对于一些中国的工程师来说,看到文章标题很可能会疑问,Vesper公司是做什么的?

 

的确,了解Vesper这家公司的中国工程师不在多数。但若一说压电式MEMS麦克风,却是无人不知无人不晓。没错,Vesper可以说是压电式MEMS麦克风的始祖。

 

数年前,密歇根大学的工程师Bobby Littrell和Karl Grosh发明了一种针对压电MEMS的微机械加工技术,可使传统能源收集器收集的能量增加10倍以上。2009年,为了将压电式MEMS麦克风研究成果商业化,Bobby Littrell和Karl Grosh一起创办了Vesper公司。

 

 

2014年,Vesper公司从风险投资企业和战略合作伙伴筹集资金,并且雇用了一个执行团队将这项成果推向市场。总部位于美国马萨诸塞州波士顿的Vesper,其业务模式是将MEMS和ASIC晶圆销售予亚洲的合作伙伴,由他们组装、测试和销售完全组装的麦克风产品。其中,大多数合作伙伴位于中国和韩国。

 

Vesper首席执行官Matt Crowley在接受与非网记者专访时表示,Vesper提供业界首创的压电式MEMS麦克风产品。自首个驻极体电容式麦克风于1930年代面市以来,Vesper的压电式MEMS代表着麦克风设计的另一个重大结构进步。

 

Vesper首席执行官Matt Crowley

 

Matt Crowley强调,Vesper的麦克风具有较好的信噪比(SNR),这意味着更出色的声学性能。它们还是唯一防水、防尘、防震和抗颗粒的MEMS麦克风,因而成为了业界最可靠的麦克风产品。

 

VM101:压电式MEMS麦克风如何炼成?

今年6月,Vesper瞄准智能手机和其它消费电子产品市场,发布了模拟MEMS麦克风产品VM101。

 

MEMS麦克风VM101

 

MEMS麦克风VM101

 

Matt Crowley介绍说,相比欧系、日系等MEMS厂商,Vesper最新推出的VM101产品性能达到了68 dB SNR,几乎是目前高端65 dB SNR电容式麦克风的两倍。

 

“这一点对于改善语音指令和智能手机控制、'音频放大'记录、语音功能智能家庭设备的声学性能是极为重要,还有允许消费者通过声音取代触摸来浏览菜单、访问网站和录制节目的智能电视遥控器。” Matt Crowley说。

 

与离开工厂后便容易发生性能漂移的电容式MEMS麦克风不同,VM101 MEMS麦克风的工作性能非常稳定,因此非常适合麦克风阵列应用,例如:

 

1.远场音频 – 即使在较远距离也可以改善声音捕获

2.环境噪声消除 – 改善电话录制或通话的清晰度和可识度

3.“音频放大” – 录音时专注单一声音源,使声音选择更准确

 

此外,VM101麦克风还可以防水、防尘、防震和抗颗粒,可靠性远高于其他产品。

 

深入到MEMS麦克风的制造工艺,Matt Crowley强调说,Vesper的MEMS麦克风代表着根本的技术转变。自1916年以来,所有麦克风产品均是电容的型款,即以采用柔性膜片和坚固背板制成的电容器来测量声音。电容式MEMS麦克风仅是这款较旧的电容式麦克风的较小型款。

 

 

然而,压电式麦克风产品采用完全不同的材料和基于不同的物理现象,其设计是不受灰尘、水、焊剂蒸汽或任何类似污染物影响的单一隔膜;因为Vesper没有在两个板之间夹着一层坚实的气团,所以使隔膜可以自由移动以响应声波,并且捕获最大的声音,从而提供了更高的可靠性和性能。

 

Matt Crowley强调,压电式MEMS的一项优势是电路中无需高电压或充电泵,这使得设计更简单和更小型。而VM101是采用标准引脚兼容麦克风封装的双芯片解决方案,它的功耗可以与最好的MEMS麦克风竞争。

 

