一种可行的解决方案就是采用电容式方案,来制造微型麦克风。这一方法的优点就是:在集成电路制造工艺中使用的所有材料都可用于传感器的制造。但是采用单芯片工艺制造微麦克风有相当难度,因为在两个电容极板之间的空气介质只能有很小的间隔。而且,由于尺寸的限制,在一些应用场合偏置电压很难满足。基于上述问题,对于电容式麦克风的研究一直没有间断过
灵敏度
指麦克风的开路电压与作用在其膜片上的声压之比。实际上,麦克风在声场必然会引起声场散射,所以灵敏度有两种定义。一种是实际作用于膜片上的声压,称为声压灵敏度,另一种是指麦克风未置入声场的声场声压,称为声场灵敏度,其中声场灵敏度又分为自由场灵敏度和扩散场灵敏度。通常录音用麦克风给出声压灵敏度,测量用麦克风因应用类型给出声压或声场灵敏度 。
灵敏度的单位是伏/帕(伏特/帕斯卡,V/Pa),通常使用灵敏度级来表示,参考灵敏度为1V/Pa
话筒的种类:话筒按其结构不同,一般分为动圈式、晶体式、炭粒式、铝带式和电容式等数种,其中常用的是动圈式话筒和电容式话筒,前者耐用、便宜,后者娇嫩、价格高、但特性优良。
动圈式话筒是通过振膜感应声波造成的空气压力变化,带动置于磁场中的线圈切割磁力线产生与声压强度变化相应的微弱电流信号。通常动圈话筒噪音低,无需馈送电源,使用简便,性能稳定可靠。
电容话筒的核心是一个电容传感器。电容的两极被窄空气隙隔开,空气隙就形成电容器的介质。在电容的两极间加上电压时,声振动引起电容变化,电路中电流也产生变化,将这信号放大输出,就可得到质量相当好的音频信号。另外有一种驻级体式电容话筒,采用了驻级体材料制作话筒振膜电极,不需要外加极化电压即可工作,简化了结构,因此这种话筒非常小巧廉价,同时还具有电容话筒的特点,被广泛应用在各种音频设备和拾音环境中。电容话筒的灵敏度高,频率响应好,音质好。
有动圈式、电容式、驻极体和近新兴的硅微传声器,此外还有液体传声器和激光传声器。
动圈传声器音质较好,但体积庞大。
驻极体传声器体积小巧,成本低廉,在电话、手机等设备中广泛使用。
硅微麦克风基于CMOSMEMS技术,体积更小。其一致性将比驻极体电容器麦克风的一致性好4倍以上,所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用,其中,匹配得更好的麦克风将改进声波形成并降低噪声。