介绍麦克风参数 - 驻极体麦克风（ECM）和硅麦（MEMS）
麦克风的分类
1.1.动圈麦克风（Dynamic Micphone） 原理：基本结构包括三部分：线圈、振动膜和永久磁铁。当声波进入麦克风时，振动膜受到声压下振动，与振动膜一起的线圈开始在磁场中移动。根据法拉第的波纹定律，线圈产生感应电流。 特点:动圈麦克风不够轻，灵敏度低，高低频响应性能差，因为它含有磁铁和线圈；优点是声音柔和，适合收录人声。 应用：KTV场所。 1.2.电容式麦克风（CondenserMicphone） 原理：根据电容器两个隔板之间距离的变化产生电压变化。当声波进入麦克风时，振动膜会振动，振动膜与基板之间的距离会随振动而变化，因此基板之间的电容会根据Q=C*V(电容式麦克风中电容板的电压将保持固定值)变化的电荷量Q。 特点：高灵敏度，常用于高质量录音。 应用：消费电子、录音室。 1.3.铝带麦克风（Ribbon Micphone） 原理：通常在磁铁两极之间放置铝波浪金属箔，当金属膜受到声音振动时，由于电磁感应而产生信号。 1.四、碳精麦克风（Carbon Micphone）
3、麦克风的性能参数
指向描述麦克风对不同角度声音的灵敏度，常用于以下规格polar pattern表示，在每个示意图中，虚线圆形的上面代表麦克风的前面，下面代表麦克风的后面。
声压：当声波通过某种媒体时，振动产生的压力变化。Pa、μbar。1μbar=0.1Pa。 参考声压：P(ref) =20μPa。 声压级（SPL）：
例：1Pa声压等级为
灵敏度：指麦克风的开路电压与其膜上的声压之比。mv/pa、mv/ubar。1mv/ubar = 10mv/pa。 参考灵敏度：Mr = 1V/Pa 灵敏度级：
例：1V/Pa灵敏度等级为
信号与噪声的比例。
总谐波失真是指输出信号超过输入信号的谐波成分。谐波失真是由系统不完全线性引起的。所有额外的谐波电平之和称为总谐波失真。总谐波失真与频率有关，一般为1khz频率处的总谐波失真最小，所以很多产品都以频率失真为指标。 公式1：
符号G的公式中，符号G表示谐波分量的有效值，在表示电流时被I取代，在表示电压时被U取代，H每一个与限制有关的标准都给出了值。根据上述定义，THD不包括简谐波，并且有固定的谐波上限。
公式2：
上式中，Q为总有效值，Q根据上述定义，基波的有效值可以代表电压或电流，THD包括间谐波和直流分量。
3.5.等效输入噪声（EIN） 无外声场时，仅由传声器固有噪声引起的输出电压可视为能产生相同有效输出电压的外部声压级。
3.6.电源抑制比（PSRR） 电源抑制比(PSRR)常用分贝表示输入电源变化(以伏为单位)与转换器输出变化(以伏为单位)的比值。
3.7、输出阻抗（Zout）
下图是某个型号的性能参数
2.两种常用电容式麦克风的对比:驻极体电容式麦克风（ECM）微机电麦克风（MEMS Micphone）
2.1.极体电容麦克风（Electret CondenserMicphone） 原理：驻极体麦克风使用驻极体物质，可以保持永久电荷，不再需要电容。（如果内置放大电路，则需要电源） 优点：技术成熟，价格便宜 缺点：体积大，不方便SMT、导线长，导致信号衰减，生产过程多，一致性差，灵敏度不稳定 2.微机电麦克风（MEMS Micphone） 原理：微机电麦克风，又称麦克风芯片或硅麦克风，一般集成前放大器，甚至部分硅麦集成模拟数字转换器，直接输出数字信号，成为数字麦克风。 优点：体积小，可以SMT、产品稳定性好 缺点：价格较高 注：一般来说，我们称集成前放大器或模拟数字转换器的麦克风为拾音器（pickup）。
麦克风该选MEMS还是ECM？
关键词：克风技术， MEMS, ECM, 微机电系统, 驻极体电容式, 声音, 选料
