【導(dǎo)讀】近年來，微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)給音頻行業(yè)帶來了翻天覆地的變化。MEMS技術(shù)在音頻應(yīng)用中使用微小的機(jī)械部件將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波，實(shí)現(xiàn)了更小巧、更高效的音頻設(shè)備。
近年來，微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)給音頻行業(yè)帶來了翻天覆地的變化。MEMS技術(shù)在音頻應(yīng)用中使用微小的機(jī)械部件將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波，實(shí)現(xiàn)了更小巧、更高效的音頻設(shè)備。
本周，我們將探討MEMS音頻技術(shù)的最新進(jìn)展，以及它如何改變我們體驗(yàn)聲音的方式。
MEMS為何如此受歡迎？
MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)使用一個(gè)微小的膜片，當(dāng)對(duì)其施加電信號(hào)時(shí)，膜片就會(huì)振動(dòng)。這些振動(dòng)產(chǎn)生聲波，然后被放大并傳入聽眾的耳朵。這種膜片通常用鋁或聚酯等柔性材料制成，大小可能不同，但直徑通常在1到2毫米左右。
揚(yáng)聲器使用MEMS技術(shù)可以帶來很多好處， 包括：
體積比傳統(tǒng)揚(yáng)聲器小得多，是便攜式設(shè)備（如智能手機(jī)、耳塞和助聽器）的理想之選
省電，一次充電即可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行
生產(chǎn)成本較低，因此對(duì)制造商很有吸引力
壓電材料與半導(dǎo)體和磁體等其他材料結(jié)合，集成到MEMS設(shè)備 (piezoMEMS) 中，能制造出各種應(yīng)用廣泛的設(shè)備，包括能量采集設(shè)備、RF諧振器、傳感器、換能器、柔性電路和麥克風(fēng)等（圖1）。
圖1：英飛凌XENSIV? MEMS麥克風(fēng)專為需要低自噪、寬動(dòng)態(tài)范圍和更遠(yuǎn)拾音距離的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。（圖源：英飛凌）
MEMS音頻技術(shù)的最新進(jìn)展
高保真 (Hi-Fi) 揚(yáng)聲器是眾多piezoMEMS設(shè)備中最引人注目的設(shè)備之一。[1] 這些揚(yáng)聲器可以生成清晰細(xì)膩的高保真音頻，還能重現(xiàn)更寬頻率范圍的聲音，因此能輕松處理復(fù)雜的音頻。
MEMS技術(shù)的另一個(gè)重大進(jìn)步是多驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的開發(fā)。 這些系統(tǒng)使用多個(gè)MEMS揚(yáng)聲器，能帶來更加身臨其境的聽覺效果。多驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)還能產(chǎn)生更大的音量，因此非常適合在嘈雜的環(huán)境中使用。
MEMS音頻技術(shù)的未來
隨著MEMS音頻技術(shù)的發(fā)展，我們有望看到體積更小、效率更高的MEMS揚(yáng)聲器。這樣就能開發(fā)出更加小巧、音質(zhì)更好的便攜式和可穿戴設(shè)備。
虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 是MEMS技術(shù)有望產(chǎn)生重大影響的另一個(gè)領(lǐng)域。MEMS揚(yáng)聲器已被VR頭盔用來提供身臨其境的音響效果，與視覺效果相得益彰。隨著VR技術(shù)的發(fā)展，我們將會(huì)看到更先進(jìn)的MEMS音頻技術(shù)應(yīng)用。
新產(chǎn)品成就創(chuàng)新設(shè)計(jì)
本周的New Tech Tuesday將展示來自英飛凌的創(chuàng)新MEMS器件。
英飛凌的XENSIV? MEMS麥克風(fēng)是音頻傳感器技術(shù)的一大突破。這些硅基麥克風(fēng)使工程師能夠設(shè)計(jì)出可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量音頻采集的先進(jìn)產(chǎn)品，適用于消費(fèi)電子、汽車、IoT設(shè)備和智能家居應(yīng)用等行業(yè)。XENSIV MEMS麥克風(fēng)具有高信噪比 (SNR)、低失真和寬動(dòng)態(tài)范圍，可確保在各種環(huán)境下提供出眾的音質(zhì)。這些麥克風(fēng)的超低自噪使設(shè)計(jì)工程師可以在不影響清晰度的情況下精確捕捉低音和高音信號(hào)。此外，這些麥克風(fēng)還提供準(zhǔn)確的相位和頻率響應(yīng)，可確保精確的聲音重現(xiàn)。其創(chuàng)新的密封雙膜MEMS技術(shù)具有很高的入侵防護(hù)能力 (IP57)，因此適用于具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件。
結(jié)語(yǔ)
近年來，MEMS音頻技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，我們有望看到體積更小、效率更高的高保真MEMS揚(yáng)聲器。無(wú)論是用智能手機(jī)聽音樂，還是沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)世界，MEMS技術(shù)正在改變我們體驗(yàn)聲音的方式。
（作者：Rudy，技術(shù)主題專家）
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