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【「壓電式」麥克風將全面崛起？】

受惠於超靈敏的聲波感測器和可解釋語音的複雜機器學習演算法，語音識別技術的準確性越發精進。由上述可知，負責接收音訊的麥克風裝置是第一道關卡，它是將聲波轉為電訊號的「換能器」(Transducer)。

對音質、音場的要求越來越高，音訊訊號鏈中所參與的電子元件也變多；為實現輕薄短小的緊湊設計，微機電 (MEMS) 技術應用漸廣。坊間 MEMS 麥克風元件可分為類比、數位兩類；若麥克風收音僅用於靜默監聽、無需播放，音訊鏈後端不必有編解碼器或音訊轉換器，那麼，數位 MEMS 麥克風顯然是首選；反之，牽涉到音訊播放或語音交互，類比 MEMS 則當仁不讓。

整體而言，MEMS 麥克風由於較傳統駐極體電容式麥克風 (ECM) 擁有更好的音質、靈敏度和定向性，便於從數據獲取上、下文進行有效處理和渲染，且功耗、成本更低，體積也小巧得多。不過，為進一步增強抵抗粉塵／微粒、雨水／汗水、震動及高分貝噪音能力，「壓電式」(Piezoelectric) 麥克風成後起之秀。

「壓電式」MEMS 麥克風採用單層薄膜設計的壓電器件不會在背板間隙夾雜灰塵、空氣或雨水等污染物，影響靈敏度和頻率響應，亦避免膜片黏附於背板上。簡言之，它具備防水、防塵、超高聲學過載點、消除迴聲特性，耐用、啟動快且可自供電，對於細微聲響的收音效果更好，更適用於背景雜音大的空間、長距離、戶外或低頻對話，應用面廣泛，但薄膜器件製造不易是其缺點……。

延伸閱讀：
《語音互動靈敏、通話音質清晰——MEMS 麥克風技壓全場》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0205/47107.html

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【圖像感測為何需要「熱電冷卻器」？】

色散譜應用中的圖像感測，需要超低雜訊和高位元速率的線性陣列圖像感測器，以實現高靈敏度和高速測量。為降低探測器的暗雜訊並進一步提高測量靈敏度，有必要加裝「熱電冷卻器」(TEC)。感測器採樣資料需要具有低雜訊、且快速建立時間的放大器和低雜訊精密類比數位轉換器 (ADC)。

TEC 需要精密電流控制和限壓，以便精確控制溫度。電源管理電子元件必須能提供 TEC 所需的高功率以及採樣電路所需的低雜訊。最後，良好的印刷電路板 (PCB) 佈局對於避免大功率電源的切換開關訊號對精密採樣電子元件的磁耦合或傳導耦合干擾，同樣至關重要，適用於高性能近紅外線／短波紅外線 (NIR/SWIR) 光譜應用，例如：天然氣和礦物鑑定。

以往，利用分立電子元件設計一個系統來與這些複雜的高性能感測器連接，一直是個大挑戰，需要仔細權衡尺寸、複雜度與性能。有廠商看中此一需求缺口，提供允許透過 FMC 連接器 (一種多引腳的高密度、高速連接器) 連接到 FPGA 承載卡進行模組化評估；內嵌降壓調節器可將磁性元件整合到內部佈局，進而大幅降低電磁雜訊。

延伸閱讀：
《高性能圖像感測器參考設計的核心整合與協作》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0809/42524.html

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【電源設計不良，將折損 5G 優勢】

隨著市場由 4G 朝向 5G 網路解決方案遷移，蜂巢式通訊產業正在為實現更快資料傳輸速度、更低延遲以及容量、使用者密度和可靠性的巨大躍進奠定基礎。例如，5G 不僅可以提高百倍資料速率和十倍網路容量，還可將延遲大幅降低到 1 ms 以下，並同時實現數十億互聯裝置近乎無處不在的連接，而這些互聯設備正是不斷成長的物聯網 (IoT) 之一部分。

典型的 5G 波束成型 (Beamforming) 發射器是由數位多輸入多輸出 (MIMO)、資料轉換器、訊號處理元件、放大器和天線所組成。為充分實現 5G 優勢，設計人員需要使用更高頻率的無線電，透過整合更多整合型微波／毫米波收發器、現場可編程閘陣列 (FPGA)、更高速率的資料轉換器以及適合更小蜂巢式的高功率低雜訊功率放大器 (PA)，才能充分利用新頻譜以滿足未來資料容量需求。

這些 5G 蜂巢還包含更多的整合天線，才能應用大規模 MIMO 技術以實現可靠連接，需要各種最先進的電源為 5G 基地台元件供電。現代 FPGA 和處理器採用先進奈米製程，因為它們通常要在精巧封裝內的高電流條件下採用低電壓 (<0.9 V) 執行快速運算。此外，新一代 FPGA 需要更低的核心電壓以大幅提高運算速度，同時又要求更高的 I/O 介面電壓，還需要額外的 DDR 記憶體供電軌。

單個 FPGA 實際上需要具有嚴謹容差的多個電壓和不同額定電流，以實現最優操作。更重要的是，為避免損壞，必須以正確順序對這些電壓軌的時序進行控制。使用最新的半導體技術結合領先的電路拓樸和先進封裝技術來構建電源，可滿足這些嚴格的要求。然而，如果設計人員未能正確使用合適的電源管理解決方案，可能會導致各種風險，包括從低效率到熱性能，以及其他性能問題。

同樣的，運行速度更快的精密資料轉換器，例如，類比數位轉換器 (ADC) 和數位類比轉換器 (DAC) 也需要多個電源軌、具有極低雜訊和直流漣波的 1.3 V、2.5 V和3.3 V。通常，這些高速 ADC 和 DAC 佈設在擁擠的印刷電路板 (PCB) 上，可用空間有限。因此，在設計這些高速資料轉換器的電源系統時，ADC 和 DAC 的電源靈敏度必須是首要考慮因素。

延伸閱讀：
《選擇合適的電源為 5G 基地台元件供電》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0513/41778.html

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