Улучшение улучшений: новый микрофон MEMS от PUI Audio
Микрофоны MEMS обладают преимуществами по сравнению с электретными устройствами, и теперь у нас есть PMM-3738-VM1000-R, что дает преимущества по сравнению со стандартным методом MEMS.
Техническое описание для PMM-3738-VM1000-R описывает этот компонент как «первый в мире и единственный пьезоэлектрический MEMS-микрофон». Я не знаю, смогу ли я когда-либо смело описать любое технологическое развитие как «первое и единственное в мире», по крайней мере, в этот современный век постоянных и универсальных инноваций. Но я не могу поставить под сомнение это утверждение; люди в PUI Audio наверняка знают намного больше, чем о текущем состоянии микрофонной технологии.
Я обсуждал микрофоны MEMS в предыдущей статье. Вот краткое описание:
Электретные микрофоны имеют емкостный элемент, чувствительный к изменениям давления воздуха, которые мы называем звуком. Этот емкостный элемент имеет постоянный заряд, и его емкость изменяется в зависимости от звука. В результате звуковые сигналы воздушного давления преобразуются в аудиосигналы напряжения. Популярность электретных микрофонов указывает на то, что в целом это хороший подход - простой, экономически эффективный и в целом адекватный с точки зрения производительности.
Микрофоны MEMS также используют емкостный преобразовательный элемент, но это MEMS-преобразователь.
Этот подход MEMS позволяет использовать более мелкие устройства и более высокие уровни интеграции. Как вы можете видеть на диаграмме, микрофон находится прямо рядом с IC обработки сигналов. Результатом является микрофонное устройство, которое может выводить буферизованное (или усиленное) аналоговое аудио или даже цифровые аудиоданные.
Пьезо против керамики
Мы знаем, что сами микрофоны MEMS не являются особенно новыми, так что же такое нововведение, которое позволяет PUI сделать «первое и единственное требование» в мире? // www.puiaudio.com/news.aspx «target =" _ blank "> информационный анимации, предоставляемые PUI Audio.
Здесь у нас есть микрофон MEMS на основе керамического преобразователя. Частицы пыли накапливаются до такой степени, что они препятствуют реакции микрофона на звуковые волны. Изображение взято из анимации на веб-сайте PUI
Стандартное решение этой чувствительности к пыли и влаге является физическим барьером, то есть мембраной, которая покрывает звуковое отверстие. Согласно PUI, мембрана имеет три недостатка:
- более высокая стоимость
- снижение чувствительности
- измененная частотная характеристика
Пьезоэлектрический подход приводит к микрофону, который по своей природе устойчив к воздействию пыли и влаги, и, следовательно, мембрана становится ненужной.
Пьезоэлектрическая структура не предотвращает накопление пыли; скорее, это позволяет датчику функционировать более или менее нормально, несмотря на присутствие пыли
Пьезоэлектричество - это хорошо понятое и широко используемое явление, и я не имею ни малейшего понятия о том, почему для разработки пьезоэлектрического MEMS-микрофона потребовалось столько времени. Очевидно, что есть некоторые серьезные сложности, и неудивительно, что в документации для PMM-3738-VM1000-R не говорится о технологических прорывах, которые позволили PUI разработать микрофон, который (согласно данным таблицы) «обеспечивает превосходные производительности и качества во всех средах ».
Реализация
Если вы хотите включить PMM-3738-VM1000-R в один из ваших проектов, вот длинный список дополнительных компонентов, которые вам понадобятся:
конденсатор
Серьезно, однако, этот человек подходит для награды «Лучшая типичная прикладная схема всех времен»:
Диаграмма взята из таблицы (PDF)
Спекуляции
Информация о продукте PUI указывает, что PMM-3738-VM1000-R предлагает множество высокопроизводительных характеристик: стабильная производительность, несмотря на изменения окружающей среды, низкий уровень шума, высокий динамический диапазон, быстрое время запуска. Я ценю однородность частотной характеристики в довольно широкой полосе частот:
Тем не менее, я сравнил этот график ответа с другим микрофоном MEMS, и они выглядят очень похожими. Поэтому, по-видимому, это не то, что уникально для PMM-3738-VM1000-R или пьезоэлектрической технологии в целом.
Одна небольшая предостерегающая нота до того, как мы закончим: PMM-3738-VM1000-R устойчив к пыли и влаге, но он кажется довольно чувствительным к другим формам стресса. Подробнее см. Стр. 6 в техническом описании.
Если у вас есть представление о кажущейся сложности изготовления пьезоэлектрического микрофона MEMS, не стесняйтесь делиться своими знаниями с помощью комментариев.