MEMS麥克風(fēng)及其工作控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及麥克風(fēng)領(lǐng)域，具體是一種MEMS麥克風(fēng)。

背景技術(shù)：
隨著無線通訊的發(fā)展，全球移動電話用戶越來越多，用戶對移動電話的要求已不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動多媒體技術(shù)的發(fā)展，移動電話的通話質(zhì)量更顯重要，移動電話的麥克風(fēng)作為移動電話的語音拾取裝置，其性能的好壞直接影響通話質(zhì)量。目前應(yīng)用較多的是MEMS麥克風(fēng)，為了能夠達到優(yōu)越的語音拾取性能要求MEMS麥克風(fēng)同時具備較高的靈敏度和較高的聲壓級，但現(xiàn)在面對的問題是提高靈敏度和提高聲壓級對于同一個振膜結(jié)構(gòu)來講是矛盾的，即提高靈敏度就要犧牲聲壓級，提高聲壓級就要犧牲靈敏度。如何解決實現(xiàn)MEMS麥克風(fēng)同時具備高靈敏度和高聲壓級已成為本領(lǐng)域研究的熱點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種MEMS麥克風(fēng)，所述MEMS麥克風(fēng)同時具備高靈敏度和高聲壓級。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種MEMS麥克風(fēng)，其包括MEMS芯片和ASIC芯片，所述MEMS芯片和ASIC芯片電連接，所述MEMS芯片設(shè)有第一振膜、第二振膜以及背板，所述背板設(shè)置于第一振膜和第二振膜之間，所述第一振膜和第二振膜分別與所述背板間隔設(shè)置構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)C1和C2，所述電容結(jié)構(gòu)C1和C2并接設(shè)置，所述ASIC芯片包括偏置電壓電路模塊和聲壓識別電路模塊，MEMS芯片將輸入到MEMS麥克風(fēng)的輸入聲音信號轉(zhuǎn)化成供聲壓識別電路模塊識別判斷的電信號，所述聲壓識別電路模塊接收該電信號以判別輸入聲音信號的聲壓的大小，所述偏置電壓電路模塊根據(jù)所述聲壓識別電路模塊的判別結(jié)果從而為MEMS芯片提供偏置電壓以控制選擇MEMS芯片的不同電容結(jié) 構(gòu)的輸出信號作為輸出。優(yōu)選的，所述MEMS麥克風(fēng)的ASIC芯片還進一步包括放大器電路模塊和調(diào)整電路模塊，所述放大器電路模塊用來接收并放大處理MEMS芯片的輸出，所述調(diào)整電路模塊用來調(diào)整偏置電壓電路模塊提供的偏置電壓的大小和放大器電路模塊放大器增益的大小。優(yōu)選的，所述背板在其與所述第一振膜和第二振膜正對的位置上設(shè)有若干背板通孔，所述第一振膜在其與所述背板正對的位置上設(shè)有若干振膜通孔。優(yōu)選的，所述MEMS芯片進一步還包括第一基座和第二基座，所述第一基座設(shè)有與第一振膜相對的第一聲腔，所述第二基座設(shè)有與第二振膜相對的第二聲腔，所述第一基座和第一振膜之間、第二基座和第二振膜之間、第一振膜和背板之間以及第二振膜和背板之間均設(shè)有絕緣層。優(yōu)選的，所述背板上還設(shè)有防止第一振膜和第二振膜與背板貼合粘連的凸塊。優(yōu)選的，所述第一振膜上的若干振膜通孔呈圓周均勻?qū)ΨQ分布。一種MEMS麥克風(fēng)的工作控制方法，所述MEMS麥克風(fēng)包括如上述任一MEMS麥克風(fēng)，首先由MEMS芯片將輸入到MEMS麥克風(fēng)的輸入聲音信號轉(zhuǎn)化成供聲壓識別電路模塊識別判斷的電信號；接著由聲壓識別電路模塊接收該電信號以判別輸入聲音信號的聲壓的大??；當(dāng)判別出該聲壓小于高聲壓分界點時，偏置電壓電路模塊提供偏置電壓給第一振膜，此時第一振膜工作，MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1輸出的電信號；當(dāng)判別出該聲壓等于或大于高聲壓分界點時，偏置電壓電路模塊同時提供偏置電壓給第一振膜和第二振膜，此時第一振膜和第二振膜同時工作，MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1和C2疊加輸出的電信號。優(yōu)選的，所述高聲壓分界點設(shè)置為120db。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)同時具備高靈敏度和高聲壓級。【附圖說明】圖1為本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片的截面示意圖；圖2為本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片的俯視圖；圖3為本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片的仰視圖；圖4為本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)的ASIC芯片的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細說明。本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)（Micro-Electro-Mechanical-SystemMicrophone，微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)）包括MEMS芯片和ASIC（ApplicationSpecificIC，專用集成電路）芯片（未圖示），所述MEMS芯片和ASIC芯片電連接。