GBT 47719-2026 微机电系统（MEMS）技术 MEMS电容式麦克风性能试验方法标准立项发展报告

微机电系统（MEMS）技术MEMS电容式麦克风性能试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Micro-electromechanicalSystems(MEMS)Technology—TestMethodsforPerformanceofMEMSCapacitiveMicrophones摘要关键词：微机电系统；MEMS电容式麦克风；性能试验方法；国家标准；标准化；声学测试；灵敏度AbstractWiththerapidadvancementofintelligentterminals,artificialintelligencevoiceinteraction,andtheInternetofThings(IoT),MEMScapacitivemicrophones—ascoreacousticsensingcomponents—havebeenwidelydeployedinsmartphones,wearabledevices,smarthomesystems,andhearingassistancedevices.Thedemandforstandardizedperformancetestingmethodshasbecomeincreasinglyurgent.Thisreportsystematicallyaddressestheprojectinitiationbackground,compilationprocess,technicalcontent,andindustrialsignificanceofthenationalstandardGB/T47719-2026,*MEMSTechnology—TestMethodsforPerformanceofMEMSCapacitiveMicrophones*.Thestandard,developedunderthetechnicalcoordinationoftheNationalMicro-electromechanicalTechnologyStandardizationTechnicalCommittee,clarifiesthetestconditionsandmethodologiesforkeyperformanceparametersincludingsensitivity,frequencyresponse,signal-to-noiseratio,totalharmonicdistortion,acousticoverloadpoint,andpowerconsumption.Thereleaseandimplementationofthisstandardwilleffectivelyunifyindustrialtestingprotocols,enhanceproductqualityconsistencyandinternationalcompetitiveness,andprovidecrucialstandardizationsupportforthehigh-qualitydevelopmentofChina‘sMEMSindustry.Keywords:MEMS;MEMScapacitivemicrophone;performancetestmethods;nationalstandard;standardization;acoustictesting;sensitivity一、引言（一）研究背景微机电系统（Micro-electromechanicalSystems，简称MEMS）是将微型机械结构、微传感器、微执行器与信号处理与控制电路集成于一体的一类微型器件或系统，其制造工艺融合了集成电路（IC）制造技术、精密机械加工技术及微细加工技术，是当今世界公认的前瞻性战略新兴技术领域之一。MEMS器件以其微型化、集成化、批量化和低功耗等显著优势，在消费电子、汽车电子、生物医疗、航空航天和国防安全等领域展现出广阔的应用前景。在众多MEMS器件中，MEMS电容式麦克风无疑是商业化最为成功的产品之一。相较于传统的驻极体电容麦克风（ECM），MEMS电容式麦克风具有体积更小、功耗更低、一致性好、耐热性好、抗振动能力强以及适合表面贴装（SMT）等突出优势。根据YoleDéveloppement市场研究报告显示，全球MEMS麦克风市场规模已从2018年的约12亿美元增长至2025年的超过20亿美元。其在智能手机中的渗透率已超过85%，在真无线立体声（TWS）耳机、智能音箱、车载语音系统等新兴应用中的增量需求更为强劲。人工智能语音助手的普及和大规模语言模型的涌现更是将高性能麦克风阵列推向了新的产业高度。然而，与产业迅猛发展不相适应的是，MEMS电容式麦克风性能测试的标准化工作明显滞后。长期以来，各生产企业多参考传统声学换能器的测试标准（如IEC60268-4、GB/T9396等）或企业内部规范进行性能测试，导致测试条件不统一、测试方法差异大、测试结果可比性差等问题突出。同一型号产品在不同测试体系下可能报告差别显著的性能参数，这对产品质量评价、用户选型和市场监管均造成了困扰，也在一定程度上制约了行业的健康发展与国际竞争力的提升。