Когда исследователи по одному измерили 8 384 серийных МЭМС-микрофона, разброс чувствительности уложился в 95%-й доверительный интервал всего ±0,39 дБ, а фазы - в ±0,82 градуса (Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021). Именно такое точное согласование позволяет телефонам, наушникам и умным колонкам объединять несколько этих крошечных кремниевых микрофонов в направленные массивы. Сторона шума выглядит менее лестно: рядом с массивом измерительных микрофонов с заявленным шумом ниже 6,5 дБ(A) массив из шести МЭМС-микрофонов с заявленными 35 дБ(A) собрал почти в 11 раз меньше образцов звуков насекомых (9 221 против 98 648) в том же эксперименте (Branding и др., PLoS One 2026). На громком краю шкалы исследовательская пьезоэлектрическая конструкция 2025 года подняла порог акустической перегрузки до 147 дБ SPL (Yan и др., Micromachines 2025). Эта страница посвящена характеристикам, а не продажам: размер рынка и рост поставок разобраны в нашем обзоре статистики рынка микрофонов, а кремниевые громкоговорители - в нашей статистике МЭМС-микродинамиков. Мы собрали данные из докладов конференций и статей журналов IEEE, а также из PLoS One, Communications Engineering, HardwareX, Acta Acustica, Micromachines, Sensors и Scientific Data и сопоставили их с техническими описаниями и руководствами по применению Infineon, Knowles и TDK InvenSense, которые на протяжении всего текста помечены как заявления производителей.
Кратко (TL;DR)
- У 8 384 МЭМС-микрофонов разброс чувствительности составил ±0,39 дБ (95%-й ДИ) на частоте 1 кГц (Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021).
- Лучший проверенный нами SNR потребительского микрофона по даташиту: 73 дБ(A) при пороге перегрузки 135 дБ SPL, заявление производителя (Infineon IM73A135 Datasheet V1.20, 2021).
- Лабораторный измерительный микрофон указан с SNR 87,5 дБ(A) против 59 дБ(A) у недорогого МЭМС-микрофона для массивов (Branding и др., PLoS One 2026).
- Микрофоны без обвязки показали SNR (72,10 ± 0,11) дБ(A) при значении 72 дБ в даташите (Wasisto и др., Communications Engineering 2024).
- Готовый измерительный микрофон на IM73A135 показал собственный шум 23,25 дБ(A) против 21 дБ(A) для капсюля на бумаге (Huber и Toth, HardwareX 2025).
- Исследовательский пьезоэлектрический микрофон достиг порога перегрузки 147 дБ SPL и динамического диапазона 107,5 дБ (Yan и др., Micromachines 2025).
- Считывающий МЭМС-чип потреблял 245-438 мкВт при пиковом SNDR от 74 до 80,3 дБ-A (IEEE Sensors Journal 2023).
- Гибридный ёмкостно-пьезоэлектрический микрофон достиг SNR 66,7 дБ после слияния сигналов (Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026).
- В 7 из 10 прикладных отчётов о мониторинге шума с помощью МЭМС было минимум данных о долговременной стабильности (Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026).
- Отклонение калибровки на высоких частотах достигло -2 дБ на 16 кГц при привязке к диафрагме МЭМС (Saba и др., Sensors 2025).
1. SNR: где технические описания ставят уровень шумов
SNR (отношение сигнал/шум) в даташите МЭМС-микрофона не показывает, насколько чистой будет запись в помещении. Это разница между собственным электрическим шумом микрофона и фиксированным испытательным тоном 94 дБ SPL на частоте 1 кГц, обычно с A-взвешиванием в полосе от 20 Гц до 20 кГц. Поэтому SNR из даташита - честный способ ранжировать микрофоны и плохой способ предсказать характеристики готового изделия.
Лучшие проверенные нами потребительские микрофоны группируются чуть выше 70 дБ, а лабораторный конденсаторный измерительный микрофон по-прежнему указан на 14,5 дБ выше лучшего заявления для потребительских МЭМС (87,5 дБ(A) минус 73 дБ(A)). Более старые и дешёвые микрофоны, такие как на плате разработчика ReSpeaker Core v2.0, лежат гораздо ниже, на уровне 59 дБ(A). Knowles даёт покупателям практическую поправку: при сравнении аналогового микрофона с цифровым PDM-микрофоном (импульсно-плотностная модуляция, однобитный цифровой выход) следует уменьшить SNR аналогового примерно на 1,5 дБ, чтобы учесть шум внешнего преобразователя (Knowles MEMS Microphone Selection Guide 2022).
