CN101155442A

CN101155442A - 校准微机电话筒

Info

Publication number: CN101155442A
Application number: CNA2007101612081A
Authority: CN
Inventors: 卡斯坦·法莱森; 延斯·K.·波尔森; 拉斯·J.·斯坦博格; 约泽夫·J.·G.·博世
Original assignee: Sonion AS
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: KR101413271B1; EP1906704B1; CN101155442B; EP1906704A1; KR20080028291A; US8036401B2; ATE550886T1; US20080075306A1

Abstract

一种包括MEMS换能器以及可控偏压发生器的MEMS话筒，所述MEMS换能器具有底板和振动膜，所述可控偏压发生器在底板与振动膜之间提供DC偏压。所述话筒还具有带有增益可控的放大器和存储用于确定由所述偏压发生器提供的偏压以及所述放大器增益的信息的存储器。

Description

校准微机电话筒

技术领域

本发明涉及校准话筒，具体而言，涉及包括存储器的微机电话筒，所述存储器具有用于设置话筒的电学参数的校准数据。

背景技术

在正常操作期间，通常在振动膜与底板结构之间对微机电(“MEMS”)话筒提供固定DC偏压。在EP 1599607A2中，提出和公开了在话筒缺省条件下，与所谓的振动膜塌陷相结合，用于去除或减少振动膜与底板之间静电引力的DC偏压特定操作。

US 2006/062406A1披露了一种电容式话筒，其包括用于话筒电容换能器的可编程DC偏压和用于存储DC偏压设置值的存储器。WO 01/78446A1披露了一种驻极体话筒，其包括连接在驻极体换能器与缓冲器放大器之间的可变灵敏度/可变增益电路。

关于校准话筒系统和方法的其他参考文献有：US 4,631,749，US5,051,799，US 5,029,215，US 2003/0198354A1，和US 2005/0175190A1。

在以高产量制造MEMS电容式话筒中的明显问题是，MEMS话筒振动膜的柔性或张力随难以精确控制的多个制造参数而变化。硅晶片的物理或机械参数(例如，机械硬度、电阻、晶体管跨导)的绝对值会很容易地变化+/-20％或更多。这对于很好控制MEMS话筒制造而言是很不利的。

MEMS话筒的其他物理参数也会变化，例如，振动膜区、空气间隙高度，即振动膜与底板之间的距离。与标准“宏观(macroscopic)”话筒(其中，空气间隙高度高于30或50μm)相比，MEMS换能器中的空气间隙高度通常为5-10μm或甚至更小。MEMS话筒的小尺度严重限制了如何调节DC偏压以补偿非标称声灵敏度。将DC偏压调节到较高值可导致塌陷阈值(以dB SPL为单位)移动到不可接受的低值。

在集成半导体电路(例如，CMOS电路)的制造过程中遇到的电学部件可变参数的影响，对MEMS话筒的性能和一致性而言通常微不足道。然而，对诸如放大器增益和阻抗之类的性能参数具有一定影响。在大音量、低成本的MEMS话筒(其中，低复杂性放大器拓扑对于保持模片区的成本较低至关重要)中很难消除该影响。因此，补偿这些性能参数变化将会有益。

