MEMS麦克风：助听器的未来

于ECM，MEMS麦克风设计的电源抑制性能显著提高，典型电源抑制比（PSRR）优于−50 dB。在ECM上，输出信号和偏置电压（电源）共用一个引脚，电源上的任何纹波都会直接出现在输出信号上。MEMS麦克风优异的PSRR为音频电路设计提供的自由度是ECM无法比拟的。器件数量和系统成本得以降低。

　　在助听器之类电池供电的微型应用中，每毫瓦功耗都至关重要。当助听器正在工作时，麦克风无法通过周期供电来节省功耗。因此，麦克风的工作功耗极为重要。采用典型的锌空气电池电压（0.9 V–1.4 V）供电时，助听器所用典型ECM麦克风的功耗为35 μA。而在相同电压下，助听器所用MEMS麦克风的功耗可以降至一半，使得助听器装一次电池可以使用更长时间。

　　最新一代MEMS麦克风拥有助听器行业要求的出色噪声和功耗性能。ADI公司利用20多年的MEMS技术经验来打造可用于助听器市场的高性能麦克风。典型全向MEMS麦克风的等效输入噪声（EIN）特性为27.5 dB SPL（A加权、8 kHz带宽），适合助听应用。?倍频程EIN噪声性能通常用于指定助听器用麦克风，在低频时非常出色，如图7所示。实现如此高的噪声性能只需17 μA功耗（采用典型助听器电池电压）。麦克风提供微型封装，总体积小于7.5 mm3，如图8所示。

　　图7. MEMS麦克风的?倍频程噪声

　　图8. 助听器用全向MEMS麦克风

　　a） 仰视图；b） 俯视图；c） 便于手工焊接的封装俯视图

　　结论

　　新型高性能、低功耗MEMS麦克风证明它将是适用于助听器的下一代麦克风技术。MEMS麦克风在性能上可与许多助听器ECM相竞争，并在很多方面超过ECM技术，例如可重复性、稳定性、尺寸、可制造性和功耗等。MEMS麦克风是助听器的未来，而未来已经到来。

　　作者简介

      Jerad Lewis ［jlewis@invensense.com］ 是InvenSense， Inc.的MEMS麦克风应用工程师。他于2001年获得美国宾州州立大学电气工程学士学位，目前正在攻读声学工程硕士学位。转职到InvenSense之前，Jerad在ADI公司工作，负责支持各种音频IC，包括SigmaDSP®、转换器和MEMS麦克风。

      Dr. Brian Moss 是InvenSense的应用工程师。他于1996年获得英国伦敦伦敦密德萨斯大学工程学士（荣誉）学位，2011年以题为"利用被动声学测量受约束气流温度" 的研究成果获得哲学博士学位。转职到InvenSense之前，Brian在ADI公司工作，同时兼任利默里克大学讲师。