?。停牛停樱ㄎ⑿蜋C電系統(tǒng)）麥克風(fēng)外形較小，與目前廣泛采用的駐極體麥克風(fēng)相比，具備更強的耐熱、抗振和防射頻干擾性能。由于強大的耐熱性能，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)采用全自動表面貼裝（ＳＭＴ）生產(chǎn)工藝，而大多數(shù)駐極體麥克風(fēng)則需手工焊接。這不僅能簡化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，而且能夠提供更高的設(shè)計自由度和系統(tǒng)成本優(yōu)勢。

　　想象一下不到普通麥克風(fēng)一半大小并帶有集成音頻信號處理功能，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)可以作為單芯片手機一個集成部分。新型ＭＥＭＳ麥克風(fēng)的全部潛能還有待挖掘，但是批采用這種技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)在多種應(yīng)用中體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端移動電話。

　　工作原理

　　英飛凌麥克風(fēng)ＳＭＭ３１０內(nèi)含兩塊芯片：ＭＥＭＳ芯片和ＡＳＩＣ芯片。兩顆芯片被封裝在一個表面貼裝器件中。ＭＥＭＳ芯片包括一個剛性穿孔背電極和一片彈性硅膜。ＭＥＭＳ芯片的用作電容，將聲壓轉(zhuǎn)換為電容變化。ＡＳＩＣ芯片用于檢測ＭＥＭＳ電容變化，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，傳遞給相關(guān)處理器件，如基帶處理器或放大器等。ＡＳＩＣ　芯片是標(biāo)準(zhǔn)的ＩＣ技術(shù)。因此，這種雙芯片式方法能夠快速向ＡＳＩＣ增添額外功能。這種功能既可以是額外構(gòu)件，如音頻信號處理、ＲＦ屏蔽，也可以是任何可以集成在標(biāo)準(zhǔn)ＩＣ上的功能。

　　性能特點

　　今天我們使用的大多數(shù)麥克風(fēng)都是駐極體電容器麥克風(fēng)（ＥＣＭ），這種技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史。ＥＣＭ　的工作原理是利用具有電荷隔離的聚合材料振動膜。

　　與ＥＣＭ的聚合材料振動膜相比，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)在不同溫度下的性能都十分穩(wěn)定，不會受溫度、振動、濕度和時間的影響。由于耐熱性強，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)可承受２６０℃的高溫回流焊，而性能不會有任何變化。由于組裝前后敏感性變化很小，這甚至可以節(jié)省制造過程中的音頻調(diào)試成本。

　?。停牛停欲溈孙L(fēng)需要　ＡＳＩＣ提供外部偏置，而ＥＣＭ則不需要這種偏置。有效的偏置將使整個操作溫度范圍內(nèi)都可保持穩(wěn)定的聲學(xué)和電氣參數(shù)。ＭＥＭＳ芯片的外部偏置還支持設(shè)計具有不同敏感性的麥克風(fēng)。

　　傳統(tǒng)ＥＣＭ的尺寸通常比ＭＥＭＳ麥克風(fēng)大，并且不能進(jìn)行ＳＭＴ操作。ＳＭＴ回流焊簡化了制造流程，可以省略一個制造步驟，而該步驟現(xiàn)在通常以手工方式進(jìn)行。

　?。桑门c駐極體電容器麥克風(fēng)內(nèi)信號處理電子元件并無差別，但這是一種已經(jīng)投入使用的技術(shù)。在駐極體中，必須添加ＩＣ，而在ＭＥＭＳ麥克風(fēng)中，只需在ＩＣ上添加額外的專用功能即可。與ＥＣＭ相比，這種額外功能的優(yōu)點是使麥克風(fēng)具有很高的電源抑制比。也就是說，如果電源電壓有波動，則會被有效抑制。

　?。樱停停常保暗闹悄埽粒樱桑迷O(shè)計使得其功耗非常低，只有標(biāo)準(zhǔn)ＥＣＭ的三分之一（在１．５－３．３?。值碾娫措妷合?，ＳＭＭ３１０的電流消耗為￣７０?。浚?，如表１所示）。

