Analogique ou numérique : Comment choisir la bonne interface de microphone MEMS

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Les microphones MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) ont élargi les possibilités d’ajouter des capacités de communication et de surveillance avancées dans une grande variété de dispositifs. La popularité actuelle des assistants numériques domestiques et des appareils de navigation à commande vocale ne sont que quelques exemples qui promettent de donner un coup de fouet à la croissance fulgurante de l’électronique à commande vocale.

Historique des microphones MEMS

Les microphones MEMS sont généralement construits en plaçant deux puces à semi-conducteurs dans un seul boîtier. La première puce semi-conductrice est une membrane MEMS qui convertit les ondes sonores en un signal électrique, tandis que la seconde puce est un amplificateur qui contient parfois un convertisseur analogique-numérique (ADC). Un signal de sortie analogique est mis à la disposition de l’utilisateur si le convertisseur analogique-numérique n’est pas inclus dans le microphone MEMS et un signal de sortie numérique est présent si le convertisseur analogique-numérique est inclus.

Interfaces des microphones MEMS analogiques

Les microphones MEMS à sortie analogique permettent une interface simple avec le circuit hôte, comme le montre la figure ci-dessous. Il convient de noter que le signal de sortie analogique du microphone est piloté par un amplificateur interne au microphone. Par conséquent, il est déjà à un niveau de signal raisonnable avec une impédance de sortie assez faible.

Interfaces microphoniques MEMS numériques

Les signaux de sortie des microphones MEMS avec une interface numérique sont souvent codés avec une modulation de densité d’impulsion (PDM). Avec la PDM, la tension du signal analogique est convertie en un flux numérique à un seul bit contenant une densité correspondante de signaux logiques élevés. Parmi les avantages de la PDM figurent l’immunité au bruit électrique, la tolérance aux erreurs de bits et une interface matérielle simple.

Connexion à un microphone PDM MEMS numérique unique

Deux microphones PDM MEMS numériques peuvent se connecter en utilisant la même horloge et les mêmes lignes de données

Choisir une sortie analogique ou numérique

La décision d’utiliser des microphones MEMS avec des signaux de sortie analogiques ou numériques dépend souvent de la manière dont le signal de sortie sera utilisé. Un signal de sortie analogique est pratique s’il est connecté à l’entrée d’un amplificateur pour un traitement analogique au sein du système hôte. Un simple haut-parleur ou un système de communication radio sont des exemples d’applications analogiques classiques. Les microphones MEMS à sorties analogiques ont également tendance à avoir une consommation électrique inférieure à celle des microphones à sorties numériques en raison de l’absence de l’ADC.

Un signal de sortie numérique d’un microphone MEMS est avantageux lorsque le signal sera appliqué à un circuit numérique, généralement un microcontrôleur ou un processeur de signal numérique (DSP). Le signal de sortie numérique peut également être avantageux si les conducteurs entre le microphone et le circuit hôte se trouvent dans un environnement électriquement bruyant.

Conclusion

Lorsqu’il s’agit de choisir une sortie analogique ou numérique, la décision dépend de la manière dont le signal de sortie sera utilisé et du type de système dans lequel il sera mis en œuvre. Heureusement, le CUI offre une variété de microphones MEMS en sortie analogique ou numérique (PDM) pour vous aider à répondre aux exigences spécifiques de votre conception.

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