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资料介绍

MEMS声音传感器

一、MEMS声音传感器概述

MEMS声音传感器是基于**微机电系统(Micro-Electro-Mechanical SystemMEMS**技术制造的微型声学传感器件,能够将声信号转换为可测量的电信号,是当前消费电子、工业检测、汽车电子、医疗健康等领域应用最广泛的声传感核心部件。

相比于传统的驻极体电容麦克风(ECM),MEMS声音传感器具备体积小、功耗低、一致性好、抗干扰能力强、可贴片封装适合批量自动化生产等突出优势,随着智能手机、无线耳机、智能音箱等消费电子产品的普及,MEMS声音传感器已经逐步替代传统ECM成为市场的主流产品。

二、MEMS声音传感器的工作原理

MEMS声音传感器主要分为电容式、压阻式、压电式三种主流类型,其中电容式MEMS声音传感器占市场出货量的90%以上,不同类型的工作原理存在差异:

(一)电容式MEMS声音传感器

电容式MEMS声音传感器核心结构由可活动的振动膜片和固定的背极板构成,两者共同组成一个平行板电容器。当声波传递到传感器表面时,声压会推动振动膜片发生形变,改变振动膜与背极板之间的间距,进而导致电容器的电容值发生变化,通过后续信号处理电路将电容变化转换为对应输出电压,即可还原出入射声波的信息。

为了提升信噪比和灵敏度,多数电容式MEMS声音传感器会在背极板上设计声学通孔,减小膜片振动时的空气阻尼,同时搭配专用的CMOS信号处理芯片,实现信号放大、模数转换等功能,部分高端产品还集成了多个传感单元实现阵列功能。


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