對比硅麥與駐極體麥克風(fēng)

01 麥克風(fēng)對比

一、麥克風(fēng)性能對比

在前面對于來自 Infineon 公司的硅麥 IM69D130進行了低通濾波， 獲取了對應(yīng)的聲音調(diào)制信號。 下面計劃在同樣的外部聲音信號源的激勵下， 對比普通的極柱體麥克與硅麥接收的信號。

▲ 圖1.1.1 硅麥與駐極體麥克風(fēng)

這是播放聲音信號的有源音箱，它的信號源來自于信號發(fā)生器。 硅麥已經(jīng)焊接有面包板的接口了。 這是使用所需要的駐極體麥克。 這些器件在前幾天的工作中已經(jīng)測試過了。 這是硅麥的接口定義。 在多個駐極體麥克風(fēng)是否可以并聯(lián)使用博文中，測量結(jié)果顯示當(dāng)MIC串聯(lián)20k歐姆電阻時對應(yīng)的輸出信號最大。 在初步測量IM67D130A博文中，實驗數(shù)據(jù)驗證硅麥時鐘頻率可以設(shè)定在3MHz。 這是實驗測試電路。

▲ 圖1.1.2 實驗測試電路

二、搭建實驗電路

首先我們搭建硅麥的測試電路。將信號源的3MHz的方波信號引入硅麥的時鐘引腳。Select引腳懸空。 加上3.3V電源之后， 測量硅麥的Data管腳，可以看到有信號輸出。 使用有源音箱播放1kHz的正弦波，可以看到硅麥的PDM調(diào)制信號在RC低通濾波器之后也還原為正弦信號, 信號的峰峰幅值大約為500mV。

▲ 圖1.2.1 硅麥PDM信號RC低通濾波之后獲得的正弦波信號

下面連接駐極體麥克風(fēng)電路。 它只需要上拉一個20kHz的電阻即可。 這是在1kHz 正弦波信號源下，駐極體麥克風(fēng)輸出信號。 其中的紅色波形是駐極體麥克風(fēng)信號，藍色信號是硅麥信號?？梢钥吹今v極體輸出的正弦波信號與硅麥信號是相同頻率，相同相位，只是幅值比較大，但信號失真比較嚴(yán)重。

▲ 圖1.2.2 駐極體與硅麥傳感器輸出的信號對比

如果將駐極體麥克稍微 原理有源音箱，它的輸出信號幅值降低，波形失真也就減小了。 對比它靠近音箱時對應(yīng)的輸出，幅值減小后波形失真降低了許多。

※ 總  結(jié) ※

本文對比測試了駐極體麥克風(fēng)與硅麥的特性， 相比而言，數(shù)字硅麥的接口電路比較復(fù)雜，不僅需要高頻時鐘，而且還需要低通濾波器。 相比駐極體接口比較簡單，靈敏度高，但失真大。 當(dāng)然這樣對比實際上并沒有發(fā)揮出數(shù)字硅麥的優(yōu)點， 那就是它屬于數(shù)字輸出，使用專門解調(diào)電路可以獲得非常高的信噪比。

根據(jù)最新進展，明后天我便可以獲得Infineon的模擬接口硅麥了。屆時基于它對于明年聲音信標(biāo)組的信標(biāo)方案所包括的聲音頻段，功率可以進行驗證，確保室外聲音信標(biāo)技術(shù)指標(biāo)達到比賽要求。

參考資料