最近的大流行是許多趨勢的開始。其中之一是“從任何地方工作”現象,這種現象至少以某種形式存在。隨著家庭員工的數量似乎在一夜之間激增,隨之而來的是需要能夠適應這種環境的工具,從視頻會議軟件到計算機硬件。
同時,高質量的音頻對于員工通過遠程訪問與工作環境保持聯系變得至關重要。為了使音頻體驗盡可能接近實際接觸,設備需要提供清晰、不間斷的音頻信號,即使在嘈雜的環境中也是如此。主動降噪 (ANC)、語音控制和透明聽覺等功能對于確保日常業務溝通在新的“隨處工作”現實中順利進行變得越來越重要。
現在對高效遠程工作至關重要的兩種設備是筆記本電腦和耳塞。為了滿足遠程工作日益增長的音頻需求,這些設備依賴于復雜的軟件和硬件的組合,例如更多性能更好的麥克風。具體來說,筆記本電腦和耳塞都依靠MEMS(微機電系統)麥克風來拾取語音信號。如今,MEMS麥克風已成為消費電子設備的首選技術,以小尺寸提供高性能和低功耗。
MEMS麥克風的特性
上圖顯示了典型MEMS麥克風的結構。該模塊在PCB上包含兩個芯片,由帶有打開聲音端口的蓋子覆蓋。ASIC將MEMS芯片的物理聲壓測量值轉換為數字信號,然后將其傳輸到器件的編解碼器。
MEMS麥克風可以在硅晶圓上大量制造。這種方法可確保零件間偏差低,這意味著極其可靠的生產流程。
MEMS麥克風的主要優勢之一是其小尺寸,這對于減小體積,同時實現高水平的音質和用戶體驗至關重要。MEMS麥克風的第二個同樣重要的特性是其低功耗,可為終端設備提供更長的電池壽命,這在當今用戶期望持久性能的遠程工作環境中尤為重要。
高信噪比和低功耗
信噪比(SNR)是麥克風的關鍵規格。它被定義為實際捕獲的音頻信號與麥克風的自噪聲之間的比率。具有低自噪聲(因此具有高SNR)的麥克風可以錄制最微弱的聲音。它還為耳塞提供 ANC 或透明聽力等功能。
主動降噪使用麥克風減少不需要的背景噪音。它反轉聲波以在耳道前產生干擾,從而消除背景噪音。良好的主動降噪性能對于遠程工作至關重要,因為它允許用戶即使在嘈雜的環境中也能集中注意力,例如在繁忙的家中、咖啡館或機場工作。英飛凌最新麥克風IM69D128S專為此類應用而設計,信噪比為69 dBA。數字麥克風基于英飛凌的密封雙膜MEMS技術,可在麥克風級別提供高防護等級(IP57)。
除了出色的SNR功能外,這款MEMS麥克風還以其超低功耗而聞名。麥克風的功耗降低,以及藍牙和DSP編解碼器等其他組件,有助于減小電池的尺寸,從而減小整個最終產品的尺寸。實際上,電池和揚聲器可能占據設備整體空間的三分之二。此外,較小的電池通常使產品佩戴起來更舒適,尤其是當耳塞整天佩戴時。
當今的無線耳塞最多包含六個麥克風,因此,具有體積小、功率低且聲學性能下降的麥克風,使這款麥克風非常適合許多即將推出的耳戴式產品。
英飛凌的XENSIV? MEMS麥克風設計用于在小型封裝中捕獲高精度和高質量的音頻。英飛凌超低功耗數字MEMS麥克風的功耗低于520 μA。它可實現水晶般清晰的音頻,并基于該公司的密封雙膜MEMS技術,該技術可在麥克風級別提供高侵入保護(IP57)。
適用于筆記本電腦的高SNR MEMS麥克風
除了耳塞,配備高音頻質量麥克風和揚聲器的筆記本電腦對于愉快的工作體驗至關重要。越來越多的混合電話會議推動了對出色音頻性能的需求。通過將高SNR麥克風集成到筆記本電腦中,它將用戶從辦公桌上“解放”出來,因為根本不需要耳機。在辦公環境中,它還可以取代普通的會議揚聲器,因為筆記本電腦由于出色的遠場語音拾取,可以用作中型團體的會議設備。
英飛凌剛剛推出了一款具有類似功能的新型麥克風IM70D122。同樣基于該公司的密封雙膜MEMS技術,它提供IP57防護等級。此外,它具有 70 dB 的 SNR 和高靈敏度 -26 dBFS。因此,該器件非常適合筆記本電腦、平板電腦、相機和會議系統,但不限于這些應用。
總之,通過其尺寸和技術特性,MEMS麥克風使客戶能夠將他們的設備音頻性能提升到一個新的水平。他們發揮著至關重要的作用,在日常業務中提供高質量的音頻,確保所有團隊成員之間的順利協作,無論他們身在何處。除了TWS和筆記本電腦之外,MEMS麥克風正在徹底改變并實現各種應用中的下一代功能,例如智能手機,會議系統,智能家居設備,可穿戴設備等。得益于MEMS麥克風開發的最新進展,未來的消費類設備將受益于更低的功耗和更高的音頻性能。
審核編輯:郭婷
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