在智能手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、可穿戴設(shè)備等智能終端向 “輕量化、高音質(zhì)、強(qiáng)交互” 迭代的進(jìn)程中,MEMS 麥克風(fēng)作為音頻采集的核心組件,其性能表現(xiàn)直接決定了用戶的語音通話、指令識(shí)別與錄音體驗(yàn)。傳統(tǒng)MEMS麥克風(fēng)常面臨靈敏度偏差大、封裝體積冗余、抗干擾能力不足等問題,難以適配智能設(shè)備對(duì) “精準(zhǔn)收音” 與 “空間優(yōu)化” 的雙重需求。為此,華芯邦依托深厚的數(shù)?;旌霞夹g(shù)積累,MP381A-AB02 MEMS麥克風(fēng)傳感器——以-38dB標(biāo)稱靈敏度實(shí)現(xiàn)清晰穩(wěn)定的音頻采集,搭配2.75×1.85×0.95mm 薄金屬罐 LGA 封裝 突破空間限制,同時(shí)具備優(yōu)異的射頻抗干擾性能。
MP381A-AB02 MEMS麥克風(fēng)
一、智能設(shè)備音頻痛點(diǎn):為何 “靈敏度” 與 “封裝” 成關(guān)鍵突破點(diǎn)?
如今,智能設(shè)備的音頻應(yīng)用場(chǎng)景日益多元:藍(lán)牙耳機(jī)需要在嘈雜環(huán)境中捕捉清晰通話語音,智能手表需精準(zhǔn)識(shí)別 1 米內(nèi)的語音指令,平板電腦要錄制無失真的會(huì)議音頻…… 但傳統(tǒng) MEMS 麥克風(fēng)卻難以滿足這些場(chǎng)景的嚴(yán)苛要求,主要痛點(diǎn)集中在三方面:
靈敏度不穩(wěn)定,收音一致性差:多數(shù)麥克風(fēng)靈敏度波動(dòng)范圍達(dá) ±3dB 以上,同一批次產(chǎn)品中,部分設(shè)備收音清晰、部分則雜音明顯,導(dǎo)致廠商需額外投入成本進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn);部分低靈敏度產(chǎn)品(<-40dB)在遠(yuǎn)距離收音時(shí),需依賴后期信號(hào)放大,易引入環(huán)境噪音,降低語音識(shí)別準(zhǔn)確率。
封裝體積大,制約輕薄設(shè)計(jì):傳統(tǒng) MEMS 麥克風(fēng)多采用 3.5×2.6mm 以上的封裝尺寸,而當(dāng)前主流智能手表機(jī)身厚度已壓縮至 10mm 以內(nèi),藍(lán)牙耳機(jī)更是追求 “豆式” 微型設(shè)計(jì),大體積麥克風(fēng)迫使廠商在 “音質(zhì)體驗(yàn)” 與 “外觀輕薄度” 間妥協(xié),甚至犧牲電池容量以適配元件安裝。
抗干擾能力弱,音頻純凈度低:智能設(shè)備內(nèi)部集成藍(lán)牙、WiFi、射頻模塊等,易產(chǎn)生電磁干擾,傳統(tǒng)麥克風(fēng)缺乏有效屏蔽設(shè)計(jì),導(dǎo)致通話或錄音時(shí)出現(xiàn) “電流聲”“信號(hào)雜音”,尤其在高密度元件布局的微型設(shè)備中,這一問題更為突出。
這些痛點(diǎn)的核心,是MEMS麥克風(fēng)未能與智能設(shè)備的 “音頻場(chǎng)景需求”“空間限制”“電磁環(huán)境” 深度適配。MP381A-AB02正是從技術(shù)根源上解決這些矛盾,以 “高敏 + 輕薄” 的組合為智能設(shè)備音頻體驗(yàn)升級(jí)提供新路徑。
二、核心性能:-38dB 靈敏度 + 薄金屬罐 LGA 封裝,雙維突破行業(yè)瓶頸
其中 -38dB 靈敏度與薄金屬罐 LGA 封裝 兩大設(shè)計(jì),直接擊中智能設(shè)備音頻采集的核心痛點(diǎn)。
1. -38dB 靈敏度:精準(zhǔn)收音,適配全場(chǎng)景音頻需求
MP381A-AB02 的靈敏度被精準(zhǔn)設(shè)定為 - 38dB(@1kHz,參考 1V/Pa),且同一批次產(chǎn)品的靈敏度匹配度控制在 ±1dB 以內(nèi) —— 這一精度遠(yuǎn)超行業(yè) ±3dB 的平均水平,為智能設(shè)備提供穩(wěn)定、清晰的音頻采集能力:
全場(chǎng)景清晰收音:-38dB 的靈敏度既能捕捉近距離(如手機(jī)通話時(shí)嘴邊 10cm 內(nèi))的細(xì)微語音,又能在遠(yuǎn)距離(如智能音箱 1-2 米內(nèi))場(chǎng)景下,無需過度放大信號(hào)即可獲得純凈音頻,避免噪音疊加。例如,在藍(lán)牙耳機(jī)通話場(chǎng)景中,即使用戶處于商場(chǎng)、街道等嘈雜環(huán)境,麥克風(fēng)也能有效過濾背景音,突出人聲,讓通話雙方清晰溝通;在智能手表語音指令場(chǎng)景中,用戶無需貼近設(shè)備說話,正常語速與距離即可被精準(zhǔn)識(shí)別,提升交互便捷性。