　　表１：新型ＳＭＭ３１０硅基ＭＥＭＳ麥克風(fēng)的特性參數(shù)。

　　另一個優(yōu)點是集成在ＩＣ上的寬帶射頻抑制性能，這一點不僅對移動電話這樣的射頻應(yīng)用尤其重要，而且對所有與移動電話工作原理類似的設(shè)備（如助聽器）都非常重要。ＳＭＭ３１０有一個金屬蓋，可以對射頻進(jìn)行屏蔽。

　　ＭＥＭＳ麥克風(fēng)的小型振動膜還有另一個優(yōu)點，直徑不到１ｍｍ的小型薄膜其重量同樣輕巧，這意味著，與ＥＣＭ相比，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)會對由安裝在同一ＰＣＢ上的揚聲器引起的ＰＣＢ　噪聲產(chǎn)生更低的振動耦合。

　　廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

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

　　圖１：帶有額外３０ｐＦ　電容進(jìn)行共模抑制的移動電話應(yīng)用示例

　　尺寸不僅指麥克風(fēng)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(yīng)用包括：中高端移動電話、數(shù)碼相機、ＰＤＡ或游戲控制臺等。

　?。粒摹∞D(zhuǎn)換器可以很容易地集成在ＡＳＩＣ中。通過給麥克風(fēng)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(fēng)還有另一個優(yōu)點。在ＶｏＩＰ日漸風(fēng)行的情況下，筆記本電腦可以當(dāng)作電話來使用。采用麥克風(fēng)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(jìn)行調(diào)節(jié)。但要計算來自一個陣列中不同麥克風(fēng)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(fēng)，如ＭＥＭＳ麥克風(fēng)。

　　除消費應(yīng)用和數(shù)據(jù)處理應(yīng)用領(lǐng)域外，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)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(yīng)用都有可能用到ＭＥＭＳ麥克風(fēng)。中高端應(yīng)用的系統(tǒng)成本大致相同。但是，ＭＥＭＳ麥克風(fēng)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(shù)的大好時機，以便將來從中受益。

　　技術(shù)展望

　　英飛凌推出新產(chǎn)品系列？硅基ＭＥＭＳ麥克風(fēng)，該產(chǎn)品系列中的款產(chǎn)品是ＳＭＭ３１０？ＳＭＴ模擬輸出單端麥克風(fēng)。半導(dǎo)體制造商具備制造該產(chǎn)品系列的能力。首先是ＭＥＭＳ設(shè)計和制造能力，其次是ＡＳＩＣ（專用集成電路）設(shè)計和制造能力，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?。停牛停欲溈孙L(fēng)市場。聲頻公司必須依賴半導(dǎo)體代工廠提供相關(guān)技術(shù)并與他們分享利潤?，F(xiàn)在，像英飛凌這樣的半導(dǎo)體公司的進(jìn)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(fēng)險。

　　尺寸的進(jìn)一步縮小將會受到制造過程中標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行操作。其實限制主要來自ＭＥＭＳ尺寸本身，ＭＥＭＳ的尺寸不到當(dāng)今普通麥克風(fēng)的一半。

　?。粒樱桑谩≈袑⒓筛喙δ?，Ａ／Ｄ　轉(zhuǎn)換和數(shù)字輸出是步。此外，還可利用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，如風(fēng)噪信號過濾構(gòu)件。專用接口和信號預(yù)處理也將成為一個很大的應(yīng)用領(lǐng)域。ＲＦ　屏蔽也將得到進(jìn)一步改進(jìn)。

　　在音頻方面，也會有很多變化。ＳＭＭ３１０針對人聲進(jìn)行了優(yōu)化，但是在２０Ｈｚ－２０ｋＨｚ的頻率范圍內(nèi)，還有較高的聲學(xué)敏感性。很難預(yù)測何時會出現(xiàn)帶有集成式麥克風(fēng)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。