电路笔记(元器件)： I2S音频协议 ADC 麦克风芯片 & INMP441模块与接线说明 & 数字I2S接口，提供高精度24-bit数据 & ESP32使用示例

• I2S 麦克风是一种使用 I2S（Inter-IC Sound）总线传输数字音频数据的麦克风，广泛用于嵌入式系统中。它省去了模拟电路处理，抗干扰能力强，非常适合接入 STM32、ESP32、树莓派等平台。

• INMP441（TDK InvenSense）MEMS 数字麦克风：

  • 底部端口 + 24 位 I²S 数字输出，无需额外 ADC 或音频编解码器
  • 高信噪比 (SNR)：61 dBA，灵敏度：−26 dBFS（1 kHz，94 dB SPL）
  • 频率响应扁平：60 Hz—15 kHz，适合语音、录音、检测
  • 低功耗：工作电流约 1.4 mA；待机约 0.8 mA，掉电模式仅几微安
  • 封装尺寸：约 4.72 × 3.76 × 1 mm，兼容重流焊和环保；工作温度范围 −40 °C 至 +85 °C

🛠️ 3. 工作模式 & 滤波特性

• 三种电源状态：工作、备用、掉电模式；通过控制 VDD 引脚可进入不同状态 (invensense.tdk.com)。
• 内部数字滤波器：高通滤除低于 ~60 Hz（低频滤波点 ~3.7 Hz），低通滤波器频率随采样率自动调整 。

---

INMP441 模块

• 模块由组成如下：麦克风芯片+104电容+104电阻
  

• 注：ADMP441也是一个I2S 的 MEMS 麦克风

• 引脚说明

引脚	说明
VCC	接 3.3V
GND	接地
WS（LRCL）	I2S 左右声道时钟
SCK（BCLK）	I2S 比特时钟
SD（DOUT）	数据输出，接 STM32 的 I2S SD input
L/R	GND（左声道）、 VCC（右声道）

• 注：淘宝上3.66可以买两个

硬件连接（INMP441 ←→ ESP32-S3）

INMP441 引脚	ESP32-S3 示例引脚
VCC	3.3V
GND	GND
SCK (BCLK)	GPIO 4
WS (LRCL)	GPIO 5
SD (DOUT)	GPIO 6
L/R	GND（左声道）

MicroPython 录音代码示例（保存为 .pcm）

from machine import I2S, Pin
import os

# === I2S 麦克风参数 ===
SAMPLE_RATE = 16000
BITS_PER_SAMPLE = 16
CHANNELS = 1
BUFFER_SIZE = 1024

gnd = Pin(10, Pin.OUT)
gnd.value(0)# 左声道

# === 定义 I2S 配置 ===
i2s = I2S(
    0,  # I2S channel
    sck=Pin(4),     # BCLK
    ws=Pin(5),      # L/R clock
    sd=Pin(6),      # SD from mic
    mode=I2S.RX,    # 接收模式
    bits=BITS_PER_SAMPLE,
    format=I2S.MONO,
    rate=SAMPLE_RATE,
    ibuf=BUFFER_SIZE * 8
)

# === 录音函数 ===
def record_pcm(filename, seconds):
    print("Start recording...")
    total_bytes = SAMPLE_RATE * (BITS_PER_SAMPLE // 8) * seconds
    buf = bytearray(BUFFER_SIZE)
    with open(filename, "wb") as f:
        for _ in range(total_bytes // BUFFER_SIZE):
            num_read = i2s.readinto(buf)
            if num_read > 0:
                f.write(buf)
                print(buf)
    print("Recording done.")

# === 调用 ===
record_pcm("/pcm_recording.pcm", 5)  # 录音 5 秒

CG

• 注：其他常见 I2S 麦克风型号

型号	接口	工作电压	特点
INMP441	I2S	3.3V	最常见、广泛兼容
SPH0645LM4H	I2S	1.8V（注意电平转换）	超小型
ICS43434	I2S	1.8~3.6V	高性能
MSM261S4030H0	I2S	1.8V	高灵敏度、超小尺寸

• 注：立体声模式配置