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MEMS麥克風(fēng)為筆記本和耳機(jī)聽筒帶來新體驗

發(fā)布時間:2023-02-03 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】現(xiàn)在對于高效遠(yuǎn)程工作至關(guān)重要的兩種典型設(shè)備是筆記本電腦和耳機(jī)。為了滿足遠(yuǎn)程工作日益增長的音頻需求,這些設(shè)備依賴于復(fù)雜的軟件和硬件組合,例如更多、性能更好的麥克風(fēng)。 具體來說,筆記本電腦和耳機(jī)都依賴 MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))麥克風(fēng)來接收語音信號。 如今,MEMS 麥克風(fēng)已成為消費電子設(shè)備的首選技術(shù),以小尺寸提供高性能和低功耗。


隨著在家辦公的員工越來越多,視頻會議所需求的硬件和軟件也越來越多。


其中,高質(zhì)量音頻可以提升視頻會議的體驗,為了讓音頻體驗盡可能接近實際,設(shè)備需要提供清晰、不間斷的音頻信號,即使在嘈雜的環(huán)境中也是如此。主動降噪 (ANC)、語音控制和透明聽力等功能變得越來越重要,以確保日常業(yè)務(wù)溝通在新的“隨時隨地工作”現(xiàn)實中順利進(jìn)行。


現(xiàn)在對于高效遠(yuǎn)程工作至關(guān)重要的兩種典型設(shè)備是筆記本電腦和耳機(jī)。為了滿足遠(yuǎn)程工作日益增長的音頻需求,這些設(shè)備依賴于復(fù)雜的軟件和硬件組合,例如更多、性能更好的麥克風(fēng)。 具體來說,筆記本電腦和耳機(jī)都依賴 MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))麥克風(fēng)來接收語音信號。 如今,MEMS 麥克風(fēng)已成為消費電子設(shè)備的首選技術(shù),以小尺寸提供高性能和低功耗。


MEMS麥克風(fēng)的特性


MEMS麥克風(fēng)為筆記本和耳機(jī)聽筒帶來新體驗


上圖顯示了典型 MEMS 麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)。 該模塊在 PCB 上包含兩個芯片,由帶有開放式聲音端口的蓋子覆蓋。ASIC 將 MEMS 芯片的物理聲壓測量值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后傳輸?shù)皆O(shè)備的編解碼器。


MEMS麥克風(fēng)可以在硅晶圓上量產(chǎn),這種方法可確保較低誤差,這意味著極其可靠的生產(chǎn)流程。


MEMS 麥克風(fēng)的主要優(yōu)勢之一是體積小,這對于減小體積同時實現(xiàn)高水平的音質(zhì)和用戶體驗至關(guān)重要。MEMS 麥克風(fēng)的第二個同樣重要的特性是其低功耗,可延長終端設(shè)備的電池壽命,這在當(dāng)今用戶期望長時間運行至關(guān)重要。


高信噪比和低功耗


信噪比 (SNR) 是麥克風(fēng)的一項關(guān)鍵指標(biāo)。 它被定義為實際捕獲的音頻信號與麥克風(fēng)自身噪聲之間的比率。 具有低自噪聲(因此具有高 SNR)的麥克風(fēng)可以記錄最微弱的聲音。 它還為耳機(jī)提供 ANC 或透明聽力等功能。


ANC 使用麥克風(fēng)減少不需要的背景噪音。它可以提供相反的音波,在耳道前方產(chǎn)生干擾,從而消除背景噪音。良好的 ANC 性能對于遠(yuǎn)程工作至關(guān)重要,因為它使用戶即使在嘈雜的環(huán)境中也能集中注意力,例如在繁忙的家中、咖啡館或機(jī)場工作。 英飛凌最新的麥克風(fēng) IM69D128S 專為此類應(yīng)用而設(shè)計,并提供 69 dBA 的 SNR。該數(shù)字麥克風(fēng)基于英飛凌的密封雙膜 MEMS 技術(shù),可在麥克風(fēng)級別提供高防護(hù)等級(IP57)。


除了出色的信噪比能力,這款 MEMS 麥克風(fēng)還以超低功耗著稱。 麥克風(fēng)的功耗降低以及藍(lán)牙和 DSP 編解碼器等其他組件有助于減小電池的尺寸,從而減小整個終端產(chǎn)品的尺寸。 實際上,電池和揚(yáng)聲器可能占據(jù)設(shè)備整體空間的三分之二。 此外,較小的電池通常會使產(chǎn)品佩戴起來更舒適,尤其是當(dāng)耳塞佩戴一整天時。


如今的無線耳塞最多包含六個麥克風(fēng),因此,具有體積小、功率低且聲學(xué)性能不下降,才能適合多種場合。 


Infineon 的 XENSIV? MEMS 麥克風(fēng)旨在以小型封裝捕獲高精度和高質(zhì)量的音頻。 英飛凌的超低功耗數(shù)字 MEMS 麥克風(fēng)功耗低于 520 μA。 它可實現(xiàn)清晰的音頻,并基于公司的密封雙膜 MEMS 技術(shù),該技術(shù)可在麥克風(fēng)級別提供高防護(hù)等級 (IP57)。


用于筆記本電腦的高SNR MEMS麥克風(fēng)


除了耳塞外,配備高音質(zhì)麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的筆記本電腦對于愉快的工作體驗至關(guān)重要。 越來越多的混合電話會議推動了對卓越音頻性能的需求。通過將高 SNR 麥克風(fēng)集成到筆記本電腦中,它可以將用戶從辦公桌上“解放”出來,因為根本不需要耳機(jī)。 在辦公環(huán)境中,它還可以搭配普通會議音箱,筆記本遠(yuǎn)場拾音效果極佳,可作為中型人群的會議設(shè)備。


Infineon 剛剛推出了一款新的麥克風(fēng) IM70D122,它具有類似的功能。 同樣基于該公司的密封雙膜 MEMS 技術(shù),它提供 IP57 防護(hù)等級。 此外,它還具有 70 dB 的 SNR 和 -26 dBFS 的高靈敏度。 因此,該器件非常適合筆記本電腦、平板電腦、相機(jī)和會議系統(tǒng),但不僅限于這些應(yīng)用。


總之,通過其尺寸和技術(shù)特性,MEMS 麥克風(fēng)使客戶能夠?qū)⑺麄兊脑O(shè)備的音頻性能提升到一個新的水平。 他們發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,在日常業(yè)務(wù)中提供高質(zhì)量的音頻,確保所有團(tuán)隊成員之間的順暢協(xié)作,無論他們身在何處。 除了 TWS 和筆記本電腦之外,MEMS 麥克風(fēng)正在革新并實現(xiàn)各種應(yīng)用的下一代功能,例如智能手機(jī)、會議系統(tǒng)、智能家居設(shè)備、可穿戴設(shè)備等。



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