具有压缩和噪声门的低噪声模拟MEMS麦克风和前置放大器
图 2. 增益区域
放大 增益从三个不同区域施加于 SSM2167输入信号——向下扩展、压缩和限制，如图 2 所示。SSM2167对输入信号施加固定的 18 dB增益，同时对向 下扩展点与旋转点之间的信号施加额外可变增益。
向下扩展阈值是向下扩展与压缩区域间的边界。该点通过选择电阻RGATE（表 1）来设置。输入信号的阈值可设置为 77 dB与 92 dB SPL间的一点， 或者在前置放大器的−55 dBV至−40 dBV输入范围内。
此滤波器的-3 dB 转折频率为 1/(2πRC)，其中 C 为电容大小，R 为前置放大器的输入阻抗(100 kΩ)。对于 0.1 µF 耦合电容，高通滤波器的转折频率 为 16 Hz。增加电容大小会降低滤波器转折频率。
SSM2167fs真均方根电平检测器的时间常数由连接到AVG CAP（引脚 6）的电容大小控制。10 µF电容产生约 100 ms的时间常数，这是适合语音信 号的合理设置。该时间常数控制均方根检测器的均值和压缩器的释放时间。此处使用的较小电容将给出较短时间常数，更大的电容将产生更长的时 间常数。时间常数单位为毫秒，计算公式为 10xCAVG，其中CAVG单位为µF。
ADMP504也可用 ADMP401, ADMP404, 或 ADMP405来替代。后三个MEMS麦克风具有 62 dB的SNR，而 ADMP504的SNR为 65 dB。ADMP401 的灵敏度为−42 dBV，而 ADMP504, ADMP404和ADMP405 则为−38 dBV。 ADMP405的低频截止频率为 200 Hz， ADMP404则为 100 Hz，除此 之外二者完全相同。较高的截止频率使得 ADMP405能够很好地降低低频风噪。 ADMP404和 ADMP504引脚兼容。
SSM2167是一款低压、低噪声单声道麦克风前置放大器，非常适合用于低功耗音频信号链。该前置放大器包括内置压缩和噪声门，对本功能而言优 于在前置放大器电路内仅使用运算放大器。压缩麦克风信号的动态范围可降低峰值信号电平，并给低电平信号增加额外增益。噪声门限将信号电平 衰减至特定阈值以下，以便仅放大所需信号，例如语音，并降低输出信号内的噪声。这些特性有助于提高麦克风所接收语音信号的清晰度。
Schematic Bill of Materials Layout Files Assembly Drawing
此电路中所用产品:
产品
描述
ADMP401
全向麦克风，具有底部端口和模拟输出
ADMP404
提供底部收音孔和模拟输出的全向麦克风
ADMP405
提供底部收音孔和模拟输出的全向麦克风
ADMP504的灵敏度为-38 dBV，意味着-38 dBV时麦克风将输出 94 dB SPL（1 帕）的输入信号。该麦克风的最大输入电平为 120 dB SPL，在此电 平下麦克风输出为-12 dBV。动态范围为 91 dB，因此麦克风噪底位于-103 dBV。
具有压缩和噪声门的低噪声模拟 MEMS 麦克风和前置放大器 (CN0262)
图 3 显示了在不同压缩比下电路输出电平与声学输入电平的关系。
具有压缩和噪声门的低噪声模拟 MEMS 麦克风和前置放大器 (CN0262)
图 3. 电路输出与输入特性的关系
图 3. 电路输出与输入特性的关系 放大
SSM2167输出偏置到 1.4 V。与输出信号串联的 10 μF交流耦合电容允许输出连接到接地负载。100 kΩ电阻以接地耦合电容的后端为基准，以避免 在热插拔负载时产生爆音。将负载硬连线至前置放大器输出的设计则不需要该电阻。
此点以后请遵循应用笔记 AN-583中 SSM2167Z-EVAL文件关于板设置和聆听测试的说明。SSM2167 评估板(SSM2167Z-EVAL)文档提供系统设置 说明，以及完整的电路板原理图。唯一需要的外部连接是+3 V电源，以及J1 和J2 上的音频输入和输出。
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设计和集成文件
设计与集成文件由我们的工程师编写，可用于设计该电路。 CN0262 Design & Integration Files
