数字麦克风基础知识
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主要内容： 数字电路和模拟电路的基本概念 数字信号的表示方法 FET和数字芯片 模数转换器（ADC ）的基础知识 数字麦克风的参数与测试方法
1、数字电路和模拟电路的基本概念


电子系统，通常是指由若干相互联接、相互作用的基本电 路组成的具有特定功能的电路整体。通常电子电路可以分 为模拟电子电路和数字电子电路。在此先介绍一下数字信 号和模拟信号这两个概念。 在观察自然界中形形色色的物理量时不难发现，尽管它们 的性质各异，但就其变化规律的特点而言，不外乎两大类。 其中一类物理量的变化在时间上或数值上则是连续的。这 一类物理量叫做模拟量，把表示模拟量的信号叫做模拟信 号，并把工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。 例如：温度、正弦电压。
2.1 数制
2.1.1 十进制 十进制是日常生活和工作中最常使用的进位计数 制。在十进制中，每位有0~9十个数码，所以 计数的基数是十。超过9的数必须用多位数表 示，其中低位和相临的高位之间的关系是“逢 十进一”，故称为十进制。例如： 43.5=4×101+3 ×100+5 ×10-1 所以任何一个十进制数都可以用式(1)表示: D=∑Ki ×10i ……………式(1)

2.1 数制
2.1.2 二进制 目前在数字电路中应用最广的是二进制。在二进制数 中，每一位仅有0和1两个可能的数码，所以计数基数为2。 低位和相临高位的进位关系是“逢二进一”，故称为二进 制 根据式(1)，我们可知任何一个二进制数D都可以用式(2)来 表示： D=∑Ki ×2i …………………式(2) 例如(1010)2。我们也可以用B来代替脚注2。 2.1.3 十六进制 十六进制的每一位有十六个不同的数码，分别用0~9、 A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)表示。低位 和相临高位的进位关系是“逢十六进一”，故称为十六进 制. 任何一个二进制数D都可以用式(3)来表示： D=∑Ki ×16i …………式(3) 如： (1E2B)16 通常也用H 表示十六进制, 如(1E2B) 也可写成1E2BH。
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2.2 码制
不同的数码不仅可以表示数量的不同大小，而且还能用来 表示不同的事物。在后一种情况下，这些数码已没有数量的含 义，只是表示不同事物的代号而已。这些数码称为代码。 例如在举行长跑比赛时，为便于识别运动员，通常给每个 运动员编一个号码。显然这些号码仅仅表示不同的运动员，已 失去了数量的大小的含义。 为了便于记忆和处理，在编制代码时总要遵循一定的规则， 这些规则就叫做码制。通常将这些代码称为二—十进制代码， 简称BCD码，通常所用的BCD码有8421 码，余3码，2421码， 5211码和余3循环码。
例如：人数、物件的个数。
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1、数字电路和模拟电路的基本概念
数字电路较模拟电路的优点 精确度较高； 有较强的稳定性、可靠性和抗干扰能力； 具有算术运算能力和逻辑运算能力，可进行逻辑推理和 逻辑判断； 电路结构简单，便于制造和集成； 使用方便灵活。 目前我们公司大量生产的麦克风的工作原理都是基于模 拟电路的。然而在我们周围，到处可以看到数字电视等 等数字化产品。为适应电子产品的数字化要求，我们公 司也正在设计开发自己的数字麦克风产品。
2、数字信号的表示方法 -------数制和码制


2.1 数制 用数字量表示物理量的大小时，仅用一位 数码往往不够用，因此经常需要用进位计数的 方法组成多位数码使用。我们把多位数码中每 一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则 称为数制。 在数字电路中经常使用的计数进制除了十进制 外，还经常使用二进制和十

另一类物理量的变化在时间上和数量上都是离散的。也就是 说，它们的变化在时间上是不连续的，总在一系列离散的瞬 间发生。同时，它们的数值大小和每次的增减变化都是在某 一个数量单位的整数倍，而小于这个最小数量单位的数值没 有任何物理意义。这一类物理量叫做数字量，把表示数字量 的信号叫做数字信号，并且把工作在数字信号下的电子电路 叫做数字电路。具体讲，数字电路就是对数字信号进行产生、 存储、传输、变换、运算及处理的电子电路。
2.2 码制
几种常见的BCD码
编码 十进 种类 制数
8421码 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 权 8421

2.1 数制
几种进制数之间的对应关系
二进制数 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 十六进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
数字麦克风 基础知识培训
模拟麦克风和数字麦克风的框架结构
前面的一幅图片是笔记本电脑中模拟麦克风和数字麦克 风的框架图，由图我们可以看出，数字麦克风较模拟麦克风 的优势。 理论上将麦克风放在笔记本的翻盖中效果最好，然而这 对电脑设计者是一个很大的挑战。现有的笔记本电脑的麦克 风处在电脑底座中，从机械和声学噪声的角度看，这是一个 非常恶劣的环境，这就要求麦克风的性能很好。数字麦克风 输出具有抵抗射频和电磁干扰的能力，能够避免麦克风性能 受到电源纹波的影响。在一个较安静的环境中使用一个数字 麦克风足够了。然而，在嘈杂的的环境中，一种更有效的方 案是嵌入两个或多个数字麦克风以形成麦克风阵列。麦克风 阵列可以结合波束形成、噪声抑制及声学回声消除算法来使 用，这种算法可以显著改善语音输入质量。微软公司下一代 操作系统Windows Vista将包含这些类型的算法，以用于实 时通信应用。 为适应这一发展要求，我们公司也开发了自己的数字麦 克风。在此我们简单介绍一些数字麦克风的基础知识。