普通驻极体MIC与数字硅麦接受信号对比

Posted 2022-12-04 卓晴

 

01 麦克风对比

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一、麦克风性能对比

  在前面对于来自 Infineon 公司的硅麦 IM69D130 进行了低通滤波， 获取了对应的声音调制信号。 下面计划在同样的外部声音信号源的激励下， 对比普通的驻极体麦克与硅麦接收信号的性能。

▲ 图1.1.1 硅麦与驻极体麦克风

  这是播放声音信号的有源音箱，它的信号源来自于信号发生器。 硅麦已经焊接有面包板的接口了。 这是使用所需要的驻极体麦克。 这些器件在前几天的工作中已经测试过了。 这是硅麦的接口定义。 在多个驻极体麦克风是否可以并联使用博文工作中，测量结果显示当 MIC 串联 20k 欧姆电阻时对应的输出信号最大。 在初步测量 IM67D130A 工作中，实验数据验证硅麦时钟频率可以设定在 3MHz。 这是后面进行对比实验测试电路。

▲ 图1.1.2 实验测试电路

• 硅麦的接口定义参见： 对于PDM输出的信号直接滤波可以获得模拟信号吗？ : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127713829
• 驻极体外部上拉电阻参数参见： 多个驻极体麦克风是否可以并联使用？ : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127003555

二、搭建实验电路

  首先我们搭建硅麦的测试电路。将信号源的 3MHz 的方波信号引入硅麦的时钟引脚。Select引脚悬空。 加上 3.3V 电源之后， 测量硅麦的 Data 管脚，可以看到有信号输出。 使用有源音箱播放 1kHz 的正弦波，可以看到硅麦的 PDM 调制信号在 RC 低通滤波器之后也还原为正弦信号。 信号的峰峰幅值大约为 500mV。

▲ 图1.2.1 硅麦PDM信号RC低通滤波之后获得的正弦波信号

  下面连接驻极体麦克风电路。 它只需要上拉一个 20kHz 的电阻即可。 这是在 1kHz 正弦波信号源下，驻极体麦克风输出信号。 其中的红色波形是驻极体麦克风信号，蓝色信号是硅麦 PDM 低通滤波信号。可以看到驻极体输出的正弦波信号与硅麦信号是相同频率，相同相位，只是幅值比较大，但信号失真比较严重。

▲ 图1.2.2 驻极体与硅麦传感器输出的信号对比

  如果将驻极体麦克稍微远离有源音箱，它的输出信号幅值降低，波形失真也就减小了。 对比它靠近音箱时对应的输出，幅值减小后波形失真降低了许多。

 

※ 总  结 ※

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  本文对比测试了驻极体麦克风与硅麦的特性， 相比而言，数字硅麦的接口电路比较复杂，不仅需要高频时钟，而且还需要低通滤波器。 而作为对比，驻极体 MIC 接口比较简单，灵敏度高，但失真大。 当然这样对比实际上并没有发挥出数字硅麦的优点， 那就是它属于数字输出，使用专门解调电路可以获得非常高的信噪比。

对比数字硅麦与驻极体麦克特性

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■ 相关文献链接:

• 对于PDM输出的信号直接滤波可以获得模拟信号吗？
• 多个驻极体麦克风是否可以并联使用？

● 相关图表链接:

• 图1.1.1 硅麦与驻极体麦克风
• 图1.1.2 实验测试电路
• 图1.2.1 硅麦PDM信号RC低通滤波之后获得的正弦波信号
• 图1.2.2 驻极体与硅麦传感器输出的信号对比