MEMS加速度計在聲學(xué)拾音器中的應用

　　MEMS加速度計的輸出非常有意思。目前其缺點(diǎn)包括噪聲基底過(guò)高，在音軌的開(kāi)始和末尾都能聽(tīng)到，且Z軸帶寬明顯限制到較低的頻率。每個(gè)軸向上的聲音再現也顯著(zhù)不同。

　　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(shí)現樂(lè )聲的較好重現，具有一定的明晰度。通過(guò)對混音環(huán)節進(jìn)行調節，可以實(shí)現音調平衡變化，達到自然的樂(lè )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(yǔ)

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

　　在本實(shí)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(diǎn)，例如能夠聽(tīng)得到傳感器的基底噪聲，不過(guò)可以通過(guò)利用噪聲門(mén)控或者其他技術(shù)將這個(gè)問(wèn)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(fēng)差不多。傳感器的高頻響應需要進(jìn)行擴展，理想的是能達到20kHz，這樣方可覆蓋樂(lè )器的整個(gè)音頻范圍。

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