[發明專利]校準微機電話筒

有效

• 申請號: 200710161208.1
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101155442A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 卡斯坦·法萊森;延斯·K.·波爾森;拉斯·J.·斯坦博格;約澤夫·J.·G.·博世
• 申請（專利權）人: 桑尼奧公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00;H04R3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董莘

1.一種MEMS話筒組件，包括話筒外殼，所述話筒組件包括：

-聲音入口；

-MEMS換能器元件，具有底板和相對于所述底板可更換的振動膜；

-可控偏壓發生器，用于在所述振動膜與所述底板之間提供DC偏壓；

-存儲器，用于存儲信息；

-可控放大器，用于接收來自所述MEMS換能器元件的電信號，以及提供輸出信號，所述可控放大器用于根據放大器增益設置，將來自所述MEMS換能器的電信號放大；

-處理器，用于從所述存儲器檢索信息，以及用于：

-根據來自所述存儲器的放大器增益設置信息，控制所述放大器的增益，和

-根據來自所述存儲器的信息，控制所述偏壓發生器以提供DC偏壓。

2.根據權利要求1的MEMS話筒組件，其中所述MEMS換能器元件從所述底板到所述振動膜具有1-10μm，例如2-5μm的距離。

3.根據權利要求1的MEMS話筒組件，其中所述可控偏壓發生器用于生成區間在5-20V的DC偏壓。

4.根據權利要求1的MEMS話筒組件，其中所述存儲器包括類型屬于由以下類型組成的組的存儲器電路：

RAM、PROM、EPROM、EEPROM、閃存、一次可編程存儲器、以及存基于熔絲連接技術的存儲器。

5.一種對包括MEMS換能器元件的MEMS話筒組件進行校準的方法，所述方法包括步驟：

-測量或估計所述MEMS換能器元件的塌陷電壓，

-基于所述測量或估計的塌陷電壓，確定所述MEMS換能器元件的DC偏壓，以及

-將關于所述確定的DC偏壓的信息寫入到所述話筒組件的存儲器。

6.根據權利要求5的方法，其中所述測量/估計步驟包括步驟：

-對所述MEMS換能器元件施加DC偏壓，

-對所述MEMS換能器元件施加預定聲壓，

-在施加DC偏壓和預定聲壓期間，測量所述MEMS換能器元件的聲靈敏度，以及

-基于所述測量的靈敏度和所述施加DC偏壓確定所述塌陷電壓。

7.根據權利要求5的方法，其中所述測量/估計步驟包括步驟：

-在監測底板與振動膜之間電容值的同時，增加在所述MEMS換能器元件的底板與振動膜之間提供的DC電壓，直至在第一電壓處檢測出所述電容值的預定增加，

-基于所述第一電壓估計所述塌陷電壓。

8.根據權利要求5的方法，還包括步驟：

-對所述MEMS換能器元件施加與所述確定DC偏壓相對應的DC電壓，

-對所述MEMS換能器元件施加預定聲壓，

-在放大器中，響應于所述聲壓，將所述MEMS換能器元件的信號輸出放大，并輸出放大后的信號，

-基于所述放大后的信號和預定信號參數，確定放大器增益設置，以及

-將關于所述確定的放大器增益設置的信息寫入到所述存儲器。

9.根據權利要求8的方法，還包括：

在執行確定所述放大器增益設置的步驟之前，將所述MEMS換能器元件與所述放大器在公共襯底載體上永久性電互連的步驟。

10.根據權利要求5的方法，其中對于包括多個MEMS話筒的MEMS話筒晶片，執行所述測量或估計MEMS換能器元件的塌陷電壓的步驟。

11.根據權利要求10的方法，其中根據所述多個MEMS換能器的MEMS換能器子集，對所述MEMS換能器元件的塌陷電壓進行估計。

12.一種對多個MEMS話筒組件進行校準的方法，所述方法包括：

-自單批晶片或單個晶片提供多個MEMS換能器元件，

-在每個話筒組件中提供MEMS換能器元件，

-根據權利要求5的方法校準所述多個MEMS話筒組件的子集，并且由此導出DC偏壓信息，

-至少將所述導出的DC偏壓信息寫入到所述多個MEMS話筒組件的剩余話筒組件的對應存儲器。