MEMSマイクを敢えて2チップ構成にして成長分野へ応��広げるAkustica
�歸��陲�MEMS専門メーカーであるAkustica社は、音�m認識、テレビ会議などへの応��を�咾��T識したアナログ出��のMEMSマイク、AKU340を開発した。音�mに混入するノイズを低��する機�Α淵離ぅ坤�ャンセラ）はスマホでは�Lかせなくなってくる。そのためには��数個のMEMSマイクが��要。なぜか。電�Bインタビューでその狙いを聞いた。
図1 Akustica社がサンプル出荷するMEMSマイクの実��形��
AKU340の��長は、ノイズに�瓦垢訖��､糧�S/N比が63dBと高く、マイクの感度とそのバラつきが-38dBV/Pa±2dBと高感度で、バラつきの小さなマイクロフォンであること。バラつきを低��･管理するため、マイク機�Δ�MEMSマイクと信�ｽ萢�CMOS�v路の2チップに分け、しかも出��をアナログにして�@��性を�eたせた。
同社はこれまで、デジタル出��のMEMSマイクを販売してきた。デジタル出��のチップではMEMSメンブレン�霾�も1チップに集積しており、0.87mm角のチップで、パッケージに入れた実���C積は3.76mm×4.72mmという����を出していた（参考�@料1)。AkusticaはMEMSマイク��のノウハウを��実に身に��けており、今�vは敢えてアナログ出��で、しかも2チップ構成にした。MEMSマイクではメンブレン�霾�はパッケージ外の�j気中から音を�Rわなければならないため、�v路チップを�_ねることができない（図1）。このためチップ�C積はさほど小さくならなかった。今�v、アナログ信�ｽ萢�チップとMEMSチップをそれぞれ最適化することで、パッケージ�C積は3.35mm×2.50mmとむしろ小さくなった。
同社����マネジャーのEric Bauer��は電�Bインタビューの中で、MEMSマイクの場合は、MEMSメンブレンの�jきさにS/N比が依�Tするため、むやみに小さくはできないと述べた。メンブレンを小さくするとS/N比が下がってしまう。このため、1チップに信�ｽ萢��v路を集積しようとしても、MEMSメンブレンの�C積を小さくできないため1チップ化するメリットはそれほど�jきくない。パッケージ�C積でみればアナログとの2チップにする�気�むしろ小さくなると�Bす。
図2 Akustica��AKU340のスペック
Akustica社がアナログ出��の2チップMEMSマイクを出してきた背景には、マイクのノイズをキャンセルしたいというユーザーからの�咾ね徊召�ある。�k般的な通�Bだけでも、ノイズキャンセルの要求は�咾�。スマホやタブレット、Bluetoothヘッドセットなどで�Bし�}の�mに周囲のノイズが混入しないようにしたい。通�Bの�qげになるばかりではなく、iPhoneのSiriなどの音�m入��では認識率の下がる恐れがあるためだ。音�m認識は今後成長の期待できる分野である。ノイズキャンセラには、��数のマイクからの信�､琉盟蠅�180度反転させて�]ち消す�桔，�、あるいは周囲の雑音を�Rいその��徴を抽出し��衰させるアルゴリズムを使う�桔，覆匹�ある。いずれの�桔，皀泪ぅ�からの信�､鬟離ぅ困盍泙畸藜造��Rうことで実現できる。
この�T果、マイクに求められる性�Δ箸靴�、感度やS/N比を�屬欧襪海箸�、��数のマイク間のバラつきを��らすことがマストになる。アナログ出���v路とMEMSマイクの両チップはそれぞれ�匐┐垢襪海箸覆�独立に最適化できるため、性�Δ��屬�るという�lだ。加えて、今�vの新����には低音周�S数�覦茲隆凝戮盥發い箸い���長がある。広い周�S数�覦茲�ら50Hzという低音でも感度の低下は5dB未満としている。レコーディングする場合や低音を検出するような応��に使えるとしている。
デジタル出��のMEMSマイクはむしろ1チップで�j量に使われ低コスト化を�{求する、�k般のマイク機�Δ鮗存修垢襪茲Δ扮���に向く。いわゆる1チップソリューションだ。この応��でのカギは高集積かつ低コスト�\術である。
同社は、MEMSマイクの信�ｽ萢��v路にはソフトウエアアルゴリズムなどの集積度を要する機�Δ脇�れない。むしろ、オーディオコーデックやモバイルプロセッサにそのような機�Δ魴eたせられる。ユーザーエクスペリエンスに�Zいアルゴリズムの開発はMEMSメーカーとしては行わないが、その応��からMEMSマイクに求められる機�Α�性�Δ亮存修縫侫�ーカスしている。
今�Qの��2四半期に�攵�を立ち�屬�、��3四半期には月�捓��万個以�屬領名����Uに入る予定だ。同社はMEMSファブもパッケージ�\術もインハウスで�eっているが、量��にはファウンドリを�W��する。この����の���]にはドイツのシュトットガルト�Z郊のRobert Boschの工場を使うという。Akusticaは�盜颯�ーネギーメロン�j学から2001�Qにスピンオフして設立された会社であり、2009�QにドイツのRobert Boschによって�A収された。BoschグループのMEMSマイクの専門会社という位����けだ(図3)。Bosch�O身にもMEMS�靆腓�あり、子会社のBosch Sensortecもある。しかし、MEMSマイクを�}�XけるのはAkusticaだけと分業が成り立っている。
図3 AkusticaはBoschグループの�k�^ 出�Z：Akustica
参考�@料
1. MEMS��集：デジタルマイクICに徹するAkustica、水晶��き換え狙うSiTime (2011/05/19)