发明内容

本发明的第一方面涉及包括话筒外壳的MEMS话筒组件，所述话筒组件包括：

-声音入口；

-MEMS换能器元件，具有底板和相对于底板可更换的振动膜；

-可控偏压发生器，用于在振动膜与底板之间提供DC偏压；

-存储器，用于存储信息；

-可控放大器，用于接收来自MEMS换能器元件的电信号，以及提供输出信号，所述可控放大器用于根据放大器增益设置将来自MEMS换能器的电信号放大；

-处理器，用于从存储器检索信息，以及用于：

-根据来自存储器的放大器增益设置信息，控制放大器的增益，和

-根据来自存储器的信息，控制偏压发生器以提供DC偏压。

在本发明的上下文中，基于MEMS的换能器是完全或至少部分地通过施加Micro Mechanical System Technology制造的换能器元件。小型换能器元件可包括诸如硅或砷化镓之类半导体材料与导电和/或绝缘材料，如氮化硅、多晶硅、氧化硅和玻璃相组合。或者，换能器元件可仅包括导电材料，如铝、铜等，可选性地与绝缘材料(如玻璃和/或氧化硅)相组合。优选地，根据本发明的MEMS话筒组件是小型或超小型部件，诸如，其在振动膜平面中具有小于7.0mm×5.0mm或小于5.0mm×4.0mm(如3.5mm×3.5mm)或最好是小于3.0mm×3.0mm的延伸部分。这些尺寸适于将MEMS话筒组件集成到广泛的便携式通信设备(例如，移动终端、移动电话、监听设备、耳机、有源噪声保护设备等)中。

根据本发明，DC偏压调节和增益调节的组合允许提供具有良好定义塌陷阈值的MEMS话筒组件，同时保持所需预定或标称声灵敏度。

优选地，MEMS换能器元件从底板到振动膜(在非偏置状态)具有1-10μm(例如，2-5μm)的距离，通常称为空气间隙高度。此外，用于MEMS换能器的可控偏压发生器通常用于生成区间在5-20V的DC偏压。

本存储器可包括任何类型的存储器电路，例如，RAM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存，且通常是非易失性的。尤其是，感兴趣的存储器类型为一次可编程存储器，例如，基于熔丝连接技术的存储器。优选地，这样的存储器在话筒组件中安装时可进行编程。

放大器可包括可操作地与MEMS换能器元件相连的话筒预放大器。优选地，通过改变与放大器相连的电路部件(如反馈链路部件)的电学参数(如电阻和电容)可调节增益。放大器可仅仅为单个晶体管放大器或缓冲器，优选地，基于CMOS晶体管，或者，可以是更复杂的电路，例如多级运算放大器。

DC偏压发生器优选地是这样的电路类型，即适用于通过电压除法或电压乘法或电压调节提供基本固定的DC电压。可使用像电池供电线路那样简单的配置以及可调节电压除法器，或者可与适用的电压调节器一道使用放大器的馈电装置。优选地，电压乘法器实施例包括众所周知的Dickson电荷泵。

在一个实施例中，处理器包括放大器，处理器根据来自存储器的信息提供输出信号。从而，同样的处理器负责两方面操作。

另一优点在于更紧凑的配置，这使得很容易将所有元件安装到单个组件中，例如，通过使用芯片级封装，这使得可能以潜在的高产量极其紧凑地制作该高度可调节话筒。

DC偏压的编程可基于对实际MEMS换能器元件或对设置在与实际MEMS换能器元件处于同一晶片上的样品MEMS换能器元件(或样品集合)的特性测量。

由于MEMS换能器通常在半导体晶片上成批制成，已知的方法是对单个晶片的所有元件的参数，或可包括多个独立晶片(例如，10-48个独立晶片)的整批晶片所有元件的参数进行估计。可采用这样的方式测量或估计空气间隙高度以及振动膜的柔性/硬度等，从而，可为该批所有换能确定出合适的DC偏压。

通过使用可编程DC偏压发生器，可增加MEMS话筒的生产产量，而同时可使单个话筒的灵敏度最大化。

作为示例，根据振动膜的硬度，可将MEMS换能器元件的DC偏压控制在5和10伏之间。此外，可使DC偏压最大，而不会在正常操作条件期间承担振动膜塌陷的风险。这将导致MEMS话筒组件有更好灵敏度和更低噪声。通常不会连续地改变DC偏压，但偶尔或甚至仅一次(即，在话筒制造期间)改变。

通过将增益和偏压的调节进行组合，通过使用内部校准装置来获得更好和更一致的话筒产品，例如，使电声灵敏度变化更小和/或信噪比更佳，有可能补偿话筒和集成电路的生产变化。

此外，可校准DC偏压和(预)放大器增益校准给出在全规模(full-scale)生产期间可用于提高产量的生产管理者可调节参数。

在另一实施例中，处理器还可用于基于存储器中的信息调节一个或多个其它电学参数。这样的参数可为来自振动膜/MEMS换能器元件的信号的参数、输出信号，或话筒的其他电学参数，例如，关于话筒内部操作的参数。

