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华景传感科技:做MEMS麦克风,我们有独家背极板和振膜技术

时间:2021-05-15 作者:刘于苇 阅读:
语音清晰度和真实度矩阵要求,使得产品使用具有多颗粒化特征。Amazon的智能音箱和iPhone手机已用到4-7颗硅麦克风。随着智能语音产业的飞速发展和语音多麦应用趋势,产品市场急速增长,智能手机是MEMS麦克风最大的应用市场,其余为……
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MEMS(Micro Electro Mechanical System)微机电系统可以检测环境的变化并通过微型电路产生相关反应。MEMS的主要部分包括微传感器或执行器,其中传感器可以检测某种物理、化学或生物的存在或强度,比如温度、压力、声音或化学成分,微执行器会把一种能量转换成另外一种(如从电信号到机械波)。

传感器芯片是用特殊的半导体晶圆制造工艺来实现精细到微米级的机械结构。其中MEMS麦克风利用声音传输震动原理,将声音转换成电子信号,是AloT、智能语音、手机、智能电动车、智能家电等重要的元器件。

语音清晰度和真实度矩阵要求,使得产品使用具有多颗粒化特征。Amazon的智能音箱和iPhone手机已用到4-7颗硅麦克风。随着智能语音产业的飞速发展和语音多麦应用趋势,产品市场急速增长,智能手机是MEMS麦克风最大的应用市场,其余为TWS蓝牙耳机、笔记本电脑、平板电脑、耳机组、医疗、车用电子、数字摄影机、智能音箱、翻译机、智能家居等,以及智能化驱动的产业。

华景传感科技(无锡)有限公司董事长缪建民

在日前举办的第十一届松山湖中国IC创新高峰论坛上,华景传感科技(无锡)有限公司董事长缪建民介绍了该公司的高信噪比MEMS麦克风芯片ML-2670-3525-DB1。

缪建民指出,该款MEMS 麦克风在精准语音识别和高效主动降噪系统方面,可以为整机系统提供高品质的声音信号输入,不仅可以为噪音消除算法提供更高质量的声音信号,极大降低环境及本底噪音,使得系统更易找出其中可识别的内容特征。当远距离拾音的场景下,使用高信噪比的麦克风,可以使捕捉距离加倍而不会降低信号质量。

据缪建民介绍,华景是从芯片设计到封装测试全自主的MEMS传感器供应商,主要产品包括三大类:MEMS麦克风产品、MEMS压力传感器产品和创新5G滤波器SBAW研发产品。

缪建民表示,华景的愿景是成为有国际影响力的中国传感技术公司,通过经验丰富的海归芯片设计团队与国内一流产业化经验团队的写作,打造具有国际先进性产品自主高端MEMS芯片,产品对标英飞凌、博世和应美盛等国际品牌。

目前,华景在硅麦芯片领域拥有两大核心技术,即独有的背极板技术和独有的振膜技术。其最新推出的高信噪比MEMS麦克风“ML-2670-3525-DB1”就是基于这两项技术,具有>70dB的高信噪比SNR,130dB的高声学过载点AOP,以及防尘防水汽的高可靠性等特点,应用场景包括远程语音识别、ANC TWS耳机、语音唤醒、声纹识别、声源定位等。

 

缪建民介绍,在背极板技术方面,当前硅麦克风背极板上多采用大小相同的声学孔,但这样会降低抗吹气和抗跌落的能力,很难通过0.8MPa的强吹气试验;同时均匀的孔径和孔距不利于降低声学噪声,难以提高麦克风的信噪比。华景硅麦克风背极板的声学孔采用中部孔径大孔距小,边缘部分孔径小孔距大。原理是背极板在受压时最大的应力在边缘,边缘部分孔径小孔距大有利于承受边缘背极板的高应力从而提高抗压能力;同时中心部位压力虽小但振膜振动幅度大从而声学压力大,中部孔径大孔距小有利于及时释放空气分子来降低声学噪声,提高麦克风的信噪比。

在振膜技术方面,华景的硅发克风振膜设计采用波纹和扇叶微结构,与传统的平板结构相比,披展边缘的波以的结构可以降低源服工艺的应力,从而可以提高灵敏度和一致性以及良率,通过八个扇叶自动打开释放气流来避免振膜的损伤和碎裂。

缪建民还给出了该麦克风的多个应用场景,ML-2670-3525-DB1可在七米以上的距离实现语音高识别率,非常适合用于电视、智能家电和其他AIoT场景。主动降噪的TWS耳机也需要用到高信噪比的麦克风,因为一般的麦克风本身噪音过高,会被误识别成噪音,而被放大后用喇叭去抵消,从而造成更大的噪音。

缪建民表示,在高端人工智能语音识别领域,同领域厂商依然使用信噪比大于72dB的中绝缘隔;华景传感科技MEMS麦克风用创新的MEMS技术把差分电容式麦克风的背极板用真空封装在上下振膜之间,杜绝了空气布朗运动机械噪声,实现麦克风本征零机械噪声,极大提高MEMS麦克风的信噪比到72dB以上。该技术可应用在测量仪器、工业制造、音乐、安防、机器人等上的人工智能语音识别等高端领域。

华景传感科技有限公司成立于2010年,被评为江苏省双创和无锡530A类企业。公司拥有自主MEMS传感器芯片技术和知识产权,并建立了先进的传感器生产线。华景传感拥有全资子公司-上海迈感微电子和无锡华景科技。公司目前拥有数百平方米100级和1000级的无尘室,分别用于MEMS传感器芯片测试和传感器成品测试。

公司已建立了自主技术、设备先进的多品种传感器产品测试产线、汽车传感器件组装线和可靠性实验室。 公司目前主要产品为硅麦克风系列(华景科技品牌)和压力传感器系列(华景传感品牌)。硅麦克风产品性能优异,已供货给数家国内知名公司。压力传感器系列产品包括芯片和模块,以及各类汽车压力传感器组件等,汽车传感器组件产品已进入国内知名电动汽车品牌。

华景传感科技的麦克风技术也已获得了国内几家著名资本的支持和投资,比如小米、科大讯飞和张江高科。

责编:Luffy Liu

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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