Moralo oa PCB oa Microphone: Kamoo Boto ka Boyona e Bopang Boleng ba Hao ba Molumo

Ho PCB ea maekerofounu , karolo eo motho e mong le e mong a shebaneng le eona ke sensor - empa boto e e potileng e etsa bonyane halofo ea mosebetsi. Tsela eo lets'oao le e nkang, moo metsi a fatše a lulang teng, hore na molumo o fihla joang diaphragm, le hore na karolo e kopantsoe hantle hakae kaofela li etsa qeto ea hore na u hapa puo e hlakileng kapa rekoto e tletseng mohoo, e se nang letho. Tataiso ena e nka boto ea maekerofounu e le sistimi ea molumo le ea motlakase, eseng feela sebaka sa ho nka bohato, 'me e tsamaea ka liqeto tse arolang moralo o khutsitseng, o nang le kutlo ho o lerata. Boitsebiso bo tšoanang boa sebetsa ho sa tsotelehe hore na u batlile PCB ea maekerofounu, boto ea maekerofounu, boto ea elektroniki ea maekerofounu ea MEMS, kapa boto ea maekerofounu ea electret - kaofela li theohela ho sensor, koung, le ho thella fatše.

Se latelang ke seo baenjiniere ba rona ba ho kopanya li-acoustic le li-acoustic ho Highleap Electronics ba se hlahlobang hang ha maekerofounu e hlaha holim'a bili ea thepa - pele boto e etsoa le pele ho phetolo ea pele ea motlakase.

1. PCB ea Maekerofouno ke Eng le Hore na ke Hobane'ng ha Boto e le Karolo ea Li-Acoustics

Maekerofouno PCB ke boto ea potoloho e tšoereng sensor ea maekerofouno ka 'mele' me e tsamaisa tlhahiso ea eona - hammoho le leeme lefe kapa lefe, ho sefa, le referense ea fatše - ho codec, microcontroller, kapa amplifier. Meralong ea sejoale-joale maekerofouno hangata ke karolo e kenngoang holim'a metsi, kahoo boto ha se feela sejari: e etsa karolo ea tsela ea molumo le referense ea motlakase eo sensor e itšetlehileng ka eona.

Sena se totobetse haholo ka dimaekrofono tsa MEMS tse ka tlase ho kou, moo modumo o sa keneleng ka karolo ho hang. O kena ka lesoba le tjhekilweng ka hara PCB ka kotloloho ka tlasa sensor. Tabeng eo bophara ba lesoba la boto, plating, le seal pakeng tsa maekrofono le boto ke diparamithara tsa moralo wa acoustic hanyane ka hanyane jwalo ka diaphragm ka boyona.

Ketane ea matšoao botong e tloaelehileng ea maekrofono

Bakeng sa maekerofouno a analog, ketane ke sensor → leqhubu la leeme → trace e phahameng ea impedance → codec kapa pre-amp input. Bakeng sa maekerofouno a dijithale, sensor e kopanya amplifier le converter ea analog-to-digital, e ntšang molapo o tsamaisoang ke oache oa PDM kapa I2S. Ka tsela efe kapa efe, boto e tlameha ho sireletsa lets'oao le lenyenyane, le phahameng la impedance, le senyehang habonolo ho tsoa lipotolohong tsa dijithale tse lerata le tsa matla tse arolelanang PCB e tšoanang.

Hobaneng boto e etsa qeto ea boleng ba molumo

Mapolanka a mabedi a hahiloeng ka karolo e tšoanang ea maekerofouno a ka utloahala a fapane ka ho feletseng. Lerata la ho potoloha fatše, khokahano ea li-ripple ho ea moleng oa bias, kou ea acoustic e sa koaloang hantle, kapa lesoba la molumo le boholo bo fosahetseng ka leng le tla senya rekoto. Sensor e beha siling ho latela boleng; boto e etsa qeto ea hore na u fihlella siling e kae.

2. MEMS khahlano le Electret, Analog khahlano le Dijithale: Ho Khetha Sensor

Qeto ea pele mabapi le PCB ea maekerofounu efe kapa efe ke theknoloji ea sensor le mokhoa oa eona oa tlhahiso. Likhetho tsena li amana le sebopeho sohle, kahoo li lokela ho ba tsa qalong ea moralo, eseng qetellong.

