【经验】MEMS麦克风五大输出方式类别介绍

时间： 2021-08-22 来源：志丰电子

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目前业界ECM (驻极体电容式麦克风) 的输出信号几乎都都是模拟的，且以单端(Single ended)占多数，但反观MEMS麦克风，会有模拟和数字两大类别输出方式，其中模拟又分为单端 (Single ended) & 差分 (Differential)两种输出。数字部分则有 PDM/ I2S/ TDM 三种音频接口，其中以PDM接口占多数。

以下志丰电子分别介绍MEMS麦克风输出方式类别:

1、Analog Single ended (单端): 这是占比较多的输出格式，且单价会比差分(Differential) 低一些，灵敏度通常是在-38dBV~-40dBV区间，所有Audio codec mic Input都支持此信号，是最常见的应用架构，但此类麦克的地回路在PCB设计时需要特别注意，以避免产生噪声，可参考Fig.1。

2、Analog differential ended (差分): 相对占比较少的输出格式，且单价会比单端 (Single ended)高一些，由于是差分输出，因此灵敏度也会提升6dBV，通常是在 -32dBV附近，且也可提高AOP (Acoustic overload Point)，大部分的Audio codec mic Input 也都支持此信号，是常见降低噪声的应用架构，可参考Fig.2 ，由于差分架构可有效消除共模噪声(Common mode)。可参考Fig.2-1。

3、PDM (Pulse Density Modulation 脉波密度调制): 是MEMS 麦克数字输出的主流规格，其中Data BUS 是L/R 通道共用，因使它只需要4条线，即可完成Stereo L/R 声音通道传输，有利于便携式装置的PCB Layout 设计，由于是数字输出，因此需要Clock 时钟信号，通常是1MHz~4MHz，因此音频频宽可满足20Hz~20KHz应用，广泛应用于3C、汽车、IoT 领域，可参考Fig.3。

4、I2S (Integrated Interchip Sound 积体电路内置音频汇流排):是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种汇流排标准，该汇流排专门用于音频设备之间的数据传输，广泛套用于各种多媒体系统。由于低阶MCU大部分都不支持PDM接口，只支持基本的I2S 接口，因此麦克厂商仍为这小众市场推出I2S MEMS 麦克，以满足无Audio codec的应产品应用市场，可参考Fig.4。

5、TDM (Time division Multiplexing 时分复用): 是将传输媒介的使用时间分割成若干个固定的时隙（Time Slot），每一时隙占用一小段时间（例如20ms），而这一小段时间就是一个虚拟通道。通讯时，互连的双方会被设定在某一时隙上传送资料，在某段时间内它拥有传输媒介的使用权；而就较长时间来看，整个传输媒体就等同有多条连线「同时」传送资料。由于Smart Speaker 需要做Far Field Voice Pickup，因此2pcs Beamforming Mic 已无法满足特性，因而发展出6~8pcs Mic Array 的架构，由于每台产品的Mic数量大幅增加，意味着需要更多通道的数字接口如 PDM / I2S，因此，为了降低Mic 数字接口数量与成本，采用TDM 时分复用将信号轮流传送，以达到低成本多通道的传输方式，可参考Fig.5。

6. 总结: 以上是各种麦克输出方式的介绍，可依照产品应用需求，挑选正确麦克单体规格，以满足高性能低成本的设计准则。

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全部评论（1）

zdr69909057 Lv8. 研究员 2022-04-25

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志丰电子（Kingstate）压电蜂鸣器/电磁蜂鸣器/喇叭（微型扬声器）/受话器（动态接收器）/ECM麦克风选型指南

