數(shù)字麥克風(fēng)技術(shù)提升移動(dòng)用戶(hù)體驗(yàn)

　　背景

　　隨著麥克風(fēng)技術(shù)和小信號(hào)A/D集成電路的進(jìn)步，駐極體電容式麥克風(fēng)(ECM)現(xiàn)在已經(jīng)能夠提供數(shù)字音頻輸出，這就為手機(jī)、平板電腦和PC等領(lǐng)域的麥克風(fēng)應(yīng)用，比如回聲消除、風(fēng)噪聲過(guò)濾及其它先進(jìn)的音頻處理，開(kāi)辟了一塊新的疆土。數(shù)字麥克風(fēng)具有更強(qiáng)的抗拾音噪聲能力，而由于系統(tǒng)在緊湊空間里整合了大量的噪聲源，如蜂窩無(wú)線(xiàn)電IC、藍(lán)牙和WiFi IC、超快速應(yīng)用處理器及其它眾多器件，這一點(diǎn)顯得越來(lái)越重要。

　　多年來(lái)，制造商一直在努力提高ECM的性能，如靈敏度、信噪比(SNR)、回流焊接性能和A/D轉(zhuǎn)換器性能。不僅A/D轉(zhuǎn)換器IC有了相當(dāng)大的進(jìn)步，能實(shí)現(xiàn)高性能數(shù)字麥克風(fēng)，而且現(xiàn)在麥克風(fēng)可采用MEMS技術(shù)制作，這兩方面的發(fā)展成果也在融合當(dāng)中。

　　技術(shù)

　　圖2所示為一個(gè)數(shù)字ECM麥克風(fēng)的基本結(jié)構(gòu)。其使用一個(gè)駐極體膜(一般為充電聚合物材料)或硅MEMS膜把聲壓轉(zhuǎn)換為電壓。該麥克風(fēng)IC包含了一個(gè)噪聲極低的運(yùn)算放大器、一個(gè)高性能Σ- Δ型A/D轉(zhuǎn)換器，和一個(gè)可實(shí)現(xiàn)立體聲音頻或時(shí)分多路復(fù)用音頻的PDM數(shù)字接口。

　　麥克風(fēng)的靈敏度

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，1帕斯卡(Pa)對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)為94dB(SPL)。而目前是基于這個(gè)參考值來(lái)規(guī)定麥克風(fēng)的靈敏度的。

　　聲壓級(jí)(SPL) = 20 Log10 (P/P0) = 10 Log10 (P/P0)2

　　這里，P為聲壓值，參考值P0 =2 x 10-5 N/m2，為“最小聽(tīng)覺(jué)閾值”