当麦克风输出信号电平低于向下扩展阈值时，18 dB固定增益将施加于信号，使信号噪底远低于 SSM2167的噪底。
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常见变化
也可以用 SSM2166代替 SSM2167来设置本电路。 SSM2166 is a more flexible, but more expensive, preamp. The rotation point and VCA gain on the SSM2166可用外部元件调节，而这些设置在 SSM2167上是固定的。另外 SSM2166的噪底低于SSM2167，且提供更大的封装(14 引脚SOIC_N)。
有关本电路的完整设计支持文档包，请访问以下地址： /CN0262-DesignSupport
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噪声性能
ADMP504 和 SSM2167都是低噪声音频器件。 ADMP504SNR为 65 dB，提供-103 dBV噪底。 SSM2167在 10:1 压缩（最差噪声设置）下的噪底 为-70 dBV。因此，两个器件的噪底组合前，麦克风信号的噪声电平可增加 20 dB以上，导致总体系统噪底劣化。例如，前置放大器压缩比设置为
具有压缩和噪声门的低噪声模拟 MEMS 麦克风和前置放大器 (CN0262)
传感器接口 优化目标:
低失真 低噪声 低功耗
应用:
消费电子 娱乐系统 安防和监控 电路功能与优势
本电路用于实现模拟MEMS麦克风与麦克风前置放大器的接口，如图 1 所示。ADMP504由一个MEMS麦克风元件和一个输出放大器组成。ADI公司 的MEMS麦克风具有高信噪比(SNR)和平坦的宽带频率响应，堪称高性能、低功耗应用的绝佳选择。
麦克风和前置放大器均可Байду номын сангаас用 2.5 V 至 3.3 V 的单电源供电。
SSM2167前置放大器在工作时需要一些额外的外部无源元件：
VDD 与地之间的 10 µF 电容 VCAIN与BUFOUT之间的 10 µF电容 OUTPUT 引脚上的交流耦合电容 SHUTDOWN 引脚上的 500 kΩ 上拉电阻 RGATE: 设置噪声门的阈值 RCOMP：设置压缩比
表 1. 噪声门阈值设置
前置放大器噪声门阈值(dBV)
麦克风(dB SPL)
RGATE (kΩ)
-40
92
0（对 VDD 短路）
2
84
1
-54
78
2
-55
77
5
向下扩展与限制区域间是压缩区域。在该区域内，可缩小或压缩输入信号的动态范围，使输出信号电平更为平滑和恒定。SSM2167 最高可实现 10:1 的压缩比。此向下压缩器可将信号电平增加至旋转点阈值下方。压缩水平由电阻RCOMP控制，如表 2 所列。
ADMP504
提供底部收音孔和模拟输出的超低噪声麦克风
SSM2166
完整的麦克风调理器，采用 14 引脚封装，具有可变压缩特性和噪声门
SSM2167
低电压麦克风前置放大器，具有可变压缩特性和噪声门
可提供样片的产品型号 ADMP401ACEZ-RL7 ADMP404ACEZ-RL7 ADMP405ACEZ-RL7 ADMP504ACEZ-RL7 SSM2166SZ SSM2167-1RMZ-R7
10:1 时，麦克风接收的 100 dB SPL大信号输出将给系统增加约 24 dB的增益。这使麦克风信号的噪底变为-79 dBV (-103 + 24)。组合-79 dBV信号 源与前置放大器的-70 dBV噪底，系统仅降低大约 0.5 dB，因此以上条件下输出信号的噪底约为-69.5 dBV。
具有压缩和噪声门的低噪声模拟 MEMS 麦克风和前置放大器 (CN0262)
图 1. 模拟 MEMS 麦克风与前置放大器的连接
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电路描述
图 1. 模拟 MEMS 麦克风与前置放大器的连接
ADMP504模拟MEMS麦克风通过一个 0.1 µF电容连接到 SSM2167INPUT引脚。此耦合电容是必需的，因为麦克风输出偏置到 0.8 V，前置放大器 输入偏置到 0.4 V。前置放大器输入和麦克风与前置放大器输入之间的交流耦合电容形成一个高通滤波器。
