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微机电体系（MEMS）麦克风具有MEMS器材的许多典型优势，包含超小尺度、低功耗、功能安稳（不随时刻和温度而改变）等。可是，这些麦克风的音频特性尚不足以满意某些规划要求，例如需求捕捉来自远处的声响或需求运用多个麦克风时。现在，高功能MEMS麦克风正在完成新的或许，许多声学专家会指出：自噪声是第一个需求考虑的特性。
自噪声——您需求知道的工作
任何麦克风都会发生必定水平的噪声，噪声源包含其电子电路、传感器元件和外壳等。这种固有噪声称为“自噪声”。但凡用过手机的人都了解这种声响。例如，当手机接通但无人说话时，您听到的嘶嘶声便是自噪声。
关于电子规划师，麦克风自噪声是一个永久存在的约束条件。咱们的方针仅仅让麦克风向信号链的其余部分供给尽或许多的信号。麦克风固有的自噪声也称为噪底，从音频源捕捉到的部分信号会低于噪底。
麦克风的噪声越高，您取得的信号就越少。麦克风的噪声越低，就有更多的裕量来将需求的声响与不需求的噪声阻隔开来。这样，处理器（DSP或编解码器）就有更多的信号可供处理。因此，选用更安静的麦克风能够使信号链输出的声响更明晰。
麦克风的信噪比越高，阐明麦克风越安静，反之则阐明其自噪声越大。
尽管高SNR在任何情况下都是有用的，但假如音频源间隔麦克风十分近，那么这项特性并不是那么重要。关于这种近场运用，一般会有满足多的信号。在麦克风与声源相距较远的运用中，假如选用低SNR的高噪声麦克风，所发生的信号将十分差或无法听清。
特性的意义
麦克风的自噪声或噪底在很大程度上决议了能够捕捉并传送到信号链的音频质量。信噪比（SNR）和等效输入噪声（EIN）是描绘噪底坐落何处的两个特性。
比较于曾经的技能，MEMS麦克风的自噪声已大幅下降（见图1）。
图1 MEMS麦克风自噪声大幅下降
1 信噪比（SNR）
SNR是指参阅信号与麦克风的噪底之比。麦克风的SNR是其固有自噪声与规范1 kHz、94dB SPL （1Pa）参阅压力之差。此特性一般表明为20kHz带宽下的A加权值（dBA）。A加权的意思是所供给的SNR包含一个校对因子，它对应于人耳对不同频率声响的灵敏度。比较不同麦克风的SNR时，应保证它们根据相同的权重和带宽。假如丈量不运用相同的权重和带宽，比较将是不精确的。
2 等效输入噪声（EIN）
等效输入噪声是将麦克风的输出噪声水平表明为一个施加于麦克风输入端的理论声学噪声源。丈量单位为声压级，用分贝（dB SPL）表明。小于EIN水平的SPL低于麦克风的噪底。
EIN能够直接从麦克风的SNR特性确认：
EIN =94dB-SNR
MEMS麦克风的SNR功能倍增
MEMS职业的前期麦克风供给大约58～60dB的SNR，声学功能不及驻极体电容麦克风（ECM）。现在，这一情况正在改观，抢先制作商制作的MEMS麦克风功能已有大幅进步。
超低噪声MEMS麦克风ADMP504和ADMP521的噪底比前期MEMS麦克风下降2倍以上。ADMP504和ADMP521是第一批到达65dBA SNR（29dBA EIN）的MEMS麦克风。
65dBA的SNR即便关于驻极体麦克风也是适当好的功能，但在SNR适当的情况下，ECM的尺度一般远大于MEMS麦克风。ECM尺度缩小时，其SNR会快速下降（见图2）。此外，ECM也没有MEMS麦克风所具有的其他优势，如在一切工作温度下对声响的呼应一致性等。
图2 MEMS麦克风VS ECMs
捕捉远处的声响
高功能MEMS麦克风的SNR对哪些运用有利呢？尽管简直任何运用都能够获益，但现在您能够考虑将这些麦克风运用于曾经无法运用的范畴。
在视频会议、专业音频和工业体系等运用中，声源常常不在麦克风邻近。相似这样的远场运用正是低噪声MEMS麦克风大显神通的当地。
一个详细比如是使用网络摄像头和平板电脑进行视频通话（如Skype）。现在，MEMS麦克风现已能够支撑这些产品的高清音频捕捉，并且MEMS麦克风的封装十分紧凑，足以放入最小的消费电子设备。
另一个或许性是将MEMS麦克风用作声学传感器。在工业设备规划中，将麦克风置于机器外壳内部并不总是可行。但是，当麦克风拾取经过坚固障壁传输的声响时，会有很多信号丢失。
低自噪声的麦克风更能收集到满足的信号。例如，在流量操控运用中，麦克风能够经过侦听流过管道的物料来发现出产问题。
多麦克风运用
关于任何多麦克风波束成形算法，低噪底也很要害。与阵列中的单麦克风比较，波束成形算法往往导致体系噪声水平较高。因此，有必要保证阵列中的每个麦克风都具有高SNR。
因为波束成形能够进步麦克风阵列的方向性，因此这种阵列在视频会议体系中很受欢迎。视频会议体系既包含公司会议室中的固定视频会议设备，也包含运用者从其客厅拨打视频电话的电视机顶盒。
多麦克风波束成形也用于安保运用。安保和监控设备一般安装在固定地址，但并非一切可疑活动都发生在摄像头的视界规模内。使用低噪声MEMS麦克风，住宅和商业修建的安保摄像头能够使用音频来检测声响来自哪个方向，从而把镜头指向方针方向。
考虑麦克风的最低噪声
关于极具挑战性的音频捕捉运用，尽管终究会考虑不止一方面的麦克风功能，但低噪底是一个决议胜败的特性。曩昔，假如需求高SNR，或许不得不挑选驻极体麦克风。现在，挑选规模已不再局限于传统的麦克风技能。
现在的MEMS麦克风SNR是曾经产品的2倍以上，因此合适许多新式高功能运用。跟着MEMS麦克风技能的老练，现代MEMS麦克风现已完成超低噪声、小尺度并兼容回流焊的封装以及我们期盼的一切其他特性。
作者：ADI公司 Jerad Lewis， Paul Schrei
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