Microfones miniatura são o tipo de microfone mais amplamente produzido globalmente, categorizados principalmente em microfones eletretos e microfones MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Esses microfones são componentes integrais encontrados em dispositivos cotidianos, variando de celulares e computadores a fones de ouvido Bluetooth. Este artigo explora os princípios operacionais e as aplicações desses dois tipos de microfones miniatura.
Microfones de eletreto
Microfones eletretos, também conhecidos como microfones condensadores eletretos (ECM), usam um material dielétrico chamado eletreto, que inerentemente carrega uma carga. Essa carga inerente forma um capacitor com o diafragma, efetivamente fornecendo sua própria voltagem de polarização.
Microfones eletretos requerem um FET (Field-Effect Transistor) para converter a impedância. Eles não necessitam de uma tensão de polarização externa, simplificando o projeto do circuito, normalmente precisando apenas de energia para o FET. Muitos microfones eletretos integram o FET diretamente dentro da cápsula do microfone, deixando apenas dois terminais de conexão expostos. Com os avanços na tecnologia de fabricação, os microfones eletretos se tornaram muito pequenos, com alguns tendo um diâmetro tão pequeno quanto 3 mm. Além disso, para suportar a soldagem por refluxo de alta temperatura para montagem de PCB, versões de Surface-Mount Device (SMD) de microfones eletretos foram desenvolvidas.
Vantagens e aplicações:
- Estrutura Simples: Não há necessidade de tensão de polarização externa, o que resulta em projetos de circuitos mais simples.
- Tamanho compacto: Ideal para microfones de lapela e headset.
- Ampla aplicação: Amplamente utilizado em estúdios de gravação, apresentações de música ao vivo e gravações em salas de concerto.
- Avanços: Melhorias contínuas na tecnologia de fabricação melhoraram significativamente o desempenho e a qualidade dos microfones eletreto.
Microfones MEMS
Os microfones MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), também conhecidos como microfones de silício, são menores e amplamente utilizados em smartphones modernos, computadores e vários aplicativos.
Um microfone MEMS típico projetado para captura de áudio compreende um chip ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) e um sensor de pressão, ambos alojados em um invólucro durável. As ondas sonoras entram por uma abertura e interagem com o diafragma e a base, formando uma câmara. O chip ASIC é projetado e embalado especificamente para ser uma parte integrante do sistema de microfone MEMS, controlando a tensão de polarização no sensor de pressão e medindo mudanças de capacitância para gerar sinais de saída.
Princípio de funcionamento e design:
- Design Integrado: Incorpora um chip ASIC e um sensor de pressão dentro de um gabinete robusto.
- Processamento de sinal eficiente: O chip ASIC gerencia a tensão de polarização no sensor de pressão e processa sinais medindo mudanças de capacitância. Ele integra ADC e controle de E/S, emitindo diretamente áudio digital PDM de 1 bit.
Conclusão
Avanços contínuos na tecnologia de microfones em miniatura expandiram suas aplicações em vários dispositivos. Microfones eletretos e microfones MEMS, representando a vanguarda da tecnologia de microfones em miniatura, desempenham papéis indispensáveis em diversos campos. Como fornecedores de componentes de microfones, estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade que atendam a diversos requisitos de aplicação.
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