声学传感器振膜将MEMS麦克风内部分成两部分，声孔与传感器振膜间之区域称为前室 (Front Chamber)，振膜的另一部分称作后室 (Back Chamber)。底部收音麦克风通常将传感器直接置于声孔上，这种设计有多个好处(图5)。
MEMS 麦克风的灵敏度一般随频率升高而提高，这是声孔与麦克风前室两者空气相互作用的结果，此交互作用产生Helmholtz谐振，这与吹瓶产生声音的现象相同，空气容积越小谐振频率越高，反之空气容积越大，谐振频率越低。底部收音麦克风将声学传感器直接置于声孔之上，此种设计导致前室变小，从而使 Helmholtz谐振的中心频率提高，因为Helmholtz谐振通常位于音效带的高频部分，所以提高的谐振频率使频响变得更加平坦。将声学传感器直接置于声孔上还有助于产生更大的后室，后室空气容积变大后，声波更容易推动振膜运动从而提高麦克风的灵敏度和SNR同时还能提高麦克风的低频回应。
顶部收音麦克风的结构与底部收音麦克风相似，都是将声学传感器和介面晶片安装在基板上，采用空心的密闭封装(图6)。这两种麦克风的唯一区别在于顶部收音麦克风是将传声孔置于封装盖上，而底部收音麦克风则将传声孔放在基板上，因此，将传声孔从基板移到封装盖后，以前底部收音麦克风的前室变成了顶部收音麦克风的后室，而后室则变成了前室。
传统顶部收音麦克风的后室空气容积较小，推动振膜运动的难度增加，这会破坏声学传感器的灵敏度，导致SNR降低。此外，在声孔与振膜之间的前室空气容积变大后，谐振频率将会降低，从而影响麦克风的高频回应。综上所述不论是低频还是高频，顶部收音麦克风的SNR和频响两项指标都相对较差，性能不如底部收音麦克风出色。
以意法半导体(ST)的MP34DT01新型顶部收音数字MEMS麦克风做说明，其封装技术将MEMS 传感器和介面晶片安装在麦克风封装盖的内侧，将传感器直接置于声孔的下方(图7、图8)这种设计方法可获得小前室和大后室让MP34DT01取得与底部收音麦克风 MP34DB01相同的性能。
2.4 MEMS麦克风性能评测参数
帕斯卡(Pa)是压力的线性国际单位制，表示单位面积上的压力(1Pa=1N/m2)，不过，对数单位制更适用研究声压位准(SPL)，因为人耳动态范围大，能够察觉从最低20微帕(μPa)到高达20帕的声压。因此，麦克风的关键性能指标通常用分贝(dB)表示，0dB SPL等于20微帕1Pa等于94dB SPL。下列参数通常是最重要的麦克风性能指标。
信号噪音比：SNR通常是最重要的麦克风性能指标，为麦克风的灵敏度与背景杂音差值，通常用 dB表示。现有MEMS麦克风的SNR是在56-66dB之间。
灵敏度：麦克风灵敏度是指在 94dB声压级 (1Pa)条件下，使用1kHz频率进行测量的结果用 于测量麦克风对已知声压级的回应能力。模拟麦克风的灵敏度通常表示为相对于1伏特(V)有效值 (RMS)信号的分贝数(dBV)，而数字麦克风的灵敏度通常表示为相对于麦克风全量程输出的分贝数 (dB FS)。
背景杂音：麦克风的背景杂音又称本底杂音，是指在较安静的环境内，麦克风输出中的杂音量。声学传感器和介面ASIC都会向麦克风输出信号注入杂音。传感器杂音是空气分子随机布朗运动产生的，而ASIC的噪音源则是前置放大器数字麦克风ASIC的噪音源是Δ-Σ调制器。测量背景杂音应在全音频带内，而A加权滤波器用于更精确地测量人耳能够听到的杂音级。
背景杂音不总是出现在麦克风信号表内，但只要用灵敏度减去SNR即可算出背景杂音数
值，单位为dBV或dB FS。从测量灵敏度(通常是94dB SPL)的声压级中减去SNR可以算出用等效输入杂音表示的背景杂音，单位为dB SPL。
总谐波失真：总谐波失真(THD)是测量麦克风拾音精确度的指标，通常在94~100dB SPL范围内，表示在正常声压级条件下音效信号的品质。
声学超载点：在麦克风声压级开始接近声学超载点(AOP)之前失真通常不会随着声压级升高而大幅增加，但是，当达到超载点时，失真开始快速升高。麦克风声学超载点通常是指失真达到10%时的声压级。
频响：MEMS 麦克风频响是在不同频率时灵敏度的变化，通常在1kHz时设为0dB，对不同频率下的灵敏度进行归一化处理。大多数MEMS麦克风的灵敏度都低于100Hz，在出现Helmholtz谐振后开始上升达到大约4k~6kHz之间，这就是许多MEMS 麦克风将频响指定在100Hz~10kHz之间的原因，不过高性能MEMS麦克风在20Hz~20kHz全音频带内拥有较平坦的频响曲线。
高电源杂音抑制比：麦克风高电源杂音抑制比(PSR)是评价麦克风防止杂音从电源输入端进入输出端的能力指标。PSR通常是在音效带内通过模拟全球行动通讯系统(GSM)蜂窝无线电其产生分时多工存取(TDMA)杂音的217Hz方波和/或扫描正弦波来指定。
2.5 麦克风品质要求日益提升
MEMS麦克风产品性能正不断提高。几年前SNR还是在55~58dB区间如今已达到63~66dB拾音信号更加清晰在同等清晰度下麦克风的应用距离可变得更远。自动语音辨识演算法取得良好的识别率亦需要更高的信号噪音比。