目录- Piezo Buzzer Magnetic Buzzer Micro Speaker Dynamic Receiver ECM

型号- KECG2740PBL-A,KPEG262-24V,KPEG350,KSSGL4B12-S,KPEG114,KEIG4537TFL-N,KPEG260H,KPEG116,KPEG272H,KPEG351,KPEG110,KPEG352,KPEG232,KPEG353,KPEG112,KDSG48008-BOXW,KEKG2247TB-A,KSSGH5B43,KDSG2014008C-10,KPEG238,KDSG48008-BOXP,KPEG132H-40,KMM4030102663DM8,KEKG2247TBL-A,KPEG651AN,KSMG45008-05,KEBG6542PF-D,KPEG220,KPEG222,KPEG106,KPEG228,KSTG931AP,KXG1203CLF,KECG2738WBJ-52L,KPEG153H,KPEG250H,KECH2732TBL-SN70,KDSG4028008LS-10,KDRG14032-3,KSSG95B30,KMTG1612,KPEG218,KECG2738PB-A,KXG0905CW2,KDMG40008,KPEG813SAN,KPEG501-D,KDSG160908C-10,KPEG203,KEAG4530WB-80L,KXG1606C,KPEG200,KPEG209,KPSG100,KSSGH5B43-HQ,KTG1205CL,KPEG207,KPEG208,KCG0603-K,KDMG66008C-50,KPEG1600,KDSG3525008R-BOX,KEIG4537TFL-G02,KECG2742WBL-25L,KDMG10008CL-03,KEAG1500L,KDSG27008C-20,KPEG850SAN,KMPG666-4,KMM4030102664DN9,KPEG132H-30P,KPEG411AC,KMM4030102664DN8,KSSG1206,KMTG1603-2,KSQG703BP,KEAG4534TBL-SN,KDSG30064,KPEG660,KSSGK4B16-A,KPEG420,KPEM268B32PAD2,KDSG37045-020-C2,KPEM268B32PAD1,KSSG33J12-HDB,KXG2512-HB,KPEG422AC,KMM4030102664DM7,KPEGA1600NCW200A,KCG1206-GS,KPEG1501,KDSG17008R-08W1,KPEG202T-1,KPEG655,KPEG270H,KPEG650,KDSG15008X-05W5,KPEG657,KDSG302008X-10WF,KPEG850SCP,TRAG50004-50W,KTG1205HD,KECG2738CBL-A,KPEG106-HS,KXG1212C-H1,KPEG653SAN,KPEG522,KMM3729113865AMM,KDSG25004C-20,KXG2512-A,KPEG848S,KTG1203CL,KDSG37045-020-A3,KSTG911AP,KPEG851SAN,KEFG1542TB-A,KSSG2308,KDSG36050-10E,TRFG7070004-100,KDMG4020008C-20A,KEEG1540PBL-A,KSSGJ4D20-H,KECG2726WFL-G24T,KPEG751,KPEG753,KDSG18008X-10WC,KPEG851SH,KECG1042WBL-G02,KPEG655SA,KPEG750,KPEG755,KXG1205C-HB,KEEG1525WBL-G2A,KDSG37045-020-B,KSSGI4B20,KPEG500,KEEG1340WBL-GN1,KMTG0902,KPEG980,KEEG1525WBL-G02C,KPEG651SAN,KCG0601,KPEG850SD,KPEG502,KPEG503,KPEG232H,KPEG353H,KDMG77008C-30,KSSG74B20,KPEG181-W1,KECG1542PBL-A,KPEG138B40PAD1,KXG0905C-A,KECG1542CBJ-G14,KSTG931APL-H2,KDRG30032A,KSSG74B16,KSSG1708,KTG1212CL,KEIG6535TB-KM1,KXG0912C,KPEG138B40PAD4,KPEG960,KEIG6334TB-KN,KPEG222H,KPEG355H,KEIG4537TFX-SN72,KBIG3531F08030Z,TRAG52008V-10,KEKG2747TBX-KM,KDSG23008,KPEG853SH,KPEG830,KPEG831,KPEG657SA,KPEG833,KDSG40004C-50,KEKG2244PBL-A,KAAG15008C,KSSG94B16,KEAG6538TF-K,KTG1205C,KPEG355H-24V,KPEG827,KEEG1542WB-12LK,KSSG73B16,KPEG276H,KEEG1542WBL-GKB,KPEG242-5V,KXG1203C-H,KPEG139-1,KDMG26008,KDMG36008-10B,KMTG1303-1,KEEG1538TBL-A,KSSG74B17-3,KDRG057016A,KPEG133M,KPEG1600L,KDSG36008P