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(多图) MEMS麦克风的声学设计

Alessandro Morcelli?? 意法半导体(意大利)有限公司麦克风应用工程师?? John Widde?? 意法半导体有限公司音频和MEMS麦克风市场部?? 2014年07月18日 ?? 收藏0

案例分析 – 分析平板电脑下声孔麦克的整个声音路径

图11所示是一个平板电脑的下声孔麦克的声音路径。在这个示例中,下声孔麦克装于印刷电路板上,印刷电路板与产品外壳之间插入一个气密性软橡胶密封圈。

图 11 – 平板麦克的声音路径设计和声腔3D模型
图 11 – 平板麦克的声音路径设计和声腔3D模型

本仿真实验对声音路径所有组件都设定了适合的声学特性。图 11(b) 所示是11(a)结构的声音路径3D模型。本仿真实验所有材质在消费电子产品中都较为常用:FR4印刷电路板、软橡胶密封圈、铝制机身。

图 12 – 平板麦克声音路径仿真结果
图 12 – 平板麦克声音路径仿真结果

图 12(a)所示是谐振峰值频率大约21.6 kHz的声音路径的频响曲线,图12(b) 所示是在21.6 kHz谐振频率下气压在声音路径内的分布情况。 在该谐振频率下,MEMS振膜承受的气压最大。

结论

下面的指导原则有助于麦克风声音路径的频响优化。

● 声音路径尽量最短、最宽。将声音路径外部入口加宽有助于改进频响,而将声音路径的麦克风端加宽,则会降低频响性能。

● 设法不让声音路径内存在任何空腔。假如无法避免,则尽量让空腔远离麦克风声孔。

● 声音路径弯曲似乎对频响影响不大。

● 质地柔软的密封圈材料可弱化谐振,提高频响性能。

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MEMS麦克风? 频响? 传感器? 谐振?

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