MEMS加速度計在聲學拾音器中的應用介紹

　　X軸和Y軸上的聲音明快而清晰，聲調上有可分辨出的明顯差異。正如預期，Z軸上的聲音明顯地主要為低音。圖11中(a)、(b)、(c)分別給出了X、Y、Z軸上的頻譜。

　　圖11(a)：X軸上的頻譜。

　　圖11(b)：Y軸上的頻譜。

　　圖11(c)：Z軸上的頻譜。

　　如果將X、Y和Z軸混合到一起，即可實現樂聲的較好重現，具有一定的明晰度。通過對混音環節進行調節，可以實現音調平衡變化，達到自然的樂聲重現。由于目前加速度計的帶寬限制，更大范圍的高頻諧波丟失了，但聲音重現仍然驚人地逼真。

　　結束語

　　低g值MEMS加速度計沒有傳統的聲音反饋問題，可以作為樂器所用的高質量拾音器，具有明顯的應用潛力。上面的實驗結果表明，貼裝到Fender Stratacoustic吉他上的一個3軸加速度計能實現良好的樂聲重現。由于樂器本體不同方向上的振動模式不一樣，故與之相關的加速度計3個軸上的聲音特性也不一樣，對三個通道輸出進行混音可以再現原來的音效。此外，用不同的方式對這些通道的聲音進行混音處理可以產生富有創造性的音效。

　　在本實驗中，雖然從加速度計的性能看應用前景不錯，但也存在一些缺點，例如能夠聽得到傳感器的基底噪聲，不過可以通過利用噪聲門控或者其他技術將這個問題的影響降到最小，而且理想傳感器的噪聲基底將與傳統麥克風差不多。傳感器的高頻響應需要進行擴展，理想的是能達到20kHz，這樣方可覆蓋樂器的整個音頻范圍。

　　MEMS加速度計技術在樂器的拾音應用方面具有明顯的潛在優勢，特別是那些為聲音反饋問題困擾的現場應用。一個體積非常小、低功耗的MEMS器件可以貼裝到樂器中任何不顯眼的位置上，而且不會影響樂器的自然振動特性。實際上，可以在樂器的不同位置上貼裝數個傳感器，為聲學工程師重現樂器的自然特質提供額外的靈活度，還無需擔心現場應用的聲音反饋，因此可以說，距離“理想的音樂”只差一步之遙!