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    2025-03-23 07:00:01 676次瀏覽
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    大多數麥克風都是駐極體電容器麥克風(ECM),這種技術已經有幾十年的歷史。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 。

    電容型

    電容式麥克風有兩塊金屬極板,其中一塊表面涂有駐極體薄膜(多數為聚全氟乙丙烯)并將其接地,另一極板接在場效應晶體管的柵極上,柵極與源極之間接有一個二極管。當駐極體膜片本身帶有電荷,表面電荷地電量為Q,板極間地電容量為C,則在極頭上產生地電壓U=Q/C,當受到振動或受到氣流地摩擦時,由于振動使兩極板間的距離改變,即電容C改變,而電量Q不變,就會引起電壓的變化,電壓變化的大小,反映了外界聲壓的強弱,這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率,這就是駐極體傳聲器地工作原理

    頻率響應

    是指麥克風接受到不同頻率聲音時,輸出信號會隨著頻率的變化而發(fā)生放大或衰減。理想的頻率響應曲線為一條水平線,代表輸出信號能直實呈現原始聲音的特性,但這種理想情況不容易實現。一般來說,電容式麥克風的頻率響應曲線會比動圈式的來得平坦。常見的麥克風頻率響應曲線大多為高低頻衰減,而中低頻略為放大。

    頻率響應曲線圖中,橫軸為頻率,單位為赫茲,大部份情況取對數來表示;縱軸則為靈敏度,單位為分貝

    有動圈式、電容式、駐極體和近新興的硅微傳聲器,此外還有液體傳聲器和激光傳聲器。

    動圈傳聲器音質較好,但體積龐大。

    駐極體傳聲器體積小巧,成本低廉,在電話、手機等設備中廣泛使用。

    硅微麥克風基于CMOSMEMS技術,體積更小。其一致性將比駐極體電容器麥克風的一致性好4倍以上,所以MEMS麥克風特別適合高性價比的麥克風陣列應用,其中,匹配得更好的麥克風將改進聲波形成并降低噪聲。

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