Infineon
Hochwertige Audiosignalerfassung per MEMS-Mikrofon
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Funktionen und Kennwerte des IM69D130
Das IM69D130 XENSIV MEMS-Mikrofon wurde speziell für Applikationen entwickelt, bei denen ein geringes Eigenrauschen, ein großer Dynamikbereich, niedrige Verzerrungen und ein hoher AOP erforderlich sind. Die Mikrofone haben ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von 70 dB.
Das Mikrofon verfügt über die Infineon Dual-Back-Plate-Technologie, die auf einem miniaturisierten symmetrischen Mikrofondesign basiert, wie es in Studio-Kondensatormikrofonen verwendet wird. Diese Konstruktion bietet eine hohe Linearität des Ausgangssignals in einem Dynamikbereich von 105 dB. Das Grundrauschen des Mikrofons liegt bei 25 dB (69 dB Signal-Rausch-Verhältnis), und die Verzerrung steigt auch bei einem Schalldruckpegel von 128 dB SPL nicht über 1 Prozent. Das bedeutet, dass die verzerrungsfreie Erfassung von Sprachbefehlen auch bei laufender Musik aus einem Lautsprecher möglich ist. Der lineare Frequenzgang (28 Hz Niederfrequenz-Roll-off) und die engen Fertigungstoleranzen führen zu einer genauen Phasenübereinstimmung der Mikrofone. Das Bauteil ist in einem Gehäuse von 4 mm x 3 mm x 1,2 mm untergebracht.
Mit seiner Empfindlichkeit (± 1 dB) und Phasenübereinstimmung (± 2° bei 1 kHz) unterstützt das IM69D130 ein extrem genaues Audio-Beamforming, das innovative Audio- und Sprachalgorithmen mit hoher Leistungsfähigkeit ermöglicht. Da es über eine digitale Schnittstelle verfügt, benötigt es keine analogen Bauteile. Damit reduziert sich auch der Aufwand, die Platine vor Hochfrequenzstörungen zu schützen, und bei Konstruktionen mit mehreren Mikrofonen werden weniger Datenleitungen benötigt.
Der digitale Mikrofon-ASIC enthält einen extrem rauscharmen Vorverstärker und einen schnellen Sigma-Delta-AD-Wandler (nur 6 μs Latenzzeit bei 1 kHz). Verschiedene Power-Modi ermöglichen eine ideale Anpassung an spezifische Stromversorgungsanforderungen. Jedes IM69D130 Mikrofon ist kalibriert, was in sehr kleinen Toleranzen für die Empfindlichkeit (± 1dB) resultiert.
Fazit
In Verbindung mit innovativen Algorithmen zur Verarbeitung von Audiosignalen liefert das IM69D130 von Infineon ein hochwertiges, digitales Audio-Rohdatensignal, das sich auch für anspruchsvollste Spracherkennungsszenarien wie die Fernfelderkennung oder die Erkennung von leisen Stimmen eignet. Mit seinen leistungsfähigen Spezifikationen ist das neue MEMS-Mikrofon damit nicht mehr der limitierende Faktor in der Audio-Signalkette und ermöglicht zudem leistungsfähige Sprach-Algorithmen.
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