MEMS माइक्रोफोन सरणियों के लिए एक परिचय

MEMS, या माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम छोटे उपकरण हैं जो कुछ माइक्रोमीटर से लेकर मिलीमीटर तक एक सूक्ष्म स्तर पर विद्युत और यांत्रिक भागों को जोड़ते हैं।ये सिस्टम माइक्रोफाइब्रिकेशन तकनीक के माध्यम से छोटे, जटिल उपकरण बनाने के लिए सेंसर, एक्ट्यूएटर्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करते हैं।MEMS प्रौद्योगिकी के दिल में एक एकल सिलिकॉन चिप पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ गियर, स्प्रिंग्स और टिका जैसे यांत्रिक तत्वों को एकीकृत करने की इसकी क्षमता है।इस एकीकरण के कारण, MEMS डिवाइस मैक्रो पैमाने पर संवाद करते समय एक सूक्ष्म पैमाने पर समझ, नियंत्रण और कार्य कर सकते हैं।यह लेख उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर हेल्थकेयर तक विभिन्न क्षेत्रों में एमईएमएस की मुख्य भूमिका की पड़ताल करता है।एमईएमएस उपकरणों ने कारों और दूरसंचार प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले एमईएमएस माइक्रोफोन सरणियों जैसे नवाचारों के साथ पारंपरिक तकनीकों को बदल दिया।

सूची

चित्रा 1: एमईएमएस (माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम) माइक्रोफोन सरणियाँ

आधुनिक प्रौद्योगिकी में मेमों की भूमिका

MEMS तकनीक कई उद्योगों में मांग है क्योंकि यह लचीला, छोटा, ऊर्जा-कुशल और लागत प्रभावी है।यहां बताया गया है कि आधुनिक प्रौद्योगिकी में एमईएम का उपयोग कैसे किया जाता है:

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

एमईएमएस उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी हैं, स्मार्टफोन, टैबलेट और गेमिंग कंसोल जैसे उपकरणों में गति संवेदन और छवि स्थिरीकरण जैसे कार्यों को सक्षम करते हैं।इस क्षेत्र में सामान्य एमईएमएस उपकरणों में गायरोस्कोप और एक्सेलेरोमीटर शामिल हैं।

मोटर वाहन उद्योग

मोटर वाहन क्षेत्र में, एमईएम सुरक्षा और कार्यक्षमता दोनों को बढ़ाते हैं।उनका उपयोग एयरबैग सेंसर, टायर प्रेशर मॉनिटरिंग सिस्टम और वाहन स्थिरता नियंत्रण प्रणालियों में किया जाता है, जो बेहतर सुरक्षा और प्रदर्शन में योगदान देता है।

स्वास्थ्य देखभाल

MEMS तकनीक चिकित्सा उपकरणों को बदल रही है।उदाहरणों में डायग्नोस्टिक्स के लिए लैब-ऑन-ए-चिप डिवाइस, इम्प्लांटेबल ड्रग डिलीवरी सिस्टम और उन्नत सर्जिकल टूल शामिल हैं जो न्यूनतम इनवेसिव प्रक्रियाओं को सक्षम करते हैं।

औद्योगिक अनुप्रयोग

औद्योगिक वातावरण में, एमईएमएस सेंसर तापमान, दबाव और कंपन जैसी स्थितियों की निगरानी करते हैं।यह निगरानी भविष्य कहनेवाला रखरखाव का समर्थन करती है और सिस्टम दक्षता को बढ़ाती है।

दूरसंचार

MEMS ऑप्टिकल स्विच और वैरिएबल कैपेसिटर जैसे उपकरणों को बढ़ाकर संचार प्रणालियों में सुधार करता है, सिग्नल रूटिंग और नेटवर्क प्रदर्शन के प्रबंधन के लिए अच्छा है।

पर्यावरणीय निगरानी

एमईएमएस-आधारित सेंसर हवा और पानी की गुणवत्ता सहित पर्यावरणीय स्थितियों की निगरानी करते हैं, और खतरनाक गैसों का पता लगाते हैं।उनका छोटा आकार और दक्षता उन्हें विविध और अक्सर दूरस्थ स्थानों में तैनाती के लिए उपयुक्त बनाती है।

