Есть своя плата с микрофоном MP34DB01 от ST.
Выход микрофона - цифровой, PDM (Pulse Density Modulation).
Микрофон подключен к FPGA.

Собрал проект на основе примера от Digilent.
В приложенном документе описаны все фильтры, которые там реализованы.

На выходе появился ожидаемый синус, но очень слабый по амплетуде (PCM значения не доходят и до трети диапазона).
Громкость и частоту синуса на входе варьирую, но добиться приемлего результата пока не получилось.


Кто-нибудь подключал PDM микрофон? Какие были подводные камни?

У нас другие микрофоны, но все работает. Усиление задирать приходится, т.к. у микрофона максимум на 120 дБ, а разговор вдалеке от микрофона, дай Бог, 80.

А какой у вас микрофон?
Не совсем монял что имеете ввиду под усилением.
Цифровой сигнал PDM преобразуется в PCM цифровым фильтром с децимацией (+ фильтруется опять же цифровыми фмльтрами).
Из прочитанных в сети материалов я заключил, что это "честный" способ приема PDM.

Я в DSP совсем профан, поэтому для начала хотелось бы узнать как вообще выглядит нормальный результат.

У меня нет возможности измерить SPL сигнала, который я подаю на микрофон. Но я кручу ручку громкости и по ощущениям это больше 100Дб.
ИКМ код на выходе 16 бит. Реальные значения балтаются около середины диапазона (нуля).
Ожидал, что выходной код должен приближаться к ±32767 при уровне звука 120Дб.

Микрофоны сейчас INMP522. Действительно, при 120 дБ звука фильтр должен дать максимум в результирующем сигнале. Если у Вас 16 бит, то +-32768. У нас 20 бит фильтр, поэтомц должен дать больше. Но звука-то на 120 дБ нету, а есть только на 80, поэтому на 40 дБ приходится усиливать в цифре.
Не знаю, как в Вашем микрофоне, но у нас была одна проблема - большое постоянное смещение, его приходилось убирать дополнительным фильтром, иначе при усилении сигнала постоянка зашкаливала.

А на чем фильтрацию реализовывали, плис или контроллер?

Постоянная составляющая, насколько я понял, всегда присутствует в подобных микрофонах.
В примере, который я взял за основу, последний тракт как раз ее устраняет.

На ПЛИС.