MEMS加速度计关键技术与在声学拾音器中的革新应用

本文主要探讨了MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）加速度计在声学拾音器中的应用，特别是在消费电子领域的新应用。MEMS加速度计是一种集成微电子和机械结构的器件，其核心组成部分是两组可移动的栅条结构，通过测量它们在受力时的移动来感知加速度。这种微型化的设计，使得传感器尺寸达到微米级别，依赖于高精度的半导体光刻和蚀刻工艺。 文章首先介绍了典型的MEMS加速度计的工作原理，如ADXL50和ADXL202±2g型号，它们能感应从低到高的加速度范围，并具备高带宽，如20kHz。在设计上，通过调整机械参数如弹簧刚度和质量，以及结构阻尼，实现了对各种环境条件下的灵敏度和性能优化。 在声学拾音器的应用方面，由于MEMS加速度计的体积小、质量轻，不会对乐器产生显著影响，因此在乐器振动感应和音质捕捉中具有独特优势。然而，早期的商业产品因带宽限制，其在声学拾音领域的应用较为受限。近期的技术进步，例如制造出尺寸仅为5mm×5mm×2mm的高带宽加速度计，极大地推动了其在声学传感器领域的广泛应用，如在手机、蓝牙耳机、投影仪等设备中的使用，甚至是音乐设备的振动分析。 此外，文章还提到了单芯片和双芯片解决方案的区别，前者提供更高的测量分辨率，而后者在处理信号时需要克服连接线路的寄生电容问题。MEMS加速度计以其精密设计和高性能，在不断拓宽其在声学拾音器中的应用场景，为现代电子设备提供了更为精确和便捷的振动检测功能。