Пьезоэлектрические MEMS-микрофоны для смартфонов

02.03.2016

Компании Infineon, AAC Technologies и стартап Vesper представили новое поколение микрофонов на основе микроэлектромеханических систем (MEMS) - пьезоэлектрические MEMS-микрофоны (в настоящее время распространены конденсаторные MEMS-микрофоны). Как водится, все новое - это неоднократно проданное старое.

Микрофоны на MEMS не являются чем-то новым. Главное их достоинство - это компактные размеры и возможность выпускать главные элементы микрофонов - MEMS-структуры - на полупроводниковых подложках подобно тому, как выпускаются традиционные микросхемы. Такие микрофоны в сборе представляют собой модули со сторонами два-три миллиметра. Это близкое к идеалу решение для установки в тонкие смартфоны. К сожалению, остаются потери в качестве записи звука, но более совершенные микрофоны попросту не поместятся в смартфон.

Между тем новые модели мобильных устройств - смартфонов и планшетов - могут похвастаться прорывом в качестве записи видео, которое достигает разрешения 4K. Для полноты "картинки" микрофонам надо догонять в качестве записи. Новые микрофоны на матрицах MEMS с использованием в качестве фиксирующего звуковые волны элемента на базе пьезоэлектрика обещают наилучшее в индустрии соотношение сигнал/шум - на уровне 66 дБ, а также способность вести запись без искажений звука на уровне 135 дБ. Это выше болевого порога для человека, который установлен на отметке 130 дБ.

Пьезоэлектрические микрофоны тоже нельзя считать современным изобретением. Этому принципу записи много лет. Тем не менее в сочетании с матрицами MEMS - это прогрессивное решение. К другим несомненным достоинствам нового решения относится высокий уровень защиты от загрязнения и влаги. На стенде Vesper можно было увидеть пьезоэлектрический MEMS-микрофон, который не терял работоспособность даже при погружении в воду. Это тем более важно, так как вторая по числу негарантийных случаев поломка у смартфонов - это отказ микрофонов по причине загрязнения. Современные MEMS-микрофоны с конденсаторным элементом также подвержены этой напасти и требуют специальных мер для защиты.

Наконец, особенности разработанной конструкции пьезоэлектрического MEMS-микрофона Vesper и компании Infineon позволяют с высокой точностью вести направленную запись. Это достигает как за счет качеств самого микрофона, так и благодаря организации массива микрофонов. Кстати, для приложений с виртуальной реальностью точность позиционирования звука будет играть важную роль, поэтому пьезоэлектрические микрофоны могут прописаться в VR-системах.

<< Назад: Устройство Eizo Re/Vue Pro для кодирования видео 03.03.2016

>> Вперед: Собаки и приматы видят магнитные поля 02.03.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива Сенсоры имплантируют людей и создут единую сеть 02.06.2012 Организация IEEE анонсировала новый стандарт обмена информацией IEEE 802.15.6-2012. Он разработан с целью беспроводной передачи данных между весьма маломощными устройствами, функционирующими в непосредственно близи от человеческого тела. При этом инженеры постарались минимизировать влияние человеческого тела на производительность беспроводной сети, причем вне зависимости от конкретной реализации устройств с поддержкой IEEE 802.15.6-2012. Все это позволит разработать новое поколение имплантируемых беспроводных устройств, ускорит приход и развитие новых технологий отслеживания состояния организма, а кроме этого приведет к созданию целого спектра устройств так называемого класса "носимой электроники". Протокол IEEE 802.15.6-2012 относится к интерфейсу передачи данных на короткие расстояния, но тем самым обеспечивается крайне низкое энергопотребление устройств и высокая надежность обмена важной информацией. Эти требования необходимы для работы аппаратуры в непосредственной близи от человеческого тела или даже внутри организма. При этом обеспечивается достаточно высокая скорость передачи данных - до 10 Мбит/с, что позволяет реализовать самые смелые и революционные идеи. Применение подобного протокола беспроводной передачи информации видится практически безграничным. Во-первых, это всевозможные системы мониторинга состояния организма. Начиная с таких привычных анализов, как электроэнцефалография, электрокардиограмма, заканчивая постоянным слежением за основными жизненными показателями: температура тела, частота сердечного пульса, давление. Во-вторых, появляется возможность создания систем автоматической "доставки" медикаментов в кровь, независимо от состояния человека. Например, при сахарном диабете инсулин поступал бы в кровь в случае падения глюкозы в крови ниже определенного уровня. И это самые простейшие применения, которые можно реализовать в самые кратчайшие сроки. Это что касается медицинского применения протокола IEEE 802.15.6-2012. Сфер применения новой технологии, на самом деле, бесчисленное множество, в том числе и в революционно новых системах развлечений и игр. Интегрированные в одежду сенсоры можно будет объединить в беспроводную сеть, постоянно следящие за движением пользователя, его расположением относительно окружающих предметов, получать информацию об условиях, в которых он находится и пр. На основании этих данных можно реализовать идею "умного дома" на совершенно ином уровне, с гораздо большим комфортом для пользователя и "предугадывая" его желания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026