Kalifornská polovodičová spoločnosť xMEMS Labs v utorok uviedla, že koncom budúceho roka prináša prelom na trh s bezdrôtovými slúchadlami po debute na CES 2024 – ultrazvukový reproduktor Cypress. Premieňa ultrazvukové vlny, ktoré bežne ani nepočujeme, na plnofrekvenčný zvuk vo vysokom rozlíšení s pozoruhodnými detailmi.
Pevný mikro reproduktor, ktorý si nájde cestu do slúchadiel a slúchadiel rôznych spoločností – ahoj, AirPods? — je prelomový, pretože generuje nízkofrekvenčný akustický tlak pre plnú basovú odozvu.
To z neho robí skutočnú náhradu za starú technológiu reproduktorov, ktorá bola iba zdokonalená, nie nahradená, odkedy vaši prarodičia otriasli Victrolou.
Ultrazvukový reproduktor xMEMS Cypress
MEMS je skratka pre mikroelektromechanické systémy. Pridávajú drobné obvody k mechanickým komponentom. xMEMS Labs“ nový polovodičový MEMS reproduktor Cypress nahrádza starú reprodukciu zvuku push-air a pohyblivou cievkou pomocou „princípu ultrazvukovej amplitúdovej modulácie transdukcie“.
Získať to? nie? Nuž, „ultrazvuková modulácia premení ultrazvukové vzduchové impulzy na bohatý, detailný, basový zvuk s vysokou vernosťou, ktorý predstavuje prvý Bezkompromisná alternatíva ku konceptu pohyblivej cievky pre veľkoobjemové mikro reproduktory do uší s aktívnym potlačením hluku (ANC) pre spotrebiteľov,“ uviedla spoločnosť.
Inými slovami, ide o zásadnú zmenu oproti starým dizajnom reproduktorov, ktoré vydávajú zvuk cez zosilňovač generujúci vzduch tlačený proti membráne.
Pomocou vysokoobjemového polovodičového procesu plánuje xMEMS urobiť pre zvuk to, čo už technológia v polovodičovom stave urobila pre HD video, mikrofóny a dátové úložisko – v podstate sa odoberá analóg bez toho, aby sa ubrala kvalita (a dokonca sa zlepšila). Cypress má za sebou 25 patentov, uviedla spoločnosť.
„Prechodom na zvuk z princípu ultrazvuku môže teraz mikro reproduktor xMEMS Cypress oficiálne nahradiť tradičné cievkové a magnetické reproduktory v slúchadlách s aktívnym potlačením hluku,“ povedal Mike Housholder, viceprezident xMEMS pre marketing, rozvoj podnikania a Systémové inžinierstvo. „Cypress si zachováva všetky výhody existujúcich reproduktorov xMEMS, pričom je 40-krát hlasnejší pri nízkych frekvenciách, čím spĺňa kľúčovú požiadavku na slúchadlá ANC.“
Ideálne pre výkon ANC
Foto: Apple
Aby sme boli konkrétni, spoločnosť uviedla, že Cypress dosahuje hladiny akustického tlaku (SPL) vyššie ako 140 dB tak nízke, 20 Hz. Spoločnosť dodala, že je to „v súlade s najlepšími 10-12 mm starými cievkovými reproduktormi“, ktoré sa nachádzajú v prémiových štuple do uší.
A odkaz domácností na „40-krát hlasnejšie“ je v porovnaní s reproduktormi predchádzajúcej generácie xMEMS, ktoré sa už nachádzajú v produktoch spoločností ako Soranik, Kreatívne a Singularity Industries. Kľúčový rozdiel od Cypress je v tom, že jeho ovládač xMEMS v plnom rozsahu nevyžaduje hybridný dizajn pridávajúci komponent na napumpovanie nízkej úrovne.
Spoločnosť tiež zdôraznila, že MEMS a ultrazvuková modulácia so supernízkofrekvenčným SPL budú znamenať skvelé veci pre lepší výkon ANC v slúchadlách:
Rýchlejšia elektricko-akustická konverzia Cypressu [ako staršie cievkové reproduktory] môže prispieť širšia šírka pásma ANC (t. j. rozšírenie ANC na zrušenie zdrojov hluku s vyššou frekvenciou, ako je plač dieťa). Navyše, takmer konštantný čas konverzie elektrickej energie na akustickú (skupinové oneskorenie) spoločnosti Cypress môže znížiť filter DSP zložitosť, ktorá následne vedie ku kratšej latencii DSP, chybám zaokrúhľovania a spotrebe energie pri spracovaní ANC.
