Het in Californië gevestigde halfgeleiderbedrijf xMEMS Labs zei dinsdag dat het eind volgend jaar een doorbraak zal brengen op de markt voor draadloze oordopjes na een debuut op CES 2024: de Cypress ultrasone luidspreker. Het zet ultrasone golven die we normaal gesproken niet eens kunnen horen, om in hi-res audio met volledige frequentie en opmerkelijke details.
De solid-state microluidspreker, die zijn weg zal vinden naar de oordopjes en koptelefoons van verschillende bedrijven – hallo, AirPods? — is een doorbraak omdat het laagfrequente geluidsdruk genereert voor een volle basweergave.
Dat maakt het tot een echte vervanging voor de oudere luidsprekertechnologie die alleen maar is verfijnd en niet is vervangen sinds uw overgrootouders de Victrola op zijn kop zetten.
xMEMS Cypress ultrasone luidspreker
MEMS staat voor micro-elektromechanische systemen. Ze voegen kleine schakelingen toe aan mechanische componenten. xMEMS-laboratoriaDe nieuwe Cypress solid-state MEMS-luidspreker vervangt ouderwetse push-air- en bewegende-spoelgeluidsweergave door een ‘ultrasoon amplitudemodulatie-transductieprincipe’.
Snap je? Nee? Welnu, “ultrasone modulatie verandert ultrasone luchtpulsen in een rijk, gedetailleerd, baszwaar, hifi-geluid, dat de eerste compromisloos alternatief voor het bewegende spoelconcept voor actieve ruisonderdrukkende (ANC) oordopjes-microluidsprekers voor consumenten met een hoog volume, "de bedrijf zei.
Met andere woorden, dit is een fundamentele verandering ten opzichte van de eeuwenoude luidsprekerontwerpen die geluid maken via een versterker die lucht genereert die tegen een diafragma wordt gedrukt.
Met behulp van een hoogvolume halfgeleiderproces is xMEMS van plan om voor audio te doen wat solid state-technologie al heeft gedaan voor HD-video: microfoons en gegevensopslag - waarbij in wezen het analoge wordt verwijderd zonder de kwaliteit weg te nemen (en deze zelfs te verbeteren). Cypress heeft 25 patenten achter de rug, aldus het bedrijf.
“Door over te stappen op een ultrasoon geluidprincipe kan de xMEMS Cypress-microluidspreker nu officieel de traditionele luidspreker vervangen spoel-en-magneetluidsprekers in actieve ruisonderdrukkende oordopjes”, zegt Mike Housholder, xMEMS’ VP Marketing, Business Development & Systeemtechniek. “Cypress behoudt alle voordelen van de bestaande xMEMS-luidsprekers, terwijl ze 40 keer luider zijn in de lage frequenties, waarmee een belangrijke vereiste voor ANC-oordopjes wordt bereikt.”
Ideaal voor ANC-prestaties
Foto: Appel
Om specifiek te zijn, zei het bedrijf dat Cypress geluidsdrukniveaus (SPL) van meer dan 140 dB bereikt, zo laag als 20 Hz. Het bedrijf voegde eraan toe dat dit “consistent is met de beste 10-12 mm oudere spoelluidsprekers” die te vinden zijn in premium oordopjes.
En de verwijzing van Householders naar “40 keer luider” is in vergelijking met de xMEMS-luidsprekers van de vorige generatie, die al te vinden zijn in producten van bedrijven als Soranik, Creatief En Singulariteitsindustrieën. Het belangrijkste verschil met Cypress is dat de xMEMS-driver met volledig bereik geen hybride ontwerp vereist, waarbij een component wordt toegevoegd om de lage tonen op te pompen.
Het bedrijf benadrukte ook hoe MEMS en ultrasone modulatie met super-laagfrequente SPL geweldige dingen zullen betekenen voor verbeterde ANC-prestaties in oordopjes:
De snellere elektrisch-naar-akoestische conversie van Cypress [dan oudere spoelluidsprekers] kan hieraan bijdragen bredere ANC-bandbreedte (d.w.z. uitbreiding van ANC om ruisbronnen met een hogere frequentie, zoals huilen, te annuleren Baby). Bovendien kan de vrijwel constante elektrisch-naar-akoestische conversietijd van Cypress (groepsvertraging) het DSP-filter verminderen complexiteit, wat op zijn beurt leidt tot een kortere DSP-latentie, afrondingsfouten en energieverbruik bij de verwerking ANC.
