動態范圍

　　麥克風的動態范圍衡量麥克風能夠做出線性響應的最大SPL與最小SPL之差，它不同于SNR（相比之下，音頻ADC或DAC的動態范圍與SNR通常是等同的）。

　　麥克風的SNR衡量噪底與94 dB SPL的參考水平之差，但在該參考水平以上，麥克風仍然有相當大的有用信號響應范圍。麥克風能夠對94 dB SPL至最高120 dB SPL的聲學輸入信號做出線性響應。因此，MEMS麥克風的動態范圍等于其SNR + 26 dB，其中26 dB = 120 dB-94 dB。例如，ADMP404的SNR為62 dB，而動態范圍為88 dB。

　　圖2顯示了聲學輸入（用dB SPL衡量）與麥克風電壓輸出（用dBV衡量）的關系。動態范圍和SNR顯示于這兩個刻度軸之間，以供參考。圖2利用-38 dBV靈敏度和62 dB SNR的ADMP404來顯示這些關系。

　　圖2. 模擬麥克風的dB SPL輸入與dBV輸出的關系

　　圖3顯示了數字麥克風的dB SPL輸入與dBFS輸出之間的類似關系。注意，在此圖中，120 dB SPL的最大聲學輸入直接映射到0 dBFS輸出信號。只要最大聲學輸入對應0 dBFS并且設置為120 dB SPL，則數字麥克風始終具有-26 dB的靈敏度。這是由靈敏度的定義（在94 dB SPL下測量）所決定的，而不是可以通過改變麥克風ASIC的增益進行調整的設計參數。

　　圖3. 數字麥克風的dB SPL輸入與dBFS輸出的關系

　　等效輸入噪聲（EIN）

　　等效輸入噪聲（EIN）是將麥克風的輸出噪聲水平（SPL）表示為一個施加于麥克風輸入端的理論外部噪聲源。低于EIN水平的輸入（SPL）在麥克風的噪底以下，并且在麥克風能夠產生輸出的信號動態范圍以外。EIN可以從動態范圍或SNR參數導出，如下式所示：

　　EIN = 最大聲學輸入-動態范圍

　　EIN = 94 dB-SNR

　　對于一個具有62 dB SNR和120 dB最大聲學輸入的麥克風，其EIN為32 dB SPL，這大約是在安靜的圖書館中5米開外的輕聲低語所產生的SPL。圖2和圖3顯示了麥克風的EIN。

　　頻率響應

　　麥克風的頻率響應描述其在整個頻譜上的輸出水平。頻率上限和下限用麥克風響應比1 kHz的參考輸出水平低3 dB時的頻率點來描述。1 kHz的參考水平通常歸一化為0 dB。在這些條件下，ADI公司的MEMS麥克風通常具有統一的100 Hz至15 kHz頻率響應。

　　頻率響應特性還包括通帶內偏離平坦響應的限值。這些值表示為±x dB，說明-3 dB點之間輸出信號與標稱0 dB電平的最大偏差。

　　對于ADI公司的MEMS麥克風，低頻-3 dB點以下的低頻滾降為一階（6 dB/8倍頻程或20 dB/10倍頻程），高頻-3 dB點以上的高頻滾降為二階（-12 dB/8倍頻程或-40 dB/10倍頻程）。

　　MEMS麥克風數據手冊用兩幅圖來顯示此頻率響應：一幅圖顯示頻率響應模板，另一個幅圖顯示典型實測頻率響應。頻率響應模板圖顯示整個頻率范圍內麥克風輸出的上限和下限，麥克風輸出保證位于此模板范圍內。典型頻率響應圖顯示麥克風在整個頻段內的實際響應。圖4和圖5的示例為選自ADMP404數據手冊的兩幅圖。

　　圖4. 頻率響應模板

　　圖5. 典型頻率響應（實測）

　　頻率響應較寬且平坦的麥克風有助于系統設計實現自然、清晰的聲音。