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English MEMS（微机电系统）麦克风是一种小型、低功耗的音频传感器，可发挥以下作用 在声控系统中的关键作用.从智能手机到智能扬声器和可穿戴设备，这些小巧的麦克风能让设备持续监听语音指令，同时将能耗降至最低。
在现代语音优先界面中，MEMS 麦克风支持以下基本功能 探音, 唤醒词识别和 指向性监听.本文探讨了 MEMS 麦克风如何与音频处理算法和机器学习相结合，实现无缝、智能的人机交互。
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什么是 MEMS 麦克风？
MEMS 麦克风是一种利用半导体工艺制造的微型声传感器。与传统驻极体电容式麦克风（ECM）相比，MEMS 麦克风具有以下优点：
- 尺寸更小、外形更低
- 降低功耗
- 各单元间具有更好的一致性和可靠性
- 高信噪比 (SNR)
这些特性使 MEMS 麦克风成为以下领域的理想选择 永远在线的语音接口 在耳塞、物联网传感器或可穿戴设备等受限环境中。
声音探测唤醒前的倾听
声音检测是 第一层 的语音激活管道。具有高信噪比和灵敏度的 MEMS 麦克风可使设备 将语音命令与环境噪音区分开来即使在低信号环境中也是如此。
一旦检测到声音，就会进行信号预处理：
- 噪音抑制
- 自动增益控制 (AGC)
- 回声消除 (AEC)
然后，像 快速傅立叶变换 (FFT) 或 梅尔频率倒频谱系数（MFCC） 用于提取关键音频特征，以便进一步分析。
📘 了解更多： MFCC 如何在语音识别中发挥作用 - 迈向数据科学
关键词识别：当唤醒词触发行动时
检测到有效音频后，下一步是 关键词搜索人工智能模型通过分析信号来识别预定义的触发短语，如
- "嘿 Siri"
- "OK 谷歌"
- "亚历克莎"
这些系统使用 机器学习和神经网络 在数千个语音样本的基础上进行训练，以识别命令，尽管 口音、音调和背景噪音.
高 SNR MEMS 麦克风可确保语音输入足够纯净，足以 减少误报，提高准确性.
波束成形和多麦克风阵列
许多声控系统现在使用 麦克风阵列-多个 MEMS 麦克风协同工作，捕捉定向音频。这种技术被称为 波束成形这样，系统就能将扬声器的声音与周围的噪音或竞争声源隔离开来。
波束成形得到改善：
- 远场语音捕捉
- 定向语音聚焦
- 环境噪声抑制
📘 有关更深入的技术参考，请参见 模拟器件公司 MEMS 阵列和波束成形指南
由 MEMS 麦克风支持的语音优先应用
| 应用 | MEMS 麦克风的作用 |
|---|---|
| 智能扬声器 | 唤醒词检测、远场识别 |
| 智能手机 | 始终在线的语音助手，回声消除 |
| 可穿戴设备和耳塞 | 低功耗音频拾取、关键词激活 |
| 汽车系统 | 动态环境中的抗噪指令输入 |
| 智能家居设备 | 通过准确的语音解析进行连续聆听 |
高级音频处理技术
语音激活系统通常集成有 MEMS 麦克风：
- 声学回声消除（AEC）
- 降噪 (NR)
- 自动语音识别 (ASR)
- 自然语言理解（NLU）
目前 高品质 MEMS 麦克风与基于人工智能的音频处理之间的协同效应 使设备能够更自然、更可靠地解读人类语音。
结论
微机电系统（MEMS）麦克风是当今 语音时代.它们体积小巧、功耗低、音频性能卓越，是以下设备的理想前端设备 探音 和 关键词识别 在智能设备中。
结合先进的信号处理和人工智能算法，MEMS 麦克风可让设备唤醒、理解并响应语音指令--这就是 MEMS 麦克风。使交互更快、无需动手、更直观.
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