數(shù)字麥克風(fēng)與模擬麥克風(fēng) (DMIC/AMIC)
- 麥克風(fēng) (microphone)：是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件，也就是用來(lái)采集你說(shuō)話的聲音
- 揚(yáng)聲器 (speaker)：是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件，就是把對(duì)方說(shuō)話產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音播放出來(lái)。
- 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，麥克風(fēng)的功能是采集聲音，揚(yáng)聲器的功能是播放聲音。
AMIC
通常使用的 MIC 就是模擬麥克風(fēng)，模擬麥克風(fēng)輸出的信號(hào)是模擬信號(hào)，需要經(jīng)過(guò) codec 處理為數(shù)字信號(hào)。
模擬麥克風(fēng)的輸出阻抗典型值為幾百歐姆。這個(gè)阻抗要高于運(yùn)放通常具有的低輸出阻抗，麥克風(fēng)后面的低阻抗電路會(huì)衰減信號(hào)電平
應(yīng)用
一些 MCU 內(nèi)部帶有 codec，所以上圖中 AMIC 直接到 MCU。
需要注意的是，AMIC 通常需要提供偏置電壓
DMIC
數(shù)字 mic 相對(duì)于模擬 mic，內(nèi)部集成了 ADC，所以輸出的為數(shù)字信號(hào)，一般是 PDM 編碼或者 I2S 信號(hào)(參見 I2S協(xié)議)，這里以 PDM 為例。如果輸出的是 PDM 格式的數(shù)據(jù)需要 MCU/codec 進(jìn)行 PDM 解碼。
數(shù)字麥克風(fēng)將模數(shù)轉(zhuǎn)換功能從編解碼器轉(zhuǎn)移進(jìn)了麥克風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)了從麥克風(fēng)到處理器的全數(shù)字音頻捕獲通道。
DMIC 接口也稱雙 / 立體聲數(shù)字麥克風(fēng)接口。這種接口允許兩個(gè)麥克風(fēng)共享一個(gè)公共的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)線。每個(gè)麥克風(fēng)被配置為在時(shí)鐘信號(hào)的不同沿產(chǎn)生各自的輸出。這樣兩個(gè)麥克風(fēng)的輸出就能保持相互同步，設(shè)計(jì)師就能確保來(lái)自每個(gè)通道的數(shù)據(jù)被同時(shí)捕獲到
數(shù)字麥克風(fēng)的輸出只有 1bit ，所以使用 PDM 編碼。
硬件拓?fù)?/h4>
應(yīng)用
上圖中 codec/MCU 解碼 PDM數(shù)據(jù)。
時(shí)序
-
SELECT 腳接 V D D V_{DD} VDD? 時(shí)，CLK 下降沿時(shí)，DATA 輸出有效數(shù)據(jù)
-
SELECT 腳接 GND 時(shí)，CLK 上升沿時(shí)，DATA 輸出有效數(shù)據(jù)
主控上相應(yīng)配置好采樣即可，這樣可以實(shí)現(xiàn)一個(gè) DATA 和 CLK 接雙麥。
PDM
脈沖密度調(diào)制（Pulse Density Modulation），簡(jiǎn)稱 PDM，是一種使用二進(jìn)制數(shù) 0,1 表示模擬信號(hào)的調(diào)制方式。在 PDM 信號(hào)中，模擬信號(hào)的幅值使用輸出脈沖對(duì)應(yīng)區(qū)域的密度表示
在實(shí)際輸出的一位數(shù)據(jù)流中，只存在 1 和 0，1 的密度越大，代表該區(qū)域?qū)?yīng)的模擬信號(hào)幅值越大，反之，0 的密度越大，代表該區(qū)域的模擬信號(hào)幅值越小。1 和 0 連續(xù)轉(zhuǎn)換的區(qū)域?qū)?yīng)中間幅值。
為 Maxim 的 Class-D 類型功放 MAX98358 PDM 接口時(shí)序?yàn)槔?，?PDM_CLK 的上升沿采樣左聲道數(shù)據(jù)，在 PDM_CLK 下降沿采樣右聲道數(shù)據(jù)。
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差異
- 電路設(shè)計(jì)差異，數(shù)字電路集成度高，但是音質(zhì)效果會(huì)比模擬電路稍微差一些，相反模擬電路的麥克風(fēng)音質(zhì)效果會(huì)更好。
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