如何利用MEMS麥克風改善移動設備聲學性能

廣泛的應用領域

考慮到硅基麥克風的眾多優(yōu)勢和系統(tǒng)成本，硅基麥克風對那些對尺寸、耐熱性、振動和RF都有很高要求的中高端應用，將具有很大的吸引力，例如圖1所示的應用實例。

圖1：帶有額外30pF 電容進行共模抑制的移動電話應用示例

尺寸不僅指麥克風器件的占位空間，還指那些能夠通過ASIC更高程度集成可省去的分立器件的尺寸。具有上述要求的應用包括：中高端移動電話、數(shù)碼相機、PDA或游戲控制臺等。

A/D 轉換器可以很容易地集成在ASIC中。通過給麥克風配備數(shù)字接口，音頻信號就不會因為RF 噪聲的干擾而失真。這對移動電話和筆記本電腦而言都是一個優(yōu)勢。

對于筆記本電腦而言，硅基麥克風還有另一個優(yōu)點。在VoIP日漸風行的情況下，筆記本電腦可以當作電話來使用。采用麥克風陣列軟件，可以對筆記本電腦附近或整個空間(如會議室)的方向敏感性進行調節(jié)。但要計算來自一個陣列中不同麥克風的延遲信號的聲音方向，則需要具有非常穩(wěn)定性能的麥克風，如MEMS麥克風。

除消費應用和數(shù)據(jù)處理應用領域外，MEMS麥克風對工業(yè)、醫(yī)療及汽車行業(yè)也有很大的吸引力，從機器監(jiān)視、助聽器到車載免提裝置等應用都有可能用到MEMS麥克風。中高端應用的系統(tǒng)成本大致相同。但是，MEMS麥克風還有很大的發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)在也許就是了解這種全新技術的大好時機，以便將來從中受益。

技術展望

英飛凌推出新產品系列—硅基MEMS麥克風，該產品系列中的第一款產品是SMM310—SMT模擬輸出單端麥克風。半導體制造商具備制造該產品系列的核心能力。首先是MEMS設計和制造能力，其次是ASIC(專用集成電路)設計和制造能力，最后是大批量低成本封裝能力。迄今為止，聲頻公司一直占據(jù)著幾乎整個 MEMS麥克風市場。聲頻公司必須依賴半導體代工廠提供相關技術并與他們分享利潤?，F(xiàn)在，像英飛凌這樣的半導體公司的進入意味著該市場擁有了新的選擇，并且降低了元件購買者的風險。

尺寸的進一步縮小將會受到制造過程中標準自動化貼裝工具的限制，因為音頻端口不能采用真空工具進行操作。其實限制主要來自MEMS尺寸本身，MEMS的尺寸不到當今普通麥克風的一半。

ASIC 中將集成更多功能，A/D 轉換和數(shù)字輸出是第一步。此外，還可利用標準構件，如風噪信號過濾構件。專用接口和信號預處理也將成為一個很大的應用領域。RF 屏蔽也將得到進一步改進。

在音頻方面，也會有很多變化。SMM310針對人聲進行了優(yōu)化，但是在20Hz-20kHz的頻率范圍內，還有較高的聲學敏感性。很難預測何時會出現(xiàn)帶有集成式麥克風并能記錄美妙立體聲的單片式錄像電話，但是，毫無疑問我們正在朝著這個方向發(fā)展。