表 2. 压缩比设置
压缩比 1:1 2:1 3:1 5:1 10:1
0（对 VDD 短路） 15 35 75 175
RCOMP 值(kΩ)
压缩和限制区域间的边界固定于−24 dBV 前置放大器输入信号电平，它对应于麦克风的 108 dB SPL 声学输入。该点上方，在 18 dB 的固定增益后， 前置放大器输出将限于−6 dBV 水平。
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电路评估与测试
可以使用 ADMP504 (EVAL-ADMP504Z-FLEX) 和 SSM2167 (SSM2167Z-EVAL)的评估板并按照下面所述轻松进行连接。
EVAL-ADMP504Z-FLEX有 3 条输出线：–VDD（红色）、地（黑色）和输出（白色）。VDD线路应连接到 SSM2167板上的+3 V JP3 测试点；该 点同时为前置放大器板供电。地线可连接到JP3 的GND。 ADMP504 板的输出线可以直接连接到单声道 3.5 mm音频插头的JP2 引脚或顶端，接地 线连接到环孔。该插头连接到 SSM2167的评估板输入插孔J1。
MEMS麦克风
MEMS麦克风•MEMS（微型机电系统）麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造,能够承受很高的回流焊温度,容易与CMOS 工艺及其它音频电路相集成, 并具有改进的噪声消除性能与良好的RF 及EMI 抑制性能.MEMS麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中。
目录•MEMS麦克风的发展前景MEMS麦克风的优势•目前，实际使用的大多数麦克风都是ECM(驻极体电容器)麦克风，这种技术已经有几十年的历史。
ECM 的工作原理是利用驻有永久电荷的聚合材料振动膜。
与ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。
由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。
由于组装前后敏感性变化很小，还可以节省制造过程中的音频调试成本。
MEMS麦克风需要ASIC提供的外部偏置，而ECM没有这种偏置。
有效的偏置将使MEMS麦克风在整个操作温度范围内都可保持稳定的声学和电气参数，还支持具有不同敏感性的麦克风设计。
传统ECM的尺寸通常比MEMS麦克风大，并且不能进行SMT（表面贴装技术）操作。
在MEMS麦克风的制造过程中，SMT回流焊简化了制造流程，可以省略一个目前通常以手工方式进行的制造步骤。
在ECM麦克风内，必须添加进行信号处理的电子元件；而在MEMS麦克风中，只需在芯片上添加额外的专用功能即可。
与ECM相比，这种额外功能的优点是使麦克风具有很高的电源抑制比，能够有效抑制电源电压的波动。
另一个优点是，集成在芯片上的宽带RF抑制功能，这一点不仅对手机这样的RF应用尤其重要，而且对所有与手机操作原理类似的设备（如助听器）都非常重要。
MEMS麦克风的小型振动膜还有另一个优点，直径不到1mm的小型薄膜的重量同样轻巧，这意味着，与ECM相比，MEMS麦克风会对由安装在同一PCB上的扬声器引起的PCB 噪声产生更低的振动耦合。
MEMS(数字)麦克风基本知识
MEMS Wafer
MEMS Die
Hale Waihona Puke MEMS Microphone 产品简介
MEMS Microphone Profile
4
Acoustic port hole
1
L
3
W H
PIN# FUNCTION 1.OUTPUT,
2
2.NO CONNECTION
MEMS Microphone 工作原理
MEMS麦克风是由MEMS微电容传感器、微集成转换电路 (放大器)、声腔及RF抗噪电路组成。MEMS微电容极头部分包含 接收声音的硅振膜和硅背极,硅振膜可直接将接收到的音频信号 经MEMS微电容传感器传输给微集成电路,微集成电路可将高阻 的音频电信号转换并放大成低阻的音频电信号,同时经RF抗噪电 路滤波,输出与手机前置电路相匹配的电信号.完成“声--电”转 换.
