AIoT时代：MEMS麦克风解决声学领域关键挑战

智能手机时代，手机厂商越来越关注手机的语音功能，要能有效辨识语音内容，促使手机有正确的反应，麦克风的性能和质量都必须大幅提升。

MEMS麦克风作为麦克风市场中增速最快的细分市场之一，这种麦克风基于MEMS技术制造，由MEMS声压传感器芯片，ASIC芯片，音腔和RF抑制电路组成。其中MEMS声压传感器由硅振膜和硅背极板构成的微型电容器，能将声压变化转化为电容变化，然后由ASIC芯片降电容变化转化为电信号，实现＂声－电－音＂转换。

近日，OFweek维科网·电子工程有幸采访了楼世电子（上海）有限公司产品管理部经理郭强。作为声学器件领域的头部厂商，楼氏电子长期以来重点关注MEMS麦克风市场，随着人工智能技术的快速发展，除了手机、电脑、耳机、KTV等传统消费类电子领域外，可穿戴智能设备等新型消费类领域以及无人驾驶、物联网、智能家居等工业领域逐渐成为麦克风的新兴应用市场，也带动了麦克风市场需求增长。

据了解，楼氏电子自1946年在美国成立以来，长期深耕于声学市场，公司凭借深厚的历史、一流的人才以及在声学、软件和信号处理方面无与伦比的能力，能够提供改进的音频质量，使消费者能够更好地控制语音技术。

硅麦兴起，解决声学领域关键挑战

MEMS声学传感器诞生于本世纪初，早在2003年楼氏电子率先推出了MEMS声学传感器，由于技术水平要求高，当时全球只有少数几家公司在尝试将MEMS声学传感器产业化。如今随着智能手机兴起，人们对手机的功能要求除了清晰的通话，还要能摄像、同步视频等，传统的麦克风已经不能满足需求，MEMS麦克风应用也越来越广泛，成为了现代智能手机中最重要的部件之一。

郭强告诉OFweek维科网·电子工程，现代手机是实现移动通信和多媒体互动的终端，其中最主要的两种表现形式就是音频和视频。以手机产品为例，首先要保证通话声音的清晰和真实，这也是手机音频领域最基本的功能。“简单来说就是我们相互打电话之间，我能感受到你在电话中的声音具有辨识度，跟本人一样清晰真实。”

郭强表示，通话场景下人们通常与麦克风近距离接触，但在别的场景下比如多媒体直播时，人和设备之间可能会存在一定距离。这就涉及到一个新的概念“远场拾音”，对于楼氏电子而言，要解决复杂声学场景中的远场拾音问题，不仅要考虑拾音距离是否满足用户需求，同时还要考虑远场拾音状态下音频的质量问题。

此外，还需要考虑音频捕捉中的消噪降噪问题，这也是对声学器件厂商将声音更真实还原能力的考验。郭强还表示，麦克风的稳定性也是厂商们重点考虑的问题之一，在接受外界环境音频输入的同时，也有可能遇到颗粒入侵造成麦克风堵塞或者音质上的一些困扰。总而言之，对于消费者而言，不同场景下对于音频需求的优先级也不一样，除了智能手机以外，IoT应用中的智慧办公、智能车载语音、智慧安防等场景颇多，消费关注的点也不一样。

TWS耳机热潮带动硅麦市场升温

OFweek维科网·电子工程注意到，其实科技行业这些年的趋势就是在朝着移动端发展，造成这种趋势背后原因在于背后各种连接性技术的发展，比如5G、蓝牙等等。新技术的出现能够将设备与设备之间的通路完全打通，营造万物互联的环境，让传统行业迸发出新的活力，产生不同于以往的使用方式。

在这里就不得不提到TWS耳机的爆发热潮，从传统有线到无线，从头戴式到入耳式，耳机也经历了微型化、无线化的过程。由于其本身体积的减小，加之增加了蓝牙无线、主动降噪等附加功能，现在的耳机对电子元器件的体积、功耗及可靠性都提出了更为苛刻的要求。而这其中，当属TWS耳机要求最为严格。

实现TWS耳机的音效功能就需要说到麦克风。麦克风是耳机中不可缺少的模块，在以往，驻极体电容式麦克风是最常用的麦克风，相较MEMS麦克风体积较大，可靠性一致性较差，同时因为热稳定性差也不适用SMT工艺进行贴片，但由于价格较低，目前仅有一部分中低端头戴式耳机采用。但如今随着主动降噪、双麦通话降噪以及麦克风阵列的普及，小小的TWS耳机需要更小的选择。因此，MEMS硅麦克风开始迅速普及。

郭强表示，TWS耳机区别于传统有线耳机对麦克风的要求也不一样，不仅要完成通话功能，还要实现ANC降噪、通透模式等新增功能，不管是从技术还是从参数角度来说，TWS耳机上的麦克风数量更多，性能参数也更高。当然，在失去了线束的支持下，TWS耳机中的硅麦如何将音质、音色、续航方面的优化做到不逊色于有线耳机，也是楼氏电子以及一众声学厂商重点关注的问题。

小结

近半年来，以智能手机为首的终端消费电子市场行情遇冷，高性能音频产品市场也因此受到了不小的冲击。

在郭强看来，疫情带来的市场下行是不可避免的，整个供应链条都会受到影响。但危机也和机遇共存，有下降的地方也会有市场出现增量。在未来的3－5年里，楼氏电子除了坚持原有的以手机业务为主的硅麦产品开发以外，还会将目光投向汽车、医疗、工业等更多新场景，在这些全新的场景和应用领域，楼氏电子也会去挖掘更多技术上的突破，以帮助整个行业来抵御市场下行，并为声学器件领域在物联网领域带来更多的功能拓展。