如何抑制智能手機(jī)的TDMA噪音

智能手機(jī)等麥克風(fēng)線中，若蜂窩或WiFi的通信電波引起干擾并侵入時(shí)，其一部分會(huì)變?yōu)榉Q為TDMA噪音的可聽頻帶噪音成分，此時(shí)會(huì)從揚(yáng)聲器中發(fā)出令人不適的雜音。通過TDK噪音濾波器與貼片壓敏電阻的組合進(jìn)行的對(duì)策不會(huì)對(duì)信號(hào)造成影響，其不僅能夠極為有效地抑制TDMA噪音，而且還能帶來改善蜂窩及WiFi通信的接收靈敏度，以及抑制ESD(靜電放電)等各種優(yōu)點(diǎn)。

將音頻接口運(yùn)用于IoT設(shè)備

在IoT社會(huì)中，AI揚(yáng)聲器(智能揚(yáng)聲器)的市場(chǎng)迅速擴(kuò)大。AI揚(yáng)聲器與傳統(tǒng)型ICT設(shè)備的不同點(diǎn)在于，其接口是通過音頻使人與設(shè)備相互聯(lián)系，而其關(guān)鍵設(shè)備則是作為聲音傳感器的麥克風(fēng)。TDK提供有使用半導(dǎo)體微細(xì)加工技術(shù)開發(fā)的各類MEMS麥克風(fēng)。

使用MEMS麥克風(fēng)時(shí)重要的是確保無失真地傳輸信號(hào)波形的電路技術(shù)、噪音對(duì)策，以及防止人體產(chǎn)生的ESD通過麥克風(fēng)的小孔侵入到電路內(nèi)的ESD對(duì)策。

通過同時(shí)使用噪音濾波器與貼片壓敏電阻抑制TDMA噪音以及ESD(靜電放電)

TDMA噪音產(chǎn)生機(jī)制

通信電波的高頻信號(hào)侵入到麥克風(fēng)線中時(shí)，揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出稱為"蜂鳴(buzz)"或"蜂鳴噪音(buzz noise)"的雜音(令人不適的可聽聲)。由于以前在TDMA(時(shí)分多址)方式的電話中出現(xiàn)過重大問題，因此普遍稱為TDMA噪音。圖1所示為在智能手機(jī)中連接耳機(jī)麥克風(fēng)時(shí)產(chǎn)生TDMA噪音事例的示意圖。進(jìn)行蜂窩通信時(shí)，高頻信號(hào)侵入到麥克風(fēng)線中導(dǎo)致產(chǎn)生TDMA噪音。

圖1:TDMA噪音發(fā)生事例(示意圖)

具有代表性的TDMA方式是在歐美及亞洲等世界各地廣泛使用的手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)GSM。在GSM通信中通過4.615ms周期的間歇性突發(fā)信號(hào)進(jìn)行傳遞。該突發(fā)周期為217Hz的可聽范圍頻率，因此在不采取對(duì)策的情況下會(huì)聽到雜音，因此有必要將其去除。

圖2:GSM通信中TDMA噪音發(fā)生機(jī)制

通過同時(shí)使用MAF與貼片壓敏電阻對(duì)于抑制TDMA噪音擁有極佳的效果

TDK開發(fā)了音頻線用噪音濾波器MAF系列作為抑制此類問題的元件。通過將MAF系列用于麥克風(fēng)線中，能夠在不降低音頻質(zhì)量的情況下抑制TDMA噪音。

同時(shí)，在移動(dòng)設(shè)備中，開關(guān)及麥克風(fēng)的小孔會(huì)成為人體產(chǎn)生的ESD的入口，因此需要采取ESD對(duì)策。貼片壓敏電阻可保護(hù)電路免受ESD(靜電放電)及浪涌等的影響，同時(shí)在通常情況下發(fā)揮著電容器的功能，因此還擁有抑制噪音的效果(圖3)。

圖3:貼片壓敏電阻的功能

圖4所示為噪音濾波器MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風(fēng)線噪音對(duì)策事例及其效果。

圖4:MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風(fēng)線噪音對(duì)策

通過MAF與貼片壓敏電阻的濾波器電路，與只有MAF單體的情況相比，其蜂窩帶的插入損失更大。

最終使TDMA噪音等級(jí)得到大幅改善。(圖5)

圖5:MAF與貼片壓敏電阻濾波器電路的TDMA噪音抑制效果