MEMS khahlanong le electret condenser (ECM)

Maekerofouno ea MEMS ke sensor ea silicon micro-electro-mechanical e ka har'a sephutheloana se senyenyane se kentsoeng holim'a metsi se nang le amplifier e hahiloeng kahare. E ka kopanngoa hape, e tsitsitse haholo karolong e 'ngoe le e 'ngoe, e tsitsitse ho feta mocheso, 'me e nyane - ke ka lebaka leo e laolang lifono, lilaptop, li-earbud, le meralo e mengata e mecha. Maekerofouno ea electret condenser (ECM) e sebelisa diaphragm ea polymer e chariloeng le JFET; ha e theko e tlase 'me e ka utloahala e le ntle haholo, empa hangata ke kane e nang le lesoba kapa e khomaretsoeng ka terata e kopantsoeng ka letsoho kapa e felisitsoeng ka thoko hobane karolo ea electret e ka senyeha ke mocheso o khutlang hape.

Tlhahiso ea analog khahlanong le ea dijithale

Maekerofouno ea analog e ntša motlakase o monyane o lokelang ho fetisetsoa ka hloko ho codec 'me o kotsing ea lerata tseleng. Maekerofouno ea dijithale e fetola molumo hore e be likotoana ka har'a sephutheloana, kahoo tlhahiso ea eona ea PDM kapa I2S e matla haholo ha e le hōle 'me e itšireletsa lerata le lengata la boto - ka litšenyehelo tsa ho hloka oache le tsela ea dijithale. Bakeng sa li-array tsa li-mic tse ngata le mekhoa e melele ea ka hare, dijithale hangata lia hlola; bakeng sa meralo e mekhutšoanyane le e bonolo ea li-mic tse le 'ngoe, analog e ka ba tsela e theko e tlase.

Ho bala linomoro tsa leqephe la data

Dintlha tse pedi di tsamaisa kgetho kahare ho theknoloji. Karolelano ya letshwao ho lerata (SNR) , e fanweng ho dB(A), e o bolella hore na mokatong wa lerata wa maekerofounu o kgutsitse hakae - karolo ya 65 dB(A) e hlwekile ka ho utlwahala ho feta ya 58 dB(A) bakeng sa mehlodi e hole kapa e kgutsitseng. Kutloisiso (ho dBV/Pa bakeng sa analog, dBFS bakeng sa dijithale) e beha boemo ba tlhahiso mme e thusa ho bapisa ho nyoloha ha maemo tlase. Ntlha ya ho feteletsa molumo wa acoustic (AOP) e bohlokwa bakeng sa dibaka tse lerata. Kgetha SNR bakeng sa ho hlaka, kutloisiso bakeng sa boemo, le AOP bakeng sa hlooho.

3. Moralo oa Kou ea Acoustic: Kou e ka Holimo, Kou e ka Tlase, le Sealing

Hore na molumo o fihla joang diaphragm ka 'mele ke karolo ea moralo oa PCB oa maekrofono hangata e nyenyefatsoa. ​​Fumana kou e fosahetseng 'me esita le molumo oa sensor ea boleng bo holimo o sa utloahale, o utloahala o lerata, kapa o lerata.

Kou e holimo khahlanong le kou e tlase

Maekerofouno e kaholimo e na le sebaka sa eona sa molumo karolong e ka holimo ea sephutheloana, kahoo boto e ka tlase e tiile 'me lesoba le lula ka har'a sekoahelo sa sehlahisoa ho e-na le hoo. Maekerofouno e ka tlase e nka molumo ka lesoba le ka tlase ho sensor, e leng se bolelang hore PCB e tlameha ho ba le lesoba le tšoanang ka tlase ho sensor, le lumellanang le lesoba la acoustic la sekoahelo. Meralo ea sekoahelo se ka tlase e tloaelehile hobane e lumella kanale ea molumo ho feta ka boto ka mokhoa o hloekileng ho kena ka har'a sesebelisoa, empa e etsa hore PCB e be karolo ea sebopeho sa acoustic.

Ho lekanya le ho qeta lesoba la molumo la PCB

Lesoba la modumo hangata ke le lenyenyane le phunngweng ka hara sebaka sa 0.25–0.5 mm, le bolokwa le se na maske ya solder mme le hokahantswe ka hara mamello e boletsweng ke moetsi. Paterone ya pad e e potileng e kenyelletsa lesale le kwetsweng kahoo paste ya solder e etsa gasket e sa keneng moya pakeng tsa maekerofounu le boto - haeba paste e kena ka hara lesoba kapa sekontiri se dutla, dikamore tsa acoustic tse ka pele le tse ka morao di kgutsufatswa mmoho mme SNR e a putlama. Lesoba hangata le tlohelwa le sa peilwa kapa le laolwa ka ho latela sebaka sa morekisi wa maekerofounu ho qoba ho fetola bophara ba yona bo sebetsang.

Ho sireletsa kou e kopanngoang

Kaha kou e tlameha ho lula e butsoe ebile e hloekile, hangata li-PCB tsa maekrofono li hloka ts'ebetso e sa hloekang kapa filimi e sireletsang nakong ea ho hlatsoa, ​​​​hammoho le ts'ebetso e hlokolosi e le hore phallo, lerōle, kapa sekoahelo sa conformal se se ke sa kena ka lesobeng. Ena ke qeto ea ts'ebetso ea ho kopanya hammoho le ea moralo, 'me e lokela ho lumellanoa le moetsi oa hau pele ho kaho.

