mems是什么意思

關注：4 發布時間：2022-02-04 18:49:02

什么是mems麥克風？

mems（微型機電系統）麥克風是提供高保真聲感的微型器件體積小，可以緊密集成到電子產品中，如智能手機、智能揚聲器、耳機和其他消費電子產品。現在，mems麥克風不僅能夠記錄普通的環境聲音，還具備立體聲、主動降噪、指向性（聚束）、語音識別等功能。可以通過增加設備中麥克風的數量來實現這些音頻功能，例如，比較新的智能手機中比較多有六個微機電系統麥克風。優異的性能使得微機電麥克風得到了廣泛的應用，從而產生了大量的市場需求。

什么是電容式mems麥克風？其工作原理是什么？

所有麥克風(傳統麥克風和微機電系統麥克風)都通過柔性振膜感應聲波。在聲壓作用下，振膜會發生位移。現在市面上大部分的mems麥克風都是利用電容技術來檢測聲音的。電容式mems麥克風的工作原理是測量柔性膜片與固定背板之間的電容。聲波引起的氣壓變化會引起振膜位移。空氣可以通過背板上的孔，因此背板的位置不會改變。在移動振膜的過程中，振膜與固定背板之間的距離會發生變化，比較終導致振膜與固定背板之間的電容發生變化。電信號的這種變化可以被記錄和分析。

圖1:不同類型的電容式微機電麥克風

電容式微機電系統麥克風有不同類型，例如：

單背板麥克風

雙層背板麥克風，背板分為振膜兩側

雙層振膜麥克風的背板封裝在兩層振膜之間，振膜之間可以施加真空。

mems麥克風設計

微機電麥克風設計人員需要研究和優化頻率響應、靈敏度、信噪比(snr)、總諧波失真和等效輸入噪聲等關鍵性能指標。信噪比是一個關鍵的性能指標。不同的電容式微機電系統麥克風可以通過增加信號(雙背板和雙振膜)或降低噪聲(兩個振膜之間的真空密封)來提高信噪比。

電容式微機電麥克風及其性能特性的設計、建模和研究可以在微機電系統(部分微機電系統(coventormp mems)設計平臺)中進行。微機電系統提供了不同微機電系統結構的非線性和多物理參數模型，可以形成完整的微機電系統麥克風設計。此外，微機電麥克風可以集成到cadence virtuoso電路仿真軟件中，使我們能夠通過特定的集成電路偏置條件來模擬微機電麥克風及其專用集成電路。

圖2:雙層背板微機電系統麥克風的微機電系統模型示例

未來的mems麥克風設計

如今，在人工智能時代，基于創新自動優化技術的微機電系統設計方案已經出現在市場上。比如慕尼黑工業大學電子設計自動化研究所的團隊，研究并演示了基于mems的mems麥克風的自動優化設計，包括其讀出電路。

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