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| SNR аналогового МЭМС-микрофона Infineon IM73A135, нормальный режим | 73 дБ(A) | Техническое описание Infineon IM73A135 V1.20, 2021 (заявление производителя) |
| SNR аналогового МЭМС-микрофона Knowles Raptor SPK01A0LR5H-1 | 72 дБ(A) | Knowles MEMS Microphone Selection Guide 2022 (заявление производителя) |
| SNR цифрового МЭМС-микрофона TDK T5838 | 68 дБ | Пресс-релиз TDK InvenSense T5838, 2021 (заявление производителя) |
| SNR пьезоэлектрического МЭМС-микрофона Vesper VM3011, использованного в полевом рекордере в Арктике | 64 дБA | Chwalek и др., Scientific Data 2025 |
| Заявленный SNR МЭМС-микрофонов для массивов Knowles SPU0414HR5H-SB против лабораторного измерительного микрофона Bruel and Kjaer Type 4955 | 59 дБ(A) против 87,5 дБ(A) | Branding и др., PLoS One 2026 |
| SNR и AOP исследовательского ёмкостного МЭМС-микрофона (Sant и др.), описанного в обзоре 2024 года | 72 дБ(A), AOP 130 дБ SPL | Wang и др., Micromachines 2024 (обзор) |
Контекст: исследовательские прототипы уже достигают того же класса SNR, что и лучшие коммерческие микрофоны; см. таблицы параметров в обзоре Wang и др. 2024 и спецификацию полевого рекордера в Chwalek и др., Scientific Data 2025.
2. Эквивалентный входной шум и собственный шум: даташит и измерения
Эквивалентный входной шум (EIN) выражает уровень шумов как уровень звука: это звуковое давление, которое дало бы на выходе тот же сигнал, что и собственный шум микрофона, и оно равно 94 дБ минус SNR (TDK InvenSense AN-1112, Microphone Specifications Explained, Revision 1.1, 2016). Самые свежие доступные данные: это руководство по применению датировано 15 июня 2016 года, но его определения по-прежнему служат эталонными терминами в современных даташитах.
Хорошая новость для покупателей в том, что найденные нами независимые измерения для микрофона без обвязки близки к даташиту. Микрофоны Infineon IM72D128V01 показали SNR (72,10 ± 0,11) дБ(A) при значении 72 дБ в даташите (Wasisto и др., Communications Engineering 2024). Разрыв появляется, когда микрофон встраивают в изделие: защитная сетка перед звуковым отверстием стоила (2,05 ± 0,16) дБ(A) SNR, а измерительный микрофон на основе капсюля 21 дБ(A) показал 23,25 дБ(A) после учёта предусилителя (Huber и Toth, HardwareX 2025).
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Формула эквивалентного входного шума | EIN = 94 дБ минус SNR | TDK InvenSense AN-1112, 2016 (руководство по применению от производителя) |
| Измеренный SNR микрофонов Infineon IM72D128V01 без обвязки против 72 дБ в даташите | (72,10 ± 0,11) дБ(A) | Wasisto и др., Communications Engineering 2024 |
| Измеренный шум с A-взвешиванием тех же микрофонов без обвязки против -108 дБFS в даташите | (-108,23 ± 0,07) дБFS | Wasisto и др., Communications Engineering 2024 |
| SNR, потерянный после установки нановолоконной защитной сетки над звуковым отверстием | (2,05 ± 0,16) дБ(A) | Wasisto и др., Communications Engineering 2024 |
| Измеренный собственный шум законченного измерительного микрофона на IM73A135 (капсюль плюс предусилитель, от 200 Гц до 20 кГц) против 21 дБ(A) шума капсюля в даташите | 23,25 дБ(A) | Huber и Toth, HardwareX 2025 |
| Измеренная чувствительность того же микрофона на 1 кГц против -38 дБВ в даташите | -37,3 дБ (13,62 мВ/Па) | Huber и Toth, HardwareX 2025 |
| Заявленный уровень шумов: МЭМС-микрофоны для массивов против лабораторных измерительных микрофонов | 35 дБ(A) против ниже 6,5 дБ(A) | Branding и др., PLoS One 2026 |
| Самый тихий записанный образец звука насекомого: МЭМС-массив против массива измерительных микрофонов | 38 дБ против 5 дБ | Branding и др., PLoS One 2026 |
Примечание: дБFS означает децибелы относительно цифрового выхода полной шкалы, поэтому применимо только к цифровым микрофонам. Авторы исследования записи насекомых предупреждают, что значения МЭМС-массива могут быть завышены на величину до 10 дБ, что сместило бы его реальную нижнюю границу к 28 дБ, всё равно намного выше 15 дБ, которые они считают полезными для распознавания звуков насекомых.
