硅麦（MEMS麦克风）测试指标有哪些？
在2003年，楼氏电子发明了世界第一颗微机电麦克风(MEMS Microphone)或者称为硅麦克风(Si-Microphone)，凭借其良好的性能，以及本身的可靠性一致性，迅速成为消费类产品的首选元器件。
在过去的2019年当中，全球硅麦克风的出货达到近60亿颗。当今各种智能设备的语音入口，都有硅麦克风在背后做贡献的影子，只是普通消费者看不到而已。硅麦克风各项性能的卓越表现，都能为客户带来便利。无论模拟硅麦克风（A麦）还是数字硅麦克风（D麦）产品，其产品数据手册中包含很多技术规格可能不为大家所熟悉或者熟悉，我们在这里主要聊聊硅麦测试指标主要有哪些？
灵敏度（Sensitivity）
单位声压强下，所能产生电压大小的能力，当MIC接入标准测试电路，输入1kHz/1Pa的声压（94dB），输出端显示电压大小，即为灵敏度。如输出电压为1V，则灵敏度为0dB。
灵敏度本质上就是硅麦克风的声电转化效果。模拟硅麦克风通常用dBV来规定，数字硅麦克风通常用dBFS来规定。一般前进音模拟硅麦克风灵敏度为-42dBV，后进音模拟硅麦克风灵敏度为-38dBV。
频率响应（Frequency Response，FR）
频率响应也称频响曲线,是指输出信号随频率的变化曲线，通常50Hz-17kHz。理想的频响曲线应当是平直的，但实际MEMS结构和封装的影响，低频可能略低，高频上翘。1kHz所对应的数值即为灵敏度。
用于语音采集的麦克风，频响曲线有一定要求：
A、 频响曲线在100~10K频宽就可以满足采集需求；
B、频率在100~2K频段响应公差范围在+/-3dB内；
C、在5~10K高频处响应要平滑，不能有大的波动起伏；
信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）
对于硅麦克风，一般把麦克风的输出灵敏度（Sensitivity）与输出噪声（Noise）的比作为信噪比，通常用dB表示。以dB值计算，SNR=Sensitivity-Noise，即硅麦克风的信噪比。信噪比越高越好，噪音主要来自FET。目前一些厂家的信噪比做不到很高时，就考虑麦克风阵列，加强信号偶合。从某种程度上，信噪比体现了硅麦厂家的技术实力（套片除外）
总谐波失真(TotalHormonic Distortion, THD)
总谐波失真(THD)衡量在给定纯单音输入信号下输出信号的失真水平，对于麦克风，通常用百分比表示。此百分比为基频以上所有谐波频率的功率之和与基频信号音功率的比值。THD值越高，说明麦克风输出中存在的谐波水平越高。 总谐波失真THD，一般仅计算前2次到5次谐波的能力分量，其余高次谐波忽略。
最大声学输入(Acoustic Overload Point, AOP)
最大声学输入一般指硅麦克风能够承受的最高声压水平，高于此声压水平会导致输出信号严重的非线性失真。通常把THD为10%所对应的声压水平作为AOP。
总谐波失真
消耗电流(Supply Current)
在硅麦克风产品中通常把电源端（VDD）流过的电流称作消耗电流。一般模拟硅麦克风产品在VDD=2v时，消耗电流约100uA~130uA。数字麦克风在500uA~800uA之间。
输出直流电压(VDC)
此技术规格只针对模拟硅麦克风，通常把模拟硅麦克风的输出端（OUT）的直流电压称为输出直流电压。一般模拟硅麦克风在VDD=2v时，VDC约0.5v~1.0v之间。
噪声（Noise）
一般指电声系统中除有用信号以外的总噪声，电子元器件的本底噪声是主要由于器件工作时产生的热噪声引起的。模拟硅麦克风通常用dBV表示，数字硅麦克风通常用dBFS表示。
电源抑制比(Power-Supply-Rejection-Ratio,PSRR)
硅麦克风的电源抑制比是衡量其抑制电源引脚上的噪声，使之不影响信号输出的能力。通过将一个1kHz、200mVpp的正弦波施加于麦克风的Vdd引脚来测量，用输入信号的Vpp比上输出信号的Vpp值，以dB表示。
电源抑制（Power Supply Rejection，PSR）
PSR通常也以dB表示，也可能是正值或是负值，取决于PSRR是定义为电源电压变化除以输出电压变化，还是相反。一般将一个217Hz、100mVpp的方波施加于麦克风的Vdd引脚来测量。通常情况，测试指标为PSR+N，也就是在20Hz~20kHz范围内，对输出信号的频谱功率进行积分求解。此指标主要是表现产品对电源噪声在整个音频频带内的抑制能力。
方向性(Directivity)
方向性(指向性)描述麦克风对于不同角度声音的灵敏度
全向：
只从外壳底部的声孔接收声音，对各个方向的声波都有相同灵敏度；
场景：手机、PAD、电脑等。
单向：
前后均有声孔，后声孔有个延迟声波作用的阻尼，180度有声音的时候通过延迟将声波抵消，很强的屏蔽噪声效果；
场景：KalaOK、摄像功能设备等。
双向：
也有两声孔，保证0度和180度方向接收的声波存在瞬间压差，90°和270°的压差为0，所以无输出；
场景：无线耳机，头戴耳机等。
以上这些指标包含了绝大多数的硅麦性能指标，当然这是对于单个的硅麦性能，通过对以上指标的判断就可以决定这颗硅麦克风是否可以使用，如果要检测硅麦安装在PCB板上的性能如何，这个需要在声学实验室系统化操作了。在此就不一涉及了，各位也可以留言进行进一步交流。因为我们公司就是硅麦克风产业的相关公司，经常跟行业内的打交道，欢迎邮件互动：endy.he#broconcentric.com（请把#换成@）
伯肯森自动化技术有限公司（BC）专注于光机电一体化智能装备研发和制造，产品涵盖模块化精密装配设备、自动测试设备（包含硅麦测试设备）、AOI设备（深度学习缺陷检测和2D/3D光学量测）和柔性自动化产线。BC为众多制造业全球领军企业提供装备和服务，依托强大的垂直开发能力我们可以帮助客户精确、高效地实现制造工艺的自动化。
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