211service.com
Disse små mikrofoner vil gøre det i orden at spilde øl på dit Amazon-ekko
MEMS-mikrofoner fra opstarten Vesper vil gøre stemmeaktiverede gadgets langt mere holdbare. 31. marts 2017
Udbredelsen af bærbare, stemmeaktiverede gadgets som Amazons Tap-højttaler og Doppler Labs smarte, trådløse øretelefoner gør det muligt for os at afspille musik, søge på nettet og besvare telefonopkald rundt i huset og på farten ved hjælp af verbale kommandoer. Men fordi disse enheder er modtagelige for skader fra snavs og fugt og kun holder et par timer pr. batteriopladning, bruger vi dem ikke så meget, som vi måske kunne.
Boston startup Vesper har udtænkt en løsning: miniature piezoelektriske mikrofoner, der bruger en cantilever-struktur til at høste energi fra lyd og lover at være mere holdbare og energieffektive end konventionelle mikrofoner. Vesper siger, at når dens mikrofoner er indarbejdet i gadgets, hvilket vil ske senere i år, burde vi være i stand til at bruge vores stemmeaktiverede enheder udendørs og i dårligt vejr med mindre bekymring, i dagevis på en enkelt opladning.
For at demonstrere mikrofonernes hårdhed, kaster Vesper dem i øl og sodavand; indhyller dem i varm damp tilsat madolie; udsætter dem for simulerede støvstorme; og taber dem fra højder på hårde overflader (se videoer ovenfor og nedenfor). Mikrofonerne, som er omtrent på størrelse med to sesamfrø lagt side om side, er ikke uforgængelige, men de er vand-, støv- og stødbestandige og bevarer en lignende ydeevne efter Vespers stresstest, hvorimod konventionelle mikrofoner oplever et betydeligt signal. tab.
Konventionelle mikrofoner måler lyd ved hjælp af en fleksibel membran, der vibrerer i nærheden af en stiv bagplade. Membranen kræver en konstant opladning, og luftspalten mellem den og bagpladen efterlader mikrofonen sårbar over for skader fra partikler og vand (selvom virksomheder beskytter sig mod dette ved at dække dem med mesh- og gummimembraner).
Vesper fastgør sine mikrofoner til metalblokke og taber dem på hårde overflader for at teste deres holdbarhed. Her svarer accelerationen til 10.000 Gs.
Vesper erstatter membranen og bagpladen med et enkelt lag fleksible cantilevers lavet af aluminiumnitrid. Når en lydbølge kommer ind i en Vesper-mikrofon, bøjer den udkragerne, ligesom en svømmer, der hopper på et vippebræt, og stressen genererer elektriske signaler, der kan omsættes til lyde.
Vesper udnytter også denne lydenergi til at tænde for dens mikrofoner - og slukke dem i fravær af lyd. I modsætning hertil kan lyd alene ikke aktivere konventionelle mikrofoner, hvis de er slukket. Konventionelle mikrofoner skal altid have deres mikrofoner tændt og bruge digital signalbehandling til at registrere stemmer, siger Vesper CTO Bobby Littrell. Det bruger meget mere strøm end vores metode, som dybest set fortæller [en gadgets stemmegrænseflade] system, at hvis der ikke er nogen lyd, behøver det ikke at udføre den beregning.
Vespers teknologi gør det muligt at bruge stemmeaktiverede batteridrevne enheder håndfrit i lange perioder; i modsætning hertil skal nutidens enheder typisk vækkes manuelt med et tryk på en knap for at bevare batteriets levetid. Startup'et modtog for nylig midler fra Amazons Alexa Fund . Vesper afviste dog at sige, om dets mikrofoner ville dukke op i fremtidens Amazon-elektronik.
Forskere og virksomheder begyndte at eksperimentere med piezoelektriske MEMS-mikrofoner i 1980'erne, men havde svært ved at identificere det rigtige design og materialer. Vesper er den første til at kommercialisere enhederne.
Eksperter advarer om, at det stadig er en udfordring konsekvent at fremstille den type piezoelektrisk materiale (aluminiumnitridfilm), som Vesper har brug for. Aluminiumnitrid-transducere har eksisteret i lang tid, men det er svært at lave en stabil lavstressfilm, der er ensartet, af høj kvalitet og tilgængelig til store volumener, siger Mark Sheplak , en ingeniørprofessor ved University of Florida, som har specialiseret sig i MEMS-mikrofoner. Filmkvalitet påvirker afgørende mikrofonegenskaber, såsom følsomhed og støjniveau, tilføjer han.
Denne test bruger silica støv og en dåse med trykluft til at simulere en støvstorm. Vespers mikrofoner er inde i plastikboksen, monteret på lange, tynde printplader.
Andre bemærker, at konventionelle mikrofoner er gode nok til de fleste forbrugergadgets, og omkostningsbevidste enhedsproducenter er usandsynligt, at springe efter Vespers dyrere teknologi. Forbrugerelektronik handler om omkostninger og priser, siger Farrokh Han ved det ikke , hvem leder Georgia Techs Center for MEMS og mikrosystemteknologi . Vesper har en god mulighed for at blive udvalgt til nydesignede enheder, men det bliver svært for dem at komme ind i gadgets som smartphones, hvor andre mikrofonmærker er veletablerede.
Markedsundersøgelsesfirma Yole Udvikling siger, at Vespers teknologi passer til smarte hjem og bærbare gadgets, der skal være robuste og strømbesparende. Det anslår, at det globale MEMS-mikrofonmarked er næsten 1 milliard dollar værd. Vesper siger, at dens wake-on lydmikrofon vil dukke op i amerikanske forbrugergadgets inden årets udgang.