? ? 電子聲學是利用電子技術、應用聲學和聲電換能原理對可聞聲音進行記錄和播放的技術,包括對聲音的發生、 接收、變換、處理、加工、記錄、重放及 傳播等。
? ? 電子聲學系統主要通過麥克風、音頻IC與揚聲器三個部件完成聲音的采集到播放的過程,是現代電子技術的重要組成部分
- 麥克風的主要功能是負責聲音的采集并將其轉化為電信號。在早期,ECM(駐極體麥克風)是中國市場的主流麥克風,后來隨著MEMS麥克風的技術逐漸成熟,20世紀末,MEMS麥克風憑借技術優勢開始逐步取代ECM麥克風的市場地位。MEMS麥克風具備元件尺寸小、靈活度高等技術優勢,更加契合智能手機等內部空間“寸土寸金”的高精尖數碼設備,因此取代EMC麥克風成為市場主流。
麥克風: MEMS麥克風憑借體積更更小的優勢逐漸取代ECM麥克風成為市場主流
- 麥克風是采集聲音的關鍵器件,應用在從消費級到工業級各類電子設備里。
- 麥克風從最初的液體麥克風和碳粒麥克風發展到實用性更強的碳精電極麥克風,技術迭代迅速;后來很長一段時間內,ECM(駐極體麥克風)成為主流技術。20世紀末,MEMS麥克風,逐漸取代ECM的大部分應用場景,成為使用最廣泛的麥克風。
- MEMS麥克風元件中包含集成芯片,此類芯片市場主要為國際公司所壟斷,如英飛凌等。
- 音頻IC的主要功能是對音頻模擬信號進行讀取與解調、模擬與數字信號之間的轉換、音量與音質的調整等,是聲學器件中技術門檻最高的部件,技術含量較高,因此市場參與者不多。總的來說,音頻IC中包含的DAC、ADO等配件,涵蓋模擬芯片、數字芯片及數?;旌闲酒取?
音頻IC: 往高采樣率/分辨率、高功能集發展
- 發展趨勢來看,音頻IC以高采樣率/分辨率、高功能集成為發展方向。高采樣率/分辨率:高分辨率音源已是大勢所趨,而忠實再現音源信息則需要音頻IC的配合才能得以實現。
- 音頻設備小型化輕量化的需求使得音頻IC走向集成化。如羅姆半導體的音頻SOC BM94803AEKU,把解碼器、聲音處理DSP、USB/SD解碼器、MCU甚至是SDRAM都集成進去。集成SDRAM的作用是提前存儲音頻以實現低延遲與降低元器件之間的輻射噪聲,以改善音質。
- 音頻IC技術含量較高,因此市場參與者不多。音頻IC廠商主要包含Cirrus logic、瑞昱、高通、德州儀器等,目前中國企業在音頻IC方面的占比較小,市場表現不突出。
- 揚聲器的主要功能是將音頻電流轉換為聲音,技術原理較為簡單,目前中國已形成從部件到成品的全部生產體系和完善的揚聲器產業鏈。根據結構與換能方式的不同,揚聲器可以分為三類,主要包含電動式揚聲器、電容式揚聲器及電磁式揚聲器。電動式揚聲器在電子聲學系統中應用最廣的揚聲器,其原理是利用電磁效應使固定磁鐵磁化,帶動附著在線圈上的薄膜進行上下移動,并發出可被聽見的聲波。作為是電子消費品的基礎部件,手機、筆記本電腦、耳機等消費電子產品基本都配置有揚聲器或受話器。近年來揚聲器在單機使用量上不斷增加,為了提高音質效果,汽車音響、TWS耳機、智能音箱、智能手機等電子設備上的揚聲器搭載量不斷增加。
揚聲器主要包括振動膜、磁鐵、軟心鐵柱、定心支片、音圈、盆架、防塵罩等部分,由于體積小、可靠性高、價格更低,MEMS揚聲器已成為市場主流。
由于體積小的優勢,MEMS揚聲器是目前發展的主流趨勢。由于尺寸縮小,MEMS揚聲器占用的印刷線路板(PCB)空間更少,因此可以添加更多的傳感器以實現更多的技術功能,如脈沖計、加速度計、超高頻傳感器、支持主動降噪/語音提取/波束成形的麥克風,以及用于增加可聽戴設備(如真無線耳機)播放時間的更大容量的電池。對于追求更佳音質的制造商,這些優勢使得MEMS揚聲器成為一個具有吸引力的選擇,其占據空間更少、可靠性更高且價格更低。
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