चित्र 2: एमईएमएस डिवाइस

MEMS माइक्रोफोन सरणियों की रचना और संचालन

नीचे, हम एमईएमएस माइक्रोफोन सरणियों की संरचना, ध्वनि प्रसंस्करण विधियों और सिग्नल संयोजन तकनीकों में तल्लीन करते हैं।

सरणी संरचना का विवरण

MEMS माइक्रोफोन सरणियों में एक साथ काम करने के लिए कई माइक्रोफोन शामिल हैं।प्रत्येक माइक्रोफोन यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ एक छोटा उपकरण है, जो अर्धचालक विनिर्माण तकनीकों का उपयोग करके बनाया गया है।ये माइक्रोफोन ध्वनि को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं।

सरणी का कॉन्फ़िगरेशन अलग -अलग हो सकता है, रैखिक, परिपत्र या प्लानर संरचनाओं जैसे पैटर्न में व्यवस्थित हो सकता है।यह सेटअप सरणी की दिशात्मकता और संवेदनशीलता को प्रभावित करता है, जिससे इसे दूसरों को अनदेखा करते हुए विशिष्ट दिशाओं से ध्वनि को पकड़ने में सक्षम बनाता है।इन सरणियों से संयुक्त विद्युत उत्पादन को एक एकल, उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो सिग्नल बनाने के लिए संसाधित किया जाता है।

चित्र 3: एमईएमएस माइक्रोफोन सरणी प्रणाली

कैसे सरणी प्रक्रिया ध्वनि

MEMS माइक्रोफोन सरणियों में ध्वनि प्रसंस्करण में व्यक्तिगत माइक्रोफोन से संकेतों को प्रवर्धित, देरी और फ़िल्टर करना शामिल है।प्रत्येक चरण एक विशिष्ट उद्देश्य प्रदान करता है:

• प्रवर्धन माइक्रोफोन से कमजोर संकेतों को बढ़ाता है, जिससे वे आगे की प्रक्रिया के लिए पर्याप्त मजबूत हो जाते हैं।

• देरी से उनके भौतिक पृथक्करण के कारण अलग -अलग समय पर अलग -अलग माइक्रोफोन द्वारा कैप्चर की गई ध्वनियों को सिंक्रनाइज़ किया जाता है।यह सिंक्रनाइज़ेशन सटीक ध्वनि स्थानीयकरण और बीमफॉर्मिंग के लिए अच्छा है।

• फ़िल्टरिंग वांछित आउटपुट के आधार पर दूसरों को दबाने के दौरान कुछ आवृत्तियों को बढ़ाता है।उदाहरण के लिए, यह उच्च-आवृत्ति शोर को हटा सकता है या भाषण स्पष्टता के लिए महत्वपूर्ण आवृत्तियों को बढ़ा सकता है।

चित्र 4: सरणियों और डिजिटल ध्वनि

संकेतों के संयोजन की तकनीकी प्रक्रिया

एमईएमएस माइक्रोफोन सरणियों में संकेतों को मिलाकर एक परिष्कृत प्रक्रिया है जिसका उद्देश्य पृष्ठभूमि के शोर को कम करते हुए वांछित ध्वनियों को बढ़ाना है, जिसे बीमफॉर्मिंग के रूप में जाना जाता है।बीमफॉर्मिंग अवांछित शोर से हस्तक्षेप को कम करते हुए, ब्याज के ध्वनि स्रोत पर सरणी की संवेदनशीलता पर ध्यान केंद्रित करने के लिए ध्वनि तरंगों के माइक्रोफोन व्यवस्था और विभेदक समय (देरी) का उपयोग करता है।

इस प्रक्रिया में प्रत्येक माइक्रोफोन के आउटपुट के लिए वज़न की गणना करना शामिल है, यह निर्धारित करना कि प्रत्येक सिग्नल को अंतिम आउटपुट में कितना योगदान देना चाहिए।वज़न ध्वनि तरंगों की दिशा और ध्वनिक वातावरण के आधार पर समायोजित होता है।इन भारित संकेतों को मिलाकर, सरणी एक दिशात्मक फोकस बनाता है जो हस्तक्षेप को कम करते हुए विशिष्ट दिशाओं से ध्वनि कैप्चर को बढ़ाता है।

