爱普科斯抗电磁干扰MEMS麦克风解决方案要点

1、爱普科斯抗电磁干扰MEM麦克风解决 方案 MEM麦克风改善音质尺寸小，性能优越来越多的移动设备，如手机、耳机、相 机和MP3采用了先进的降噪技术，以消除背景音，提高声音质量。要使这种 先进技术付诸实施，所采用的多个麦克风不仅需具有抗射频和电磁干扰的能 力，还必须具有极小的尺寸。爱普科斯生产的 MEM麦克风是符合此要求的理想 解决方案。作为目前市场上体积最小的麦克风，MEM麦克风不仅提供极佳的音 频质量，而且具有优良的抗电磁干扰功能。性能优良，占用面积小 MEM麦克风改善音质尺寸小，性能优越来越多的移动设备，如手机、耳机、相 机和MP3采用了先进的降噪技术，以消除背景音，提高声音质量。要使这种

2、先进技术付诸实施，所采用的多个麦克风不仅需具有抗射频和电磁干扰的能 力，还必须具有极小的尺寸。爱普科斯生产的 MEM麦克风是符合此要求的理想 解决方案。作为目前市场上体积最小的麦克风，MEM麦克风不仅提供极佳的音 频质量，而且具有优良的抗电磁干扰功能。 性能优良，占用面积小 2009年5月，由于采用了 Technitrol的MEMS微电子机械系统）麦克风技术， 一系列极具创新性的MEM产品得以投放到在硅麦克风市场。首批上市的产品为 爱普科斯T4000 and T4010系列，在它们身上，汇聚了先进的 MEMS口 ASIC技 术的设计能力、对用途的深入了解以及各种专利。 现在，产品系列中增加了数

3、 字输出的麦克风，即T4030。新产品体积小，灵敏度为-26 dB FS（全量程），信 噪比为60 dBA。即使声级为100 dB，失真度也低于1%其频率响应特点是高 带宽、低振幅波动（见图1）。由于采用了 PDM脉冲密度调制）输出，T4030对电 磁干扰基本无反应。电源噪音抑制为 -82 dB FS 。可通过一根信号线进行双声道 传输，这使得立体声或多麦克风应用变得容易，比采用模拟技术简便得多。电 源电压在1.64V至2.86V之间。电力消耗为650卩A,在待机模式下则低于10 卩Ao 产品结构紧凑 T4030性能优良，尺寸极小，它最适合在移动设备中作降噪用途，因为在这些 设备中，空间占用往

4、往是首要考虑的问题。这方面很好的例证是大北欧(GN Netcom)公司研制的捷波朗STONED牙耳机。大北欧是一家丹麦耳机生产商，其 产品用于手机、联络中心和办公室(见图2)。捷波朗STON是一款结构极紧凑 的耳机，其特点是在噪音清除和自然声音之间找到最佳的平衡，提供完美的音 质。而要达到这种效果，只有采用双麦克风捕捉声音，同时仅对背景噪音进行 智能过滤。正是出于这一目的，厂家选择了尺寸小、性能优的T4000系列产 品。 大北欧认为捷波朗STONE是一款革命性的产品，必将颠覆消费者对蓝牙耳机的 固有看法。“它造型独特，降噪技术先进，不需要横臂，是一个全新的产品概 念，”大北欧移动通信部的副总裁

5、安娜-R-拉斯穆塞这样说道。 先进的降噪技术 在中高端移动设备中，消除噪音正日益变成一项标准要求。在接收路径和传输 路径中，两种降噪功能可以合并（见图3）。如下图所示，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，麦克风2背对着口部，接收周围噪音。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。 使用三个以上的麦克风，可以设计出功能

6、更强大和更复杂的降噪系统。随着更 多的麦克风植入到小型移动设备内，产品的尺寸大小已变得越来越重要。图4 展示了两款安装在电路板上的小型 T4000麦克风。与此同时，用户对声音质量 的期望更高。将来麦克风的信噪比（SNR）将达到62 dB，高出今天的一般水平 55-59 dB。如今，爱普科斯的T4020 MEMSS能优良，信噪比已达到62 dB，而 且信噪比更高的产品正在研制之中。 避免电磁干扰和射频干扰一直是 SAW8波器的重要问题。SAW滤波器都在GHz 范围内工作，在天线接收射频信号后，在信号路径中通常是第一个元件。正是 这一原因，为了维护很弱的信号，必须采取极可靠的屏蔽。此要求催生了CS

7、SP （即“芯片大小SAW寸装”）技术的诞生。该技术是具屏蔽功能的极小封装，并 通过应用到数十亿手机上，证明其成熟性。 MEM麦克风正是基于专用于 MEM的相同封装技术（CSMP,也即芯片大小 MEMS 封装）而生产的（见图5）。该项技术得益于成熟的爱普科斯生产工艺以及 15年 开发MEM麦克风的经验。MEM麦克风符合RoHS指令规定，并适合SMD6铅回 流焊工艺。 完整测试 TDK-EPC公司也将成熟的SAW生产技术用于最终电声测量。通过设计出一个特 定的测试头，解决了测量电声特征的问题。每只麦克风出厂前，都会按照相关 规范接受完整的测量，包括基本的电声性能测试。具体测试项如下： 1 kHz和窄带噪音时的灵敏度； 宽带频率响应； 宽带噪音； 电源穿透； 谐波失真； 功率消耗。 100%勺测试使MEM麦克风在应用中可靠地表现出优良性能。 MEM麦克风结构紧凑，电气性能优异，还可用在对声音质量要求高的领域，包 括高质量的视频和VolP（互联网电话）系统、电话会议系统和波束成型