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      標(biāo)簽　>　MEMS麥克風(fēng)

      MEMS麥克風(fēng)

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      MEMS麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng)，是一個電容器集成在微硅晶片上，可以采用表貼工藝進(jìn)行制造,能夠承受很高的回流焊溫度,容易與CMOS工藝及其它音頻電路相集成, 并具有改進(jìn)的噪聲消除性能與良好的RF及EMI抑制能.

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      MEMS麥克風(fēng)簡介

      　　MEMS（微型機(jī)電系統(tǒng)） 麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng)，簡單的說就是一個電容器集成在微硅晶片上，可以采用表貼工藝進(jìn)行制造，能夠承受很高的回流焊溫度，容易與 CMOS 工藝及其它音頻電路相集成， 并具有改進(jìn)的噪聲消除性能與良好的 RF 及 EMI 抑制能.MEMS麥克風(fēng)的全部潛能還有待挖掘，但是采用這種技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)在多種應(yīng)用中體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端手機(jī)應(yīng)用中。

      MEMS麥克風(fēng)百科

      　　MEMS（微型機(jī)電系統(tǒng)） 麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng)，簡單的說就是一個電容器集成在微硅晶片上，可以采用表貼工藝進(jìn)行制造，能夠承受很高的回流焊溫度，容易與 CMOS 工藝及其它音頻電路相集成， 并具有改進(jìn)的噪聲消除性能與良好的 RF 及 EMI 抑制能.MEMS麥克風(fēng)的全部潛能還有待挖掘，但是采用這種技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)在多種應(yīng)用中體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端手機(jī)應(yīng)用中。

      　　MEMS麥克風(fēng)的優(yōu)勢

      　　目前，實際使用的大多數(shù)麥克風(fēng)都是ECM（駐極體電容器）麥克風(fēng)，這種技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史。ECM 的工作原理是利用駐有永久電荷的聚合材料振動膜。

      　　與ECM的聚合材料振動膜相比，MEMS麥克風(fēng)在不同溫度下的性能都十分穩(wěn)定，其敏感性不會受溫度、振動、濕度和時間的影響。由于耐熱性強(qiáng)，MEMS麥克風(fēng)可承受260℃的高溫回流焊，而性能不會有任何變化。由于組裝前后敏感性變化很小，還可以節(jié)省制造過程中的音頻調(diào)試成本。

      　　MEMS麥克風(fēng)需要ASIC提供的外部偏置，而ECM沒有這種偏置。有效的偏置將使MEMS麥克風(fēng)在整個操作溫度范圍內(nèi)都可保持穩(wěn)定的聲學(xué)和電氣參數(shù)，還支持具有不同敏感性的麥克風(fēng)設(shè)計。

      　　傳統(tǒng)ECM的尺寸通常比MEMS麥克風(fēng)大，并且不能進(jìn)行SMT（表面貼裝技術(shù)）操作。在MEMS麥克風(fēng)的制造過程中，SMT回流焊簡化了制造流程，可以省略一個目前通常以手工方式進(jìn)行的制造步驟。

      　　在ECM麥克風(fēng)內(nèi)，必須添加進(jìn)行信號處理的電子元件；而在MEMS麥克風(fēng)中，只需在上添加額外的專用功能即可。與ECM相比，這種額外功能的優(yōu)點是使麥克風(fēng)具有很高的電源抑制比，能夠有效抑制電源電壓的波動。

      　　另一個優(yōu)點是，集成在芯片上的寬帶RF抑制功能，這一點不僅對手機(jī)這樣的RF應(yīng)用尤其重要，而且對所有與手機(jī)操作原理類似的設(shè)備（如助聽器）都非常重要。

      　　MEMS麥克風(fēng)的小型振動膜還有另一個優(yōu)點，直徑不到1mm的小型薄膜的重量同樣輕巧，這意味著，與ECM相比，MEMS麥克風(fēng)會對由安裝在同一PCB上的揚聲器引起的PCB 噪聲產(chǎn)生更低的振動耦合。

      　　智能語音解析MEMS麥克風(fēng)

