周波数変調△∑AD変換器を用いたデジタルマイクロフォンセンサの可能性

摘要

周波数変調信号を用いたFM△∑アナログーデジタル（AD）変換器は，高分解能，高いダイナミックレンジが可能という△∑AD変換器の利点に加えて，高周波動作が容易であるという利点もある．また，この方式は，入力信号をFM信号に変換することにより，容易にアナログーデジタル変換が可能なため，様々なセンサー応用が可能である．ここでは，コンデンサマイクロフォン自身を共振器の一部に用いて高周波のFM信号を生成することにより，音響信号を直接デジタル信号に変換できるMEMSデジタルマイクロフォンセンサの可能性について調べた．SU-8を用いた簡易MEMSマイクロフォンと個別デバイスによりプロトタイプデバイスを作製し，その原理動作を実証した．%A Delta Sigma Analog/Digital converter using frequency modulation (FM) intermediate signal is a promising device for sensor applications. It features high SNR and high dynamic range as well as wide frequency range. In this paper, we report on the application of the FM △∑ ADC to microphone sensors. We used the condenser microphone as a capacitor in the LC resonator of the oscillator. This permits us to directly convert sound signal into FM signal. We fabricated a prototype device and demonstrated proper operation.