李宗壽
发表于 2005-7-14 22:30:00
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近年来随着麦克风技术及小信号模数转换技术的发展，使驻极体电容式麦克风(ECM)可以增加数字音频输出，从而为麦克风这种电子产品的应用开创了一个新的局面。一直以来，ECM麦克风厂商都在致力于提高产品的敏感度，信噪比和回流焊接等性能，麦克风模数转换芯片，尤其是应用于微机电系统(MEMS)麦克风的转换芯片的推出正在极大整体提高上述麦克风性能。
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( s9 Y; C7 o- z, V0 E( m: Q# V 随着飞兆半导体等一大批知名半导体公司的加入及推出ECM和MEMS麦克风模数转换芯片，令过去数十年来普遍采用的结型场效应晶体管(JFET)逐渐被淘汰，也令这个市场出现结构上的转变，为麦克风添加数字输出功能将会是放大器技术的目前的重要发展，这种新技术适用于移动电话、笔记型电脑以及其他便携式麦克风应用设备。
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MEMS麦克风是通过微机电技术在半导体上蚀刻压力感测膜片而制成的微型麦克风, 随着MEMS产品愈来愈便宜，且数量不断增加，以及硅晶麦克风在外形尺寸、可扩展性和声音品质等方面也大大超过传统麦克风。与此同时，在噪音消除、波束成形等应用方面，MEMS也具有可简化设计的特性，预计全球MEMS麦克风将保持平均25%以上的年成长率，到2013年可达11亿支(见下图1)的年出货规模。这也意味着数字麦克风转换芯片市场将有年超过一亿美金的规模。
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图1. O% w1 Q1 ]* m$ I# L- Y
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基于此，飞兆半导体作为模拟技术行业领导者正在推出高性能的ECM麦克风数字转换芯片及正在战略进入完整MEMS数字麦克风方案及噪音消除系统领域。
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正因为这个行业如此重要及充满希望，为了帮助读者加深技术认识、提高产品应用能力及加强对飞兆半导体产品的印象，作者基于我们麦克风产品参数对大家做个基本介绍。' a' d' o/ ~9 ~4 Q
" b$ F4 w$ I: w, N 参看下图2，数字麦克风的基本架构是以驻极体隔膜或MEMS基础来构成声压到电压的转换部分，然后内部集成极低噪声的电压信号运算放大器，高性能Σ ? Δ模拟到数字的转换器以及基于脉冲密度调制输出的数字接口，并支持立体声或者时分复用。) j3 |7 w! Q! P2 G2 A T
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2 z) P; _3 h o3 h图25 Y8 A: n1 o* n* | V' W* ~: q5 h1 M
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当然，更重要的是数字麦克风产品需要满足苛刻的性能指标，飞兆半导体以向产业界提供高性能模拟产品为己任，并正在提供如下优异的产品指标：( S; y! a* `, j. o: {
* }) S/ b& m9 P5 B, u- }( M 输入声压级 94dB SPL即– 26dBFS时，信噪比(SNR)为60-62dBc(A).2 f. J" h0 e1 N. V" N- ^% R
! | W3 X% w9 t* z# F. W3 |# O PGA + ADC 综合底噪为6.3 ?VRMS ，单纯PGA底噪为3.2 ?VRMS .
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输入声压级 94dB SPL即– 26dBFS时，总谐波失真(THD)<0.04%.
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在不影响总谐波失真(THD)的情况下，设计最大输入信号为: 710 mVP-P.( H" d5 u) A3 L2 U' E( `
7 ]' n* }6 ?7 J3 W( c3 T8 l 针对声电转换敏感度-42到-38dBV/Pa的麦克风增益12，14，16dB可选." {4 g5 A' L, N+ I4 n% z
& Z) t2 P( t* v/ Q# y* x
芯片工作电流 ≤ 450 ?A. |
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发表于 2005-7-14 22:34:00
