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(qiáng),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(jì)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(diǎn)。早期微型麥克風(fēng)是基于壓阻效應(yīng)的,有研究報(bào)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(jià)。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(qiáng)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
指向性
指向性也叫話筒的極性( polar pattern),它指話筒拾取來自不同方向的聲音的能力。一般分全向型、心型、超心型、8字型 [5] 。
全向型(Omnidirectional)也叫無方向型,它對各個方向的聲音有相同的靈敏度。心型(Cardioid)屬指向型話筒,前端靈敏度強(qiáng),后端靈敏度弱。超心型(Supercardioid)拾音區(qū)域比心型話筒更窄,但后端也會拾取聲音。8字型分別從前方和后方拾取聲音,但不從側(cè)面(90度角)拾音
頻率響應(yīng)
是指麥克風(fēng)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(yīng)曲線為一條水平線,代表輸出信號能直實(shí)呈現(xiàn)原始聲音的特性,但這種理想情況不容易實(shí)現(xiàn)。一般來說,電容式麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)曲線會比動圈式的來得平坦。常見的麥克風(fēng)頻率響應(yīng)曲線大多為高低頻衰減,而中低頻略為放大。
頻率響應(yīng)曲線圖中,橫軸為頻率,單位為赫茲,大部份情況取對數(shù)來表示;縱軸則為靈敏度,單位為分貝