当麦克风“组队”来干活 —— 让每种声音都有迹

麦克风，学名“传声器”，是将声音能量转换为电能量或其他能量形式的电声器件，可以代替人耳“聆听”声音，通过线缆或无线传输技术，将声音传递到音响设备、录音系统、通信终端中，为信息传播、艺术创作、科学研究创造了无限可能。

麦克风根据转换能原理分为：电动式、电容式、压电式等，应用最广泛的是电动式和电容式两大类；根据声场可分为：自由场、压力场和扩散场等。

  对于“寸土寸金”的电子设备，传统封装的麦克风已无法满足尺寸要求，由此诞生了MEMS（Micro-Electrical-Mechanical Systems 微机电系统）麦克风，封装小、功耗低，在频响要求较低的应用场景下更有优势。

为什么给麦克风“组队”？

单一的麦克风方向性是固定的，理想的麦克风工作在全向模式，无法通过声音获取有效的位置信息；而使用多个麦克风组成空间阵列，声波传播到麦克风阵列时，到达不同麦克风的时间存在差异，通过算法处理就能得到声源相对于麦克风的到达方向和距离。

麦克风阵列该怎样设计呢？

面对市面上五花八门的麦克风阵列产品，相信很多读者都会有这样的疑问：

麦克风通道数越多越好？

阵列排布越复杂越好？

阵列设计越紧凑越好？

麦克风排布不是“随便站队”，而是用科学的阵型，让每个麦克风都成为破解空间声场的“关键棋子”。阵列的参数有麦克风数量、阵元间距以及空间分布形式，评估阵列性能优劣的参数有指向性、波束宽度、旁瓣抑制等。

阵列根据空间特征分为一维线性阵列、二维平面阵列以及三维阵列，二维平面阵列中常用的有环形阵列、矩形阵列、十字阵列、螺旋阵列等。

麦克风阵列应用场景？

麦克风阵列广泛应用于科学研究、工业故障诊断、环境噪声监测等领域，其核心能力包括声源定位、噪声抑制和语音增强。

杭州爱华仪器有限公司基于麦克风阵列进行声源定位应用的AWA6280型声学成像仪手持式声学成像仪：基于阵列波束成形技术和图声融合成像技术研发，具备超声成像、泄露检测、PRPD局放模式、声源识别等功能。

结语

麦克风阵列只是声源定位领域的“排头兵”，通过更加深入复杂的信号处理技术和优化方法，可以得到更出色的性能，保障算法处理的效果。