Efektívnejšia produkcia zvuku vo vysokom rozlíšení
Cypress využíva rýchlosť, presnosť a jednotnosť spojenú s MEMS, aby produkoval zvuk vo vysokom rozlíšení efektívnejšie, než to dokážu staré cievkové reproduktory. Namiesto jednoduchého generovania zvuku v počuteľnom pásme, ako sú cievkové reproduktory, Cypress používa technológiu na vytvorenie presnej akustickej kópie signálu na všetkých frekvenciách.
Modulátor mikroreproduktora generuje ultrazvukovú vlnu podľa amplitúdy zdrojového zvukového signálu. Potom demodulátor prenesie energiu vlny nadol do základného pásma, výsledkom čoho je zvuk, ktorý môžeme počuť. Pretože je to presná kópia pôvodného signálu, je vernejšia nahrávke ako iné reproduktory, uviedla spoločnosť.
A to zahŕňa dnešné zvukové formáty s vysokým rozlíšením a priestorový zvuk.
„Cypress nielenže prináša revolúciu v tom, ako možno zvuk reprodukovať z elektrického signálu, ale tiež nanovo definuje, ako by sa mal reprodukovať,“ povedal Jemm Liang, technický riaditeľ xMEMS.
Kľúčové vlastnosti ultrazvukových reproduktorov xMEMS Cypress
Foto: xMEMS Labs
Tu je zoznam odrážok, ktorý xMEMS používa na opis toho, čo urobí Cypress skvelým:
- Rýchlejšia mechanická odozva pre bezkonkurenčné detaily, čistotu a oddelenie
- Takmer nulový fázový posun pre najpresnejšiu, nezmenenú reprodukciu zvuku
- Vynikajúca konzistencia fáz medzi jednotlivými časťami pre bezkonkurenčnú presnosť priestorového zobrazovania
- Pevné silikónové membrány eliminujú rozpad reproduktorov pre bezkonkurenčnú čistotu stredov a výšok.
- Nemagnetické, pre nižšiu hmotnosť a znížené elektromagnetické rušenie
- Vynikajúca kvalita, spoľahlivosť a jednotnosť medzi jednotlivými časťami polovodiča v pevnej fáze
proces
Nákladovo efektívna výroba
xMEMS dodal, že ultrazvukové reproduktory Cypress môžu cenovo konkurovať reproduktorom, ktoré sú teraz na masovom trhu slúchadlá a slúchadlá do uší z dôvodu výrobného partnerstva spoločnosti s TSMC – tou istou spoločnosťou že vyrába silikónové čipy Apple.
V tomto procese sú kľúčové nové tenkovrstvové piezomateriály, ako aj silikónová membrána/ovládač nahrádzajúci to, by normálne bol plast, papier, uhlíkové vlákno alebo iný materiál s vyváženou armatúrou alebo dynamickou vodič. Malý rozmer Cypress tiež šetrí priestor a hmotnosť, čo pravdepodobne vedie k ešte menším a ľahším náušníkom, než na aké ste zvyknutí.
xMEMS uviedol, že vysokokapacitná výrobná kapacita, ktorá by mala viesť k konzistentným a spoľahlivým produktom, je už zavedená. Pokiaľ ide o náklady, to sa ešte uvidí v produkčných slúchadlách, ktoré zahŕňajú Cypress.
Kedy môžem získať ultrazvukové slúchadlá?
xMEMS v súčasnosti ponúka vzorky prototypov Cypress pre vybraných prvých zákazníkov, pričom ukážky sú plánované po dohode na CES 2024 v Las Vegas, 9. až 12. januára. Kandidátske vzorky Cypress a sprievodného čipu ovládača/zosilňovača Alta budú k dispozícii v júni 2024, uviedol xMEMS. Plánuje masovú výrobu na použitie v skutočných produktoch od konca roku 2024.