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TDMA噪音产生机制及抑制

时间:2023-10-31 20:07:02 mems电容开关

智能手机等麦克风线中,若蜂窝或WiFi当通信电波引起干扰和侵入时,其中一部分将被称为TDMA噪声的可听频带噪声成分会从扬声器中发出不舒服的噪声。通过TDK噪声滤波器与贴片压敏电阻的组合不会影响信号,不仅能有效抑制TDMA噪音还能改善蜂窝和蜂窝WiFi通信的接收灵敏度和抑制ESD(静电放电)等优点。

智能手机等麦克风线中,若蜂窝或WiFi当通信电波引起干扰和侵入时,其中一部分将被称为TDMA噪声的可听频带噪声成分会从扬声器中发出不舒服的噪声。通过TDK噪音滤波器与贴片压敏电阻的组合进行的对策不会对信号造成影响,其不仅能够极为有效地抑制TDMA噪音还能改善蜂窝和蜂窝WiFi通信的接收灵敏度和抑制ESD(静电放电)等优点。

使用音频接口IoT设备

在IoT社会中,AI扬声器(智能扬声器)市场迅速扩大。AI传统型扬声器ICT该设备的不同之处在于,它的接口是通过音频将人与设备连接起来,而其关键设备是麦克风作为声传感器。TDK提供使用半导体微加工技术开发的各种技术MEMS麦克风。
使用MEMS麦克风是保证电路技术和噪声对策的无失真传输,防止人体产生ESD通过麦克风的小孔侵入到电路内的ESD对策。

同时使用噪声滤波器和贴片压敏电阻抑制TDMA噪音以及ESD(静电放电)

TDMA噪声产生机制

当通信电波的高频信号侵入麦克风线时,扬声器会发出称为"蜂鸣(buzz)"或"蜂鸣噪音(buzz noise)"杂音(听起来不舒服)。由于以前在TDMA(时间多址)电话中存在重大问题,一般称为TDMA噪音。图1显示了智能手机连接耳机麦克风时的产生TDMA噪声示意图。蜂窝通信时,高频信号侵入麦克风线TDMA噪音。

图1:TDMA噪声发生案例(示意图)

有代表性的TDMA手机标准广泛应用于欧洲、美国和亚洲等世界各地GSM。在GSM通信中通过4.615ms传递周期间歇性突发信号。突发周期为217Hz可听范围频率,所以在不采取对策的情况下会听到噪音,所以有必要去除。

图2:GSM通信中TDMA噪声发生机制

同时使用MAF与贴片压敏电阻抑制TDMA噪音效果极佳

TDK用噪声滤波器开发音频线MAF该系列作为抑制此类问题的组成部分。MAF该系列用于麦克风线,可在不降低音频质量的情况下抑制TDMA噪音。

同时,在移动设备中,人体会产生开关和麦克风的小孔ESD因此,需要采用入口ESD对策。贴片压敏电阻可保护电路免受ESD(静电放电)和浪涌的影响,通常起到电容器的作用,所以也有抑制噪音的作用(图3)。

图3:贴片压敏电阻的功能

图4显示噪声滤波器MAF麦克风线噪声对策及其效果与贴片压敏电阻。

图4:MAF麦克风线噪声对策与贴片压敏电阻

通过MAF滤波器电路与贴片压敏电阻,只与MAF与单体相比,蜂窝带的插入损失更大。

最终使TDMA噪音等级得到大幅改善。(图5)

图5:MAF与贴片压敏电阻滤波器电路TDMA噪声抑制效果

同时使用噪声滤波器和贴片压敏电阻来提高接收灵敏度,抑制ESD(静电放电)

移动设备中内置的天线接近麦克风、扬声器等音频线。因此,天线和音频线的结合会导致蜂窝和WiFi接收通信的灵敏度降低。(图6)

图6:天线与麦克风线的结合

因此,隔离天线和音频线可以提高接收灵敏度。TDK使用新开发的MAF该系列作为音频线的噪声过滤器,提高了结合电路的阻抗性。最终,天线和音频线被成功隔离,接收灵敏度提高。(图7)

图7:MAF插入损失-频率特性和接收灵敏度的提高效果

同时,抑制TDMA同时使用贴片压敏电阻MAF抑制系列ESD它还能更有效地提高接收灵敏度。(图8)

图8:提高接收灵敏度的效果

总结

使用上述噪声滤波器MAF贴片压敏电阻系列及贴片AVR该系列可获得以下效果。

  • 抑制TDMA噪音
  • 改善蜂窝或WiFi接收通信的灵敏度
  • 由于是低THD N因此,由于其电阻低,可以实现低失真,因此信号劣化较少,从而实现高音质
  • 兼顾ESD对策和抑制噪声(贴片压敏电阻)

抑制麦克风线TDMA提高接收灵敏度,抑制噪声ESD推荐产品(静电放电)

TDK建议抑制麦克风线蜂窝网络频带(700)MHz~1GHz、1.5GHz~2.8GHz)以及WiFi(2.4GHz、3~5GHz)的TDMA提高接收灵敏度,抑制噪声ESD的MAF系列和贴片压敏电阻AVR如下产品组合示例如下(图9)。

MAF系列由于Rdc(直流电阻)较低,可通过蜂窝带对策使用+WiFi对策,或2.4GHz带WiFi对策用 3~5GHz带WiFi对策用两种串联连接MAF使用。请配合目的选择。

图9:麦克风线MAF与贴片压敏电阻AVR的组合示例

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