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    2025-05-14 09:43:01 902次瀏覽
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    麥克風(fēng),學(xué)名為傳聲器,由英語microphone(送話器)翻譯而來,也稱話筒,微音器。麥克風(fēng)是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件。分類有動圈式、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。大多數(shù)麥克風(fēng)都是駐極體電容器麥克風(fēng),其的工作原理是利用具有電荷隔離的聚合材料振動膜 。

    大多數(shù)麥克風(fēng)都是駐極體電容器麥克風(fēng)(ECM),這種技術(shù)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(fēng)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(fēng)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(diào)試成本。目前,集成電路工藝正越來越廣泛地被應(yīng)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(shè)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(chǎn)的優(yōu)點。早期微型麥克風(fēng)是基于壓阻效應(yīng)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(fēng)。但是,在敏感膜內(nèi)不存在應(yīng)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(nèi)將導(dǎo)致麥克風(fēng)在聽覺頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)極不均勻(靈敏度的變化量大于40dB),這對于麥克風(fēng)應(yīng)用是不可接受的。當(dāng)敏感膜內(nèi)存在張應(yīng)力時,其諧振頻率將增大,卻以犧牲靈敏度為代價。當(dāng)然,可以通過調(diào)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(fēng)的制造 。

    電容型

    電容式麥克風(fēng)有兩塊金屬極板,其中一塊表面涂有駐極體薄膜(多數(shù)為聚全氟乙丙烯)并將其接地,另一極板接在場效應(yīng)晶體管的柵極上,柵極與源極之間接有一個二極管。當(dāng)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(chǎn)生地電壓U=Q/C,當(dāng)受到振動或受到氣流地摩擦?xí)r,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

    靈敏度

    指麥克風(fēng)的開路電壓與作用在其膜片上的聲壓之比。實際上,麥克風(fēng)在聲場必然會引起聲場散射,所以靈敏度有兩種定義。一種是實際作用于膜片上的聲壓,稱為聲壓靈敏度,另一種是指麥克風(fēng)未置入聲場的聲場聲壓,稱為聲場靈敏度,其中聲場靈敏度又分為自由場靈敏度和擴散場靈敏度。通常錄音用麥克風(fēng)給出聲壓靈敏度,測量用麥克風(fēng)因應(yīng)用類型給出聲壓或聲場靈敏度 。

    靈敏度的單位是伏/帕(伏特/帕斯卡,V/Pa),通常使用靈敏度級來表示,參考靈敏度為1V/Pa

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