MEMS 麥克風波束成形簡介

2512930 2022-11-25 | pdf | 146.7KB | 次下載 | 免費

資料介紹

在波束成形陣列中組合多個 MEMS 麥克風，將這些緊湊、低功耗且具有成本效益的設備的固有優勢帶入需要定向響應的應用，例如語音交互系統和專業 AV 設備。在波束成形陣列中組合多個 MEMS 麥克風，將這些緊湊、低功耗且具有成本效益的設備的固有優勢帶入需要定向響應的應用，例如語音交互系統和專業 AV 設備。麥克風和方向性麥克風和方向性MEMS 麥克風MEMS 麥克風堅固耐用、經濟高效，并且由于尺寸小和功耗低而易于集成到幾乎所有應用中。它們的全向響應對來自任何方向的聲音同樣敏感，適合某些應用，例如當需要固定麥克風來捕捉來自不確定方向或移動源的聲音時。另一方面，全向性可以讓環境或不需要的聲音與主要聲源競爭，從而使音頻不那么清晰或難以聽到。堅固耐用、經濟高效，并且由于尺寸小和功耗低而易于集成到幾乎所有應用中。它們的全向響應對來自任何方向的聲音同樣敏感，適合某些應用，例如當需要固定麥克風來捕捉來自不確定方向或移動源的聲音時。另一方面，全向性可以讓環境或不需要的聲音與主要聲源競爭，從而使音頻不那么清晰或難以聽到。包含多個 MEMS 麥克風的波束成形陣列可以通過增強來自特定方向的聲音并衰減其他方向的聲音來克服這一問題。這是通過對麥克風信號求和，使用信號處理技術（例如延遲插入、放大和濾波）以最大限度地減少不需要的聲音信號來實現的。代表想要的音頻源的信號被加在一起，而不需要的信號不相干地相加，因此相對于主信號被衰減。圖 1 說明了這種方法。在精心設計的基本雙麥克風陣列的情況下，信號處理可能非常簡單。包含多個 MEMS 麥克風的波束成形陣列可以通過增強來自特定方向的聲音并衰減其他方向的聲音來克服這一問題。這是通過對麥克風信號求和，使用信號處理技術（例如延遲插入、放大和濾波）以最大限度地減少不需要的聲音信號來實現的。代表想要的音頻源的信號被加在一起，而不需要的信號不相干地相加，因此相對于主信號被衰減。圖 1 說明了這種方法。在精心設計的基本雙麥克風陣列的情況下，信號處理可能非常簡單。圖 1：波束形成麥克風陣列相對于背景噪聲增強有用信號。（圖片來源：CUI Devices）圖 1：波束形成麥克風陣列相對于背景噪聲增強有用信號。（圖片來源：CUI Devices）一個基本的波束形成陣列可以包含少至兩個麥克風，從而創建一個具有單軸的儀器。通過適當的信號處理，可以創建一個寬邊陣列，以最大化直接來自陣列側面的聲音產生的信號，垂直于兩個麥克風的軸。或者，通過優化沿麥克風軸傳播的聲音的方向性來創建端射陣列。一個基本的波束形成陣列可以包含少至兩個麥克風，從而創建一個具有單軸的儀器。通過適當的信號處理，可以創建一個寬邊陣列，以最大化直接來自陣列側面的聲音產生的信號，垂直于兩個麥克風的軸。或者，通過優化沿麥克風軸傳播的聲音的方向性來創建端射陣列。在每種情況下，重要的是陣列中的麥克風具有緊密匹配的靈敏度和頻率響應。幸運的是，由于在制造過程中使用了晶圓級制造工藝，這是 MEMS 麥克風的關鍵優勢。在每種情況下，重要的是陣列中的麥克風具有緊密匹配的靈敏度和頻率響應。幸運的是，由于在制造過程中使用了晶圓級制造工藝，這是 MEMS 麥克風的關鍵優勢。寬邊陣列寬邊陣列圖 2 說明了寬邊陣列。來自首選聲源方向的聲音同時到達每個麥克風，并將輸出相加以產生更大幅度的信號。來自其他角度的聲音信號相加的建設性較低。圖 2 說明了寬邊陣列。