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- ELETTRONICA OGGI 434 - MARZO 2014
COMPONENTS
MEMS
Antifurto
Nell’applicazione come antifurto, un microfono MEMS può es-
sere usato in molti modi. Il più semplice consiste nel lasciare
funzionare il microfono dopo il furto per catturare i suoni e
le voci e trasmetterle senza fili sul Web oppure a un telefo-
no cellulare ove sia abbinato anche un sistema satellitare di
rilevamento della posizione. Questo concetto è discreto da
implementare e può fornire subito delle informazioni prezio-
se sul furto, ancor più se si incorpora un ulteriore sensore di
immagine per catturare i segnali video.
Inoltre, le piccole dimensioni e l’elevata sensitività dei micro-
foni MEMS ne consentono l’uso nei sistemi antifurto anche
come sensori di movimento.
In questo modo, una volta attivato il sistema antifurto, qualsi-
asi movimento crea inevitabilmente rumore in un particolare
spettro di frequenze che può essere catturato dal microfono,
adeguatamente filtrato e utilizzato per generare un segnala-
zione di allarme da usare per inviare un messaggio a un tele-
fono mobile o sul Web. Utilizzando array di microfoni MEMS
direzionali, inoltre, si possono implementare opportuni algo-
ritmi di sicurezza per evidenziare i “falsi allarmi” e ottenere un
sistema antifurto più affidabile.
Il microfono digitale MP34DB01 è ultra-compatto, a basso con-
sumo e omnidirezionale ed è composto da un elemento sensi-
bile capacitivo e un’interfaccia con cui può essere configurato
per funzionare in modalità stereo. I microfoni MEMS STMicro-
electronics sfruttano una tecnologia brevettata che permette
di realizzare la membrana sensibile del microfono molto vi-
cino all’apertura acustica nella parte superiore del package,
offrendo così un netto miglioramento nelle prestazioni senza
penalizzare le dimensioni.
L’MP34DB01 ha un punto di sovraccarico acustico di 120 dB
SPL, un rapporto segnale/rumore di 62,6 dB, una sensibilità
di -26 dBfs ed è fornito in package a montaggio superficiale
schermato rispetto alle interferenze elettromagnetiche garan-
tito per il funzionamento nell’intervallo termico esteso da -30 a
+85 °C. Funziona con tensione di alimentazione singola e con
uscita PDM (modulazione della densità degli impulsi) a bit sin-
golo che può essere configurata anche in modalità stereo. Ciò
soddisfa le esigenze dei sistemi di riconoscimento vocale per
le applicazioni di supervisione elettronica a controllo vocale
già diffuse in molte applicazioni consumer dov’è importante
migliorare la qualità audio senza aumentare il carico di lavoro
sul processore centrale.
I microfoni MEMS sono ancor più determinanti nel migliora-
mento della qualità audio quando sono utilizzati in array. Il
piccolo fattore di forma, la maggior sensibilità e la miglior ri-
sposta in frequenza ottenuti grazie alla tecnologia MEMS sono
fattori chiave per consentire l’implementazione della cancel-
lazione attiva del rumore e dell’eco, nonché per analizzare lo
spettro dei segnali e isolare determinati suoni e le loro posi-
zioni.
SPU0409HD5H di Knowles Acoustics è fabbricato con la tec-
nologia MEMS SiSonic che permette di ridurre ulteriormente
le dimensioni, semplificare ancor di più l’installazione e mi-
gliorare le prestazioni in uscita grazie a opportune funzioni
digitali audio che consentono di eliminare il rumore analogi-
co. I microfoni possono essere integrati insieme al software
brevettato IntelliSonic e a speciali funzioni che consentono di
personalizzare le prestazioni acustiche. Inoltre, per i costrut-
tori il montaggio superficiale consente di eliminare molti dei
costi di assemblaggio in fase di produzione. Il silicio garanti-
sce un elevato grado di ripetibilità in produzione e prestazioni
acustiche stabili mentre il diaframma brevettato “free-floating”
assicura un’elevata immunità alle variazioni di sensitività del
microfono causate dalle tensioni meccaniche irregolari sui
microfoni con diaframma tradizionale. Al tempo stesso le pic-
cole dimensioni e la piccola massa del diaframma consentono
eccellenti prestazioni proprio in termini di sensitività.
Analog Devices ha unito l’esperienza nell’elaborazione dei se-
gnali audio con la sua tecnologia iMEMS per realizzare una
gamma di microfoni che offre un rapporto segnale/rumore di
62 dBA e un rapporto di reiezione sulla potenza di alimentazio-
ne di 70 dBV grazie all’integrazione di un innovativo filtro pas-
sa-alto. Ciò significa che i costruttori di apparecchiature pos-
sono sviluppare dispositivi elettronici portatili con una qualità
vocale più elevata, più chiara e comprensibile senza il rumore
di fondo tipico dei microfoni con basso SNR. L’ADMP401 è un
microfono MEMS omnidirezionale di alta qualità con elevate
prestazioni, bassi consumi e uscita analogica che unisce un
microfono elementare MEMS con un convertitore di impeden-
za e un amplificatore di uscita per offrire un’elevata sensitività
Fig. 2 – I microfoni Knowles Acoustics in tecnologia MEMS SiSonic
