211service.com
Pigesni MEMS mikrofonai
Mikroprocesorių ir atminties lustų mažėjo, nes padidėjo jų našumas. Tačiau dažniausiai mikrofono technologija atsiliko. Dabar Pitsburge įsikūrusi įmonė, Akustika , taip pat padeda pagreitinti šiuos įrenginius, nes mikrofonai yra tiesiogiai integruoti į integrinius grandynus, naudojant procesą, kuris yra beveik identiškas lustų gamintojų masinei mikroprocesorių gamybai.
Mikrofono pagaminimas į lustą lems mažesnius, pigesnius mikrofonus, kurie galėtų pasiūlyti geresnės kokybės garso įrašymo įrenginius mobiliesiems telefonams, fotoaparatams ir balso per interneto protokolą (VoIP) skambučiams, sako Kenas Gabrielis, „Akustica“ įkūrėjas ir vadovas. technologijų pareigūnas.
Daugelį metų tyrėjai, naudodami puslaidininkines medžiagas, kūrė mažus mikrofonus ir kitus įrenginius su mechaniniais ir elektriniais komponentais – giroskopais, akselerometrais, slėgio jutikliais. Šie įrenginiai yra žinomi kaip MEMS (mikroelektrinėms-mechaninėms sistemoms). MEMS mikrofonų gamintojai gamina įrenginius nusodindami silicio sluoksnius. Tada dauguma jų atlieka atskirą veiksmą: mikrofoną sujungia su lustu, kuriame yra grandinė, kad būtų galima manipuliuoti garsu, kai tik jis bus surinktas.
Gabrielius mano, kad jo įmonės požiūris supaprastina procesą, nes mikrofoną ir grandines gamina tame pačiame luste, tuo pačiu metu ir naudojant tas pačias medžiagas.
MEMS mikrofonų rinka auga, ypač nešiojamiesiems kompiuteriams, nes vis daugiau žmonių naudojasi VoIP paslaugomis savo nešiojamuosiuose kompiuteriuose, sako Gabrielius. Ir, jo teigimu, tradicinis ne MEMS mikrofonas daugelyje nešiojamųjų kompiuterių nėra idealus VoIP.
Šios įprastos sistemos yra pagamintos iš elektretinių kondensatorių mikrofonų arba ECM, taip pat laidų ir grandinių, kurie perduoda garso signalą ir apdoroja jį. ECM fiksuoja garsą analogine forma. Šis analoginis signalas siunčiamas į grandinę, kuri paverčia jį skaitmenine informacija. Tačiau pakeliui analoginį signalą trikdo elektriniai laukai, kuriuos sukuria kompiuterio monitorius ir „Wi-Fi“ antena. Siekiant išvengti pablogėjusios garso kokybės, ECM turi būti izoliuotas nuo šių laukų. Ši izoliacija padaro sistemą nepatogią ir riboja jos vietą nešiojamajame kompiuteryje; ECM dažnai randama šalia klaviatūros, o tai yra nepatogi vieta pokalbiui nukreipti naudojant VoIP arba vaizdo konferencijas.
Akustica sistema yra kompaktiškesnė nei tradicinės mikrofonų sistemos, nes fiksuoja garsą ir konvertuoja jį į skaitmeninį signalą tame pačiame luste. Kai garso bangos atsitrenkia į mikrofono membraną – ploną metalinį tinklelį lusto viduryje – jis vibruoja, sukurdamas įtampą, kurioje yra informacijos apie analoginį garso signalą. Tačiau kadangi analoginis signalas sukuriamas ir konvertuojamas į skaitmeninį signalą tame pačiame luste, jis niekada neturi patirti atšiaurios elektromagnetinės aplinkos už grandinės ribų. Ir kadangi trukdžiai yra mažiau problema, izoliacija nereikalinga. Tai leidžia inžinieriams įdėti mikrofoną bet kur, kur lustas gali tilpti į nešiojamąjį kompiuterį; keli „Akustica“ mikrofonai netgi gali tilpti į nešiojamojo kompiuterio monitorių supantį rėmelį, sako Gabrielius.
Siekdama sukurti savo mikrofonus, bendrovė bendradarbiauja su įrenginiais, gaminančiais kitų tipų lustus. Kaip ir kiti lustai, „Akustica“ yra pagaminti iš puslaidininkinių medžiagų, izoliacinių medžiagų ir metalų sluoksnių. Norėdami pridėti mikrofoną, inžinieriai pakeitė kelių sluoksnių dizainą, kad pagamintų membraną iš to paties metalo, naudojamo grandinėje. Po to, Gabriel sako, lustas yra apdorojamas, o tai apima veiksmus, skirtus išgraviruoti dalį lusto esančio silicio, kad būtų atskleista palaidota metalinė membrana. Šis galutinis apdorojimas, priduria jis, gali būti atliktas nebrangiai ir greitai.
Kadangi masinė puslaidininkių gamyba yra santykinai nebrangi, Akustica technika gali tapti pigiausiu mikrofono kūrimo būdu, sako Jonathanas Bernsteinas, Kembridžo, MA tyrėjas. Draper laboratorija , kuris veikia su mažomis mikrofonų sistemomis. Tačiau jis priduria, kad naudojant puslaidininkinį procesą gaminant įrenginį, pavyzdžiui, mikrofoną, yra kompromisas. Jis sako, kad būtų galima sukurti potencialiai aukštesnės kokybės akustinę sistemą, jei dizainas neapsiribotų tomis pačiomis grandinėje naudojamomis medžiagomis.
Ir nors mikrofono integravimas į grandinę gali būti naudingas kai kurioms programoms, kitiems jis gali būti nereikalingas Leventas Degertekinas , mechanikos inžinerijos profesorius Džordžijos technologijos institute Atlantoje. Jis sako, kad klausos aparatų gamintojai nenori, kad šios galimybės būtų įdiegtos, nes jie turi savo skaitmeninę grandinę, kuri gerai veikia. Vietoj to, jis sako, kad šiuo metu geriausia vieno lusto mikrofonų programa yra nešiojamųjų kompiuterių rinka.
2001 m. Carnegie Mellon universiteto mokslinių tyrimų projekto „Akustica“ pradžią pradėjo tiekti pirmasis mikrofonas šiais metais. Įrenginys šiuo metu naudojamas kai kuriuose „Fujitsu“ nešiojamuosiuose kompiuteriuose, o praėjusį mėnesį bendrovė paskelbė apie antrąjį produktą, sujungiantį du mikrofonus viename laide, kad užfiksuotų daugiau garso. Tikimasi, kad jis pasirodys gaminiuose iki metų pabaigos.