एडेप्टिव फ़िल्टरिंग जैसी उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक ध्वनि वातावरण में परिवर्तन के जवाब में गतिशील रूप से प्रसंस्करण मापदंडों को समायोजित करती है।यह अनुकूलनशीलता MEMS माइक्रोफोन सरणियों को विभिन्न सेटिंग्स में इष्टतम प्रदर्शन को बनाए रखने की अनुमति देती है, शांत स्टूडियो से शोर के बाहरी वातावरण तक।

चित्रा 5: एमईएमएस माइक्रोफोन सरणियाँ

सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) का महत्व

सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) ऑडियो प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण उपाय है।यह वांछित सिग्नल के स्तर की तुलना पृष्ठभूमि शोर के स्तर से करता है, जो डेसीबल (डीबी) में व्यक्त किया गया है।एक उच्च एसएनआर का अर्थ है कम शोर के साथ एक स्पष्ट ऑडियो सिग्नल, जबकि एक कम एसएनआर अधिक पृष्ठभूमि शोर को इंगित करता है, जो ऑडियो गुणवत्ता को कम करता है।

SNR कई ऑडियो उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है, स्मार्टफोन और हेडफ़ोन से लेकर पेशेवर रिकॉर्डिंग उपकरण तक।उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो सिस्टम में, एक उच्च एसएनआर का मतलब है कि ऑडियो आउटपुट मूल रिकॉर्डिंग के बहुत करीब है, न्यूनतम पृष्ठभूमि शोर के साथ।यह रिकॉर्डिंग स्टूडियो में उपयोगी है क्योंकि छोटे शोर ऑडियो गुणवत्ता को बहुत प्रभावित कर सकते हैं।

संचार प्रणालियों में, एसएनआर को स्पष्टता के लिए आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, एक शोर वातावरण में, एक खराब एसएनआर वाला उपकरण अस्पष्ट ऑडियो का उत्पादन करेगा, जिससे उपयोगकर्ताओं को एक दूसरे को समझना मुश्किल हो जाएगा।इसलिए, उच्च एसएनआर को बनाए रखना ऑडियो प्रौद्योगिकियों को डिजाइन करने और विकसित करने में एक मुख्य लक्ष्य है।

चित्रा 6: सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर)

कैसे MEMS माइक्रोफोन सरणियाँ अवांछित शोर को कम करके SNR में सुधार करती हैं

beamforming

MEMS माइक्रोफोन सरणियाँ Beamforming के माध्यम से SNR को बढ़ाती हैं।यह तकनीक एक केंद्रित, दिशात्मक प्रतिक्रिया बनाने के लिए कई माइक्रोफोन से संकेतों को संसाधित करती है।एक विशिष्ट दिशा से ध्वनि को कैप्चर करके और अन्य दिशाओं से शोर को कम करके, बीमफॉर्मिंग उन सेटिंग्स में प्रभावी है जहां ध्वनि स्रोत तय और ज्ञात है, जैसे स्मार्ट स्पीकर और कॉन्फ्रेंस सिस्टम में।

शोर रद्द

एसएनआर में सुधार के लिए एक और विधि शोर रद्दीकरण है।सरणी के भीतर विभिन्न माइक्रोफोन से ऑडियो सिग्नल की तुलना करके, सिस्टम अवांछित शोर का पता लगा सकता है और उन्हें शून्य कर सकता है, जिससे वांछित सिग्नल की स्पष्टता बढ़ जाती है।यह सुविधा उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी है जो अक्सर शोर सार्वजनिक स्थानों में उपयोग किया जाता है।

