对比硅麦与驻极体麦克风

01 麦克风对比

一、麦克风性能对比

在前面对于来自 Infineon 公司的硅麦 IM69D130进行了低通滤波， 获取了对应的声音调制信号。 下面计划在同样的外部声音信号源的激励下， 对比普通的极柱体麦克与硅麦接收的信号。

▲ 图1.1.1 硅麦与驻极体麦克风

这是播放声音信号的有源音箱，它的信号源来自于信号发生器。 硅麦已经焊接有面包板的接口了。 这是使用所需要的驻极体麦克。 这些器件在前几天的工作中已经测试过了。 这是硅麦的接口定义。 在多个驻极体麦克风是否可以并联使用博文中，测量结果显示当MIC串联20k欧姆电阻时对应的输出信号最大。 在初步测量IM67D130A博文中，实验数据验证硅麦时钟频率可以设定在3MHz。 这是实验测试电路。

▲ 图1.1.2 实验测试电路

硅麦的接口定义参见：  对于PDM输出的信号直接滤波可以获得模拟信号吗？[1] : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127713829

驻极体外部上拉电阻参数参见： 多个驻极体麦克风是否可以并联使用？[2] : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127003555

二、搭建实验电路

首先我们搭建硅麦的测试电路。将信号源的3MHz的方波信号引入硅麦的时钟引脚。Select引脚悬空。 加上3.3V电源之后， 测量硅麦的Data管脚，可以看到有信号输出。 使用有源音箱播放1kHz的正弦波，可以看到硅麦的PDM调制信号在RC低通滤波器之后也还原为正弦信号, 信号的峰峰幅值大约为500mV。

▲ 图1.2.1 硅麦PDM信号RC低通滤波之后获得的正弦波信号

下面连接驻极体麦克风电路。 它只需要上拉一个20kHz的电阻即可。 这是在1kHz 正弦波信号源下，驻极体麦克风输出信号。 其中的红色波形是驻极体麦克风信号，蓝色信号是硅麦信号。可以看到驻极体输出的正弦波信号与硅麦信号是相同频率，相同相位，只是幅值比较大，但信号失真比较严重。

▲ 图1.2.2 驻极体与硅麦传感器输出的信号对比

如果将驻极体麦克稍微 原理有源音箱，它的输出信号幅值降低，波形失真也就减小了。 对比它靠近音箱时对应的输出，幅值减小后波形失真降低了许多。

本文对比测试了驻极体麦克风与硅麦的特性， 相比而言，数字硅麦的接口电路比较复杂，不仅需要高频时钟，而且还需要低通滤波器。 相比驻极体接口比较简单，灵敏度高，但失真大。 当然这样对比实际上并没有发挥出数字硅麦的优点， 那就是它属于数字输出，使用专门解调电路可以获得非常高的信噪比。

根据最新进展，明后天我便可以获得Infineon的模拟接口硅麦了。届时基于它对于明年声音信标组的信标方案所包括的声音频段，功率可以进行验证，确保室外声音信标技术指标达到比赛要求。

[1]对于PDM输出的信号直接滤波可以获得模拟信号吗？: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127713829
[2]多个驻极体麦克风是否可以并联使用？: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/127003555