用MEMS加速度計(jì)作為拾音器完美再現(xiàn)樂(lè)器音效

利用該加速度計(jì)、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(gè)傳感器的時(shí)域波形，這里沒(méi)有對(duì)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(jì)

圖8 采用不同傳感器的時(shí)域波形

圖9所示為在上述時(shí)域波形的一個(gè)波峰上所測(cè)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(shí)，實(shí)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(gè)人偏好），因?yàn)榍惑w諧振能夠產(chǎn)生比從樂(lè)器上直接聽(tīng)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(lè)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(shí)間點(diǎn)上測(cè)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(jì)的輸出非常有意思。目前其缺點(diǎn)包括本底噪聲過(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(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(jì)X軸輸出

圖11b MEMS加速度計(jì)Y軸輸出

圖11c MEMS加速度計(jì)Z軸輸出

如果將X、Y和Z軸混合到一起，即可實(shí)現(xiàn)樂(lè)聲的較好重現(xiàn)，具有一定的明晰度。通過(guò)對(duì)混音環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)音調(diào)平衡變化，達(dá)到自然的樂(lè)聲重現(xiàn)。由于目前加速度計(jì)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(yǔ)

MEMS加速度計(jì)技術(shù)在樂(lè)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(wèn)題困擾的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。一個(gè)體積非常小、低功耗的MEMS器件可以貼裝到樂(lè)器上任何不顯眼的位置，而且不會(huì)影響樂(lè)器的自然震動(dòng)特性。