Sensor pendengaran adaptif 'mempelajari' kebisingan latar belakang, masa pakai baterai meningkat
Perusahaan teknologi MEMS Piezoelektrik Vesper telah mengumumkan mikrofon generasi berikutnya berdasarkan sensor pendengaran yang 'belajar' dari kebisingan latar belakang sehingga tetap dalam mode hibernasi lebih lama dan karenanya memberikan perpanjangan masa pakai baterai 10x.
Menargetkan pasar perangkat berdaya rendah yang selalu mendengarkan, Vesper mengatakan mikrofon MEMS VM3011 yang baru adalah mikrofon digital cerdas pertama yang menggunakan teknologi adaptif ZeroPower Listening (ZPL). ZPL adaptif secara otomatis mempelajari karakteristik akustik lingkungan secara real-time, memungkinkan sistem untuk mengabaikan kebisingan latar belakang dan hanya bangun sebagai respons terhadap kata kunci atau pemicu akustik lain yang diinginkan. Hal ini memungkinkan sistem untuk hibernasi hingga 90% dari waktu dan akibatnya memperpanjang masa pakai baterai.
CEO Vesper Matt Crowley menjelaskan, “Sistem yang selalu mendengarkan berjalan terus menerus dan harus dicolokkan ke stopkontak listrik. VM3011 menciptakan paradigma baru di mana sistem ini sekarang dapat berjalan selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun dengan daya baterai. Teknologi ini akan memberi daya pada produk kelas baru seperti remote TV jarak jauh yang selalu mendengarkan, jam tangan pintar yang selalu mendengarkan, kamera keamanan rumah dan bel pintu dengan masa pakai baterai yang lebih lama dan banyak sistem lainnya. Vesper telah terlibat dengan pelanggan utama yang berencana untuk meluncurkan produk dengan VM3011 akhir tahun ini.”
Aplikasi target untuk VM3011 mencakup produk internet of things (IoT), speaker pintar portabel, jam tangan pintar, remote control jarak jauh, kamera keamanan, sensor pemecah kaca, otomotif, perangkat medis, dan sistem bertenaga baterai lainnya.
Di VM3011, mikrofon terus-menerus mendengarkan lingkungan, menghabiskan 10 A arus. Dalam mode adaptif, ini terus mengukur tingkat suara rata-rata lingkungan dan menyesuaikan bangun internal pada pembanding ambang suara hingga menyatu dengan margin ambang yang dikonfigurasi menggunakan register I2C. Margin ini dapat diatur ke kisaran 6-18 dB di atas tingkat kebisingan akustik rata-rata. Ketika ambang batas yang diperlukan tercapai, mikrofon mengirimkan sinyal interupsi ke codec eksternal atau prosesor suara menggunakan pin keluaran digital (DOUT).
Manfaat utama dari pelacakan kebisingan sekitar adalah perpanjangan waktu hibernasi. Vesper mengatakan bahwa remote yang selalu mendengarkan bisa mendapatkan masa pakai baterai 18 bulan menggunakan perangkat baru.
Selain mode mendengarkan adaptif ini, VM3011 juga dilengkapi waktu respons cepat sekitar 200 s, tidak memerlukan mesh dan memiliki fitur peringkat IP57. Waktu respons dibandingkan dengan sekitar 10-20 ms tipikal untuk sensor kapasitif; ini, menurut Vesper berarti bahwa perangkat bangun dalam mikrodetik dari peristiwa suara untuk menangkap kata bangun penuh, meningkatkan akurasi deteksi kata bangun perangkat yang dioperasikan dengan baterai.
Penghapusan kebutuhan akan jaring pelindung eksternal berarti penghematan biaya bill-of-materials (BoM) produsen perangkat, serta meningkatkan kinerja akustik aplikasi akhir; Vesper mengatakan mesh dapat menyebabkan -20db atau kehilangan sinyal 90%. Dalam pengujian debu dan air, Vesper mengklaim bahwa itu adalah satu-satunya perusahaan mikrofon yang mencapai tingkat kegagalan nol setelah sepenuhnya terendam air dan tunduk pada pengujian lingkungan debu/keras yang ekstensif.
Crowley mengatakan bahwa Vesper sudah memiliki beberapa desain referensi dan mengharapkan produksi massal mulai September 2020. Pelanggan awal berada di remote control, perangkat yang dapat dikenakan (smartwatch) dan deteksi pecahan kaca. Dia menambahkan VM1010 generasi pertamanya telah dikirimkan dengan tiga pelanggan besar dan selusin yang lebih kecil. Banyak di antaranya berada di jarak jauh dan keamanan rumah, dan ketika ditanya tentang volume yang dikirim, dia mengatakan jumlahnya lebih dari 10 juta dan kurang dari 100 juta.
VM3011 menghadirkan kinerja akustik tinggi melalui mikrofon MEMS digital port bawah dengan ukuran paket standar industri 3,76 x 2,95 x 1,3 mm. Mikrofon mengintegrasikan ASIC dan transduser MEMS piezoelektrik dalam paket yang sama. Antarmuka PDM digital tersedia untuk mengalirkan data audio sementara antarmuka I2C memungkinkan konfigurasi "on the fly" dari ZPL adaptif.
