Что такое цифровой микрофон?

Цифровой микрофон - это устройство для сбора аналоговых звуковых волн и преобразования их в электронные сигналы с использованием цифровых технологий. Там, где обычные микрофоны работают по принципу электронной обработки разности напряжений, вызванных звуковой вибрацией металлических поверхностей, в цифровых микрофонах используются диэлектрические пластины или тонкопленочные преобразователи для захвата звука. Это обеспечивает небольшую конструкцию, эффективную защиту от шума и более точное воспроизведение звука. Цифровые микрофоны появляются в низкокачественных и высокопроизводительных приложениях, включая игрушки, компьютеры, телефоны и звуковые студии.

Одним из крупных рынков для технологии цифровых микрофонов является индустрия мобильных телефонов, так как эта технология предлагает ряд преимуществ, таких как шумоподавление, низкое энергопотребление и низкие производственные затраты. Эта технология обычно используется в компьютерах и планшетах, а также в конструкциях обычных микрофонов. Настольные микрофоны сидят на подставке и используются для конференц-связи или диктовки. Микрофоны гарнитуры часто используются для игр или общения в Интернете. Студийные микрофоны обеспечивают качественную запись музыки, подкастов или профессиональной записи голоса.

Большинство технологий цифровых микрофонов работают путем преобразования аналоговых звуковых звуковых волн в цифровые сигналы. По сути, цифровой датчик принимает волновые колебания и преобразует их в электронные сигналы. Это достигается путем разделения волны на серию цифровых значений, которые можно легко обработать, отфильтровать или переработать для получения эффекта. Микрофоны подключаются через кабели с гнездами или портами универсальной последовательной шины (USB).

В датчиках микроэлектромеханических систем (МЭМС) используется тонкая пленка для обнаружения изменений емкости, вызванных звуком. Дополнительные пластины металл-оксид-полупроводник (CMOS) используют металл-диэлектрические структуры, выгравированные на диафрагме, функционирующие как цифровая барабанная перепонка. Оба метода оцифровывают сигналы и допускают множество вариантов обработки.

Цифровые аналоговые преобразователи (ЦАП) - это микросхемы, которые можно найти в звуковых картах, проигрывателях или динамиках. Они преобразуют цифровые данные обратно в напряжение, ток или электрический заряд аналогового сигнала. Динамики работают по тем же принципам, что и микрофоны, но наоборот.

В приборах MEMS используется кремниевая чувствительная к давлению диафрагма, вытравленная в кремнии. Несмотря на простоту производства, эти компоненты имеют более узкую полосу пропускания, а также являются более дорогостоящими и более хрупкими, чем компоненты в электретных конденсаторных микрофонах (ECM). В компонентах MEMS часто используется проверенный полевой транзистор с затвором на затворе (JFET). Этот транзистор подавляет и регулирует электрический ток и функционирует в качестве предусилителя микрофона, компонента, который усиливает свой выходной сигнал от минутных звуковых волн аналогового входа: например, голоса.

Инновации CMOS предлагают ряд преимуществ по сравнению с мембранами MEMS. Они могут включать в себя снижение гармонических искажений, улучшенные настройки усиления и прямой цифровой выход. С такими техническими различиями становится ясно, что микрофон не обязательно является настоящим цифровым микрофоном только потому, что он имеет цифровой дисплей.

По мере развития технологии цифровых микрофонов цены падали, а качество продукции становилось все более доступным. Микрофоны становятся более способными захватывать настоящий звук без посторонних шумов или несоответствий. Оцифровка дает пользователям всех уровней квалификации множество творческих возможностей. Портативные устройства работают лучше в шумной среде, и пользователи разрабатывают более профессиональные носители по потребительским ценам.