स्थानिक फ़िल्टरिंग

MEMS माइक्रोफोन सरणियाँ भी स्थानिक फ़िल्टरिंग में उत्कृष्टता प्राप्त करती हैं, जो विभिन्न स्थानों से ध्वनियों को अलग करती है।यह न केवल पृष्ठभूमि के शोर को कम करता है, बल्कि समग्र ऑडियो कैप्चर गुणवत्ता में भी सुधार करता है।इस तरह की क्षमताएं MEMS सरणियों को जटिल ध्वनिक वातावरण के लिए आदर्श बनाती हैं।

व्यापक माइक्रोफोन सरणियाँ

ब्रॉडसाइड माइक्रोफोन सरणियों को एक या दो आयामों में व्यवस्थित किया जाता है, ध्वनि स्रोत के लंबवत।यह सेटअप पूर्वानुमानित ध्वनि दिशाओं के साथ वातावरण में प्रभावी है, जिससे सिस्टम को पार्श्व शोर की अनदेखी करते हुए सामने से ध्वनियों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है।भौतिक व्यवस्था यह सुनिश्चित करती है कि सभी माइक्रोफोन एक साथ इच्छित दिशा से ध्वनि प्राप्त करते हैं, जिससे रचनात्मक सिग्नल योग के लिए अग्रणी होता है।अन्य दिशाओं से आने वाली आवाज़, हालांकि, अलग -अलग आगमन के समय के कारण चरण विसंगतियों का अनुभव करती है, जिसके परिणामस्वरूप कमजोर योग और कम उत्पादन होता है।यह कॉन्फ़िगरेशन कंप्यूटर मॉनिटर या टीवी स्क्रीन जैसे उपकरणों के लिए आदर्श है, जो सीधे प्रदर्शन क्षेत्र से ध्वनियों पर ध्यान केंद्रित करके श्रवण अनुभव को बढ़ाता है।

चित्र 7: ब्रॉडसाइड माइक्रोफोन सरणियाँ

एंडफ़ायर माइक्रोफोन सरणियाँ

एंडफायर माइक्रोफोन सरणी स्थिति माइक्रोफोन ध्वनि की दिशा के साथ रैखिक रूप से।यह सेटअप ध्वनि प्रसार में प्राकृतिक समय की देरी का लाभ उठाता है, प्रत्येक माइक्रोफोन थोड़ा विलंबित अंतराल पर ध्वनि को कैप्चर करता है।इन देरी को इलेक्ट्रॉनिक रूप से संकेतों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए समायोजित किया जाता है, जो वांछित ध्वनियों के योग को बढ़ाता है।एंडफायर सरणियाँ पीछे की ओर से शोर को कम करते हुए, पीछे से ध्वनियों को अलग -थलग करने में उत्कृष्ट हैं, जिसमें रियर भी शामिल है।यह दिशात्मक फोकस उन्हें सार्वजनिक बोलने या प्रदर्शन में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोफोन जैसे हैंडहेल्ड उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां वे विशिष्ट ध्वनि स्रोतों को लक्षित कर सकते हैं और उन्हें परिवेशी शोर से अलग कर सकते हैं।

चित्र 8: ब्रॉडसाइड माइक्रोफोन सरणियों बनाम एंडफायर माइक्रोफोन सरणियाँ

MEMS माइक्रोफोन सरणियों के कार्य सिद्धांत

एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) माइक्रोफोन सरणी उच्च परिशुद्धता के साथ ऑडियो को कैप्चर करने और संसाधित करने के लिए साउंड इंजीनियरिंग के साथ माइक्रोफाइब्रिकेशन तकनीक के संयोजन वाले उन्नत उपकरण हैं।ये सरणियाँ कई मुख्य कार्यक्षमता के आधार पर संचालित होती हैं: साउंड कैप्चर, सिग्नल प्रोसेसिंग और शोर में कमी।