如圖1至圖3所示為本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片1，所述MEMS芯片1設(shè)有第一振膜21、第二振膜22以及背板30，所述背板30設(shè)置于第一振膜21和第二振膜22之間，所述第一振膜21和第二振膜22分別與所述背板30間隔設(shè)置構(gòu)成電容結(jié)構(gòu)C1和C2，所述電容結(jié)構(gòu)C1和C2并接設(shè)置。所述第一振膜21、第二振膜22和背板30可以采用多晶硅或單晶硅摻雜導(dǎo)電材料制成。所述背板30上設(shè)有防止第一振膜21和第二振膜22與背板30貼合粘連的凸塊32，所述背板30在其與所述第一振膜21和第二振膜22正對的位置上設(shè)有若干背板通孔31。所述第一振膜21在其與所述背板30正對的位置上設(shè)有若干振膜通孔210，所述第一振膜21上的若干振膜通孔210呈圓周均勻?qū)ΨQ分布。所述第一振膜21上的若干振膜通孔210可以調(diào)節(jié)振膜阻尼，釋放振膜應(yīng)力，還可以平衡內(nèi)外腔體的氣壓。所述MEMS芯片1進一步還包括有第一基座11和第二基座12，所述第一基座11設(shè)有與第一振膜21相對的第一聲腔110，所述第二基座12設(shè)有與第二 振膜22相對的第二聲腔120，所述第一基座11和第二基座12可以采用硅基材料制成。所述MEMS芯片1在所述第一基座11和第一振膜21之間、第二基座12和第二振膜22之間、第一振膜21和背板30之間以及第二振膜22和背板30之間均設(shè)有絕緣層40，所述絕緣層40可以采用半導(dǎo)體絕緣材料制成。如圖4所示，所述ASIC芯片包括偏置電壓電路模塊、聲壓識別電路模塊、放大器電路模塊和調(diào)整電路模塊，MEMS芯片將輸入到MEMS麥克風(fēng)的輸入聲音信號轉(zhuǎn)化成供聲壓識別電路模塊識別判斷的電信號，所述聲壓識別電路模塊接收該電信號以判別輸入聲音信號的聲壓的大小，所述偏置電壓電路模塊根據(jù)所述聲壓識別電路模塊的判別結(jié)果從而為MEMS芯片提供偏置電壓以控制選擇MEMS芯片的不同電容結(jié)構(gòu)工作的輸出信號作為輸出，所述放大器電路模塊用來接收并放大處理MEMS芯片的輸出，所述調(diào)整電路模塊用來調(diào)整偏置電壓電路模塊提供的偏置電壓的大小和放大器電路模塊放大器增益的大小。電容結(jié)構(gòu)C1和C2并接設(shè)置，所謂并接就是并行接入，具體是背板分別作為電容結(jié)構(gòu)C1和C2的其中一電極，第一振膜電極和第二振膜電極分別作為電容結(jié)構(gòu)C1和C2各自的另一電極，第一振膜電極和第二振膜電極并行接入ASIC芯片，即ASIC芯片可以單獨給其中一個振膜提供偏置電壓，此偏置電壓不會供給另一個振膜；也可以是ASIC芯片同時提供偏置電壓給第一振膜和第二振膜，這個偏置電壓可以是同一個偏置電壓同時分別供給第一振膜和第二振膜，也可以是兩個不同的偏置電壓同時分別供給第一振膜和第二振膜，第一振膜和第二振膜被ASIC芯片的控制是獨立分開的。對于一個MEMS麥克風(fēng)來說，一定的聲壓大小就對應(yīng)于一定的電信號大小，聲音識別電路模塊識別相應(yīng)電信號的大小就可以判別對應(yīng)聲壓的大小。聲音信號輸入到MEMS麥克風(fēng)，MEMS芯片將該聲音信號轉(zhuǎn)化成供聲壓識別電路模塊識別判斷的電信號，聲壓識別電路模塊接收該電信號以識別輸入聲音信號的聲壓大小，當(dāng)判別出該聲壓小于高聲壓分界點時，偏置電壓電路模塊提供偏置電壓給第一振膜，此時第一振膜工作，MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1輸出的電信號；當(dāng)判別出該聲壓等于或大于高聲 壓分界點時，偏置電壓電路模塊同時提供偏置電壓給第一振膜和第二振膜，此時第一振膜和第二振膜同時工作，MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1和C2疊加輸出的電信號。本發(fā)明中所述的高聲壓分界點優(yōu)選設(shè)置為120db，在此需要特別說明的是這個高聲壓分界點的設(shè)置是可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和需要自行設(shè)定的，本實施例中設(shè)置的120db只是一個優(yōu)選的實施方式，當(dāng)然本發(fā)明的保護范圍并不以120db為限。本發(fā)明的MEMS芯片1的第一振膜21可以優(yōu)化提高靈敏度，第二振膜22可以優(yōu)化提高聲壓級。當(dāng)輸入聲壓小于高聲壓分界點時，第一振膜21工作可以滿足MEMS麥克風(fēng)整體高靈敏的要求，此時MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1輸出的電信號；當(dāng)輸入聲壓等于或大于高聲壓分界點時，第二振膜22開始參與工作，第一振膜21和第二振膜22同時工作，第二振膜22彌補優(yōu)化了MEMS麥克風(fēng)整體高聲壓級的要求，第一振膜21同時保證了MEMS麥克風(fēng)整體高靈敏的要求，此時MEMS芯片的輸出信號為電容結(jié)構(gòu)C1和C2疊加輸出的電信號。本發(fā)明提供的MEMS麥克風(fēng)同時具備高靈敏度和高聲壓級，并且MEMS芯片的制作工藝簡單、成本低、易于批量化生產(chǎn)，同時不會因為提高性能而增大了整體的結(jié)構(gòu)尺寸。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護范圍內(nèi)。