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English 现代 MEMS 麦克风将电容式传感器和放大器无缝集成到一个紧凑的封装中，具有高信噪比和低功耗的特点。对于音频工程师来说，了解并优化 偏置电压 和 增益 在可穿戴设备和嵌入式系统中，最大限度地提高清晰度、减少失真并延长电池寿命至关重要。
我们的旗舰产品 MEMS MICs-SMI821, SMI861, WBC3526DT26TJ0, WBC4030DB36B1P0和 WBC2718AT42F1S0-内置偏置调节器和校准增益曲线，只需极少的外部元件即可实现精确的音频调谐。
MEMS MIC 偏置电压
偏置电压可设定片上放大器的直流工作点，使交流音频波形在不削波的情况下摆动。稳定的中轨偏置（如 2.4 V 电源上的 1.2 V）即使在高声压级下也能防止失真。在安全范围内增加偏置可提高灵敏度（每帕输出电压），改善信噪比，但必须避免达到振膜可能崩溃的拉入电压。
要点
- 稳定的内部偏置无需外部调节器。
- 最佳偏置可最大限度地提高灵敏度，直至器件的拉入阈值。
- SMI821 和 SMI861 等器件采用激光微调偏置网络，性能始终如一。
增益控制策略
模拟 MEMS MIC
模拟话筒的片上增益很小，大部分放大都是在下一阶段使用外部前置放大器或编解码器输入进行的。通过最大限度地提高话筒的固有输出（通过偏置），设计人员可以最大限度地降低前置放大器增益，从而减少附加噪声。
数字微机电系统 MIC
数字（PDM/I²S）话筒输出固定电平比特流。增益控制在固件或 DSP 中执行，在转换为 PCM 之前对采样进行缩放。较高的话筒灵敏度（通过优化偏置）减少了对数字增益的需求。
音频性能优化
- 提高信噪比： 提高偏置/初始增益可增加相对于固定本底噪声的信号幅度，使顶级 MEMS 麦克风的信噪比高达 66 dB。
- THD 管理： 平衡偏置可避免放大器饱和；工程师可调整偏置，使 AOP（声学过载点）保持在预期最响亮的声音之上，并将总谐波失真保持在 1% 以下。
- 电源效率： 适当的偏置/增益调整可实现低功耗前置放大器和更少的 DSP 开销，这对于电流小于 200 µA 的始终在线型可穿戴设备来说至关重要。
产品亮点
- SMI821 - 超低噪声（62 dB SNR），集成偏置发生器。
- SMI861 - 高 SNR 模拟麦克风（65 dB），具有板载 ESD 保护功能。
- WBC3526DT26TJ0 - 64 dB SNR 数字 PDM 麦克风，偏置电压稳定在 1.8-3.3 V 之间。
- WBC4030DB36B1P0 - 70 dB SNR 底端口数字话筒，采用金属封装。
- WBC2718AT42F1S0- 模拟麦克风结构紧凑，电流仅为 120 µA，适合超低功耗应用。
结论和行动呼吁
优化 偏置电压 和 增益 释放 MEMS 麦克风的全部潜能，提高清晰度、减少失真并节约电能。要了解这些可配置的 MEMS 麦克风解决方案，请访问我们的产品页面，并通过以下方式联系我们的专家 https://sistc.com 获取数据表和设计支持。