< MEMS Microphone >
MEMS Packaging
Notebook Computer, Desk-Top Computer Video Door Phone etc. Cordless Phone
MEMS Microphone 产品简介
Application of Product
MEMS Mic
MEMS Microphone
MEMS Microphone 产品简介
Recommended Interface Circuit
Term4
+ R2 +
R1
AAC MEMS Microphone
Term1
External Gain=-R1/R2 Term3. Term2. (Set by customer)
关于麦克风的参数介绍-驻极体麦克风（ECM）和硅麦（MEMS）
关于麦克风的参数介绍-驻极体麦克风（ECM）和硅麦（MEMS）1、麦克风的分类1.1、动圈式麦克风（Dynamic Micphone）原理：基本构造包含线圈、振膜、永久磁铁三部分。
当声波进⼊麦克风，振膜受到声波的压⼒⽽产⽣振动，与振膜在⼀起的线圈则开始在磁场中移动，根据法拉第的楞次定律，线圈会产⽣感应电流。
特性：动圈式麦克风因含有磁铁和线圈，不够轻便、灵敏度较低、⾼低频响应表现较差；优点是声⾳较柔润，适合⽤来收录⼈声。
应⽤：KTV场所。
1.2、电容式麦克风（Condenser Micphone）原理：根据电容两⽚隔板间距离的改变来产⽣电压变化。
当声波进⼊麦克风，振膜产⽣振动，使得振动膜和基板之间的距离会随着振动⽽改变，于是基板间的电容会变，根据Q=C*V（电容式麦克风中电容极板的电压会维持⼀个定值）得到变化的电荷量Q。
特性：灵敏度⾼，常⽤于⾼质量的录⾳。
应⽤：消费电⼦、录⾳室。
1.3、铝带式麦克风（Ribbon Micphone）原理：在磁铁两极间放⼊通常是铝制的波浪状⾦属箔带，⾦属薄膜受声⾳震动时，因电磁感应⽽产⽣信号。
1.4、碳精麦克风（Carbon Micphone）2、两种常⽤电容式麦克风的对⽐：驻极体电容麦克风（ECM）和微机电麦克风（MEMS Micphone）2.1、驻极体电容麦克风（Electret Condenser Micphone）原理：驻极体麦克风使⽤了可保有永久电荷的驻极体物质，不需要再对电容供电。
（若驻极体麦克风中内置放⼤电路，则需要供电）优点：技术成熟、价格便宜缺点：体积⼤，不⽅便SMT、引线长，造成信号衰减、⽣产⼯序多，⼀致性差、灵敏度不稳定2.2、微机电麦克风（MEMS Micphone）原理：微机电麦克风也称麦克风芯⽚或硅麦克风，硅麦⼀般都集成了前置放⼤器，甚⾄有些硅麦会集成模拟数字转换器，直接输出数字信号，成为数字麦克风。
优点：体积⼩，可SMT、产品稳定性好缺点：价格较⾼备注：⼀般情况下，我们把集成了前置放⼤器或者模拟数字转换器的麦克风称为拾⾳器（pickup）。
MEMS麦克风的基本原理教学教材
•在麦克风声压级开始接近声学过载点之前，失真通常不会随着声压级升高而大幅增加。但是，当达到过载点时，失真开 始快速升高。麦克风声学过载点通常是指失真达到10%时的声压级。
频响 MEMS麦克风频响是在不同频率时指灵敏度的变化。麦克风频响通常在1 kHz 时设为0 dB，对不同频率下 的灵敏度进行归一化处理。大多数MEMS麦克风的灵敏度都低于100Hz，在出现Helmholtz谐振后开始上 升，达到大约4kHz至6kHz之间。这就是许多MEMS麦克风将频响指定在100Hz至10kHz之间的原因。不过， 高性能的MEMS麦克风在20Hz至20kHz全音频带内拥有较平坦的频响曲线。
