一種可行的解決方案就是采用電容式方案,來制造微型麥克風(fēng)。這一方法的優(yōu)點(diǎn)就是:在集成電路制造工藝中使用的所有材料都可用于傳感器的制造。但是采用單芯片工藝制造微麥克風(fēng)有相當(dāng)難度,因?yàn)樵趦蓚€電容極板之間的空氣介質(zhì)只能有很小的間隔。而且,由于尺寸的限制,在一些應(yīng)用場合偏置電壓很難滿足?;谏鲜鰡栴},對于電容式麥克風(fēng)的研究一直沒有間斷過
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(shí)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(shí)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(kuò)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
話筒的種類:話筒按其結(jié)構(gòu)不同,一般分為動圈式、晶體式、炭粒式、鋁帶式和電容式等數(shù)種,其中常用的是動圈式話筒和電容式話筒,前者耐用、便宜,后者嬌嫩、價格高、但特性優(yōu)良。
動圈式話筒是通過振膜感應(yīng)聲波造成的空氣壓力變化,帶動置于磁場中的線圈切割磁力線產(chǎn)生與聲壓強(qiáng)度變化相應(yīng)的微弱電流信號。通常動圈話筒噪音低,無需饋送電源,使用簡便,性能穩(wěn)定可靠。
電容話筒的核心是一個電容傳感器。電容的兩極被窄空氣隙隔開,空氣隙就形成電容器的介質(zhì)。在電容的兩極間加上電壓時,聲振動引起電容變化,電路中電流也產(chǎn)生變化,將這信號放大輸出,就可得到質(zhì)量相當(dāng)好的音頻信號。另外有一種駐級體式電容話筒,采用了駐級體材料制作話筒振膜電極,不需要外加極化電壓即可工作,簡化了結(jié)構(gòu),因此這種話筒非常小巧廉價,同時還具有電容話筒的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在各種音頻設(shè)備和拾音環(huán)境中。電容話筒的靈敏度高,頻率響應(yīng)好,音質(zhì)好。
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(zhì)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(jī)等設(shè)備中廣泛使用。
硅微麥克風(fēng)基于CMOSMEMS技術(shù),體積更小。其一致性將比駐極體電容器麥克風(fēng)的一致性好4倍以上,所以MEMS麥克風(fēng)特別適合高性價比的麥克風(fēng)陣列應(yīng)用,其中,匹配得更好的麥克風(fēng)將改進(jìn)聲波形成并降低噪聲。