揭秘手机里的黑科技：MEMS麦克风如何工作？

揭秘手机里的黑科技：MEMS麦克风如何工作？

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https://zhuanlan.zhihu.com/p/587610578

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https://m.elecfans.com/article/1563409.html

你知道吗？你每天使用的智能手机里藏着一个神奇的小东西——MEMS麦克风！它不仅体积小到几乎看不见，还能实现立体声、主动降噪等功能。这些微型器件是如何工作的呢？让我们一起揭开它们的秘密吧！

MEMS麦克风是现代电子设备中不可或缺的声音传感器。它属于电容式麦克风的一种，但与传统的驻极体麦克风不同，MEMS麦克风采用微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS）技术，将麦克风的机械结构和电子电路集成在一块小小的硅芯片上。这种设计使得MEMS麦克风具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，因此在智能手机、智能音箱、可穿戴设备等产品中得到广泛应用。

MEMS麦克风的核心是一个微型电容器，由振膜（可动极板）和固定背板组成。当声波（即声音）到达麦克风时，会引起振膜的振动。这种振动会改变振膜与背板之间的距离，从而改变电容器的电容值。电容值的变化被ASIC（专用集成电路）检测到，并转换为电信号。这个电信号经过放大和处理后，就变成了我们熟悉的音频信号。

相比传统的驻极体麦克风，MEMS麦克风具有以下显著优势：

1. 体积小巧：采用MEMS技术制造的麦克风尺寸可以小至几毫米，非常适合现代电子设备的紧凑设计。

2. 高集成度：MEMS麦克风通常集成了前置放大器和模数转换器（ADC），可以直接输出数字信号，便于与数字系统对接。

3. 优异的性能：MEMS麦克风具有更高的信噪比（SNR）、更好的温度稳定性和更强的抗射频干扰能力。

4. 可靠性高：由于采用固态结构，MEMS麦克风具有更好的抗震性和耐用性。

现代智能手机中通常会配备多个MEMS麦克风，以实现各种先进的音频功能：

• 立体声录音：通过多个麦克风捕捉不同方向的声音，实现更真实的立体声效果。

• 主动降噪：利用多个麦克风检测环境噪音，并通过算法生成反向声波进行抵消。

• 语音识别：高灵敏度和低噪声的特性使得MEMS麦克风非常适合用于语音助手等应用。

• 方向性拾音：通过阵列麦克风实现声音的方向性捕捉，提高通话质量。

随着人工智能和物联网技术的发展，MEMS麦克风的应用前景将更加广阔。从智能家居到可穿戴设备，从虚拟现实到自动驾驶，MEMS麦克风正在为越来越多的创新应用提供声音感知能力。未来，我们可能会看到更多具有更高性能、更低功耗和更小体积的MEMS麦克风问世，为我们的生活带来更多便利。

通过柔性膜片感应声波，将声音转换成电信号，再经过放大和处理，最终变成我们听到的清晰音频。快来了解一下这个藏在手机里的黑科技吧！