3. Порог акустической перегрузки и динамический диапазон
Порог акустической перегрузки (AOP) - это самый громкий звук, который микрофон способен принять, пока искажения на его выходе не достигнут 10% коэффициента нелинейных искажений (THD), и это соглашение принято во всех просмотренных нами документах производителей. Искажения не подскакивают в этой точке, а растут плавно: AN-1112 отмечает, что THD примерно утраивается при каждом увеличении входного уровня на 10 дБ. Поэтому Knowles указывает для своего Raptor два уровня: 122 дБ SPL при 1% THD и 130 дБ SPL при 10% THD.
Динамический диапазон - это расстояние между AOP и EIN. По собственным данным Infineon для IM73A135 расчёт такой: 94 - 73 = 21 дБ SPL EIN и 135 - 21 = 114 дБ динамического диапазона (наш расчёт по Infineon IM73A135 Datasheet V1.20, 2021). Это на 23 дБ больше (114 - 91), чем 91 дБ динамического диапазона, которые AN-1112 использовало в 2016 году как расчётный пример, и это самый ясный признак того, как далеко сдвинулся потолок перегрузки. Исследовательские конструкции идут дальше: пьезоэлектрический микрофон на нитриде алюминия-скандия 2025 года достиг 147 дБ SPL (Yan и др., Micromachines 2025), что выше примерно 135 дБ, которые обзор 2024 года приводит для самого громкого зафиксированного человеческого голоса (Zheng и др., Micromachines 2024).
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| AOP (10% THD) Infineon IM73A135, нормальный режим против маломощного | 135 дБ SPL против 130 дБ SPL | Техническое описание Infineon IM73A135 V1.20, 2021 (заявление производителя) |
| Уровень перегрузки Knowles Raptor при 1% THD против 10% THD | 122 дБ SPL против 130 дБ SPL | Knowles MEMS Microphone Selection Guide 2022 (заявление производителя) |
| Динамический диапазон расчётного примера INMP504 (AOP 120 дБ SPL, EIN 29 дБ SPL) | 91 дБ | TDK InvenSense AN-1112, 2016 (руководство по применению от производителя) |
| THD на пороге акустической перегрузки считывающего МЭМС-чипа на основе ГУН | 1,5% при 128 дБ SPL | IEEE Sensors Journal 2023 |
| Динамический диапазон той же считывающей схемы при полной производительности | 108 дБ | IEEE Sensors Journal 2023 |
| AOP исследовательского пьезоэлектрического биморфного микрофона из Al0.8Sc0.2N | 147 дБ SPL | Yan и др., Micromachines 2025 |
| Динамический диапазон того же исследовательского микрофона (AOP + SNR - 94) | 107,5 дБ | Yan и др., Micromachines 2025 |
| Наибольший уровень звука, на котором гибридный исследовательский микрофон испытывали на THD (предел прибора, а не порог перегрузки) | 145,6 дБ SPL | Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026 |
Примечание о выбросе: пьезоэлектрическая конструкция на 147 дБ SPL меняет шум на запас по перегрузке, с SNR всего 54,5 дБ, поэтому её динамический диапазон 107,5 дБ ниже 114 дБ, полученных выше для IM73A135. Высокий AOP сам по себе не делает микрофон лучше. Данные по считывающей схеме взяты из статьи IEEE Sensors Journal 2023 об АЦП на основе ГУН.
4. Согласование чувствительности и фазы в массивах с формированием диаграммы направленности
Формирование диаграммы направленности (beamforming) означает объединение нескольких микрофонов так, чтобы массив слышал в одном направлении и подавлял другие. Это работает, только если каждый микрофон отзывается почти одинаково, а даташиты редко говорят, насколько они одинаковы. Производители публикуют окно допусков (см. таблицу), но не реальное распределение микрофонов внутри него, и именно этот пробел пыталось восполнить исследование Эйндховенского технического университета (Wijnings и др., Characterization of MEMS Microphone Sensitivity and Phase Distributions, IEEE ICASSP 2021). Самые свежие доступные данные: 2021 год.
