MEMS麥克風的聲學設計
密封圈厚度對頻響的影響
本文引用地址:http://2s4d.com/article/274816.htm麥克風密封圈是在麥克風聲孔與產(chǎn)品外殼聲孔之間起到氣密作用。在安裝一個麥克風密封圈后,聲孔至麥克風前室長度被延長,導致頻響發(fā)生變化。下面的仿真實驗是將長度不同但直徑固定(400μm)的圓管置于麥克風聲孔上,評估密封圈厚度對頻響的影響程度。
圖5– MP34DT01頻響與密封圈厚度關系
從仿真實驗中不難看出,增加一個密封圈會破壞頻響性能。在增加密封圈(如果是下聲孔麥克風,還要增加一個印刷電路板)后,實際聲孔長度被延長,導致諧振頻率降低,高頻部分的靈敏度提高。更厚的密封圈將會提高諧振器瓶頸長度,導致諧振頻率降低,高頻響應性能變差。
密封圈內(nèi)徑對頻響的影響
下一個仿真實驗是評估內(nèi)徑不同但厚度固定(2mm)的密封圈對頻響的影響。圖6所示是使用不同內(nèi)徑密封圈的仿真實驗結果。
圖6– MP34DT01頻響與密封圈內(nèi)徑關系
這些仿真數(shù)據(jù)表明,增加麥克風密封圈內(nèi)徑可提高諧振頻率,提升總體頻響性能。
聲音路徑形狀對頻響的影響
到此,仿真結果符合求解Helmholtz諧振方程式獲得的預測結果。下面的仿真實驗討論聲音路徑形狀變化對頻響的影響,這項預測難度很大。圖7(a)所示結構是一個長4mm、直徑600μm的簡易聲音路徑,其它仿真實驗都以這個簡單結構為基準。為了模擬密封圈、產(chǎn)品外殼聲孔和印刷電路板聲孔的寬度和形狀的變化,仿真實驗增加了長度、半徑和形狀不同的腔體,聲音路徑變得非常復雜。
圖7–聲音路徑形狀變化
圖8– MP34DB01在不同聲音路徑形狀時的頻響
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