MEMSマイクおよびマイクアレイの測定: 同時・マルチチャネル測定

スマートフォンやスマートスピーカーを筆頭に「スマートデバイス」の急速な普及により、MEMSマイク（マイクロエレクトロメカニカルシステム・マイク）は、私たちの生活に欠かせない存在となりました。スマートデバイスには、音声コマンドを活用してオーディオ再生や天気予報の取得などを可能にするインテリジェント・バーチャル・アシスタント（IVA）が搭載されています。これらの音声コマンドは、デバイスに内蔵されたMEMSマイク、特に複数のMEMSマイクを組み合わせたマイクアレイによって取得されます。

 

複数のMEMSマイクを使用するメリットと評価・検証における課題

MEMSマイクは非常に小型で、幅広い用途に使用されるデバイスです。デジタル出力としてパルス密度変調（PDM）ストリームを利用し、補聴器、モバイルコンピューティング、車載システム、IoTシステムなど、様々な製品やシステムに組み込まれています。

スマートデバイスに複数のマイクを搭載することで、信号対雑音比（SNR）の向上といった製品性能の向上が期待できます。その一方で、複数のマイクの搭載によって、設計評価や特性評価のテスト工程が複雑化し、くわえて同時かつマルチチャネルでの測定が必要になります。さらに、ビームフォーミング・マイクアレイやその他のDSPベースのマルチチャネル音声取得システムを開発するエンジニアにとっては、入力チャネル間の位相整合性を正確に測定し、アルゴリズムや設計を検証することが必要になります。

 

PDM 16入力モジュールで実現する高精度MEMSマイク測定

MEMSマイクアレイの音響性能を正確に評価するには、各マイクの位相整合性を適切に測定することが必要ですが、これは決して簡単ではありません。APxシリーズのモジュラー型オーディオアナライザ向けに設計されたPDM 16入力モジュールは、最大16チャネルのPDM信号を同時に取得し、APxアナライザの強力な測定機能をMEMSマイクのテストに活用できます。

特に、全16チャネルの信号を1つの画面上でリアルタイムに解析できるため、ビームフォーミングやDSPを活用した音声処理アルゴリズムの検証において、精度の高い測定と効率的な開発プロセスを実現します。これにより、設計段階での課題を迅速に特定し、より高品質なMEMSマイクシステムの開発に貢献します。

 

 

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