Измеренный разброс (±0,39 дБ при 95%-й достоверности) лежит заметно внутри даже самого узкого окна допусков в даташитах, ±1 дБ, а его влияние на формирователь диаграммы направленности методом задержки и суммирования выразилось в колебании усиления всего -0,13/+0,10 дБ. В массовых массивах сами микрофоны редко становятся слабым звеном; важнее геометрия, корпус и обработка. Наш обзор формирования диаграммы направленности в умных колонках для дальнего поля рассказывает, что происходит после объединения сигналов. Масштаб тоже уже не экзотика: модульный исследовательский массив 2026 года работает с 1 024 микрофонами TDK ICS-52000 (Moreno и др., Sensors 2026).
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Микрофоны, охарактеризованные в исследовании одной партии (Knowles SPH0641LM4H-1) | 8 384, в 131 массиве по 64 | Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021 |
| Разброс чувствительности и фазы на 1 кГц, 95%-й доверительный интервал | ±0,39 дБ и ±0,82 градуса | Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021 |
| Колебание усиления при формировании диаграммы направленности методом задержки и суммирования, вызванное этим разбросом, 95%-й доверительный интервал | -0,13/+0,10 дБ | Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021 |
| Диапазон допуска чувствительности у микрофонов TDK InvenSense | от ±1 дБ до ±3 дБ | TDK InvenSense AN-1112, 2016 (руководство по применению от производителя) |
| Микрофонов в полномасштабном модульном исследовательском массиве (16 модулей по 64) | 1 024 | Moreno и др., Sensors 2026 |
| Остаточные временные ошибки после синхронизации этого массива | ниже 125 мкс | Moreno и др., Sensors 2026 |
5. Энергопотребление и маломощные режимы
Энергопотребление - там, где производители делают самые смелые заявления, а компромисс виден внутри каждого даташита: маломощные режимы покупают время работы от батареи ценой шума и полосы пропускания. IM66D130M от Infineon снижает потребление с 540 мкА до 170 мкА в маломощном режиме, но его минимальный SNR в этом режиме составляет 64,5 дБ(A) в суженной полосе от 20 Гц до 8 кГц (Infineon IM66D130M Datasheet V1.1, 3 декабря 2025 года). TDK предлагает режимы от 20 мкА для устройств, постоянно находящихся в режиме прослушивания (пресс-релиз TDK InvenSense T5838, 11 января 2021 года).
Рецензируемые работы по схемотехнике показывают, куда уходит бюджет. Считывающий чип 2023 года, подключённый напрямую к МЭМС-датчику, обеспечил пиковый SNDR от 74 до 80,3 дБ-A при 245-438 мкВт, а препринт 2026 года сообщает о динамическом диапазоне 114,3 дБ при 399 мкВт (Granizo и др., arXiv 2026). Массивы умножают затраты: один исследовательский модуль из 64 микрофонов потребляет около 0,5 Вт.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Ток Infineon IM73A135, нормальный режим против маломощного (типичный) | 170 мкА против 70 мкА | Техническое описание Infineon IM73A135 V1.20, 2021 (заявление производителя) |
| Ток Infineon IM66D130M, нормальный режим (тактовая частота 3,072 МГц, 1,8 В) против маломощного режима (768 кГц) | 540 мкА против 170 мкА | Техническое описание Infineon IM66D130M V1.1, 2025 (заявление производителя) |
| Ток TDK T5838: режим обнаружения акустической активности, маломощный режим, режим высокого качества | от 20 мкА, 130 мкА, 330 мкА | Пресс-релиз TDK InvenSense T5838, 2021 (заявление производителя) |
| Мощность считывающей схемы МЭМС-микрофона на основе ГУН при пиковом SNDR от 74 до 80,3 дБ-A | 245-438 мкВт | IEEE Sensors Journal 2023 |
| Мощность и динамический диапазон считывающей ASIC для МЭМС с компандированием по КМОП-технологии 0,13 мкм (препринт) | 399 мкВт, 114,3 дБ | Granizo и др., arXiv 2026 |
| Ток и SNR цифрового ёмкостного МЭМС-микрофона с тройной выборкой (Lee и др.) | 520 мкА при 62,1 дБA | Wang и др., Micromachines 2024 (обзор) |
| Оценочная мощность одного модуля массива из 64 микрофонов | около 0,5 Вт | Moreno и др., Sensors 2026 |
Контекст: SNDR (отношение сигнала к шуму и искажениям) учитывает не только шум, но и искажения, поэтому это более строгий показатель, чем SNR из даташита в разделе 1. Обнаружение акустической активности - это режим, в котором микрофон прослушивает среду при крошечном бюджете тока и будит основной процессор только при появлении звука.
