MIC最大输入电压计算

在进行MIC 电路设计时，需要关注MIC对手件与ADC芯片的匹配关系，其中包含麦克风的单端或差分输入，输入电压，偏置电压供给，输入电路匹配等。本文从MIC的规格书参数入手，举例如何计算MIC理论最大的输出电压，以便判断其是否在ADC 采样IC的IO工作范围以内，为信号输入接口电路设计及器件选型提供判断依据。

需要用到MIC规格书参数（某款汽车MIC的规格书参数）：

Sensitivity灵敏度	-6±2dB @F=1kHz,@94dBspl，Vs=8V
MAX input s.p.l 最大输入spl	>100dB

灵敏度定义：是指1Pa的声音输入，MIC输出的电压幅度（有效值），单位用dB(V/Pa)表示。

1Pa转换成dB单位即为94dBspl。推到如下：20lg（1Pa/20uPa）=94dBspl

注：20u Pa为人耳觉察不到声音的临界点，由此被定义其为0dB。

1.灵敏度dB换算成V/Pa的十进制单位

      -6dB（*V/Pa）=20lg[X/(1V/Pa)]

      X=0.5V/Pa

得出该MIC的灵敏度0.5V/Pa

注：此处的电压指的有效值，计算PP值时需要✖1.414。

2.输入范围的声压级dBspl单位转换成Pa单位

100dBspl=20lg[Y/20uPa]

Y=2Pa

3.由此可计算出MIC理论最大输出电压

有效值：X*Y=1V

PP值：X*Y*1.414=1.414V

4.考虑灵敏度为-4dB时计算最大输出电压

灵敏度：

-4dB（*V/Pa）=20lg[X/(1V/Pa)]

X=0.63V/Pa

有效值：X*Y=1.26V

PP值：X*Y*1.414=1.78V

即该款MIC的理论最大输出电压值为1.78V。若ADC的采样IC的输入IO电压要求小于该值，则需要设置对该信号进行处理（如电阻分压等），避免采样口损坏。