Ein Mikrofon, auch Mikrofon genannt, ist die Übersetzung eines Senders. Ein Mikrofon ist ein Energieumwandlungsgerät, das Schallsignale in elektrische Signale umwandelt. Es gibt dynamische Spulen-, kapazitive, Elektret- und neuerdings auch Silizium-Mikromikrofone sowie Flüssigkeitsmikrofone und Lasermikrofone. Die meisten Mikrofone sind kapazitive Elektretmikrofone, die mit einer Membran aus Polymermaterial mit Ladungsisolierung arbeiten.
Telefone können je nach Energieumwandlungsprinzip in zwei
Typen unterteilt werden: elektrische Mikrofone und kapazitive
Mikrofone. Der elektrische Typ kann weiter in dynamische
Spulenmikrofone und Gürtelmikrofone unterteilt werden.
Zu den üblichen kommerziellen Mikrofonen gehören
Kondensatormikrofone, Kristallmikrofone, Kohlefasermikrofone,
dynamische Mikrofone usw. Häufig verwendete kapazitive Mikrofone
verwenden zwei Arten von Energiequellen:
Gleichstrom-Vorspannungsversorgung und Elektret-Dünnschicht.
Sowohl kapazitive Mikrofone als auch Kristallmikrofone wandeln
Schallenergie in elektrische Energie um, um ein sich änderndes
elektrisches Feld zu erzeugen. Kohlemikrofone verwenden eine
Gleichspannungsquelle, um ihren Widerstand durch
Schallschwingungen zu ändern und so akustische Signale in
elektrische Signale umzuwandeln. Kapazitive, Kristall- und
Kohlemikrofone erzeugen alle Spannungssignale proportional zur
Verschiebung des empfindlichen Films, während dynamische
Mikrofone Spannungssignale proportional zur Schwingungsrate des
empfindlichen Films erzeugen. Dynamische Mikrofone verwenden
Permanentmagnete als Energiequelle und wandeln Schallenergie
durch Induktionseffekte in elektrische Energie um.
Die meisten Mikrofone sind Elektretkondensatormikrofone,
und diese Technologie gibt es schon seit Jahrzehnten. Das
Funktionsprinzip besteht in der Verwendung eines Vibrationsfilms
aus Polymermaterial mit Ladungsisolierung. Im Vergleich zur
Polymermembran von ECM weisen MEMS-Mikrofone bei
unterschiedlichen Temperaturen eine sehr stabile Leistung auf
und werden nicht durch Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit und
Zeit beeinflusst. Aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit können
MEMS-Mikrofone Hochtemperatur-Reflow-Löten bei 260 °C ohne
Leistungseinbußen überstehen. Aufgrund der minimalen
Empfindlichkeitsänderungen vor und nach der Montage können
dadurch sogar Audio-Debugging-Kosten während des
Herstellungsprozesses eingespart werden.
Derzeit wird die integrierte Schaltkreistechnologie
zunehmend bei der Herstellung von Sensoren und integrierten
Schaltkreisen für Sensorschnittstellen eingesetzt. Dieser
Mikrofertigungsprozess bietet Vorteile wie Präzision, flexibles
Design, Miniaturisierung, Integration mit
Signalverarbeitungsschaltkreisen, niedrige Kosten und
Massenproduktion.