这样参数的变化可为参数的任何变化，例如，基于内部或外部电源或电学部件的变化，例如，添加、去除或改变内部电阻、电容、阻抗、电感等。

根据信息进行的变化可采用任何方式执行。信息本身可描述该变化，或者，它可描述所需参数，并且是在变化本身由处理器确定之后。描述变化的模型变化可在话筒中内部提供，或者从外部源端提供。

另一选项是，通过改变模数转换器电路(诸如，采样和/或反馈电容器)的电子部件的值，对例如话筒组件的灵敏度进行调节。校准数据的编程还可在最后检测阶段进行，后面对其进行进一步描述。

重新编程可作为感兴趣的选项，这可需要额外的系统连接以便对处理器输入擦除信号。可通过再次对编程脉冲连接施加“写入电平”脉冲，来触发重新编程(在擦除之后)。重新编程可用于系统的现场校准，但它可能再次需要声音参考信号。

一般而言，与安装在话筒外壳内部的存储器和/或处理器的通信(最好在诸如印刷电路板或陶瓷衬底之类的合适载体之上)可通过使用任何所需已知或新数据通信接口和协议(例如，I2C或I2S)获得。本发明的优选实施例包括如在US 2004/0116151A1中描述的低功率、同步、双向串行通信总线，或者MIPI联盟所提出的有关SLIMbus^TM。存储器可有益地包括采用字母数字形式，或任何其他合适编码的、例如关于制造商模型和类型表示的换能器识别信息，格式如“Sonion 8002 microphone”。此外或备选地，部件制造专用信息，如生产批次或批次编号、制造日期和地点、惟一产品ID等，可存储在存储器中。存储器可额外地或代之以包括关于换能器机械设计或电和/或声性能信息参数的信能信息，诸如，先前描述的放大器增益设置信息和DC偏压设置信息。这将允许外部处理器(例如，类似移动电话和监听设备的便携式通信设备的DSP或微处理器)通过数据通信接口，例如，结合自举或加电进程，读取MEMS话筒识别信息。DSP或微处理器将能够检查MEMS话筒是否属于合适/可兼容类型。一旦DSP或微处理器读取了换能器的身份或性能信息，它可因此通过合适的程序和软件例程，改变其操作。此外，本领域技术人员显然知道，其他类型的微型电声或磁换能器，例如，移动线圈或移动电枢扬声器和接收器、助听拾音线圈等，将能够从集成有用于存储换能器识别和/或换能器制造专用信息的存储器中收获相应益处。一组特别有益的换能器实施例包括可表面安装的换能器外壳，其中，所有外部可接入焊接或连接端设置在换能器外壳的基本平面的外表面上。对于可表面安装的换能器，实际可设置有许多外部可接入焊接或连接端，例如，4-8个端，这是由于无需人工焊接操作。根据本发明的MEMS话筒在模拟或数字电容式话筒生产期间可具有以下优点：

●降低因MEMS和ASIC晶片生产造成对半导体工艺变化的影响，以便使最终MEMS话筒产品的产品参数变化最小

●使得MEMS晶片的容差更高

●使得在ASIC偏压发生器电平的容差更高

●使得ASIC预放大器增益的容差更高

●使得话筒灵敏度的均一性最大

●使最终产品的变化得以缩减

●使生产产量最大

●使MEMS和ASIC面积最小。

本发明的另一方面涉及校准MEMS话筒组件的方法，所述方法包括步骤：

-测量或估计MEMS换能器元件的塌陷电压，

-基于测量或估计的塌陷电压，确定MEMS换能器元件的DC偏压，以及

-将关于所确定的DC偏压的信息写入到存储器。

当然，可采用多种方式估计或确定塌陷电压。一种方式是，逐渐增加单个MEMS换能器的底板与振动膜之间DC电压，确定该MEMS换能器的塌陷电压作为底板和振动膜实际接触或粘合的DC电压。另一方法涉及对检测结构执行同样的进程，表示MEMS换能器作出关于晶片上一个或多个MEMS换能器的塌陷电压的间接确定。优选地，对共同晶片上MEMS换能器的子集(例如，5-100个MEMS换能器)执行该进程，其中确定出子集的每个MEMS换能器的塌陷电压。之后，由该子集确定的值导出单个代表性塌陷电压，例如，平均值或均值或加权值。

