MEMS麦克风：当今消费类设备的首选技术

最近的大流行是许多趋势的开始。其中之一是“从任何地方工作”现象，这种现象至少以某种形式存在。随着家庭员工的数量似乎在一夜之间激增，随之而来的是需要能够适应这种环境的工具，从视频会议软件到计算机硬件。

同时，高质量的音频对于员工通过远程访问与工作环境保持联系变得至关重要。为了使音频体验尽可能接近实际接触，设备需要提供清晰、不间断的音频信号，即使在嘈杂的环境中也是如此。主动降噪 （ANC）、语音控制和透明听觉等功能对于确保日常业务沟通在新的“随处工作”现实中顺利进行变得越来越重要。

现在对高效远程工作至关重要的两种设备是笔记本电脑和耳塞。为了满足远程工作日益增长的音频需求，这些设备依赖于复杂的软件和硬件的组合，例如更多性能更好的麦克风。具体来说，笔记本电脑和耳塞都依靠MEMS（微机电系统）麦克风来拾取语音信号。如今，MEMS麦克风已成为消费电子设备的首选技术，以小尺寸提供高性能和低功耗。

MEMS麦克风的特性

上图显示了典型MEMS麦克风的结构。该模块在PCB上包含两个芯片，由带有打开声音端口的盖子覆盖。ASIC将MEMS芯片的物理声压测量值转换为数字信号，然后将其传输到器件的编解码器。

MEMS麦克风可以在硅晶圆上大量制造。这种方法可确保零件间偏差低，这意味着极其可靠的生产流程。

MEMS麦克风的主要优势之一是其小尺寸，这对于减小体积，同时实现高水平的音质和用户体验至关重要。MEMS麦克风的第二个同样重要的特性是其低功耗，可为终端设备提供更长的电池寿命，这在当今用户期望持久性能的远程工作环境中尤为重要。

高信噪比和低功耗

信噪比（SNR）是麦克风的关键规格。它被定义为实际捕获的音频信号与麦克风的自噪声之间的比率。具有低自噪声（因此具有高SNR）的麦克风可以录制最微弱的声音。它还为耳塞提供 ANC 或透明听力等功能。

主动降噪使用麦克风减少不需要的背景噪音。它反转声波以在耳道前产生干扰，从而消除背景噪音。良好的主动降噪性能对于远程工作至关重要，因为它允许用户即使在嘈杂的环境中也能集中注意力，例如在繁忙的家中、咖啡馆或机场工作。英飞凌最新麦克风IM69D128S专为此类应用而设计，信噪比为69 dBA。数字麦克风基于英飞凌的密封双膜MEMS技术，可在麦克风级别提供高防护等级（IP57）。

除了出色的SNR功能外，这款MEMS麦克风还以其超低功耗而闻名。麦克风的功耗降低，以及蓝牙和DSP编解码器等其他组件，有助于减小电池的尺寸，从而减小整个最终产品的尺寸。实际上，电池和扬声器可能占据设备整体空间的三分之二。此外，较小的电池通常使产品佩戴起来更舒适，尤其是当耳塞整天佩戴时。

当今的无线耳塞最多包含六个麦克风，因此，具有体积小、功率低且声学性能下降的麦克风，使这款麦克风非常适合许多即将推出的耳戴式产品。

英飞凌的XENSIV™ MEMS麦克风设计用于在小型封装中捕获高精度和高质量的音频。英飞凌超低功耗数字MEMS麦克风的功耗低于520 μA。它可实现水晶般清晰的音频，并基于该公司的密封双膜MEMS技术，该技术可在麦克风级别提供高侵入保护（IP57）。

适用于笔记本电脑的高SNR MEMS麦克风

除了耳塞，配备高音频质量麦克风和扬声器的笔记本电脑对于愉快的工作体验至关重要。越来越多的混合电话会议推动了对出色音频性能的需求。通过将高SNR麦克风集成到笔记本电脑中，它将用户从办公桌上“解放”出来，因为根本不需要耳机。在办公环境中，它还可以取代普通的会议扬声器，因为笔记本电脑由于出色的远场语音拾取，可以用作中型团体的会议设备。

英飞凌刚刚推出了一款具有类似功能的新型麦克风IM70D122。同样基于该公司的密封双膜MEMS技术，它提供IP57防护等级。此外，它具有 70 dB 的 SNR 和高灵敏度 -26 dBFS。因此，该器件非常适合笔记本电脑、平板电脑、相机和会议系统，但不限于这些应用。

总之，通过其尺寸和技术特性，MEMS麦克风使客户能够将他们的设备音频性能提升到一个新的水平。他们发挥着至关重要的作用，在日常业务中提供高质量的音频，确保所有团队成员之间的顺利协作，无论他们身在何处。除了TWS和笔记本电脑之外，MEMS麦克风正在彻底改变并实现各种应用中的下一代功能，例如智能手机，会议系统，智能家居设备，可穿戴设备等。得益于MEMS麦克风开发的最新进展，未来的消费类设备将受益于更低的功耗和更高的音频性能。

审核编辑：郭婷