कई माइक्रोफोन के माध्यम से ध्वनि पर कब्जा

MEMS माइक्रोफोन सरणियाँ ध्वनिक वातावरण का नमूना लेने के लिए कई स्थानिक रूप से वितरित माइक्रोफोन का उपयोग करती हैं।प्रत्येक माइक्रोफोन ध्वनि तरंगों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है, जिससे सिस्टम विभिन्न दिशाओं से ऑडियो इकट्ठा करने की अनुमति देता है।यह सेटअप ध्वनियों की उत्पत्ति और विशेषताओं का पता लगाने में सरणी की सटीकता को बढ़ाता है।स्थानिक वितरण को ध्वनि स्थानीयकरण और बीमफॉर्मिंग जैसे व्यापक ध्वनि क्षेत्र कार्यों को पकड़ने की आवश्यकता होती है।बीमफॉर्मिंग दूसरों को दबाने के दौरान एक विशिष्ट ध्वनि स्रोत के प्रति सरणी की संवेदनशीलता को निर्देशित करता है।

अंकीय सिग्नल प्रोसेसिंग

ध्वनि को कैप्चर करने के बाद, प्रत्येक माइक्रोफोन से विद्युत संकेतों को डीएसपी सिस्टम द्वारा संसाधित किया जाता है।यह प्रणाली MEMS माइक्रोफोन सरणियों का कम्प्यूटेशनल केंद्र है, जहां कच्चे डेटा का विश्लेषण किया जाता है।डीएसपी एल्गोरिदम एक सामंजस्यपूर्ण ध्वनि मानचित्र बनाने के लिए कई माइक्रोफोन से संकेतों को संश्लेषित करता है।प्रत्येक सिग्नल को समय-समय पर, सिस्टम अंतरिक्ष के माध्यम से ध्वनि की दिशा और प्रक्षेपवक्र को सही ढंग से निर्धारित कर सकता है।

चित्र 9: डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग ब्लॉक आरेख

शोर फ़िल्टरिंग और ध्वनि वृद्धि

डीएसपी पृष्ठभूमि शोर को फ़िल्टर करके और वांछित ध्वनि को स्पष्ट करके ऑडियो गुणवत्ता को भी बढ़ाता है।ऑडियो फिडेलिटी को बेहतर बनाने के लिए शोर दमन, इको कैंसिलेशन और गेन कंट्रोल जैसी तकनीकों को नियोजित किया जाता है।ये प्रक्रियाएं स्पष्ट ध्वनि प्रजनन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छी हैं, जैसे कि टेलीकांफ्रेंसिंग सिस्टम, हियरिंग एड्स और स्मार्टफोन वॉयस असिस्टेंट।

एमईएमएस माइक्रोफोन प्रकार

चित्रा 10: मेम्स ओमनीडायरेक्शनल माइक्रोफोन

सर्वव्यापक माइक्रोफोन

MEMS सर्वव्यापी माइक्रोफोन सभी दिशाओं से समान रूप से ध्वनि को कैप्चर करते हैं।यह उन्हें दिशात्मक माइक्रोफोन से अलग करता है, जो विशिष्ट दिशाओं से ध्वनि पर ध्यान केंद्रित करता है।MEMS omnidirectional माइक्रोफोन MEMS तकनीक के साथ बनाए गए छोटे डायाफ्राम का उपयोग करते हैं।ये डायाफ्राम किसी भी दिशा से ध्वनि तरंगों का पता लगाते हैं और माइक्रोफोन को अत्यधिक अनुकूलनीय बनाते हैं।उनके छोटे आकार और सुसंगत प्रदर्शन विभिन्न उपकरणों में आसान एकीकरण के लिए अनुमति देते हैं।

ये माइक्रोफोन सेटिंग्स में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं जहां ध्वनि स्रोत कई दिशाओं से चलते हैं या आते हैं।उदाहरण के लिए, एक सम्मेलन कक्ष में, लोग मेज के आसपास किसी भी दिशा से बोल सकते हैं।सर्वव्यापी माइक्रोफोन स्पष्ट आवाज कैप्चर सुनिश्चित करता है, संचार और रिकॉर्डिंग को बढ़ाता है।

वॉयस-एक्टिवेटेड असिस्टेंट की तरह स्मार्ट होम डिवाइस, कमरे में कहीं से भी कमांड लेने चाहिए।इसी तरह, सुरक्षा प्रणाली इन माइक्रोफोन पर भरोसा करती है ताकि उन ध्वनियों का पता लगाया जा सके जो अलर्ट को ट्रिगर करते हैं, जो उनके व्यापक ध्वनि कैप्चर से लाभान्वित होते हैं।