4. Sebopeho, ho thella le ho arola lerata bakeng sa boto e hlwekileng ya maekrofono

Hang ha sensor le kou li se li tsitsitse, sebopeho se khetholla hore na lerata le fihla lets'oong le le kae. Melao e 'maloa e laolehileng e fana ka melemo e mengata.

• Boloka meqolo ea maekerofounu ea analog e le khutšoane ebile e otlolohile ho ea ho codec, hole le ho fetola li-regulator, lioache le li-antenna.
• Fana ka referense e khutsitseng, e tsoelang pele ea mobu tlas'a maekerofounu le likarolo tsa eona tse leeme; qoba ho arola mobu ka tlas'a tsela ea lets'oao.
• Arola phepelo ho maekerofounu ka capacitor e kgothalletswang ke morekisi e behilweng haufi le phini ya motlakase ho thibela leeme.
• Tsamaisa oache ea dijithale ea PDM/I2S le data joalo ka sehlopha se ts'oanang, se sirelelitsoeng, 'me u boloke oache eo hole le maekrofono efe kapa efe ea analog e moralo o tšoanang.
• Beha maekerofounu hole le mocheso le kgatello ya mechine — matla a ho thekesela ha boto le a ho kenya sehokelo ka bobedi a ka kopanngwa le sensor.
• Ka har'a li-microphone tse ngata, bapisa bolelele ba mohlala mme o boloke sebopeho sa kou se ts'oanang e le hore ho fetoha ha mahlaseli le ho hlakola lerata ho sebetse ka tsela e boletsoeng esale pele.

Ha Highleap e hlahloba moralo oa maekrofono e le karolo ea kaho ea PCB ea molumo , re hlahloba referense ea fatše tlas'a maekrofono, sebaka sa ho arola, le - bakeng sa likarolo tse ka tlase tsa kou - lesoba la molumo le tiiso setšoantšong sa tlhahiso pele ho hahoa eng kapa eng. Ho tšoara kou e sieo kapa kou e silafetseng ea maske mohatong ona ha ho lefe letho; ho e fumana kamora ntho ea pele e tletseng mohoo ho bitsa chelete e ngata haholo.

5. Liphoso tse Tloaelehileng tsa PCB tsa Microphone le Mekhoa e Meng e Molemo

Mathata a mangata a PCB a microphone a ka lekanyetsoa esale pele ebile a ka thibeloa. Ana ke ao re a bonang khafetsa meralong e kenang.

• Ho lebala lesoba la molumo la PCB ho maekerofounu e ka tlase. Boto e entsoe e tiile 'me karolo e shoele ka mokhoa oa molumo - phoso ea boemo ba respin e bonoang feela ka mor'a ho kopanngoa.
• Ho dumella maske kapa peista ho silafatsa kou. Ho teteana ha maske ho patisa lesoba mme peista e ka le kwala; ka bobedi di bolaya karabelo. Hlalosa mokhoa o hlwekileng wa ho thibela.
• Ho phallela hape karolo ea elektrote. Li-diaphragm tsa ECM li ka lahleheloa ke chaja tlas'a mocheso o khutlang hape - sebelisa karolo ea MEMS bakeng sa SMT, kapa u felise electret ka thoko.
• Ho sebelisa maekerofounu e telele ea analog haufi le sesebelisoa sa ho fetola. Sephetho ke ho lla ho utlwahalang; fetohela ho maekerofounu ya dijithale kapa o fetole tsela mme o sireletse.
• Ho petsoha mobu tlas'a maekerofounu. Ho kgefutsa ha referense ho baka lerata; boloka phallo e sa kgaotse.
• Ho hlatsoa karolo ea molumo e sa hloekang ka matla. Metsi le masalla a koung li senya SNR; lumellana le ts'ebetso ea ho hloekisa esale pele.

Mokhoa o motle ke ho notlela lintho tse tharo pele ho sebopeho: theknoloji ea sensor (MEMS bakeng sa SMT, ECM feela ha e felisitsoe ka letsoho), mokhoa oa tlhahiso (oa dijithale bakeng sa li-array le litsela tse telele), le setaele sa kou (se laolang hore na PCB e hloka lesoba la molumo le tiiso). Etsa qeto ka tsona, neha moetsi oa hau sebaka sa maoto sa morekisi oa maekrofono le litlhoko tsa molumo, 'me moralo o setseng o latela ka mokhoa o hloekileng.

