基于英飞凌IM68A130模拟输出MEMS硅麦的高音质麦克风 - 嘉立创EDA开源硬件平台

【2023.12.14更新】注意：由于本人失误，LDO的EN引脚没有拉高。如果焊接好后发现LDO无输出电压，将EN引脚直接飞线到+5V上即可。

【2023.08.11更新】本次根据大家需要添加了额外的两个版本的PCB。

在此次更新中我移除了多余的运放电路部分，并重新绘制了两个版本的PCB。

名字是“Smallest”的PCB代表这个硅麦的最小模块，为了追求极致体积的人设计，由正反贴片的硅麦、LDO和二只0603电容组成。体积可以压缩到极小，但是相应的焊接这等大小的双面PCB绝非易事。

名字是“Switch”的PCB是一个中等大小的PCB，上面除了Smallest的所有器件外额外添加了一个开关。外观样式类似于大家常见的麦克风传感器模块，带有排针接入5V电源以及模拟量输出。器件封装采用常规0805，对焊接有好一些。

两款新PCB我全部依照的实际可以买的到的原件绘制，直接依据BOM表或在原理图里点击相应器件查看型号并进行购买即可。注意，稳压器的输入电压上限仍然为5.5V，超压会立即损坏。

b站和开源平台都转了一圈，好像没有人做关于硅麦DIY麦克风的相关项目，正好最近刚放假有点时间，那就由我来做一下吧。

前段时间DIY了个电容麦，做好后发现了几个问题。首先就是电容麦体积和重量太大，我在一个盒子里整合了变压器、幻象电源和话放，这导致这个麦克风的重量直逼1kg，体积也达到了18*14*9cm，完全属于是有时候放桌子上都嫌碍事那种的。其次是电容麦频响范围窄，估摸着频率低于200Hz就录不到了，高音也是过了10k就一塌糊涂，当然这只是对于我自己做的这个而言。最后就是功耗方面，电容麦用久了一摸壳子都在发热，苛刻的供电要求也基本告别了电池供电的可能性。

于是我就找到了英飞凌的这款IM68A130，是为智能设备开发的MEMS模拟输出麦克风。什么是MEMS？大家可以看这个科普链接：MEMS - Wikipedia，这个讲的挺好，我觉得我就不多说了，想了解的去看就行，我说的容易误导，不过总的来说就是英飞凌把麦克风本体和一片包含LDO、AMP和Bias的ASIC一起封装在了这一个小壳里，占用的PCB面积极小，也就十几平方毫米。之所以选择模拟输出版本，是为了最大程度简化外围电路，将麦克风输出的模拟信号直接通过3.5mm耳机插座送入主板或者相机的音频输入插座，省去了冗杂的ADC、DAC和DSP电路，一定程度上也降低了音质损失。

通过数据手册，我们发现这个硅麦有着10Hz的LFRO频率，这意味着它的低频响应会比之前的DIY电容麦好很多；同时，高频也能捕获到15kHz附近。

由于这个硅麦拥有较为特别的封装，目前立创还没人弄过，所以我也干脆直接照着datasheet画了一个，大家打开工程就能直接使用。

注意事项1：电路图里我放置了一个LMV321单运放和相应的外围电路，大家实际制作的时候不需要放置这些元件（下图内所有原件）。原本以为硅麦输出的信号只有几个毫伏，没想到它内置的AMP已经充当了话放的作用，再通过外围电路放大会导致声音失真。我们还需要一根飞线，从LMV321的3脚（也就是硅麦的信号输出脚）直接飞到电容C6的下方引脚（印刷字符的一侧）。

注意事项2：在耳机插座附近有电容C6、两枚0欧电阻R6、R7.这是为了不同输入线序的兼容性设计的。实际使用中C6直接短路掉，不需要；如果这个麦克风是要作为相机或电脑的音频输入使用，则只给R6的位置贴片0欧电阻，R7保持空焊。这是为了断开声卡3.5mm座子内部自带的偏置电压，防止干扰麦克风自带的偏置电压。如果在设备上发现该麦克风只有单声道输入是正常现象，自行查询如何将单声道音轨转换成立体声即可。（Windows会自动转换，但对于OBS、达芬奇和相机等专业软件和设备可能需要用户手动操作）

注意事项3：由于选择的LDO型号，这个稳压器最大输入电压为5V。请注意不要接反或超出电压范围，否则会立即损坏麦克风。可以自行更换LDO以获得更宽的输入电压范围。

注意事项4：这个麦克风由于使用了LGA封装，所以必须要求拥有风枪或加热台。给三个方形和一个圆形焊盘打上很薄的一层锡膏，然后用400度30风从下往上吹，先把锡融化，待冷却检查平整度（不要让焊盘含有过多的锡）；再打上一点点焊油，放上麦克风，同样温度风速角度吹30s即可。切记！一定不要使用用烙铁沾锡覆盖在元件表面以焊接无外露引脚原件的方法，MEMS非常精密，含有机械结构，这类操作会损坏麦克风或严重影响音质。

个人是使用一块尺寸和电路板类似的3000mAh锂电池，配上一块充电和保护一体板，再加上个开关，就成了便携可充电麦克风了。当使用电池供电时，底噪基本为零。如若在为锂电池充电的同时使用麦克风，则会有一定程度的噪音。如果不是使用和我一样尺寸的锂电池，那也可以手动重新绘制PCB，以这个麦克风和LDO的尺寸，把整个麦克风PCB压缩到1cm*1cm问题不大。

电路板上绘制了标准1/4螺丝孔，可以直接拧在相机热靴扩展螺丝或三脚架上使用。前端推荐加上个麦克风防喷罩，实际作用可能较小，但是可以有效保护硅麦本体。

全部元件成本30元，包含硅麦20元，稳压器1元，其他阻容1元，运费8元（因人而异）。淘宝直接搜索对应型号即可。

制作过程和实测已经发布在b站，传送门：https://www.bilibili.com/video/BV1wz4y1E7tM/ 有问题直接我我都解答。不过建议去b站问，这里我不经常看。

下面是几张成品图。