关于使用SPI方式驱动PDM数字麦克风出现噪声的问题。。。

林道友

我使用的是楼氏的MEMS数字硅麦克风：SPH0641LU4H-1，输出的是数字PDM信号。参考了ST官方的PDM麦克风录音程序，使用SPI1通信产生1.024MH时钟频率经过高低通滤波，和64采样比后得到的PCM数据封装成WAV格式文件存至SD中。
目前出现两个问题：


1、1.024MHz是使用的外部8M晶振分频倍频出来的，再使用SPI的函数做64倍分频产生16KHz的采样率。这种情况下保存的WAV文件放置电脑使用酷狗能正常播放。将频率改为3.072MHz，更改WAV头文件采样为48KHZ，更改滤波输出为48KHz,高通低通截止分别改为20Hz、20KHz，最后生成的WAV格式播放出错。发现更改滤波大于16K以后，WAV文件都无法播放。


2、使用16KHz的采样率，低通高通分别设置为16KHz,20Hz。录制的声音有很大的噪声。比如录制一首歌，播放的时候歌声会伴随着沙沙的噪声。

请求有做过PDM数字麦克风录音的大神帮忙解答一下

testacount

只可惜水平比较弱，只能帮楼主顶一下，尽绵薄之力。

老子天下第二

帮顶，相信大家会帮您解答的

林道友

问题1已经解决，将输入缓冲区大小和输出缓冲区大小改动即可。问题2尚未有头绪

正点原子

帮顶

fnems

根据采样定理，采样率16kHz，那么低通截止频率不应该高于8kHz。个人建议设置成5到6kHz试试呢？

fnems

参考奈奎斯特定理。由于是离散系统，频谱在频率轴上以采样率为周期循环出现。如果信号带宽大于采样率的一半，那么超出来的部分会相互混叠，体现在时域上就是播放出的噪声

林道友

fnems 发表于 2020-5-10 17:24
参考奈奎斯特定理。由于是离散系统，频谱在频率轴上以采样率为周期循环出现。如果信号带宽大于采样率的一半 ...

我将低通滤波频率降下去了，噪声还是有。还表现为整体音量下降。附一张记录的波形图。噪声很明显

fnems

林道友 发表于 2020-5-10 18:17
我将低通滤波频率降下去了，噪声还是有。还表现为整体音量下降。附一张记录的波形图。噪声很明显

是后期对wav进行低通滤波吗？这样可能不行，因为混叠已经产生了。如果是对模拟信号的采样，一定要是进入ADC（采样保持器）之前使用硬件滤波器低通。

但是数字麦克风不一样，其PDM信号产生原理是Delta-Sigma调制，频谱比较复杂。
我不太了解PDM到PCM的转换函数。我猜想转换函数里面是不是有低通滤波器参数，或者有信号带宽的设置？

林道友

fnems 发表于 2020-5-10 20:42
是后期对wav进行低通滤波吗？这样可能不行，因为混叠已经产生了。如果是对模拟信号的采样，一定要是进入A ...

是的，PDM到PCM的转换经过了高低通滤波，然后再64倍采样。就可以封装成WAV文件存至SD卡了。没有后期对WAV进行低通滤波。上面的图是录制一段声音存至SD卡的WAV文件导入audacity软件后的结果。

待续lin

您好楼主，我刚开始接触数字麦克风采集，能否参考下您的程序?1073035597@qq.com

mtx

楼主问题解决了吗  我用英飞凌的麦克风 同样噪声很大 能交流一下吗 QQ:154099131