基于USound公司的先進個人MEMS技術(shù)應用音頻系統(tǒng)

USound 公司是一家快速發(fā)展的音頻公司，研發(fā)、生產(chǎn)基于MEMS技術(shù)的先進個人應用音頻系統(tǒng)。

USound 公司的Ganymede 系列 MEMS 揚聲器應用廣泛，以其無與倫比的聲質(zhì)、小體積、高可靠、易于集成、便于規(guī)模生產(chǎn)而出名。

下面要說的是USound 公司 USound MEMS 揚聲器評估系統(tǒng)：

1. HELIKE UA-E3010 （開發(fā)板）

2. CARME3.0 UJ-R1030 （揚聲器測試夾具） + MEMS揚聲器 x 2

3. DIONE MAXI UY-R3020 （揚聲器陣列套件）

USOUND開發(fā)套件使用白色硬紙盒包裝，三個套件三個獨立包裝：

下面將介紹包含開箱、開發(fā)板介紹、MEMS揚聲器技術(shù)原理介紹、夾具及MEMS組裝、聲學系統(tǒng)測試。

【HELIKE UA-E3010 開發(fā)板】

1，HELIKE UA-E3010開發(fā)板：包裝盒內(nèi)有一塊開發(fā)板，和一個卡片

卡片上簡單描述產(chǎn)品功能和應用，附帶產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊、軟件更新的網(wǎng)絡鏈接和二維碼。

HELIKE UA-E3010 開發(fā)板基于STM32H750設計，既可用于USOUND 的 MEMS揚聲器產(chǎn)品評估，也可用用于客戶自己產(chǎn)品的原型設計。開發(fā)板特性如下：

開發(fā)板有三種電源接口：5V USB type 電源接口，5V DC電源接口，36V DC 電源接口；任何一種電源供電，開發(fā)板都可以工作。

開發(fā)板主控STM32H750，用于使能各種設備、配置DAC和放大器、處理和傳輸音頻，主控制的DSP支持 Digital audio equalizer 數(shù)字音頻均衡器功能。

開發(fā)板含有2組 TI LM48580 MEME speaker amplifiers放大器，2組 TPA2028D1 electrodynamic speaker amplifiers 放大器，1組 TINE5532 Differential amplifiers放大器，用來驅(qū)動揚聲器套件。

開發(fā)板板載SD卡槽，SD卡用來存放配置文件、存放音樂文件。

開發(fā)板板載游戲搖桿，用來控制和播放音樂，調(diào)整音量。

開發(fā)板LED燈，指示開發(fā)板工作狀態(tài)。

開發(fā)板帶有多種揚聲器接口，用于擴展支持USOUND各種揚聲器套件。

開發(fā)板支持三種工作模式：

獨立工作模式

USB聲卡模式

樹莓派外設模式

開發(fā)板處于獨立工作模式時，讀取SD卡中的音樂文件，經(jīng)過主控芯片內(nèi)置的DSP解碼濾處理和DAC功放處理后，輸出到揚聲器接口，驅(qū)動外部揚聲器工作。只需要供電，插入SD卡，即可工作，不需要任何其他設備可以獨立使用

開發(fā)板處于USB聲卡模式時，通過USB typec接口接入電腦或者手機，被識別為聲卡，在電腦端正確設置后即可工作；USB聲音數(shù)據(jù)流經(jīng)過開發(fā)板處理，輸出到揚聲器接口，驅(qū)動外部揚聲器工作。

開發(fā)板處于樹莓派外設模式時，通過開發(fā)板背面的40pin 插槽連接樹莓派的40pin 排針，接收樹莓派I2S數(shù)據(jù)經(jīng)過開發(fā)板處理，輸出到揚聲器接口，驅(qū)動外部揚聲器工作。