批次一致性高,降低生產(chǎn)成本:±1dB 的靈敏度偏差意味著廠商無需對(duì)每一顆麥克風(fēng)進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn),可直接批量生產(chǎn)組裝,大幅簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,降低校準(zhǔn)成本與時(shí)間成本。同時(shí),設(shè)備不會(huì)出現(xiàn) “同一型號(hào)產(chǎn)品音質(zhì)差異大” 的問題,保障用戶體驗(yàn)一致性,增強(qiáng)品牌口碑。
聲學(xué)性能優(yōu)異,音頻無失真:除核心靈敏度外,MP381A-AB02 還具備 58dB 的信號(hào)噪聲比(SNR,20kHz 帶寬,A 加權(quán))與 0.1% 的總諧波失真(THD,94dB SPL @1kHz),即使在強(qiáng)噪音環(huán)境中,也能有效抑制雜音,確保音頻信號(hào)純凈、無失真,為高質(zhì)量錄音、高清通話提供基礎(chǔ)保障。
2. 薄金屬罐 LGA 封裝:2.75×1.85×0.95mm,為智能設(shè)備 “瘦身” 賦能
MP381A-AB02 采用2.75mm(長(zhǎng))×1.85mm(寬)×0.95mm(高)的薄金屬罐 LGA 封裝,相比傳統(tǒng) 3.5×2.6mm 的 LGA 封裝,體積縮減超 40%,平面占用面積僅約 5.1mm2(相當(dāng)于 1 顆 0603 電阻大?。?,為智能設(shè)備的輕薄設(shè)計(jì)提供更多可能性:
釋放設(shè)備空間,優(yōu)化設(shè)計(jì)自由度:0.95mm 的超薄厚度僅相當(dāng)于 3 張 A4 紙疊加,可輕松嵌入智能手表、藍(lán)牙耳機(jī)等微型設(shè)備的狹小空間。例如,在智能手環(huán)設(shè)計(jì)中,采用該麥克風(fēng)后,廠商可將節(jié)省的空間用于擴(kuò)大電池容量(如從 150mAh 提升至 180mAh),延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航;或進(jìn)一步壓縮機(jī)身厚度(從 10mm 降至 9mm),提升佩戴舒適度。在手機(jī)設(shè)計(jì)中,小體積封裝可適配 “窄邊框”“全面屏” 布局,無需為麥克風(fēng)預(yù)留額外凹槽,讓機(jī)身外觀更一體化。
金屬罐屏蔽,抗干擾能力升級(jí):封裝外殼采用金屬材質(zhì),能有效屏蔽設(shè)備內(nèi)部藍(lán)牙、WiFi、射頻模塊產(chǎn)生的電磁干擾,配合產(chǎn)品本身的 “增強(qiáng)型 RF 抗干擾性能”,可將射頻干擾導(dǎo)致的音頻損耗降低 30% 以上。在藍(lán)牙耳機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器等 “高密度元件布局” 場(chǎng)景中,這一設(shè)計(jì)能顯著減少 “電流聲”“信號(hào)雜音”,保障音頻純凈度。
兼容 SMT 工藝,提升生產(chǎn)效率:LGA 封裝支持標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝技術(shù)(SMT),可與電阻、電容等元件一同進(jìn)入自動(dòng)化貼片機(jī)生產(chǎn)線,無需單獨(dú)設(shè)置工序。華芯邦還提供詳細(xì)的 PCB 焊盤布局、鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)與回流焊工藝指導(dǎo),明確標(biāo)注非導(dǎo)通孔(NPTH)位置與尺寸,確保貼片良率達(dá) 99.5% 以上,降低生產(chǎn)誤差與人工成本。
三、硬核支撐:低功耗 + 高可靠性,適配智能設(shè)備復(fù)雜使用場(chǎng)景
如果說 “靈敏度” 與 “封裝” 是 MP381A-AB02 的 “外在優(yōu)勢(shì)”,那么 “低功耗”“高可靠性” 與 “優(yōu)異電氣性能” 就是其 “內(nèi)在底氣”—— 通過全方位技術(shù)優(yōu)化,確保麥克風(fēng)在智能設(shè)備的多樣化使用場(chǎng)景中穩(wěn)定運(yùn)行,無需擔(dān)憂續(xù)航與環(huán)境適應(yīng)性問題。
1. 低功耗設(shè)計(jì):145μA 典型電流,延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航
智能設(shè)備(尤其是藍(lán)牙耳機(jī)、智能手表)多依賴小容量電池供電,對(duì)元件功耗要求嚴(yán)苛。MP381A-AB02 的電流消耗控制在 130~160μA(典型值 145μA),遠(yuǎn)低于部分競(jìng)品 200μA 以上的功耗水平,為設(shè)備續(xù)航提供有力支撐:
