自适应监听传感器“学习”背景噪音，延长电池寿命
压电 MEMS 技术公司 Vesper 宣布推出基于聆听传感器的下一代麦克风，该麦克风可从背景噪音中“学习”，从而使其休眠时间更长，从而延长 10 倍的电池寿命。
Vesper 针对低功耗始终监听设备市场，表示新的 VM3011 MEMS 麦克风是第一款使用其自适应零功率监听 (ZPL) 技术的智能数字麦克风。自适应 ZPL 自动实时学习环境的声学特性，使系统能够忽略背景噪音，仅在响应关键字或其他所需的声学触发器时唤醒。这使系统可以休眠多达 90% 的时间，从而延长电池寿命。
Vesper 的首席执行官 Matt Crowley 解释说：“现有的始终监听系统持续运行，必须插入电源插座。 VM3011 开创了一种新模式，这些系统现在可以依靠电池供电运行数月或数年。这项技术将为一类新产品提供动力，例如始终聆听的远场电视遥控器、始终聆听的智能手表、家庭安全摄像头和具有延长电池寿命的门铃以及许多其他系统。 Vesper 已经与计划在今年晚些时候推出 VM3011 产品的主要客户合作。”
VM3011 的目标应用包括物联网 (IoT) 产品、便携式智能扬声器、智能手表、远场遥控器、安全摄像头、玻璃破碎传感器、汽车、医疗设备和其他电池供电系统。
在 VM3011 中，麦克风不断聆听环境，消耗 10 µA 电流。在自适应模式下，它会持续测量环境的平均声级并调整内部唤醒声音阈值比较器，直到收敛到使用 I2C 寄存器配置的阈值裕度。该余量可以设置为比平均噪声水平高 6-18 dB 的范围。当达到所需的阈值时，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延长休眠时间。 Vesper 表示，使用新设备，始终聆听的遥控器可以获得 18 个月的电池寿命。
除了这种自适应聆听模式外，VM3011 还具有大约 200 µs 的快速响应时间，不需要网状结构并具有 IP57 等级。响应时间与电容式传感器的典型响应时间约为 10-20 毫秒；根据 Vesper 的说法，这意味着设备会在声音事件的几微秒内唤醒以捕获完整的唤醒词，从而提高电池供电设备的唤醒词检测精度。
无需外部保护网意味着节省了设备制造商的物料清单 (BoM) 成本，并提高了终端应用的声学性能； Vesper 说网格会导致 -20db 或 90% 的信号丢失。在灰尘和水测试中，Vesper 声称它是唯一一家在完全浸入水中并经过广泛的灰尘/恶劣环境测试后实现零故障率的麦克风公司。
Crowley 表示，Vesper 已经有了一些参考设计，预计从 2020 年 9 月开始量产。早期客户是遥控器、可穿戴设备（智能手表）和玻璃破碎检测。他补充说，第一代 VM1010 已经交付给三个大客户和十几个小客户。其中许多用于远场遥控器和家庭安全，当被问及出货量时，他说超过 1000 万，不到 1 亿。
VM3011 通过具有行业标准封装尺寸 3.76 x 2.95 x 1.3 毫米的底部端口数字 MEMS 麦克风提供高声学性能。麦克风将 ASIC 和压电 MEMS 换能器集成在同一封装中。数字 PDM 接口可用于流式传输音频数据，而 I2C 接口允许自适应 ZPL 的“动态”配置。
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