A empresa de semicondutores xMEMS Labs, com sede na Califórnia, disse na terça-feira que está trazendo um avanço para o mercado de fones de ouvido sem fio no final do próximo ano, após a estreia na CES 2024 – o alto-falante ultrassônico Cypress. Ele transforma ondas ultrassônicas que normalmente não conseguimos ouvir em áudio de alta resolução e frequência total com detalhes notáveis.
O micro alto-falante de estado sólido, que chegará aos fones de ouvido de várias empresas – olá, AirPods? — é um avanço porque gera pressão sonora de baixa frequência para uma resposta de graves completa.
Isso o torna um verdadeiro substituto para a tecnologia legada de alto-falantes que apenas foi refinada, e não substituída, desde que seus bisavós arrasaram na Victrola.
Alto-falante ultrassônico xMEMS Cypress
MEMS significa sistemas microeletromecânicos. Eles adicionam pequenos circuitos aos componentes mecânicos. Laboratórios xMEMSO novo alto-falante MEMS de estado sólido Cypress substitui a reprodução de som push-air e bobina móvel da velha escola por um “princípio de transdução de modulação de amplitude ultrassônica”.
Pegue? Não? Bem, “a modulação ultrassônica transforma pulsos de ar ultrassônicos em som rico, detalhado, com graves pesados e de alta fidelidade, representando o primeiro alternativa sem concessões ao conceito de bobina móvel para micro alto-falantes de alto volume com cancelamento de ruído ativo (ANC) para consumidores”, o disse a empresa.
Em outras palavras, esta é uma mudança fundamental em relação aos antigos designs de alto-falantes que emitem som através de um amplificador que gera ar empurrado contra um diafragma.
Usando um processo semicondutor de alto volume, o xMEMS planeja fazer com o áudio o que a tecnologia de estado sólido já fez com o vídeo HD, microfones e armazenamento de dados – essencialmente eliminando o analógico sem diminuir a qualidade (e até mesmo melhorá-la). Cypress tem 25 patentes por trás disso, disse a empresa.
“Ao mudar para um som baseado no princípio do ultrassom, o micro alto-falante xMEMS Cypress agora pode substituir oficialmente o tradicional alto-falantes de bobina e ímã em fones de ouvido com cancelamento de ruído ativo”, disse Mike Housholder, vice-presidente de marketing, desenvolvimento de negócios e xMEMS Engenharia de sistemas. “Cypress mantém todos os benefícios dos alto-falantes existentes do xMEMS, ao mesmo tempo que é 40 vezes mais alto em baixas frequências, atendendo a um requisito fundamental para fones de ouvido ANC.”
Ideal para desempenho ANC
Foto: maçã
Para ser mais específico, a empresa disse que o Cypress atinge níveis de pressão sonora (SPL) superiores a 140dB, tão baixos quanto 20 Hz. A empresa acrescentou que isso é “consistente com os melhores alto-falantes de bobina legados de 10-12 mm” encontrados em premium fones de ouvido.
E a referência doméstica a “40 vezes mais alto” é em comparação com os alto-falantes da geração anterior do xMEMS, já encontrados em produtos de empresas como Soranik, Criativo e Indústrias de Singularidade. A principal diferença com o Cypress é que seu driver xMEMS de gama completa não requer um design híbrido adicionando um componente para aumentar os graves.
A empresa também enfatizou como MEMS e modulação ultrassônica com SPL de frequência superbaixa significarão grandes coisas para melhorar o desempenho ANC em fones de ouvido:
A conversão elétrica para acústica mais rápida da Cypress [do que os alto-falantes de bobina legados] pode contribuir para largura de banda ANC mais ampla (ou seja, extensão do ANC para cancelar fontes de ruído de frequência mais alta, como um choro bebê). Além disso, o tempo de conversão elétrico-acústico quase constante do Cypress (atraso de grupo) pode reduzir o filtro DSP complexidade que, por sua vez, leva a menor latência de DSP, erros de arredondamento e consumo de energia durante o processamento ANC.
Produzindo áudio de alta resolução com mais eficiência
Cypress aproveita a velocidade, precisão e uniformidade associadas ao MEMS para produzir áudio de alta resolução com mais eficiência do que os alto-falantes de bobina legados. Em vez de simplesmente gerar som em uma banda audível como os alto-falantes helicoidais, a Cypress usa tecnologia para produzir uma cópia acústica exata do sinal em todas as frequências.
O modulador do micro alto-falante gera uma onda ultrassônica seguindo a amplitude do sinal de áudio fonte. Em seguida, um demodulador transfere a energia da onda para uma banda base, resultando em um som que podemos ouvir. Por ser uma cópia exata do sinal original, é mais fiel a uma gravação do que outros alto-falantes, disse a empresa.
E isso inclui os atuais formatos de som de alta resolução e áudio espacial.
“Cypress não apenas revoluciona a forma como o som pode ser reproduzido a partir de um sinal elétrico, mas também redefine como ele deve ser reproduzido”, disse Jemm Liang, CTO do xMEMS.
Principais recursos dos alto-falantes ultrassônicos xMEMS Cypress
Foto: Laboratórios xMEMS
Aqui está uma lista com marcadores que o xMEMS usa para descrever o que tornará o Cypress excelente:
- Resposta mecânica mais rápida para detalhes, clareza e separação incomparáveis
- Mudança de fase quase zero para reprodução de som mais precisa e inalterada
- Consistência de fase superior entre peças para precisão de imagem espacial incomparável
- Os diafragmas de silício rígidos eliminam a quebra do alto-falante para uma clareza incomparável de médios/agudos.
- Não magnético, para menor peso e interferência eletromagnética reduzida
- Qualidade superior, confiabilidade e uniformidade peça a peça do semicondutor de estado sólido
processo
Produção econômica
xMEMS acrescentou que os alto-falantes ultrassônicos Cypress podem competir em custo com alto-falantes agora no mercado de massa fones de ouvido e fones de ouvido por causa da parceria de fabricação da empresa com a TSMC – a mesma empresa que fabrica chips de silício da Apple.
No processo, novos materiais piezoelétricos de película fina são fundamentais, assim como um diafragma/driver de silício substituindo o que normalmente seria plástico, papel, fibra de carbono ou outro material em uma armadura balanceada ou dinâmica motorista. O tamanho reduzido do Cypress também economiza espaço e peso, provavelmente resultando em fones de ouvido ainda menores e mais leves do que você está acostumado.
A xMEMS disse que já existe capacidade de produção de alta capacidade que deve resultar em produtos consistentes e confiáveis. No que diz respeito ao custo, isso ainda precisa ser visto nos fones de ouvido de produção que incluem o Cypress.
Quando posso obter fones de ouvido ultrassônicos?
Atualmente, xMEMS está oferecendo amostras de protótipos Cypress para clientes selecionados, com demonstrações planejadas com agendamento na CES 2024 em Las Vegas, de 9 a 12 de janeiro. Amostras candidatas à produção do Cypress e do chip controlador/amplificador Alta estarão disponíveis em junho de 2024, disse xMEMS. Ela planeja a produção em massa para uso em produtos reais a partir do final de 2024.
