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作者：季旭;许高斌;尹盛华;王峰;孙百川;
单位：合肥工业大学微电子学院安徽省MEMS工程技术研究中心;
摘要：针对目前基于数字声音重建技术的扬声器再现声音动态范围窄、失真严重的问题，设计了一种响应速度快、声学输出可线性相加的静电MEMS扬声器。该扬声器采用了包括双背板、悬臂梁和缓冲锥的复合式振膜结构，显著降低了扬声器的振膜刚度和提高了振动自由度，从而优化了扬声器的工作效率并减少了响应时间。利用Comsol Multiphysics软件对扬声器进行几何结构参数优化和性能仿真，确定当扬声器的振膜厚度为1μm，振膜半径为110μm，电极/振膜比为40%，空腔高度为6μm时综合性能最优，结果证明该扬声器的声学响应时间低于23μs且声学输出满足线性相加，这表明该扬声器具有良好的声学响应，为实现数字声音重建提供良好技术支持。最后，基于MEMS加工工艺设计了静电MEMS扬声器的工艺流程。
关键词：静电驱动;微机电系统;数字扬声器;数字声音重建;有限元建模
基金资助：国家重点研发项目（2022YFB3205903）; 安徽省科技计划项目（PA2022AKGY0012)