（二）标准立项的意义在此背景下，制定一部专门针对MEMS电容式麦克风性能试验方法的国家标准具有多重意义。其一，有利于统一产业测试口径，为产品研发、生产检验和第三方检测提供科学、统一的技术依据；其二，有助于提升国产MEMS麦克风产品的一致性和可靠性，增强下游用户的产品信任度；其三，通过建立与国际接轨且充分反映MEMS器件技术特征的测试方法体系，可为我国MEMS麦克风产品参与国际竞争提供标准化技术支撑；其四，该项标准的制定填补了国内在该领域的标准空白，为后续完善MEMS声学传感器标准体系奠定了基石。二、标准概况（一）标准基本信息按照全国标准信息公共服务平台公示的信息，本标准的详细基本信息如下：|项目|内容||------|------||标准编号|GB/T47719-2026||标准名称|微机电系统（MEMS）技术MEMS电容式麦克风性能试验方法||英文名称|MEMStechnology—TestmethodsforperformanceofMEMScapacitivemicrophones||标准状态|未生效||发布机构|国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会||中国标准分类号|集成电路、微电子学||发布日期|2026年5月25日||实施日期|2026年9月1日||标准性质|推荐性国家标准||发布版本|电子版|从标准的制定进程来看，该标准从立项、起草、征求意见、技术审查到最终报批发布，历时约两年。其制定工作遵循了《中华人民共和国标准化法》和《国家标准管理办法》等法规文件所规定的程序和要求。（二）标准适用范围GB/T47719-2026规定了MEMS电容式麦克风的性能试验方法，包括试验环境条件、试验设备要求、试验样品准备、各性能参数的测试方法及试验结果的处理与报告等内容。该标准适用于振膜采用电容敏感原理的MEMS麦克风产品，包括但不限于模拟输出型MEMS麦克风（单端输出和差分输出）和数字输出型MEMS麦克风。对于包含MEMS麦克风芯片的模组产品，其性能测试也可参照本标准的相关条款执行。标准中涉及的MEMS电容式麦克风产品主要覆盖以下应用领域：移动通信终端（智能手机、平板电脑等）、可穿戴设备（TWS耳机、智能手表等）、智能家居（智能音箱、智能电视等）、车载语音系统、助听器及医疗监听设备以及工业声学监测设备等。这种广泛的适用性在保证标准专业技术深度的同时，充分考虑了产业链上下游的实际测试需求。三、标准编制背景与过程（一）国内外相关标准现状在MEMS电容式麦克风性能试验方法标准制定之前，国际国内尚无一部专门针对该类器件的统一测试方法标准。现有的相关标准体系主要包括三个层面：第一层面为声学基础标准，如IEC60268-4《声系统设备第4部分：传声器》（Soundsystemequipment—Part4:Microphones）和其等同采用的GB/T9396《声系统设备第4部分：传声器测量方法》。上述标准适用于传统声学麦克风的性能测量，但由于MEMS电容式麦克风在输出接口形式（模拟/数字）、供电方式、封装形式和测试信号拾取方法等方面差异显著，直接套用传统测试方法存在明显的不适用性。第二层面为MEMS基础通用标准，如ISO5725系列测量不确定度相关标准，以及全国微机电技术标准化技术委员会（SAC/TC336）归口管理的多项MEMS基础标准。这些标准主要关注MEMS器件的术语定义、图形表示、可靠性试验方法和材料性能测试等，但未细化到具体器件种类的性能测试方法。第三层面为企业内部规范，部分头部MEMS麦克风企业（如楼氏电子、英飞凌、歌尔微电子、瑞声科技等）均制定了较为完善的内部测试规范。但各企业的测试条件（如测试声场类型、声压级校准基准、供电电压、负载条件等）存在不同程度差异，使得跨企业数据不可比，不利于采购方实施质量评价和监督管理部门开展质量监督。（二）标准主要编制过程GB/T47719-2026的编制工作大致经历了以下阶段：在预研阶段，起草组通过广泛调研国内外MEMS麦克风产业发展现状和技术趋势，梳理了现有的相关标准和文献，分析论证了制定该标准的必要性和可行性。在立项阶段，全国微机电技术标准化技术委员会组织业内专家对标准提案进行了充分论证，随后由国家标准化管理委员会批准立项。在起草阶段，成立了由主要生产企业、科研院所、检测机构和高校共同参与的标准起草工作组，多次召开工作组会议对标准框架和技术内容进行深入讨论。在征求意见阶段，通过全国标准信息公共服务平台和标委会渠道广泛征求意见，收到并处理了大量反馈意见。最后经过技术审查和报批程序，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于2026年5月25日正式发布该标准。四、标准主要技术内容（一）标准框架结构GB/T47719-2026按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求编制，其主要章节结构包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、试验条件、试验设备、试验样品、试验方法、试验结果处理和试验报告等部分。（二）关键术语和定义标准给出了与MEMS电容式麦克风性能试验密切相关的一系列术语和定义，涵盖以下方面：与器件结构相关的基本术语，如MEMS电容式麦克风、振膜（diaphragm）、背极板（backplate）等；与器件性能特征相关的术语，如灵敏度、频率响应、信噪比、总谐波失真、声学过载点等。