智能手機時代,手機廠商越來越關注手機的語音功能,要能有效辨識語音內容,促使手機有正確的反應,麥克風的性能和質量都必須大幅提升。
MEMS麥克風作為麥克風市場中增速最快的細分市場之一,這種麥克風基于MEMS技術制造,由MEMS聲壓傳感器芯片,ASIC芯片,音腔和RF抑制電路組成。其中MEMS聲壓傳感器由硅振膜和硅背極板構成的微型電容器,能將聲壓變化轉化為電容變化,然后由ASIC芯片降電容變化轉化為電信號,實現"聲-電-音"轉換。
近日,OFweek維科網·電子工程有幸采訪了樓世電子(上海)有限公司產品管理部經理郭強。作為聲學器件領域的頭部廠商,樓氏電子長期以來重點關注MEMS麥克風市場,隨著人工智能技術的快速發展,除了手機、電腦、耳機、KTV等傳統消費類電子領域外,可穿戴智能設備等新型消費類領域以及無人駕駛、物聯網、智能家居等工業領域逐漸成為麥克風的新興應用市場,也帶動了麥克風市場需求增長。
據了解,樓氏電子自1946年在美國成立以來,長期深耕于聲學市場,公司憑借深厚的歷史、一流的人才以及在聲學、軟件和信號處理方面無與倫比的能力,能夠提供改進的音頻質量,使消費者能夠更好地控制語音技術。
硅麥興起,解決聲學領域關鍵挑戰
MEMS聲學傳感器誕生于本世紀初,早在2003年樓氏電子率先推出了MEMS聲學傳感器,由于技術水平要求高,當時全球只有少數幾家公司在嘗試將MEMS聲學傳感器產業化。如今隨著智能手機興起,人們對手機的功能要求除了清晰的通話,還要能攝像、同步視頻等,傳統的麥克風已經不能滿足需求,MEMS麥克風應用也越來越廣泛,成為了現代智能手機中最重要的部件之一。
郭強告訴OFweek維科網·電子工程,現代手機是實現移動通信和多媒體互動的終端,其中最主要的兩種表現形式就是音頻和視頻。以手機產品為例,首先要保證通話聲音的清晰和真實,這也是手機音頻領域最基本的功能。“簡單來說就是我們相互打電話之間,我能感受到你在電話中的聲音具有辨識度,跟本人一樣清晰真實。”
郭強表示,通話場景下人們通常與麥克風近距離接觸,但在別的場景下比如多媒體直播時,人和設備之間可能會存在一定距離。這就涉及到一個新的概念“遠場拾音”,對于樓氏電子而言,要解決復雜聲學場景中的遠場拾音問題,不僅要考慮拾音距離是否滿足用戶需求,同時還要考慮遠場拾音狀態下音頻的質量問題。
此外,還需要考慮音頻捕捉中的消噪降噪問題,這也是對聲學器件廠商將聲音更真實還原能力的考驗。郭強還表示,麥克風的穩定性也是廠商們重點考慮的問題之一,在接受外界環境音頻輸入的同時,也有可能遇到顆粒入侵造成麥克風堵塞或者音質上的一些困擾。總而言之,對于消費者而言,不同場景下對于音頻需求的優先級也不一樣,除了智能手機以外,IoT應用中的智慧辦公、智能車載語音、智慧安防等場景頗多,消費關注的點也不一樣。
TWS耳機熱潮帶動硅麥市場升溫
OFweek維科網·電子工程注意到,其實科技行業這些年的趨勢就是在朝著移動端發展,造成這種趨勢背后原因在于背后各種連接性技術的發展,比如5G、藍牙等等。新技術的出現能夠將設備與設備之間的通路完全打通,營造萬物互聯的環境,讓傳統行業迸發出新的活力,產生不同于以往的使用方式。
在這里就不得不提到TWS耳機的爆發熱潮,從傳統有線到無線,從頭戴式到入耳式,耳機也經歷了微型化、無線化的過程。由于其本身體積的減小,加之增加了藍牙無線、主動降噪等附加功能,現在的耳機對電子元器件的體積、功耗及可靠性都提出了更為苛刻的要求。而這其中,當屬TWS耳機要求最為嚴格。
實現TWS耳機的音效功能就需要說到麥克風。麥克風是耳機中不可缺少的模塊,在以往,駐極體電容式麥克風是最常用的麥克風,相較MEMS麥克風體積較大,可靠性一致性較差,同時因為熱穩定性差也不適用SMT工藝進行貼片,但由于價格較低,目前僅有一部分中低端頭戴式耳機采用。但如今隨著主動降噪、雙麥通話降噪以及麥克風陣列的普及,小小的TWS耳機需要更小的選擇。因此,MEMS硅麥克風開始迅速普及。
郭強表示,TWS耳機區別于傳統有線耳機對麥克風的要求也不一樣,不僅要完成通話功能,還要實現ANC降噪、通透模式等新增功能,不管是從技術還是從參數角度來說,TWS耳機上的麥克風數量更多,性能參數也更高。當然,在失去了線束的支持下,TWS耳機中的硅麥如何將音質、音色、續航方面的優化做到不遜色于有線耳機,也是樓氏電子以及一眾聲學廠商重點關注的問題。
小結
近半年來,以智能手機為首的終端消費電子市場行情遇冷,高性能音頻產品市場也因此受到了不小的沖擊。
在郭強看來,疫情帶來的市場下行是不可避免的,整個供應鏈條都會受到影響。但危機也和機遇共存,有下降的地方也會有市場出現增量。在未來的3-5年里,樓氏電子除了堅持原有的以手機業務為主的硅麥產品開發以外,還會將目光投向汽車、醫療、工業等更多新場景,在這些全新的場景和應用領域,樓氏電子也會去挖掘更多技術上的突破,以幫助整個行業來抵御市場下行,并為聲學器件領域在物聯網領域帶來更多的功能拓展。
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