硅麦克风--声音系统技术革新

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概要
       超低压传感器时代：MULPS-CX版超低压传感器采用专有的Memsenz IV微机械加工，成为音频传感器技术的下一代产品。超低压传感器采用获得专利的5光罩制程装配而成，特别是为电容式传感器所开发的，它通过运用独特的对夹式隔膜设计来满足多灰多尘的环境条件。

     MULPS-CX版超低压传感器采用专有的信号处理放大器，采用专有的补偿与增益控制算法，专门针对适用于Memsenz IV平台的音频传感器而开发的。它无须选择性对传感器进行配对和合并，就能获得更佳的音频性能。专有的电子化编程可特别地控制传感器的灵敏度，最大化地使用合适的偏置电压及增益来满足高处理能力的性能，从而提高可靠性、重复性及整体质量。

     MULPS-CX版超低压传感器将成为市场动力的核心，并迎接超低压传感器时代的到来，通过维持卓越的表面贴装质量，成为强大的ECM产品替代物，大多数传感器用户更多地采用它，这些客户要求CX版拥有更强的可靠性，希望电源要求更低，系统管理更加用户友好化。

     MULPS-CX系列硅麦克风特点：

高性能模拟超低压传感器
独特的可编程增益设置AGC
高的灵敏度精确至+/-1.5dB
宽的灵敏度范围为-20dB至-45dB
非常稳定的温度特性，灵敏度的温度系数稳定范围为+/-0.60dB/Deg C
压力系数稳定范围为+/-0.55dB/Kpa
超小的封装尺寸
表面贴装：MLP设计
管装，磁带与卷带包装选项
RoHS符合性认证，欧盟指令2002/95/EC
超低压传感器专利号MULPS I 档案号/申请号：10/588,885

一、图1显示MUPLS-CX系列麦克风的功能块图。它包括MEMS元件，如传感元件及前置放大器，
它可以达到三个目的：
a) 阻抗匹配
b) 放大器增益控制
c) 电荷泵选择可为MIC元件提供偏置电压
                              

二、MUPLS CX系列按灵敏度划分包装型号

      Memstech MUPLS CX系列很的灵敏度范围为-20dB至-45dB；根据近距离或远距离拾音器的应用要求， MUPLS-CX系列硅麦克风灵敏度的范围非常广大。对于近距离应用而言，手机-40~-45&S-35~-40dB的灵敏度部件是最佳的；对于远距离应用而言，数码相机、笔记本、录音软件等的灵敏度范围可高达-20~2525及-30~-35dB。无须额外的部件，固定增益选项可获得所需的灵敏度。适用的灵敏度范围如图2所示。

型号 适用的灵敏度范围（dB）
-25~-20 -30~-25 -35~-30 -40~-35 -45~-40
MUPLS1CX √ √ √ √ √
MUPLS2CX/RM √ √ √ √ √
MUPLS3CX/RM √ √ √ √ √
MUPLS4CX/RM √ √ √ √ √
MUPLS3D 数字型: -29~-23

图2

三、MUPLS CX系列硅麦克风的包装理念
      MUPLS-CX系列的型号随着包装类型和功能而不同。选择合适的Memstech MUPLS-CX系列包装类型主要取决于最终应用的电子及机械要求。MUPLS CX系列硅麦克风的包装设计基于图3的两个包装理念, 这样便于结构工程师的设计生产需要灵活选择

                          图3



四、超小的尺寸
  型号系列 基底尺寸（毫米）
MUPLS1CX（模拟型） 4.50 x 4.50 x 1.40
MUPLS2CX（模拟型） 6.15 x 3.76 x 1.40
MUPLS3CX（模拟型） 4.72 x 3.76 x 1.25
MUPLS4CX（模拟型） 3.76x 2.95 x 1.10
MUPLS3D （数字型） 4.72 x 3.76 x 1.25


五、集成电路设计考虑因素
                                                         



                           

图4

1、作为ECM麦克风的替换品，与标准的ECM麦克风相比，Memtech MULPS CX系列硅麦克风拥有分离的电源端（VDD）。MULPS CX系列传感器拥有3个端子，针1是输出，针2是接地（GND）电势，针3是电源电压（VDD）。下面的图4显示ECM传感器与MULPS CX系列传感器之间电子图的区别。




2、Memstech MUPLS CX系列产品，图5显示很容易2线制的电路的实现方式，以便于电子工程师在电路上的灵活应用。

                                          图5



Memstech  MUPLS CX系列麦克风采用管装、卷带或圆筒形式来包装，客户可适用现有的SMT生产线设备。关于磁带、卷带或圆筒选项，为大批量，机械化，自动化生产成为可能，从而为用户节约生产成本及管理成本。