综合以上因素,Matt Crowley认为压电式MEMS麦克风VM101是现有的电容式MEMS麦克风的普适型(drop-in)替代产品。

 

大展拳脚,练就一身中国功夫

当问到关于对成本较为敏感的中国市场的看法时,Matt Crowley非常有决心的表示,因为看到了中国企业逐渐成为新技术的快速采用者,Vesper决定将于2015和2016年在中国市场大展拳脚。

 

Matt Crowley认为,VM101是世界上最可靠的MEMS麦克风产品,还具备所有瞄准智能手机和可穿戴产品的麦克风之中的最高SNR。对于为了在高增长市场上争一席位而乐意采用新技术的中国企业来说,Vesper独一无二的产品拥有极高的吸引力。

 

在Matt Crowley看来,当前中国在出口和内销两个方面都是MEMS麦克风的极大市场。从内销来看,中国是世界最大的智能手机市场,许多强大的本土智能手机企业拥有显着的市场份额。从出口来看,中国还是面向世界其它地区的大型MEMS麦克风出口商。

 

基于此,Vesper的大多数合作伙伴在中国,同时其与来自中国的投资者亦有密切的合作。Vesper在中国的合作伙伴从Vesper采购MEMS晶圆和ASIC晶圆,并将它们组装成为功能齐全的麦克风产品,而后以其自有品牌名称销售。

 

Matt Crowley介绍说,Vesper与中国合作伙伴进行分工合作,使得大家能够分别集中精力于自己的强项。这些合作伙伴将装配Vesper的麦克风,而后利用其庞大的现有销售队伍来销售,最终为Vesper在中国提供了更强大的销售力量。

 

Matt Crowley还透露,Vesper的中国客户还为其顾客提供本地的技术支持,而Vesper将提供设计和营销支持予合作伙伴,其中包括一家规模极大的中国企业。

 

通过让每家企业各自尽展所长,Matt Crowley相信Vesper可以在中国取得很大的成功。而事实上,中国将是Vesper在2016年的最重要市场。

 

展望未来,智能麦克风来势汹汹?

当谈到未来的麦克风发展趋势,Matt Crowley认为电容式MEMS麦克风似乎达到了性能瓶颈,而且在最近3年中也没有可观的改进。一种方法是从一个背板增加到两个,但是这使得麦克风有3层而非2层,但会增加成本和影响可靠性;另一些企业则专注于增加软件,并且制造可以进行某些信号处理的智能麦克风。

 

而Vesper有别于所有其他企业,全力投资开发了使用压电式MEMS的全新工艺,这也是Vesper在2015年的专注方向。

 

据悉,Vesper是目前业界唯一提供模拟MEMS麦克风的企业,未来还将开发数字MEMS麦克风和智能麦克风。数字麦克风适合用于麦克风和编解码集成电路(IC)之间具有较长迹线的系统;而智能麦克风可以加入一个数字信号处理器(DSP)或小型处理器以运行语音激活等简单软件。

 

同时,Vesper还有意在未来开发波束形成解决方案,并且正在与提供这一方案的一些软件公司合作。

 

Matt Crowley还分享了他对PC和智能设备市场的看法,他认为PC、平板电脑和智能手机市场已经成熟并且竞争激烈,因此利润趋向微薄,而MEMS的新市场是更广阔的物联网。这个市场有着很多的产品类型,例如智能家居、可穿戴产品、智能汽车、机器人、无人机和智能建筑。物联网作为下一次技术浪潮,在未来8至10年将会继续增长,他相信许多新的企业和产品将会取得成功。

 

Matt Crowley举例说,一个针对物联网产品的成功案例就是智能家居控制器Amazon Echo,它仅在语音用户界面就使用了7个MEMS麦克风。

 

由于物联网设备使用语音用户界面来替代玻璃触摸屏用户界面,它们将需要许多MEMS麦克风。事实上,这个市场将会在5年内成长得比智能手机市场大很多。

 

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