Digital MEMS Microphone

數位麥克用來將類比的聲壓轉成數位音訊資料，要知道數位麥克風的規格才知理解聲壓與數位資料的關系。要如何解讀數位麥克風的規格呢?

Sensitivity 靈敏度

聲壓SPL 94dB或1Pa 的1kHz正弦波為標準參考輸入值，靈敏度用來表示在輸入SPL 94dB的情況下，數位麥克風會轉換為多大的振幅。有不少的數位麥克風標示它們的Sensitivity為-26dBFS，FS為Full scale，這表示輸入94dB會得到-26dBFS，輸入SPL 120dB會得到0dBFS。靈敏度越高的麥克風，它的靈敏度絕對值越小。靈敏度不是越高越好，如果靈敏度只有-20dBFS，這意謂SPL 114dB為它的0dBFS，當輸入的聲壓超過SPL 114dB以上，都會被截波、失真。

下面為Sensitivity的公式，output為1V，Sensitivity 5% FS可以得到-26dB的Sensitivity dBFS.

從下圖可以看到0dBFS對應的是SPL 120dB，94dB為reference SPL，

EIN (Noise input noise)為33dB SPL，這是內部雜訊，表示在沒有聲音的情況下，也會測到的SPL值。

S/N (Signal to noise ratio)為Reference SPL減掉EIN=> 94dB-32dB=61dB。

Dynamic range表示麥克風的動態範圍，用來表示數位麥克風能接受的SPL範圍，

Dynamic range=SNR+sensitivity=62dB+26dB=88dB。

Frequency response以1kHz的輸出為基準，量測在高頻低頻的-3dB點，用來當作數位麥克風的頻寬。

Total Harmonic Distortion (THD)表示總諧波失真，這跟測試的條件有關系，SPL越大，THD就越大。

Power supply rejection ratio(PSRR) 用來表示數位麥克風抗電源雜訊的能力。Power supply rejectjion(PSR)測試，輸入217Hz振幅100mV的方波進到數位麥克風電源VDD，是再量測數位麥克風在20kHz的頻帶內的頻率響應。。而PSRR的測試是輸入100mV的弦波，弦波頻率從100Hz到10kHz，量測VDD在載入各種頻率的弦波下，輸出端對應的頻率點會有多大的輸出

Reference
1. MICROPHONE SPECIFICATIONS EXPLAINED  (InvenSense Inc).