大多數(shù)麥克風都是駐極體電容器麥克風(ECM),這種技術已經(jīng)有幾十年的歷史。ECM 的工作原理是利用具有電荷隔離的聚合材料振動膜。與ECM的聚合材料振動膜相比,MEMS麥克風在不同溫度下的性能都十分穩(wěn)定,不會受溫度、振動、濕度和時間的影響。由于耐熱性強,MEMS麥克風可承受260℃的高溫回流焊,而性能不會有任何變化。由于組裝前后敏感性變化很小,這甚至可以節(jié)省制造過程中的音頻調試成本。目前,集成電路工藝正越來越廣泛地被應用在傳感器及傳感器接口集成電路的制造中。這種微制造工藝具有、設計靈活、尺寸微型化、可與信號處理電路集成、低成本、大批量生產的優(yōu)點。早期微型麥克風是基于壓阻效應的,有研究報道稱,制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶硅膜為敏感膜的麥克風。但是,在敏感膜內不存在應力的情況下,這樣大并且很薄的多晶硅膜的一階諧振頻率將低于300Hz。一階諧振頻率在這樣低的頻段范圍內將導致麥克風在聽覺頻率范圍內的頻率響應極不均勻(靈敏度的變化量大于40dB),這對于麥克風應用是不可接受的。當敏感膜內存在張應力時,其諧振頻率將增大,卻以犧牲靈敏度為代價。當然,可以通過調整敏感膜的尺寸來獲得更高的一階諧振頻率,但是這仍將減小靈敏度。由此可見,壓阻式方案并不適于微型麥克風的制造 。
20世紀初,麥克風由初通過電阻轉換聲電發(fā)展為電感、電容式轉換,大量新的麥克風技術逐漸發(fā)展起來,這其中包括鋁帶動圈等麥克風,以及當前廣泛使用的電容麥克風和駐極體麥克風。圈麥克風的工作原理是以人聲通過空氣使震膜振動,然后在震膜上的電磁線圈繞組和環(huán)繞在動圈麥頭的磁鐵形成磁力場切割,形成微弱的波動電流。電流輸送到擴音器,再以相反的過程把波動電流變成聲音
電容式麥克風的膜片多采用聚全氟乙丙烯,其濕度性能好,產生的表面電荷多,受濕度影響小。由于這種傳聲器也是電容式結構,信號內阻很大,為了將聲音產生的電壓信號引出來并加以放大,其輸出端也必須使用場效應晶體管
總諧波失真(THD)
諧波失真是指輸出信號比輸入信號多出的諧波成分。諧波失真由于系統(tǒng)不是完全線性造成的。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般說來,500Hz頻率處的總諧波失真小,因此不少產品均以該頻率的失真作為它的指標??傊C波失真在1%以F,入耳分辨不出來,超過10%就可以明顯聽出失真的成分。數(shù)值越小,音色就更加純凈,表明產品品質越高。一般產品的總諧波失真都小于1%(以500Hz頻率測量)