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高可靠性電容式MEMS麥克風在車載中的應用

作者: 時間:2022-11-11 來源:MEMS 收藏

采用MEMS技術制造的電容式硅麥克風在小型化、性能、可靠性、環(huán)境耐受性、成本及量產能力上與ECM(Electret Capacitance Microphone)相比具有巨大優(yōu)勢,一經推出變迅速占領手機、PDA(Personal Digital Assistant)、耳機等消費電子產品市場。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202211/440310.htm


電容式


采用MEMS技術制造的電容式硅麥克風在小型化、性能、可靠性、環(huán)境耐受性、成本及量產能力上與ECM(Electret Capacitance Microphone)相比具有巨大優(yōu)勢,一經推出變迅速占領手機、PDA(Personal Digital Assistant)、耳機等消費電子產品市場。


而隨著半導體電子行業(yè)快速發(fā)展,芯片制程及封裝技術的快速迭代。MEMS硅麥克風產品在保證性能穩(wěn)步提升的情況下,芯片及封裝成品的可靠性均得到很大的提升,已可滿足于更高可靠性、更高性能要求的汽車應用,如汽車人機交互,ANC(Active Noise Cancellation),RNC(Road Noise Control)等需求。


電容式工作原理


采用MEMS技術制造的硅麥克風通常由兩層平行板組成,一層為固態(tài)背板,一層為彈性的可移動膜片,膜片和背板形成可變電容器。膜片響應于入射的聲波而移動,以改變電容,并且由此產生用于表示入射聲能的電信號,實現聲音信號到電信號的轉變。


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車內多位置的應用,大致分為語音交互與噪聲自消除功能。   


車載應用


 1)  語音交互:


車內多位置的語音交互是智能座艙的入口,包括語音識別、喚醒、定位等功能。能夠操控導航、打電話、查找附近好吃的、操作空調和車窗甚至講冷笑話等,語音交互能夠實現的功能越來越多,也呈現出逐漸取代物理按鍵和多點觸控,成為車廂內主流人機交互方式的趨勢。


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(圖片來源于網絡侵刪)


2)  主動降噪:


汽車ANC主動降噪的工作原理:所有的聲音都由一定的頻譜組成,通過找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪音完全一樣,只要相位相反就可以將這噪聲中和抵消掉,從而實現降噪效果,車載ANC可用于消除發(fā)動機和傳動系統(tǒng)噪音等,目前一般應用在高端車型中。


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解決方案


為了滿足車載應用的質量需求,敏芯及全資子公司德斯倍電子通過了車規(guī)行業(yè)的質量體系IATF16949的認證。IATF 16949是國際汽車行業(yè)的技術規(guī)范,是基于ISO9001的基礎,加進了汽車行業(yè)的技術規(guī)范。該體系旨在指導與規(guī)范企業(yè)生產按照汽車行業(yè)標準“保供”,確保能及時并可持續(xù)地提供穩(wěn)定滿足質量要求的產品。


產品方面,敏芯股份推出兩款高可靠性模擬、數字MEMS麥克風,并均滿足汽車市場AEC-Q100/Q103可靠性要求。


在汽車類音頻應用領域(如用戶與智能汽車的語音交互),對MEMS麥克風的工作溫度范圍提出了更高的要求:?40至105℃(通常消費類產品的工作溫度為?40至85℃)。該麥克風的工作溫度范圍為-45至105℃,靈敏度具有高一致性,可控制在±1dB之內。


其次,兩款MEMS麥克風還具有130dB SPL的High AOP(Acoustic Overload Point),可以在嘈雜環(huán)境下獲取音頻指令,適合車載應用中進行語音交互。此外,兩款MEMS麥克風產品均為ANC MIC,較平的低頻頻率響應;66dB 的High SNR(Signal-Noise Ratio)。將高SNR與高AOP相結合,兩款MEMS麥克風適合作為車載,ANC應用。


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來源:MEMS



關鍵詞: MEMS麥克風

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