これらの小さなマイクは、AmazonEchoにビールをこぼしても大丈夫です

スタートアップのVesperのMEMSマイクは、音声対応のガジェットをはるかに耐久性のあるものにします。 2017年3月31日





AmazonのTapスピーカーやDopplerLabsのスマートなワイヤレスイヤフォンなどのポータブルな音声対応ガジェットの急増により、音楽を再生したり、Webを検索したり、家中や外出先で口頭のコマンドを使用して電話に応答したりできます。ただし、これらのデバイスは汚れや湿気による損傷を受けやすく、バッテリーの充電ごとに数時間しか持続しないため、あまり使用していません。

ボストンのスタートアップVesper は解決策を考案しました。カンチレバー構造を使用して音からエネルギーを収集し、従来のマイクロフォンよりも耐久性とエネルギー効率が高いことを約束する小型圧電マイクロフォンです。 Vesper氏によると、マイクがガジェットに組み込まれると、今年後半に予定されているように、音声対応デバイスを屋外や悪天候でも、1回の充電で数日間安心して使用できるようになるはずです。

マイクの強靭さを示すために、Vesperはマイクをビールとソーダに浸します。食用油を注入した熱い蒸気でそれらを包みます。それらをシミュレートされた砂嵐にさらします。そしてそれらを高さから硬い表面に落とします(上と下のビデオを参照)。 2つのゴマを並べたサイズのマイクは破壊されませんが、耐水性、防塵性、耐衝撃性があり、Vesperのストレステスト後も同様の性能を維持しますが、従来のマイクは大きな信号を発します。損失。



従来のマイクロフォンは、剛性のあるバックプレートの近くで振動する柔軟なダイアフラムを使用して音を測定します。ダイヤフラムは一定の電荷を必要とし、ダイヤフラムとバックプレートの間のエアギャップにより、マイクロフォンは粒子や水による害を受けやすくなります(ただし、企業はそれらをメッシュとゴム膜で覆うことでこれを防ぎます)。

Vesperは、マイクを金属ブロックに取り付け、硬い表面に落とし、耐久性をテストします。ここで、加速度は10,000Gに相当します。

Vesperは、ダイアフラムとバックプレートを窒化アルミニウム製の柔軟なカンチレバーの単層に置き換えます。音波がVesperマイクに入ると、飛び込み台でジャンプするスイマーのようにカンチレバーを曲げ、応力によって電気信号が生成され、音に変換されます。



Vesperはまた、その音響エネルギーを利用してマイクをオンにし、音がない場合はオフにします。対照的に、電源がオフになっている場合、音だけでは従来のマイクをアクティブにすることはできません。従来のマイクは常にマイクをオンにし、デジタル信号処理を使用して音声を検出する必要があると、VesperのCTOであるBobbyLittrell氏は述べています。これは、基本的に[ガジェットの音声インターフェース]システムに、音がない場合はその計算を行う必要がないことを伝える方法よりもはるかに多くの電力を使用します。

Vesperのテクノロジーにより、音声起動のバッテリー駆動デバイスをハンズフリーで長期間使用できます。対照的に、今日のデバイスは通常、バッテリー寿命を維持するためにボタンを押すだけで手動でウェイクアップする必要があります。スタートアップは最近から資金を受け取った アマゾンのAlexaファンド 。しかし、Vesperは、そのマイクが将来のAmazon電子機器に登場するかどうかについては明言しませんでした。

研究者や企業は1980年代に圧電MEMSマイクロフォンの実験を開始しましたが、適切な設計と材料を特定するのに苦労しました。 Vesperはデバイスを最初に商品化したものです。



専門家は、Vesperが必要とするタイプの圧電材料(窒化アルミニウム膜)を一貫して製造することは依然として課題であると警告しています。窒化アルミニウムトランスデューサは長い間使用されてきましたが、均一で高品質で大量に使用できる安定した低応力のフィルムを作成することは困難です。 マークシェプラク 、フロリダ大学の工学教授で、MEMSマイクを専門としています。フィルムの品質は、感度やノイズレベルなどの重要なマイクの特性に影響を与えると彼は付け加えています。

このテストでは、砂嵐をシミュレートするために、シリカダストと圧縮空気の缶を使用します。 Vesperのマイクはプラスチックの箱の中にあり、長くて薄い回路基板に取り付けられています。

他の人は、従来のマイクはほとんどの消費者向けガジェットに十分であり、コスト意識の高いデバイスメーカーがVesperのより高価なテクノロジーに飛びつく可能性は低いと述べています。家庭用電化製品は、コストと価格設定がすべてだと言います ファロック彼は知らないジョージア工科大学のMEMSおよびマイクロシステム技術センター 。 Vesperは、新しく設計されたデバイスに選ばれる良い機会ですが、他のマイクブランドが確立されているスマートフォンのようなガジェットに入るのは難しいでしょう。



市場調査会社 エール開発 Vesperのテクノロジーは、頑丈で電力効率に優れている必要があるスマートホームやウェアラブルガジェットに最適だと言います。世界のMEMSマイクロフォン市場は10億ドル近くの価値があると推定しています。 Vesperによると、ウェイクオンサウンドマイクは年末までに米国の消費者向けガジェットに搭載される予定です。

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