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COMPONENTS
MICROFONI
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- ELETTRONICA OGGI 459 - GENNAIO/FEBBRAIO 2017
insieme a un convertitore sigma/delta e a un’interfaccia I2S,
Inter-IC Sound, in 3,5x2,65x0,98 mm dove avviene l’intera
elaborazione diretta del segnale. La risposta SNR è di 65 dB
con un’AOP di 120dB SPL e una THD di 110 dB SPL nel ran-
ge termico che va da -40 a +100 °C. La serie SPH0641LU4H-1
ha una banda sensibile agli ultrasuoni che arriva fino a 80
kHz e consente d’implementare funzionalità phone-to-phone
nonché di realizzare filtri acustici molto efficaci per separare il
rumore a tutte le frequenze, udibili e non udibili, dai microfoni
degli smartphone.
Microfoni direzionali
Vesper Technologies
è stata fondata da due ricercatori
dell’Università del Michigan che sono riusciti a direzionare la
cattura delle onde acustiche in modo tale da sopprimere auto-
maticamente le onde sonore provenienti da direzioni diverse
dalla normale rispetto alla membrana piezoelettrica. Quest’ul-
tima è formata da quattro triangoli contrapposti e separati nel
mezzo in modo tale da po-
tersi deformare in quattro
modi diversi e provocare
la variazione di altrettan-
to quattro capacità ai lati.
Con quest’approccio il
circuito di elaborazione
può valutare la deforma-
zione sulle due direzioni
formate dalle due coppie
di membrane e selezio-
nare un segnale elettrico
d’uscita sensibile alla di-
rezione perpendicolare dell’onda acustica. Rispetto al primo
VM101 il più evoluto VM1000 con dimensioni di 3,76x 2,95x1,1
mm migliora la risposta segnale/rumore a 64 dB e la AOP a
125 dB SPL mentre la THD viene confinata a 94 dB SPL, ma in
ogni caso la SPL massima è di 160 dB nel range termico fra -40
e +85 °C. Nella nuova versione VM1010 è stato ulteriormente
abbattuto il consumo di corrente a 3 μA in ascolto e quasi a
zero in standby e ciò ne giustifica la descrizione di microfono
MEMS “quiescent-sensing” ideale negli smartphone dov’è im-
portante preservare la durata delle batterie.
Altoparlanti modulari
Audio Pixels
è finalizzata a sviluppare la tec-
nologia MEMS proprietaria alla base dei suoi
altoparlanti a film sottile caratterizzati dal
basso costo e dalla modularità. Ogni micro
altoparlante elementare è puramente elettro-
statico e ha un diametro di 150 μm ma si può
comporre in array di qualsivoglia dimensio-
ne planare mentre lo spessore rimane sem-
pre contenuto in 1 mm. A comandare i “pixel”
audio è un sistema di controllo brevettato
denominato Digital Sound Reconstruction
che scompone il segnale elettrico da ripro-
durre in una somma di impulsi discreti e poi li indirizza oppor-
tunamente verso i micro altoparlanti elementari. Ciascuno di
questi trasforma la sua parte di segnale in un’onda acustica
e poi tutti i suoni riprodotti si sovrappongono all’esterno ri-
formando il suono con tutte le sue caratteristiche originali e
buona fedeltà audio.
Altoparlanti MEMS planari
PUI Audio
nasce come Projects Unlimited producendo il pri-
mo ecoscandaglio digitale al mondo e specializzandosi nella
fornitura di componenti specifici per gli aerei della McDonnell
Douglas, ma la vera svolta avviene nel 1972 quando gli Audio
eXciters allo stato solido ideati, brevettati e fabbricati dalla sua
divisione Audio Products Division riscuotono un successo tale
da far cambiare il nome all’intera società in PUI Audio e farla
diventare subito leader nelle soluzioni audio non solo negli
USA ma in tutto il mondo. Sono questi componenti MEMS a far
sparire il diaframma dagli altoparlanti per i prodotti consumer
introducendo la possibilità
di attaccare l’avvolgimento
che comanda la trasdu-
zione del segnale dalla
forma elettrica alla forma
acustica direttamente sul-
la superficie interna del
coperchio di ogni prodotto
in modo tale da imporre
alla sua superficie ester-
na la generazione delle
vibrazioni acustiche. In
pratica, si delinea un pic-
colo cerchio di superficie
esterna che diventa un
altoparlante invisibile e
a differenza dei diaframmi che hanno un determinato cono
d’uscita dei suoni ora viene prodotta un’onda sonora plana-
re che può essere ascoltata senza distorsione in tutte le dire-
zioni. Oggi PUI Audio produce sette diverse serie di eXciters
ASX0x con diametri che vanno da 6,5 fino a 40 mm e diverse
opzioni sia per il range delle frequenze acustiche sia per la
robustezza, l’impermeabilità e la resistenza a polvere e agenti
inquinanti di ogni tipo. Con lo stesso principio sono fabbricati
i Micro-Speaker allo stato solido Slim Line rettangolari ideali
per gli smartphone per le loro dimensioni di
11x15x4,42 mm e 18x13x3,1 mm con rispet-
tivamente, nei due casi, una risposta spettra-
le da 550 a 20k Hz oppure da 0 a 14 kHz e
un SPL di 84 e 94 dBA a 10 cm di distanza.
Nell’ampia offerta PUI Audio troviamo anche
trasmettitori e ricevitori di onde acustiche
ultrasoniche allo stato solido suddivisi in tre
serie che si differenziano sia nelle dimen-
sioni sia nelle caratteristiche di robustezza
e, inoltre, trasduttori audio, microfoni, sirene,
piezoelettrici e altri componenti.
Fig. 2 – Il sensore acustico MEMS
Vesper VM1000 offre un’AOP di 125
dB SPL con un SNR di 64 dB e una THD
di 94 dB SPL e nella nuova versione
VM1010 è anche quiescent-sensing
Fig. 3 – I micro altoparlanti MEMS di
Audio Pixels ricostruiscono il segnale
acustico direttamente dalla forma
digitale e si compongono in array fino
alla dimensione planare desiderata
pur limitando lo spessore in 1 mm
Fig. 4 – PUI Audio realizza micro tra-
sduttori basati sui suoi Audio eXciters
che riescono in pochi mm a offrire
un’ottima qualità sonora con un SPL
a 10 cm attorno ai 90 dB ideale per gli
smartphone