关于咪头灵敏度的定义及术语阐释
咪头又称咪芯,麦克风,话筒,传声器,是将声音信号转换为电信号的能量转换
器件,是和喇叭正好相反的一个器件(电→声)。是声音设备的两个终端,咪头是输入,
喇叭是输出。本文主要介绍的是咪头灵敏度,我们以著名的 MEMS 麦克风来做详细的解析,
一起来了解 MEMS 麦克风技术规格和术语阐释。
在 ADI 公司的众多产品中,MEMS 麦克风 IC 的独特之处在于其输入为声压波。
因此,这些器件的数据手册中包括的某些技术规格可能不为大家所熟悉,或者虽然熟悉,
但其应用方式却比较陌生。本应用笔记解释 MEMS 麦克风数据手册中出现的技术规格和术
语,以便帮助设计人员将麦克风正确集成到系统之中。
灵敏度
麦克风的灵敏度是指其输出端对于给定标准声学输入的电气响应。用于麦克风灵
敏度测量的标准参考输入信号为 94 dB 声压级(SPL)或 1 帕(Pa,衡量压力的单位)的
1 kHz 正弦波。对于固定的声学输入,灵敏度值较高的麦克风的输出水平高于灵敏度值较
低的麦克风。麦克风灵敏度(用 dB 表示)通常是负值,因此,灵敏度越高,其绝对值越
小。
务必注意麦克风灵敏度规格的表示单位。如果两个麦克风的灵敏度不是采用同一
单位来规定,则直接比较灵敏度值是不恰当的。模拟麦克风的灵敏度通常用 dBV 来规定,
即相对于 1.0 V rms 的 dB 数。数字麦克风的灵敏度通常用 dBFS 来规定,即相对于满量
程数字输出(FS)的 dB 数。对于数字麦克风,满量程信号是指麦克风能够输出的最高信
号水平;对于 ADI 公司 MEMS 麦克风,该水平为 120 dB SPL。有关该信号水平的更完整
描述,请参见“最大声学输入”部分。
灵敏度指输入压力与电气输出(电压或数字字)的比值。对于模拟麦克风,灵敏
度通常用 mV/Pa 来衡量,其结果可通过下式转换为 dB 值:
其中 OutputREF 为 1 V/Pa (1000 mV/Pa)参考输出比。
对于数字麦克风,灵敏度表示为 94 dB SPL 输入所产生的输出占满量程输出的
百分比。数字麦克风的换算公式为: