【導讀】在智能手機等麥克風線中，若蜂窩或WiFi的通信電波引起干擾并侵入時，其一部分會變為稱為TDMA噪音的可聽頻帶噪音成分，此時會從揚聲器中發出令人不適的雜音。TDK噪音濾波器與貼片壓敏電阻的組合進行的對策不會對信號造成影響，其能夠極為有效地抑制TDMA噪音，還能帶來改善蜂窩及WiFi通信的接收靈敏度，以及抑制ESD等各種優點。
將音頻接口運用于IoT設備
在IoT社會中，AI揚聲器(智能揚聲器)的市場迅速擴大。AI揚聲器與傳統型ICT設備的不同點在于，其接口是通過音頻使人與設備相互聯系，而其關鍵設備則是作為聲音傳感器的麥克風。TDK提供有使用半導體微細加工技術開發的各類MEMS麥克風。
使用MEMS麥克風時重要的是確保無失真地傳輸信號波形的電路技術、噪音對策，以及防止人體產生的ESD通過麥克風的小孔侵入到電路內的ESD對策。
通過同時使用噪音濾波器與貼片壓敏電阻抑制TDMA噪音以及ESD(靜電放電)
TDMA噪音產生機制
通信電波的高頻信號侵入到麥克風線中時，揚聲器會發出稱為"蜂鳴(buzz)"或"蜂鳴噪音(buzz noise)"的雜音(令人不適的可聽聲)。由于以前在TDMA(時分多址)方式的電話中出現過重大問題，因此普遍稱為TDMA噪音。圖1所示為在智能手機中連接耳機麥克風時產生TDMA噪音事例的示意圖。進行蜂窩通信時，高頻信號侵入到麥克風線中導致產生TDMA噪音。
圖1：TDMA噪音發生事例(示意圖)
具有代表性的TDMA方式是在歐美及亞洲等世界各地廣泛使用的手機標準GSM。在GSM通信中通過4.615ms周期的間歇性突發信號進行傳遞。該突發周期為217Hz的可聽范圍頻率，因此在不采取對策的情況下會聽到雜音，因此有必要將其去除。
圖2：GSM通信中TDMA噪音發生機制
通過同時使用MAF與貼片壓敏電阻對于抑制TDMA噪音擁有極佳的效果
TDK開發了音頻線用噪音濾波器MAF系列作為抑制此類問題的元件。通過將MAF系列用于麥克風線中，能夠在不降低音頻質量的情況下抑制TDMA噪音。
同時，在移動設備中，開關及麥克風的小孔會成為人體產生的ESD的入口，因此需要采取ESD對策。貼片壓敏電阻可保護電路免受ESD(靜電放電)及浪涌等的影響，同時在通常情況下發揮著電容器的功能，因此還擁有抑制噪音的效果(圖3)。
圖3：貼片壓敏電阻的功能
圖4所示為噪音濾波器MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風線噪音對策事例及其效果。
通過MAF與貼片壓敏電阻的濾波器電路，與只有MAF單體的情況相比，其蜂窩帶的插入損失更大。最終使TDMA噪音等級得到大幅改善。(圖5)
圖4：MAF系列與貼片壓敏電阻的麥克風線噪音對策
圖5：MAF與貼片壓敏電阻濾波器電路的TDMA噪音抑制效果
通過同時使用噪音濾波器與貼片壓敏電阻改善接收靈敏度，抑制ESD(靜電放電)
內置于移動設備中的天線接近麥克風以及揚聲器等音頻線。為此，天線與音頻線相結合后會引起蜂窩及WiFi通信的接收靈敏度降低。(圖6)
圖6：天線與麥克風線的結合
由此，隔離天線與音頻線可改善接收靈敏度。TDK通過使用新開發的MAF系列作為音頻線用噪音濾波器，提高結合電路的阻抗。最終成功隔離了天線與音頻線，改善了接收靈敏度。(圖7)
圖7：MAF系列的插入損失-頻率特性與接收靈敏度的改善效果
同時，與抑制TDMA一樣通過同時使用貼片壓敏電阻與MAF系列，在抑制ESD的同時還可更為有效地改善接收靈敏度。(圖8)
圖8：通過同時使用貼片壓敏電阻提高接收靈敏度的效果
總結
使用以上說明的噪音濾波器MAF系列以及貼片壓敏電阻AVR系列可獲得如下效果。
●抑制TDMA噪音
●改善蜂窩或WiFi通信的接收靈敏度
●由于是低THD+N特性，因此可實現低失真，同時由于其電阻較低，因此信號劣化較少，從而可實現高音質
●兼顧ESD對策與抑制噪音(貼片壓敏電阻)
用于抑制麥克風線TDMA噪音、改善接收靈敏度以及抑制ESD(靜電放電)的推薦產品
TDK推薦用于抑制麥克風線蜂窩網絡頻帶(700MHz~1GHz、 1.5GHz~2.8GHz)以及WiFi (2.4GHz、3~5GHz) 的TDMA噪音、改善接收靈敏度、抑制ESD的MAF系列與貼片壓敏電阻AVR系列的產品組合示例如下所示(圖9)。
MAF系列由于Rdc(直流電阻)較低，因此能夠通過蜂窩帶對策用＋WiFi對策用，亦或2.4GHz帶WiFi對策用+3~5GHz帶WiFi對策用等串聯連接兩種MAF進行使用。請配合目的進行選擇。
圖9：麥克風線中MAF與貼片壓敏電阻AVR的組合示例
以上就是TDK針對揚聲器噪音的產品對策介紹，不知道您有沒有一些啟發呢？