以藍(lán)牙耳機(jī)為例,若設(shè)備每天使用 4 小時(shí),麥克風(fēng)消耗的電量?jī)H占 100mAh 電池總?cè)萘康?0.58%,幾乎不影響設(shè)備整體續(xù)航;即使在 “持續(xù)收音” 的智能錄音筆等設(shè)備中,低功耗設(shè)計(jì)也能延長(zhǎng)工作時(shí)間,減少充電頻率,提升用戶體驗(yàn)。
同時(shí),麥克風(fēng)的工作電壓范圍寬達(dá) 1.5~3.3V,可適配不同智能設(shè)備的供電需求(如藍(lán)牙耳機(jī)的 1.8V 供電、手機(jī)的 3.3V 供電),無需額外添加電壓轉(zhuǎn)換模塊,簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),進(jìn)一步降低設(shè)備整體功耗。
2. 高可靠性:多維度測(cè)試驗(yàn)證,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境
MP381A-AB02 經(jīng)過多輪嚴(yán)苛的可靠性測(cè)試,確保在極端溫度、機(jī)械沖擊、潮濕環(huán)境等場(chǎng)景下穩(wěn)定運(yùn)行,滿足智能設(shè)備 “全天候、多場(chǎng)景” 的使用需求:
極端溫度適應(yīng)能力強(qiáng):可在 - 40℃~100℃的溫度范圍內(nèi)正常工作,無論是冬季北方 - 20℃的戶外環(huán)境,還是夏季車內(nèi) + 60℃的高溫場(chǎng)景,麥克風(fēng)都能保持穩(wěn)定的收音性能,不會(huì)出現(xiàn) “低溫失靈”“高溫失真” 的問題。同時(shí),通過 1000 小時(shí)高溫存儲(chǔ)(+105℃)、1000 小時(shí)低溫存儲(chǔ)(-40℃)與 100 次冷熱沖擊(-40℃~+125℃,各保溫 15 分鐘)測(cè)試,確保長(zhǎng)期使用中的性能穩(wěn)定性。
機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異,抗摔耐用:通過 1.5 米高度跌落 18 次(至 1.0cm 鋼板)的機(jī)械沖擊測(cè)試,以及 20~2000Hz 正弦波掃頻振動(dòng)測(cè)試(20G 峰值加速度,X/Y/Z 三方向各 12 分鐘),即使設(shè)備日常使用中出現(xiàn)碰撞、跌落,麥克風(fēng)也不易損壞,降低售后維修成本。
防潮防塵,延長(zhǎng)使用壽命:金屬罐封裝能有效阻擋灰塵、濕氣進(jìn)入麥克風(fēng)內(nèi)部,配合 85℃/85% RH 恒溫恒濕環(huán)境下 1000 小時(shí)的穩(wěn)定性測(cè)試,即使在浴室、雨季戶外等潮濕場(chǎng)景中,麥克風(fēng)也能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,保障設(shè)備使用壽命。
3. 優(yōu)異電氣性能:穩(wěn)定輸出,簡(jiǎn)化外圍設(shè)計(jì)
MP381A-AB02 不僅在聲學(xué)性能上表現(xiàn)突出,還具備優(yōu)異的電氣性能,進(jìn)一步降低廠商設(shè)計(jì)難度,保障音頻信號(hào)質(zhì)量:
電源抑制比(PSRR)高:在 1kHz 頻率下,PSRR 達(dá) 75dB(200mVpp 正弦波,VDD=1.8V),能有效抑制電源波動(dòng)導(dǎo)致的音頻干擾,避免設(shè)備因電池電量不足、電壓波動(dòng)出現(xiàn) “雜音”“音量忽大忽小” 的問題。
輸出穩(wěn)定,適配性強(qiáng):直流輸出電壓穩(wěn)定在 1.1V,輸出阻抗為 400Ω(@1kHz),可與主流音頻編解碼器(codec)完美匹配,無需額外添加匹配電路,簡(jiǎn)化外圍設(shè)計(jì),降低物料成本與 PCB 空間占用。
四、以技術(shù)賦能智能設(shè)備,定義MEMS麥克風(fēng)新基準(zhǔn)
從 “-38dB 精準(zhǔn)靈敏度” 帶來的清晰收音,到 “薄金屬罐 LGA 封裝” 實(shí)現(xiàn)的空間優(yōu)化,從 “低功耗高可靠性” 保障的長(zhǎng)效穩(wěn)定,到 “全流程生產(chǎn)支持” 降低的導(dǎo)入門檻,MP381A-AB02 的每一項(xiàng)設(shè)計(jì),都源于對(duì)智能設(shè)備音頻需求的深度洞察。這款MEMS麥克風(fēng)傳感器不僅解決了傳統(tǒng)產(chǎn)品的核心痛點(diǎn),更以 “性能與集成度兼顧” 的優(yōu)勢(shì),為智能手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、可穿戴設(shè)備等智能終端提供了高性價(jià)比的音頻解決方案。
審核編輯 黃宇
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