[发明专利]确定具有电容电极和压电电极的MEMS麦克风的绝对灵敏度的系统和方法

说明书

确定MEMS麦克风（100）的绝对灵敏度的麦克风系统和方法。麦克风系统包括扬声器（155）、MEMS麦克风（100）和控制器（205）。扬声器（155）被配置为生成声压。MEMS麦克风（100）包括电容电极（105）、背板（110）和压电电极（115）。电容电极（105）被配置为使得声压引起第一移动并生成第一机械压力。压电电极（115）耦合到电容电极（105）并被配置为基于声压来生成第一压电响应信号。压电电极（115）还被配置为基于第一机械压力来生成第二压电响应信号。控制器（205）被配置为基于第一移动来确定第一电容响应并且基于第一电容响应、第一压电响应信号和第二压电响应信号来确定电容电极（105）的绝对灵敏度。

技术领域

本公开的实施例涉及既具有电容电极又具有压电电极的微电子机械系统（MEMS）麦克风。

背景技术

MEMS麦克风中的电极的绝对灵敏度是电极输出对给定标准声学输入的电响应。一般来说，MEMS麦克风中的绝对灵敏度的允许产品变化正在减少。另外，确定MEMS麦克风中的绝对灵敏度的允许测试时间也正在减少。

发明内容

在MEMS麦克风中将压电电极与电容电极进行耦合增加了可以被用来确定绝对灵敏度的第二相互传感器。

因此，一个实施例提供了一种麦克风系统。该麦克风系统包括扬声器、MEMS麦克风和控制器。扬声器被配置为基于扬声器控制信号来生成声压。MEMS麦克风包括电容电极、背板和压电电极。电容电极被配置为使得声压引起电容电极的第一移动。电容电极还被配置为基于电容控制信号来生成第一机械压力。背板位于电容电极的第一侧上。压电电极耦合到电容电极。压电电极被配置为基于声压来生成第一压电响应信号。压电电极还被配置为基于第一机械压力来生成第二压电响应信号。控制器耦合到扬声器、电容电极、背板和压电电极。控制器被配置为生成扬声器控制信号。控制器还被配置为基于电容电极的第一移动来确定第一电容响应。控制器还被配置为生成电容控制信号。控制器还被配置为基于第一电容响应、第一压电响应信号和第二压电响应信号来确定电容电极的绝对灵敏度。

另一个实施例提供了一种确定MEMS麦克风的绝对灵敏度的方法。MEMS麦克风包括电容电极、背板和压电电极。压电电极耦合到电容电极。该方法包括由扬声器基于扬声器控制信号来生成声压。该方法还包括由控制器响应于声压来确定电容电极的第一电容响应。该方法还包括由控制器响应于声压来确定压电电极的第一压电响应。该方法还包括由电容电极基于电容控制信号来生成第一机械压力。该方法还包括由控制器响应于第一机械压力来确定压电电极的第二压电响应。该方法还包括由控制器基于第一电容响应、第一压电响应和第二压电响应来确定电容电极的绝对灵敏度。

又一个实施例提供了一种麦克风系统。麦克风系统包括扬声器、MEMS麦克风和控制器。扬声器被配置为基于扬声器控制信号来生成声压。MEMS麦克风包括可移动膜和背板。可移动膜包括压电电极和电容电极。电容电极被配置为使得声压引起电容电极的第一移动。电容电极还被配置为基于电容控制信号来生成第一机械压力。压电电极被配置为基于声压来生成第一压电响应信号。压电电极还被配置为基于第一机械压力来生成第二压电响应信号。背板位于电容电极上。控制器耦合到扬声器、电容电极、背板和压电电极。控制器被配置为生成扬声器控制信号。控制器还被配置为基于电容电极的第一移动来确定第一电容响应。控制器还被配置为生成电容控制信号。控制器还被配置为基于第一电容响应、第一压电响应信号和第二压电响应信号来确定电容电极的绝对灵敏度。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一些实施例的MEMS麦克风的横截面视图。

图2是根据一些实施例的MEMS麦克风和扬声器的横截面视图。

图3是根据一些实施例的MEMS麦克风的横截面视图。

图4是根据一些实施例的MEMS麦克风的横截面视图。