基于USound公司的先進(jìn)個(gè)人MEMS技術(shù)應(yīng)用音頻系統(tǒng)

USound 公司是一家快速發(fā)展的音頻公司，研發(fā)、生產(chǎn)基于MEMS技術(shù)的先進(jìn)個(gè)人應(yīng)用音頻系統(tǒng)。

USound 公司的Ganymede 系列 MEMS 揚(yáng)聲器應(yīng)用廣泛，以其無(wú)與倫比的聲質(zhì)、小體積、高可靠、易于集成、便于規(guī)模生產(chǎn)而出名。

下面要說(shuō)的是USound 公司 USound MEMS 揚(yáng)聲器評(píng)估系統(tǒng)：

1. HELIKE UA-E3010 （開(kāi)發(fā)板）

2. CARME3.0 UJ-R1030 （揚(yáng)聲器測(cè)試夾具） + MEMS揚(yáng)聲器 x 2

3. DIONE MAXI UY-R3020 （揚(yáng)聲器陣列套件）

USOUND開(kāi)發(fā)套件使用白色硬紙盒包裝，三個(gè)套件三個(gè)獨(dú)立包裝：

下面將介紹包含開(kāi)箱、開(kāi)發(fā)板介紹、MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)原理介紹、夾具及MEMS組裝、聲學(xué)系統(tǒng)測(cè)試。

【HELIKE UA-E3010 開(kāi)發(fā)板】

1，HELIKE UA-E3010開(kāi)發(fā)板：包裝盒內(nèi)有一塊開(kāi)發(fā)板，和一個(gè)卡片

卡片上簡(jiǎn)單描述產(chǎn)品功能和應(yīng)用，附帶產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)、軟件更新的網(wǎng)絡(luò)鏈接和二維碼。

HELIKE UA-E3010 開(kāi)發(fā)板基于STM32H750設(shè)計(jì)，既可用于USOUND 的 MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)品評(píng)估，也可用用于客戶自己產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)板特性如下：

開(kāi)發(fā)板有三種電源接口：5V USB type 電源接口，5V DC電源接口，36V DC 電源接口；任何一種電源供電，開(kāi)發(fā)板都可以工作。

開(kāi)發(fā)板主控STM32H750，用于使能各種設(shè)備、配置DAC和放大器、處理和傳輸音頻，主控制的DSP支持 Digital audio equalizer 數(shù)字音頻均衡器功能。

開(kāi)發(fā)板含有2組 TI LM48580 MEME speaker amplifiers放大器，2組 TPA2028D1 electrodynamic speaker amplifiers 放大器，1組 TINE5532 Differential amplifiers放大器，用來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器套件。

開(kāi)發(fā)板板載SD卡槽，SD卡用來(lái)存放配置文件、存放音樂(lè)文件。

開(kāi)發(fā)板板載游戲搖桿，用來(lái)控制和播放音樂(lè)，調(diào)整音量。

開(kāi)發(fā)板LED燈，指示開(kāi)發(fā)板工作狀態(tài)。

開(kāi)發(fā)板帶有多種揚(yáng)聲器接口，用于擴(kuò)展支持USOUND各種揚(yáng)聲器套件。

開(kāi)發(fā)板支持三種工作模式：

獨(dú)立工作模式

USB聲卡模式

樹(shù)莓派外設(shè)模式

開(kāi)發(fā)板處于獨(dú)立工作模式時(shí)，讀取SD卡中的音樂(lè)文件，經(jīng)過(guò)主控芯片內(nèi)置的DSP解碼濾處理和DAC功放處理后，輸出到揚(yáng)聲器接口，驅(qū)動(dòng)外部揚(yáng)聲器工作。只需要供電，插入SD卡，即可工作，不需要任何其他設(shè)備可以獨(dú)立使用

開(kāi)發(fā)板處于USB聲卡模式時(shí)，通過(guò)USB typec接口接入電腦或者手機(jī)，被識(shí)別為聲卡，在電腦端正確設(shè)置后即可工作；USB聲音數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)板處理，輸出到揚(yáng)聲器接口，驅(qū)動(dòng)外部揚(yáng)聲器工作。

開(kāi)發(fā)板處于樹(shù)莓派外設(shè)模式時(shí)，通過(guò)開(kāi)發(fā)板背面的40pin 插槽連接樹(shù)莓派的40pin 排針，接收樹(shù)莓派I2S數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)板處理，輸出到揚(yáng)聲器接口，驅(qū)動(dòng)外部揚(yáng)聲器工作。

三種工作方式可以自由切換，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)和跳線的設(shè)置實(shí)現(xiàn)。

【MEMS揚(yáng)聲器】

CARME3.0 UJ-R1030揚(yáng)聲器測(cè)試夾具：CARME3.0 UJ-R1030揚(yáng)聲器測(cè)試夾具，快速使用指南?？闪硗馀渲肬T-P2019、UT-P2018兩種MEMS揚(yáng)聲器。