6. Moo Mabokose a Maikerofouno a Hlolwang kapa a Lahlehang: Ho Cheka, ho Sireletsa le ho Tiisa

Boto ea maekerofounu ha e tloaelehe ka hore tšobotsi ea eona ea bohlokoa ka ho fetisisa - kou ea molumo - e etsoa nakong ea tlhahiso le ho sireletsoa nakong ea kopano, kahoo mehato ena e 'meli e ke ke ea phekoloa ka thoko. Moetsi ea phunyang lesoba la kou e ka tlase o boetse o tlameha ho tšoara maske ea solder e le hore e se ke ea kena ho potoloha eona, 'me mohlophisi ea behang karolo ea MEMS o tlameha ho etsa tiiso ea solder e sa keneng moea le ho e boloka e phalla le ho hlatsoa ka ntle ho sekoti. Arola tseo ho barekisi ba babeli 'me seam ke sona hantle moo SNR e nyamelang ka khutso.

Lithupelo tsa Highleap le maske li laola lesoba la molumo 'me li tsamaisa kopano ea SMT e nang le molumo o motle moleng o le mong, li sebelisa mokhoa o sa hloekang kapa o sirelelitsoeng ke koung le mekhoa e tšoanang ea lerata le tlase eo re e sebelisang kopanong ea amplifier ea molumo . Romella sebaka sa maoto sa morekisi oa maekrofono le litlhoko tsa molumo 'me re tla netefatsa koung, ho e boloka e sa kene, le ho e tiisa pele boto ea pele e hahuoa.

Fumana Khoteshene bakeng sa PCB ea Maekerofouno ea Hao

7. Lipotso tse botsoang khafetsa

Na PCB ea maekerofounu e hloka lesoba botong?

Ke bakeng sa dimaekrofono tse ka tlase feela, moo modumo o kenang ka tlase ho karolo. Tseo di hloka lesoba le lenyenyane ka hara PCB ka kotloloho tlasa sensor, le hokahantsweng le lesoba la sekwahelo mme le pota-potilwe ke lesale la pad le kwetsweng. Dimaekrofono tse ka hodimo di nka modumo ka hara sephutheloana, kahoo boto e ka tlase ho tsona e dula e tiile.

MEMS kapa electret — ke efe e betere bakeng sa sehlahisoa sa ka?

MEMS ke mokhoa oa kamehla bakeng sa hoo e ka bang meralo eohle e mecha: e kenngoa holim'a metsi, e lumellana le phallo e ncha, e tsitsitse, 'me e nyane. Li-mic tsa condenser tsa electret li lula li khahla ha litšenyehelo li le bohlokoa 'me karolo e ka felisoa ka letsoho ho e-na le ho phallo e ncha, kaha mocheso o ncha o ka senya karolo ea electret.

Phapang ke efe pakeng tsa dimaekrofono tsa analog le tsa dijithale (PDM/I2S)?

Maekrofono ea analog e ntša motlakase o monyenyane o utloang lerata la boto ho latela mohlala oa eona. Maekrofono ea dijithale e fetola molumo ho ba bitstream ea PDM kapa I2S ka har'a sephutheloana, e leng se etsang hore e be matla haholo ha e le hōle 'me e be khetho e ntle bakeng sa li-array tsa maekrofono le litsela tse telele tsa kahare.

Ke hobane'ng ha maekerofounu ea ka e utloahala e sa utloahale kapa e lerata?

Lisosa tse tloaelehileng haholo ke kou ea molumo e koetsoeng, e sa lekanang hantle, kapa e koetsoeng hantle, 'me lerata la motlakase le kopana le mothati oa lets'oao la analog. Botong ea maekrofono, mathata a molumo hangata a khutlela morao ho seal ea kou, referense ea fatše, kapa ho arohana ha phepelo ho fapana le sensor ka boeona.

Ke SNR efe eo ke lokelang ho e batla maekerofounung ea MEMS?

Bakeng sa puo e hlakileng le tšebeliso e akaretsang, 64–65 dB(A) le ho feta ke sepheo se setle; meralo ea boleng bo holimo le ea libaka tse hōle e sebelisa likarolo tse kaholimo ho 70 dB(A). SNR e Phahameng e bolela mokatong o tlase oa lerata la motho ka mong, e leng oa bohlokoa haholo bakeng sa mehloli e khutsitseng kapa e hole.

Na li-PCB tsa maekerofounu li ka hlatsuoa ka mor'a kopano?

Li ka khona, empa kou ea molumo e tlameha ho sireletsoa. ​​Maboto a mangata a maekrofono a sebelisa mokhoa o sa hloekang kapa filimi e sireletsang nakong ea ho hloekisa kahoo metsi le masala ha li kene koung. Mokhoa oa ho hloekisa o lokela ho lumellanoa le sehokelo sa hau pele ho hahoa.