Mit dem Aufkommen von Smartphones sind sie nicht mehr so klein
und dick wie früher. Heutzutage wird der Klangqualität und der
Größe von Mobiltelefonen immer mehr Bedeutung beigemessen. Daher
erscheinen auch Siliziummikrofone in unserem Blickfeld. Aus
welchem Material bestehen Siliziummikrofone? Wie funktioniert
es?
Ein Siliziummikrofon ist ein Miniatursensor. Druck wird
hauptsächlich durch Schallveränderungen erzeugt, und dann wird
durch Druckgradienten die Membran des Siliziummikrofons
verformt, was zu einer Änderung des Kapazitätswerts zwischen der
Membran und der Silizium-Rückwand führt. Der Kapazitätswert
ändert sich, wenn die Kapazitätsspannung in Änderungen im
Schaltkreis umgewandelt und dann vom Schaltkreis verstärkt wird.
Die Spannung wird vom Sensor verstärkt, um ein Spannungssignal
zu bilden.
Um dieses Ziel zu erreichen, möchte das Siliziummikrofon
einen Widerstand mit hoher Impedanz als Vorspannung für das MEMS
verwenden. Mithilfe des Widerstands wird auf dem Sensor eine
feste Ladung erzeugt und die Ausgangsspannung ist proportional
zur Form der Membran. Die Verformung der Membran hängt eng mit
ihrer Steifigkeit zusammen, die umgekehrt proportional ist, d.
h. je geringer die Steifigkeit, desto größer die Verformung. Die
Ausgangsspannung ist umgekehrt proportional zum Luftspalt und je
kleiner der Luftspalt, desto höher die Empfindlichkeit.
Im Vergleich zu herkömmlichen Mikrofonen haben
Siliziummikrofone folgende Vorteile: 1. Sie können Schall direkt
in elektrische Signale umwandeln. 2. Sie sind hochempfindlich.
3. Sie sind sturz- und stoßfest. 4. Sie sind klein und leicht.
5. Sie können bei hohen Temperaturen geschweißt werden.
Smartphones verfügen im Allgemeinen über mehr als 8
Siliziummikrofone, die die Schallposition genau lokalisieren und
in lauten Umgebungen eine klare Sprachübertragung ermöglichen.
Siliziummikrofone haben ein breites Anwendungsspektrum. Im
Bereich der biomedizinischen Geräte können sie für Hörgeräte und
elektronische Ohren verwendet werden. In der
Computerkommunikationsbranche können sie für Mobiltelefone,
Digitalkameras, Freisprecheinrichtungen, Laptops usw. verwendet
werden. Mit der boomenden Entwicklung der Elektronikindustrie
und der Weiterentwicklung von Herstellungsprozessen und
Verpackungstechnologien werden die Designprodukte von
Siliziummikrofonen immer funktionaler. Die Vorteile sind kurz,
klein, leicht, dünn, energiesparend und günstig.
Das Hauptmaterial von Siliziummikrofonen sind
Siliziumhalbleiter, die sich positiv auf analoge
Verstärkungsschaltungen auswirken. Dieses Material eignet sich
sehr gut für den Einsatz in leichten, dünnen und kurzen Geräten.
Heutzutage werden immer mehr Siliziummikrofone in intelligenten
Geräten verwendet. Ich glaube, dass mittlerweile jeder ein
teilweises Verständnis des Funktionsprinzips und der Materialien
von Mikrofonen hat. Wenn Sie mehr erfahren möchten, können Sie
sich an Fachleute wenden.