      　　數(shù)字MEMS麥克風(fēng)具有高抗噪性和簡化電路設(shè)計的優(yōu)點，適用于多麥克風(fēng)數(shù)組以消除回音和噪聲，以及波束形成以實現(xiàn)定向靈敏度。 為讓智能型手機(jī)能消除噪聲，一種常見方法是在遠(yuǎn)離主語音麥克風(fēng)之處放置一個或多個額外麥克風(fēng)，例如在外殼邊緣或背面，檢測來自周圍環(huán)境的噪聲，再從語音麥克風(fēng)的輸出中減去，能提高通話質(zhì)量。 降噪麥克風(fēng)也經(jīng)常用于影音錄制模式。

      　　波束形成還使用到兩個或多個麥克風(fēng)數(shù)組。 雖然大多數(shù)麥克風(fēng)有全向靈敏度，但一些應(yīng)用可得益于一個特定方向所增加的靈敏度或在其他方向降低靈敏度，例如在電話會議中或行車通話時提高音頻質(zhì)量和清晰度。 根據(jù)從不同方向傳來的聲音相位差，波束形成可利用數(shù)字算法到數(shù)組的麥克風(fēng)輸出，而且還能判定特定聲音傳來的方向。

      　　專用集成電路（ASIC）設(shè)計介紹

      　　麥克風(fēng)模塊制造商利用選擇合適的MEMS麥克風(fēng)套件區(qū)分產(chǎn)品，當(dāng)中已有一對優(yōu)化的MEMS傳感器和ASIC。

      　　

      　　圖三 ： 麥克風(fēng)專家選擇合適的MEMS麥克風(fēng)套件

      　　安森美半導(dǎo)體致力于開發(fā)高度整合的數(shù)字MEMS麥克風(fēng)ASIC，可以結(jié)合獨立MEMS供貨商所制造的各種MEMS換能器。 例如LC706200數(shù)字IC系列，除了整合模擬放大器和低通濾波器，還整合前饋式delta-sigma ADC，如圖四所示。 還有一個電荷泵， 為MEMS換能器提供工作電壓。

      　　

      　　圖四 ： 一個前饋delta-sigma ADC實現(xiàn)一個整合數(shù)字輸出的小占位麥克風(fēng)

      　　安森美半導(dǎo)體的數(shù)字ASIC滿足關(guān)鍵性能標(biāo)準(zhǔn)，可以幫助當(dāng)今MEMS麥克風(fēng)設(shè)計人員克服所面臨的挑戰(zhàn)。 其中，高訊噪比（SNR）是必需的，在麥克風(fēng)用于更大的距離時支持清晰的性能，以及用于通常更清晰的音頻擷取。 特別是自動語音識別算法依賴高訊噪比以達(dá)到良好的文字準(zhǔn)確率。 現(xiàn)在需要訊噪比大于64db的ASIC，輔以MEMS工程師實現(xiàn)的進(jìn)展，以優(yōu)化換能器的特點。

      　　隨著終端用戶因為日益增多的各種應(yīng)用而渴求智能手機(jī)等裝置有更好的效果，麥克風(fēng)必須可以在嘈雜環(huán)境中毫無失真地運行到高聲壓級（SPL），例如社交用戶能進(jìn)行高質(zhì)量的錄音，捕捉在音樂節(jié)的現(xiàn)場體驗。

      　　數(shù)字MEMS麥克風(fēng)用于未來的獨立語音指令

      　　由于語音識別引擎和強(qiáng)大的語音助手，如Siri、「OK Google」和亞馬遜Echo，物聯(lián)網(wǎng)和攜帶式裝置領(lǐng)域?qū)φZ音指令功能有高要求。 目前的語音識別系統(tǒng)通常一直在執(zhí)行狀態(tài)，花費相當(dāng)大量功耗在聆聽和識別語音。 未來的語音指令功能將有望獨立工作，并在語音啟動時打開。 低功耗數(shù)字MEMS麥克風(fēng)技術(shù)將適用于未來獨立的語音觸發(fā)方案—性能會非常好，功耗極低，比較容易添加到現(xiàn)有設(shè)計中。

