智能手機等麥克風線中,若蜂窩或WiFi的通信電波引起干擾并侵入時,其一部分會變?yōu)榉Q為TDMA噪音的可聽頻帶噪音成分,此時會從揚聲器中發(fā)出令人不適的雜音。通過TDK噪音濾波器與貼片壓敏電阻的組合進行的對策不會對信號造成影響,其不僅能夠極為有效地抑制TDMA噪音,而且還能帶來改善蜂窩及WiFi通信的接收靈敏度,以及抑制ESD(靜電放電)等各種優(yōu)點。
將音頻接口運用于IoT設備
在IoT社會中,AI揚聲器(智能揚聲器)的市場迅速擴大。AI揚聲器與傳統(tǒng)型ICT設備的不同點在于,其接口是通過音頻使人與設備相互聯(lián)系,而其關鍵設備則是作為聲音傳感器的麥克風。TDK提供有使用半導體微細加工技術開發(fā)的各類MEMS麥克風。
使用MEMS麥克風時重要的是確保無失真地傳輸信號波形的電路技術、噪音對策,以及防止人體產生的ESD通過麥克風的小孔侵入到電路內的ESD對策。
通過同時使用噪音濾波器與貼片壓敏電阻抑制TDMA噪音以及ESD(靜電放電)
TDMA噪音產生機制
通信電波的高頻信號侵入到麥克風線中時,揚聲器會發(fā)出稱為"蜂鳴(buzz)"或"蜂鳴噪音(buzz noise)"的雜音(令人不適的可聽聲)。由于以前在TDMA(時分多址)方式的電話中出現(xiàn)過重大問題,因此普遍稱為TDMA噪音。圖1所示為在智能手機中連接耳機麥克風時產生TDMA噪音事例的示意圖。進行蜂窩通信時,高頻信號侵入到麥克風線中導致產生TDMA噪音。
圖1:TDMA噪音發(fā)生事例(示意圖)
具有代表性的TDMA方式是在歐美及亞洲等世界各地廣泛使用的手機標準GSM。在GSM通信中通過4.615ms周期的間歇性突發(fā)信號進行傳遞。該突發(fā)周期為217Hz的可聽范圍頻率,因此在不采取對策的情況下會聽到雜音,因此有必要將其去除。
圖2:GSM通信中TDMA噪音發(fā)生機制
通過同時使用MAF與貼片壓敏電阻對于抑制TDMA噪音擁有極佳的效果
TDK開發(fā)了音頻線用噪音濾波器MAF系列作為抑制此類問題的元件。通過將MAF系列用于麥克風線中,能夠在不降低音頻質量的情況下抑制TDMA噪音。
同時,在移動設備中,開關及麥克風的小孔會成為人體產生的ESD的入口,因此需要采取ESD對策。貼片壓敏電阻可保護電路免受ESD(靜電放電)及浪涌等的影響,同時在通常情況下發(fā)揮著電容器的功能,因此還擁有抑制噪音的效果(圖3)。
圖3:貼片壓敏電阻的功能
圖4所示為噪音濾波器MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風線噪音對策事例及其效果。
圖4:MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風線噪音對策
通過MAF與貼片壓敏電阻的濾波器電路,與只有MAF單體的情況相比,其蜂窩帶的插入損失更大。
最終使TDMA噪音等級得到大幅改善。(圖5)
圖5:MAF與貼片壓敏電阻濾波器電路的TDMA噪音抑制效果