揚(yáng)聲器如下：左圖是揚(yáng)聲器背面，兩個(gè)金屬點(diǎn)用來(lái)和電路連接，右圖是揚(yáng)聲器正面。

兩只揚(yáng)聲器都是USOUND公司Ganymede 系列MEMS 技術(shù)的揚(yáng)聲器，體積小，發(fā)熱小，無(wú)磁性，低功耗長(zhǎng)續(xù)航，擁有優(yōu)異的SPL聲學(xué)特性，擁有加固的保護(hù)罩，現(xiàn)代化輕量級(jí)人體工學(xué)設(shè)計(jì)，便于集成到客戶的產(chǎn)品中使用，從外觀和三維尺寸看，兩只揚(yáng)聲器一樣。

三維尺寸：6.7 x 4.7 x 1.58 mm

重量：80mg

體積：50立方毫米

兩個(gè)揚(yáng)聲器也有不同的地方：型號(hào)分別是UT-P2019 和UT-P2018。

UT-P2019 是free-field audio solutions ADAP MEMS揚(yáng)聲器，用于可穿戴聲學(xué)系統(tǒng)，比如外戴式耳機(jī)等，參數(shù)規(guī)格如下：

聲壓級(jí)、總諧波失真、群延遲、脈沖響應(yīng)、等聲學(xué)性能指標(biāo)曲線如下圖示：

UT-P2018 是 in-ear audio solutions ACHELOUS MEMS揚(yáng)聲器，用于有線無(wú)線入耳式耳機(jī)，參數(shù)規(guī)格如下：

聲壓級(jí)、總諧波失真、群延遲、脈沖響應(yīng)、等聲學(xué)性能指標(biāo)曲線如下圖示：

UT-P2019 和UT-P2018 兩只MEMS 揚(yáng)聲器應(yīng)用場(chǎng)景不同，測(cè)試方法不同，聲學(xué)規(guī)格參數(shù)和曲線各有特點(diǎn)。

【CARME3.0 UJ-R1030 揚(yáng)聲器測(cè)試夾具】

CARME3.0 UJ-R1030揚(yáng)聲器測(cè)試夾具專為USOUND Ganymede系列 MEMS 揚(yáng)聲器性能測(cè)試而設(shè)計(jì)，夾具內(nèi)部設(shè)計(jì)有100立方毫米back volume，PCB上帶有四個(gè)pin探針?lè)奖氵B接揚(yáng)聲器。

CARME3.0 UJ-R1030揚(yáng)聲器測(cè)試夾具爆炸圖如下所示：

從下到上依次是：

外殼：用于放置、固定MEMS揚(yáng)聲器

墊圈：保護(hù)揚(yáng)聲器和夾具

MEMS 揚(yáng)聲器：要測(cè)試的器件

墊圈：保護(hù)夾具和PCB電路板

PCB：通過(guò)pin探針連通MEMS揚(yáng)聲器和外部電路

兩個(gè)螺絲：固定

Speaker 墊圈，夾具墊圈，已經(jīng)黏上安裝好了。

【DIONE MAXI UY-R3020揚(yáng)聲器陣列套件】

DIONE MAXI UY-R3020揚(yáng)聲器陣列套件：包裝內(nèi)有揚(yáng)聲器陣列帶，驅(qū)動(dòng)電路板，快速使用手冊(cè)。

揚(yáng)聲器陣列帶，集成20片USound MEMS 揚(yáng)聲器，總長(zhǎng)度 247mm，軟性可以彎折，支持音頻帶寬 2 – 20 kHz，無(wú)磁性，不發(fā)熱。

驅(qū)動(dòng)板基于TI LM1875 功率放大器，失真小，頻率范圍大，輸出恒定。

DIONE MAXI UY-R3020揚(yáng)聲器陣列套件可集成到?jīng)]有音頻的設(shè)備中當(dāng)作Hi-Fi音響系統(tǒng)使用。

【總結(jié)】

HELIKE UA-E3010 開(kāi)發(fā)板本身是一個(gè)完整的專業(yè)的聲學(xué)評(píng)估開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)MEMS揚(yáng)聲器工作，能驅(qū)動(dòng)多種揚(yáng)聲器套件工作，可以多模式工作滿足多種測(cè)試評(píng)估場(chǎng)景，可精細(xì)調(diào)整濾設(shè)置，調(diào)教不同音效等；開(kāi)發(fā)板各個(gè)接口的絲印標(biāo)識(shí)到位，跳線功能和編號(hào)標(biāo)識(shí)到位，使用方便直觀；開(kāi)發(fā)板和揚(yáng)聲器測(cè)試夾具、揚(yáng)聲器陣列套件適配非常好，不用自己設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)匹配電路。
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