6. Передовой край исследований: пьезоэлектрические и гибридные конструкции
Ёмкостные МЭМС-микрофоны, воспринимающие звук как изменение ёмкости между мембраной и неподвижной обкладкой, доминируют в области микрофонов и занимают большую долю рынка (Wang и др., Micromachines 2024, обзор). Пьезоэлектрические конструкции сами генерируют напряжение за счёт деформации мембраны, что помогает надёжности, но серийный пьезоэлектрический микрофон в этом обзоре имеет заявленные 64 дБA, ниже лучших заявлений для ёмкостных из раздела 1. Гибридная работа 2026 года пытается получить лучшее из обоих миров: слияние двух сигналов подняло SNR до 66,7 дБ против 59,8 дБ только в ёмкостном режиме (Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026).
Надёжность - второй довод в пользу таких конструкций: в исследовании 2025 года на нитриде алюминия-скандия все испытанные устройства выдержали удар 10 000 g без изменения чувствительности более чем на ±3 дБ. Обзор Zheng и др. 2024 года приводит одну исследовательскую пьезоэлектрическую конструкцию с SNR 82,4 дБ, к чему не приближается ни один серийный МЭМС-микрофон из этого обзора, хотя исследовательские значения редко измеряют в тех же условиях, что и даташиты.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| SNR гибридного ёмкостно-пьезоэлектрического МЭМС-микрофона после слияния сигналов против одного ёмкостного режима | 66,7 дБ против 59,8 дБ | Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026 |
| SNR того же устройства только в пьезоэлектрическом режиме | 65,7 дБ | Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026 |
| Минимально обнаруживаемое давление объединённого сигнала на 1 кГц (относительно 20 мкПа) | 27,3 дБ | Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026 |
| Наибольший SNR среди исследовательских пьезоэлектрических конструкций в таблице обзора 2024 года | 82,4 дБ | Zheng и др., Micromachines 2024 (обзор) |
| Пьезоэлектрические микрофонные устройства из Al0.8Sc0.2N, выдержавшие ударное испытание 10 000 g | 25 из 25 (100%) | Yan и др., Micromachines 2025 |
| Диапазон частот, в котором Infineon IM73A135V01 показал наибольшую чувствительность среди четырёх испытанных дифференциальных МЭМС-микрофонов | выше 70 кГц | Falkhofen и Wolff, Sensors 2023 |
Контекст: сравнение в околоультразвуковом диапазоне, выполненное Falkhofen и Wolff в Sensors 2023, рекомендует два микрофона Knowles для диапазона от 20 до 70 кГц и микрофон Infineon выше 70 кГц, что напоминает: рейтинг по SNR в звуковой полосе не переносится на другие полосы.
7. Калибровка, стандарты и долговременная стабильность
Самое слабое место доказательной базы по МЭМС - не микрофон, а то, как мало известно о том, что происходит после месяцев работы на открытом воздухе. Обзор 2026 года в Acta Acustica, охвативший 45 исследований, показал, что 7 из 10 прикладных отчётов содержали минимум сведений о долговременной акустической стабильности и ни один не давал исчерпывающей характеристики условий окружающей среды (Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026). В том же обзоре описан один коммерческий МЭМС-прибор с утверждением типа по классу 1 (класс 1 - высший класс точности для шумомеров), что показывает: формальное соответствие достижимо в заданной конфигурации. Наш обзор мониторинга с помощью шумомеров рассказывает, как эти классы приборов применяют на рабочих местах.
