適応型リスニングセンサーがバックグラウンドノイズを「学習」し、バッテリー寿命が長くなります

圧電MEMSテクノロジー企業のVesperは、リスニングセンサーをベースにした次世代マイクを発表しました。このマイクは、バックグラウンドノイズから「学習」するため、冬眠状態が長くなり、バッテリー寿命が10倍になります。

Vesper氏は、低電力の常時リスニングデバイス市場をターゲットに、新しいVM3011 MEMSマイクは、適応型ZeroPowerリスニング（ZPL）テクノロジーを使用した最初のインテリジェントデジタルマイクであると述べました。アダプティブZPLは、環境の音響特性をリアルタイムで自動的に学習し、システムがバックグラウンドノイズを無視し、キーワードまたはその他の必要な音響トリガーに応答してのみウェイクアップできるようにします。これにより、システムは最大90％の時間休止状態になり、その結果、バッテリーの寿命が延びます。

VesperのCEOであるMattCrowleyは、次のように説明しています。「既存の常時リスニングシステムは継続的に稼働しているため、コンセントに接続する必要があります。 VM3011は、これらのシステムがバッテリー電源で数か月または数年稼働できる新しいパラダイムを作成します。このテクノロジーは、常に耳を傾ける遠方界のテレビリモコン、常に耳を傾けるスマートウォッチ、ホームセキュリティカメラ、バッテリー寿命の長いドアベル、その他多くのシステムなど、新しいクラスの製品に電力を供給します。 Vesperは、今年後半にVM3011で製品を展開することを計画している主要な顧客とすでに関わっています。」

VM3011のターゲットアプリケーションには、モノのインターネット（IoT）製品、ポータブルスマートスピーカー、スマートウォッチ、遠方界のリモコン、セキュリティカメラ、ガラス破りセンサー、自動車、医療機器、その他のバッテリー駆動システムが含まれます。

VM3011では、マイクは常に環境をリッスンし、10 µAの電流を消費します。アダプティブモードでは、環境の平均サウンドレベルを継続的に測定し、I2Cレジスタを使用して設定されたスレッショルドマージンに収束するまで、サウンドスレッショルドコンパレータの内部ウェイクを調整します。このマージンは、平均音響ノイズレベルより6〜18dB高い範囲に設定できます。必要なしきい値に達すると、マイクはデジタル出力ピン（DOUT）を使用して外部コーデックまたは音声プロセッサに割り込み信号を送信します。

周囲のノイズを追跡する主な利点は、休止時間の延長です。 Vesperによると、常にリスニングしているリモコンは、新しいデバイスを使用して18か月の電池寿命を得ることができます。

このアダプティブリスニングモードに加えて、VM3011は約200 µsの高速応答時間を特長とし、メッシュを必要とせず、IP57定格を備えています。応答時間は、静電容量センサーの一般的な約10〜20ミリ秒と比較されます。これは、Vesperによると、デバイスがサウンドイベントからマイクロ秒以内にウェイクアップして完全なウェイクワードをキャプチャし、バッター操作デバイスのウェイクワード検出精度を向上させることを意味します。

外部保護メッシュの必要性を排除することは、デバイスメーカーの部品表（BoM）コストを節約し、最終アプリケーションの音響性能を向上させることにつながります。ベスパー氏によると、メッシュは-20dbまたは90％の信号損失につながる可能性があるという。ほこりと水のテストで、Vesperは、完全に水に沈められ、広範囲のほこり/過酷な環境テストを受けた後、故障率ゼロを達成した唯一のマイク会社であると主張しています。

クローリー氏によると、ベスパーにはすでにいくつかのリファレンスデザインがあり、2020年9月に大量生産が開始される予定です。初期の顧客は、リモコン、ウェアラブル（スマートウォッチ）、ガラスの破損検出を行っています。彼は、その第1世代のVM1010は、すでに3つの大規模な顧客と12かそこらの小規模な顧客とともに出荷されていると付け加えました。これらの多くは遠方界の遠隔地やホームセキュリティにあり、出荷量について尋ねられたとき、彼はそれが1000万を超え1億未満であると述べました。

VM3011は、業界標準のパッケージサイズ3.76 x 2.95 x 1.3mmのボトムポートデジタルMEMSマイクロフォンを介して高い音響性能を提供します。マイクは、ASICと圧電MEMSトランスデューサの両方を同じパッケージに統合しています。デジタルPDMインターフェイスを使用してオーディオデータをストリーミングできますが、I2Cインターフェイスを使用するとアダプティブZPLの「オンザフライ」構成が可能になります。