麦克风

大多数麦克风都是驻极体电容器麦克风（ECM），这种技术已经有几十年的历史。ECM 的工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。与ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小，这甚至可以节省制造过程中的音频调试成本。目前，集成电路工艺正越来越广泛地被应用在传感器及传感器接口集成电路的制造中。这种微制造工艺具有精确、设计灵活、尺寸微型化、可与信号处理电路集成、低成本、大批量生产的优点。早期微型麦克风是基于压阻效应的，有研究报道称，制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶硅膜为敏感膜的麦克风。但是，在敏感膜内不存在应力的情况下，这样大并且很薄的多晶硅膜的一阶谐振频率将低于300Hz。一阶谐振频率在这样低的频段范围内将导致麦克风在听觉频率范围内的频率响应极不均匀(灵敏度的变化量大于40dB)，这对于麦克风应用是不可接受的。当敏感膜内存在张应力时，其谐振频率将增大，却以牺牲灵敏度为代价。当然，可以通过调整敏感膜的尺寸来获得更高的一阶谐振频率，但是这仍将减小灵敏度。由此可见，压阻式方案并不适于微型麦克风的制造 。

一种可行的解决方案就是采用电容式方案，来制造微型麦克风。这一方法的优点就是：在集成电路制造工艺中使用的所有材料都可用于传感器的制造。但是采用单芯片工艺制造微麦克风有相当难度，因为在两个电容极板之间的空气介质只能有很小的间隔。而且，由于尺寸的限制，在一些应用场合偏置电压很难满足。基于上述问题，对于电容式麦克风的研究一直没有间断过 。

相比传统的驻极体麦克风，微机电系统（micro-electro-mechanical systems，MEMS）麦克风拥有体积小、耐热性好、一致性好、稳定性好、可靠性高、抗射频干扰等优势，还可以输出数字信号并有利于智能化发展，其市场规模在近10年保持快速增长的势头，各种新兴应用层出不穷，从智能手机到智能音箱，再到真无线立体声（true wireless stereo，TWS）耳机。

麦克风的历史可以追溯到19世纪末，贝尔（Alexander Graham Bell）等科学家致力于寻找更好地拾取声音的办法，以用于改进当时的最新发明——电话。期间他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风，这些麦克风效果并不理想，只是勉强能够使用 。

1949年，威尼伯斯特实验室（森海塞尔的前身）研制出MD4型麦克风，它能够在嘈杂环境中有效抑制声音回授，降低背景噪音。这就是世界上第一款抑制反馈的降噪型麦克风 。

1961年，德国汉诺威的工业博览会上，森海塞尔推出了MK102型和MK103型麦克风。这两款麦克风诠释了一个全新的麦克风制造理念——RF射频电容式，即采用小而薄的振动膜，具有体积小，重量轻的特点，同时能够保证出色的音质；另外，这种麦克风对电磁干扰非常敏感。它们对气候的影响具有很强的抗干扰性能，非常适用于一些全新的领域。例如，探险队的使用，日夜在室外操作，面对温差极大的、气候恶劣的户外条件，该麦克风仍然表现出众 。