Сама калибровка усложняется на высоких частотах. Национальный метрологический институт Италии INRiM обнаружил, что значение имеет точка отсчёта: отклонение составило около -0,3 дБ на 16 кГц у входного отверстия печатной платы, но -2 дБ у диафрагмы МЭМС (Saba и др., Sensors 2025). Довод о стоимости при этом весомый: самодельный МЭМС-измерительный микрофон обходится на два порядка дешевле обычного.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Исследования МЭМС-микрофонов для измерения уровня звука, включённые в структурированный обзор 2026 года | 45 | Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026 |
| Прикладные отчёты с минимумом сведений о долговременной акустической стабильности | 7 из 10 | Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026 |
| Прикладные отчёты с исчерпывающей характеристикой условий окружающей среды | 0 из 10 | Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026 |
| Коммерческие МЭМС-приборы с документированным утверждением типа по классу 1, упомянутые в обзоре | 1 | Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026 |
| Отклонение калибровки на 16 кГц, привязка у входного отверстия печатной платы против привязки к диафрагме МЭМС | около -0,3 дБ против -2 дБ | Saba и др., Sensors 2025 |
| Поправка на звуковое поле на 20 кГц при наименее благоприятной конфигурации источника | более 1,4 дБ (абсолютное значение) | Saba и др., Sensors 2025 |
| Стоимость аппаратной части измерительного микрофона на IM73A135 против типичного обычного измерительного микрофона | от 8 до 10 евро против около 1 000 евро | Huber и Toth, HardwareX 2025 |
| Отклонение частотной характеристики этого МЭМС-измерительного микрофона, от 10 Гц до 10 кГц | от -3,9 дБ до +4,9 дБ | Huber и Toth, HardwareX 2025 |
Итоги: SNR и порог акустической перегрузки МЭМС-микрофонов в цифрах
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Разброс чувствительности у 8 384 серийных МЭМС-микрофонов (95%-й ДИ, 1 кГц) | ±0,39 дБ | Wijnings и др., IEEE ICASSP 2021 |
| Наибольшие проверенные SNR и AOP потребительского микрофона по даташиту (нормальный режим) | 73 дБ(A), 135 дБ SPL | Техническое описание Infineon IM73A135 V1.20, 2021 (заявление производителя) |
| SNR лабораторного измерительного микрофона против недорогого МЭМС-микрофона для массивов | 87,5 дБ(A) против 59 дБ(A) | Branding и др., PLoS One 2026 |
| SNR серийного пьезоэлектрического МЭМС-микрофона (Vesper VM3011) | 64 дБA | Chwalek и др., Scientific Data 2025 |
| Измеренный SNR МЭМС-микрофонов без обвязки против значения 72 дБ в даташите | (72,10 ± 0,11) дБ(A) | Wasisto и др., Communications Engineering 2024 |
| SNR, потерянный за защитной нановолоконной сеткой | (2,05 ± 0,16) дБ(A) | Wasisto и др., Communications Engineering 2024 |
| Измеренный собственный шум готового МЭМС-измерительного микрофона против спецификации капсюля 21 дБ(A) | 23,25 дБ(A) | Huber и Toth, HardwareX 2025 |
| Самый тихий записанный образец звука: МЭМС-массив против массива измерительных микрофонов | 38 дБ против 5 дБ | Branding и др., PLoS One 2026 |
| Уровень перегрузки при 1% THD против 10% THD, Knowles Raptor | 122 против 130 дБ SPL | Knowles MEMS Microphone Selection Guide 2022 (заявление производителя) |
| Динамический диапазон расчётного примера AN-1112 2016 года | 91 дБ | TDK InvenSense AN-1112, 2016 (руководство по применению от производителя) |
| AOP исследовательского пьезоэлектрического МЭМС-микрофона | 147 дБ SPL | Yan и др., Micromachines 2025 |
| Микрофонов в модульном исследовательском массиве | 1 024 | Moreno и др., Sensors 2026 |
| Мощность считывающей схемы при пиковом SNDR от 74 до 80,3 дБ-A | 245-438 мкВт | IEEE Sensors Journal 2023 |
| Динамический диапазон считывающей ASIC на 399 мкВт (препринт) | 114,3 дБ | Granizo и др., arXiv 2026 |
| SNR гибридного ёмкостно-пьезоэлектрического микрофона после слияния против одного ёмкостного | 66,7 дБ против 59,8 дБ | Guan и др., Microsystems and Nanoengineering 2026 |