      　　算法如噪聲消除和波束形成，分析來自多個麥克風(fēng)的訊號，需要依靠近似匹配數(shù)組中個別麥克風(fēng)的靈敏度，理想值在+/-1dB以內(nèi)。 雖然篩選或分級是一個潛在的方案，麥克風(fēng)設(shè)計人員正在尋找ASIC以提供可調(diào)增益，在MEMS制造中實現(xiàn)制程相關(guān)變化的調(diào)整。

      　　LC706200產(chǎn)品系列提供高性能的方案。 它有一些其他功能，確保在寬工作范圍增強(qiáng)的線性性能，包括-106dBFS的低輸入?yún)⒖荚肼?，具?kHz低通濾波器的優(yōu)勢實現(xiàn)峰值補(bǔ)償，和利用安森美半導(dǎo)體的千兆奧姆電阻制程的低噪內(nèi)部偏置和調(diào)節(jié)電路。 該組件還具有高電源抑制比（PSRR），防止進(jìn)入訊號鏈的不利噪聲，以及保持對語音指令給予響應(yīng)的電源管理，包括睡眠模式和低功耗模式。

      　　結(jié)語

      　　人們使用計算機(jī)和智能裝置方式的變化推動了對高性能、可靠MEMS麥克風(fēng)的需求。 當(dāng)前市場的數(shù)字ASIC最大化了麥克風(fēng)開發(fā)人員的自由，以提供同類最佳產(chǎn)品來滿足這些需求。

