基于CS1231 ADC芯片的圆形麦克风参考设计

基于CS1231 ADC芯片的圆形麦克风参考设计

　　这是一个基于CS1231四通道ADC芯片的低成本，易于使用的圆形麦克风板方案，可从嘈杂的环境中提取清晰的扬声器声音，适用于语音触发和语音识别等需要清晰语音的应用，如数字语音助理、智能家庭中的云语音识别、本地语音识别、视频会议等。

　　方案使用两个CS1231 4通道音频ADC与8个麦克风阵列接口，捕获语音信号，并将其转换为数字流，通过DSP系统将数字流从嘈杂的环境中提取成清晰的音频。

　　本方案中，DSP处理器支持多路数据输入，实现了波束成形（beamforming）算法，形成了一个指向扬声器方向或预期音源方向的虚拟麦克风，并从期望的方向放大该语音信号，同时衰减掉其他方向的所有信号。

　　CS1231音频前端采用了新的音频功能集成方法，能够轻松地符合欧洲生态设计法规，同时能够以更低的成本实现高性能终端产品。该器件支持3.3V单电源运行，并以小封装提供集成的可编程增益放大器(PGA)；利用该配置，能够以更低的成本实现更小且更智能的产品。

　　方案共采用了8个来自Knowles Accoustics的SPH1642HT5H-1型顶部收音孔硅麦克风，具有低功耗、单向性好、灵敏度高、频率响应平坦、外形小等特点。SPH1642HT5H-1采用MEMS技术，组合了一个音频传感器、一个低噪声输入缓冲器和一个输出放大器组成，可用于手机、笔记本电脑、传感器、数码相机、便携式录音机等众多设备。

　　U1, U2为TSSOP封装的192 kHz立体声前端CS1231DBTR，支持从较小的mV级麦克风输入到2.1VRMS线路输入的单端输入电平，无需外部电阻分压器。器件集成了许多可以辅助或替代某些DSP功能的系统级功能，其前端混频器(MIX)、多路复用器(MUX)和PGA还支持差分(Diff)、伪差分和单端(SE)输入，这是需要干扰抑制的产品的理想接口。

　　U3, U5, U7和U4, U6, U8均为态输出单线驱动器。其中，U3, U5, U7支持1.65-5.5V VCC，当输出使能(OE)输入为高时输出被禁用。

　　Q1, Q2为SOT-23封装的40V NPN三极管，截止频率ft典型值300MHz，最大饱和电压300mV，功耗小于250mW。

　　石英晶体谐振器Y1标称频率24.576MHz，负载电容18pF，为TH 型尺寸11.5x5mm。

　　电阻器方面，除了二极管D1的分压电阻R18和所有的0欧姆电阻外，其于全部采用1%精度。

　　电容器方面，匹配用途的C27、C28采用C0G/NP0材质的MLCC，电容量为18pF，精度+/-5%，耐压50V，尺寸为0603。