चित्र 11: मेम्स दिशात्मक माइक्रोफोन

दिशात्मक माइक्रोफोन

माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) दिशात्मक माइक्रोफोन विशिष्ट दिशाओं से ध्वनियों पर ध्यान केंद्रित करके और अवांछित शोर को कम करके ऑडियो स्पष्टता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण हैं।यह तकनीक छोटे माइक्रोफोन की एक सरणी का उपयोग करती है जो एक लक्षित क्षेत्र के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए एक साथ काम करती है।यह दृष्टिकोण दूरसंचार और श्रवण यंत्रों में उपयोगी है।

दूरसंचार में, एमईएमएस दिशात्मक माइक्रोफोन विशेष दिशाओं से ध्वनि को अलग -थलग करते हैं और बढ़ाते हैं, परिवेशी शोर के बावजूद स्पष्ट वार्तालाप सुनिश्चित करते हैं।यह व्यस्त सड़कों या भीड़ -भाड़ वाले कार्यालयों जैसे शोर स्थानों में कार्यात्मक है।स्पीकर की आवाज पर ध्यान केंद्रित करना और पृष्ठभूमि के शोर को काटकर, ये माइक्रोफोन उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार करते हुए स्पष्ट और अधिक समझने योग्य ऑडियो प्रदान करते हैं।

उन्नत श्रवण यंत्र इन माइक्रोफोन का उपयोग प्राथमिक ध्वनि स्रोत पर ध्यान केंद्रित करने के लिए करते हैं, जो उपयोगकर्ता का सामना कर रहा है, इष्टतम प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए श्रवण वातावरण में परिवर्तन के लिए अनुकूल है।

MEMS दिशात्मक माइक्रोफोन भी परिष्कृत सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम को शामिल करते हैं।ये एल्गोरिदम विभिन्न कोणों से ध्वनि का विश्लेषण करते हैं और चुनिंदा रूप से ध्वनि तरंगों को वांछित दिशा से बढ़ाते हैं।यह उन्नत तकनीक न केवल माइक्रोफोन प्रदर्शन को बढ़ाती है, बल्कि स्मार्टफोन और हियरिंग एड्स जैसे लघु गैजेट्स के लिए अच्छे छोटे उपकरणों में एकीकरण के लिए भी अनुमति देती है।

लाभ

दोनों सर्वव्यापी और दिशात्मक एमईएमएस माइक्रोफोन विभिन्न स्थितियों के लिए अद्वितीय लाभ प्रदान करते हैं।मुख्य ध्वनि स्रोत को अलग करके, श्रवण सहायता प्रदर्शन को बढ़ाकर शोर वातावरण में दिशात्मक माइक्रोफोन एक्सेल।सर्वव्यापी माइक्रोफोन शांत सेटिंग्स के लिए बेहतर हैं, कई दिशाओं से ध्वनि को कैप्चर करते हैं, जिससे वे निगरानी प्रणालियों के लिए उपयुक्त होते हैं।आधुनिक श्रवण यंत्र अक्सर दोनों प्रकारों को जोड़ते हैं, जो कि अलग -अलग परिवेशी ध्वनियों के अनुकूल मैनुअल या स्वचालित समायोजन के लिए अनुमति देते हैं।

डिजिटल मेम्स माइक्रोफोन की विशेषताएं

डिजिटल एमईएमएस माइक्रोफोन एक cycle चक्र पल्स-डेंसिटी मॉड्यूलेशन (पीडीएम) प्रारूप में डेटा वितरित करते हैं, जिसमें एक घड़ी इनपुट (सीएलके) और डेटा आउटपुट (डेटा) लाइन के बीच सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता होती है।एक एकल डेटा लाइन को दो माइक्रोफोन के बीच साझा किया जाता है, जिसे एल/आर इनपुट पिन को वीडीडी या ग्राउंड में सेट करके "लेफ्ट" या "राइट" के रूप में नामित किया गया है।ये उपकरण 1.8V या 3.3V आपूर्ति द्वारा संचालित होते हैं।

