新型电声产品接口技术(08-100)

　　数字麦克风与数字输出麦克风的前置放大器

　　虽然简单的基于JFET放大器的功耗很低，但是其线性度差而且精度低。因此，改进麦克风设计的主要目标就是将前置放大器和数字技术结合起来，在保持极低功耗的同时，通过提高线性度和降低噪声来增加动态范围。

　　数字麦克风

　　移动电话处于固有的噪声环境。传统的JFET放大器(以及任何纯模拟)方案的问题是，模拟麦克风的输出信号很容易受到潜伏在放大器和模数转换器(ADC)之间的噪声信号的干扰。因此，将ADC集成到麦克风中，使麦克风自身能够提供数字输出，以减小噪声干扰。其基本结构见图4所示。

　　图4 数字麦克风基本结构见图

　　图4是数字麦克风 (SPM0205HD4型)原理示意图。其中ADC为△∑型. 它是将以往的模拟麦克风输出送至∑△模数转换器，在外部时钟控制下，以PDM方式进行数字式输出。数字式麦克风的过采样率可达3.25Mhz，经过用户接收方的线路进行抽取处理并过滤全部数据。尤其是低功耗∑△ADC不受严格的设计限制能达到高分辨率。而低功耗休眠模式，当不需要麦克风时进入节电模式，可以延长电池工作寿命。

　　这种麦克风的特点是不受EMI的影响，直接把音频信号传入处理芯片;以∑△型A/D转换器进行PDM输出，相当于14bit的分辨能力;回路设计容易，能自由设置选择麦克风的位置;全数字化的回路设计，减少元件数量;立体声麦克风信号只需1根数据线来传送;有睡眠模式。

　　可在便携电话、笔记本电脑、数码相机、数码摄录机、需要避免电磁干扰影响的麦克风上应用。

　　图5为数字麦克风连接及其应用示意图。数字麦克风的输出与数据(data)及时钟(clack)信号将被送至芯片PCM数据流处理. 即经过用户接收方的线路进行抽取处理并过滤全部数据。

　图5 数字麦克风连接及其应用示意图

　　数字输出麦克风的前置放大器

　　集成的数字输出前置放大器及其接口的框图如图6所示。

　　图6 集成的数字输出前置放大器及其接口的框图