从可穿戴设备到家庭助理，越来越多的设备使用麦克风准确地收集几乎任何声音。麦克风结构中最常用的两种技术是微机电系统(MEMS) 麦克风和驻极体电容式麦克风 (ECM)，每种技术都有无数的使用案例。本文将介绍这两种技术的基本知识，然后比较两者的区别，最后简要介绍每种解决方案的优点。
01
的MEMS部件位于印刷电路板上 (PCB) 上部由机械盖保护，外壳上有一个小孔，允许声音进入设备。小孔的位置决定了麦克风的类型。如果小孔位于顶盖，则称为上声孔麦克风，如果小孔位于PCB内，则称作下声孔麦克风。MEMS部件通常配有机械振膜和安装在半导体芯片上的安装结构。
图1：典型的上置声孔MEMS麦克风结构。(图片来源:CUIDevices）
MEMS振膜形成电容器，声压波会引起振膜运动。一般而言，MEMS麦克风包含音频前置放大器的第二半导体芯片MEMS不断变化的电容转换为电信号。模拟输出信号是首选，音频前置放大器的输出可以提供给用户。然而，如果需要数字输出信号，则在音频前放大器的同一芯片上集成一个模数转换器 (ADC)。脉冲密度调制 (PDM) 是用于MEMS传统的麦克风数字编码格式，通信只需要一条数据线和一个时钟。此外，由于数据采用单比特编码，在接收器处解码数字信号变得更容易。
图2：左图：模拟MEMS麦克风应用原理图。右图:数字MEMS麦克风应用原理图(图片来源:CUI Devices）
02
(ECM) 如图3所示。
图3：驻极体电容式麦克风的基本结构(图片来源:CUI Devices）
在ECM驻极体振膜是一种放置在导电板附近，表面电荷固定的材料MEMS麦克风，利用形成电介质的气隙来构造电容器。移动驻极体振膜的声压波会引起电容值变化，从而导致电容器两端的电压发生变化，ΔV= Q /ΔC（Q=固定电荷)。通过麦克风外壳中的电容器电压的这些变化JFET放大和缓冲。JFET外部负载电阻和直流阻塞电容器通常采用共源配置设计。
图4：ECM应用原理图(图片来源:CUI Devices）
优势与取舍
在ECM或MEMS在选择麦克风时，需要考虑许多因素。较新的MEMS麦克风技术具有市场份额迅速扩大的诸多优势。例如，他们更喜欢为空间有限的应用程序寻找解决方案的设计师MEMS麦克风，因为装尺寸小，而且通过在组件中集成模拟和数字电路来缩小PCB面积和元件成本降低。
此外，模拟MEMS麦克风的输出阻抗相对较低，与数字匹配MEMS麦克风输出是电噪声环境下应用的首选。同样，在高振动环境中使用MEMS麦克风技术可以降低机械振动产生的令人讨厌的噪声水平。随着音频前置放大器的增加，半导体结构技术进一步增加了具有紧密匹配和温度稳定性特性的制造MEMS麦克风的可能性，非常适合多麦克风阵列。在制造过程中，MEMS麦克风还能承受回流焊温度曲线。
尽管 MEMS 麦克风越来越流行，但驻极体电容式麦克风 (ECM) 它仍然是各种应用程序的可行选择。因为许多传统设计都采用了ECM，所以继续使用ECM进行简单的设计升级，对工程师来说可能是最简单的解决方案。凭借包括电线、引脚、焊盘、SMT各种端接方式，包括弹簧触点，ECM也为设计师提供更多的安装灵活性。如果存在灰尘和湿气问题，则可以轻松采用具有高侵入防护 (IP) 等级的ECM解决方案，因为ECM麦克风的物理尺寸较大。此外，在需要非均匀空间灵敏度的应用中，ECM 产品还具有单向性或消噪指向性。ECM麦克风的大范围工作电压也适用于具有松散稳压电压轨的应用。
选择合适的麦克风
最终选择哪种麦克风技术取决于项目的约束条件。MEMS麦克风因为具有众多的固有优势而日渐流行，这一事实毋庸置疑，但由于ECM产品提供了许多封装和方向性选择，因此仍有大量应用依赖ECM产品。不过除了技术选择之外，电子元件制造商CUI Devices还在不断开发和提供各种麦克风产品，为满足您的音频需求提供了更大的灵活性。