随着人们的生活质量不断提高，智能家居也逐渐走进了大家的视线。而通常智能家居最大的亮点就在于一项十分吸引人的技术——语音控制，而这个通常被称作“麦克风”的便携式语音接口配件就充当了智能家居系统的“嘴巴”和“耳朵”。

　　例如亚马逊的蓝牙音箱“Tap”和多普勒实验室的无线耳机“HereOne”。通过与手机上不同功能App的协作，它们能给我们提供智能语音服务。只要对着它们说话，就能控制它们播放音乐、上网以及接听电话。

　　但是，便携所带来的不只是方便，电池续航问题如影随形，而且设备还不好打理，粘灰和受潮都会使它们的性能大打折扣。这也是众多限制它们应用的主要因素之一。

　　来自波士顿的初创公司“Vesper”想到了应对之策，他们设计开发了一种能够利用声波发电的微型麦克风，续航能力比常规的麦克风强得多。具体而言，这种麦克风是基于MEMS（Micro-electromechanical Systems微型机电系统）的微纳电子产品，采用了微型的悬臂结构，能利用压电效应对声波进行发电。

　　另一方面，MEMS有着良好的微纳电子器件级别的封装，一般的灰尘和潮气都不会对它的性能造成影响。也就是说，这样的微型麦克风完美地解决了文章开头提出的问题。

　　Vesper表示，这样的产品将在今年晚些时候投入使用，用于便携式的语音接口配件。到时候，我们就不必在使用过程中受到因为续航问题以及保养问题带来的困扰。

Vesper将麦克风装在装了玉米油的容器中，以此来模拟放置在厨房中麦克风的环境。

　　为了测试这种麦克风的抗恶劣环境能力，Vesper还将它们扔到了啤酒和苏打水中、浸泡在玉米食用油中加热、放置在模拟沙尘环境中还有从高空掉落。可以看见，这样只有芝麻大小的麦克风却有着惊人的抗打击能力，它们甚至有三防的特性：防水-防尘-防冲击。

　　无论你在什么环境中测（rou）试（lin）它们，它们的性能都没有受到丝毫影响，而常规的麦克风此时恐怕早就不堪重负、香消玉殒了。

压力测试

　　Vesper将这种微型麦克风附在了金属块上面，然后设法使它们一同下落来测试麦克风抗冲击的能力。实验中，冲击加速度相当于10000G。

　　除了外界的影响，常规麦克风本身的内部结构也存在瑕疵，从根本上影响了麦克风的使用寿命。具体来说，普通的麦克风一般是采用极化膜和背极靠在一起的结构，atv，中间留有一定的距离。极化膜在制作时就被注入了一定的电荷，且电荷量在长时间内应保持不变。

　　在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是说极化膜和背极间的电容是随声波变化。不过，极化膜和背极之间也并不是真空，而是存在一定量的空气，如果空气中存在很多颗粒或者水蒸气，那么麦克风的性能则会大打折扣。即使有些公司采用了网状结构和橡胶膜来保护极化膜和背极，这样的情况还是时常出现。

　　而Vesper将极化膜和背极的结构换成了单层的氮化铝悬臂结构。检测声波时，悬臂将会弯折，就像跳水运动员站上三米板一样，这样的压力会转化成为电信号，然后与声音相对应起来。

MEMS麦克风示意图

　　Vesper还将这样的压电效应利用起来，将其中产生的电用来启动麦克风，而当声波停止，麦克风将不再工作。相反地，传统的麦克风却不能使用这样的原理驱动系统的开关。对此，Vesper的首席技术执行官波比·利特瑞尔（Bobby Littrell）表示：“传统的麦克风需要一直处于打开状态并使用数字信号处理来接受声音信号，这就比我们的模式要更加耗电。其实，只要没声音，我们的系统就不会有任何动作。”

一种应用了Vesper麦克风以及低功率处理器的外部电路能控制亚马逊蓝牙音箱Tap开关，功耗十分小