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麥克風的工作原理

麥克風的工作原理是以人聲通過空氣使震膜振動,然後在震膜上的電磁線圈繞組和環繞在動圈麥頭的磁鐵形成磁力場切割,形成微弱的波動電流。電流輸送到擴音器,再以相反的過程把波動電流變成聲音。

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永久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定,不會受溫度、振動、濕度和時間的影響。

由於耐熱性強,MEMS麥克風可承受260℃的高溫回流焊,而性能不會有任何變化。由於組裝前後敏感性變化很小,這甚至可以節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精確、設計靈活、尺寸微型化、可與信號處理電路集成、低成本、大批量生產的優點。

早期微型麥克風是基於壓阻效應的,有研究報道稱,制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶矽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,這樣大並且很薄的多晶矽膜的壹階諧振頻率將低於300Hz。壹階諧振頻率在這樣低的頻段範圍內將導致麥克風在聽覺頻率範圍內的頻率響應極不均勻(靈敏度的變化量大於40dB),這對於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壹階諧振頻率,但是這仍將減小靈敏度。由此可見,壓阻式方案並不適於微型麥克風的制造。

麥克風的歷史:

麥克風的歷史可以追溯到19世紀末,貝爾(Alexander Graham Bell)等科學家致力於尋找更好地拾取聲音的辦法,以用於改進當時的最新發明——電話。期間他們發明了液體麥克風和碳粒麥克風,這些麥克風效果並不理想,只是勉強能夠使用。

1949年,威尼伯斯特實驗室(森海塞爾的前身)研制出MD4型麥克風,它能夠在嘈雜環境中有效抑制聲音回授,降低背景噪音。這就是世界上第壹款抑制反饋的降噪型麥克風。

1961年,德國漢諾威的工業博覽會上,森海塞爾推出了MK102型和MK103型麥克風。這兩款麥克風詮釋了壹個全新的麥克風制造理念——RF射頻電容式,即采用小而薄的振動膜,具有體積小,重量輕的特點,同時能夠保證出色的音質;另外,這種麥克風對電磁幹擾非常敏感。

它們對氣候的影響具有很強的抗幹擾性能,非常適用於壹些全新的領域,例如,探險隊使用,日夜在室外操作,面對溫差極大的、氣候惡劣的戶外條件,該麥克風仍然表現出眾。

以上內容參考:百度百科-麥克風