想象一下不到普通麦克风一半大小，并带有集成音频信号处理功能的微型麦克风。再想象一下可以作为单芯片手机一个集成部分的麦克风。新型MEMS（微型机电系统）麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中。
MEMS 麦克风相对于传统 ECM 的优势
目前，实际使用的大多数麦克风都是ECM(驻极体电容器)麦克风，这种技术已经有几十年的历史。ECM 的工作原理是利用驻有永久电荷的聚合材料振动膜。
与ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小，还可以节省制造过程中的音频调试成本。
MEMS麦克风需要ASIC提供的外部偏置，而ECM没有这种偏置。有效的偏置将使MEMS麦克风在整个操作温度范围内都可保持稳定的声学和电气参数，还支持具有不同敏感性的麦克风设计。
传统ECM的尺寸通常比MEMS麦克风大，并且不能进行SMT（表面贴装技术）操作。在MEMS麦克风的制造过程中，SMT回流焊简化了制造流程，可以省略一个目前通常以手工方式进行的制造步骤。
在ECM麦克风内，必须添加进行信号处理的电子元件；而在MEMS麦克风中，只需在芯片上添加额外的专用功能即可。与ECM相比，这种额外功能的优点是使麦克风具有很高的电源抑制比，能够有效抑制电源电压的波动。
另一个优点是，集成在芯片上的宽带RF抑制功能，这一点不仅对手机这样的RF应用尤其重要，而且对所有与手机操作原理类似的设备（如助听器）都非常重要。
MEMS麦克风的小型振动膜还有另一个优点，直径不到1mm的小型薄膜的重量同样轻巧，这意味着，与ECM相比，MEMS麦克风会对由安装在同一PCB上的扬声器引起的PCB 噪声产生更低的振动耦合。
一个封装 两块芯片
英飞凌的微型硅基MEMS麦克风产品具有耐高温特性，支持完全自动化的SMT，有望取代手机使用的中高端ECM麦克风。
SMT模拟输出单端麦克风SMM310在一个表面贴装器件封装中集成了两块芯片：MEMS芯片和ASIC芯片。MEMS芯片包括一个刚性穿孔背电极和一片用作电容器的弹性硅膜，该弹性硅膜将声压转换为电容变化。ASIC芯片用于检测MEMS电容变化，并将其转换为电信号，传递给相关处理器件，如基带处理器或放大器等。ASIC芯片采用标准芯片工艺制造。这种双芯片架构能够快速向ASIC增添额外功能，这种功能既可以是额外的组件（如音频信号处理、RF屏蔽），也可以是任何可以集成在芯片上的功能。
SMM310的智能ASIC设计使得其功耗非常低，只有标准ECM的1/3。在1.5V~3.3V的电源电压下，SMM310的消耗电流仅为70mA。另外，SMM310上还有一个金属盖，是附加的RF屏蔽罩。
为手机和笔记本电脑带来的优势
考虑到硅基麦克风的众多优势和系统成本，对于那些对尺寸、耐热性、振动和RF都有很高要求的中高端应用来说，硅基麦克风将具有很大的吸引力，图1是一个应用实例。
对麦克风尺寸有较高要求的应用包括中高端手机、数码相机、PDA或游戏控制台等。硅基麦克风的尺寸优势不仅指麦克风本身的占位空间，而且还指那些能够通过ASIC更高程度的整合而省去的分立器件的尺寸。
ADC可以很容易地集成在ASIC中；通过给麦克风配备数字接口，音频信号就不会因为RF噪声的干扰而失真，这些对手机和笔记本电脑而言都是优势。
对于笔记本电脑而言，硅基麦克风还有另一个优点。在IP语音日渐风行的推动下，笔记本电脑可以当作电话来使用。采用麦克风阵列软件，可以对笔记本电脑附近或整个空间（如会议室）的方向敏感性进行调节。但如果要计算来自一个阵列中不同麦克风延迟信号的声音方向，则需要安装稳定性非常高的麦克风，如MEMS麦克风。
除消费应用和数据处理应用领域外，MEMS麦克风对工业、医疗及汽车行业也有很大吸引力。从机器监视、助听器到车载免提装置等应用都有可能用到MEMS麦克风。
未来MEMS麦克风的发展潜力
对于大型的半导体制造商来说，他们具备制造该产品系列的核心能力。首先是MEMS 设计和制造能力，其次是ASIC设计和制造能力，最后是大容量、低成本的封装能力。迄今为止，音频公司一直占据着几乎整个MEMS麦克风市场，它们必须依赖半导体代工厂提供相关技术并与他们分享利润。现在，英飞凌的进入意味着该市场拥有了新的选择，并且降低了元件购买者的风险。
尺寸方面的限制主要来自MEMS本身。另外，由于音频端口不能采用真空工具进行操作，尺寸的进一步缩小将会受到制造过程中标准自动化贴装工具的限制。
ASIC中将会集成更多功能：ADC和数字输出是第一步；还可利用标准组件，如风噪信号过滤组件；专用接口和信号预处理将成为很大的应用领域；RF屏蔽也会得到进一步改进。
在音频方面，MEMS麦克风也会有很多变化。SMM310不只在20Hz~20kHz的频率范围内针对人声进行了优化，还有较高的声学敏感性。
很难预测何时会出现带有集成式麦克风并能记录美妙立体声的单芯片摄像电话，但毫无疑问，技术正在朝着这个方向发展。■