ऑपरेशन में, "लेफ्ट" माइक्रोफोन सीएलके के बढ़ते किनारे पर डेटा लिखता है, और गिरने वाले किनारे पर "दाएं"।यदि सही माइक्रोफोन विफल हो जाता है या अनुपस्थित है, तो बाएं माइक्रोफोन बढ़ते किनारे पर डेटा लिखना जारी रखता है और गिरने वाले किनारों पर उच्च-प्रतिबाधा पर स्विच करता है।यह डेटा लाइन को केवल बाएं माइक्रोफोन के आउटपुट को प्रतिबिंबित करने का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप एक त्रुटि होती है क्योंकि डीएसपी दोनों चैनलों के लिए समान डेटा प्राप्त करता है।इन समस्याओं से बचने के लिए, हमें पूरी तरह से परीक्षण की आवश्यकता है।घड़ी की आवृत्ति, कुछ सौ kHz से लेकर 3 मेगाहर्ट्ज तक, बिजली की खपत और ऑडियो गुणवत्ता को प्रभावित करती है।लघु केबल दूरियां डिजिटल सिग्नल अखंडता को बनाए रखने और लंबे, उच्च-कैपेसिटेंस केबलों के कारण नुकसान को कम करने में मदद करती हैं।

कई मेम माइक्रोफोन

उपकरणों में कई MEMS माइक्रोफोन का उपयोग करने से उनके ऑडियो कैप्चरिंग क्षमताओं में सुधार होता है।एक साथ काम करने वाले कई माइक्रोफोन कारों जैसे या मोबाइल कॉल के दौरान शोर वातावरण में उच्च ऑडियो गुणवत्ता बनाए रखने के लिए सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) को बढ़ाते हैं।मल्टी-माइक्रोफोन सेटअप बीमफॉर्मिंग जैसी उन्नत सुविधाओं का समर्थन करते हैं।

कई MEMS माइक्रोफोन को एकीकृत करना भी परीक्षण और सत्यापन चुनौतियां लाता है।इंजीनियरों को माइक्रोफोन सरणी में चरण संरेखण और सिंक्रनाइज़ेशन सुनिश्चित करने के लिए मल्टीचैनल माप करना चाहिए।ऑडियो आउटपुट में सुधार करने के लिए, डीएसपी एल्गोरिदम को सटीक परीक्षण की आवश्यकता होती है।सख्त प्रक्रियाएं और उन्नत परीक्षण उपकरण यह सुनिश्चित करते हैं कि ये सिस्टम मज़बूती से काम करते हैं और उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि का उत्पादन करते हैं।

निष्कर्ष

MEMS प्रौद्योगिकी आधुनिक नवाचारों का एक मुख्य हिस्सा है, जो कई प्रणालियों की गुणवत्ता और कार्य में सुधार करता है।उदाहरण के लिए, MEMS माइक्रोफोन उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में ऑडियो को बढ़ाते हैं और कारों में सुरक्षा को बढ़ावा देते हैं।ये डिवाइस सिग्नल स्पष्टता में सुधार करते हैं, उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि प्रदान करते हैं, और शोर में कटौती करते हैं।डिजिटल एमईएमएस माइक्रोफोन के निर्माण से पता चलता है कि यह तकनीक आज के उपकरणों की जरूरतों को सटीक, दक्षता और विश्वसनीयता के साथ पूरा करने के लिए कैसे विकसित हो रही है।जैसा कि एमईएमएस तकनीक आगे बढ़ती रहती है, यह वर्तमान और भविष्य की तकनीकों को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण बनी रहेगी।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. क्या माइक्रोफोन सरणी एक वास्तविक माइक्रोफोन है?

हां, एक माइक्रोफोन सरणी वास्तव में वास्तविक माइक्रोफोन का एक संग्रह है।इसमें विभिन्न दिशाओं से ध्वनि को पकड़ने के लिए रखी गई कई माइक्रोफोन इकाइयाँ होती हैं।यह कॉन्फ़िगरेशन सरणी को शोर में कमी और दिशात्मकता जैसे जटिल ऑडियो प्रसंस्करण कार्यों को करने की अनुमति देता है, एकल माइक्रोफोन की तुलना में ध्वनि कैप्चर गुणवत्ता को बढ़ाता है।

2. स्टीरियो मिक्स और माइक्रोफोन सरणी के बीच क्या अंतर है?

