211service.com
Dessa små mikrofoner kommer att göra det okej att spilla öl på ditt Amazon Echo
MEMS-mikrofoner från startupen Vesper kommer att göra röstaktiverade prylar mycket mer hållbara. 31 mars 2017
Utbredningen av bärbara, röstaktiverade prylar som Amazons Tap-högtalare och Doppler Labs smarta, trådlösa hörsnäckor gör att vi kan spela musik, söka på webben och svara på telefonsamtal runt om i huset och på språng med verbala kommandon. Men eftersom dessa enheter är mottagliga för skador från smuts och fukt och bara håller några timmar per batteriladdning, använder vi dem inte så mycket som vi kanske.
Boston startup Vesper har tagit fram en lösning: piezoelektriska miniatyrmikrofoner som använder en fribärande struktur för att hämta energi från ljud och lovar att vara mer hållbara och energieffektiva än konventionella mikrofoner. Vesper säger att när dess mikrofoner är inbyggda i prylar, vilket kommer att ske senare i år, borde vi kunna använda våra röstaktiverade enheter utomhus och i dåligt väder med mindre oro, i dagar på en enda laddning.
För att visa mikrofonernas seghet, kastar Vesper dem i öl och läsk; omsluter dem i het ånga infunderad med matolja; utsätter dem för simulerade dammstormar; och släpper dem från höjder på hårda ytor (se videor ovan och nedan). Mikrofonerna, som är ungefär lika stora som två sesamfrön som läggs sida vid sida, är inte oförstörbara, men de är vatten-, damm- och stöttåliga och bibehåller liknande prestanda efter Vespers stresstester, medan konventionella mikrofoner upplever betydande signaler. förlust.
Konventionella mikrofoner mäter ljud med hjälp av ett flexibelt membran som vibrerar i närheten av en styv bakplatta. Membranet kräver en konstant laddning, och luftgapet mellan det och bakplattan gör mikrofonen sårbar för skador från partiklar och vatten (även om företag skyddar sig mot detta genom att täcka dem med nät och gummimembran).
Vesper fäster sina mikrofoner på metallblock och släpper dem på hårda ytor för att testa deras hållbarhet. Här motsvarar accelerationen 10 000 Gs.
Vesper ersätter membranet och bakplattan med ett enda lager av flexibla konsoler gjorda av aluminiumnitrid. När en ljudvåg kommer in i en Vesper-mikrofon böjer den konsolerna, ungefär som en simmare som hoppar på en hoppbräda, och stressen genererar elektriska signaler som kan översättas till ljud.
Vesper använder också ljudenergin för att slå på mikrofonerna – och stänga av dem i frånvaro av ljud. Däremot kan enbart ljud inte aktivera konventionella mikrofoner om de är avstängda. Konventionella mikrofoner måste alltid ha sina mikrofoner på och använda digital signalbehandling för att upptäcka röster, säger Vesper CTO Bobby Littrell. Det använder mycket mer kraft än vår metod, som i princip säger [en gadgets röstgränssnitt]-system att om det inte finns något ljud behöver det inte göra någon av den beräkningen.
Vespers teknologi gör att röstaktiverade batteridrivna enheter kan användas handsfree under långa perioder; däremot måste dagens enheter vanligtvis väckas manuellt med en knapptryckning för att bevara batteritiden. Startupen fick nyligen finansiering från Amazons Alexa Fund . Vesper avböjde dock att säga om dess mikrofoner skulle dyka upp i framtida Amazon-elektronik.
Forskare och företag började experimentera med piezoelektriska MEMS-mikrofoner på 1980-talet, men hade svårt att hitta rätt design och material. Vesper är först med att kommersialisera enheterna.
Experter varnar för att det fortfarande är en utmaning att konsekvent tillverka den typ av piezoelektriskt material (aluminiumnitridfilm) som Vesper behöver. Aluminiumnitridgivare har funnits länge, men det är svårt att göra en stabil, lågspänningsfilm som är enhetlig, hög kvalitet och tillgänglig för stora volymer, säger Mark Sheplak , en ingenjörsprofessor vid University of Florida som är specialiserad på MEMS-mikrofoner. Filmkvaliteten påverkar avgörande mikrofonegenskaper, såsom känslighet och brusnivå, tillägger han.
Detta test använder silikadamm och en burk med tryckluft för att simulera en dammstorm. Vespers mikrofoner är inuti plastlådan, monterade på långa, tunna kretskort.
Andra noterar att konventionella mikrofoner är tillräckligt bra för de flesta konsumentprylar, och kostnadsmedvetna enhetstillverkare är osannolikt att ta emot Vespers dyrare teknologi. Konsumentelektronik handlar om kostnader och prissättning, säger Farrokh Han vet inte , som leder Georgia Techs centrum för MEMS och mikrosystemteknik . Vesper har goda möjligheter att bli utvalda för nydesignade enheter, men det blir svårt för dem att komma in i prylar som smartphones där andra mikrofonmärken är väletablerade.
Marknadsundersökningsföretag Yole utveckling säger att Vespers teknologi är en match för smarta hem och bärbara prylar som måste vara robusta och strömsnåla. Den uppskattar att den globala MEMS-mikrofonmarknaden är värd nästan 1 miljard dollar. Vesper säger att dess wake-on-ljudmikrofon kommer att dyka upp i amerikanska konsumentprylar före slutet av året.