INMP441麦克风芯片--支持I2S、ESP32

news2025/1/13 7:55:33

1.简介

INMP441是InvenSense公司推出的一款具有底部端口的高信噪比、低功耗、数字输出的全向MEMS麦克风，信噪比高达61dB，使其成为近场应用的绝佳选择。INMP441的电路结构如图所示，包括MEMS声音传感器、模数转换器（ADC）、抗混叠滤波器、电源管理模块以及行业标准的24位I2S接口。 I2S接口让INMP441可以直接连接到FPGA等数字处理器，而无需再外接音频编解码器。
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2.实物图

正反面如下。

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3.I2S

I2S(Inter—IC Sound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统。

I2S（Inter-IC Sound）采用了独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。标准的I2S总线电缆是由3根串行导线组成的：1根是时分多路复用（简称TDM）数据线；1根是字选择线；1根是时钟线。

I2S有3个主要信号
1.串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK都有1个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。
2. 帧时钟LRCK，(也称WS)，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输的是右声道的数据，为“0”则表示正在传输的是左声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。
3.串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据。

4.INMP441引脚图

SCK：I2S时钟线，是由主机产生的高频方波，用来控制每位数据的传输时序
SD：I2S数据线，从机通过这根线把AD采样值发送给主机
WS：I2S声道选择线，I2S协议可以传输左右两个声道的数据，WS信号是由主机发送给从机的，从机根据WS的电平高低，判断当前数据帧发送左声道还是右声道数据，WS低电平时，从机发送左声道数据，高电平发送右声道。
L/R：芯片左右声道选择线，每个麦克风只能检测一处声源，因此若要进行双声道录音，就要使用两个模块，一左一右放置。
CHIPEN:麦克风启用。当设置为低（接地）时，麦克风将被禁用并处于断电模式。当设置为高（VDD）时，麦克风启用。

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