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模拟mic和数字mic

mic结构：

模拟mic通常是由振膜，背极板，结型场效应管 (JFET)和屏蔽外壳组成。振膜是涂有金属的薄膜。背极板由驻极体材料做成，经过高压极化以后带有电荷，两者形成平板 电容 。当声音引起振膜振动，使两者距离产生变化，从而引起电压的变化，完成声电转换。 利用结型场效应管用来阻抗变换和放大信号，有些高灵敏度mic采用运放来提高mic灵敏度。

数字mic通常是由振膜，背极板，数字mic芯片和屏蔽外壳组成，数字mic芯片主要由缓冲级，放大级，低通滤波器 ，抗模数转换组成。

缓冲级完成阻抗变换， 放大级放大信号， 低通 滤波 滤除高频信号， 防止模数转换时产生混叠，模数转换将放大的模拟信号转换成脉冲密度调制(PDM) 信号，通常采用过采样的1 位Δ-Σ模数转换。

模拟mic主要由硅麦 传感器，充电泵，缓冲放大器 ，屏蔽外壳组成。

传感器由半导体工艺制成的振膜，背极板和支架构成，通过充电泵给背极板加上适当的极化偏压。缓冲放大器完成阻抗变换，放大信号。硅麦 数字mic主要由硅麦 传感器，充电泵，数字mic芯片和屏蔽外壳组成 。

　　为了提高mic抗干扰能力，mic内部电源和地之间都增加了小的滤波电容。

　　mic偏置电路：通过手机中mic电路的典型应用，比较一下硅麦 模拟mic，硅麦 模拟mic和数字mic的差异。 为 硅麦 模拟mic的偏置电路。为了减小干扰，手机中的mic电路采用差分输出。

　　各种类型mic比较： 硅麦 模拟mic， 硅麦 数字mic， 硅麦 模拟mic和 硅麦 数字mic的性能指标和各自的优缺点。

　　脉冲密度调制 (PDM) 信号和数字mic接口：模拟信号转换成PCM 信号， 根据奈奎斯特准则， 通常必须用大于2 倍的固定采样频率对模拟信号采样。模数装换，每个采样点可以用多位比特的数据表示。

　　比特数越多，采样精度越高， 失真越小， 但是 电路 会复杂， 成本很高， 不适合低成本数字mic应用。

　　数字mic通常是采用1 位δ-Σ模数转换器，对模拟信号进行过采样(只能用于带宽有限的信号，不适合宽频信号，例如视频信号)，采样率由外部时钟提供。过采样可使量化噪声远离被采样的音频信号。离信号主频越近，噪声幅度越小。同时对抗混叠滤波器 的要求大大降低，可以到达很高的精度。

　　数字mic通常由5 个引脚，分别是电源(VDD )，地( GND )，时钟( CLK)，数据( DAT )和通道选择( L/R )。数字mic接口芯片需要提供mic电源(需要和系统电平匹配)和外部时钟信号(1.024 ～3.074MHz) ，数字mic在获取时钟信号后，从省电状态转到正常工作状态。拾取声音信号过采样转换成脉冲密度调制(PDM )的数据流(信号幅度变化越剧烈，脉冲密度越密)送给处理芯片，芯片内部的抽取滤波器 (Decimator )下采样(Down sampl)并低通 滤波 ，将高频低位流的信号转换成低频高位流的PCM 信号，同时滤除量化 噪声 。PDM 接口可以挂接两个数字麦克，共享时钟和数据线，通过通道选择(L/R )选择时钟高和低时是哪个通道的mic。