自适应聆听传感器“学习”背景噪声

文章作者:Nitin Dahad

压电式MEMS技术公司Vesper宣布了它的下一代麦克风，它基于一个倾听传感器，可以从背景噪音中“学习”，从而保持更长时间的休眠，从而提供10倍的电池寿命延长。

vesper表示，瞄准低功耗总成聆听设备市场，vesper表示，新的VM3011 MEMS麦克风是使用其自适应的第一智能数字麦克风零功率监听(ZPL)技术。Adaptive Zpl实时自动学习环境的声学特性，允许系统忽略背景噪声，并且仅响应于关键字或其他所需的声学触发唤醒。这允许系统休眠高达90％的时间，并因此延长电池寿命。

Vesper的首席执行官Matt Crowley解释说：“现有的始终聆听系统连续运行，必须插入电源插座。VM3011创建了一个新的范式，其中这些系统现在可以运行数月或多年的电池电量。这项技术将为一类新的产品供电，如始终聆听远场电视遥控器，始终聆听Smartwatches，家庭安全摄像头和门铃，带有扩展的电池寿命和许多其他系统。Vesper已经与Lead客户一起参与计划在今年晚些时候推出产品的产品。“

VM3011的目标应用包括物联网（物联网）产品，便携式智能扬声器，SmartWatches，远场遥控器，安全摄像头，玻璃扣传感器，汽车，医疗设备等电池供电系统。

在VM3011中，麦克风持续收听环境，消耗10µA的电流。在自适应模式下，它持续测量环境的平均声级，并在声音阈值比较器上调整内部尾迹，直到它收敛到使用I2C寄存器配置的阈值裕度。这个裕度可以设置为高于平均噪音水平6-18分贝的范围。达到所需阈值时，麦克风使用数字输出引脚（DOUT）向外部编解码器或语音处理器发送中断信号。

跟踪环境噪声的主要好处是可以延长休眠时间。维斯帕说，一个一直监听的遥控器使用新设备可以获得18个月的电池寿命。

除了这种自适应聆听模式之外，VM3011还具有大约200μs的快速响应时间，不需要网格和特性IP57等级。响应时间与围绕电容传感器的典型10-20ms进行比较;如此，根据Vesper意味着设备在声音事件的微秒内唤醒以捕获完整的唤醒字，提高了击打器操作设备的唤醒词检测精度。

消除外部保护网的需要转化为节省设备制造商的材料账单（BOM）成本，以及增加最终应用的声学性能;Vesper表示网格可以导致-20dB或90％的信号损耗。在灰尘和水测试中，Vesper声称它是唯一一个在水中完全浸没后达到零失效率的麦克风公司，并且受到广泛的粉尘/苛刻的环境测试。

克劳利表示，Vesper已经有了一些参考设计，预计将于2020年9月开始批量生产。万博投注网址早期的客户是远程控制、可穿戴设备(智能手表)和玻璃破碎检测。他补充说，第一代VM1010已经在与三个大客户和十几个小客户发货。当被问及出货量时，他说超过1000万辆，不到1亿辆。

VM3011通过底部端口数字MEMS麦克风提供高声学性能，行业标准封装尺寸为3.76 x 2.95 x 1.3 mm。该麦克风将ASIC和压电MEMS传感器集成在同一个封装中。数字PDM接口可用于流音频数据，而I2C接口允许自适应ZPL的“动态”配置。