确定塌陷电压的另一方式是，其中测量/估计步骤包括步骤：

-对MEMS换能器元件施加DC偏压，

-对MEMS换能器元件施加预定声压，

-在施加DC偏压和预定声压期间，测量MEMS换能器元件的声灵敏度，以及

-基于测量的灵敏度和所施加DC偏压确定塌陷电压。MEMS换能器元件的的声灵敏度取决于其振动膜张力，其进而涉及到塌陷电压。基于实验收集的对于预定DC偏压情形MEMS换能器元件的声灵敏度与塌陷电压之间关系的数据，创建查询表。确定塌陷电压的另一方式是，其中测量/估计步骤包括步骤：

-在监测底板与振动膜之间电容值的同时，增加在MEMS换能器元件的底板与振动膜之间提供的DC电压，直至在第一电压处检测出电容值的预定增加，然后

-基于第一电压估计塌陷电压。

当增大DC电压时，底板与振动膜之间的距离或空气间隙高度将减小，从而在此之间的电容将增大。换能器电容的这种增大并不是线性地取决于空气间隙高度i，当看到电容对于DC电压曲线的斜率增大时，关闭塌陷电压。从而，可由斜率超出预定斜率或达到预定斜率处的电压，确定或估计塌陷电压。

一般而言，可根据多个不同的方法确定DC偏压。可将DC偏压确定为塌陷电压的预定百分比或塌陷电压减去预定电压。此外，还有可能存在其他方式，下面将对此进行描述。

当然，在MEMS话筒组件正常操作期间应避免MEMS换能器元件的塌陷，即使当经受指定最大可接受声压也是如此。因此，当经受指定最大可允许声压时，可基于塌陷电压减去与MEMS换能器元件所生成的峰值AC电压相对应的DC电压，确定DC偏压。

这是由于这样的事实，即，在信号检测期间，振动膜所经过的距离可通过在底板与振动膜之间提供电压来模拟。由于通常期望话筒能够正确测量直至给定最大值的声压，该运动应是有可能的，而不管所施加的任何DC偏压。从而，确定或估计出模拟该运动的电压(例如，因120-130dB声信号/声压所导致)，并从塌陷电压中将其减去。

随后，可从计算结果电压(塌陷电压减去与预定声压相对应的电压)中减去另一电压，例如，安全余量电压。

一般而言，第二方面的方法还可包括步骤：

-对MEMS换能器元件施加与所确定DC偏压相对应的电压，

-对MEMS换能器元件施加预定声压，

-在放大器中，根据声压，将MEMS换能器元件的信号输出放大，并输出放大信号，

-基于放大信号和预定信号参数，确定放大器增益设置，以及

-将关于所确定的放大器增益设置的信息写入到存储器。

从而如以上所描述的，不仅实际MEMS换能器的灵敏度得以校准，而且，对于该组件的放大信号输出也是如此。

优选地，该方法还包括，在执行确定放大器增益设置的步骤之前，将MEMS换能器元件与放大器在公共衬底载体上永久性电互连的步骤。以此方式，在校准之后该互连不会发生变化，否则，这将降低校准精度。或者，可将MEMS换能器元件、放大器，以及可选性的存储器和DC偏压发生器集成在单个半导体电路片中。这将允许直接执行确定放大器增益设置和将相应信息写到存储器而不涉及组件步骤的步骤。对于两种方法，在组装MEMS话筒组件上执行放大器增益设置中存在众多优点，这是由于适当考虑了外壳的声影响和互连接以及阻抗的电影响。

