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- ELETTRONICA OGGI 434 - MARZO 2014
COMPONENTS
MEMS
Microfoni in tecnologia
MEMS per applicazioni audio
P
ur essendo fabbricati con la stessa tecnologia CMOS già
in uso per i circuiti integrati, i microfoni MEMS sono più
piccoli e più affidabili rispetto a quelli tradizionali e si pos-
sono montare superficialmente. Ciò consente di posizionare
i microfoni dovunque sulle schede e di implementare nuove
funzioni come ad esempio la cancellazione del rumore oppure
l’uso di array di microfoni direzionali per rilevare anche la
direzione da cui arrivano i segnali audio.
La tecnologia CMOS consente, inoltre, di implementare anche
le interfacce standard sullo stesso silicio migliorando l’inte-
grazione delle risorse e riducendo nel contempo i consumi di
potenza e il costo dei materiali a livello di sistema. Le piccole
dimensioni e la maggior affidabilità hanno consolidato l’uso di
questa tecnologia nelle applicazioni per il mercato consumer e
soprattutto nei telefoni mobili.
Cancellazione del rumore
La cancellazione del rumore è un’applicazione sempre più in-
teressante e oggi si può implementare proprio grazie ai mi-
crofoni MEMS e all’elaborazione dei segnali che questi con-
sentono. I microfoni MEMS a montaggio superficiale possono
essere installati nelle posizioni più adatte per catturare al me-
glio l’andamento in frequenza del rumore e cancellarlo effica-
cemente nella riproduzione sugli altoparlanti, migliorando la
qualità audio.
Tempo fa il rumore poteva essere cancellato solo usando alto-
parlanti o auricolari relativamente costosi mentre oggi si può
applicare questa tecnologia anche per rendere più chiare le
conversazioni telefoniche. Questo vantaggio ha fatto crescere
le vendite dei microfoni MEMS che, di conseguenza, sono sce-
si di prezzo e possono perciò essere utilizzati anche in molte
nuove applicazioni, soprattutto nel settore industriale. La can-
cellazione del rumore per migliorare la qualità dei segnali au-
dio può essere molto importante nelle applicazioni di sicurezza
a controllo vocale e se si utilizzano le nuove tecnologie di “be-
amforming” (di cui si parla nel seguito) i segnali voce possono
essere caratterizzati e personalizzati per fornire prestazioni
orientate alle applicazioni.
I microfoni MEMS possono servire anche nella diagnostica sui
progetti industriali in via di sviluppo. Le piccole dimensioni e
la semplice installazione di questi microfoni ne permettono il
posizionamento nei luoghi dove l’accesso è precluso alle son-
de, laddove possono consentire la cattura di parametri vitali
per il funzionamento dei sistemi industriali. Monitorando le fre-
quenze audio, per esempio, molti potenziali problemi possono
essere rivelati in anticipo e risolti con un’efficace manutenzio-
ne preventiva, risparmiando tempo e denaro e riducendo nel
contempo i rischi di shutdown causati dai guasti improvvisi.
Rich Miron
Technical content team
Digi-Key
I microfoni microelettromeccanici
(MEMS) hanno il vantaggio di consentire
l’implementazione di nuove funzioni (come la
cancellazione del rumore o i sistemi antifurto)
e, inoltre, offrono una qualità audio superiore
a costi più bassi
Fig. 1 – Il microfonoMEMS MP34DB01 su una scheda di valutazione USB
di STMicroelectronics
