211service.com
Deze kleine microfoons maken het oké om bier op je Amazon-echo te morsen
MEMS-microfoons van de startup Vesper zullen spraakgestuurde gadgets veel duurzamer maken. 31 maart 2017
De wildgroei aan draagbare, spraakgestuurde gadgets zoals de Tap-luidspreker van Amazon en de slimme, draadloze oordopjes van Doppler Labs stelt ons in staat om muziek af te spelen, op internet te zoeken en telefoontjes in huis en onderweg te beantwoorden met verbale opdrachten. Maar omdat deze apparaten gevoelig zijn voor beschadiging door vuil en vocht en maar een paar uur per batterijlading meegaan, gebruiken we ze minder vaak dan we zouden willen.
Boston start-up Vesper heeft een oplossing bedacht: miniatuur piëzo-elektrische microfoons die een cantileverstructuur gebruiken om energie uit geluid te halen en beloven duurzamer en energiezuiniger te zijn dan conventionele microfoons. Vesper zegt dat zodra de microfoons zijn ingebouwd in gadgets, wat later dit jaar zal gebeuren, we onze spraakgestuurde apparaten dagenlang met minder zorgen buiten en bij slecht weer moeten kunnen gebruiken op een enkele lading.
Om de robuustheid van zijn microfoons te demonstreren, dompelt Vesper ze onder in bier en frisdrank; omhult ze met hete stoom doordrenkt met bakolie; onderwerpt ze aan gesimuleerde stofstormen; en laat ze van hoogte op harde oppervlakken vallen (zie video's hierboven en hieronder). De microfoons, die ongeveer zo groot zijn als twee naast elkaar gelegde sesamzaadjes, zijn niet onverwoestbaar, maar ze zijn water-, stof- en schokbestendig en behouden vergelijkbare prestaties na Vesper's stresstests, terwijl conventionele microfoons een aanzienlijk signaal ervaren. verlies.
Conventionele microfoons meten het geluid met behulp van een flexibel diafragma dat trilt in de buurt van een stijve achterplaat. Het diafragma vereist een constante lading en de luchtspleet tussen het en de achterplaat maakt de microfoon kwetsbaar voor schade door deeltjes en water (hoewel bedrijven hiertegen waken door ze te bedekken met gaas en rubberen membranen).
Vesper bevestigt zijn microfoons aan metalen blokken en laat ze op harde oppervlakken vallen om hun duurzaamheid te testen. Hier is de versnelling gelijk aan 10.000 Gs.
Vesper vervangt het diafragma en de achterplaat door een enkele laag flexibele cantilevers gemaakt van aluminiumnitride. Wanneer een geluidsgolf in een Vesper-microfoon komt, buigt het de uitkragingen, een beetje zoals een zwemmer die op een duikplank springt, en de stress genereert elektrische signalen die kunnen worden omgezet in geluiden.
Vesper maakt ook gebruik van die geluidsenergie om de microfoons in te schakelen - en uit te schakelen als er geen geluid is. Daarentegen kan geluid alleen conventionele microfoons niet activeren als ze zijn uitgeschakeld. Conventionele microfoons moeten altijd hun microfoon aan hebben en digitale signaalverwerking gebruiken om stemmen te detecteren, zegt Vesper CTO Bobby Littrell. Dat gebruikt veel meer kracht dan onze methode, die in feite [het spraakinterface-systeem van een gadget] vertelt dat als er geen geluid is, het geen van die berekeningen hoeft uit te voeren.
Dankzij de technologie van Vesper kunnen spraakgestuurde batterijgevoede apparaten gedurende lange tijd handsfree worden gebruikt; de apparaten van tegenwoordig moeten daarentegen meestal handmatig worden gewekt met een druk op de knop om de levensduur van de batterij te verlengen. De startup ontving onlangs financiering van Amazon's Alexa Fonds . Vesper weigerde echter te zeggen of zijn microfoons in toekomstige Amazon-elektronica zouden verschijnen.
Onderzoekers en bedrijven begonnen in de jaren tachtig te experimenteren met piëzo-elektrische MEMS-microfoons, maar hadden moeite om het juiste ontwerp en de juiste materialen te vinden. Vesper is de eerste die de toestellen commercialiseert.
Experts waarschuwen dat het nog steeds een uitdaging is om consequent het type piëzo-elektrisch materiaal (aluminium-nitridefilm) te produceren dat Vesper nodig heeft. Transducers van aluminiumnitride bestaan al heel lang, maar het is moeilijk om een stabiele, spanningsarme film te maken die uniform en van hoge kwaliteit is en beschikbaar is voor grote volumes, zegt Mark Sheplak , een technische professor aan de Universiteit van Florida die gespecialiseerd is in MEMS-microfoons. De filmkwaliteit is van invloed op cruciale microfoonkenmerken, zoals gevoeligheid en geluidsniveau, voegt hij eraan toe.
Deze test maakt gebruik van silicastof en een blikje perslucht om een stofstorm te simuleren. De microfoons van Vesper bevinden zich in de plastic doos, gemonteerd op lange, dunne printplaten.
Anderen merken op dat conventionele microfoons goed genoeg zijn voor de meeste consumentengadgets, en het is onwaarschijnlijk dat prijsbewuste apparaatmakers zullen springen voor de duurdere technologie van Vesper. Bij consumentenelektronica draait alles om kosten en prijzen, zegt Farrokh Hij weet het niet , wie leidt Georgia Tech's centrum voor MEMS en microsysteemtechnologie . Vesper heeft een goede kans om geselecteerd te worden voor nieuw ontworpen apparaten, maar het zal voor hen moeilijk zijn om in gadgets zoals smartphones te komen waar andere microfoonmerken goed ingeburgerd zijn.
Marktonderzoeksbureau Yole-ontwikkeling zegt dat de technologie van Vesper een match is voor smart home en draagbare gadgets die stevig en energiezuinig moeten zijn. Het schat dat de wereldwijde MEMS-microfoonmarkt bijna $ 1 miljard waard is. Vesper zegt dat zijn wake-on-geluidsmicrofoon voor het einde van het jaar in Amerikaanse consumentengadgets zal verschijnen.