压阻式硅MEMS芯片助力重塑微型扬声器 ​

压阻式硅MEMS芯片助力重塑微型扬声器

虽然半导体技术帮助改善了许多产品的设计，但该技术还没有触及扬声器领域，该领域技术仍主要依赖传统的音圈技术。虽然音圈技术价格低廉，易于制作，但它存在瞬态响应缓慢和再现不准确的问题，以及潮湿和冲击带来的可靠性问题。

xMEMS使用压电薄膜硅膜技术生产换能器，取代扬声器的线圈和磁铁。该技术在模具层面生产一个功能换能器。这种换能器模具可以封装在标准的半导体封装中，并通过传统的表面安装半导体制造设备进行处理。硅基扬声器可以在晶圆分拣过程中进行测试。

该公司产品营销总监Zachi Friedman表示，尽管压电技术已经存在多年，但在将其用于扬声器方面取得的突破，在一定程度上是台湾晶圆代工企业台积电（TSMC）的成果。该公司开发了一种非常薄的压电材料。

Friedman表示：“最初，台积电制造了这种材料，但我们帮助他们进一步开发了用于扬声器换能器的材料。”

当用硅代替塑料或纸作为扬声器膜片时，换能器就变成了固态扬声器。据该公司介绍，这款扬声器的重量约为同类线圈扬声器的十分之一，尺寸约为其40%。xMEMS固态微型扬声器没有活动部件，因此比音圈扬声器更可靠、更耐用，甚至达到了防尘、防汗的IP58标准。

更高的性能

固态设计也提高了性能。xMEMS公司表示，通过压阻式硅MEMS膜架构生产的扬声器硬度提高了95倍，提高了清晰度，并消除了传统扬声器膜材料产生的浑浊中音和高音响应。

据报道，硅膜结构的脉冲响应速度是传统设计的150倍，与线圈结构相比，提高了声音的再现能力。

xMEMS从2020年开始使用其压阻式MEMS技术（称为Montara）对传感器进行采样，用于微型扬声器。该公司最近开始交付三种固态保真解决方案

第一种是Cowell，这是一种微型固态扬声器，可以提供高频响应和清晰度，外加一个更宽的声场，用于TWS耳机和助听器。

第二个是Skyline DynamicVent，这是一种压电式、DSP可控（数字信号处理，Digital Signal Processing，DSP）的通风口，融合了开式和闭式耳塞和助听器的优点。Skyline提供了主动环境控制（Active Ambient Control，AAC），当人们的耳朵被遮住时，消除了自身声音或脚步声的不舒服放大。

第三种是Montara Plus，它是Montara的继承者，可以实现高达120dB@200Hz的声压级，适合作为一个全带宽的换能器，用于音响爱好者级别的高分辨率入耳监听器。该设计可以实现更小、更轻、更简单的IEM设计，避免了多驱动IEM实现的相位对齐和设计复杂性。

据xMEMS的Zachi Friedman称，该公司预计今年晚些时候将发布使用其压阻式硅MEMS扬声器技术的OEM应用。

信息源于：designnews

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