麥克風(fēng) SNR 和 AOP 參數(shù)對(duì)音質(zhì)的影響

無(wú)論是手機(jī)、智能音箱、IP攝像頭、門鈴還是VoIP電話等，對(duì)音質(zhì)的要求正逐漸顯著。

除了麥克風(fēng)的基本靈敏度外，SNR 和 AOP 也是關(guān)鍵點(diǎn)。

高 SNR 意味著它可以在更安靜的環(huán)境中輕松捕捉較小的聲音或信號(hào)。另一方面，如果 SNR 太低，麥克風(fēng)的噪音水平會(huì)覆蓋微小的聲音或信號(hào)，在這種情況下，

當(dāng)客戶想聽(tīng)到微小的聲音時(shí)，他們會(huì)嘗試將聲音調(diào)大，但也會(huì)放大噪音。同時(shí)，因此客戶無(wú)法聽(tīng)到它的清晰聲音。

目前主流的MEMS Mic SNR主要是64~74dB(A)，ECM在60~72dB(A)左右。

圖 1 麥克風(fēng) SNR 頻譜

Mic AOP 代表麥克風(fēng)可以承受的 SPL 級(jí)別。更高的 AOP 意味著沒(méi)有可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為后端處理操作的失真聲音。另一方面，如果 AOP 太低，麥克風(fēng)很容易接收到來(lái)自外部的高電平 SPL 信號(hào)，麥克風(fēng)振膜與背板之間的運(yùn)動(dòng)會(huì)超過(guò)或電信號(hào)的幅度會(huì)超過(guò) ASIC而場(chǎng)效應(yīng)管承受不了。兩者都是會(huì)使麥克風(fēng)輸出信號(hào)失真的原因。當(dāng) THD>10% 時(shí)，此時(shí)的聲壓級(jí)為 AOP。

目前Mic的AOP主流是MEMS麥克風(fēng)120~136dBSPL左右，ECM麥克風(fēng)120~130dBSPL左右。

圖2 ECM結(jié)構(gòu) 

圖 2-1 麥克風(fēng) AOP 曲線

綜上所述，兩個(gè)參數(shù)就是Mic的動(dòng)態(tài)范圍（DR），代表Mic可以測(cè)量的聲壓級(jí)范圍。麥克風(fēng)可以設(shè)計(jì)成對(duì)小聲音敏感，也可以設(shè)計(jì)成接收高聲壓級(jí)，但很難創(chuàng)造出同時(shí)滿足這兩個(gè)條件的產(chǎn)品。

Mic DR（動(dòng)態(tài)范圍）可能不在產(chǎn)品規(guī)格中，但可以從其他規(guī)格中判斷。隨便找AOP和EIN的區(qū)別，這兩個(gè)值的區(qū)別就是DR。

 圖2 ECM結(jié)構(gòu) 

圖 4 正弦波失真

對(duì)于很多智能音箱或通訊產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，麥克風(fēng)與音箱的距離大約為30~130mm，音箱的SPL在1W、1M時(shí)約為80~90dBSPL。如果揚(yáng)聲器由3~5W功率驅(qū)動(dòng)，30mm與話筒接收器之間的距離>>125dBSPL，在這種情況下，話筒THD將≧10%，這對(duì)DSP AEC處理和接收高質(zhì)量非常不利聲音。一些智能音箱放大器的輸出功率可能高達(dá) 10 ~ 20W。在這種情況下，Mic AOP 更為重要。

圖5 AEC系統(tǒng)框圖