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反向放大器電容在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的精選貼文

2021-02-24 14:30:00 有 88 人按讚

#自動語音辨識ASR #微機電MEMS #主動降噪ANC #數位音訊放大器 #聲學活動檢測AAD #駐極體電容式麥克風ECM #壓電式微機械超聲換能器PMUT #自然語言理解NLU

【「壓電式」麥克風將全面崛起？】

受惠於超靈敏的聲波感測器和可解釋語音的複雜機器學習演算法，語音識別技術的準確性越發精進。由上述可知，負責接收音訊的麥克風裝置是第一道關卡，它是將聲波轉為電訊號的「換能器」(Transducer)。

對音質、音場的要求越來越高，音訊訊號鏈中所參與的電子元件也變多；為實現輕薄短小的緊湊設計，微機電 (MEMS) 技術應用漸廣。坊間 MEMS 麥克風元件可分為類比、數位兩類；若麥克風收音僅用於靜默監聽、無需播放，音訊鏈後端不必有編解碼器或音訊轉換器，那麼，數位 MEMS 麥克風顯然是首選；反之，牽涉到音訊播放或語音交互，類比 MEMS 則當仁不讓。

整體而言，MEMS 麥克風由於較傳統駐極體電容式麥克風 (ECM) 擁有更好的音質、靈敏度和定向性，便於從數據獲取上、下文進行有效處理和渲染，且功耗、成本更低，體積也小巧得多。不過，為進一步增強抵抗粉塵／微粒、雨水／汗水、震動及高分貝噪音能力，「壓電式」(Piezoelectric) 麥克風成後起之秀。

「壓電式」MEMS 麥克風採用單層薄膜設計的壓電器件不會在背板間隙夾雜灰塵、空氣或雨水等污染物，影響靈敏度和頻率響應，亦避免膜片黏附於背板上。簡言之，它具備防水、防塵、超高聲學過載點、消除迴聲特性，耐用、啟動快且可自供電，對於細微聲響的收音效果更好，更適用於背景雜音大的空間、長距離、戶外或低頻對話，應用面廣泛，但薄膜器件製造不易是其缺點……。

延伸閱讀：
《語音互動靈敏、通話音質清晰——MEMS 麥克風技壓全場》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0205/47107.html

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2002年，憑藉獨特敏銳度察覺到電子業界需求，《COMPOTECHAsia電子與電腦》於中國大陸取得《COMPOTECHChina》月刊發行權，為初到海外發展及當地讀者出具最具前瞻性且中肯的觀察，具有相當影響力，也成為一流國際大廠競相展示研發心血的首選。 2006年，有鑑於網路環境日趨成熟，《COMPOTECHAsia電子與電腦》再度領先同業，首創線上視頻平台CTOV (COMPOTECH Online Video)。自此，成為整合紙本、網站、電子報及線上視頻的全方位媒體。 2016年，為貫徹市場應用及開發技術的連結並擴大群眾基礎，陸續展開 Facebook、Twitter、LinkedIn 等社群平台經營。「就市論勢、就勢論市」是我們的信念。我們將於每週一、三、五下午在 FB 分享生活中隨處可見的科普知識，以平易近人的方式，用不一樣的角度觀察市場趨勢和技術走向，並不定時穿插轉載網路精彩佳作或趣聞。記得設為「搶先看」哦！ “COMPOTECHAsia/ China” issue on 8th monthly. It is the dependent media which focuses on electronic industry situation, end user market, and technology trend. The monthly magazine has become the main channel to get professional information for engineers, purchaser, R&D employees and decision-making management. We perceived the demand of electronic industry and strive to get the distribution rights of “China Edition” in Mainland China in 2002. It gives a lot of prospective and proper observation for the overseas workers and local readers. Gradually, COMPOTECH is getting to be the powerful. Nowadays, COMPOTECH is the first-choice platform for the first-class firms to display their R&D results. Furthermore, in 2006, we were ahead of our competitors to build the CTOV platform (COMPOTECH Online Video) due to the mature internet environment. Since then, COMPOTECH has become the integrated media. For having a thorough knowledge of market applications and technology migration, as well as expanding the base of the masses, we begin to manage the Facebook, Twitter and LinkedIn etc. in 2016.

智能系統設計／應用工程師、產品／專案開發主管、元器件／零組件／準系統採購者的交流園地，於每週一、三、五下午分享【科技應用取向】的趨勢議題。

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By COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化

2016-08-05 14:30:00 有 62 人按讚

#高功率電源設計 #電源管理 #氮化鎵GaN

【不可不知的材料界新星：氮化鎵】

「氮化鎵」(GaN) 可望逐漸成為「高功率模組」的首選；未來更將擴及低電壓應用，如：高端音訊放大器、無人機、電動車、照明、運算、太陽能板、汽車影像技術，以及任何能接上插座的電器裝置。GaN 是一種由「鎵」和「氮」兩種元素合成的超高速半導體材料，近年來成為學術界和產業界共同關注和著力研發的熱點，矽基 GaN 功率器件更被視作聖杯。與傳統矽元件相較，GaN 在物理特性上具有明顯優勢：

1. 轉換效率高：GaN 的禁帶寬度是矽的 3 倍、臨界擊穿電場是矽 10 倍，意謂在同樣額定電壓下，GaN 的導通電阻約比矽元件低 1,000 倍，大幅降低開關的導通損耗、使功率密度倍增；
2. 工作頻率高：GaN 的電子渡越時間比矽低 10倍，電子速度比在矽中高兩倍以上、反向恢復時間基本可以忽略，因此 GaN 開關功率器件的工作頻率是矽的 20 倍以上！大幅減少電路中電容、電感等儲能元件的體積、模組尺寸可縮小 50%，連帶減少設備體積和原材料消耗，而開關頻率高可減少開關損耗，進一步降低總功耗；
3. 耐受溫度高：GaN 的禁帶寬度高達 3.4eV，本徵電子濃度極低，電子很難被激發，理論上 GaN 可耐受 800℃ 以上的高溫。

為降低 GaN 元件成本，業界設法從製程尋求變通：透過外延技術在更大尺寸的矽基取得 GaN 外延片。如此便可使用成熟的矽製程和設備大量生產，再將矽基 GaN 與光電元件、數控電路整合，集成直接面向終端應用的功能性模組。GaN-on-Si 晶圓仍有三大技術瓶頸待克服：一是失配問題，矽基與 GaN 之間存在晶格常數、熱膨脹係數和晶體結構不匹配；二是極性迥異，由於矽原子間形成的是「純共價鍵」，屬非極性半導體，而 GaN 原子間卻是極性鍵、屬極性半導體；三是矽基上的矽原子擴散，會降低外延層的晶體品質。

或許能以「增壓引擎」來比喻 GaN，只要搭配適合的驅動程式、封裝與其他元件，確實能提升伺服器和資料中心的系統效能；且可避免電子裝置或設備「散熱不佳」，拖累系統運作。當連網已成為日常生活的一部分，人們對高耗電的數位裝置，以及電力和發電廠的依賴也隨之激增；藉由 GaN 改善電路效率，既環保又節能。此外，小自手機，大至高端工業機具和伺服器，各種系統的電路皆需切換數百萬計的小型開關；每一次動作，都會產生熱能、減損供電效率。GaN 可減少生熱，讓開發者能在更小的電路板空間、納入更多的開關設計。

延伸閱讀：
《TI：製程、封裝相助集成，氮化鎵伺機而起》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0706/32426.html
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#德州儀器TI #http://compotechasia.com/microsite/view.php?aid=32761

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