एमईएमएस पर आधारित ध्वनि स्तर मीटर का डिज़ाइन और अनुप्रयोग
एक प्रभावी ध्वनि स्तर मीटर के डिजाइन और निर्माण के लिए उपरोक्त कमियों पर काबू पाने की आवश्यकता है, सबसे महत्वपूर्ण कारक यह सुनिश्चित करना है कि आवृत्ति प्रतिक्रिया निर्दिष्ट सैद्धांतिक भारित प्रतिक्रिया (डीबी-ए, डीबी-सी या डीबी-जेड) के संबंध में सपाट है। एमईएमएस माइक्रोफोन की उच्च-आवृत्ति अनुनाद और डंपिंग अलग-अलग व्यक्तियों में भिन्न होती है, इसलिए अनुनाद को सटीक रूप से मापना और प्रतिक्रिया को समतल करने के लिए सुधार फ़िल्टर को अनुकूलित करना महत्वपूर्ण है। उत्पादन के दौरान, कन्वर्जेंस इंस्ट्रूमेंट्स प्रत्येक भार कारक के लिए सुधार फिल्टर की पहचान और अनुकूलन करने के लिए अनुकूली फिल्टर तकनीक का उपयोग करता है।
यह प्रक्रिया पूरी तरह से स्वचालित है और इसमें प्रति उपकरण 30 सेकंड का समय लगता है। चित्र 3, 4, और 5 असंशोधित माइक्रोफ़ोन और सही फ़िल्टर किए गए माइक्रोफ़ोन के लिए सैद्धांतिक डीबी-सी प्रतिक्रिया से संबंधित त्रुटि दिखाते हैं। प्रतिक्रिया सुधार के लिए दो विधियाँ उपलब्ध हैं।
विधि 1: एक मानक विनिर्देश के रूप में, प्रतिक्रिया 20 हर्ट्ज से 10 किलोहर्ट्ज़ तक सपाट होनी आवश्यक है। 10kHz से ऊपर, इसे IEC 61672-2002 टाइप I की दो सीमा रेखाओं के बीच बिल्कुल केंद्र बिंदु का पालन करना चाहिए। यह उस मानक को पूरा करने के लिए सर्वोत्तम मार्जिन प्रदान करता है।
विधि 2: अभिसरण उपकरण एक विशेष अनुरोध के रूप में प्रतिक्रिया को 20kHz तक कम कर सकते हैं।
धूल का मुकाबला एक ईपीटीएफई झिल्ली से किया जाता है, जिसमें किसी भी धूल या यहां तक कि तरल को माइक्रोफोन गुहा में प्रवेश करने से रोकने के लिए बेहद छोटी छिद्र होती है। एमईएमएस माइक्रोफोन के लिए सर्वोत्तम ईपीटीएफई झिल्ली में थोड़ी आवृत्ति निर्भरता के साथ लगभग 1 डीबी क्षीणन होता है, इसलिए झिल्ली को माइक्रोफोन में रखने के बाद आवृत्ति प्रतिक्रिया सुधार करते समय इस आवृत्ति निर्भरता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
स्थैतिक या गतिशील अधिक दबाव के कारण एमईएमएस माइक्रोफोन को होने वाली क्षति का प्रतिकार नहीं किया जा सकता है, और इस भेद्यता पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है। एमईएमएस माइक्रोफोन को सिलिकॉन संरचना में समकारी छेद के साथ डिज़ाइन किया गया है, लेकिन कम आवृत्तियों पर, समकारी समय स्थिरांक लंबा होता है, जिसका अर्थ है कि दबाव में तेजी से बदलाव से माइक्रोफोन को नुकसान हो सकता है। एक सामान्य स्थिति जो अत्यधिक दबाव का कारण बनती है वह है माइक्रोफ़ोन को कैलिब्रेटर में प्लग करना। 160dB-SPL की पूर्ण अधिकतम दबाव सीमा का मतलब केवल 0.02 वायुमंडल है। कैलिब्रेटर में माइक्रोफ़ोन डालने से पूर्ण अधिकतम दबाव सीमा तक पहुंच जाती है, इसलिए माइक्रोफ़ोन को कैलिब्रेटर में डालना (और हटाना) जितना संभव हो उतना धीरे-धीरे किया जाना चाहिए ताकि माइक्रोफ़ोन दबाव को यथासंभव सर्वोत्तम रूप से बराबर कर सके और क्षति से बच सके। यह भी ध्यान दें कि विस्फोट या गोलियों की आवाज जैसे उच्च दबाव वाले ध्वनि स्पंदनों को मापने के लिए एमईएमएस माइक्रोफोन सबसे अच्छा विकल्प नहीं हैं। ऐसे अनुप्रयोगों में, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि माप स्थान पर चरम दबाव पूर्ण अधिकतम दबाव स्तर तक नहीं पहुंचता है।
निष्कर्ष के तौर पर
क्योंकि एमईएमएस माइक्रोफोन उपभोक्ता बाजार के लिए डिजाइन और निर्मित किए जाते हैं, वे कम लागत पर उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल प्राप्त करने में सक्षम होते हैं। एमईएमएस विनिर्माण तकनीक यह सुनिश्चित करती है कि प्रत्येक माइक्रोफोन के पैरामीटर अत्यधिक सुसंगत हैं, और वे समय और तापमान के साथ बहुत स्थिर हैं। टाइप I ध्वनि स्तर मीटर की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त सटीक वर्णक्रमीय संवेदनशीलता प्राप्त करने के लिए एमईएमएस माइक्रोफोन की उच्च आवृत्ति अनुनाद को सटीक रूप से रद्द किया जाना चाहिए, जिसके लिए उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, आज के प्रोसेसर की विशाल कंप्यूटिंग शक्ति को देखते हुए, इससे उपकरण की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है।
