Anders als Elektret-Kondensatormikrofone weisen die MEMS-Mikrofone durch die externe elektrische Vorladung eine höhere Stabilität bei Temperaturbelastung auf. Sie sind aufgrund ihrer kurzzeitigen Hitzebeständigkeit von bis zu 260C für die Oberflächenmontage (engl. surface-mounting technology; kurz SMT) geeignet. Gegenüber den ECMs erlaubt dies eine maschinelle und somit kostengünstigere Montage. Ein weiterer Vorteil von MEMS-Mikrofonen ist deren sehr kleine Bauform im Bereich weniger Millimeter. Silizium als Trägermaterial ermöglicht dabei die Herstellung sehr dünner Membranen, mit Dicken im Zehntel Mikrometer und Durchmessern im Millimeter Bereich. Diese sehr kleinen Abmessungen ermöglichen es, den Trend der Miniaturisierung mitzugehen und mehrere Mikrofone kostengünstig und platzsparend in eine Applikation zu integrieren. Veranlasst durch die steigenden Ansprüche der Unterhaltungselektronik im Bereich der Akustik und bedingt durch die immer leistungsfähigeren Mikroprozessoren, werden mehrere Mikrofone in einer Anwendung eingesetzt um dadurch die Klangqualität, anhand verschiedener Signalverarbeitungsalgorithmen, zu verbessern.
Für die Qualität vieler Audioalgorithmen spielt neben der Mikrofonpositionierung, deren Amplituden- und Phasengleichheit im Ausgangssignal eine entscheidende Rolle. Durch die Integration immer komplexerer Signalverarbeitungsalgorithmen in die Unterhaltungselektronik kann die Aufnahmequalität positiv beeinflusst werden. Eine Bedingung hierfür ist die elektroakustische Gleichheit der eingesetzten MEMS-Mikrofone. Deshalb fordern Smartphonehersteller MEMS-Mikrofone mit Streuungen der Empfindlichkeiten, bzw. Sensitivitäten, kleiner 1 dB.
Abweichungen der Fertigungsprozesse von Sensor, ASIC und Gehäuse führen zu Streuungen der Sensitivitäten. Eine einfache Methode um die geforderten Sensitivitätsspezifikationen einzuhalten ist die Selektion der Mikrofone im Produktionstest, anhand der elektroakustischen Messdaten. Nachteil dieser Methode ist jedoch eine geringe Ausbeute bei großen Sensitivitätsstreuungen.
Eine für die Massenproduktion von MEMS-Mikrofonen effektivere Methode die Ausbeute zu steigern, ist das Vorsortieren auf Silizium-Chip Ebene. Hierfür werden die Kapazität des Sensors und die vom ASIC erzeugte elektrische Vorladespannung auf Waferebene vermessen. Anschließend wird jedem Sensor ein passender ASIC-Chip zugeordnet. Dadurch werden bei der Integration beider
Chips in ein Gehäuse, unterschiedliche Prozesstoleranzen durch Kombination passender Eigenschaften ausgeglichen und Sensitivitätsstreuungen reduziert.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Methode besteht darin, dass die Einflüsse nachfolgender Prozessschritte, sowie spätere äußere Einwirkungen nicht mit kompensiert werden. So wird zum Beispiel durch die Verbindung des SensorChips mit dem Trägersubstrat eine zusätzliche mechanische Spannung auf die Membran ausgeübt. Diese beeinflusst die Membranauslenkung durch den Schall und damit die Sensitivität.
Des weiteren können anhand passend gewählter Einstellungen sowohl das Signal-Rausch-Verhältnis (engl. signal-to-noise ratio; kurz SNR), als auch die gesamten harmonischen Verzerrungen (engl. total harmonic distortion; kurz THD) bei sehr hohen Schalldrücken beeinflusst werden. Der SNR ist maßgeblich für die Aufnahmequalität von Sprache und Musik verantwortlich, da bei einem hohen SNR auch Schall mit einem geringen Schallpegel aufgenommen werden kann. Mit dem Vordringen der Unterhaltungselektronik in den Sport- und Freizeitbereich steigen die Anforderungen an das elektroakustische Mikrofonverhalten bei sehr hohen Schalldruckpegeln, wie zum Beispiel bei Aufnahmen auf Rockkonzerten oder bei Fallschirmsprüngen. In Zukunft werden, neben immer kleineren Gehäuseabmessungen, auch die elektroakustischen Anforderungen und die Anforderungen an die Zuverlässigkeit immer weiter steigen.
Mal ganz naiv gefragt: warum nicht einfach hinter nem Akku (ggf. zwei oder drei in Reihe schalten) einen 78xx Regler mit ausreichend dimensionierten Kondensatoren und - falls nötig - etwas Abschirmung nehmen und anschliessend bei Bedarf Regelung über Spannungsteiler?ruessel hat geschrieben: ↑Mo 06 Dez, 2021 10:34 Dabei ist das Netzteil schon eines der Besten aus China - Meanwell. Bin erschüttert, meine Hochachtung an alle die Mischpulte bauen und das Netzteil in den PreAmps sauber gesiebt bekommen. Ich habe alles versucht - RC Siebung, dicke fette Elkos - nix hat die Spikes wirklich auf Null gezähmt.
Danke. Hatte nur das Foto gesehen.Das sind keine MEMS Kapseln
lolund der Staub zeugt auch nicht gerade von Liebe zur Kamera