Bagaimana untuk mereka bentuk meter aras bunyi berdasarkan MEMS?
MEMS ialah sistem mikroelektromekanikal yang direka menggunakan bahan yang sama (biasanya silikon) dan teknik etsa yang digunakan untuk membuat litar mikroelektronik. Teknik ini boleh membina struktur skala mikro dan nano dengan ketepatan tinggi dan kebolehulangan. Mikrofon MEMS adalah sangat kecil tetapi sangat sensitif (lantai hingar biasanya lebih baik daripada 30dBA). Banyak mikrofon MEMS menyepadukan amplifikasi dan cip pensampelan digital pada tahap peranti (malah tahap cip), dengan itu secara langsung memberikan isyarat digital dan mengurangkan kos bahagian lain sistem atau instrumen. Selain itu, penyepaduan langsung litar analog-ke-digital pada peringkat peranti menghapuskan hingar elektromagnet yang digabungkan dengan talian input analog dalam reka bentuk konvensional.
Mikrofon MEMS dihasilkan menggunakan proses microetching yang dikawal ketat, jadi ciri individu setiap mikrofon MEMS adalah sangat konsisten. Ia adalah sangat linear (0.1 peratus jumlah herotan harmonik (HD) atau lebih baik pada 1kHz/94dB SPL) dan mempunyai julat dinamik yang luas (biasanya lebih baik daripada 30dBA hingga 120dBA). Di samping itu, mikrofon MEMS mempunyai sedikit kepekaan terhadap perubahan suhu, dan begitu juga, diafragma mikrofonnya adalah sangat kecil dan nipis sehingga ia lebih 10 kali kurang sensitif kepada getaran berbanding mikrofon elektrostatik. Di samping itu, mikrofon MEMS boleh didapati secara meluas dalam pasaran elektronik pengguna, jadi ia juga sangat murah. Kepekaan mereka kekal sangat stabil dari semasa ke semasa dan biasanya tidak memerlukan penentukuran semula untuk kekal dalam spesifikasi Jenis I.
Kelebihan ini menjadikan mikrofon MEMS sesuai untuk reka bentuk. Sudah tentu, mikrofon MEMS mempunyai beberapa kekurangan untuk diperbaiki jika mereka ingin mereka bentuk meter aras bunyi yang cekap.
Oleh kerana mikrofon MEMS menyediakan isyarat digital pada tahap peranti, adalah tidak mungkin untuk mengeluarkan rongga sensitif tekanan daripada litar dan menguji pautan analog secara berasingan. Semua piawaian yang berkaitan untuk meter aras bunyi telah ditulis pada tahun 1970-an dan mengandaikan bahawa reka bentuk meter aras bunyi terdiri daripada satu rongga mikrofon yang memacu rantai pemprosesan analog atau penukar analog-ke-digital (ADC) diikuti dengan rantai pemprosesan digital. Ini memerlukan penggunaan isyarat elektrik dan bukannya mikrofon untuk menguji meter paras bunyi. Mikrofon MEMS, sebaliknya, melengkapkan penukaran analog-ke-digital pada tahap peranti, yang bermaksud bahawa walaupun meter aras bunyi mungkin mempunyai prestasi yang diperlukan untuk mematuhi standard, ia tidak boleh diuji menggunakan kaedah yang dinyatakan dalam piawaian itu.
Disebabkan saiz struktur silikon mikrofon MEMS yang sangat kecil, zarah habuk kecil pun boleh dengan mudah memasuki rongga mikrofon dan merosakkannya. Tegasan statik dan dinamik yang sangat tinggi (biasanya melebihi 160 dB-SPL) juga boleh menyebabkan kerosakan pada struktur silikon kecil ini.
Mikrofon MEMS biasanya mempunyai resonans yang tajam dalam julat 10kHz hingga 20kHz. Pembetulan untuk resonans ini diperlukan supaya tindak balas frekuensi meter aras bunyi berada dalam had piawaian yang sesuai.