• 除输出、地和VDD引脚外，大多数数字麦克风还有时钟输入和L/R控制输入。时钟输入用于控制Δ-Σ 调制器，将传感器的模拟信号转换成PDM数字信号。数字麦克风的典型时钟频率通常在1MHz至 3.5MHz之间。麦克风输出信号在所选时钟边沿进入适合的逻辑状态，在另半个时钟周期进入高阻抗 状态。这个两个数字麦克风的输入共用一条数据线。L/R输入确定有效数据是在哪一个时钟边沿上。
MEMS麦克风封装
• MEMS麦克风采用由基板和封装盖组成的空心封装，内部组件包括声学传感器 和接口ASIC。封装基板下面是焊盘，用于将麦克风焊接在电路板或挠性电路 上。在大多数MEMS麦克风的内部，MEMS声学传感器和接口ASIC是两颗独立 的芯片，为制作能够移动的结构，声学传感器的制造工艺经过优化改良，而 ASIC芯片则采用工业标准的CMOS制造工艺。ASIC通过引线键合方法连接到传 感器和基板，然后将封装盖扣在基板上并进行密封处理。
MEMS麦克风性能评测
•帕斯卡(Pa)是压力的线性国际单位制，表示单位面积上的压力(1Pa = 1N/m2)。不过，对数单位制更适用研究声压级 （SPL），因为人耳动态范围大，能够察觉从最低20微帕到高达20帕的声压。因此，麦克风的关键性能指标通常用分贝 (dB)表示，0dB SPL等于20µPa，1 Pa等于94dB SPL。下面的参数通常是最重要的麦克风性能指标：
MEMS(数字)麦克风基本知识
MEMS Wafer
MEMS Die
MEMS Microphone 产品简介
MEMS Microphone Profile
Acoustic port hole
W
H
4
1
L
3
2
PIN# FUNCTION 1.OUTPUT, 2.NO CONNECTION 3.GROUND, 4.POWER
Stage
Temperature Profile
Time (Maximum)
Pro-head
170~180 ℃
120sec.
Solder Melt
Above 230 ℃
100sec.
Peak
260 ℃ Maximum
30sec.
Production Process
Wafer Fabrication
>58dB
RF-filtering capacitance
10pF, 33pF, both or none
Change in sensitivity(电压特性) <1dB across voltage range
Standard operating temperature -40℃ to + 100℃
Packaging/Cutting
Testing / Marking / Taping
Shipping Inspection
Packing
Reliability Test
MEMS Microphone 产品简介
Application of Product
MEMS Wafer Fab. < MEMS Microphone >
低噪声放大器
低噪声放大器1. 引言低噪声放大器（Low-Noise Amplifier，LNA）是一种广泛应用于无线通信系统中的重要电路器件。
它的主要功能是将来自天线的微弱信号放大到一个足够强度，以便后续电路可以有效地处理。
在无线通信系统中，LNAs通常作为接收链路的第一级放大器，承担着放大微弱信号、增加系统灵敏度、提高信噪比的关键任务。
本文将介绍低噪声放大器的工作原理、性能指标以及常见的设计技术，希望能帮助读者更好地理解和应用低噪声放大器。
2. 工作原理低噪声放大器的工作原理与一般放大器相似，都是通过引入外部直流电源，利用放大元件（例如晶体管）的放大特性，将输入信号放大到所需的幅度。
与一般放大器不同的是，低噪声放大器在设计上注重将输入端的噪声最小化。
这是因为在无线通信系统中，接收链路中的噪声是非常重要的考量因素。
LNAs需要尽可能地放大微弱信号，同时不引入过多的噪声，以保持系统的信噪比。
为了实现低噪声的放大，低噪声放大器采用了一系列的设计技术和电路拓扑。
