MEMS asosida ovoz balandligi o'lchagichni qanday loyihalash mumkin?
MEMS - bu mikroelektronik sxemalarni yaratish uchun ishlatiladigan bir xil materiallar (odatda kremniy) va ishlov berish usullaridan foydalangan holda ishlab chiqarilgan mikroelektromexanik tizimlar. Ushbu usullar yuqori aniqlik va takrorlanuvchanlikka ega mikro va nano o'lchovli tuzilmalarni qurishi mumkin. MEMS mikrofonlari juda kichik, lekin juda sezgir (shovqin darajasi odatda 30 dBA dan yaxshiroq). Ko'pgina MEMS mikrofonlari qurilma darajasida (hatto chip darajasida) kuchaytirish va raqamli namuna olish chiplarini birlashtiradi va shu bilan raqamli signallarni bevosita ta'minlaydi va tizim yoki asbobning boshqa qismlari narxini pasaytiradi. Bundan tashqari, qurilma darajasida analog-raqamli sxemalarni to'g'ridan-to'g'ri integratsiyalashuvi an'anaviy dizaynlarda analog kirish liniyalari bilan bog'langan elektromagnit shovqinlarni yo'q qiladi.
MEMS mikrofonlari qattiq nazorat ostida mikroetching jarayoni yordamida ishlab chiqariladi, shuning uchun har bir MEMS mikrofonining individual xususiyatlari juda mos keladi. Ular juda chiziqli (0,1 foiz umumiy garmonik buzilish (HD) yoki 1kHz/94dB SPLda yaxshiroq) va keng dinamik diapazonga ega (odatda 30dBA dan 120dBA gacha). Bundan tashqari, MEMS mikrofonlari harorat o'zgarishiga nisbatan sezgir emas va shunga o'xshab, ularning mikrofon diafragmalari juda kichik va ingichka bo'lib, ular elektrostatik mikrofonlarga qaraganda tebranishlarga nisbatan 10 baravar kam sezgir. Bundan tashqari, MEMS mikrofonlari maishiy elektronika bozorida keng tarqalgan, shuning uchun ular ham juda arzon. Ularning sezgirligi vaqt o'tishi bilan juda barqaror bo'lib qoladi va odatda I turdagi spetsifikatsiyalar doirasida qolish uchun qayta kalibrlashni talab qilmaydi.
Ushbu afzalliklar MEMS mikrofonlarini dizayn uchun ideal qiladi. Albatta, MEMS mikrofonlari, agar ular samarali ovoz balandligi o'lchagichni ishlab chiqmoqchi bo'lsa, ularni to'ldirish uchun ba'zi kamchiliklarga ega.
MEMS mikrofonlari qurilma darajasida raqamli signallarni ta'minlaganligi sababli, bosimga sezgir bo'shliqni kontaktlarning zanglashiga olib tashlash va analog aloqani izolyatsiyada sinab ko'rish mumkin emas. Ovoz balandligi o'lchagichlari uchun barcha tegishli standartlar 1970-yillarda yozilgan va ovoz balandligi o'lchagich dizayni analog ishlov berish zanjirini yoki analog-raqamli konvertorni (ADC) boshqaradigan yagona mikrofon bo'shlig'idan iborat bo'lib, raqamli ishlov berish zanjiridan iborat deb taxmin qilingan. Bu ovoz balandligi o'lchagichlarini sinash uchun mikrofonlar o'rniga elektr signallaridan foydalanishni talab qiladi. Boshqa tomondan, MEMS mikrofonlari qurilma darajasida analog-raqamli konvertatsiyani yakunlaydi, ya'ni ovoz balandligi o'lchagichi standartga mos keladigan ishlashga ega bo'lsa ham, uni ushbu maqolada ko'rsatilgan usullar yordamida sinab ko'rish mumkin emas. bu standart.
MEMS mikrofonlarining kremniy konstruksiyalarining juda kichik o‘lchamlari tufayli hatto mayda chang zarralari ham mikrofon bo‘shlig‘iga osongina kirib, ularga zarar yetkazishi mumkin. Juda yuqori statik va dinamik kuchlanishlar (odatda 160 dB-SPL dan yuqori) ham ushbu kichik kremniy tuzilmalariga zarar etkazishi mumkin.
MEMS mikrofonlari odatda 10kHz dan 20kHz diapazonda keskin rezonanslarga ega. Ovoz darajasi o'lchagichning chastota javobi tegishli standart chegaralariga to'g'ri kelishi uchun ushbu rezonansni tuzatish talab qilinadi.