| Наибольший SNR среди исследовательских пьезоэлектрических конструкций в таблице обзора 2024 года | 82,4 дБ | Zheng и др., Micromachines 2024 (обзор) |
| Прикладные отчёты с минимумом данных о долговременной стабильности | 7 из 10 | Ramos de Mello и др., Acta Acustica 2026 |
| Отклонение калибровки на 16 кГц у диафрагмы МЭМС | -2 дБ | Saba и др., Sensors 2025 |
Методология и источники
- Wijnings, Stuijk, Scholte and Corporaal, Characterization of MEMS Microphone Sensitivity and Phase Distributions with Applications in Array Processing, IEEE ICASSP 2021
- Branding et al., Why we need dedicated insect microphones, PLoS One 2026
- Wasisto et al., Acoustically semitransparent nanofibrous meshes appraised by high signal-to-noise-ratio MEMS microphones, Communications Engineering 2024
- Huber and Toth, MEMS measurement microphone compatible to P48 amplifiers, HardwareX 2025
- Yan et al., Piezoelectric Bimorph Microphone with High Reliability and Dynamic Range Based on Al0.8Sc0.2N, Micromachines 2025
- Guan et al., A capacitive-piezoelectric hybrid MEMS microphone with signal fusion for enhancing signal-to-noise ratio, Microsystems and Nanoengineering 2026
- Zheng et al., Micro-Electro-Mechanical Systems Microphones: A Brief Review Emphasizing Recent Advances in Audible Spectrum Applications, Micromachines 2024
- Wang et al., MEMS Acoustic Sensors: Charting the Path from Research to Real-World Applications, Micromachines 2024
- A VCO-Based ADC With Direct Connection to a Microphone MEMS, 80-dB Peak SNDR and 438-µW Power Consumption, IEEE Sensors Journal 2023
- Granizo et al., A 399uW 114.3 дБ DR Companding Readout ASIC for MEMS Microphones, arXiv preprint 2026
- Moreno et al., MxArray: A Modular, Multiplexed, and Massive MEMS-Based Acoustic Array, Sensors 2026
- Saba et al., Effectiveness of Sound Field Corrections for High-Frequency Pressure Comparison Calibration of MEMS Microphones, Sensors 2025
- Ramos de Mello et al., An Overview of MEMS Microphones for Accurate Sound Pressure Level Measurements in the Context of Urban Noise Monitoring, Acta Acustica 2026
- Chwalek et al., Acoustic data collection in arctic environments during the midnight sun using multi-channel SoundSHROOMs, Scientific Data 2025
- Falkhofen and Wolff, Near-Ultrasonic Transfer Function and SNR of Differential MEMS Microphones Suitable for Photoacoustics, Sensors 2023
- Документы производителей, помеченные в каждой таблице как заявления производителей: техническое описание Infineon IM73A135 V1.20, 7 июля 2021 года; техническое описание Infineon IM66D130M V1.1, 3 декабря 2025 года; Knowles MEMS Microphone Selection Guide 2022; TDK InvenSense AN-1112, редакция 1.1, 15 июня 2016 года; пресс-релиз TDK InvenSense T5838, 11 января 2021 года.
- Наблюдение по данным: SNR и AOP из даташитов - это заявления производителей, измеренные на частоте 1 кГц и при 94 дБ SPL, а аналоговые и цифровые (PDM) значения нельзя напрямую сравнивать без поправки примерно в 1,5 дБ, которую предлагает Knowles. Динамический диапазон 114 дБ для IM73A135 - наша собственная арифметика по даташиту (94 - 73 = 21 дБ EIN; 135 - 21 = 114 дБ), а не цифра производителя. В статье о пьезоэлектрическом микрофоне на 147 дБ SPL в аннотации указан SNR 54,5 дБ, а в одном из последующих разделов 55,5 дБ; мы используем 54,5 дБ, что совпадает с заявленным динамическим диапазоном 107,5 дБ. Значения уровня шумов и SNR микрофонов для насекомых - это заявленные характеристики из сравнительной таблицы той статьи, а не новые измерения. Исследование согласования массивов 2021 года, AN-1112 (2016) и данные о запуске T5838 (2021) - самые свежие доступные данные такого рода. Считывающая схема на 399 мкВт - это препринт, не прошедший рецензирование на момент нашего прочтения. Размер рынка мы намеренно оставили за рамками; этот ракурс охватывает наш обзор рынка.
Последнее обновление: 7 ноября 2026 года. Мы обновляем этот обзор ежеквартально, и следующее обновление ожидается, когда IEEE Sensors Journal и Acta Acustica опубликуют свои первые выпуски 2027 года об измерениях с помощью МЭМС-микрофонов.