探索PMM - 3738 - VM1010 - EB - R评估模块：超低功耗麦克风的新突破

在当今追求低功耗和高性能的电子设备设计领域，麦克风作为重要的音频输入组件，其性能和功耗表现至关重要。PUI Audio与Vesper合作推出的PMM - 3738 - VM1010 - EB - R评估模块，为我们带来了一种全新的超低功耗麦克风解决方案。下面，让我们深入了解这款评估模块的特点、规格以及使用方法。

文件下载：PMM-3738-VM1000-EB-R.pdf

产品概述

PMM - 3738 - VM1010 - EB - R评估模块旨在让用户轻松评估PMM - 3738 - VM1010 - R压电MEMS麦克风的性能。这款麦克风采用了Vesper的独家ZeroPower Listening™技术，专为超低功耗、始终监听的设备而设计，适用于智能音箱、智能电视遥控器、智能耳机和物联网智能家居产品等电池供电的语音接口消费设备。

产品特点

超低功耗

• ZeroPower Listening™技术：在唤醒声音模式下，仅消耗5μA的电源电流（9μW的功率），却能实现语音检测功能，大大延长了设备的电池续航时间，最高可达10倍。
• 低功耗语音激活：在几乎零功耗的情况下，实现语音激活功能，让设备在待机状态下也能随时响应语音指令。

高性能音频输出

• 全音频输出：唤醒后可提供完整的音频输出，满足高质量音频采集的需求。
• 高信噪比：在1kHz、94dB SPL的信号下，信噪比可达60dB(A)（20Hz - 20kHz，A加权噪声）和62dB(A)（20Hz - 8kHz，A加权），确保清晰的音频采集。

环境适应性强

• 防尘防潮：具备一定的防尘和防潮能力（IP测试结果待定），能在较为恶劣的环境中稳定工作。

规格参数

声学规格

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
灵敏度	-	1kHz，94dB SPL	-41	-38	-35	dBV
信噪比	SNR	94dB SPL at 1kHz signal, 20Hz – 20kHz, A - weighted Noise	-	60	-	dB(A)
信噪比（语音频段）	SNR	94dB SPL at 1kHz signal, 20Hz – 8kHz, A - weighted	-	62	-	dB(A)
总谐波失真	THD	94dB SPL	-	0.1	-	%
声学过载点	AOP	10.0% THD	-	122	-	dB SPL
滚降频率	-	-3dB at 1kHz	-	100	-	Hz
指向性	-	-	全向	-	-	-

电气规格

正常模式

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压	VDD	-	1.6	1.8	3.6	V
电源电流	-	VDD ≤ 3.6V, Mode Normal	-	85	110	μA
电源抑制比	PSRR	VDD = 1.8, 1kHz, 200mV PP Sine wave	-	-42	-	dB
电源抑制	PSR	VDD = 1.8, 217Hz, 100mV PP square wave, 20Hz – 20kHz, A - weighted	-	-74	-	dB(A)
输出阻抗	ZOUT	-	-	700	-	Ω
输出直流偏置	-	-	-	0.8	-	V

唤醒声音模式

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压	VDD	-	1.6	1.8	3.6	V
电源电流	-	VDD ≤ 3.6V, Mode WoS	-	5	-	μA

数字电气接口规格

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
逻辑输入高	0.65 * VDD	-	-	3.6	V
逻辑输入低	-	-0.3	-	0.35 * VDD	V
逻辑输出高	I Load = 2mA	0.7 * VDD	-	VDD	V
逻辑输出低	I Load = 2mA	-	0	0.3 * VDD	V
驱动能力	-	-	-	100	pF

绝对最大额定值

参数	最大值	单位
电源电压	3.6	V
声压级	160	dB re 20 μPa
温度范围	-40 to +85	°C

麦克风模式与操作

麦克风模式

模式引脚	麦克风模式	典型电流（µA）	Vout引脚	dout引脚
高	唤醒声音模式	5	GND	低，首次唤醒事件后锁存为高
低或浮空	正常功率模式	85	音频输出	通过低阻抗接地

操作方法

PMM - 3738 - VM1010 - R是一款用户可控制的多模式麦克风。用户通过单比特数字输入引脚“mode”提供信号，可将麦克风设置为唤醒声音模式或正常模式。在唤醒声音模式下，检测到声音时，麦克风会通过“dout”引脚输出数字高电平。用户可通过向“mode”引脚提供数字低电平将麦克风切换到正常模式，之后再提供数字高电平可将其返回唤醒声音模式。建议在正常模式（“mode”引脚为低）下为麦克风上电，然后根据需要进入唤醒声音模式。

系统架构

该麦克风的唤醒声音控制回路可在检测到声音时唤醒系统，而在无声音处理时，DSP或语音处理器可保持低功耗状态，从而实现整体系统的低功耗运行。

评估板相关信息

引脚布局

评估板的引脚布局明确，各引脚功能清晰，方便用户进行连接和使用。具体引脚信息如下：	引脚编号	引脚名称	描述
1	Vout	模拟输出电压
2	GA2	唤醒声音声学阈值调整引脚2
3	GA1	唤醒声音声学阈值调整引脚1
4	GND	接地
5	mode	模式控制（高 = 唤醒声音模式，低 = 正常功率模式）
6	Vdd	电源（1.6V至3.6V）
7	dout	唤醒声音触发的数字输出
8	GND	接地

唤醒声音阈值调整

评估板配备电阻电路，可通过设置焊锡跳线S1和S2来配置唤醒声音阈值，具体设置如下：	S1状态	S2状态	GA1 - GA2阻抗	唤醒声音阈值
开路	开路	331 kΩ	78 dBSPL
开路	闭合	158 kΩ	72 dBSPL
闭合	开路	103 kΩ	68 dBSPL
闭合	闭合	77 kΩ	66 dBSPL

电源电流监测

评估板具有实时电源电流监测功能，通过Maxim MAX44284H放大器IC实现，可将麦克风的电源电流以电压形式显示在Vsupplycurrent上，监测电路增益为10mV/µA。

注意事项

工程样品

工程样品的日期编码为1737或更低，其性能可能与数据手册中的技术规格有所差异，仅用于评估和测试，不适合用于最终产品。

处理说明

虽然PUI Audio的压电MEMS麦克风对灰尘和湿气等恶劣环境具有较强的耐受性，但为避免麦克风受到机械损坏，在手动处理部件或使用贴装设备时，应遵循以下操作指南：

• 不要对麦克风底部施加真空，仅可小心地在顶部使用真空笔。
• 不要在端口孔上施加过高的气压。
• 不要在端口孔中插入任何大颗粒或物体，该麦克风按IP5x规格对小颗粒具有耐受性。

PMM - 3738 - VM1010 - EB - R评估模块为电子工程师提供了一个优秀的平台，用于评估超低功耗麦克风的性能。其独特的技术和丰富的功能，有望为未来的音频设备设计带来更多的可能性。你在实际使用中是否遇到过类似的低功耗麦克风设计挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。