可对晶片级MEMS换能器有益地执行确定塌陷电压的步骤，这允许直接访问底板和振动膜结构，以便从晶片检测器施加DC电压。或者，在确定坍塌电压的步骤中，将利用可控偏压发生器，该可控偏压发生器通常用于为MEMS话筒组件提供DC偏压。这将通过一个循环获得，其中通过多个步骤对MEMS话筒组件重新编程，以逐渐增大穿过振动膜与底板上的DC偏压。

从而优选地，对包括多个MEMS换能器的MEMS换能器晶片执行测量或估计MEMS换能器元件的塌陷电压的步骤。

而且，可由多个MEMS话筒的MEMS话筒子集，对MEMS换能器元件的塌陷电压进行估计。

本发明的第三以及最后的方面涉及对多个MEMS话筒组件进行校准的方法，所述方法包括：

-自单批或单个晶片提供多个MEMS换能器元件，

-在每个话筒组件中提供MEMS换能器元件，

-根据本发明的第二方面校准多个MEMS话筒组件的子集，以及由此获得DC偏压信息，

-至少将获得的DC偏压信息写入到多个MEMS话筒组件的其余话筒组件的对应存储器。

从而，假设生产参数和MEMS换能器的参数在批次或晶片上以微不足道地变化，其中批次可包括1，2，3，4，或更多，例如12或更多晶片，从而，可对所有组件施加由子集所确定出的DC偏压。

当然，方法随后还可包括，如关于第二方面所述的，对每个组件的放大器的增益进行校准。该校准可作为对每个组件的不同校准，或是从组件子集(同一或另一子集)再次导出的校准，另外，此后将由此导出的校准数据被传输到所有组件的存储器。

如果对两个或多个组件的子集执行DC偏压和/或放大器增益的校准，则可采用任何方式根据从校准获得的哪些值导出电压/增益，诸如，导出从校准获得的电压/增益的均值、加权值，从而得出最终电压/增益值，或者，其中丢弃明显错误的结果(来自测量或源自制造组件)。

在校准期间，还可判定最初批次/晶片的变化对于同一校准所涉及的所有组件是否足够小。若否，则可将批次/晶片划分成晶片的更小批次/部分，在其内部可将校准传输到其他组件。从而，校准可仅在源自晶片部分或仅批次的某些晶片的组件之间发生，基于该区域/晶片处生产的组件(或更切确而言换能器/放大器)对其他部分/晶片进行校准。

一般而言，应该注意，在本说明书和权利要求中，术语“话筒外壳”具有广泛意义。在本发明的一个实施例中，话筒外壳包括以声密封方式安装到衬底载体的导电盖。MEMS换能器元件附着于衬底载体，并通过倒装芯片安装和导线焊接与衬底导体电连接。可将声入口设置在盖或衬底载体或二者中，以形成直接话筒组件。在本发明的另一实施例中，通过MEMS换能器元件的外表面、衬底载体，以及可选性地通过ASIC模片，接合在一起构成所谓超小型芯片级封装(CSP)，从而构成话筒外壳，其中外壳成为MEMS换能器元件和衬底载体的整体部件。

附图说明

下面，将参照附图描述本发明的优选实施例，其中：

图1表示本发明的话筒优选实施例的重要元件的一般视图；以及

图2表示出确定偏压方式。

具体实施方式

根据本发明优选实施例的话筒10包括，MEMS电容式话筒12以及集成电路部分14、集成电路部分14包括话筒(预)放大器16、DC偏压发生器18，且被内置于话筒外壳/封装20中。

此外，话筒具有电压源11和输出15。

放大器16包括，用于调整其增益的数据输入22、偏压发生器18包括二级管配置26和具有用于调节发生器18的电压输出的数据输入28的DickSon泵24(详细描述例如参见EP-A-1599067)。Dickson泵的操作是将M位的信息直接转换成电压。

通过使用在MEMS电容式话筒10制造过程中最初检测步骤期间载入到、并存储在集成电路14的非易失性存储器30中的校准数据22，调节话筒预放大器16的增益。另外，将用于发生器18中的数据存储在存储器30的另一部分中。

