详解模拟和数字MEMS麦克风设计区别

。这样两个麦克风的输出就能保持相互同步，设计师就能确保来自每个通道的数据被同时捕获到。

　　在最坏情况下，从两个麦克风捕获到的数据可能在时间上隔半个时钟信号周期。这种时钟的频率典型值约为3MHz，因此通道内时间差仅为0.16us，远小于听者可以觉察到的阈值。这种相同的同步机制还可以扩展到具有两个以上PDM麦克风的系统中，只需确保所有麦克风都连接到相同的时钟源，并且数据信号都在一起滤波和处理。在使用模拟麦克风的情况下，这种同步实现将上移到ADC。

　　I2S

　　多年来I2S一直是音频转换器和处理器的一种通用数字接口，只是最近才被集成进信号链边缘的设备中，比如麦克风。I2S麦克风拥有与PDM麦克风相同的系统设计优势，但不再输出高采样速率的PDM信号，它输出的数字数据采用抽取过的基带音频采样率。在PDM麦克风方案中，这种抽取是在编解码器或DSP中实现的，但在I2S麦克风方案中，这个抽取过程直接在麦克风中完成，因此在某些系统中可以完全取消ADC或编解码器。

　　I2S麦克风可以直接连接具有这种标准接口的DSP或微控制器（图8）。与PDM麦克风一样，两个I2S麦克风可以连接到一条公共的数据线上，不过与PDM不同的是，I2S格式使用两个时钟信号——一个字时钟和一个位时钟。

　　图8：连接DSP的立体声I2S麦克风

　　在尺寸很重要的情况下

　　一般来说，模拟MEMS麦克风的封装尺寸要比数字麦克风小。这是因为模拟麦克风封装需要的引脚较少（一般是3个，而数字麦克风需要5个甚至更多），模拟前置放大器的电路也比数字的少，因此采用相同制作工艺制造的模拟前放要比数字前放小。在大多数空间受约束的设计中，比如许多小型移动设备中，模拟麦克风因为尺寸小而更受欢迎。

　　模拟麦克风的封装尺寸可以是2.5×3.35×0.88mm或更小，而PDM麦克风的封装尺寸通常是3×4×1mm，在封装体积上增加了62%。

　　模拟和数字MEMS麦克风在不同的应用中都可以发挥自己的优势。综合系统体积和元器件的布局的限制、电气连接和潜在的噪声源及干扰等考虑因素，我们就可以作出最适合当前设计的麦克风的决策。