शब्द "स्टीरियो मिक्स" और "माइक्रोफोन सरणी" ध्वनि हैंडलिंग के विभिन्न पहलुओं को संदर्भित करते हैं।एक स्टीरियो मिक्स एक कंप्यूटर के साउंड कार्ड पर एक सुविधा है जो सभी ऑडियो इनपुट और आउटपुट को एक एकल स्टीरियो ट्रैक में जोड़ती है, जिससे आप विभिन्न स्रोतों से संयुक्त ऑडियो को एक साथ रिकॉर्ड या स्ट्रीम कर सकते हैं।दूसरी ओर, एक माइक्रोफोन सरणी में ऑडियो रिकॉर्ड करने के लिए एक साथ काम करने वाले कई माइक्रोफोन शामिल होते हैं, जिसका उपयोग अक्सर स्थानिक ध्वनि की जानकारी को कैप्चर करने और पृष्ठभूमि के शोर से ऑडियो स्रोत को अलग करके ध्वनि की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए किया जाता है।

3. क्या MEMS माइक्रोफोन एनालॉग या डिजिटल है?

एमईएमएस (माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम) माइक्रोफोन या तो एनालॉग या डिजिटल हो सकते हैं।प्रकार उनके द्वारा उत्पादित ऑडियो सिग्नल के आउटपुट प्रारूप पर निर्भर करता है।एनालॉग एमईएमएस माइक्रोफोन आउटपुट ऑडियो सिग्नल एनालॉग तरंगों के रूप में, डिजिटल संकेतों में रूपांतरण के लिए अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता होती है।डिजिटल एमईएमएस माइक्रोफोन, हालांकि, एक एकीकृत सर्किट शामिल करता है जो ध्वनि को सीधे डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करता है, डिजिटल उपकरणों के साथ कनेक्टिविटी को सरल बनाता है।

4. मैं अपने MEMS माइक्रोफोन का परीक्षण कैसे करूं?

MEMS माइक्रोफोन का परीक्षण करना यह सुनिश्चित करने के लिए कई चरण शामिल है कि यह सही ढंग से काम कर रहा है:

कनेक्टिविटी चेक: सबसे पहले, सुनिश्चित करें कि माइक्रोफोन आपके परीक्षण डिवाइस (जैसे कंप्यूटर या विश्लेषक) से ठीक से जुड़ा हुआ है।

दृश्य निरीक्षण: किसी भी शारीरिक क्षति की जाँच करें जो प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।

ध्वनि परीक्षण: एक मानक ध्वनि स्रोत का उपयोग करें या स्पष्टता और मात्रा की जांच करने के लिए माइक्रोफोन में बोलें।सॉफ्टवेयर टूल या समर्पित ऑडियो परीक्षण उपकरण ध्वनि की गुणवत्ता का विश्लेषण करने और विरूपण या शोर जैसे मुद्दों का पता लगाने में मदद कर सकते हैं।

कार्यात्मक परीक्षण: कार्यात्मक परीक्षण चलाने के लिए नैदानिक ​​सॉफ्टवेयर का उपयोग करें जो विभिन्न आवृत्तियों और ध्वनि स्तरों पर माइक्रोफोन की प्रतिक्रिया की जांच करते हैं।

5. एक MEMS माइक्रोफोन का वोल्टेज क्या है?

MEMS माइक्रोफोन का ऑपरेटिंग वोल्टेज विशिष्ट मॉडल और निर्माता के आधार पर 1.5 से 3.6 वोल्ट के बीच होता है।सही ऑपरेटिंग वोल्टेज की पुष्टि करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह आपके एप्लिकेशन की बिजली आपूर्ति विनिर्देशों से मेल खाता है, आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे विशिष्ट MEMS माइक्रोफोन मॉडल के तकनीकी डेटशीट का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है।