魔浪美国Knowles第四代硅晶麦降噪蓝牙耳机

【天极网DIY硬件频道】无线耳机降噪音技术，一直是代表一个品牌的技术能力，它不但能使通话质量明显清晰，还对无线耳机设备的电耗也有很大的影响。近期，高端蓝牙耳机品牌魔浪推出首款型号为MR 蓝牙耳机，此款蓝牙耳机不仅可连续接听20小时电话，待机100天，而且是采用2颗美国Knowles第四代硅晶麦配合品牌自身的ASC技术，可根据信号消除原理叠加在原有通话信号上以达到消除杂音和提高通话质量的效果,可消除GSM/TDMA噪声及提供宽带RF噪声抑制功能，高灵敏度、高保真、内置环境噪音带通滤波器、人声补偿、近乎100%人声还原。

降噪技术主要取决于麦克风与软件设计原理。与捷波朗(NOISE BLACKOUTtm)EXTREMT麦克风降噪和缤特力AudioIQ数字信号处理( DSP )技术—AudioIQ2技术不同，魔浪采用的美国Knowles第四代硅晶麦配以魔浪ASC(自动频谱调节)专利技术，运用Knowles微机电系统(Microelectromechanical systems;MEMS)工艺所制成的硅晶麦克风，与传统的驻极式电容麦克风(Electret Condenser Microphone;ECM)有何不同?

微机电(MEMS)核心技术与漂浮式(free-floating)振膜

Knowles的设计采用微机电技术为核心。为了稳定音质并减少失真，导入漂浮式(free-floating)振膜的技术。如下图，在整张振膜只保留一个供传导电荷所需的接点。

漂浮式(free-floating)式振膜，利用微机电蚀刻技术在整张振膜上只留下一个接点，其周围有36个支撑柱。

Knowles麦克风的振膜利用周围的36个支撑柱为支撑，而非传统的黏贴方式。因而，其振膜依靠在微机电蚀刻结构上仍可自由移动。振膜的厚度仅有一微米，有效直径为560微米。在11伏特的驱动电压下产生的静电场造成振膜与背极板(back plate)间分离的距离为4微米，并产生0.5微微法拉(pF)的电容值。

Knowles麦克风微机电结构设计剖面图

在所有其它的变量都固定之情形下，剩下的只有振膜的厚度与振膜与支撑柱之间的距离。因此，麦克风的灵敏度可简单的由改变支撑柱的蚀刻来控制。

互补金属氧化半导体(CMOS)线路

Knowles麦克风的互补金属氧化半导体(CMOS)线路包括了：偏压电源、低阻抗放大器(整流器)。偏压电源供给振膜11伏特的电源(如同高阶电容式麦克风的原理)。由于没有任何的电荷存于其中，因此即便处于高温的环境下也不影响其灵敏度，这也是表面固定式组件(SMD)的必要条件。电压整流器可在电源变化时提供稳定的电源给麦克风，在1.5到5伏特范围内变化的电源将不造成麦克风灵敏度任何的变化。在电源因不同原因造成的调变情形下(例如射频调变)整流器仍将提供稳定的电源。Knowles的电源供应抑制率(Power Supply Rejection Ratio)为-30dB，相较于传统电容式麦克风的-2dB而言有相当大的优势。

在微机电印模(MEMS die)上互补金属氧化半导体(CMOS)线路包括了偏压电源、低阻抗放大器(整流器)。

Knowles麦克风的封装技术

封装技术是Knowles麦克风设计上的一大挑战。除了体积大小与其成本考量之外，稳定且高良率的生产技术更是困难但必要的因素。底层的印刷线路板(PCB FR4)周围包含了各个接点，上方的导电墙壁必须与下方的印刷线路版完全密合，并于墙角内侧加上导电银胶，使得封装形成一个完整的防护面。此封装可抵抗摄氏100度的恒温，以及自动化生产时通过锡炉的标准环境(摄氏260度，30秒)。