接下来，我们将介绍一些常见的设计技术。
3. 设计技术3.1 硅锗杂化放大器硅锗杂化放大器是一种常见的低噪声放大器设计技术。
它采用硅和锗两种材料的结合，兼具硅和锗的优点。
硅材料具有良好的集成性能和工艺制造能力，而锗材料具有较高的迁移率和较低的噪声系数。
因此，硅锗杂化放大器能够在保持良好集成性能的同时，实现较低的噪声指标。
3.2 噪声系数优化噪声系数是衡量低噪声放大器性能的重要指标之一。
为了优化噪声系数，设计者可以采用一系列的技术手段，例如：•尽量采用低噪声的放大元件，例如高迁移率的晶体管；•优化电源的供电电压和电流，以减小噪声；•使用电流源对放大电路进行偏置，以提高放大器的线性度。
3.3 反馈放大器设计反馈放大器是一种常用的放大器设计技术，也可以应用于低噪声放大器的设计中。
通过适当选择反馈回路的参数和拓扑结构，可以有效地减小放大器的噪声系数。
在反馈放大器中，一部分输出信号经过反馈回路与输入信号相叠加，形成反馈信号，从而减小噪声。
MEMS麦克风的电路设计与实现
MEMS麦克风的电路设计与实现
MEMS（微机电系统）麦克风是一种使用微型结构制造的麦克风，具有小尺寸、高灵敏度和低功率消耗等优势。
在MEMS麦克风的电路设计与实现中，主要包括模拟信号接收和处理、数字信号转换以及功耗管理等方面的内容。
首先，MEMS麦克风的电路设计需要考虑模拟信号接收和处理。
MEMS 麦克风通过微型结构将声音信号转换为电信号，需要设计一个合适的模拟前端电路来接收和放大这些信号。
在接收电路的设计中，可以采用差分放大器来增益和滤波输入信号，以提高音频信号的抗干扰能力。
此外，还需要设计合适的滤波器来滤除不需要的频率成分，以提高麦克风的频率响应特性。
其次，MEMS麦克风的电路设计需要考虑数字信号的转换。
MEMS麦克风的输出信号是模拟信号，需要将其转换成数字信号进行进一步处理。
在这一步骤中，可以采用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，以便后续的数字信号处理。
在选择ADC时，需要考虑其分辨率、采样率和功耗等指标，以满足麦克风的性能要求。
最后，MEMS麦克风的电路设计还需要考虑功耗管理。
由于MEMS麦克风是一种低功耗设备，需要设计合适的功耗管理电路来降低功耗并延长电池寿命。
在功耗管理电路的设计中，可以采用休眠模式和自动功率调整等技术来降低设备的功耗。
此外，还可以设计低功耗的运算放大器和滤波器等电路来减少功耗。
综上所述，MEMS麦克风的电路设计与实现主要包括模拟信号接收和
处理、数字信号转换以及功耗管理等方面的内容。
通过合理设计这些电路，可以实现MEMS麦克风的高性能和低功耗特性。
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数摘要：1.低噪声放大器的概念和重要性2.低噪声放大器的核心参数3.如何评价低噪声放大器的性能4.低噪声放大器的应用领域5.我国在低噪声放大器领域的发展状况和前景正文：一、低噪声放大器的概念和重要性低噪声放大器是一种电子放大器，主要用于放大微弱信号，降低噪声干扰，以便系统解调出所需的信息数据。
在通讯、雷达、遥感等领域，低噪声放大器起着至关重要的作用。
随着科学技术的发展，对低噪声放大器的性能要求越来越高，因此在设计低噪声放大器时，需要考虑多方面的因素。
二、低噪声放大器的核心参数低噪声放大器的核心参数主要包括增益、噪声系数、输入和输出阻抗、工作频率范围等。
其中，增益是低噪声放大器的基本性能指标，表示放大器对输入信号的放大程度；噪声系数是评价低噪声放大器性能的重要参数，反映了放大器对输入信号的噪声抑制能力；输入和输出阻抗是低噪声放大器的匹配性能指标，关系到信号在传输过程中的反射和衰减；工作频率范围则决定了低噪声放大器在不同频段的性能。
