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MEMS 麥克風(fēng)波束成形簡(jiǎn)介

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

資料介紹

在波束成形陣列中組合多個(gè) MEMS 麥克風(fēng)，將這些緊湊、低功耗且具有成本效益的設(shè)備的固有優(yōu)勢(shì)帶入需要定向響應(yīng)的應(yīng)用，例如語(yǔ)音交互系統(tǒng)和專業(yè) AV 設(shè)備。在波束成形陣列中組合多個(gè) MEMS 麥克風(fēng)，將這些緊湊、低功耗且具有成本效益的設(shè)備的固有優(yōu)勢(shì)帶入需要定向響應(yīng)的應(yīng)用，例如語(yǔ)音交互系統(tǒng)和專業(yè) AV 設(shè)備。麥克風(fēng)和方向性麥克風(fēng)和方向性MEMS 麥克風(fēng)MEMS 麥克風(fēng)堅(jiān)固耐用、經(jīng)濟(jì)高效，并且由于尺寸小和功耗低而易于集成到幾乎所有應(yīng)用中。它們的全向響應(yīng)對(duì)來(lái)自任何方向的聲音同樣敏感，適合某些應(yīng)用，例如當(dāng)需要固定麥克風(fēng)來(lái)捕捉來(lái)自不確定方向或移動(dòng)源的聲音時(shí)。另一方面，全向性可以讓環(huán)境或不需要的聲音與主要聲源競(jìng)爭(zhēng)，從而使音頻不那么清晰或難以聽到。堅(jiān)固耐用、經(jīng)濟(jì)高效，并且由于尺寸小和功耗低而易于集成到幾乎所有應(yīng)用中。它們的全向響應(yīng)對(duì)來(lái)自任何方向的聲音同樣敏感，適合某些應(yīng)用，例如當(dāng)需要固定麥克風(fēng)來(lái)捕捉來(lái)自不確定方向或移動(dòng)源的聲音時(shí)。另一方面，全向性可以讓環(huán)境或不需要的聲音與主要聲源競(jìng)爭(zhēng)，從而使音頻不那么清晰或難以聽到。包含多個(gè) MEMS 麥克風(fēng)的波束成形陣列可以通過(guò)增強(qiáng)來(lái)自特定方向的聲音并衰減其他方向的聲音來(lái)克服這一問(wèn)題。這是通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)信號(hào)求和，使用信號(hào)處理技術(shù)（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(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。代表想要的音頻源的信號(hào)被加在一起，而不需要的信號(hào)不相干地相加，因此相對(duì)于主信號(hào)被衰減。圖 1 說(shuō)明了這種方法。在精心設(shè)計(jì)的基本雙麥克風(fēng)陣列的情況下，信號(hào)處理可能非常簡(jiǎn)單。包含多個(gè) MEMS 麥克風(fēng)的波束成形陣列可以通過(guò)增強(qiáng)來(lái)自特定方向的聲音并衰減其他方向的聲音來(lái)克服這一問(wèn)題。這是通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)信號(hào)求和，使用信號(hào)處理技術(shù)（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(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。代表想要的音頻源的信號(hào)被加在一起，而不需要的信號(hào)不相干地相加，因此相對(duì)于主信號(hào)被衰減。圖 1 說(shuō)明了這種方法。在精心設(shè)計(jì)的基本雙麥克風(fēng)陣列的情況下，信號(hào)處理可能非常簡(jiǎn)單。圖 1：波束形成麥克風(fēng)陣列相對(duì)于背景噪聲增強(qiáng)有用信號(hào)。（圖片來(lái)源：CUI Devices）圖 1：波束形成麥克風(fēng)陣列相對(duì)于背景噪聲增強(qiáng)有用信號(hào)。（圖片來(lái)源：CUI Devices）一個(gè)基本的波束形成陣列可以包含少至兩個(gè)麥克風(fēng)，從而創(chuàng)建一個(gè)具有單軸的儀器。通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理，可以創(chuàng)建一個(gè)寬邊陣列，以最大化直接來(lái)自陣列側(cè)面的聲音產(chǎn)生的信號(hào)，垂直于兩個(gè)麥克風(fēng)的軸。或者，通過(guò)優(yōu)化沿麥克風(fēng)軸傳播的聲音的方向性來(lái)創(chuàng)建端射陣列。一個(gè)基本的波束形成陣列可以包含少至兩個(gè)麥克風(fēng)，從而創(chuàng)建一個(gè)具有單軸的儀器。通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理，可以創(chuàng)建一個(gè)寬邊陣列，以最大化直接來(lái)自陣列側(cè)面的聲音產(chǎn)生的信號(hào)，垂直于兩個(gè)麥克風(fēng)的軸。或者，通過(guò)優(yōu)化沿麥克風(fēng)軸傳播的聲音的方向性來(lái)創(chuàng)建端射陣列。在每種情況下，重要的是陣列中的麥克風(fēng)具有緊密匹配的靈敏度和頻率響應(yīng)。幸運(yùn)的是，由于在制造過(guò)程中使用了晶圓級(jí)制造工藝，這是 MEMS 麥克風(fēng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。在每種情況下，重要的是陣列中的麥克風(fēng)具有緊密匹配的靈敏度和頻率響應(yīng)。幸運(yùn)的是，由于在制造過(guò)程中使用了晶圓級(jí)制造工藝，這是 MEMS 麥克風(fēng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。寬邊陣列寬邊陣列圖 2 說(shuō)明了寬邊陣列。來(lái)自首選聲源方向的聲音同時(shí)到達(dá)每個(gè)麥克風(fēng)，并將輸出相加以產(chǎn)生更大幅度的信號(hào)。來(lái)自其他角度的聲音信號(hào)相加的建設(shè)性較低。圖 2 說(shuō)明了寬邊陣列。