-03,KMTG1102-A1,KPEG350H-54V,KPEG650SAN,KBIG3532F09030AZ,KSSG1508,KDRG57032,KSSGJ4D20,KEAG4542TBL-KA1,KPEG350H,KECG2724WBL-G20,KECG2740WFJ-18L,KDSG302008R-BOX1,KECG3638TFL-A,KECG2034WBL-G01B,KPEG651SA,KPEG653A,KPEG169P32,KSSG1201-16,KPEG810SAND,KTG1205,KECG1338TB-A1,KXG1212C,KPEG650SA,KMM3526092665EN3,KMIG1240H-TR,KEFG1544TBL-C,KPEG655A,KECG2224WFL-G01R,KPEG207H,KPEM268F,KXG0903C1,KECG2738WBL-G43,KPEG132B30PAD1,KSTG931RP-HZ,KXG1201C,KPEG750P,KPEG1500NC,KDSG1511006Q-09T,TRFG102102004-120,KPEG218H,KDSG50025HS,KSSG73B16K,KDMG36008-10BW14,KPEG653SA,KECG2730TB-AS,KDSG28008C-20,KERG2748TBX-KM,KEIG4524WBL-3KL,KXG2505,TRFG50016C-30A,KDMG40008X-BOX,KXG1203C,KXG1203A,KCVG084B16-A,KSSGJ4B16-S,KPEG200H,KSSG33J12-3,TRFG7040008C-50,KDSG20008R-10WA,TRFG8888004-100,KXG1201,KECG2738WBL-GWT,KEFG1541WB-G07,KEEG1538WB-100LE,KPEG850SH,KEEG1538WB-100LB,KECG3640PF-A,KECG3640WF-31L,KTG0905CL,KPEG651A,KPEG750PA,KEIG4536TFL-NH,KEEG1540CBL-A,KXG1212,KEEG1525WBX-G11,KDMG28008-05,KXG1205C,TRFG105105004-150,KPEG132H-30WA,KPEG242-24V,KPEG242-12V,KDRG40016D,KDRG40016C,KDMG151508-05,KXG1205,KEEG1542TBL-KA1,KMTG1261,KEKG2247WB-15L,KAAG13008-07C,KPEG620AN,KPEG228-24V,KEFG1544WBL-G01,KPEG138A40,KXG1612,KMTG1003-F,KPEG182,KPEG183,KDMG50004C-30,KPEG811SAN,TRAG58004V-50,KPEG181,KETG1544TB-RF-CL,KPEG810SANDR,KPEG153H-2K,KPEG853S,KEEG1342SBL-C,KMTG1203,KEIG4537WBL-25L,KPEG171,KDMG30008X-BOX1,KPEG621SAN,KDMG30008X-BOX2,KPEG1600NCB,KECG3640TF-A,KPEG810SAN,KAAG20008C-08,KMM3729114258ABN,KPEG161,KPEG162,KPEG163,KPEG280,KPEG848SD,KPEG169,KECG2742TBL-KA1,KPEG165,KSSGD3B16,KDSG20008,KSTG951AP,KEIG4537WFL-3KL,KSSG13J12-N,KPEG400AC,KDMG20008,KPNG1020,KPEG270,KPEG150,KPEG623SAN,KPEG272,KDMG40004-10WA,KPEG137A30,KPEG278,KPEG159,KPEG850S,KPEG276,KDMG92008C-20,TRFG7979004-100,KECG2237TBL-SN65,KSSGI3J12-A,KDSG23050P-06B,KCG1202,KECG2724TBL-RF,KXG1205-LH,KPEG260,KDMG40016-20W,KPEG141,KPEG262,KPEG146,KPEG267,KPEG142,KPEG263,KEAG6535TB-KM,KPEG853SAN,KDRG09016A-4,KPEG208H,KTG0912CL,TRFG8282004-100,KDSG29008,KPEG250,KPEG130,KPEG251,KPEG135,KPEG755S,KTG1212,KPEG621AN,KPEG755P,KPEG132,KPEG253,KPEG134,KECG2738TBJ-A,KPEG611SAN,KXG1612C,KDMG15008-05,KEKG2741WBL-G01S,KPEG158-KS,KEEG1540TBJ-A,KDSG30008,KSSGJ4B20-NEW,KSSG3108,KDMG36008-10DWA1,TRFG5353004-30,KDMG10008C-03,KPEG657S,KPEG126,KPEG006,KPEG120,KPEG121,KPEG851S,KPEG122,KPEG243,KPEG123,KPEG244,KEEG1540WBL-G04N,KXG1606,KXG1601,KDMG16008-03,KPEG1600NC

