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MEMS麦克风介绍MEMS麦克风结构MEMS麦克风主要分为模拟放筒和数字麦克风两大类:模拟麦克风是将声音信号转化成相应电压输出;数字麦克风将声音转化成数字输出(典型输出是脉冲密度调制PDM)。MEMS麦克风本质上就是声音变送器。变送原理是改变固定板(背板)和运动板(振膜)之间的耦合电容声音穿透声孔,推动振膜运动,调节两个传导板之间的气隙,从而引起电容变化后室是声音共振器通风孔排出后室内的压缩空气,以便振膜恢复原状。(英文:Pulse-codemodulation,缩写:PCM)是一种模拟信号的数字化方法。PCM将信号的强度依照同样的间距分成数段,然后用独特的数字记号(通常是二进制)来量化。PCM常被用于数字电信系统上,也是电脑和红皮书中的标准形式。在数字视频中它也是标准,例如使用ITU-。但是PCM并不流行于诸如DVD或DVR的消费性商品上,因为它需要相当大的比特率(DVD格式虽然支持PCM,不过很少使用);与之相较,压缩过的音频较匹配效率。不过,许多蓝光光盘使用PCM作音频编码。非常频繁地,PCM编码以一种串行通信的形式,使数字传讯由一点至下一点变得更容易——不论在已给定的系统内,或物理位置。脉冲密度调制(PulseDensityModulation),简称PDM,是一种在数字领域使用二进制数0,1表示模拟信号的调制方式,1表示单个脉冲,0表示没有脉冲。在PDM信号中,模拟信号的幅值使用输出脉冲对应区域的密度表示。PWM波是PDM波转换频率固定的一种特例,对于一个使用8位长表示的电压信号而言,峰值的1/2处会高低电平各持续一半,即128个时钟周期。在PDM信号中,会在1,0之间每个时钟周期都切换。两种波形的平均值都是50%,但是PDM波切换的更加频繁。对于100%和0的电平信号,两种方式的输出相同MEMS麦克风主要参数灵敏度灵敏度是麦克风输出电信号与给定输入声压之比。基准声压是1Pa或******@1kHz典型灵敏度单位:•模拟麦克风的灵敏度单位为mV/Pa或dBV;dBV=20*Log(mV/Pa/1V/Pa)•数字麦克风的灵敏度单位为%FS或dBFS;dBFS=20*Log(%FS/1FS)指向性指向性表示与声音到达方向相关的灵敏度响应的变化MEMS麦克风是全指向型传声器,这意味灵敏度在麦克风周围任意音源位置都不会变化指向性可以用在Cartesian轴上的灵敏度偏移与角度之比表示,也可以用空间灵敏度响应分布极坐标图表示。信噪比[SNR]信噪比是麦克风输出中给定基准信号与残余噪声之比。基准信号是当声压为******@1kHz时麦克风输出端的标准信号。噪声信号(残余噪声)是静音时麦克风的输出电信号。噪声信号包括MEMS单元的噪声和ASIC的噪声。噪声级通常是在消声环境中测量噪声,然后用A加权方法修改所采集的噪声。A加权滤波器与人耳频响相关。动态范围和声学过载点动态范围是麦克风在不失真条件下检测到的最大声音和最小声音之间的差值麦克风在不失真条件下“听到”的最大信号叫做声学过载点(AOP)。意法半导体的模拟麦克风AOP值与数字麦克风的AOP值相同,均为120dBSPL声压麦克风在不失真条件下“听到”的最小信号取决于信噪比(SNR)。换句话说,最小信号相当于残余噪声,用dBSPL表示。频响从量级角度描述麦克风频响:表示灵敏度在频带范围内的变化。该参数还能表示输出信号与基准值0dB的偏差。频响测量所用基准通常就是麦克风的灵敏度0dB=******@1kHz麦克风频响通常表示因通风孔而导致频响低频降低和因Helmholtz效应而导致频响高频上升。从相位角度描述麦克风频响:表示麦克风引起的相位失真,换句话说,频响表示推动麦克风振膜的声波与麦克风输出电信号之间的延迟该参数包括振膜和ASIC引起的失真最好的频响、全指向性拾音模式、最佳的灵敏度、更低的相位旋转、优化的音质(SNR>60dB)、精确的单元对单元匹配、最高的可靠性和耐用性、优异的湿度、温度和防尘稳定性。MEMS麦克风的指向性拾音模式指向性麦克风的频响通常被视为一个完美的3D球形。直径最小的麦克风在高频时提供最佳的全指向性,因此MEMS麦克风是最佳的全指向性麦克风。使用MEMS麦克风组建麦克风阵列,可按照理想的声学模式调整频响。应用示例一对麦克风的信号经过处理后,可调整频响在X轴上的位置