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    壓阻式硅MEMS芯片助力重塑微型揚聲器
    更新:2023-4-25 9:23:31 稿件:21dB 調(diào)整大小:【

    雖然半導體技術幫助改善了許多產(chǎn)品的設計,但該技術還沒有觸及揚聲器領域,該領域技術仍主要依賴傳統(tǒng)的音圈技術。雖然音圈技術價格低廉,易于制作,但它存在瞬態(tài)響應緩慢和再現(xiàn)不準確的問題,以及潮濕和沖擊帶來的可靠性問題。

    一家名為xMEMS的初創(chuàng)公司幾年來一直在開發(fā)固態(tài)壓阻硅MEMS技術,并將該技術用于制造微型揚聲器換能器。經(jīng)過幾年的零部件取樣,該公司開始為生產(chǎn)微型揚聲器和助聽器的原始設備制造商(OEMS)增加揚聲器換能器的產(chǎn)量。

    xMEMS使用壓電薄膜硅膜技術生產(chǎn)換能器,取代揚聲器的線圈和磁鐵。該技術在模具層面生產(chǎn)一個功能換能器。這種換能器模具可以封裝在標準的半導體封裝中,并通過傳統(tǒng)的表面安裝半導體制造設備進行處理。硅基揚聲器可以在晶圓分揀過程中進行測試。

    該公司產(chǎn)品營銷總監(jiān)Zachi Friedman表示,盡管壓電技術已經(jīng)存在多年,但在將其用于揚聲器方面取得的突破,在一定程度上是臺灣晶圓代工企業(yè)臺積電(TSMC)的成果。該公司開發(fā)了一種非常薄的壓電材料。

    Friedman表示:“最初,臺積電制造了這種材料,但我們幫助他們進一步開發(fā)了用于揚聲器換能器的材料!

    當用硅代替塑料或紙作為揚聲器膜片時,換能器就變成了固態(tài)揚聲器。據(jù)該公司介紹,這款揚聲器的重量約為同類線圈揚聲器的十分之一,尺寸約為其40%。xMEMS固態(tài)微型揚聲器沒有活動部件,因此比音圈揚聲器更可靠、更耐用,甚至達到了防塵、防汗的IP58標準。

    更高的性能

    固態(tài)設計也提高了性能。xMEMS公司表示,通過壓阻式硅MEMS膜架構生產(chǎn)的揚聲器硬度提高了95倍,提高了清晰度,并消除了傳統(tǒng)揚聲器膜材料產(chǎn)生的渾濁中音和高音響應。

    據(jù)報道,硅膜結(jié)構的脈沖響應速度是傳統(tǒng)設計的150倍,與線圈結(jié)構相比,提高了聲音的再現(xiàn)能力。

    xMEMS從2020年開始使用其壓阻式MEMS技術(稱為Montara)對傳感器進行采樣,用于微型揚聲器。該公司最近開始交付三種固態(tài)保真解決方案

    第一種是Cowell,這是一種微型固態(tài)揚聲器,可以提供高頻響應和清晰度,外加一個更寬的聲場,用于TWS耳機和助聽器。

    第二個是Skyline DynamicVent,這是一種壓電式、DSP可控(數(shù)字信號處理,Digital Signal Processing,DSP)的通風口,融合了開式和閉式耳塞和助聽器的優(yōu)點。Skyline提供了主動環(huán)境控制(Active Ambient Control,AAC),當人們的耳朵被遮住時,消除了自身聲音或腳步聲的不舒服放大。

    第三種是Montara Plus,它是Montara的繼承者,可以實現(xiàn)高達120dB@200Hz的聲壓級,適合作為一個全帶寬的換能器,用于音響愛好者級別的高分辨率入耳監(jiān)聽器。該設計可以實現(xiàn)更小、更輕、更簡單的IEM設計,避免了多驅(qū)動IEM實現(xiàn)的相位對齊和設計復雜性。

    據(jù)xMEMS的Zachi Friedman稱,該公司預計今年晚些時候?qū)l(fā)布使用其壓阻式硅MEMS揚聲器技術的OEM應用。

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