2021/4/27 - 志丰电子 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

InvenSense是TDK集团公司，是移动、可穿戴设备、智能家居、工业和汽车产品中MEMS传感器平台的全球领先供应商。该公司获得专利的制造平台、MotionFusion®技术、音频解决方案以及定位软件和服务通过改进的性能、准确性和直观的基于动作、手势声音和超声波3D的方式满足了许多大众市场消费应用的新兴需求接口。

MEMS麦克风运动传感器压力传感器超声波TOF传感器

代理服务线上商城技术资料

适用于全范围音频和超声波应用的Knowles MEMS麦克风（消费类）选型指南

描述- 本资料为Knowles公司提供的MEMS麦克风选择指南，涵盖全频段音频和超声波应用。指南详细介绍了不同型号的MEMS麦克风，包括其尺寸、信噪比、低频截止频率、总谐波失真、功耗等参数。此外，还提供了数字（PDM）麦克风和模拟麦克风的选择建议，以及超声波应用、灵敏度、端口位置、声学过载点等方面的信息。资料还介绍了Knowles的评估套件和测试资源，以及相关数据手册和应用笔记的链接。

型号- KAS-700-0157,KAS-700-0159,KAS-700-0137,KAS-700-0193,KAS-700-0192,KAS-700-0170,KAS-700-0184,KAS-700-0172,KAS-700-0183,KAS-700-0153,KAS-700-0175,KAS-700-0185,KAS-700-0152,KAS-700-0188,KAS-700-0155,KAS-700-0165

2024/10/1 - KNOWLES - 选型指南代理服务技术支持采购服务查看更多版本

志丰电子（Kingstate）成立于1977年，是为台湾第一家取得ISO认证的专业声学公司，专注于蜂鸣器、警报器、喇叭（多媒体喇叭，音箱喇叭，耳机喇叭）、电容式麦克风、MEMS麦克风模组等电声产品，通过车规及医疗认证。

蜂鸣器喇叭麦克风扬声器

代理服务线上商城技术资料

低功耗多模式数字底部收音孔SiSonic™麦克风

描述- 该资料介绍了Knowles公司生产的SPK11R1LM4H-1低功耗多模式数字底座硅麦克风。该麦克风采用SiSonic™ MEMS技术，具有单比特PDM输出，适用于笔记本电脑和汽车等领域，具有低功耗、优异的宽带音频性能和射频免疫性。

4/3/2024 - KNOWLES - 数据手册 - Rev B 代理服务技术支持采购服务

新增喇叭、电容式麦克风、MEMS麦克风模组、蜂鸣器等声学组件产品供应商志丰电子

志丰电子（Kingstate）成立于1977年，是台湾第一家取得ISO认证的专业电声公司，多年来致力于研发制造声学组件和蓝牙耳机为主的产品，为各领域提供全方位的电声解决方案。成立以来，志丰电子已推出蜂鸣器、警报器、喇叭（多媒体喇叭，音箱喇叭，耳机喇叭）、电容式麦克风、MEMS麦克风模组等产品。其产品通过车规认证，并在1990年进入了汽车应用市场。志丰电子旗下麦克风产品灵敏度覆盖-25~-45dB，

2021-04-26 - 公司动态代理服务技术支持采购服务

TDK InvenSense（应美盛）SmartSound™数字MEMS麦克风选型指南

目录- SmartSound™ microphone

型号- T5837,T5848,T5838,MD-54001-D58

2023/1/14 - TDK INVENSENSE - 选型指南代理服务技术支持采购服务

SPH88R1LM4H-1 Titan 1.2V功率多模式数字底部收音孔SiSonic™麦克风

描述- 该资料介绍了Knowles公司生产的SPH88R1LM4H-1微型数字麦克风。这款麦克风采用SiSonic™ MEMS技术，具有低功耗、高性能和多模式性能，适用于智能手机、可穿戴设备和物联网设备等多种便携式电子设备。

型号- SPH88R1LM4H-1

8/8/2024 - KNOWLES - 数据手册 - Revision 1 代理服务技术支持采购服务

Knowles麦克风选型指南

目录- Company Profile and MICROPHONES Introduction MICROPHONES

型号- SPH0641LU4H-1,SPH1878,SPH0141LM4H-1,SPV0142LR5H-1,SPH11C3LR5H-1,SPG08P4HM4H-1,SPH8878LR5H-1,SPV61A0LR5H-1,SPC18P8LM4H-1,SPH9855,SPW0690LM4H-1,SPH9855LM4H-1,SPH1878LR5H-1,SPH0645LM4H-1,SPH0690LM4H-1,SPH0655LM4H-1,SPV21A0LR5H-1V

2022/6/29 - KNOWLES - 选型指南 - Rev. 062822 代理服务技术支持采购服务