三種工作方式可以自由切換，通過撥碼開關(guān)和跳線的設置實現(xiàn)。

【MEMS揚聲器】

CARME3.0 UJ-R1030揚聲器測試夾具：CARME3.0 UJ-R1030揚聲器測試夾具，快速使用指南。可另外配置UT-P2019、UT-P2018兩種MEMS揚聲器。

揚聲器如下：左圖是揚聲器背面，兩個金屬點用來和電路連接，右圖是揚聲器正面。

兩只揚聲器都是USOUND公司Ganymede 系列MEMS 技術(shù)的揚聲器，體積小，發(fā)熱小，無磁性，低功耗長續(xù)航，擁有優(yōu)異的SPL聲學特性，擁有加固的保護罩，現(xiàn)代化輕量級人體工學設計，便于集成到客戶的產(chǎn)品中使用，從外觀和三維尺寸看，兩只揚聲器一樣。

三維尺寸：6.7 x 4.7 x 1.58 mm

重量：80mg

體積：50立方毫米

兩個揚聲器也有不同的地方：型號分別是UT-P2019 和UT-P2018。

UT-P2019 是free-field audio solutions ADAP MEMS揚聲器，用于可穿戴聲學系統(tǒng)，比如外戴式耳機等，參數(shù)規(guī)格如下：

聲壓級、總諧波失真、群延遲、脈沖響應、等聲學性能指標曲線如下圖示：

UT-P2018 是 in-ear audio solutions ACHELOUS MEMS揚聲器，用于有線無線入耳式耳機，參數(shù)規(guī)格如下：

聲壓級、總諧波失真、群延遲、脈沖響應、等聲學性能指標曲線如下圖示：

UT-P2019 和UT-P2018 兩只MEMS 揚聲器應用場景不同，測試方法不同，聲學規(guī)格參數(shù)和曲線各有特點。

【CARME3.0 UJ-R1030 揚聲器測試夾具】

CARME3.0 UJ-R1030揚聲器測試夾具專為USOUND Ganymede系列 MEMS 揚聲器性能測試而設計，夾具內(nèi)部設計有100立方毫米back volume，PCB上帶有四個pin探針方便連接揚聲器。

CARME3.0 UJ-R1030揚聲器測試夾具爆炸圖如下所示：

從下到上依次是：

外殼：用于放置、固定MEMS揚聲器

墊圈：保護揚聲器和夾具

MEMS 揚聲器：要測試的器件

墊圈：保護夾具和PCB電路板

PCB：通過pin探針連通MEMS揚聲器和外部電路

兩個螺絲：固定

Speaker 墊圈，夾具墊圈，已經(jīng)黏上安裝好了。

【DIONE MAXI UY-R3020揚聲器陣列套件】

DIONE MAXI UY-R3020揚聲器陣列套件：包裝內(nèi)有揚聲器陣列帶，驅(qū)動電路板，快速使用手冊。

揚聲器陣列帶，集成20片USound MEMS 揚聲器，總長度 247mm，軟性可以彎折，支持音頻帶寬 2 – 20 kHz，無磁性，不發(fā)熱。

驅(qū)動板基于TI LM1875 功率放大器，失真小，頻率范圍大，輸出恒定。

DIONE MAXI UY-R3020揚聲器陣列套件可集成到?jīng)]有音頻的設備中當作Hi-Fi音響系統(tǒng)使用。

【總結(jié)】

HELIKE UA-E3010 開發(fā)板本身是一個完整的專業(yè)的聲學評估開發(fā)平臺，可以獨立驅(qū)動MEMS揚聲器工作，能驅(qū)動多種揚聲器套件工作，可以多模式工作滿足多種測試評估場景，可精細調(diào)整濾設置，調(diào)教不同音效等；開發(fā)板各個接口的絲印標識到位，跳線功能和編號標識到位，使用方便直觀；開發(fā)板和揚聲器測試夾具、揚聲器陣列套件適配非常好，不用自己設計驅(qū)動匹配電路。
責任編輯:pj