作者@@：泛林集团@@
何为@@MEMS麦克风@@？
MEMS（微型机电系统@@）麦克风@@是提供高保真声感的@@微型器件@@，体积小@@，可紧密集成于电子@@产品中@@，如@@智能手机@@、智能扬声器以及耳机等电子@@消费品@@。现在@@，MEMS麦克风@@不仅能够记录普通的@@环境声音@@，还具备@@立体声@@、主动降噪@@、指向性@@（聚束@@）、语音识别等功能@@。增加设备@@的@@麦克风@@数量即可实现这些音频功能@@，例如@@@@最新智能手机中的@@@@MEMS麦克风@@可多达@@6个@@。出色的@@性能使@@MEMS麦克风@@应用范围广@@，因而产生了大量的@@市场需求@@。
什么是电容式@@@@MEMS麦克风@@？其工作原理是什么@@？
所有麦克风@@@@（传统麦克风@@和@@MEMS麦克风@@）都通过柔性膜片感应声波@@。在声波压力下@@，膜片会发生位移@@。现在@@市场上大部分@@MEMS麦克风@@都使用电容技术@@来探测声音@@。电容式@@MEMS麦克风@@的@@@@工作原理是测量柔性膜片和固定背板之间的@@电容@@。声波带来的@@气压变化会导致膜片发生位移@@。空气可穿过背板上的@@小孔@@，因此背板的@@位置不会发生改变@@。在膜片移动的@@过程中@@，膜片与固定背板之间距离会发生改变@@，最终导致两者之间电容值的@@改变@@，这种电信号的@@变化可以被记录和分析@@。
图@@1：不同类型的@@电容式@@@@MEMS麦克风@@
电容式@@MEMS麦克风@@存在不同的@@类型@@，如@@：
- 单一背板麦克风@@@@
- 双层背板@@麦克风@@@@，背板分置膜片两侧@@
- 双层膜片麦克风@@的@@@@背板封装在两层膜片之间@@，膜之间可以是真空的@@@@。
MEMS麦克风@@设计@@
MEMS麦克风@@设计@@人员需要研究并优化频率响应@@、灵敏度@@、信噪比@@(SNR)、总谐波失真和等效输入噪声等关键性能指标@@。信噪比@@是一项关键性能指标@@，不同的@@电容式@@@@MEMS麦克风@@通过增加信号@@（双层背板@@和双层膜片@@）或@@降低噪声@@（在两层膜片之间进行真空密封@@）来提高@@信噪比@@@@SNR。
对电容式@@@@MEMS麦克风@@及其@@性能特征的@@设计@@、建模和研究可以在@@MEMS+®(CoventorMP® MEMS设计平台的@@组成部分@@)中进行@@。MEMS+提供不同@@MEMS结构的@@非线性和多物理参数模型@@，这些模型可以组成完整的@@@@MEMS麦克风@@设计@@。此外@@，还可以将@@MEMS+麦克风@@集成到@@Cadence Virtuoso®电路仿真软件中@@，这将使我们可以通过特定的@@@@IC偏置条件模拟@@MEMS麦克风@@及其@@ASIC。
图@@2：双层背板@@MEMS麦克风@@的@@@@MEMS+模型示例@@
未来的@@@@MEMS麦克风@@设计@@
如@@今人工智能时代下@@，市场上已经出现了基于创新的@@自动优化技术@@的@@@@MEMS设计方案@@。例如@@@@，慕尼黑工业大学电子@@设计自动化学院的@@小组曾研究并演示了基于@@MEMS+的@@MEMS麦克风@@包括其读出电路自动化优化设计@@。