背景
MEMS（微型机电系统） 麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造,能够承受很高的回流焊温度,容易与 CMOS 工艺及其它音频电路相集成, 并具有改进的噪声消除性能与良好的 RF 及 EMI 抑制能.MEMS麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中
对比ECM的优势
实际使用的大多数麦克风都是ECM(驻极体电容器)麦克风，这种技术已经有几十年的历史。ECM 的工作原理是利用驻有永久电荷的聚合材料振动膜。
与ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小，还可以节省制造过程中的音频调试成本。
MEMS麦克风需要ASIC提供的外部偏置，而ECM没有这种偏置。有效的偏置将使MEMS麦克风在整个操作温度范围内都可保持稳定的声学和电气参数，还支持具有不同敏感性的麦克风设计。
传统ECM的尺寸通常比MEMS麦克风大，并且不能进行SMT（表面贴装技术）操作。在MEMS麦克风的制造过程中，SMT回流焊简化了制造流程，可以省略一个通常以手工方式进行的制造步骤。
在ECM麦克风内，必须添加进行信号处理的电子元件；而在MEMS麦克风中，只需在上添加额外的专用功能即可。与ECM相比，这种额外功能的优点是使麦克风具有很高的电源抑制比，能够有效抑制电源电压的波动。
另一个优点是，集成在芯片上的宽带RF抑制功能，这一点不仅对手机这样的RF应用尤其重要，而且对所有与手机操作原理类似的设备（如助听器）都非常重要。
MEMS麦克风的小型振动膜还有另一个优点，直径不到1mm的小型薄膜的重量同样轻巧，这意味着，与ECM相比，MEMS麦克风会对由安装在同一PCB上的扬声器引起的PCB 噪声产生更低的振动耦合。
Amic 硬件接口
通常Amic只有三个有效pin，即VDD VOUT GND，上图是Amic内部结构简图。sensor感知到外部声压变化，产生电信号给前置放大器，经由信号处理电路最后输出。
MEMS mic的一些测量参数
1、灵敏度 sensitivity
定义：灵敏度即模拟输出电压或数字输出值与输入压力之比，对任何麦克风来说都是一项关键指标。在输入已知的情况下，从声域单元到电域单元的映射决定麦克风输出信号的幅度。一般mic的灵敏度都是在94dB的SPL（声压级）下，需要用1kHZ正弦波进行测量。
麦克风的灵敏度高好还是低，要根据使用的条件来选择。如果声源离麦克风较远，需用灵敏度高的麦克风；如果声源离麦克风很近，则用灵敏度低的麦克风。前者能保证拾取声音信号的灵敏度，后者能有效地降低环境噪音。
目前Amic 芯片的灵敏度大概有：-38±1dBV, -42±1dBV,-35±1dBV,与不同应用有关.
对于Amic：灵敏度（表示为线性单位 mV/Pa）可以用对数表示为分贝:
其中 OutputREF为1000mV/Pa(1V/Pa)参考输出比。输出信号大小的唯一限制实际上是系统电源电压的限制。
2、噪声noise
噪声的来源很复杂，噪声分类第一种是元器件产生的固有噪声，电路中几乎所有的元器件在工作时都会产生一定的噪声，晶体管、电阻、电容，这种噪声是连续的，基本上是固定不变的，并且频谱分布很广泛，第二种噪声来源于电路本身的设计失误或者安装工艺上的缺陷，电路设计失误往往会导致电路的轻微自激。
在消音箱或消音室中测试，通常能达到-100dBV
3、信噪比 SNR
表示麦克风输出信号和噪声的比值。信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10lg(Ps/Pn)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，信噪比应该越高越好。信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高。
声学测试中SNR=灵敏度-噪声
4、电源抑制 PSR
从电源到输出的增益
通常测试的是217HZ，用217Hz的方波是因为在手机等特殊应用中TDD nosie即是217Hz及其高次谐波
5、电源抑制比（PSRR）
PSRR：输入与输出电源视为两个独立的信号源时，所得到的两个电压增益的比值。
PSRR是一个用来描述输出信号受电源影响的量，PSRR越大，输出信号受到电源的影响越小。
6、频率响应（Frequency Response）
频率响应指麦克风接受到不同频率的声音时，系统输出端的感度信号随频率变化而放大或衰减情形，也可以说是麦克风在同样的条件下对各频率声音的输出电压。一般人耳可听到的频率在20Hz至20KHz之间，而通常麦克风在应用上需求的频率响应量测范围约为100Hz至10KHz，各频率所对应的灵敏度数值就是频率响应，绘制成图象就是频率响应曲线，其线形应该越平坦越好，频率响应（Frequency Response）决定了声音保真度。
7、总谐波失真（THD）
THD指麦克风在讯号输入并经过放大器处理之后，输出信号比原始输入信号多出的额外谐波及倍频成分所占之总比例，通常用%来表示。例如1000Hz的谐波就是2kHz、3kHz、4kHz等，一般测试中只采取前五次谐波，谐波失真用来表示检测非线性失真的结果，所以这一结果越小越好。
一般来说，高质量产品的THD值很低(低于0.002%)，MEMS麦克风目前皆小于0.1%。主要因放大器并非完全线性所引起的错误谐振信号干扰，时常会导致麦克风在信号输出时产生失真现象。
THD的基本定义是功率比例关系，各次谐波功率值和与基波功率之比的百分比表示：
THD等效关系公式：
THD近似测量公式：
8、声学过载点（AOP）
声学过载点指的是麦克风输出THD等于10%时输入的声压大小（SPL），通常也称为麦克风的削波点。声压高于AOP的输入会造成输出信号严重失真。通过检测输出信号THD的波形决定AOP的大小。
