如何利用MEMS麦克风改善移动设备声学性能

广泛的应用领域

考虑到硅基麦克风的众多优势和系统成本，硅基麦克风对那些对尺寸、耐热性、振动和RF都有很高要求的中高端应用，将具有很大的吸引力，例如图1所示的应用实例。

图1：带有额外30pF 电容进行共模抑制的移动电话应用示例

尺寸不仅指麦克风器件的占位空间，还指那些能够通过ASIC更高程度集成可省去的分立器件的尺寸。具有上述要求的应用包括：中高端移动电话、数码相机、PDA或游戏控制台等。

A/D 转换器可以很容易地集成在ASIC中。通过给麦克风配备数字接口，音频信号就不会因为RF 噪声的干扰而失真。这对移动电话和笔记本电脑而言都是一个优势。

对于笔记本电脑而言，硅基麦克风还有另一个优点。在VoIP日渐风行的情况下，笔记本电脑可以当作电话来使用。采用麦克风阵列软件，可以对笔记本电脑附近或整个空间(如会议室)的方向敏感性进行调节。但要计算来自一个阵列中不同麦克风的延迟信号的声音方向，则需要具有非常稳定性能的麦克风，如MEMS麦克风。

除消费应用和数据处理应用领域外，MEMS麦克风对工业、医疗及汽车行业也有很大的吸引力，从机器监视、助听器到车载免提装置等应用都有可能用到MEMS麦克风。中高端应用的系统成本大致相同。但是，MEMS麦克风还有很大的发展潜力。现在也许就是了解这种全新技术的大好时机，以便将来从中受益。

技术展望

英飞凌推出新产品系列—硅基MEMS麦克风，该产品系列中的第一款产品是SMM310—SMT模拟输出单端麦克风。半导体制造商具备制造该产品系列的核心能力。首先是MEMS设计和制造能力，其次是ASIC(专用集成电路)设计和制造能力，最后是大批量低成本封装能力。迄今为止，声频公司一直占据着几乎整个 MEMS麦克风市场。声频公司必须依赖半导体代工厂提供相关技术并与他们分享利润。现在，像英飞凌这样的半导体公司的进入意味着该市场拥有了新的选择，并且降低了元件购买者的风险。

尺寸的进一步缩小将会受到制造过程中标准自动化贴装工具的限制，因为音频端口不能采用真空工具进行操作。其实限制主要来自MEMS尺寸本身，MEMS的尺寸不到当今普通麦克风的一半。

ASIC 中将集成更多功能，A/D 转换和数字输出是第一步。此外，还可利用标准构件，如风噪信号过滤构件。专用接口和信号预处理也将成为一个很大的应用领域。RF 屏蔽也将得到进一步改进。

在音频方面，也会有很多变化。SMM310针对人声进行了优化，但是在20Hz-20kHz的频率范围内，还有较高的声学敏感性。很难预测何时会出现带有集成式麦克风并能记录美妙立体声的单片式录像电话，但是，毫无疑问我们正在朝着这个方向发展。