TI方案让专业麦克风系统更 “声” 动
您能看到麦克风身影的场合有很多：乐器的演奏及歌唱表演，会议室开会，旅游景点的导游介绍，以及这两年火起来的网红直播，自媒体人的vlog视频拍摄 ……
麦克风设备按照通讯协议，可以划分为：有线麦克风及无线麦克风。一般在不考虑便携性的场合下，如录音棚或网红直播的时候，基本上都是用有线麦克风。但有些场合中，不方便带一堆的线缆，这时候便携的无线麦克风就是宠儿。
麦克风设备按照麦克风头的物理结构，又可以分为：动圈式麦克风，电容式麦克风，硅麦……其中动圈式麦克风所需要的外围电路简单轻巧。电容式麦克风的声音优异，但是需要额外的幻象电源进行供电。硅麦是这两年随着MEMS技术的不断发展而兴起的数字麦克风， 体积轻巧。
麦克风系统中，音质是首当其冲需要考虑的因素。 音频链路的元器件选择和音频链路的设计都将会影响音质：运放、音频ADC、音频DAC的应该怎么选择？音频ADC的前级电路是应该使用差分还是单端结构？音频DAC的后级电路呢？
其次电源轨的多样性，也是工程师在搭建麦克风系统时要斟酌的因素之一：电容麦的幻象电源该怎么设计？无线麦的电池充电电路该怎么设计？无线麦的系统功耗该怎么优化来延迟电池的使用寿命？运放供电的正负电源轨该怎么设计？
设计之初，您可以在TI官网上找到专业麦克风的系统框图，如下。框图中每个子模块都是可以选择的，点击之后，就能够看到TI在这个子模块有的参考设计以及物料推荐。
下文将为您介绍几款适合使用在专业麦克风系统中的TI明星产品
1. 音频运放：
2000年，TI对Burr-Brown的收购将Burr-Brown的精密信号链技术专长与TI先进半导体工艺技术和制造专长相结合。如今，新一代的TI音频运放OPA16xx 系列即是TI与Burr-Brown的完美结合：工艺进步改善了组件的线性度，从而实现了更低失真，高保真度的信号处理。
如下是TI音频运放选型一览表： 其中OPA1678, OPA1656, OPA1632 可帮您的麦克风产品涵盖从低端到高端的市场需求。
若您的麦克风系统是无线的通讯协议，建议考虑CMOS结构的音频功放。CMOS结构的音频运放中，电流引起的噪声会比BJT结构小很多，并且对无线的耐受性更强。TLV6742和OPA1671是5V供电的，既是CMOS结构也低压低功耗，非常适合带电池的无线麦克风产品中。
2. 音频ADC:
TI音频ADC在这两年得益于新工艺，确实有了不错的发展。主要优势如下：
- 功耗：
-每个通道的功耗都低于9mW@48kHz
-单电源供电
-超低功耗睡眠模式
-提高带电池产品中的电池使用寿命
- 音质：
-更高的动态记录范围
-同系列家族产品：DNR高达113dB (动态范围增益关闭的情况下) 和DNR高达123dB (动态范围增益关闭的情况下)的可供选择
- 拓展性强：
-业界能达到123dB指标的功耗最低方案
-硬件控制和软件控制可选择
-2通道和4通道可选择
- 低延时：
-支持的采样率可到786kHz
-内置滤波器选项灵活，包括线性相位、低延迟和超低延迟
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其他的系列中的型号还有：
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Devices |
Package |
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106dB SNR, 2CH, 20-pin 3mmx3mm WQFN |
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106dB SNR, 4CH, 24-pin 4mmx4mm WQFN |
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120dB, 2CH, 20-pin 3mmx3mm WQFN |
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120Db, 4CH, 24-pin 4mmx4mm WQFN |
3. 音频DAC:
TI 音频DAC产品的覆盖面也非常广，有硬件控制的, 有软件控制的， 有单端输出的，有平衡输出的。如下几个专业麦克风系统中的主推型号供您参考：
PCM5102A: 2CH, 24Bit, 106dB SNR, FS<=384kHz
PCM5122: 2CH, 24Bit, 112dB SNR, FS<=384kHz
PCM1794A: 2CH, 24Bit, 127dB SNR, FS<=192kHz
PCM4104: 4CH, 24Bit, 118dB SNR, FS<=192kHz
4. 电源轨：
文章开头有提到专业麦克风系统中的电源轨设计也非常的多样。通常会有给运放供电的正负电源轨， TI的电荷泵方案就是很好的选择，如LM2776, LM27761, LM27762等。有线麦克风系统中，若是电容麦还需要一个幻象电源给金属电极进行供电，常见的幻象电源电压为12V，24V和48V。TI的升压开关电源芯片集成度高，效率高，如TPS61390, LM51571就是很好的选择。
关于音频中正负电源轨和幻象电源的详细介绍，您可以参考以下两个TI 博客：
- 音频设备中的幻象电源： https://e2echina.ti.com/blogs_/b/power_house/posts/test-1346104400
- 专业音频应用中生成负电源轨的方案：https://e2echina.ti.com/blogs_/b/power_house/posts/53194
5. 无线麦克风系统：
若您的麦克风系统是无线麦克风系统。通常会用使用到1节或多节锂电池。一般1节锂电池，使用线性充电管理芯片即可。若多节锂电，选择开关结构的充电管理芯片会效率更高。
如下无线麦克风系统框图中的BQ25170是TI主推的线性充电管理芯片，非常适合使用在1节锂电池的无线麦克风系统中。主要优点如下：
- BQ24040的新一代
- VBAT可通过单颗电阻选择为：1V, 4.2V, 4.35V, 4.4V
- 支持0°到45°的HOT/COLD阈值设置
除了音频信号链和电源轨的设计，在无麦克风中间，无线传输方案的选择也很重要。 常见的无线传输协议有： 2.4GHz，BLE，Sub1GHz。 TI的无线传输方案主打低功耗，可以大大延长无线麦克风系统中充满电电池的工作时间。如下是几款无线传输部分的主推型号供您参考：
BLE: CC2640R2F, CC2642R, CC2652R
2.4GHz: CC8520
Sub1GHz: CC1310, CC1312R, CC1311R3
