El sensor de escucha adaptable "aprende" el ruido de fondo, la duración de la batería aumenta

La empresa de tecnología Piezoeléctrica MEMS Vesper ha anunciado su micrófono de próxima generación basado en un sensor de escucha que "aprende" del ruido de fondo para que permanezca en hibernación por más tiempo y, por lo tanto, proporcione una duración de batería 10 veces mayor.

Apuntando al mercado de dispositivos de baja potencia que siempre escuchan, Vesper dijo que el nuevo micrófono MEMS VM3011 es el primer micrófono digital inteligente que utiliza su tecnología adaptativa ZeroPower Listening (ZPL). Adaptive ZPL aprende automáticamente las características acústicas del entorno en tiempo real, lo que permite que el sistema ignore el ruido de fondo y solo se despierte en respuesta a palabras clave u otros activadores acústicos deseados. Esto permite que el sistema hiberne hasta el 90% del tiempo y, en consecuencia, prolonga la vida útil de la batería.

Matt Crowley, director ejecutivo de Vesper, explicó:“Los sistemas de escucha permanente existentes funcionan de forma continua y deben enchufarse a una toma de corriente. El VM3011 crea un nuevo paradigma en el que estos sistemas ahora pueden funcionar durante meses o años con la energía de la batería. Esta tecnología impulsará una nueva clase de productos, como controles remotos de TV de campo lejano que siempre escuchan, relojes inteligentes que siempre escuchan, cámaras de seguridad para el hogar y timbres con batería de mayor duración y muchos otros sistemas. Vesper ya se ha comprometido con los clientes principales que planean lanzar productos con el VM3011 a finales de este año ”.

Las aplicaciones de destino para el VM3011 incluyen productos de Internet de las cosas (IoT), parlantes inteligentes portátiles, relojes inteligentes, controles remotos de campo lejano, cámaras de seguridad, sensores de rotura de vidrio, automotriz, dispositivos médicos y otros sistemas que funcionan con baterías.

En el VM3011, el micrófono escucha constantemente el entorno, consumiendo 10 µA de corriente. En el modo adaptativo, mide continuamente el nivel de sonido medio del entorno y ajusta el comparador de umbral de despertar sobre sonido interno hasta que converge con el margen de umbral configurado mediante el registro I2C. Este margen se puede establecer en un rango de 6 a 18 dB por encima del nivel medio de ruido acústico. Cuando se alcanza el umbral requerido, el micrófono envía una señal de interrupción al códec externo o al procesador de voz mediante un pin de salida digital (DOUT).

El beneficio clave de rastrear el ruido ambiental es la extensión del tiempo de hibernación. Vesper dijo que un control remoto que siempre escucha puede tener una duración de batería de 18 meses con el nuevo dispositivo.

Además de este modo de audición adaptativo, el VM3011 también presenta un tiempo de respuesta rápido de alrededor de 200 µs, no requiere malla y cuenta con clasificación IP57. El tiempo de respuesta se compara con los típicos 10-20 ms de los sensores capacitivos; esto, según Vesper, significa que los dispositivos se despiertan dentro de los microsegundos del evento de sonido para capturar la palabra de activación completa, mejorando la precisión de detección de la palabra de activación de los dispositivos operados por baterías.

La eliminación de la necesidad de una malla protectora externa se traduce en un ahorro en los costos de la lista de materiales (BoM) de los fabricantes de dispositivos, así como en un aumento del rendimiento acústico de la aplicación final; Vesper dijo que una malla puede provocar una pérdida de señal de -20db o 90%. En las pruebas de polvo y agua, Vesper afirma que fue la única empresa de micrófonos que logró una tasa de fallas cero después de estar completamente sumergida en agua y sujeta a pruebas exhaustivas de polvo y condiciones ambientales rigurosas.

Crowley dijo que Vesper ya tiene algunos diseños de referencia y espera una producción en masa a partir de septiembre de 2020. Los primeros clientes están en controles remotos, dispositivos portátiles (smartwatch) y detección de rotura de cristales. Añadió que su VM1010 de primera generación ya se ha estado enviando con tres grandes clientes y una docena más o menos de pequeños. Muchos de estos se encuentran en controles remotos de campo lejano y seguridad del hogar, y cuando se le preguntó sobre los volúmenes enviados, dijo que eran más de 10 millones y menos de 100 millones.

El VM3011 ofrece un alto rendimiento acústico a través de un micrófono MEMS digital de puerto inferior con un tamaño de paquete estándar de la industria de 3,76 x 2,95 x 1,3 mm. El micrófono integra tanto el ASIC como el transductor piezoeléctrico MEMS en el mismo paquete. Una interfaz PDM digital está disponible para transmitir los datos de audio, mientras que una interfaz I2C permite la configuración "sobre la marcha" del ZPL adaptativo.