新型電聲產品接口技術
SiSonic SMD硅晶貼片式麥克風應用了MEMS技術。一直以來,ECM的難題在于駐極體的能效在高溫中會降低,從而導致靈敏度的劣化。而硅晶麥克風中內置的CMOS電荷泵和MEMS則可完美的解決此難題,并使得產品能多次通過260℃無鉛自動回焊爐。該種麥克風,使用懸浮振膜構造,即便焊接在基板上也能確保達到優于ECM的耐振動特性、12,000G跌落撞擊,甚至能通過相當于半導體級別的信耐度測試。
全部硅晶麥克風,高度為1.25mm,音孔位置在上面或是基板面(零高度),還有強化對抗RF干擾的型號。這方面的新產品有,零高度Mini型及數字麥克風。
標準SiSonic-SMD硅晶麥克風(如樓氏公司產的SP0204、SPM0204型)原理示意圖示于圖2。
圖2 硅晶麥克風原理示意圖
圖3為內置放大器的SiSonic-SMD硅晶麥克風
圖3 內置放大器SiSonic-SMD硅晶麥克風原理示意圖
數字麥克風與數字輸出麥克風的前置放大器
雖然簡單的基于JFET放大器的功耗很低,但是其線性度差而且精度低。因此,改進麥克風設計的主要目標就是將前置放大器和數字技術結合起來,在保持極低功耗的同時,通過提高線性度和降低噪聲來增加動態范圍。
數字麥克風
移動電話處于固有的噪聲環境。傳統的JFET放大器(以及任何純模擬)方案的問題是,模擬麥克風的輸出信號很容易受到潛伏在放大器和模數轉換器(ADC)之間的噪聲信號的干擾。因此,將ADC集成到麥克風中,使麥克風自身能夠提供數字輸出,以減小噪聲干擾。其基本結構見圖4所示。
圖4 數字麥克風基本結構見圖
圖4是數字麥克風 (SPM0205HD4型)原理示意圖。其中ADC為△∑型. 它是將以往的模擬麥克風輸出送至∑△模數轉換器,在外部時鐘控制下,以PDM方式進行數字式輸出。數字式麥克風的過采樣率可達3.25Mhz,經過用戶接收方的線路進行抽取處理并過濾全部數據。尤其是低功耗∑△ADC不受嚴格的設計限制能達到高分辨率。而低功耗休眠模式,當不需要麥克風時進入節電模式,可以延長電池工作壽命。
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