为什么说ADI在工业领域有优势(3) - ADI的MEMS产品线

ADI的MEMS产品线明星产品赏析

 

上文讲到MEMS在汽车电子和消费类领域都大获成功。最近，随着苹果iPhone 4的热卖MEMS麦克风又颇受关注。据调研机构预测，从2009年到2014年，MEMS麦克风在手机和消费电子市场的年均复合增长率（CAGR）将达到24%，2010年MEMS麦克风出货量预计约6.96亿颗，到2014年增长至17亿颗以上。

 

表明上来看苹果等明星公司在新一代产品中广泛应用具有示范作用，深究背后的原因则归功于技术的进步，利用多路MEMS麦克风抑制噪声技术在应用方面取得的突破，以及MEMS麦克风在回流焊后具有的高温稳定性是MEMS麦克风和传统驻极体电容麦克风(Electret Condenser Microphones，ECM)相比的明显优势。尤其是多路MEMS麦克风的降噪技术，可以在嘈杂环境中大幅提高手机的音质，主动抑制噪声，抵消回音。

 

ADI公司（亚德诺）作为全球前五大MEMS麦克风供应商之一，最新推出的ADMP441 iMEMS全向麦克风能够提供标准24位 I2S 数字输出。主要技术指标和特性如下：

 

高电源抑制比(PSRR)：80 dBFS（抑制 RF 和电噪声）

高信噪比(SNR)：61 dBA（远场应用中能实现出色的音质和高度清晰的声音）

高灵敏度：-26 dBFS （捕捉喃喃低语）

平坦的频率响应：100 Hz至15 kHz （产生高度平衡且自然的声音）

低功耗：< 1.5 mA （适用于终端产品）

接口：数字I2S接口（再也无须音频codec做接口转换，一经使用，整板受用）

 

MEMS麦克风是将背极板(back plate)与压敏式隔膜(pressure-sensitive diaphragm)蚀刻在硅晶面板上，利用化学蚀刻的技术将振膜平整地置于其基板(substrate)上，使其可随声音做完全的自由振动。而振动的振膜与背极板之间形成的电场变化被拾取转换后输出一个数字信号。完整的ADMP441解决方案由MEMS传感器、信号调理电路、模数转换器、抗混叠滤波器、电源管理和I2S 接口组成。

 

 

基于ADMP441设计的手机听筒如图所示：（有奖竞猜下面的原理图是用什么工具画的？）

 

 

在接收路径(蓝色)中，麦克风1位于喇叭的旁边，接收噪音，此噪音信号反相后添加到传入的声音中。反相的噪音信号与周围噪音信号相消。这样，用户可以更清晰理解对方的话音，即便在嘈杂的环境里亦如此。

 

 

在传输路径(黄色)中，右麦克2风背对着口部，接收周围噪音。左麦克风3正对着口部，它同时接收周围噪音和说话者的话音。在此，通过添加反相噪音信号，噪音被消除。此时，通话对方受到的周围噪音干扰将减小。