Die meisten wasserdichten Mikrofone sind Elektret-Kondensatormikrofone, die seit Jahrzehnten im Einsatz sind. Das Funktionsprinzip von ECM besteht in der Verwendung einer Polymermembran mit Ladungsisolierung. MEMS-Mikrofone werden nicht durch Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit und Zeit beeinflusst und werden bei unterschiedlichen Temperaturen mit Polymervibrationsfilmen von ECM verglichen.
Aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit können
MEMS-Mikrofone Hochtemperatur-Reflow-Löten bei 260 °C ohne
Leistungseinbußen überstehen. Die Empfindlichkeitsänderungen vor
und nach der Montage sind minimal, sodass auch die Kosten für
die Audio-Fehlerbehebung während des Herstellungsprozesses
gesenkt werden können. Gegenwärtig wird die Anwendung der
integrierten Schaltkreistechnologie bei der Herstellung von
Sensoren und integrierten Schaltkreisen für Sensorschnittstellen
immer weiter verbreitet. Dieses Mikrofertigungsprozess-Tool.
Im Frequenzbereich einer so niedrigen Resonanzfrequenz
kann der Frequenzgang des Hörfrequenzbereichs des Mikrofons sehr
ungleichmäßig werden (mit Empfindlichkeitsänderungen von über 40
dB), was den Einsatz in wasserdichten Mikrofonen unakzeptabel
macht. Wenn der empfindliche Film Zugspannung ausgesetzt ist,
erhöht sich die Resonanzfrequenz, jedoch auf Kosten der
Empfindlichkeit. Natürlich kann die Größe der empfindlichen
Membran angepasst werden, um eine höhere primäre
Resonanzfrequenz zu erreichen, aber die Empfindlichkeit nimmt
trotzdem ab. Es ist ersichtlich, dass das Druckwiderstandsschema
nicht für die Herstellung wasserdichter Mikrofone geeignet ist.
Eine mögliche Lösung besteht darin, eine kapazitive Lösung
zur Herstellung von Miniaturmikrofonen zu verwenden. Der Vorteil
dieser Methode besteht darin, dass alle im Herstellungsprozess
integrierter Schaltkreise verwendeten Materialien für die
Sensorherstellung verwendet werden können. Es ist jedoch
ziemlich schwierig, Miniaturmikrofone mithilfe der
Single-Chip-Technologie herzustellen. Denn das Luftmedium
zwischen den beiden Kondensatorplatten kann nur einen kleinen
Abstand haben. Darüber hinaus verfügen einige Anwendungen
aufgrund von Größenbeschränkungen möglicherweise nicht über
zufriedenstellende Offsetspannungen. Aufgrund dieser Probleme
wurde die Forschung an kapazitiven Mikrofonen nicht
unterbrochen.
Die Geschichte wasserdichter Mikrofone lässt sich bis ins
späte 19. Jahrhundert zurückverfolgen, als Wissenschaftler wie
Bell hart daran arbeiteten, bessere Möglichkeiten zur
Klangauswahl zu finden, um die damals neue Erfindung des
Telefons 3354 zu verbessern. Zuvor hatten sie
Flüssigkeitsmikrofone und Kohlemikrofone erfunden, die eine
schlechte Leistung hatten und nur verwendet werden konnten.
Auf der Industrieausstellung in Hannover 1961 präsentierte
Sennheiser die Mikrofone MK102 und MK103. Diese beiden Mikrofone
verwenden ein neues Mikrofonherstellungskonzept mit kapazitivem
3354RF-HF-Mikrofon, das über eine kleine und dünne Membran
verfügt, um ein kleines, leichtes und hochwertiges Mikrofon zu
gewährleisten. Darüber hinaus ist dieses Mikrofon sehr
empfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen. Das
Mikrofon weist eine starke Entstörungsleistung bei klimatischen
Einflüssen auf und wird von Erkundungsteams verwendet, die Tag
und Nacht im Feld arbeiten. Selbst bei großen
Temperaturunterschieden und rauen Außenbedingungen ist das
Mikrofon immer noch sehr gut.
