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MEMS硅麦克风 更适用于TWS耳机的空间需求

11/23/2020  已阅读 461

从有线到无线,从头戴式到入耳式,耳机也经历了微型化、无线化的过程。由于其本身体积的减小,加之增加了蓝牙无线、主动降噪等附加功能,现在的耳机对电子元器件的体积、功耗及可靠性都提出了更为苛刻的要求。而这其中,当属TWS耳机对其要求最为严格了。那什么是TWS耳机呢?

TWS是“True Wireless Stereo”的缩写,翻译过来是真正的无线立体声。该技术的实现是基于芯片技术的发展。有线耳机不仅可以摆脱线路,成为无线耳机;同时左右两只耳机可以分离,可以单独使用,也可以一起实现双耳立体声效果。简单地说是指手机通过蓝牙连接主耳机,再由主耳机通过蓝牙无线方式连接从耳机,实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用。不连接从耳机时,主耳机回到单声道音质,可单独使用。

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而实现TWS耳机的音效功能,就需要说到麦克风。

麦克风是耳机中不可缺少的模块,在以往,驻极体电容式麦克风是最常用的麦克风。其特点是体积较小(可小至φ4mm×1.3mm),频响范围宽,信噪比高,价格便宜。目前也被一些中低端TWS耳机使用。但如今随着主动降噪、双麦通话降噪以及麦克风阵列的普及,小小的TWS耳机需要更小的选择。因此,MEMS硅麦克风开始迅速普及。

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那么什么是MEMS硅麦克风呢?

MEMS硅麦克风体积小。前面已经说明了,驻极体麦克风的大体积限制了TWS耳机双麦降噪功能的实现。而MEMS硅麦克风体积小到可以与贴片电容等微型元件媲美。据了解,常州元晶电子科技有限公司(AUI)生产的AAMO08A-42 型MEMS硅麦克风体积仅有2.75* 1.85* 0.90mm。尺寸很小,是专门为TWS耳机设计的。与市场上同类产品相比非常有优势。

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AAMO08A-42可以表面贴装。受限于制造工艺,传统驻极体麦克风不耐高温,多数场合需要人工焊接或在其上引出电线插接至线路板上,对于TWS耳机来说,由于其线路板仅如指甲盖般大小,难以进行人工焊接,使用接口插接则会占用大量空间。而MEMS硅麦克风具有耐高温、耐回流焊特性,可以直接使用SMT的生产方式组装,减少了烦琐的手工、半自动装配、电气性能测试、返工等一系列问题。生产效率显著提高。


元晶电子AAMO08A-42

1.生产组装简单,产品可靠性能高。传统驻极体麦克风由于零部件繁多,生产工艺工序中人工因素多,产品性能一致性及品质一致性差。而MEMS硅麦克风可以全自动化生产,产品性能一致性及品质一致性高。

2.产品稳定性好。MEMS硅麦克风灵敏度稳定且基本不存在变化情况。而传统驻极体麦克风,由于采取了利用高电压将电荷驻存在驻极体材料上的工作原理,电荷易受环境和使用条件影响,造成电荷逃逸,因此灵敏度降低。硅麦克风采用偏置电压工作原理,无需驻存电荷,无需驻极体材料。产品稳定性好。据悉,元晶公司生产的MEMS硅麦克风系列产品在推向市场前,均经历了严格的可靠性测试。包括在温度为+85℃,相对湿度为85%情况下1000小时的静态高温高湿测试;-40℃~ +125℃之间的温度冲击测试;ESD敏感度测试;在+125℃全额定功率下168小时的疲劳老化使用寿命测试;以及机械冲击、随机振动、跌落试验等。高要求、完备的测试环节保证了公司产品质量。

3.低功耗。对于由电池供电的,可穿戴及移动设备,低功耗是最为重要的。元晶公司生产的AAMO08A-42 型MEMS硅麦克风上限电流消耗为0.2mA,待机时静态功耗为微安级别,有效延长了TWS耳机续航时间

4.高信噪比(SNR),宽频率响应。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质越好。TWS耳机要更好的实现主动降噪功能,就必须选用高性噪比的麦克风。同时,在接听电话时要保证良好的通话效果,就要求麦克风具有宽频率响应特性。元晶公司研发的新款MEMS硅麦克风信噪比SNR> 58dB,频率响应为100Hz ~ 10KHz,可以保证良好的拾音质量和降噪效果。

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此外,元晶公司生产的新款MEMS硅麦克风还具有一定的防水、防尘特性。同时由于其阵列化匹配度好(各个元件间具有良好的稳定性、一致性),因此也被广泛用在智能音箱等设备上组成麦克风阵列。TWS耳机与手机链接时结合先进算法以及云端语音助手则能达成语音增强、声源定位、去混响、声源信号提取(分离)等功能,这就为在复杂环境中识别语音命令提供了可能。

常州元晶电子科技有限公司作为国内MEMS初创公司之一,一直专注于MEMS技术微型器件的研发和生产。当前,元晶电子是全球为数不多掌握MEMS麦克风、扬声器技术并批量生产的厂家,为多家著名品牌厂商批量稳定供货。




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