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基于D33模耦合的高性能仿生压电MEMS定向传声器( Coupled D33 Mode-Based High Performing Bio-Inspired Piezoelectric MEMS Directional Microphone )
A Rahaman H Jung B Kim
微机电系统(MEMS)定向麦克风已被确定用于多投影虚拟现实应用，例如用于投影摄像机的虚拟会议。在这些应用中，声灵敏度起着至关重要的作用，因为它会影响方向感测、信噪比(SNR)和自噪声。声敏感度是机械敏感度和电敏感度的乘积。由于MEMS技术中尺寸的限制，通过反映机械和电学领域来提高声灵敏度是一个挑战。本文报道了一种基于压电传感的D33模态的新形式--耦合D33模态，以改善其声学功能。提出的D33模式的独特进步是，它允许常规D33模式的多个跨度一起执行，尽管这增加了膜片的尺寸。在减小的膜片尺寸下，耦合D33模式的取向实现了机械偏转到电灵敏度的最大转换。用COMSOL MultiPhysics模拟了所提出的D33模式与常规D33模式相比的意义。然后，为了验证概念，使用一个压电MEMS定向麦克风进行了实验验证，该麦克风灵感来自Ormia Ochracea苍蝇的耳朵。在这两种方法中，与常规的D33模式相比，结果都有了很大的改进，显示了本工作的新颖性。
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