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      mems麥克風(fēng)知識

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        wifi模塊
        +關(guān)注
        Wi-Fi模塊又名串口Wi-Fi模塊，屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層，功能是將串口或TTL電平轉(zhuǎn)為符合Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11b.g.n協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧。傳統(tǒng)的硬件設(shè)備嵌入Wi-Fi模塊可以直接利用Wi-Fi聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，是實現(xiàn)無線智能家居、M2M等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要組成部分。
      • 74ls74
        74ls74
        +關(guān)注
        74LS74是雙D觸發(fā)器。功能多，可作雙穩(wěn)態(tài)、寄存器、移位寄存器、振蕩器、單穩(wěn)態(tài)、分頻計數(shù)器等功能。本章詳細(xì)介紹了74ls112的功能及原理，74ls74引腳圖及功能表，74ls112的應(yīng)用等內(nèi)容。
      • MPU6050
        MPU6050
        +關(guān)注
        MPU-6000（6050）為全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時間軸之差的問題，減少了大量的封裝空間。
      • Protues
        Protues
        +關(guān)注
        Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。
      • UHD
        UHD
        +關(guān)注
        UHD是”超高清“的意思UHD的應(yīng)用在電視機(jī)技術(shù)上最為普遍，目前已有不少廠商推出了UHD超高清電視。
      • STC12C5A60S2
        STC12C5A60S2
        +關(guān)注
        在眾多的51系列單片機(jī)中，要算國內(nèi)STC 公司的1T增強(qiáng)系列更具有競爭力，因他不但和8051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的具有大容量程序存儲器且是FLASH工藝的，如STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部就自帶高達(dá)60K FLASHROM，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫。
      • 循跡小車
        循跡小車
        +關(guān)注
        做單片機(jī)的工程師相比都堆循跡小車有所認(rèn)識，它是自動引導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)的基本應(yīng)用，那么今天小編就給大家介紹下自動自動循跡小車的原理，智能循跡小車的應(yīng)用，智能循跡小車程序，循跡小車用途等知識吧！
      • 光立方
        光立方
        +關(guān)注
        光立方是由四千多棵光藝高科技“發(fā)光樹”組成的，在2009年10月1日天安門廣場舉行的國慶聯(lián)歡晚會上面世。這是新中國成立六十周年國慶晚會最具創(chuàng)意的三大法寶之首。
      • K60
        K60
        +關(guān)注
      • LM2596
        LM2596
        +關(guān)注
        LM2596是降壓型電源管理單片集成電路的開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，同時具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本有3.3V、5V、12V，可調(diào)版本可以輸出小于37V的各種電壓。
      • 光模塊
        光模塊
        +關(guān)注
        光模塊(optical module)由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。簡單的說，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
      • STM32單片機(jī)
        STM32單片機(jī)
        +關(guān)注
        STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM Cortex-M3內(nèi)核
      • 步進(jìn)驅(qū)動器
        步進(jìn)驅(qū)動器
        +關(guān)注
        步進(jìn)驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速和定位的目的。
      • Nexperia
        Nexperia
        +關(guān)注
        Nexperia是大批量生產(chǎn)基本半導(dǎo)體的領(lǐng)先專家，這些半導(dǎo)體是世界上每個電子設(shè)計都需要的組件。該公司廣泛的產(chǎn)品組合包括二極管、雙極晶體管、ESD 保護(hù)器件、MOSFET、GaN FET 以及模擬和邏輯IC。
      • CD4046
        CD4046
        +關(guān)注
        cD4046是通用的CMOS鎖相環(huán)集成電路，其特點是電源電壓范圍寬（為3V－18V），輸入阻抗高（約100MΩ），動態(tài)功耗小，在中心頻率f0為10kHz下功耗僅為600μW，屬微功耗器件。本章主要介紹內(nèi)容有，CD4046的功能 cd4046鎖相環(huán)電路，CD4046無線發(fā)射，cd4046運用，cd4046鎖相環(huán)電路圖。
      • COMSOL
        COMSOL
        +關(guān)注
        COMSOL集團(tuán)是全球多物理場建模解決方案的提倡者與領(lǐng)導(dǎo)者。憑借創(chuàng)新的團(tuán)隊、協(xié)作的文化、前沿的技術(shù)、出色的產(chǎn)品，這家高科技工程軟件公司正飛速發(fā)展，并有望成為行業(yè)領(lǐng)袖。其旗艦產(chǎn)品COMSOL Multiphysics 使工程師和科學(xué)家們可以通過模擬，賦予設(shè)計理念以生命。
      • 加速度傳感器
        加速度傳感器
        +關(guān)注
        加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。
      • 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
        聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
        +關(guān)注
      • 服務(wù)機(jī)器人
        服務(wù)機(jī)器人
        +關(guān)注
        服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個年輕成員，到目前為止尚沒有一個嚴(yán)格的定義。不同國家對服務(wù)機(jī)器人的認(rèn)識不同。
      • 四軸飛行器
        四軸飛行器
        +關(guān)注
        四軸飛行器，又稱四旋翼飛行器、四旋翼直升機(jī)，簡稱四軸、四旋翼。這四軸飛行器（Quadrotor）是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器的四個螺旋槳都是電機(jī)直連的簡單機(jī)構(gòu)，十字形的布局允許飛行器通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速獲得旋轉(zhuǎn)機(jī)身的力，從而調(diào)整自身姿態(tài)。具體的技術(shù)細(xì)節(jié)在“基本運動原理”中講述。
      • 基站測試
        基站測試
        +關(guān)注
        802.11ac與11基站測試（base station tests） 在基站設(shè)備安裝完畢后，對基站設(shè)備電氣性能所進(jìn)行的測量。n的區(qū)別，802.11n無線網(wǎng)卡驅(qū)動，802.11n怎么安裝。
      • TMS320F28335
        TMS320F28335
        +關(guān)注
        TMS320F28335是一款TI高性能TMS320C28x系列32位浮點DSP處理器
      • 靜電防護(hù)
        靜電防護(hù)
        +關(guān)注
        為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災(zāi)和爆炸、電子器件失效和損壞，以及對生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。其防范原則主要是抑制靜電的產(chǎn)生，加速靜電泄漏，進(jìn)行靜電中和等。
      • SDK
        SDK
        +關(guān)注
        　　SDK一般指軟件開發(fā)工具包，軟件開發(fā)工具包一般都是一些軟件工程師為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件時的開發(fā)工具的集合。軟件開發(fā)工具廣義上指輔助開發(fā)某一類軟件的相關(guān)文檔、范例和工具的集合。
      • OBD
        OBD
        +關(guān)注
        OBD是英文On-Board Diagnostic的縮寫，中文翻譯為“車載診斷系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)隨時監(jiān)控發(fā)動機(jī)的運行狀況和尾氣后處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有可能引起排放超標(biāo)的情況，會馬上發(fā)出警示。
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