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1)按声电转换原理分为#xff1a;电动式#xff08;动圈式、铝带式#xff09;#xff0c;电容式#xff08;直流极化式#xff09;、压电式#xff08;晶体式、陶瓷式#xff09;、以及电磁式、碳粒式、半导体式等。 2)按声场作用力分为#xff1a…1.麦克风分类汇总
1)按声电转换原理分为电动式动圈式、铝带式电容式直流极化式、压电式晶体式、陶瓷式、以及电磁式、碳粒式、半导体式等。 2)按声场作用力分为压强式、压差式、组合式、线列式等。 3)按电信号的传输方式分为有线、无线(无线麦克风分为三个频段FM段。VHF段和UHF段。)。 4)按用途分为测量话筒、人声话筒、乐器话筒、录音话筒等。 5)按指向性分为心型、锐心型、超心型、双向8字型、无指向全向型。 6)驻极体传声器体积小巧成本低廉在电话、手机等设备中广泛使用。 7)硅微麦克风基于CMOSMEMS技术体积更小。其一致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用其中匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。 8)激光传声器在窃听中使用。
2.电容式麦克风
电容式麦克风本质上是一个电容器利用充放电的原理使超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压收集声音信号然后将其转变为电信号。因为振动膜非常轻薄所以具有体积小、重量轻、灵敏度高的特点。在频率响应方面频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频高音可以轻易的达到数十KHz的超音波。 电容麦克风根据振膜不同分为三大类 大振膜、小振膜、驻极体。 电容麦克风需要电源供给。
2.1.驻极体电容器麦克风ECM
ECM 的工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。
2.2.大振膜麦克风
• 大振膜麦克风通常定义为大于或等于3/4英寸的振膜。通常大振膜麦克风适合录制人声中频的细节比较好但是瞬态响应不理想尤其是在廉价麦克风上很明显比如用力唱高音会爆音。
2.3.小振膜麦克风
小振膜麦克风录制的声音不是那么丰富可以拿来录制低音的乐器因为瞬态响应比较好比如突然音量倍增却不会出爆音声音时大时小不易丢失信号。
3.电动式麦克风
3.1.动圈麦克风
动圈麦克风是利用电磁感应现象制成的当声波使膜片振动时连接在膜片上的线圈随着一起振动音圈在磁场里振动产生感应电流电信号这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器从扬声器中就发出放大的声音。
拾取近距离范围内的声音。在捕捉鼓、吉他放大器、喇叭和人声等高声压级音源时动圈麦克风比电容麦克风更不容易过载和失真而且还非常适合用作现场表演的手持人声话筒。
动圈麦克风不需要电源供给。
3.2.铝带麦克风
铝带麦克风的原理和动圈麦克风类似通过一根很小的铝带作为振膜来产生信号
4.无线麦克风
1)V段/U段方案这个是最古老也是应用最多的方案缺点就是功耗高成本高 2)非标准的2.4G方案这个也是个性化最灵活的方案但是缺点就是易受干扰成本高 3)FM调频频段方案这个方案音质差抗干扰差只适合做一些低要求的玩具市场 4)使用蓝牙BLE技术利用了蓝牙优秀的抗干扰、标准协议等等优势完美的解决这一点
5.微机电系统micro-electro-mechanical systemsMEMS麦克风
微机电麦克风简称 MEMS是驻极体设计的演变并开始在一些手机和耳机中取代它。MEMS 麦克风可以做得比驻极体更小只有几毫米宽。在这个狭小的空间内有一个微芯片其中包含机械声音隔膜、一个用于传输以电流形式收集的声音的电容器、一个用于增强电流信号的放大器以及一个用于将其转换为可供智能手机和计算机使用的音频数据的数字转换器。
5.1.INMP441
INMP441是InvenSense公司推出的一款具有底部端口的高信噪比、低功耗、数字输出的全向MEMS麦克风。 支持I2S接口。
5.2.ICS-43434多模麦克风
TDK InvenSense ICS-43434是一款数字I2S输出底部端口麦克风具有多种工作模式。 完整的ICS-43434解决方案由MEMS传感器、信号调理、模数转换器、抽取和抗混叠滤波器、电源管理以及24位I2S接口组成。 借助I2S接口ICS-43434能够直接连接到DSP和微控制器等数字处理器而无需在系统中使用音频编解码器。 ICS-43434具有高性能、低功耗常开以及休眠工作模式。
6.ESP32音频输入
有几种方法可以将模拟音频数据输入到ESP32中。 1)直接从内置的模数转换器ADC读取。这对于一次性读取很有用但不适用于高采样率。 2)使用I2S通过DMA读取内置ADC。适用于模拟麦克风例如MAX4466和MAX9814。直接内存访问DMADirect Memory Access是一些计算机总线架构提供的功能它能使数据从附加设备如磁盘驱动器直接发送到计算机主板的内存上。 3)使用I2S直接从I2S兼容外设读取。对于SPH0645LM4HINPM441ICS43432和ICS43434等麦克风有用。
7.参考
1)一篇看懂麦克风的种类电容、动圈和铝带麦克风https://weibo.com/ttarticle/p/show?id2309404817883095237051 2)全球十大封装MEMS麦克风芯片供应商及国内MEMS麦克风厂商https://www.chungeteam.com/6382.html 3)ESP32音频输入-MAX4466MAX9814SPH0645LM4HINMP441(翻译) . https://www.cnblogs.com/kerwincui/p/13751746.html 4)ESP32 Audio Input - MAX4466, MAX9814, SPH0645LM4H, INMP441.https://atomic14.com/2020/09/12/esp32-audio-input.html
