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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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【3D 感測新勢力：ASV vs. ToF】

隨著技術成熟、元件成本下降，3D 感測在機器視覺的應用越見蓬勃，商用價值正在勁揚，主動立體視覺 (ASV)、結構光 (SL) 與飛時測距 (ToF) 是三大分支。現階段結構光因有消費電子加持、出貨量最大，工業應用則以立體視覺為主——但預估不久後，外加一個投射器的 ASV 料將全面躍起；即使是全自動化的「關燈工廠」，確認打件位置仍少不了 ASV 的輔助。

ToF 則可視為長距離的結構光 (雖然解析度遠不如正統結構光)，成長力道亦正增強。以前影像拍攝只在乎單點距離，如今講究的是「多區域」(Multi-Zone)、對比多層，意境已大不相同；即使是場景變動不大、毋需深度補償的工業應用，日後亦將逐漸加入深度資訊，有助於拉大可視距離。3D 感測另一個應用是模具製作，一分鐘就能完成掃描建模。動輒須＞ 200 公尺的汽車應用，ToF 更是基本元素。

早先缺乏深度資訊時，需要根據不同場景做補償才能辨識；直到加入「紅外線投光器」元件的 ASV 出現，終於有解！ASV 不受環境光限制，判讀更精確，商用較一般消費產品擁有更強的需求。原有立體視覺也能查看，但前提是物件本身要夠立體、且環境不能太暗才能清楚分辨，就像平放於桌面的紙張，除非有翹曲或色調區隔明顯，否則機器不易判別。

機器視覺的另一個挑戰是：看很多物件時，是否能辨識出細微差異？提高鏡頭的解析度是手段之一，但這會消耗更多演算和儲存資源，負載重。對企業來說，重要的是如何在效益、成本、應用場景之間取得平衡，最高規者不一定最好、也未必會成為主流。在彩色影像如此盛行的今天，安防監控之所以仍堅持採用黑白 CCD 攝影機，就是著眼於「影像補償」。

至於 CCD vs. CMOS 鏡頭何者較佳？成像技術該採用捲簾快門 (Rolling Shutter) 或全域快門 (Global Shutter)？另放眼未來，3D 感測在汽車的應用備受期待……，「固態光達」因沒有移動的光束轉向機制，無論在可靠度和複雜性皆略勝一籌。惟汽車售價區間大、成本結構亦不同，很多技術彼此非單純競爭、而是競合狀態，一如短、中、長距的無線通訊技術互補。

延伸閱讀：
《3D 機器視覺，商用價值勁揚》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0910/45715.html

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【汽車四大關注重點：光達、自駕、電控、先進照明】

未來的汽車有四大重點方向：光達 (LiDAR)、自駕系統、電控系統、先進照明。LiDAR 是目前能夠在地圖上對車輛精確定位，同時允許遠端物體檢測和識別的唯一技術，因此使用 LiDAR 是實現全自動駕駛的前提條件。LiDAR 與攝影機、雷達以及未來車聯網 (V2X) 技術的融合留有足夠冗餘；與早期實驗性質的自駕車不同，如今的 LiDAR 系統已變得小型化且成本更加低廉。

另一個重要轉變是：早期的 LiDAR 採用掃描式技術在車頂 360∘旋轉、依賴機械系統，存在失效風險，因此，需要尋求無需任何活動部件的光束轉向原理，或真正的固態解決方案。相較於其他類型光源，以 VCSEL (垂直腔面發射雷射器) 為 LiDAR 提供特定光源具有很多優勢，如：波長較窄、發射垂直圓柱形光束、系統集成更加便捷……。在車身不同方向使用 VCSEL 器件，可做到 360∘全方位感知，且避免了機械故障可能造成的隱患。

與此同時，光脈衝發送和接收之間的時間取決於 LiDAR 系統和物體之間的距離，知道時間就可以計算距離。此原理最簡單的實現是直接飛時測距 (dToF)，當系統發射出近紅外光短脈衝，其中一部分能量返回並被轉換成距離、也可轉換成強度，最終得到速度。透過採集多個樣本，可濾除雜訊 (檢測到的光並非發射脈衝的反射光)。借助 dToF 技術汽車不僅能看清周圍的世界，同時還能在一定範圍內感知距離，提升駕駛艙內部的交互能力。

微透鏡陣列 (MLA) 技術是另一個焦點。經由深度、高度只有幾毫米的元件將緊密聚焦的波束甚至圖像或圖案投影到路面或人行道上，照明是微透鏡陣列技術的首個應用，現已有許多實際用例。該技術用於以良好的解析度顯示圖案或標誌 (例如，腳部空間照明圖片、迎賓燈光等)。未來，安全照明將成為汽車製造商十分感興趣的主題，例如，說明轉向的引導線。基於 MLA 的投影照明元件由 LED 光源、準直透鏡 (collimating lens，或稱「視準透鏡」) 和微透鏡陣列組成。

延伸閱讀：
《ams OSRAM：告訴你未來的汽車感知能力有多強》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0514/47900.html

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