前言：

人(rén)們不斷開發配備智能(néng)揚聲器(qì)等機器(qì)人(rén)學和人(rén)工智能(néng)技術的交互式機器(qì)人(rén)。要實現(xiàn)語音(yīn)識别（這(zhè)是交互式機器(qì)人(rén)的一(yī)項關(guān)鍵技術），需要多個(gè)複雜且緊湊的麥克風(fēng)，以便從背景噪聲中識别出講話(huà)者的聲音(yīn)。TDK 提供多款超緊湊 MEMS（微電子(zǐ)機械系統1）麥克風(fēng)，這(zhè)些(xiē)麥克風(fēng)利用先進的半導體(tǐ)微細加工技術，支持語音(yīn)識别技術的發展和交互式機器(qì)人(rén)智能(néng)的進一(yī)步改善。

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交互式機器(qì)人(rén)的語音(yīn)識别技術問題

代替人(rén)類執行操作(zuò)或輔助人(rén)類操作(zuò)的機器(qì)人(rén)主要分(fēn)為(wèi)工業機器(qì)人(rén)和商(shāng)業/服務(wù)機器(qì)人(rén)。近年來(lái)，商(shāng)業/服務(wù)機器(qì)人(rén)快(kuài)速發展，到 2025 年，預計其全球市(shì)場(chǎng)規模将達到 520 億美元（信息來(lái)源：株式會社富士經濟“2018 全球機器(qì)人(rén)相關(guān)市(shì)場(chǎng)的現(xiàn)況與前景預測”）。在商(shāng)業/服務(wù)機器(qì)人(rén)中，交互式機器(qì)人(rén)的發展尤其符合預期。

交互式機器(qì)人(rén)利用人(rén)工智能(néng)與人(rén)類自動交互。它們可以根據相互交流驅使動作(zuò)和/或語音(yīn)，在解決全球社會問題（如(rú)老齡化(huà)社會和勞動力短缺）方面預計将發揮作(zuò)用。

商(shāng)業/服務(wù)機器(qì)人(rén)的全球市(shì)場(chǎng)規模

“2020年全球機器(qì)人(rén)相關(guān)市(shì)場(chǎng)的現(xiàn)況與前景預測”

交互式機器(qì)人(rén)的用戶界面由語音(yīn)識别技術提供。交互式機器(qì)人(rén)需要檢測講話(huà)者的方向（即使他/她在遠(yuǎn)處講話(huà)）并在背景噪聲中識别他/她的話(huà)語。解決方案是安裝多個(gè)麥克風(fēng)，以便根據到達時(shí)間(jiān)的差異和各麥克風(fēng)接收到的語音(yīn)強度差異來(lái)辨别講話(huà)者的方向。這(zhè)一(yī)技術被稱為(wèi)波束成型。此外，需要使用多個(gè)麥克風(fēng)，通過噪聲消除技術2僅從來(lái)自各個(gè)方向的背景噪聲中消除噪聲成分(fēn)。

要實現(xiàn)波束成型和噪聲消除，需要使用多個(gè)盡可能(néng)緊湊和輕便的麥克風(fēng)。另一(yī)方面，要準确識别講話(huà)者的聲音(yīn)，需要高信噪比3。然而，一(yī)般而言，信噪比越高，動态範圍4就(jiù)越大。交互式機器(qì)人(rén)的麥克風(fēng)面臨一(yī)大挑戰：如(rú)何在保持緊湊、輕便的同時(shí)維持高信噪比并抑制失真。

利用緊湊型MEMS麥克風(fēng)的語音(yīn)識别技術解決方案

TDK的各款MEMS麥克風(fēng)解決了(le)波束成型和噪聲消除的問題。TDK 以 InvenSense 品牌推出的 ICS-40730 是一(yī)款緊湊的高性能(néng)MEMS麥克風(fēng)。尺寸為(wèi) 4.72 x 3.76 x 3.50 mm，信噪比高達 74 dBA，适合用于波束成型的麥克風(fēng)陣列5。即使在 105 dB 的聲級，ICS-40730 也(yě)能(néng)夠以最大 0.6% 抑制失真，從而維持高信噪比。（110 dB 的聲級即被視(shì)為(wèi)噪聲，如(rú)火(huǒ)車通過時(shí)高架鐵軌下(xià)方的噪聲水平。）該款麥克風(fēng)對噪聲消除功能(néng)也(yě)有大有幫助。

使用 MEMS 麥克風(fēng)陣列實現(xiàn)波束成型的示例

通過使用具有高信噪比的緊湊麥克風(fēng)陣列，波束成型技術可分(fēn)離特定聲源并在多個(gè)聲源中強調特定聲音(yīn)。

除了(le) ICS-40730，TDK 提供适合各種應用的 MEMS 麥克風(fēng)系列。TDK 的麥克風(fēng)用于智能(néng)手機、筆記本電腦、平闆電腦、可穿戴設備、助聽(tīng)器(qì)以及交互式機器(qì)人(rén)和豪華汽車中配備的語音(yīn)識别接口。這(zhè)些(xiē)麥克風(fēng)包含 MEMS 組件，它們是集 MEMS 技術 — TDK 的核心技術 — 和 ASIC（專用集成電路(lù)）于一(yī)體(tǐ)的聲傳感器(qì)。

适用于機器(qì)人(rén)車輛的 MEMS 麥克風(fēng)

上(shàng)圖所示車輛配備使用 MEMS 麥克風(fēng)的語音(yīn)識别接口。現(xiàn)在，我們已經進入與機器(qì)人(rén)車輛交互的時(shí)代，語音(yīn)識别有望成為(wèi)無人(rén)駕駛領域的關(guān)鍵技術。

機器(qì)人(rén)不斷進化(huà)，與人(rén)類越來(lái)越相似。仿人(rén)機器(qì)人(rén)配備大量用于控制關(guān)節和姿勢的傳感器(qì)，從而實現(xiàn)似人(rén)類的動作(zuò)。除了(le) MEMS 麥克風(fēng)和各種其他 MEMS 傳感器(qì)，TDK 還提供多種傳感器(qì)（如(rú)利用半導體(tǐ)技術、薄膜技術和磁技術的角度/位置傳感器(qì)、利用電子(zǐ)陶瓷技術的溫度/壓力傳感器(qì)）與先進軟件，從而支持機器(qì)人(rén)學的發展。

TDK的傳感器(qì)集成到仿人(rén)機器(qì)人(rén)中

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