[发明专利]一种硅基MEMS阵列扬声器

权利要求书

1.一种硅基MEMS阵列扬声器，其特征在于：

包括基板，

多个MEMS微声单元，多个MEMS微声单元阵列在基板上，所述MEMS微声单元有1024个；

MEMS微声单元包括作为中间电极的振膜、连接在振膜上下表面的上绝缘片和下绝缘片以及作为上电极的上传导板和作为下电极的下传导板，上传导板安装在上绝缘片上，下传导板安装在下绝缘片上，所述上绝缘片和下绝缘片上都设有中心孔，上传导板设有多个与中心孔连通的发音孔，下传导板上设有与中心孔连通的通气孔；

其中，单个MEMS微声单元的声压级通过如下算法进行设定：

S1，通过comsol模拟得出单个MEMS微声单元的振膜的谐振频率F0为X；

S2，预设硅基MEMS阵列扬声器的谐振频率F0为Y；

S3，那么硅基MEMS阵列扬声器在1m处F0点的声压级，公式中a为MEMS微声单元的单个数量，b为MEMS阵列扬声器中MEMS微声单元的总数量，即单个微声单元的声压级；

S4，验证S3中的SPL₁，通过带有电荷的膜片受到上下极板交变电场的作用，膜片上单元运动满足振动方程：

，

m为单元质量，c为阻尼，k为刚度，u为位移向量，t为时间，f(t)为电场力载荷；

满足波动方程：

，

其中波数，w为角频率，C₀为声速，p(x)为传播方向x处声压，

取参考声压为Po＝2×10-5Pa，空间内任一处声压级Lp为：

，公式中p为该处声压；

计算得出微声单元在1cm的声压SPLa，再通过公式，公式中L_a为a处的距离，L_b为b处的距离，得出微声单元SPL₁进行验证。

2.根据权利要求1所述的一种硅基MEMS阵列扬声器，其特征在于：单个MEMS微声单元的形状为等边六边形。

3.根据权利要求1所述的一种硅基MEMS阵列扬声器，其特征在于：所述振膜包括正六边形的边缘部和圆形的中间部，中间部位于边缘部的中心，中间部与边缘部之间通过S型悬挂线连接。

4.根据权利要求3所述的一种硅基MEMS阵列扬声器，其特征在于：所述S型悬挂线有四条。

5.根据权利要求3所述的一种硅基MEMS阵列扬声器，其特征在于：所述振膜和悬挂线的材质都为硅膜。