新型電聲產(chǎn)品接口技術
這種麥克風的特點是不受EMI的影響,直接把音頻信號傳入處理芯片;以∑△型A/D轉換器進行PDM輸出,相當于14bit的分辨能力;回路設計容易,能自由設置選擇麥克風的位置;全數(shù)字化的回路設計,減少元件數(shù)量;立體聲麥克風信號只需1根數(shù)據(jù)線來傳送;有睡眠模式。
可在便攜電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝錄機、需要避免電磁干擾影響的麥克風上應用。
圖5為數(shù)字麥克風連接及其應用示意圖。數(shù)字麥克風的輸出與數(shù)據(jù)(data)及時鐘(clack)信號將被送至芯片PCM數(shù)據(jù)流處理. 即經(jīng)過用戶接收方的線路進行抽取處理并過濾全部數(shù)據(jù)。
圖5 數(shù)字麥克風連接及其應用示意圖
數(shù)字輸出麥克風的前置放大器
集成的數(shù)字輸出前置放大器及其接口的框圖如圖6所示。
圖6 集成的數(shù)字輸出前置放大器及其接口的框圖
傳聲單元的信號首先經(jīng)放大器放大,然后經(jīng)ADC轉換成數(shù)字信號。內(nèi)部穩(wěn)壓電源向放大器和ADC供電,既確保了良好的電源電壓抑制能力,又為模擬部分提供了獨立的電源。
按照儀表放大器結構中利用匹配電容器設置增益的方法,使用兩只運算跨導放大器(OTA)這種帶有MOS輸入晶體管的結構,對于容性信號源具有接近零輸入導納的非常理想特性。由于使用電容進行增益設置,所以確保了高增益精度(只受光刻工藝限制)和多層―多層電容器固有的高線性度。通過金屬掩模編程很容易設置該放大器的增益,其增益可達到20dB。
該ADC是一個四階、單回路、單bit∑△調制器,其數(shù)字輸出是單bit過采樣信號。使用△∑調制器實現(xiàn)模數(shù)轉換具有以下幾個優(yōu)點:噪聲整形將量化噪聲的頻譜移到高頻段,移到有用頻帶之外很遠之處。因此,該電路系統(tǒng)無需嚴格的匹配要求就能達到高精度;ADC采用單bit t∑△調制器,因此使其具備固有高線性度;在單bit、單回路調制器中,只有一個積分器有要求嚴格的設計限制。內(nèi)回路積分器的輸出都經(jīng)過噪聲整形處理,因此放寬對它們的設計要求。
超聲波聲學貼片傳感器
用于探測/接收空氣中超聲波的組件-超聲波聲學傳感器(UAS) 近期己聞世。該新型貼片傳感器,采用成熟的MEMS技術,傳感器頻率探測范圍大,頻帶寬度遠遠高于目前的超聲波傳感器??蛇m應多種環(huán)境要求,是一種高性能機械聲學傳感器。它適用于超聲波技術應用的各個領域:超聲波探距、狀態(tài)監(jiān)控、故障探測、液位感測和位置感測等。這種傳感器可用于監(jiān)控和探測10-65kHz的頻率范圍,在整個頻段內(nèi)的衰減值最少。
新型超聲波傳感器可以在單一感測組件中探測出多個頻率,因此,它最終可以減少或避免憑主觀臆測去選擇產(chǎn)品的行為,從而可以為顧客選擇適當?shù)膫鞲衅鱽韺︻l率進行探測或監(jiān)控。
這種傳感器的小型化表面貼裝封裝設計不僅適用于工業(yè)品,而且也適用于大多數(shù)的制成品。尤其是MEMS貼片式麥克風、超微型駐集體麥克風、均衡電樞揚聲器和語音加強軟件等。例如樓氏公司的SPM0204UD5就是典型一例。圖7示出其應用示意圖。
圖7 超聲波聲學貼片傳感器引腳與應用圖
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