高可靠性電容式MEMS麥克風在車載中的應用
發布時間:2022-12-09 來源:MEMS 責任編輯:wenwei
【導讀】采用MEMS技術製造的電容式矽麥克風在小型化、性能、可靠性、環境耐受性、成本及量產能力上與ECM(Electret Capacitance Microphone)相比具有巨大優勢,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。
電容式MEMS麥克風
采用MEMS技術製造的電容式矽麥克風在小型化、性能、可靠性、環境耐受性、成本及量產能力上與ECM(Electret Capacitance Microphone)相比具有巨大優勢,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快速發展,芯片製程及封裝技術的快速迭代。MEMS矽麥克風產品在保證性能穩步提升的情況下,芯片及封裝成品的可靠性均得到很大的提升,已可滿足於更高可靠性、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MEMS麥克風工作原理
采用MEMS技(ji)術(shu)製(zhi)造(zao)的(de)矽(gui)麥(mai)克(ke)風(feng)通(tong)常(chang)由(you)兩(liang)層(ceng)平(ping)行(xing)板(ban)組(zu)成(cheng),一(yi)層(ceng)為(wei)固(gu)態(tai)背(bei)板(ban),一(yi)層(ceng)為(wei)彈(dan)性(xing)的(de)可(ke)移(yi)動(dong)膜(mo)片(pian),膜(mo)片(pian)和(he)背(bei)板(ban)形(xing)成(cheng)可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)器(qi)。膜(mo)片(pian)響(xiang)應(ying)於(yu)入(ru)射(she)的(de)聲(sheng)波(bo)而(er)移(yi)動(dong),以(yi)改(gai)變(bian)電(dian)容(rong),並(bing)且(qie)由(you)此(ci)產(chan)生(sheng)用(yong)於(yu)表(biao)示(shi)入(ru)射(she)聲(sheng)能(neng)的(de)電(dian)信(xin)號(hao),實(shi)現(xian)聲(sheng)音(yin)信(xin)號(hao)到(dao)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)轉(zhuan)變(bian)。
車內多位置的MEMS麥克風應用,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(cao)作(zuo)空(kong)調(tiao)和(he)車(che)窗(chuang)甚(shen)至(zhi)講(jiang)冷(leng)笑(xiao)話(hua)等(deng),語(yu)音(yin)交(jiao)互(hu)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)的(de)功(gong)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),也(ye)呈(cheng)現(xian)出(chu)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)物(wu)理(li)按(an)鍵(jian)和(he)多(duo)點(dian)觸(chu)控(kong),成(cheng)為(wei)車(che)廂(xiang)內(nei)主(zhu)流(liu)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)方(fang)式(shi)的(de)趨(qu)勢(shi)。
(圖片來源於網絡侵刪)
2) 主動降噪:
汽車ANC主動降噪的工作原理:suoyoudeshengyindouyouyidingdepinpuzucheng,tongguozhaodaoyizhongshengyin,qipinpuyusuoyaoxiaochudezaoyinwanquanyiyang,zhiyaoxiangweixiangfanjiukeyijiangzhezaoshengzhonghedixiaodiao,congershixianjiangzaoxiaoguo,chezaiANC可用於消除發動機和傳動係統噪音等,目前一般應用在高端車型中。
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行業的質量體係IATF16949的認證。IATF 16949是國際汽車行業的技術規範,是基於ISO9001的基礎,加進了汽車行業的技術規範。該體係旨在指導與規範企業生產按照汽車行業標準“保供”,確保能及時並可持續地提供穩定滿足質量要求的產品。
產品方麵,敏芯股份推出兩款高可靠性模擬、數字MEMS麥克風,並均滿足汽車市場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麥克風的工作溫度範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範圍為-45至105℃,靈敏度具有高一致性,可控製在±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。
來源:MEMS
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