高性能IMEMS模拟麦克风与SIGMADSP音频编解码器的简单接口 (CN0207)
图1所示电路允许两个iMEMS® 模拟麦克风与一个音频编解码器接口。 ADMP404 由一个MEMS麦克风元件和一个输出放大器组成。ADI公司的MEMS麦克风具有高信噪比(SNR)和平坦的宽带频率响应，堪称高性能、低功耗应用的绝佳选择。
最多两个ADMP404模拟麦克风可以输入到低功耗编解码器ADAU1761 的两个ADC。
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图1. 麦克风与音频编解码器的连接（原理示意图，未显示电源去耦和所有连接）
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ADMP404麦克风连接到ADAU1761 LINN和RINN输入引脚。这些引脚连接到内部PGA的反相输入端。本电路唯一需要的无源元件是电容：每个ADMP404需要一个0.1 μF旁路电容，各麦克风输出需要串联一个2.2 μF电容。去耦电容应尽可能靠近ADMP404 VDD引脚（引脚3）放置。ADAU1761 LINP和RINP应直接连接到编解码器CM引脚。
ADMP404电源由ADAU1761 MICBIAS引脚提供。MICBIAS可以设置为0.9 × AVDD或0.65 × AVDD，ADAU1761容许的AVDD值为1.8 V到3.3 V。ADMP404 VDD电源应在1.5 V到3.6 V之间。
ADMP404的灵敏度为−38 dBV。多数应用中，麦克风输出必须具有额外的增益，该增益由ADAU1761的内部PGA提供。输入PGA的最高增益为35.25 dB，增益设置步长为0.75 dB，PGA之后的电路还能提供20 dB的固定增益。
PGA输入和麦克风与编解码器之间的交流耦合电容形成一个高通滤波器。此滤波器的−3 dB转折频率为1/(2πRC)，其中C为电容大小，R为给定PGA增益设置下编解码器的输入阻抗。对于+20 dB增益设置（9.1 kΩ输入阻抗）和2.2 μF电容，该高通滤波器的转折频率为8 Hz。提高PGA增益设置会提高滤波器转折频率，而增大电容则会降低转折频率。有关不同设置下输入阻抗的详细信息，参见ADAU1761数据手册。
寄存器设置
必须设置ADAU1761的下列寄存器位域，以便使能PGA和ADC来处理左声道麦克风输入。如果使用两个麦克风，则应针对控制右声道的寄存器位域重复设置1到设置4。这些设置如下：
- 寄存器R4的MX1EN = 0b1：使能左声道输入混频器。
- 寄存器R5的LDBOOST[1:0] = 0b01（0 dB额外增益）或0b10（20 dB额外增益）。
- 寄存器R8的LDVOL[5:0]：在−12 dB至35.35 dB范围内设置PGA输入增益。
- 寄存器R8的LDEN = 0b1：使能左差分输入路径。
- 寄存器R10的MBI = 0b0（0.90 × AVDD）或0b1（0.65 × AVDD）：设置MICBIAS输出的电平。
- 寄存器R10的MBIEN = 0b1：使能MICBIAS输出。
- 寄存器R8的LDMUTE = 0b1：左差分输入通道取消静音。为避免产生爆音和咔嚓声，该位域应最后设置。
图2所示为SigmaStudio™模拟输入寄存器控制的屏幕截图。
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图2. SigmaStudio PGA输入配置：ADMP404麦克风输入至ADAU1761
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在默认性能设置(MPERF = 0)下，MICBIAS输出为麦克风VDD电源提供最高约2 mA的电流。ADMP404的最大功耗为250 μA，因此不需要将该位设置为高性能(MPERF = 1)，即便向两个麦克风供电。编解码器的高性能偏置模式仅在偏置驻极体麦克风时才需要使用，并非用于向MEMS麦克风供电。
有关本电路笔记的完整设计支持文件包，请参阅 http://www.analog.com/CN0207-DesignSupport.
也可以用ADAU1361代替ADAU1361来设置本电路。二者的主要区别在于ADAU1761含有一个SigmaDSP®处理器内核，ADAU1361则没有。也可以使用ADAU1781 SigmaDSP编解码器。
只需移除一个ADMP404麦克风及其相关电容，就能设置一个使用单个ADMP404的单声道麦克风电路。在单声道配置中，其它连接保持不变。
也可以用模拟麦克风 ADMP401 或 ADMP405 代替ADMP404。ADMP401的灵敏度为−42 dBV，而ADMP404则为−38 dBV。ADMP405的低频截止频率为200 Hz，ADMP404则为100 Hz，除此之外二者完全相同。较高的截止频率使得ADMP405能够很好地降低低频风噪。
可以使用ADMP404和ADAU1761的评估板并按照下面所述轻松进行连接。
设备要求
SigmaStudio GUI软件对PC的要求如下：Windows® 7、Windows Vista、Windows XP Professional或Home Edition (SP2)；128 MB RAM（推荐256 MB）；50 MB可用硬盘空间；1024 × 768屏幕分辨率；USB 1.1/2.0数据端口。
此外，还需要ADAU1761评估板(EVAL-ADAU1761Z)和ADMP404评估板(EVAL-ADMP404Z-FLEX)。
开始使用
EVAL-ADMP404Z-FLEX有三条输出线：VDD、GND和OUTPUT。VDD线应连接到EVAL-ADAU1761Z板上的J15或J18，以便从ADAU1761 MICBIAS引脚供电。ADMP404板的输出线可以连接到单声道3.5 mm音频插头的顶端，接地线连接到环。该插头连接到ADAU1761评估板的两个模拟输入插孔：J20和J22。ADAU1761评估板具有10 μF交流耦合电容，而不是图1所示的2.2 μF电容。
然后，请参照EVAL-ADAU1761Z的文档执行软件安装、设置和系统操作。
使用SigmaStudio软件来设置和调整ADAU1761的寄存器及SigmaDSP内核。欲下载SigmaStudio，请访问：http://www.analog.com/zh/sigmastudio.
功能框图
ADAU1761评估板(EVAL-ADAU1761Z)文档提供系统设置说明，以及完整的电路板原理图。所需的唯一外部连接是与PC和ADAU1761评估板音频输出的USB连接。
设置与测试
有关电路描述、跳线设置、配置和测试的更多详细信息，请参阅EVAL-ADAU1761Z评估板文档。
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