xMEMS发布全球首款单片式MEMS扬声器

winniewei 提交于 周三, 07/08/2020
xMEMS发布全球首款单片式MEMS扬声器

扬声器并不是我们传统报道的一部分,但今天xMEMS宣布的新扬声器技术是大家应该注意的。我们所熟知的音圈扬声器已经以这样或那样的形式存在了一百多年,是我们体验音频播放的基础。在过去的几年里,半导体制造变得更加普遍和容易获得,MEMS(微机电系统)技术现在已经发展到我们可以设计出具有与传统动态驱动器或平衡电枢单元根本不同特性的扬声器。

xMEMS是一家新成立的公司,成立于2017年,总部位于加州圣克拉拉,在台湾设有分公司。到目前为止,该公司一直处于隐身模式,直到今天才公开发布任何产品。据悉,该公司的动机是利用创始人多年来在不同MEMS设计公司积累的丰富经验,打破数十年来的扬声器技术壁垒,用全新的创新纯硅解决方案重塑声音。

xMEMS纯硅扬声器的制造与传统扬声器的制造有很大不同。扬声器本质上只是一个单片,通过典型的光刻制造工艺制造,就像其他硅芯片的设计一样。由于这种单片设计方面的原因,与音圈设计相比,生产线的复杂性大大降低,因为音圈设计需要大量精密组装,需要数千名工厂工人。

该公司不想透露该设计的实际工艺节点,但他们只确认了这是一项200mm晶圆技术。除了制造线的简化,MEMS扬声器光刻方面的另一大优势是其制造精度和重复性明显优于变化较大的音圈设计。机械方面的设计也有关键的优势,例如更高的膜运动一致性,可以实现更高的响应性和更低的THD的主动降噪。

xMEMS的Montara设计采用8.4 x 6.06 mm的硅模(50.9mm²),有6个所谓的扬声器 "单元",即在整个芯片上重复出现的单个扬声器MEMS元件。扬声器的频率响应覆盖了从10Hz到20KHz的全部范围,这是目前的动态驱动器或平衡电枢驱动器所存在的问题,也是为什么我们看到采用多个这样的扬声器来覆盖频率范围的不同部分。

据称,这种设计具有极好的失真特性,能够与平面磁性设计相媲美,并承诺在200Hz-20KHz范围内仅有0.5%的THD。由于这些扬声器是电容式压电驱动而非电流驱动,因此能够将功耗降低到典型音圈驱动器的零头,仅使用42µW的功率。

尺寸也是新技术的一个关键优势。目前xMEMS正在生产一种标准封装方案,声音垂直地从封装中传出,其占地面积为上述的8.4×6.05×0.985mm,但我们还将看到一种侧面发射的方案,它具有相同的尺寸,然而允许制造商更好地管理内部耳机设计和组件定位。

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来源:cnBeta.COM

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