Memetech MUPLS CX系列硅麦克风超强的阵列功能
连续语音识别已成为计算机生成文件最强大的方式。由于广泛的软件发展以及PC处理器变得更快速、更强大，从而使该技术得以实现。软件能够提高识别的精确度，缩短“接收”次数，并连接到不断发展的硬件。语音输入到计算机的自然过程取得了快速的发展。这些复杂的软件程序能提供高精确度，软件要求不断获得形成声音的音素。麦克风必须传递清晰的、强大的、无噪音的信号到计算机。任何降低用户声音质量的东西都会干扰并混淆语音识别软件，并大大地增加错误率。

Memstech DLMM及QLMM系列阵列麦克风采用获得专利的消音技术，永久性地改变了语音处理软件用户的期望值，解决了需要耳机的问题。通过采用不同的DSP算法，它将需要的语音与不同阶段不需要的噪音源分离开来。它的目的在于通过不同方法抑制不同类型的噪音。

第1阶段
在本阶段，“自适应波束形成”算法被用于优化所需信号的信噪比，并在甜蜜区面积内追踪用户的声音。如果用户位于可接受的区域，指示灯会发亮。与普通的波束形成器相比，此自适应解决方案具有以下特点：
l         优化所需的声音源语音
l         弥补麦克风的变化性
l         改进中等的房间回音
7.1 DLMM技术的工作方式

第2阶段
此阶段是“自适应干扰对消”，其目的在于消除外部噪音源（包含方向信息），DLMM识别为“甜蜜区”。图2所示的位于每个识别噪音源方向的“无效区或死区”被用来自适应优化对消。通过噪音源的频带宽及DSP处理电源噪音源的数量可被无效点消除。

此外，我们创新地结合时间与频率域对消，这样就能获得大量的对消。在此阶段末期，通过使用方向指示及其他信号，阵列分离了所需的外部声音和不需要的多余声音。两种信号都传递到第3阶段。


第3阶段
在本阶段，阵列主要分辨自然噪音源，即那些混合信息或缺少方向的信息。这些噪音没有方向信息，所以总是被抑制。此阶段同样具有自适应功能，并进一步通过识别噪音将其从所需的频道中移除。它不断地监控噪音，并将其在频率域中选择性地抑制。

我们采用机械优化的算法来消除人类语音的自然噪音。它有别于其它所用的简单的谱相减算法，它的最终语音被最小化失真。通过采用此机械优化的算法，我们能比其它的频率压制算法更精确地抑制很多的噪音，并保持最大智能化。

最后，第3阶段能恢复需要的信号信息，然后输出最终处理的信号。
第X阶段（智能声源定位器及基于模糊逻辑的语音/噪音分析仪）：
目的在于确定优化或抑制声源的时间和方式，包括噪音在内的每个声源都需要被分析。噪音基本上被分为两类：

l         外部噪音：包括“甜蜜区”外不需要的噪音或特定环境噪音源，如风扇、收音机等。这些噪音源拥有方向信息。
l         自然噪音：包括麦克风生成的噪音、电路噪音、混合声音的噪音源。这些噪音源不包含方向信息。

在很多情况下，很难确定获得的信号是否含有需要的信息、不需要的信息或两者兼有。所有的声源都被分析及追踪来确定它们的信号质量和位置。此信息用来确定是否来改进或抑制它们，以及抑制它们的方法。因此，我们创新地结合多维机械与模糊逻辑建模（混合模式）来精确地确定声源。各种非静止的噪音源清楚地证明了此混合模式是健全的，而这些噪音源则经常损坏其它麦克风阵列。

最终输出
此外，这些技术能提供史无前例的高水平噪音抑制和干扰对消。不同的智能化自适应过程（与一步法对消截然不同）处理不同类型的噪音的结果会更好地提供理想的语音和更大地抑制不需要的噪音。采用DLMM技术，不需要的噪音源的抑制平均为24dB，并高达30+dB。

因此，无需头戴式麦克风，此先进的麦克风阵列技术（DLMM）首次可通过电脑获得精确的听音效果。下图列举了两个例子来显示我们的DLMM技术能在极端的环境下改进信噪比。 www.ci800.com

(如需了解详情，请与作者联系 手机：13620962747   E-mail：Doloa@Pravance.com  )[/COLOR][br]<p align=right><font color=red>+5 RD币</font></p>

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硅麦克风，不是娄氏的最好吗？ 貌似目前市占率几乎90%？

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