MEMS – standard technologiczny profesjonalnych mikrofonów miniaturowych. Mikrofony te charakteryzują się znacznie mniejszymi wymiarami w porównaniu nawet z najmniejszymi mikrofonami dyskretnymi. Przy zachowaniu tak małych wymiarów dalej zapewniają bardzo wysoką jakość dźwięku. Urządzenia podsłuchowe wyposażone w tę technologię cechują się zazwyczaj znacznie mniejszymi wymiarami, lepszymi parametrami oraz większą niezawodnością.
Rys. Przykładowy mikrofon wykonany w technologii MEMS
Najważniejszą różnicą mikrofonów MEMS w stosunku do innych rozwiązań jest bardzo duży zakres dynamiki, co przy niskich szumach własnych otwiera całkowicie nowe możliwości sprzętów miniaturowych wykorzystywanych jako aparatura pomiarowa lub detektywistyczne rejestratory ukryte. Są wykorzystywane do budowy sprzętów laboratoryjnych np. fonometrów, oraz profesjonalnych dyktafonów podsłuchowych dla służb specjalnych, np. SOROKA 17E.
Warstwa elektryczna to przede wszystkim sensor, będący jednocześnie kondensatorem. Technologia wykonania to krzem ze specjalną opatentowaną powierzchnią dualną. Jedna część jest sztywna i nieruchoma, druga bardzo cienka i jednocześnie elastyczna, tak aby reagowała wibracjami nawet pod wpływem najmniejszych szelestów fali akustycznej. Powierzchnia ta jest dodatkowo metalizowana i łączona ze specjalnym układem ASIC, który bada zmiany w pojemności i przetwarza dane na sygnał elektryczny i dopasowanie impedancji.
Ruchoma membrana kwarcowa jest umieszczona w środku bardzo sztywnej konstrukcji, która dodatkowo chroni ją przed uszkodzeniami od przeciążenia, a także przed silną falą akustyczną. Dodatkowo sprawia to, że mikrofon taki jest wyjątkowo mało podatny na przesterowanie, czyli nieprzyjemne zniekształcenia dźwięku spowodowane zbyt głośnym źródłem. Obudowa mikrofonu w technologii MEMS posiada wiele otworów, przez które przenika fala niesiona głosem, powodując reakcje membrany.
Stosowane są także dodatkowe otwory wentylacyjne, których zadaniem jest wyrównywanie ciśnienia i zapewnienie optymalnej pracy układu mechanicznego szczególnie przy niskich, basowych odgłosach. Średnica otworów, ich liczba, sposób wentylowania pozwala dobrać optymalne parametry mikrofonu i ma wpływ na poprawę jakości i dodatkowe parametry pracy jak np. szum i odpowiedź impulsowa.
Obudowa mikrofonów MEMS
Rys. Obudowy mikrofonów MEMS z wejściem od góry
W najczęściej stosowanych rozwiązaniach np. układach MP45DT02, jest stosowany ASIC umieszczony tuż pod otworem akustycznym. Przyrząd jest tak czuły, że jest pokrywany specjalną warstwą polimeru, aby nie docierało do niego nawet światło, jest on pokryty warstwą ochronną polimeru. Dzięki technologii MEMS czujnik jest też odsunięty od samego otworu wejściowego, co sprzyja trwałości i ogranicza dostawanie się kurzu.
Obudowy mikrofonów charakteryzują się znakomitymi parametrami, bezszumową pracą i zapewniają przyjemną płaską linię przenoszenia w bardzo szerokim paśmie częstotliwości. Dodatkowo obudowy są ekranowane, aby zapewnić odporność na oddziaływania elektromagnetyczne.
