通过编程微调 MEMS 麦克风灵敏度:实现 ±0.5 dB 精度和 66.5 dB(A) SNR

导言

MEMS(微机电系统)麦克风因其紧凑的尺寸、坚固的结构和可靠的声学性能,已成为智能手机、智能扬声器和其他便携式电子产品中现代声学传感的基石。随着对设备间更紧密声学匹配的需求不断增加,制造商们正在寻找创新的方法来 尽量减少麦克风灵敏度偏差优化信噪比 (SNR) 跨生产批次。

无锡硅源科技有限公司因此,我们采用了最先进的方法: 通过可编程偏置和增益控制对 MEMS 麦克风进行制造后微调在保持卓越音频质量的同时,极大地减少了偏差。

为什么 MEMS 麦克风的灵敏度偏差很重要

在现代移动电话和智能设备中,通常集成了多个 MEMS 麦克风,用于执行高级音频处理任务,例如 波束成形, 噪音消除语音识别.然而、 制造公差 在微机电系统和专用集成电路(ASIC)芯片中,可引入 灵敏度失配高达 ±3 dB导致性能不理想。

传统上,MEMS 和 ASIC 芯片在组装前要进行分类或分档,以保持一致性。然而,这种方法成本高昂,而且在大批量生产时效率低下。 可编程方法相比之下,它能够 装配后进行高精度修整减少 灵敏度偏差为 ±0.5 dB 并确保所有单元的声学性能保持一致。

工作原理可编程 MEMS 麦克风

我们的创新型 MEMS 麦克风设计集成了

  • A 差分双背板 MEMS 传感器
  • A 带一次性可编程 (OTP) 逻辑的可编程 ASIC
  • A 优化前后体积的陶瓷组件

这些要素相互配合,提供 精细控制声学响应.通过编程 电容式传感器的偏置电压输出前置放大器的增益因此,传声器的灵敏度可在制造后进行调整,调整幅度为 11.2 分贝.

了解有关 MEMS 麦克风结构的更多信息,请参阅我们的 MEMS 麦克风设计指南.

结果:业界领先的调谐精度

在测试生产批次中,传声器灵敏度的标准偏差为

  • 编程前:0.97 分贝
  • 编程后: 0.11 分贝

麦克风始终符合 严格的 ±0.5 dB 灵敏度规格.此外,通过选择偏置和增益设置的最佳组合,我们实现了 信噪比超过 66.5 dB(A).

图修剪前后的灵敏度分布
(技术白皮书全文可应要求提供)。

为原始设备制造商和音频设备设计师带来的优势

  • 减少对芯片分选的需求
  • 降低生产中的废品率
  • 用于阵列处理的紧密匹配传声器
  • 优化的语音 UI 和 ANC(主动降噪)性能

无论是设计 TWS 耳机, 智能手机工业音频系统精密微调的 MEMS 麦克风为实现声音的一致性和质量提供了明确的途径。

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结论

通过利用 可编程微调技术无锡硅源科技有限公司在以下领域树立了新标准 灵敏度控制和声学匹配 用于 MEMS 麦克风。我们的技术可确保每个麦克风都符合严格的规格要求,从而为更可靠、性能更高的语音接口铺平道路。

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