优选地，非易失性存储器30包括一次可编程(OTP)存储器，例如，EPROM、基于熔丝的存储器或相似类型的电存储器。然而，在本发明的其他实施例中，特别是如果在集成电路上该类型存储器设备已用于其他目的的情形，可使用多种可编程存储器类型，例如，EEPROM和/或闪存。

MEMS电容式话筒10的编程过程实际可按以下步骤进行：

对各个封装话筒施加预定级别(例如，94dB SPS/1kHz正弦波)的良好定义声压，同时测量MEMS电容式话筒12的电输出信号。可将MEMS电容式话筒10有益地设置在声检测箱中合适检测夹具中。

在根据图1的优选实施例中，通过改变耦接作为话筒预放大器配置的反馈网络的电阻器组或电容器组的比率，对话筒预放大器16的增益进行调节或校准。反馈话筒预放大器16可以是单个终端式(single-ended)或差分式的。

通过调节DC偏压的值，来调节MEMS换能器组件的灵敏度(参看以下关于图2的描述)。

在本发明中，测量MEMS换能器组件10的灵敏度、在检测计算机中将其记录和跟踪到最后话筒组件的阶段，并检测在何处执行本校准过程。基于MEMS换能器组件10的已知灵敏度，通过检测计算机确定/计算对于DC偏压的合适值，之后通过选择合适的代码，例如，通过预存储的查询表，编程到OTP存储器30中。

图2表示估计或确定MEMS换能器12的预期偏压的特别有益方式。在MEMS换能器12的底板与振动膜之间设置可变电压，从而，空气间隙高度(振动膜与底板之间距离)将发生变化。可基于这些元件之间建立起的电容，估计该高度。然而，该电容值与距离并非呈线性，而是当距离接近零时将迅速增大。零距离是振动膜接触底板的所谓塌陷。

图2表示出电容C作为施加在振动膜与底板之间电压V的函数。可以看出，当V接近塌陷电压Vcollapse(使底板与振动膜接触所需的最低电压)时，C迅速增大。

从而，根据该曲线图，即便不将底板与振动膜之间施加的电压V设置到Vcollapse，也可对Vcollapse进行估计。

然而，使用接近Vcollapse的偏压将不会提供所预期的话筒10灵敏度，这是由于，一旦声压对振动膜起作用，这将迫使振动膜朝向底板，并可导致塌陷。从而在理论上，最大偏压将是，Vcollapse减去与话筒应能检测到的、因最大声压(或其他现象，例如，使话筒下降所导致的加速度)导致振动膜与底板之间距离最大变化相对应的电压。该变化如变化曲线所示，该曲线示出对声音(例如，可为120-130dB)所导致变化进行模拟所需的电压变化。

从而，应从Vcollapse减去该Vp-p的一半，优选地，还减去余量电压Vmargin，以便确保在正常或预期操作期间不会遇到塌陷。

作为该分析的结果，可将Vbias确定为Vcollapse减去Vmargin和Vp-p的一半。

一旦以适当代码对OTP存储器30编程，则优选使检测过程暂停短暂时刻，以允许在对DC偏压编程之后将话筒输出信号设置到其正确偏压点。

之后，测量MEMS电容式话筒灵敏度，基于所测灵敏度和预存储的参考灵敏度计算目标及合适的预放大器增益。最后，根据目标预放大器增益，确定合适代码，并将其编程到相应OTP存储器区。或者，可执行这样的最后校准进程步骤，即，包括对MEMS电容式话筒的灵敏度重新测量，以确认实际测量值处在预期灵敏度范围内，该预期灵敏度范围可在标称灵敏度值附近具有+/-1或2dB的边带。

非易失性存储器30的编程可通过非常简单的串行数据接口32实现，该接口可包括时钟和数据信号或具有合成数据/时钟信号(可在话筒组件10的各个外部编程引脚上进行访问)的单个信号线。在集成电路14内部的状态机适于将输入数据流解码，并负责将存储器数据写入到OTP存储器30。

在数字话筒组件的情形中，可与诸如左/右信号或其他数字信号之类已设置的数字输入/输出引脚共享外部编程引脚32。对于封装在SMD可拆卸封装中的MEMS话筒10，附加外部编程引脚所需的外部空间和焊料连接是次要事情。

