基础电子中的微型数字传声器技术与发展基础电子中的微型数字传声器技术与发展
1 引言 近几年中国微型传声器产业正在飞速增长,尤其微型数字传声器的应用需求日益高涨,作为传声器
技术的一个重要分支,在目前快速发展的手机、笔记本式计算机、平板计算机等多种数字消费领域中有着非常
广阔的应用前途,并且已经显示出加速发展的趋势。下面重点介绍此类微型数字传声器的技术与发展。 2
微型数字传声器技术 2.1微型数字传声器原理 数字传声器,顾名思义就是直接输出数字脉冲信号的传
声器电声器件。从应用角度来划分,可以分为两类:一类为USB接口的数字传声器,其核心电声换能器件仍为
模拟音频输出信号,经过USB接口音效芯片转换为PC格式的数字信号输出接口,此类传声器多数作为
1 引言引言
近几年中国微型传声器产业正在飞速增长,尤其微型数字传声器的应用需求日益高涨,作为传声器技术的一个重要分支,
在目前快速发展的手机、笔记本式计算机、平板计算机等多种数字消费领域中有着非常广阔的应用前途,并且已经显示出加速
发展的趋势。下面重点介绍此类微型数字传声器的技术与发展。
2 微型数字传声器技术微型数字传声器技术
2.1微型数字传声器原理微型数字传声器原理
数字传声器,顾名思义就是直接输出数字脉冲信号的传声器电声器件。从应用角度来划分,可以分为两类:一类为USB
接口的数字传声器,其核心电声换能器件仍为模拟音频输出信号,经过USB接口音效芯片转换为PC格式的数字信号输出接
口,此类传声器多数作为PC周边配套外设,如USB接口录音传声器、USB接口耳麦等,严格说来,此类数字传声器应称为数
字接口传声器。另一类为真正意义上的数字传声器,此类传声器采用内置阻抗变换、前置增益、A/D编码器的IC芯片,作为电
声换能器件直接输出的便是脉冲数字信号,可以直接与相应的编解码芯片( CODEC)进行数字信号的传输。数字传声器接口
原理如图1
图1 数字传声器接口原理图
随着计算机技术对广大消费电子领域的日益渗透,数字技术在音视频领域的应用已经无处不在。早期音频处理芯片均采用
模拟传声器接口技术,由音效芯片的A/D部分完成模拟音频信号到数字信号的转换。由于数字技术的日渐成熟,越来越多的IC
设计公司开始设计出带数字传声器接口的新型音频芯片( HAD CODEC)及DSP芯片,由此推动了微型数字传声器的研发与
应用。
2.2数字传声器数字传声器A/D变换原理变换原理
目前国际上IC厂商推向市场的内置式数字传声器IC芯片普遍采用∑一△模数转换编码格式,此编码格式与相关应用设备采
用的DSP及CODEC芯片的数字传声器输入接口格式相兼容。
与常规PCM编码器不同,∑一△变换采用过取样技术,将信号按时间分割,保持幅度恒定,具有高取样率、噪声整形和比
特字长短的特点。变换可以在高取样率、低分辨率的量化器中进行,可广泛用于音频信号数字化的∑一△模数编码器(ADC)
及数字信号还原为模拟音频信号的∑一△数模解码器( DAC)。
∑一△变换时根据采用的具体结构可采用I bit或多比特变换,目前数字传声器普遍使用的∑一△ADC采用了1 bit变换技
术,克服了采用多比特变换时所带来的量化非线性误差、纠错困难的缺点。
数字传声器结构及模数转换芯片原理见图2.
图2数字传声器结构及模数转换芯片原理图
2.2.1∑一一△转换器转换器
模拟信号转换成PCM信号,根据奈奎斯特准则,通常必须用大于采样样本最高频率2倍以上的固定采样率对模拟信号采样