用MEMS加速度計作為拾音器完美再現(xiàn)樂器音效

利用該加速度計、內(nèi)置的壓電拾音器和MEMS麥克風(fēng)各自錄制了一段聲音。圖8給出了每個傳感器的時域波形，這里沒有對任何音段進(jìn)行后處理。

圖7 貼裝在Fender Stratacoustic吉他上的加速度計

圖8 采用不同傳感器的時域波形

圖9所示為在上述時域波形的一個波峰上所測得的壓電拾音器的FFT頻譜。結(jié)果顯示響應(yīng)中具有較強(qiáng)的低音分量。確實，實際的音頻文件中都較多地具有豐富的低音響應(yīng)。這種聲音比較悅耳（還取決于個人偏好），因為腔體諧振能夠產(chǎn)生比從樂器上直接聽到的更豐富的低音。

圖9 壓電拾音器的FFT頻譜

MEMS麥克風(fēng)的輸出則非常平坦，樂聲的重現(xiàn)效果非常好。其音質(zhì)非常自然，均衡較好，逼真度高。與壓電拾音器相同時間點上測得的FFT頻譜如圖10A所示。作為參考，圖10B則給出了MEMS麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)。

圖10A MEMS麥克風(fēng)的FFT頻譜

圖10B MEMS麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)

MEMS加速度計的輸出非常有意思。目前其缺點包括本底噪聲過高，在音軌的開始和末尾都能聽到，且Z軸帶寬明顯限制到較低的頻率。每個軸向上的聲音再現(xiàn)也明顯不同。

X軸和Y軸上的聲音明快而清晰，聲調(diào)上有可分辨出的明顯差異。正如預(yù)期，Z軸上的聲音明顯地主要為低音。圖11給出了X軸（A）、Y軸（B）以及Z軸上的頻譜（C）。

圖11a MEMS加速度計X軸輸出

圖11b MEMS加速度計Y軸輸出

圖11c MEMS加速度計Z軸輸出

如果將X、Y和Z軸混合到一起，即可實現(xiàn)樂聲的較好重現(xiàn)，具有一定的明晰度。通過對混音環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)音調(diào)平衡變化，達(dá)到自然的樂聲重現(xiàn)。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(xiàn)仍然驚人地逼真。
　　
結(jié)語

MEMS加速度計技術(shù)在樂器的拾音應(yīng)用方面具有明顯的潛力，特別是那些為聲反饋問題困擾的現(xiàn)場應(yīng)用。一個體積非常小、低功耗的MEMS器件可以貼裝到樂器上任何不顯眼的位置，而且不會影響樂器的自然震動特性。