乐鑫麦克风设计指南
本指南基于乐鑫的 ESP32-S3 系列语音开发板，对于整机 mic 设计做出要求。
麦克风电器性能推荐
麦克类型：全向型 MEMS 麦克风
灵敏度
1 Pa 声压下模拟麦灵敏度不低于 -38 dBV，数字麦灵敏度要求不低于 -26 dB。
公差控制在 ±2 dB，对于麦克阵列推荐采用 ±1 dB 公差。
信噪比(SNR)
信噪比：信噪比不低于 62 dB，推荐 > 64 dB
频率响应在 50~16 KHz 范围内的波动在 ±3 dB 之内
麦克风的 PSRR 应大于 55 dB
麦克风结构设计建议
麦克孔孔径或宽度推荐大于 1 mm，拾音管道尽量短，腔体尽可能小，保证麦克和结构组件配合的谐振频率在 9 KHz 以上。
拾音孔深度和直径比小于 2:1，壳体厚度推荐 1 mm，如果壳体过厚，需增大开孔面积。
麦克孔上需通过防尘网进行保护。
麦克风与设备外壳之间必须加硅胶套或泡棉等进行密封和防震，需进行过盈配合设计，以保证麦克的密封性。
麦克孔不能被遮挡，底部拾音的麦克风需结构上增加底部凸起，保证麦克风与桌面等平面有一定间隙。
麦克需远离喇叭等会产生噪音或振动的物体摆放，且与喇叭音腔之间通过橡胶垫等隔离缓冲。
麦克阵列设计建议
客户可采用双麦克或三麦克方案：
双麦克方案：2 个麦克风之间间距保持 4~6.5 cm，连接 2 个麦克风的轴线应平行于水平线，且 2 个麦克的中心尽量靠近产品水平方向的中心。
三麦克方案：3 个麦克风等间距并且成正圆分布（夹⻆互成 120 度），间距要求 4~6.5 cm。
在选择阵列中的麦克风时，有如下注意事项：
麦克类型：全向型硅麦，推荐同一个阵列内的麦克应使用同一厂家的同一型号，不建议混用。
灵敏度：麦克阵列中各麦克灵敏度差异在 3 dB 之内。
相位差：多麦克阵列中麦克之间的相位差控制在 10° 以内。
麦克阵列中各麦克的结构设计，推荐采用相同的设计，以保证结构设计的一致性。
麦克风结构密封性建议
用橡皮泥等材料封堵麦克拾音孔，密封前后麦克风采集信号的幅度衰减 25 dB 为合格，推荐 30 dB。测试方法：
麦克风正上方 0.5 米处，播放白噪声，麦克风处音量 90 dB。
使用麦克风阵列录制 10s 以上，存储为录音文件 A。
用橡皮泥等材料封堵麦克拾音孔，使用麦克风阵列录制 10s 以上，存储为录音文件 B。
对比两个文件的频谱，需保证 100~8 KHz 频段内整体衰减 25dB 以上。
回声参考信号设计建议
回声参考信号推荐尽量靠近喇叭侧，推荐从 DA 后级 PA 前级回采。
扬声器音量最大时，输入到麦克的回声参考信号不能有饱和失真，最大音量下喇叭功放输出 THD 满足 100 Hz 小于 10%，200 Hz 小于 6%，350 Hz 以上频率，小于 3%。
扬声器音量最大时，麦克处拾音的声压不超过 102 dB (1KHz)。
回声参考信号电压不超过 ADC 的最大允许输入电压，电压过高需增加衰减电路。
从 D 类功放输出引参考回声信号需增加低通滤波器，滤波器的截止频率推荐 > 22 KHz。
音量最大播放时，回采信号峰值 -3 到 -5 dB。
麦克风阵列一致性验证
要求各个麦克风采样信号幅度相差小于 3 dB，测试方法：
麦克风正上方 0.5 米处，播放白噪声，麦克风处音量 90 dB。
使用麦克风阵列录制 10s 以上，查看各 mic 录音幅度和音频采样率是否一致。