高可靠性電容式MEMS麥克風(fēng)在車(chē)載中的應用

采用MEMS技術(shù)制造的電容式硅麥克風(fēng)在小型化、性能、可靠性、環(huán)境耐受性、成本及量產(chǎn)能力上與ECM（Electret Capacitance Microphone）相比具有巨大優(yōu)勢，一經(jīng)推出變迅速占領(lǐng)手機、PDA（Personal Digital Assistant）、耳機等消費電子產(chǎn)品市場(chǎng)。

電容式MEMS麥克風(fēng)

采用MEMS技術(shù)制造的電容式硅麥克風(fēng)在小型化、性能、可靠性、環(huán)境耐受性、成本及量產(chǎn)能力上與ECM（Electret Capacitance Microphone）相比具有巨大優(yōu)勢，一經(jīng)推出變迅速占領(lǐng)手機、PDA（Personal Digital Assistant）、耳機等消費電子產(chǎn)品市場(chǎng)。

而隨著(zhù)半導體電子行業(yè)快速發(fā)展，芯片制程及封裝技術(shù)的快速迭代。MEMS硅麥克風(fēng)產(chǎn)品在保證性能穩步提升的情況下，芯片及封裝成品的可靠性均得到很大的提升，已可滿(mǎn)足于更高可靠性、更高性能要求的汽車(chē)應用，如汽車(chē)人機交互，ANC（Active Noise Cancellation），RNC（Road Noise Control）等需求。

電容式MEMS麥克風(fēng)工作原理

采用MEMS技術(shù)制造的硅麥克風(fēng)通常由兩層平行板組成，一層為固態(tài)背板，一層為彈性的可移動(dòng)膜片，膜片和背板形成可變電容器。膜片響應于入射的聲波而移動(dòng)，以改變電容，并且由此產(chǎn)生用于表示入射聲能的電信號，實(shí)現聲音信號到電信號的轉變。

車(chē)內多位置的MEMS麥克風(fēng)應用，大致分為語(yǔ)音交互與噪聲自消除功能。   

車(chē)載應用

 1）  語(yǔ)音交互：

車(chē)內多位置的語(yǔ)音交互是智能座艙的入口，包括語(yǔ)音識別、喚醒、定位等功能。能夠操控導航、打電話(huà)、查找附近好吃的、操作空調和車(chē)窗甚至講冷笑話(huà)等，語(yǔ)音交互能夠實(shí)現的功能越來(lái)越多，也呈現出逐漸取代物理按鍵和多點(diǎn)觸控，成為車(chē)廂內主流人機交互方式的趨勢。

（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )侵刪）

2）  主動(dòng)降噪：

汽車(chē)ANC主動(dòng)降噪的工作原理：所有的聲音都由一定的頻譜組成，通過(guò)找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪音完全一樣，只要相位相反就可以將這噪聲中和抵消掉，從而實(shí)現降噪效果，車(chē)載ANC可用于消除發(fā)動(dòng)機和傳動(dòng)系統噪音等，目前一般應用在高端車(chē)型中。

解決方案

為了滿(mǎn)足車(chē)載應用的質(zhì)量需求，敏芯及全資子公司德斯倍電子通過(guò)了車(chē)規行業(yè)的質(zhì)量體系IATF16949的認證。IATF 16949是國際汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)規范，是基于ISO9001的基礎，加進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)規范。該體系旨在指導與規范企業(yè)生產(chǎn)按照汽車(chē)行業(yè)標準“保供”，確保能及時(shí)并可持續地提供穩定滿(mǎn)足質(zhì)量要求的產(chǎn)品。

產(chǎn)品方面，敏芯股份推出兩款高可靠性模擬、數字MEMS麥克風(fēng)，并均滿(mǎn)足汽車(chē)市場(chǎng)AEC-Q100/Q103可靠性要求。

在汽車(chē)類(lèi)音頻應用領(lǐng)域（如用戶(hù)與智能汽車(chē)的語(yǔ)音交互），對MEMS麥克風(fēng)的工作溫度范圍提出了更高的要求：?40至105℃（通常消費類(lèi)產(chǎn)品的工作溫度為?40至85℃）。該麥克風(fēng)的工作溫度范圍為-45至105℃，靈敏度具有高一致性，可控制在±1dB之內。

其次，兩款MEMS麥克風(fēng)還具有130dB SPL的High AOP（Acoustic Overload Point），可以在嘈雜環(huán)境下獲取音頻指令，適合車(chē)載應用中進(jìn)行語(yǔ)音交互。此外，兩款MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品均為ANC MIC，較平的低頻頻率響應；66dB 的High SNR（Signal-Noise Ratio）。將高SNR與高AOP相結合，兩款MEMS麥克風(fēng)適合作為車(chē)載，ANC應用。

來(lái)源：MEMS