隨著語音識別技術(shù)的成熟，智能音箱類產(chǎn)品的火爆，越來越多的產(chǎn)品可以升級為語音交互產(chǎn)品；

下面簡單介紹下此類產(chǎn)品的語音前端--麥克風(fēng)陣列設(shè)計相關(guān)注意事項：

• 線性四麥陣列構(gòu)型：

如上圖所示，麥克風(fēng)直線等距擺放，間距可以是20~60mm，默認推薦40mm；

間距可以是25~45mm，默認推薦35mm；

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• 環(huán)形六麥陣列構(gòu)型：

環(huán)形六麥陣列呈圓形布局，6個麥克風(fēng)順時針均勻分布在圓周，半徑支持20~60mm，默認推薦39mm；

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• 數(shù)字硅麥設(shè)計

基本選型：

接口類型：IIS數(shù)字接口

接口電壓：1.8V或者3.3V

全向拾音，高靈敏度，高信噪比；

參數(shù)參考：

參數(shù)	條件	典型值	單位
Supply Voltage	?	3.3/1.8	V
Directionality	?	Omni	?
Sensitivity	1 kHz, 94 dB SPL	-26	dB FS
Signal-to-Noise Ratio (SNR)	?	65	dBA
Total Harmonic Distortion	105 dB SPL	0.3	％
Acoustic Overload Point	10% THD	116	dB SPL

參考電路：

? ? 為了避免潛在的寄生效應(yīng)以便達到最理想的效果，強烈建議放一個0.1uF的X7R陶瓷電容（或者更理想的電容）到電源和地管腳附近；layout時電容位置距離麥克風(fēng)越近越好，相應(yīng)的電源和地走線越短越好，并且同層直接與麥克風(fēng)連接不要經(jīng)過過孔換層連接；如下參考：

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? ? ?? 對于底部拾音的麥克風(fēng)，收音孔直徑典型值為0.5mm~1.0mm，麥克風(fēng)的孔應(yīng)該與PCB中的孔對齊；條件允許的情況下，建議PCB厚度減小，拾音孔直徑加大。

• 結(jié)構(gòu)設(shè)計建議

聲音路徑設(shè)計：

麥克風(fēng)需要一條使聲音通過收音孔進入封裝振膜的路徑。聲學(xué)中所有尺寸參考都是相對于聲音波長而言的，因此頻率與波長的換算公式如下：

λ = c/f

c是聲音在空氣中傳播速度，約為340m/s

f是頻率（Hz）

λ是波長（m）

聲音的波長與頻率的關(guān)系如下所示：

結(jié)構(gòu)總體要求：

• 結(jié)構(gòu)外的聲音能以接近自由場的方式直接到達每一個麥克風(fēng)，避免掩蔽效應(yīng)；

（即聲源的直達聲而非反射聲到達每個麥克風(fēng)的機會是均等的，麥克風(fēng)振膜背對聲源就可能會形成掩蔽效應(yīng)）

• 麥克風(fēng)開放空間 外表面要充分透聲，不能形成聲反射區(qū)，外表面可用布料等材料避免反射；
• 聲音到達麥克風(fēng)振膜的路徑盡量短、盡量寬，路徑上不要有任何空腔；
• 麥克風(fēng)本身要遠離干擾和振動（喇叭振動，結(jié)構(gòu)振動），結(jié)構(gòu)部件做好減振緩沖設(shè)計；
• 避免聲音在結(jié)構(gòu)、腔體內(nèi)傳播到麥克風(fēng)；

（喇叭發(fā)出的聲音不能在結(jié)構(gòu)或者腔體內(nèi)部泄露到麥克風(fēng)，只能通過結(jié)構(gòu)外的空氣傳播到麥克風(fēng)）

單孔收音腔設(shè)計

單孔收音腔，即麥克風(fēng)和硅膠墊裝配后固定于面殼上，單個麥克風(fēng)通過面殼上的開孔進行收音；示意圖如下：

單孔收音腔設(shè)計參考實例：

小米音箱和天貓精靈

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單孔收音腔設(shè)計注意事項：

各個麥克風(fēng)之間嚴格獨立，每個麥克風(fēng)的拾音孔是其拾音的唯一通道；

麥克風(fēng)需要硅膠墊等措施與外殼體隔絕，起到密封和降低殼體振動傳聲到麥克風(fēng)的作用；（PCB設(shè)計時注意拾音孔與板邊的距離要大于2mm以便安裝硅膠墊）

麥克風(fēng)收音路徑內(nèi)不要存在任何空腔，振膜和殼體內(nèi)壁不要存在縫隙，如下反面示意：

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? ? 4. 根據(jù)使用場景，可以在麥克風(fēng)拾音孔表面增加防風(fēng)、防塵、防液體滲入密封措施（比如車載空調(diào)風(fēng)直吹場景）；

?? 5. 麥克風(fēng)遠離干擾和振動（喇叭振動、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動振動），避免結(jié)構(gòu)振動對麥克風(fēng)造成影響；對于振動有兩個基本措施，一是堆疊布局時麥克風(fēng)盡量遠離喇叭；二是用盡量軟的硅膠套、減震棉等進行密封減震緩沖；

?? 6. 避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部聲音傳播，建議麥克風(fēng)陣列和喇叭放在不同腔體內(nèi)，對腔體內(nèi)的麥克和喇叭進行密封處理；

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選型與設(shè)計關(guān)鍵參數(shù)參考：

麥克風(fēng)信噪比：60~70 分近中遠三場景；

麥克風(fēng)靈敏度：-40（模擬）? -26（數(shù)字）；

頻響平坦度：2 （100Hz~6KHz）；

收音孔氣密性：大于20dB；

麥克風(fēng)一致性：相位小于10，幅度小于2dB；

麥克風(fēng)間距：25~60mm之間；

間距小影響低頻，間距大影響高頻；疊加裝配的誤差率，體驗上在常規(guī)噪音環(huán)境下影響喚醒率和打斷率1個點左右；

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的麦克风设计指导与选型参考的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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