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承接上文：
MEMS麥克風(fēng)的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）
MEMS麥克風(fēng)的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（二）
MEMS麥克風(fēng)的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（三）
設(shè)備麥克風(fēng)信號(hào)通路要求-帶寬
采樣率(Fs)決定了PCM系統(tǒng)的帶寬 
下表列出了常見的音頻帶寬和相應(yīng)的采樣率要求。要使音頻系統(tǒng)具有20kHz帶寬，采樣率必須為40kHz或更高。48kHz和44.1kHz (cd中使用)是典型的比率。在通信系統(tǒng)中，全頻帶音頻是通過VoIP(因特網(wǎng)協(xié)議通話)和VoLTE(長期演進(jìn)語音承載)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
另一個(gè)常用的采樣率是96kHz。它可能需要在麥克風(fēng)系統(tǒng)用于捕獲頻率高達(dá)48kHz的超聲波。在可聽頻率范圍內(nèi)，使用96kHz采樣率不太可能提高音頻質(zhì)量。
即使是32kHz或16kHz的采樣率也足夠高，如果目標(biāo)不是覆蓋整個(gè)20kHz可聽到的聲音帶寬。為了獲得諸如較低的傳輸比特率、較低的系統(tǒng)電流消耗、較簡單的系統(tǒng)或較低的價(jià)格，可以考慮較低的采樣率。甚至16kHz采樣率和相應(yīng)的8kHz音頻帶寬使“HD聲音”質(zhì)量和使用AMR-WB(自適應(yīng)多速率寬帶;ITU-T / 3GPP)用于GSM電話的編解碼器。
目前數(shù)字麥克風(fēng)的消耗量通常高于具有可比性能水平的模擬接口麥克風(fēng)的消耗量。這種差異是由于模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換是在麥克風(fēng)中完成的，而不是在信號(hào)鏈的后面進(jìn)行。還有其他因素影響目前的數(shù)字麥克風(fēng)系統(tǒng)的功耗。功耗取決于電源電壓水平，時(shí)鐘頻率和系統(tǒng)中的電容負(fù)載。時(shí)鐘頻率越高，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線必須從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)來回的速度就越快。電容負(fù)載越高，驅(qū)動(dòng)這些線路消耗的電流就越多。
當(dāng)前高性能數(shù)字麥克風(fēng)的消耗對(duì)于某些應(yīng)用程序或用例來說可能太高了。也可能有其他原因想要改變麥克風(fēng)的特性。多模式麥克風(fēng)解決了對(duì)麥克風(fēng)通用性的需要。PDM MEMS麥克風(fēng)中最常見的可用替代使用模式是低功耗模式，這種模式通常會(huì)降低麥克風(fēng)的性能，以實(shí)現(xiàn)更低的電流消耗。
在PDM接口麥克風(fēng)中，這種模式通常通過改變麥克風(fēng)時(shí)鐘的頻率來控制。當(dāng)然，這意味著設(shè)備系統(tǒng)(/編解碼器)必須有所需的可用時(shí)鐘頻率和從一個(gè)頻率切換到另一個(gè)的方式。例如，在正常使用模式下，2.4或3.072 MHz，768kHz可以使用于低功耗模式。
系統(tǒng)還應(yīng)該考慮到從一種模式到另一種模式的切換可能不是完全無故障的。為了避免麥克風(fēng)系統(tǒng)輸出中的任何不必要的彈出或點(diǎn)擊，在模式切換期間，麥克風(fēng)信號(hào)可能必須暫時(shí)靜音。
另外，關(guān)于EMC
電磁兼容性(EMC)，描述了麥克風(fēng)的能力。
- 在不受電磁環(huán)境干擾的設(shè)備中運(yùn)行
- 不干擾設(shè)備中的其他系統(tǒng)
麥克風(fēng)的EMC問題可以以不同的方式顯示:
- 麥克風(fēng)被設(shè)備中的輻射或傳導(dǎo)干擾干擾
- 設(shè)計(jì)糟糕的數(shù)字麥克風(fēng)(例如，信號(hào)升降速度過快，受到損害)
接地)可以發(fā)射干擾，可以影響天線位于非常接近麥克風(fēng)
- 麥克風(fēng)——實(shí)際上是一個(gè)相對(duì)較大的接地金屬盒——被動(dòng)地干擾的功能
相鄰天線
- 這可以通過將麥克風(fēng)移離天線或改善接地來減輕
在智能手機(jī)等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中有許多噪聲源:
- 無線連接天線(蜂窩網(wǎng)絡(luò)、wi-fi等)同時(shí)輸出電場(chǎng)和磁場(chǎng)
- 干擾與傳聲器連接的其他信號(hào)線
- 間接耦合:例如，在設(shè)備本身或內(nèi)部產(chǎn)生的輻射射頻干擾
外部源耦合成信號(hào)軌跡，并從那里到麥克風(fēng)
- 嘈雜的理由
- 電噪聲元件(如射頻電源系統(tǒng))可能會(huì)給麥克風(fēng)信號(hào)軌跡增加噪聲
當(dāng)射頻干擾耦合到麥克風(fēng)信號(hào)線或直接進(jìn)入麥克風(fēng)本身時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)射頻干擾。這種干擾會(huì)傳播到麥克風(fēng)的輸出信號(hào)，并造成一種可聽的干擾，即“TDMA噪聲”。GSM蜂窩設(shè)備在800至900MHz和1800至1900MHz使用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)。傳輸脈沖在可聽到的217Hz頻率和功率水平可以很高，導(dǎo)致217Hz的脈沖耦合到麥克風(fēng)輸出信號(hào)。
麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)必須被很好地執(zhí)行，以便麥克風(fēng)被很好地保護(hù)，從所有輻射和傳導(dǎo)干擾存在于無線連接設(shè)備。
麥克風(fēng)信號(hào)應(yīng)該濾波，例如，電容器和電感
- 一個(gè)電容(C)通過高頻，取決于它的電容值，因此它可以用于短路多余的高頻到設(shè)備的地
- 電感器(L)允許低頻率通過和阻止高頻率，因此它可以在信號(hào)線上用于串聯(lián)過濾無線電頻率干擾
- 電容器和電感器的組合可以產(chǎn)生最好的濾波結(jié)果;例如，所謂的圓周率濾波器(見下圖)
圖12 Pi Filter
