声学传感器
豪帮高科声学传感器为 MEMS 硅麦克风,用半导体工艺将振膜与背极集成在硅片上,可承受回流焊温度随整机一同过炉,已交付的工业级定制型号最小封装尺寸 2.3×1.6 mm、功耗控制在 100 μA 以下,频率响应可覆盖 20 Hz 至 20 kHz,主要用于 TWS 耳机主动降噪、语音交互与长期无人值守的监控设备。
声学传感器选型要点(4 条)
信噪比决定安静环境下的拾音下限
信噪比是硅麦最主要的选型指标,它决定了在低声压环境下有多少有效信号能从本底噪声中分离出来。语音交互与远场拾音对信噪比的要求高于通话降噪,因为要在数米外分离出说话人。指标标注通常以 94 dB SPL 为参考声压,比较不同厂商数据时需确认参考条件一致。
声学过载点决定大声压下是否失真
声学过载点是总谐波失真达到规定值时对应的声压级,它决定了麦克风在高声压环境(演唱会、风噪、近距离喊话)下会不会削顶失真。主动降噪用的参考麦克风需要拾取环境噪声的完整动态范围,对过载点的要求高于通话麦克风。
模拟输出与数字输出的取舍
模拟输出的硅麦成本低、延迟小,但走线易受干扰,适合到编解码芯片距离很短的结构。数字输出在麦克风内部完成模数转换,抗干扰能力强、便于多麦阵列同步,适合走线较长或需要多麦协同的设计。主动降噪对延迟敏感,架构选择需与降噪芯片方案一起确定。
顶进声与底进声要匹配整机结构
声孔开在封装顶面还是底面(PCB 面),决定了整机开孔与声腔的设计方式。底进声便于把麦克风贴在 PCB 内侧、由 PCB 开孔引入声音,外观面更整洁;顶进声则需要声腔导管对齐封装顶部。这个选择在结构设计早期就要定下来,后期更换会牵动整个声学腔体。
声学传感器由传感器事业部研发,采用 MEMS 硅麦克风方案。
硅麦在整机里的位置
硅麦克风本身只完成声电转换,它的实际表现很大程度上取决于整机的声学结构:声孔尺寸、声腔容积、防尘网的声阻、以及麦克风到声孔的导管长度,都会改变频率响应。器件指标是上限,结构设计决定能兑现多少。
因此硅麦选型不适合脱离整机结构单独进行,建议在结构方案初稿阶段就介入。
与压力传感器的工艺同源关系
硅麦与 MEMS 压力传感器都基于硅微机械加工工艺,敏感元件都是硅膜片,差别在于压力传感器测的是静态压差、硅麦测的是声压的快速交变分量。两者在封装、贴装与批次追溯环节的管控方式一致。
常见问题
硅麦克风和驻极体麦克风该怎么选?
硅麦用 MEMS 工艺把振膜和背极做在硅片上,尺寸小、批次一致性好,并且能承受回流焊温度,可以和其他元件一起过炉,适合自动化产线;驻极体麦克风的驻极体材料不耐高温,通常需要后焊或手工装配,但在部分低成本场合仍有价格优势。消费电子的自动化产线普遍选硅麦。
TWS 耳机的主动降噪需要几个麦克风?
典型的混合式主动降噪需要两个:一个前馈麦克风放在耳机外侧拾取环境噪声,一个反馈麦克风放在靠近耳道一侧监测残余噪声,降噪芯片据此生成反相声波。通话还需要额外的通话麦克风。具体数量与布局由降噪算法方案决定,选型时应与降噪芯片厂商的参考设计对齐。
硅麦克风的灵敏度单位为什么是负值?
因为灵敏度以 1 V/Pa 为参考基准用分贝表示,实际输出远小于该基准,取对数后自然是负值。例如 -38 dBV/Pa 表示在 1 Pa(94 dB SPL)声压下输出约 12.6 mV。数值越接近零表示灵敏度越高。比较不同型号时要确认参考基准一致,模拟麦和数字麦的灵敏度标注方式不同,不能直接对比数字大小。
硅麦克风能做到多小、功耗能压到多低?
已交付的工业级定制型号采用超微封装,最小封装尺寸为 2.3×1.6 mm,功耗控制在 100 μA 以下,频率响应覆盖 20 Hz 至 20 kHz。这几项指标是配合畜牧养殖监控场景做的定制优化:超微封装满足动物佩戴设备的小型化要求,频率响应范围覆盖畜禽咳嗽、吼叫、进食等声音信号的采集需求,低功耗则关系到设备在养猪场、奶牛场等无人值守环境下的电池续航。声学结构同时做了防尘、防氨气腐蚀的优化。标准型号的尺寸与功耗规格请联系传感器事业部确认。
声学传感器的完整型号列表在哪里查?
声学传感器目前未进入官网的产品目录检索,标准型号清单尚在整理。已有的交付案例以定制型号为主。选型需求可通过销售邮箱联系传感器事业部,说明应用场景、输出形式、信噪比、封装尺寸与功耗要求。