Efficiënter audio met hoge resolutie produceren
Cypress profiteert van de snelheid, precisie en uniformiteit die gepaard gaat met MEMS om hi-res audio efficiënter te produceren dan oudere spoelluidsprekers. In plaats van eenvoudigweg geluid te genereren in een hoorbare band zoals spoelluidsprekers, gebruikt Cypress technologie om een exacte akoestische kopie van het signaal over alle frequenties te produceren.
De modulator van de microluidspreker genereert een ultrasone golf die de amplitude van het bronaudiosignaal volgt. Vervolgens brengt een demodulator de energie van de golf over naar een basisband, wat resulteert in geluid dat we kunnen horen. Omdat het een exacte kopie is van het originele signaal, is het getrouwer aan een opname dan andere luidsprekers, aldus het bedrijf.
En dat geldt ook voor de huidige geluidsformaten met hoge resolutie en ruimtelijke audio.
“Cypress zorgt niet alleen voor een revolutie in de manier waarop geluid kan worden gereproduceerd uit een elektrisch signaal, maar herdefinieert ook hoe het moet worden gereproduceerd”, zegt Jemm Liang, xMEMS CTO.
De belangrijkste kenmerken van xMEMS Cypress ultrasone luidsprekers
Foto: xMEMS Labs
Hier is een lijst met opsommingen die xMEMS gebruikt om te beschrijven wat Cypress geweldig zal maken:
- Snellere mechanische respons voor ongeëvenaarde details, helderheid en scheiding
- Bijna nul faseverschuiving voor de meest nauwkeurige, ongewijzigde geluidsweergave
- Superieure faseconsistentie van onderdeel tot onderdeel voor ongeëvenaarde nauwkeurigheid van ruimtelijke beeldvorming
- Stijve siliciummembranen voorkomen dat de luidsprekers kapot gaan, voor een ongeëvenaarde helderheid van midden en hoge tonen.
- Niet-magnetisch, voor een lager gewicht en minder elektromagnetische interferentie
- Superieure kwaliteit, betrouwbaarheid en uniformiteit van onderdeel tot onderdeel van de halfgeleider halfgeleider
proces
Kosteneffectieve productie
xMEMS voegde eraan toe dat Cypress ultrasone luidsprekers op prijs kunnen concurreren met luidsprekers die nu op de massamarkt zijn hoofdtelefoons en oordopjes vanwege de productiepartnerschap van het bedrijf met TSMC – hetzelfde bedrijf Dat maakt siliciumchips van Apple.
Daarbij zijn nieuwe dunnefilm-piëzomaterialen van cruciaal belang, evenals een siliciumdiafragma/driver die dat vervangt zou normaal gesproken plastic, papier, koolstofvezel of een ander materiaal zijn in een gebalanceerd armatuur of dynamisch bestuurder. De kleine voetafdruk van Cypress bespaart ook ruimte en gewicht, wat waarschijnlijk resulteert in nog kleinere en lichtere oordopjes dan je gewend bent.
xMEMS zei dat de productiecapaciteit met hoge capaciteit die zou moeten resulteren in consistente en betrouwbare producten al aanwezig is. Wat de kosten betreft, valt dat nog te bezien bij productie-oordopjes met Cypress.
Wanneer kan ik ultrasone oordopjes krijgen?
xMEMS biedt momenteel prototypes van Cypress aan aan geselecteerde vroege klanten, met demo's gepland op afspraak op CES 2024 in Las Vegas, van 9 tot en met 12 januari. Productiekandidaatmonsters van Cypress en de bijbehorende Alta-controller/versterkerchip zullen in juni 2024 beschikbaar komen, aldus xMEMS. Het plant massaproductie voor gebruik in daadwerkelijke producten vanaf eind 2024.