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English 简介：什么是麦克风灵敏度，为什么它很重要？
麦克风是一种压敏传感器，可将声波转换为电信号。灵敏度决定了传声器捕捉低声压 (SPL) 并将其转换为电压（模拟）或数字输出的效率。它是 最关键的规格 在评估智能家居、移动或工业音频应用的 MEMS 麦克风时。
在 无锡硅源科技有限公司我们专注于 MEMS 麦克风 设计用于各种语音接口场景--从近场智能设备到远场会议系统。在本博客中，我们将详细介绍如何解释灵敏度规格、比较模拟和数字话筒，并帮助您为自己的设计做出正确的选择。
定义灵敏度：dBV vs dBFS
🔹 参考声级：94 dB SPL
大多数麦克风的灵敏度额定值基于 94 分贝声压级 输入，对应于 1 帕斯卡 压力波。该值来自
dBSPL = 20 × log(P/P₀)，其中 P₀ = 20 μPa
⇒ 20 × log(1 Pa / 20 μPa) = 94 dBSPL
模拟麦克风灵敏度
模拟 MEMS 麦克风的灵敏度以下列单位表示 分贝/帕其中 0 dBV = 1 V RMS 输出。
- 计算公式:
灵敏度 (dBV) = 20 × log10（输出电压/1 V） - 举例说明：输出为 10 mV/Pa 的话筒 → 10 mV/Pa
20 × log10(0.01 / 1) = -40 dBV
模拟话筒受益于前端增益调整。例如，如果像 ADMP504 这样的模拟 MEMS 麦克风能输出 0.25 V 峰值, a 12 分贝增益（×4） 使其与 1.0 V ADC 满量程输入保持信号质量。
数字麦克风灵敏度
数字麦克风测量灵敏度的单位是 dBFS（相对于满刻度的分贝数）.
- 计算公式:
灵敏度 (dBFS) = 20 × log10（输出/满量程） - 举例说明：最大声压级为 120 分贝声压级 和 94 dB SPL 作为参考：
94 - 120 = -26 dBFS 灵敏度
这表示 94 dB SPL 输入所产生的满刻度数字输出的百分比。
关键限制:数字话筒具有固定的增益和灵敏度，由其内部 ADC 和信号路径决定。它们非常适合需要一致数字集成的系统。
如何选择合适的灵敏度
灵敏度是 不是 "越高越好 "的参数-这取决于应用的声源距离和环境。
近场应用
(如智能手机、耳塞等）
- 使用 灵敏度较低 以避免大音量、近距离输入造成削波/失真。
- 无需扩音。
远场应用
(如智能扬声器、监控等）
- 使用 高灵敏度 以捕捉衰减的语音。
- 需要良好的噪声滤波以减少干扰。
声压与距离的经验法则
每次声源距离 双倍，声压级 下降 6 分贝.(平方反比定律）
| 到麦克风的距离 | 声压级下降 |
|---|---|
| 0.5 米 → 1 米 | -6分贝 |
| 1 m → 2 m | -6分贝 |
| 2 m → 4 m | -6分贝 |
利用增益增强麦克风信号
无论您使用的是模拟还是数字 MEMS 麦克风、 增益调整 是必不可少的。
- 模拟话筒 可以使用前置放大器级来匹配系统 ADC 范围。
- 数字话筒 可能需要软件侧数字增益 (AGC)，以便与下游处理或语音识别模型保持一致。
📘 另请阅读： 用于智能音频的麦克风阵列波束成形
结论：根据应用而非规格表调整灵敏度
灵敏度是最 误解麦克风规格.选择合适的值取决于多种因素：
- 到声源的预期距离
- 环境噪声底限
- 系统 ADC 或 DSP 链
- 应用：语音唤醒、远场捕捉或降噪
在 无锡硅源科技有限公司我们帮助客户选择和集成具有定制灵敏度级别的 MEMS 麦克风，确保 更清晰的音频采集和更好的用户体验.
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