MEMS麦克风的声学设计
密封圈厚度对频响的影响
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/274816.htm麦克风密封圈是在麦克风声孔与产品外壳声孔之间起到气密作用。在安装一个麦克风密封圈后,声孔至麦克风前室长度被延长,导致频响发生变化。下面的仿真实验是将长度不同但直径固定(400μm)的圆管置于麦克风声孔上,评估密封圈厚度对频响的影响程度。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/a40835a8b316611a03bdd92a1e58fc73.jpg)
图5– MP34DT01频响与密封圈厚度关系
从仿真实验中不难看出,增加一个密封圈会破坏频响性能。在增加密封圈(如果是下声孔麦克风,还要增加一个印刷电路板)后,实际声孔长度被延长,导致谐振频率降低,高频部分的灵敏度提高。更厚的密封圈将会提高谐振器瓶颈长度,导致谐振频率降低,高频响应性能变差。
密封圈内径对频响的影响
下一个仿真实验是评估内径不同但厚度固定(2mm)的密封圈对频响的影响。图6所示是使用不同内径密封圈的仿真实验结果。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/24b965a81873ad80526a5d7325d22384.jpg)
图6– MP34DT01频响与密封圈内径关系
这些仿真数据表明,增加麦克风密封圈内径可提高谐振频率,提升总体频响性能。
声音路径形状对频响的影响
到此,仿真结果符合求解Helmholtz谐振方程式获得的预测结果。下面的仿真实验讨论声音路径形状变化对频响的影响,这项预测难度很大。图7(a)所示结构是一个长4mm、直径600μm的简易声音路径,其它仿真实验都以这个简单结构为基准。为了模拟密封圈、产品外壳声孔和印刷电路板声孔的宽度和形状的变化,仿真实验增加了长度、半径和形状不同的腔体,声音路径变得非常复杂。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/6c66b0639d5f3cfff9cffae51738c3dc.jpg)
图7–声音路径形状变化
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/d724e07b4b2e32f5f3b07660512888d9.jpg)
图8– MP34DB01在不同声音路径形状时的频响
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/02ff6157d1238b4ca62012a8a531dc63.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/5fffd51d76a5101fa00c88ffbd07a9f7.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/201505/b324b37aa275a9c51d7fbe3c6343ffe4.jpg)
评论