xMEMS的全硅固态高保真微型扬声器现已上市

高保真音频公司xMEMS宣布，三种基于硅的扬声器解决方案将在下一代音频设备中集成。这一宣布是在该公司2023年推出Montara Plus和Skyline MEMS扬声器之后发布的，该扬声器与Cowell设备一起完成了固态音频三位一体。

 

一个使用Montara Plus扬声器的示例设备允许以较小的形状因子实现高输出，使其适用于入耳式显示器（IEM）。图像由xMEMS提供

 

每个扬声器都为设计师带来了独特的优势，但与传统的线圈和磁体结构相比，它们都依赖于固态设计。虽然固态扬声器并不是一个新想法，但它对小型设备的好处是巨大的。本文研究了固态、线圈和磁体架构之间的差异，以及三种新推出的xMEMS器件的具体性能规格。此外，我们将讨论固态扬声器的未来，以确定未来如何以及在哪里可以找到它们。

 

全硅音频

典型的线圈和磁铁扬声器利用永磁体和线圈来产生声波所需的物理运动。由于感应场与线圈的电流成比例，线圈和磁体依赖于高电流来产生大的响应。此外，这些扬声器的固有频率与人类的听力一致，从而产生了一些不希望的影响，如分手。

 

线圈和磁铁扬声器使用一个与永磁体结合的线圈来感应锥体中的运动，从而产生声波。图片由Audiofanzine提供

 

另一方面，固态扬声器利用硅的硬度，将破裂的频率范围推过人类听觉的范围，从而提高扬声器的保真度。此外，由于增加了固有频率，压电驱动扬声器表现出更好的脉冲响应。它们也很容易大规模生产。

 

基于MEMS的扬声器由于改善了压电致动器的覆盖范围而提供了一些音频改进。图像由xMEMS提供

 

xMEMS的微型音频设备

xMEMS目前提供三种基于MEMS的音频设备，所有这些设备都具有独特的优势。最古老的设备被称为Cowell，针对真正的无线声音（TWS）和助听器应用，在1 kHz时提供高达110 dB的SPL。之所以选择这些目标应用，可能是因为该设备的性能相对于尺寸有所提高，从而提高了面积效率和接收器电子设备的空间。

下一款xMEMS设备是Skyline，旨在结合开放式和封闭式耳机的优点。该设备使用DynamicVent技术，可以由用户控制，以提供噪音消除或随意透明。此外，可编程通风口提高了音频和直通性能，并减少了遮挡对用户体验的影响。

 

由于Skyline通风口，xMEMS的Skyline设备针对自适应消除/透明度应用。图像由xMEMS提供

 

最后，Montara Plus为MEMS扬声器提供了“世界上最高的输出”，在200 Hz时可达到120 dB SPL。Montara Plus还提供全带宽响应，使其适用于高保真紧凑的IEM，用于发烧友级应用。

 

硅级高保真音频

xMEMS已与一家纯铸造MEMS制造商合作，使其设备普遍可用。硅级集成的好处可能最终使设计者受益，使他们能够利用可靠的半导体技术来降低校准要求。

随着微型扬声器和无线音频设备变得越来越普遍，设计师们现在可能在他们的工具带上有了一个额外的工具。从初步结果来看，固态扬声器似乎有足够的优势来占领更多的高保真音频市场。随着工程师在设计中包括类似xMEMS的设备，将有更多的性能数据可用于将这些设备与现有的音频架构进行比较。