三、如何评价低噪声放大器的性能评价低噪声放大器的性能主要从以下几个方面进行：1.增益：增益越高，表明放大器对输入信号的放大程度越大，信号传输过程中的衰减越小。
2.噪声系数：噪声系数越低，表明放大器对输入信号的噪声抑制能力越强，输出信号的质量越高。
3.输入和输出阻抗：输入和输出阻抗应与系统的其他部件相匹配，以保证信号在传输过程中的反射和衰减最小。
4.工作频率范围：工作频率范围越宽，表明低噪声放大器在各个频段的性能越好，应用领域越广泛。
四、低噪声放大器的应用领域低噪声放大器广泛应用于通讯、雷达、遥感、精密测量等领域。
在射频通信系统中，低噪声放大器可以放大天线接收到的微弱信号，降低噪声干扰，提高信号质量；在雷达系统中，低噪声放大器可以提高雷达接收机的灵敏度，增强对目标的探测能力；在遥感领域，低噪声放大器可以放大卫星接收到的地表信号，提高遥感数据的精度和可靠性。
MEMS麦克风介绍
MEMS麦克风结构 MEMS麦克风主要分为模拟放筒和数字麦克风两大类：模拟麦克风是将声音信号 转化成相应电压输出；数字麦克风将声音转化成数字输出（典型输出是脉冲密度 调制PDM）。
MEMS麦克风本质上就是声音变送器。
– 变送原理是改变固定板（背板）和运动板（振膜）之间的耦合电容 – 声音穿透声孔，推动振膜运动，调节两个传导板之间的气隙，从而引起电容变化 – 后室是声音共振器 – 通风孔排出后室内的压缩空气，以便振膜恢复原状。
• 使用MEMS麦克风组建麦克风阵列，可按照理想的声学模式调整频响。
•应用示例 •一对麦克风的信号经过处理后，可调整频响在X轴上的位置
优点
• MEMS麦克风特别适用于要求严格的远距离语音交互系统。紧凑的外 观设计有助于研发人员将麦克风阵列嵌入自动化家庭的墙壁、写字台 或具有语音功能的家电内。即便房间内有很多人，同时正在播放音乐， 优异的声学特性结合先进的信号处理技术，让麦克风能够从几米外识 别并采集一个人发出的语音命令。
远距离语音交互功能不仅会大幅改变人机交互方式，而且还会给行动 不便的老弱病残人士带来福音。除家庭应用外，远距离语音交互系统 还适用于机器人、远程呈现、监视和工业自动化。
• MEMS麦克风正在进军新的应用领域，例如，声控游戏、汽车语音系 统、工业和安保用声音传感器、医学遥测。其独一无二的结构、性能 和尺寸，让无法想象的概念能够提早变化现实。
指向性
• 指向性表示与声音到达方向相关的灵敏度响应的变化
• MEMS麦克风是全指向型传声器，这意味灵敏度在麦克风 周围任意音源位置都不会变化
• 指向性可以用在Cartesian轴上的灵敏度偏移与角度之比表 示，也可以用空间灵敏度响应分布极坐标图表示。
信噪比 [SNR]
选择适合MEMS麦克风前置放大应用的运算放大器
深圳市华凯达实业发展有限公司/
选择适合MEMS麦克风前置放大应用的运算放大器
麦克风前置放大器电路用于放大麦克风的输出信号来匹配信号链路
中后续设备的输入电平。
将麦克风信号电平的峰值与ADC的满量程输入电压匹配能够最大程度地使用ADC的动态范围，降低后续处理可能带来的信号噪声。
单个运算放大器可以简单地作为MEMS麦克风输出的前置放大器应用于电路中。
MEMS麦克风是一个单端输出设备，因此单个运算放大器级可用于为麦克风信号增加增益或仅用于缓冲输出。
该应用笔记包含了设计前置放大器时需要考虑的有关运算放大器规
格的关键内容，展示了部分基础电路，还提供了适合用于前置放大器设计中的ADI公司的运算放大器产品表格。
此应用笔记采用ADMP504 MEMS麦克风为例，阐述了不同的设计选择。
该麦克风为模拟麦克风，信噪比（SNR）为65dB。
采用不同的麦克风设计时，要求可能与该应用笔记中所述不同，需要根据麦克风的噪声、敏感度、最大声学输入和其他规格进行调整。
运算放大器规格。