数字MEMS麦克风具有高抗噪性和简化电路规划的长处,适用于多麦克风数组以消除回音和噪声,以及波束构成以完成定向灵敏度。 为让智能型手机能消除噪声,一种常见办法是在远离主语音麦克风之处放置一个或多个额定麦克风,例如在外壳边际或反面,检测来自周围环境的噪声,再从语音麦克风的输出中减去,能进步通话质量。 降噪麦克风也常常用于影音录制形式。
波束构成还运用到两个或多个麦克风数组。 尽管大多数麦克风有全向灵敏度,但一些运用可得益于一个特定方向所添加的灵敏度或在其他方向下降灵敏度,例如在电话会议中或行车通话时进步音频质量和明晰度。 依据从不同方向传来的声响相位差,波束构成可运用数字算法到数组的麦克风输出,并且还能断定特定声响传来的方向。
专用集成电路(ASIC)规划介绍
麦克风模块制作商运用挑选适宜的MEMS麦克风套件区别产品,傍边已有一对优化的MEMS传感器和ASIC。
麦克风专家挑选适宜的MEMS麦克风套件
安森美半导体致力于开发高度整合的数字MEMS麦克风ASIC,能够结合独立MEMS供货商所制作的各种MEMS换能器。 例如LC706200数字IC系列,除了整合模仿放大器和低通滤波器,还整合前馈式delta-sigma ADC,如图四所示。 还有一个电荷泵, 为MEMS换能器供给作业电压。
一个前馈delta-sigma ADC完成一个整合数字输出的小占位麦克风
安森美半导体的数字ASIC满意要害功用规范,能够协助当今MEMS麦克风规划人员战胜所面对的应战。 其间,高讯噪比(SNR)是必需的,在麦克风用于更大的间隔时支撑明晰的功用,以及用于一般更明晰的音频撷取。 特别是主动语音辨认算法依托高讯噪比以到达杰出的文字准确率。 现在需求讯噪比大于64db的ASIC,辅以MEMS工程师完成的发展,以优化换能器的特色。
跟着终端用户因为日益增多的各种运用而渴求智能手机等设备有更好的作用,麦克风有必要能够在喧闹环境中毫无失真地运转到高声压级(SPL),例如交际用户能进行高质量的录音,捕捉在音乐节的现场体会。
数字MEMS麦克风用于未来的独立语音指令
因为语音辨认引擎和强壮的语音帮手,如Siri、「OK Google」和亚马逊Echo,物联网和携带式设备范畴对语音指令功用有高要求。 现在的语音辨认系统一般一直在履行状况,花费适当很多功耗在倾听和辨认语音。 未来的语音指令功用将有望独立作业,并在语音启动时翻开。 低功耗数字MEMS麦克风技能将适用于未来独立的语音触发计划—功用会非常好,功耗极低,比较简单添加到现有规划中。
算法如噪声消除和波束构成,剖析来自多个麦克风的信号,需求依托近似匹配数组中单个麦克风的灵敏度,抱负值在+/-1dB以内。 尽管挑选或分级是一个潜在的计划,麦克风规划人员正在寻觅ASIC以供给可调增益,在MEMS制作中完成制程相关改变的调整。
LC706200产品系列供给高功用的计划。 它有一些其他功用,保证在宽作业范围增强的线性功用,包含-106dBFS的低输入参阅噪声,具有8kHz低通滤波器的优势完成峰值补偿,和运用安森美半导体的千兆奥姆电阻制程的低噪内部偏置和调理电路。 该组件还具有高电源按捺比(PSRR),避免进入信号链的晦气噪声,以及坚持对语音指令给予呼应的电源办理,包含睡觉形式和低功耗形式。
结语
人们运用计算机和智能设备方法的改变推动了对高功用、牢靠MEMS麦克风的需求。 当时商场的数字ASIC最大化了麦克风开发人员的自在,以供给同类最佳产品来满意这些需求。