超聲波聲音:音頻先鋒xMEMS的新型硅揚聲器重新定義人類體驗聲音的方式

作為業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，Cypress實現(xiàn)了>140dB的低頻聲壓級（SPL），可以毫不妥協(xié)地替代降噪耳塞中傳統(tǒng)的、有百年歷史的線圈揚聲器。

固態(tài)全硅微型揚聲器領(lǐng)域的先鋒xMEMS Labs今天宣布在聲音重現(xiàn)方面取得革命性突破，改變了大眾市場上真無線立體聲 (TWS) 耳塞在音頻全頻帶上創(chuàng)造高品質(zhì)、高分辨率聲音體驗的方式。

隨著其突破性的Cypress固態(tài) MEMS 揚聲器的推出，xMEMS工程師用超聲振幅調(diào)制換能原理替代了傳統(tǒng)的推氣式聲音重現(xiàn)。超聲調(diào)制將超聲空氣脈沖轉(zhuǎn)化為豐富、詳細、低音渾厚、高保真度的聲音，這將是針對大音量消費級主動降噪（ANC）耳塞微型揚聲器的第一個不折不扣的替代方案。

xMEMS的市場與業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Mike Housholder表示：“通過超聲振幅調(diào)制換能發(fā)聲原理，xMEMS Cypress微型揚聲器現(xiàn)在可以正式替代傳統(tǒng)的線圈和磁鐵揚聲器，用于主動降噪耳塞。Cypress保持了xMEMS現(xiàn)有揚聲器的所有優(yōu)勢，同時在低頻方面響亮40倍，滿足了ANC耳塞的一個關(guān)鍵要求?！?/p>

Cypress如何創(chuàng)造世界頂級音頻體驗

傳統(tǒng)線圈揚聲器在可聽頻段內(nèi)產(chǎn)生聲音，這在本質(zhì)上是低效的。Cypress利用MEMS獨特的特性，包括速度、精度和一致性，更高效地產(chǎn)生高分辨率音頻。

自 20 世紀 60 年代以來，超聲波聲音一直是一個研究課題，但從未達到廣泛商業(yè)應(yīng)用所需的聲學性能，直到 xMEMS 的 Cypress面世。

作為一個空氣脈沖發(fā)生器，Cypress包括：一個調(diào)制器，用于生成忠實跟隨預(yù)期音頻信號幅度的幅度調(diào)制超聲波（載波）；以及一個解調(diào)器，用于同步解調(diào)超聲波，將聲能傳輸?shù)交鶐В瑥亩a(chǎn)生預(yù)期的可聽聲音。

超聲脈沖的聲音包絡(luò)是源信號的精確聲學副本，這意味著在所有頻率上，Cypress比當前的揚聲器技術(shù)更忠實于原始錄音。由于其卓越的時域分辨率，Cypress可以更準確地再現(xiàn)當今先進的音頻格式，包括高分辨率音頻和空間音頻。

xMEMS CTO Jemm Liang表示：“Cypress不僅徹底改變了從電信號中再現(xiàn)聲音的方式，而且重新定義了聲音的再現(xiàn)方式?！?/p>

基于經(jīng)過驗證的創(chuàng)新MEMS設(shè)計

Cypress利用了與所有現(xiàn)有xMEMS產(chǎn)品相同的經(jīng)過生產(chǎn)驗證的MEMS平臺，并與傳統(tǒng)線圈架構(gòu)相比，充分利用了xMEMS現(xiàn)有固態(tài)揚聲器設(shè)計的所有優(yōu)勢，包括：

●   更快的機械響應(yīng)，實現(xiàn)無與倫比的細節(jié)、清晰度和分離度

●   幾乎零相移，實現(xiàn)最準確、未改變的聲音重現(xiàn)

●   卓越的樣品間相位一致性，以實現(xiàn)無與倫比的空間成像精度

●   剛性硅振膜，消除了揚聲器的分割振動，實現(xiàn)了無與倫比的中/高音清晰度

●   無磁性，減少了重量和電磁干擾

●   固態(tài)半導體工藝帶來的卓越質(zhì)量、可靠性和樣品間的一致性

現(xiàn)在，Cypress 采用 6.3 x 6.5 x 1.65mm 封裝（對角線 9mm），與xMEMS上一代揚聲器相比，在低頻方面響亮40倍，提供更強、更深的低音，與最好的10-12毫米傳統(tǒng)線圈揚聲器一致，包括低至20Hz并高于140 dB的聲壓級（SPL）*。

MEMS和超聲調(diào)制是ANC性能的理想選擇

這種額外的低頻聲壓級對于ANC耳塞至關(guān)重要。有了Cypress，xMEMS 帶來了優(yōu)于傳統(tǒng)線圈揚聲器的獨特優(yōu)勢，可進一步改進 ANC 應(yīng)用。Cypress更快的電聲轉(zhuǎn)換可以有助于擴展ANC帶寬（即擴展ANC以消除更高頻率的噪音源，如嬰兒的哭泣聲）。此外，Cypress的電聲轉(zhuǎn)換時間（群延遲）近乎恒定，可以降低DSP濾波器的復雜性，進而減少處理ANC時的DSP延遲、舍入誤差和功耗。

可用性

Cypress全功能原型硅片目前正在向部分早期客戶提供樣品。Cypress和配套的Alta控制器/放大器ASIC的生產(chǎn)候選樣品將于2024年6月提供樣品。計劃于2024年底開始量產(chǎn)。

xMEMS將于2024年1月9日至12日，在內(nèi)華達州拉斯維加斯舉辦的CES 2024展會上，通過預(yù)約方式演示Cypress。