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Questi minuscoli microfoni ti permetteranno di versare birra sul tuo Amazon Echo
I microfoni MEMS della startup Vesper renderanno i gadget abilitati alla voce molto più durevoli. 31 marzo 2017
La proliferazione di gadget portatili abilitati alla voce come l'altoparlante Tap di Amazon e gli auricolari wireless intelligenti di Doppler Labs ci consentono di riprodurre musica, eseguire ricerche sul Web e rispondere alle telefonate in casa e in viaggio utilizzando comandi verbali. Ma poiché questi dispositivi sono soggetti a danni da sporco e umidità e durano solo poche ore per carica della batteria, non li utilizziamo tanto quanto potremmo.
Vesper, la startup di Boston ha escogitato una soluzione: microfoni piezoelettrici in miniatura che utilizzano una struttura a sbalzo per raccogliere energia dal suono e promettono di essere più durevoli ed efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai microfoni convenzionali. Vesper afferma che una volta che i suoi microfoni saranno incorporati nei gadget, cosa che accadrà entro la fine dell'anno, dovremmo essere in grado di utilizzare i nostri dispositivi abilitati alla voce all'aperto e in condizioni meteorologiche avverse con meno preoccupazioni, per giorni con una singola carica.
Per dimostrare la robustezza dei suoi microfoni, Vesper li immerge nella birra e nella soda; le avvolge nel vapore caldo infuso con olio da cucina; li sottopone a tempeste di polvere simulate; e li lascia cadere dall'alto su superfici dure (vedi video sopra e sotto). I microfoni, che hanno all'incirca le dimensioni di due semi di sesamo affiancati, non sono indistruttibili, ma sono resistenti all'acqua, alla polvere e agli urti e mantengono prestazioni simili dopo gli stress test di Vesper, mentre i microfoni convenzionali percepiscono un segnale significativo perdita.
I microfoni convenzionali misurano il suono utilizzando un diaframma flessibile che vibra in prossimità di una piastra posteriore rigida. Il diaframma richiede una carica costante e il traferro tra esso e la piastra posteriore lascia il microfono vulnerabile ai danni causati da particelle e acqua (sebbene le aziende si guardino da questo coprendoli con membrane in rete e gomma).
Vesper attacca i suoi microfoni a blocchi di metallo e li lascia cadere su superfici dure per testarne la durata. Qui, l'accelerazione è equivalente a 10.000 Gs.
Vesper sostituisce diaframma e backplate con un unico strato di cantilever flessibili in nitruro di alluminio. Quando un'onda sonora entra in un microfono Vesper, piega i cantilever, un po' come un nuotatore che salta su un trampolino, e lo stress genera segnali elettrici che possono essere tradotti in suoni.
Vesper sfrutta anche quell'energia sonora per accendere i suoi microfoni e spegnerli in assenza di suono. Al contrario, il solo suono non può attivare i microfoni convenzionali se sono spenti. I microfoni convenzionali devono sempre avere i microfoni accesi e utilizzare l'elaborazione del segnale digitale per rilevare le voci, afferma Bobby Littrell, CTO di Vesper. Questo utilizza molta più potenza del nostro metodo, che fondamentalmente dice al sistema [interfaccia vocale di un gadget] che se non c'è suono non è necessario eseguire alcun calcolo.
La tecnologia di Vesper consente di utilizzare i dispositivi alimentati a batteria ad attivazione vocale a mani libere per lunghi periodi di tempo; al contrario, i dispositivi odierni in genere devono essere riattivati manualmente con la semplice pressione di un pulsante per preservare la durata della batteria. La startup ha recentemente ricevuto finanziamenti da Fondo Alexa di Amazon . Tuttavia, Vesper ha rifiutato di dire se i suoi microfoni sarebbero apparsi nella futura elettronica di Amazon.
Ricercatori e aziende hanno iniziato a sperimentare con i microfoni piezoelettrici MEMS negli anni '80, ma hanno avuto difficoltà a identificare il design e i materiali giusti. Vesper è il primo a commercializzare i dispositivi.
Gli esperti avvertono che è ancora una sfida produrre in modo coerente il tipo di materiale piezoelettrico (film di nitruro di alluminio) di cui Vesper ha bisogno. I trasduttori di nitruro di alluminio sono in circolazione da molto tempo, ma è difficile realizzare una pellicola stabile, a bassa sollecitazione che sia uniforme, di alta qualità e disponibile per grandi volumi, afferma Mark Sheplak , professore di ingegneria presso l'Università della Florida, specializzato in microfoni MEMS. La qualità del film influisce sulle caratteristiche cruciali del microfono, come la sensibilità e il livello di rumore, aggiunge.
Questo test utilizza polvere di silice e una bomboletta di aria compressa per simulare una tempesta di polvere. I microfoni di Vesper sono all'interno della scatola di plastica, montati su circuiti lunghi e sottili.
Altri notano che i microfoni convenzionali sono abbastanza buoni per la maggior parte dei gadget di consumo e che è improbabile che i produttori di dispositivi attenti ai costi scelgano la tecnologia più costosa di Vesper. L'elettronica di consumo è incentrata sui costi e sui prezzi, afferma Farrokh Non lo sa , chi dirige Centro della Georgia Tech per la tecnologia MEMS e microsistemi . Vesper ha una buona opportunità per essere selezionato per dispositivi di nuova concezione, ma sarà difficile per loro entrare in gadget come gli smartphone dove altri marchi di microfoni sono ben consolidati.
Società di ricerche di mercato Sviluppo Yole afferma che la tecnologia di Vesper è all'altezza della casa intelligente e dei gadget indossabili che devono essere robusti ed efficienti dal punto di vista energetico. Si stima che il mercato globale dei microfoni MEMS valga quasi 1 miliardo di dollari. Vesper afferma che il suo microfono del suono di sveglia apparirà nei gadget dei consumatori statunitensi prima della fine dell'anno.