对于模拟话筒组件，通常需要对已存在的外部引脚添加外部编程引脚32。然而，这样的添加可在基本无需添加额外成本的条件下实现。

Claims

1.一种MEMS话筒组件，包括话筒外壳，所述话筒组件包括：

-声音入口；

-MEMS换能器元件，具有底板和相对于所述底板可更换的振动膜；

-可控偏压发生器，用于在所述振动膜与所述底板之间提供DC偏压；

-存储器，用于存储信息；

-可控放大器，用于接收来自所述MEMS换能器元件的电信号，以及提供输出信号，所述可控放大器用于根据放大器增益设置，将来自所述MEMS换能器的电信号放大；

-处理器，用于从所述存储器检索信息，以及用于：

-根据来自所述存储器的放大器增益设置信息，控制所述放大器的增益，和

-根据来自所述存储器的信息，控制所述偏压发生器以提供DC偏压。

2.根据权利要求1的MEMS话筒组件，其中所述MEMS换能器元件从所述底板到所述振动膜具有1-10μm，例如2-5μm的距离。

3.根据权利要求1的MEMS话筒组件，其中所述可控偏压发生器用于生成区间在5-20V的DC偏压。

4.根据权利要求1的MEMS话筒组件，其中所述存储器包括类型属于由以下类型组成的组的存储器电路：

RAM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、一次可编程存储器、以及存基于熔丝连接技术的存储器。

5.一种对包括MEMS换能器元件的MEMS话筒组件进行校准的方法，所述方法包括步骤：

-测量或估计所述MEMS换能器元件的塌陷电压，

-基于所述测量或估计的塌陷电压，确定所述MEMS换能器元件的DC偏压，以及

-将关于所述确定的DC偏压的信息写入到所述话筒组件的存储器。

6.根据权利要求5的方法，其中所述测量/估计步骤包括步骤：

-对所述MEMS换能器元件施加DC偏压，

-对所述MEMS换能器元件施加预定声压，

-在施加DC偏压和预定声压期间，测量所述MEMS换能器元件的声灵敏度，以及

-基于所述测量的灵敏度和所述施加DC偏压确定所述塌陷电压。

7.根据权利要求5的方法，其中所述测量/估计步骤包括步骤：

-在监测底板与振动膜之间电容值的同时，增加在所述MEMS换能器元件的底板与振动膜之间提供的DC电压，直至在第一电压处检测出所述电容值的预定增加，

-基于所述第一电压估计所述塌陷电压。

8.根据权利要求5的方法，还包括步骤：

-对所述MEMS换能器元件施加与所述确定DC偏压相对应的DC电压，

-对所述MEMS换能器元件施加预定声压，

-在放大器中，响应于所述声压，将所述MEMS换能器元件的信号输出放大，并输出放大后的信号，

-基于所述放大后的信号和预定信号参数，确定放大器增益设置，以及

-将关于所述确定的放大器增益设置的信息写入到所述存储器。

9.根据权利要求8的方法，还包括：

在执行确定所述放大器增益设置的步骤之前，将所述MEMS换能器元件与所述放大器在公共衬底载体上永久性电互连的步骤。

10.根据权利要求5的方法，其中对于包括多个MEMS话筒的MEMS话筒晶片，执行所述测量或估计MEMS换能器元件的塌陷电压的步骤。

11.根据权利要求10的方法，其中根据所述多个MEMS换能器的MEMS换能器子集，对所述MEMS换能器元件的塌陷电压进行估计。

12.一种对多个MEMS话筒组件进行校准的方法，所述方法包括：

-自单批晶片或单个晶片提供多个MEMS换能器元件，

-在每个话筒组件中提供MEMS换能器元件，

-根据权利要求5的方法校准所述多个MEMS话筒组件的子集，并且由此导出DC偏压信息，

-至少将所述导出的DC偏压信息写入到所述多个MEMS话筒组件的剩余话筒组件的对应存储器。