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English MEMS（微机电系统）麦克风彻底改变了消费、汽车和工业应用中的音频采集方式。一个常见的问题是： MEMS 麦克风是模拟的还是数字的？ 答案取决于片上信号处理架构--但市场上大多数现代 MEMS 麦克风都能提供 数字输出从而简化了系统集成，提高了抗噪能力。
模拟与数字 MEMS 麦克风
- 模拟 MEMS 麦克风
- 输出： 与声压成比例的低电平模拟电压。
- 要求： 外部模拟前端组件，如抗混叠滤波器和 ADC（模数转换器）。
- 使用案例： 需要定制模拟处理的传统音频系统或设计。
- 数字 MEMS 麦克风
- 输出： 集成式 ADC 提供 PDM（脉冲密度调制）或 I²S 数字数据流。
- 优势
- EMI 抗扰度： 芯片数字化可防止印刷电路板线路上的模拟噪声拾取。
- 简化 BOM： 无需外部 ADC 和滤波器。
- 一致的校准： 经过工厂修整的性能确保了部件与部件之间的紧密差异。
- 使用案例： 智能手机、可穿戴设备、智能扬声器、汽车语音控制和物联网传感器。
关键接口标准
- PDM（脉冲密度调制）： 高时钟频率的单比特数据流；需要软件抽取。
- I²S（Integrated Inter-IC Sound）： 带有专用时钟线的多位串行音频；降低固件开销。
流行的数字 MEMS 麦克风示例
- TDK InvenSense MEMS 麦克风
业界领先的设备，以高信噪比和低功耗著称。 - Knowles 麦克风
提供模拟和数字 MEMS 选件，针对医疗和移动市场进行了优化。 - 英飞凌麦克风
坚固耐用的汽车级资质与数字接口相结合。
著名部件编号
- Imp34DT05 / MP34DT05TR
高性能全向数字 MEMS 麦克风，具有 PDM 输出功能。 - V2S200D
虽然不是麦克风，但这个 MEMS 陀螺仪展示了广泛的 MEMS 传感器生态系统。
选择合适的 MEMS 麦克风
在选择模拟和数字 MEMS 麦克风时，请考虑以下因素：
- 系统设计复杂性： 数字麦克风可减少 PCB 布线和元件数量。
- 噪音环境： 数字输出适用于高电磁干扰环境（汽车、工业）。
- 加工资源： PDM 需要板载抽取滤波器；I²S 通过 PCM 就绪数据。
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更多阅读
- MEMS 麦克风（维基百科）： MEMS 麦克风技术和历史概述。
- 模拟器件公司：PDM 与 I²S 接口： 数字音频接口的技术比较
- 意法半导体：数字麦克风解决方案： 数字 MEMS 麦克风综合指南。
