便攜MEMS麥克風(fēng)可以有效改善音質(zhì)

　　越來越多的移動(dòng)設(shè)備，如手機(jī)、耳機(jī)、相機(jī)和MP3，采用了先進(jìn)的降噪技術(shù)，以消除背景音，提高聲音質(zhì)量。要使這種先進(jìn)技術(shù)付諸實(shí)施，所采用的多個(gè)麥克風(fēng)不僅需具有抗射頻和電磁干擾的能力，還必須具有極小的尺寸。愛普科斯生產(chǎn)的MEMS麥克風(fēng)是符合此要求的理想解決方案。作為目前市場(chǎng)上體積最小的麥克風(fēng)，MEMS麥克風(fēng)不僅提供極佳的音頻質(zhì)量，而且具有優(yōu)良的抗電磁干擾功能。

　　性能優(yōu)良，占用面積小

　　由于采用了Technitrol的MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）麥克風(fēng)技術(shù)，一系列極具創(chuàng)新性的MEMS產(chǎn)品得以投放到在硅麥克風(fēng)市場(chǎng)。首批上市的產(chǎn)品為愛普科斯T4000和T4010系列，在它們身上，匯聚了先進(jìn)的MEMS和ASIC技術(shù)的設(shè)計(jì)能力、對(duì)用途的深入了解以及各種專利。

　　現(xiàn)在，產(chǎn)品系列中增加了數(shù)字輸出的麥克風(fēng)，即T4030。新產(chǎn)品體積小，靈敏度為-26dB FS（全量程），信噪比為60dBA。即使聲級(jí)為100dB，失真度也低于1%。其頻率響應(yīng)特點(diǎn)是高帶寬、低振幅波動(dòng)（見圖1）。由于采用了PDM（脈沖密度調(diào)制）輸出，T4030對(duì)電磁干擾基本無反應(yīng)。電源噪音抑制為-82dB FS?？赏ㄟ^一根信號(hào)線進(jìn)行雙聲道傳輸，這使得立體聲或多麥克風(fēng)應(yīng)用變得容易，比采用模擬技術(shù)簡(jiǎn)便得多。電源電壓在1.64V至2.86V之間。電力消耗為650μA，在待機(jī)模式下則低于10μA。

　　圖1：頻率響應(yīng)曲線。

　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊

　　T4030性能優(yōu)良，尺寸極小，它最適合在移動(dòng)設(shè)備中作降噪用途，因?yàn)樵谶@些設(shè)備中，空間占用往往是首要考慮的問題。這方面很好的例證是大北歐（GN Netcom）公司研制的捷波朗STONE藍(lán)牙耳機(jī)。大北歐是一家丹麥耳機(jī)生產(chǎn)商，其產(chǎn)品用于手機(jī)、聯(lián)絡(luò)中心和辦公室（見圖2）。捷波朗STONE是一款結(jié)構(gòu)極緊湊的耳機(jī)，其特點(diǎn)是在噪音清除和自然聲音之間找到最佳的平衡，提供完美的音質(zhì)。而要達(dá)到這種效果，只有采用雙麥克風(fēng)捕捉聲音，同時(shí)僅對(duì)背景噪音進(jìn)行智能過濾。正是出于這一目的，廠家選擇了尺寸小、性能優(yōu)的T4000系列產(chǎn)品。

　　大北歐認(rèn)為捷波朗STONE是一款革命性的產(chǎn)品，必將顛覆消費(fèi)者對(duì)藍(lán)牙耳機(jī)的固有看法。“它造型獨(dú)特，降噪技術(shù)先進(jìn)，不需要橫臂，是一個(gè)全新的產(chǎn)品概念，”大北歐移動(dòng)通信部的副總裁安娜-R-拉斯穆塞這樣說道。

　　圖2：大北歐生產(chǎn)的捷波朗STONE藍(lán)牙耳機(jī)。

　　先進(jìn)的降噪技術(shù)

　　在中高端移動(dòng)設(shè)備中，消除噪音正日益變成一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。在接收路徑和傳輸路徑中，兩種降噪功能可以合并（見圖3）。如下圖所示，在接收路徑（藍(lán)色）中，麥克風(fēng)1位于喇叭的旁邊，接收噪音，此噪音信號(hào)反相后添加到傳入的聲音中。反相的噪音信號(hào)與周圍噪音信號(hào)相消。這樣，用戶可以更清晰理解對(duì)方的話音，即便在嘈雜的環(huán)境里亦如此。

　　圖3：在接收和傳輸路徑消除噪音。

　　在傳輸路徑（黃色）中，麥克風(fēng)2背對(duì)著口部，接收周圍噪音。麥克風(fēng)3正對(duì)著口部，它同時(shí)接收周圍噪音和說話者的話音。在此，通過添加反相噪音信號(hào)，噪音被消除。此時(shí)，通話對(duì)方受到的周圍噪音干擾將減小。

　　使用三個(gè)以上的麥克風(fēng)，可以設(shè)計(jì)出功能更強(qiáng)大和更復(fù)雜的降噪系統(tǒng)。隨著更多的麥克風(fēng)植入到小型移動(dòng)設(shè)備內(nèi)，產(chǎn)品的尺寸大小已變得越來越重要。圖4展示了兩款安裝在電路板上的小型T4000麥克風(fēng)。與此同時(shí)，用戶對(duì)聲音質(zhì)量的期望更高。將來麥克風(fēng)的信噪比（SNR）將達(dá)到62dB，高出今天的一般水平55-59dB。如今，愛普科斯的T4020 MEMS性能優(yōu)良，信噪比已達(dá)到62dB，而且信噪比更高的產(chǎn)品正在研制之中。

　　圖4：STONE耳機(jī)的電路板，上面安裝了兩個(gè)MEMS麥克風(fēng)。