在定义方法上，参考了IEC60268-4及IEEE661等国际标准中成熟的声学测量术语定义，同时结合MEMS电容式麦克风的技术特点进行了必要的修订和补充。（三）核心试验方法内容标准规定的试验方法涵盖以下核心环节：试验环境条件。规定标准测试环境为温度23℃±2℃（或按产品规范另作规定）、相对湿度45%~75%、大气压力86kPa~106kPa。所有声学测试应在隔声室或满足背景噪声要求的声学测试环境中进行，测试环境背景噪声至少应低于被测麦克风等效输入噪声6dB以上。试验设备要求。对测试所需的主要仪器设备提出明确的技术要求，包括声学校准器、测试传声器、信号分析仪、声学测试箱（或耦合腔）、直流电源、精密万用表及配套的测试夹具等，并规定了各仪器的准确度等级和校准周期要求。关键性能参数的试验方法。标准对MEMS电容式麦克风的核心性能指标给出了具体的测试方法。灵敏度测试规定了在频率为1kHz、声压级为94dB（1Pa）的标准测试声信号下测得输出电压值与标准声压之比，明确采用自由场或声耦合腔等测试条件。频率响应测试则规定在一定频率范围内（通常为20Hz~20kHz）以1/3倍频程或更细的分辨率逐点测量，绘制频率响应曲线。此外，标准还涵盖了信噪比测试、总谐波失真测试和声学过载点测试等关键项目的具体试验方法，并对各测试项目中重复性条件下测量结果的允许偏差范围做出了明确规定。针对数字输出型MEMS麦克风的特点，标准还补充规定了数字接口相关的测试要求和数据处理方法，为其性能的准确评价提供了方法学支撑。（四）试验报告标准规定了试验报告应包含的基本信息：样品标识信息（型号、批次、编号等）、试验条件（温度、湿度、供电电压等）、试验设备信息（设备型号、校准有效期等）、各项测试结果数据及曲线，以及试验结论等。五、主要起草单位介绍本标准的主要起草单位汇集了国内MEMS声学传感器领域最具代表性的企业与研究机构。其中，作为国内MEMS麦克风产业的龙头企业之一，歌尔微电子股份有限公司（GoertekMicroelectronicsInc.）在本标准制定过程中发挥了尤为突出的核心作用。歌尔微电子股份有限公司成立于2017年，是全球领先的MEMS声学传感器供应商，隶属于歌尔股份有限公司（深交所上市企业，证券代码002241）。依托歌尔集团在全球声学器件领域数十年的技术积淀，歌尔微电子已发展成为覆盖MEMS芯片设计、封装测试到系统应用的全产业链企业。公司在青岛、潍坊、深圳、苏州、上海以及美国、丹麦等国家和地区设有研发和生产基地。其主要产品包括MEMS麦克风、MEMS气压传感器、MEMS惯性传感器及相应的模组产品，广泛应用于智能手机、TWS耳机、智能家居、车载电子等众多领域。根据YoleDéveloppement历年发布的行业报告，歌尔微电子在全球MEMS麦克风市场的出货量排名中持续位居前列，市场占有率稳居全球前两名。在技术研发方面，歌尔微电子拥有完全自主知识产权的MEMS芯片设计能力和先进的封装测试产线，在低噪声高信噪比麦克风设计、差分式MEMS麦克风、小型化封装、SiP级集成等方面积累了丰富的工程经验。截至标准编制期，歌尔微电子已累计申请各类专利超过2000项，其中发明专利占比超过50%，在MEMS声学传感器领域形成了系统化的知识产权布局。在本标准编制过程中，歌尔微电子作为核心起草单位之一，承担了大量实质性的技术工作和组织协调工作。公司组建了由资深声学专家、测试开发工程师和标准化专员构成的专项团队，深度参与了标准的预研论证、框架搭建和条款起草。在标准的技术内容方面，歌尔微电子贡献了其在MEMS麦克风量产测试领域的丰富实践经验，在企业内部数千万颗产品年测试量的工程基础上，提出了多项具有产业普适性的测试方法和指标定义建议。公司的声学实验室和量产测试线也为标准制定过程中的方法验证试验提供了先进的硬件平台支持。此外，歌尔微电子还主导推动了数字输出型MEMS麦克风相关测试条款的补充和完善，为标准的全面性和前瞻性提供了重要保障。六、标准实施的意义与预期影响（一）推动产业规范化发展GB/T47719-2026的发布实施，标志着我国MEMS麦克风产业从企业各自为战的分散测试模式走向了全行业统一的测试规范模式。该标准对MEMS电容式麦克风灵敏度、频率响应、信噪比、总谐波失真等核心性能参数的试验方法进行了系统规定，使不同企业生产的不同型号产品在统一的试验方法下具备了可比较性。这对引导企业提升产品质量、规范市场秩序具有重要的推动作用。统一测试方法的建立首先有利于各生产企业在产品研发和质量控制中采用科学、一致的标准来检验和发布产品指标，有利于确保产品标称参数的真实性和可复现性。（二）助力国产替代与国际竞争力提升当前，全球MEMS麦克风市场呈现寡头竞争格局，国际厂商楼氏电子（Knowles）、英飞凌（Infineon）占据了主要市场份额。近年来国产厂商虽然发展迅速，但在品牌影响力、国际市场认可度等方面仍有差距。本标准制定过程中充分参考了国际主流技术体系和先进测试理念，同时结合了国内产业实际和已有的成熟经验，测试方法指标的设定以适用性和先进性为原则，并未简单照搬国际标准。通过建立具有科学性、先进性和中国自主知识产权的标准体系，可以有效支撑国产MEMS麦克风进入国际中高端市场，提升“中国制造”的技术公信力。MEMS电容式麦克风测试方法的统一还将为技术创新提供更科学的评价标尺。随着ME