电声器件与电路ＥｌｅctroacousticＰａｒｔｓａｎｄＣｉｒｃｕｉｔ文章编号：1002-8684（2008）10-0014-04数字传声器原理与应用·论文·贺志坚，郑虎鸣（东莞泉声电子有限公司，广东东莞523297）【摘要】介绍了数字传声器的基本原理、结构以及声学、电气性能。阐述了数字传声器在产品使用中的基本要求，展望了市场应用前景。【关键词】数字传声器；数字信号；模拟信号；∑-Δ变换【中图分类号】TN641【文献标识码】ATheoryandApplicationofDigitalMicrophoneHEZhi-jian，ZHENGHu-ming（TransoundElectronicsCo.，Ltd.，DongguanGuangdong523297，China）【Abstract】Thebasicprinciples，structureandacoustic，andelectricalperformanceofdigitalmicrophoneareintrodunced.Brieflydescribingthedigitalmicrophonerequirementduringtheproductusingandthemarketapplicationprospect.【Keywords】digitalmicrophone；digitalsignal；anallogsignal；∑-Δtransform随着IT技术的日益发展，各类电子系统中数字电片（CODEC）接口传输数字信号，笔者重点介绍此类数路所占比重越来越大，尤其在PC的多媒体音视频应字传声器原理及应用。用及已经登场的3G手机应用领域，对音频信号的输1.1模拟信号与数字信号入质量及抗外界各种干扰的能力都提出了更高的要模拟电子信号是随时间连续变化的电磁波，利用求，这些要求靠传统模拟传声器本身声学性能的改电磁波的描述参数（如幅度、频率或相位等）来表示要进已经难以奏效，而通过对传声器阵列的音频数字传输的数据，它的取值可以是无限多个。模拟数据信号进行算法的处理后则可以较理想地达到消除回（analogdata）是由传感器采集得到的连续变化的值，声、屏蔽噪声、增强波束指向性等效果。这一切的前例如温度、压力，以及目前在电话、无线电和电视广播提是处理的音频信号必须是经过A/D转换的数字信中的声音和图像信号。号形式，如上所述，数字传声器的市场需求前景是毋数字信号是一种离散信号，通过电压脉冲即电压庸置疑的。的高与低两种形式表示要传输的数据，其取值是有限1数字传声器原理的。数字数据（digitaldata）则是模拟数据经量化后得到的离散的值，例如在计算机中用二进制代码表示的数字传声器，顾名思义就是直接输出数字脉冲信字符、图形、音频与视频数据。号的电声器件。从应用角度来划分，可以分为两类：一数字传声器便是将采集到的声压这一连续变化的类是USB接口的传声器，其电声换能器件仍为模拟音模拟物理量，直接转换为特定编码格式的数字脉冲信频输出信号，经过A/D编码及USB接口芯片后转换为号输出，供IT应用设备进行加工处理。如图1~2所示。PC格式的数字信号接口，此类传声器多数作为PC周边配套外设，如USB接口手持传声器、USB接口耳麦等，严格来说此类应称为数字接口传声器。另一类是真正意义上的数字传声器，此类传声器采用内置前置增益及A/D编码IC芯片，作为电声换能器件直接输出的便是数字脉冲信号，可以直接与相应的编解码芯图1模拟传声器输出信号波形輥輲讂电声技术2008年第32卷第10期电声器件与电路ＥｌｅctroacousticＰａｒｔｓａｎｄＣｉｒｃｕｉＴ表1∑-Δ变换取样时钟频率与音频带宽的对应关系时钟频率/kHz音频带宽/kHz4083.49608.0120010.0图2数字传声器输出脉冲信号192016.01.2数字传声器的编码格式240020.0目前国际上IC厂商推向市场的内置式数字传声1.3数字传声器原理与结构器IC芯片普遍采用∑-Δ模数转换编码格式，此编码数字传声器与传统传声器的最大区别在于：如图4格式亦与相关接口应用设备采用的DSP及CODEC处所示最新研制的ADC转换IC芯片取代了图5所示传理芯片的数字音频输入格式相兼容。统传声器中的场效应管（FET），从而实现了数字信号∑-Δ变换采用过取样技术，将信号按时间分割，的直接输出。保持幅度恒定，具有高取样率、噪声整形和比特字长短数字传声的特点变换可以在低取样率高分辨率的量化器或者传声器。、声信号[dBV]器输出声压级声压[dBV]增益ADC［dBFS］高取样率、低分辨率的量化器中进行，在数字音频中