传统上,驱动器——我们有线和无线耳塞中的微型扬声器——由纸、铜和磁铁等各种材料制成。制造它们通常需要人手。耳塞制造商在一个耳塞中包含多个驱动器以实现他们正在寻找的全频率响应的情况并不少见。不过现在, xMEMS Labs开发了一种完全不同类型的驱动器,它使用与微芯片中相同的硅材料,并使用相同的全自动制造工艺制造。
该公司宣布,除了世界上第一个 MEMS 微型扬声器 Montara 之外,它还推出了两款新型号:Cowell,一种可以与动态驱动器配对的 MEMS 驱动器,以及 Montara Plus,一种高性能设备适用于发烧级入耳式监听器 (IEM) 。这三种型号都比最小的同等传统驱动器小三倍,这可能使它们成为助听器和音乐收听设备的绝佳选择。
如果“MEMS”一词听起来很熟悉,那是因为这个代表微机电系统的首字母缩略词已经描述了一种用于从无线耳塞到笔记本电脑的许多电子产品中的麦克风类型。麦克风和扬声器本质上是同一枚硬币的两个面。一种从环境中获取声音并将其转化为电信号,另一种获取电信号并将其转化为声音,因此有人想出如何制造基于 MEMS 的扬声器只是时间问题。
耳塞内两种最常见的驱动器设计是动态驱动器——它们与您过去在全尺寸立体声扬声器上看到的圆形锥形扬声器相同,但按比例缩小了——和平衡电枢 (BA)。两者都使用许多小零件来移动最终产生我们听到的声音的空气。相比之下,MEMS 驱动器非常简单:一对超薄硅膜充当“隔膜”(它们移动空气),这些膜与压电材料层结合,充当“马达”(它们迫使硅响应电信号而移动)。
xMEMS 表示,这为其设计带来了优于传统驱动器的固有优势。其中一些好处纯粹是经济上的。音频制造商通常被迫测试他们的驱动程序,以确保每对耳塞或耳机都能得到接近匹配的设置,否则,它们产生的声音将受到影响。使用微芯片制造工艺意味着数百个 MEMS 驱动器可以从一个高度一致的晶圆同时生产,几乎可以保证每个驱动器都在匹配性能的误差范围内。
其他好处更为明显。其材料和设计使这些硅扬声器防水防尘,开箱即用,达到IP58 等级——无需设计防水外壳来保护它们。由于没有移动部件,它们也非常坚固,可以承受冲击方面的大量滥用。
音频质量也可能有一些显着的提高。例如,xMEMS 表示其扬声器提供极快的瞬态响应——这是扬声器准确地从一种频率或声音转换到另一种频率或声音的能力。据称,硅膜的硬度比传统隔膜材料高出 9,400%,驱动器的结构产生的响应时间快了惊人的 14,900%。据该公司称,这种差异在中频和高频精度方面尤为明显。
最后,xMEMS 还声称,这些增强功能使其驱动程序更适合空间音频和高分辨率音频,这是流媒体音频领域的两个快速增长的趋势。
这听起来好得令人难以置信吗? MEMS 驱动器,至少目前,不能在所有情况下完全取代动态或 BA 驱动器。主动降噪 (ANC) 耳塞就是一个很好的例子。 ANC 耳塞通常是通风的,这意味着一定量的外部声音可以进入,这需要能够在较低频率下产生相对较高音量的驱动器。目前,这不是 MEMS 的强项,因此当制造商想要在 ANC 耳塞中使用它们时,它们需要与传统的动态驱动器配对以填补低端。
MEMS 技术的优势在于其体积小,非常适合耳塞式耳机,但它也可以用于更大的扬声器。然而,在这些情况下,驱动器将仅限于用作高音扬声器,至少在可预见的未来是这样。
如果您想听到 xMEMS 驱动程序的实际运行情况,最好的办法是在每年举行的几个音频节目之一中找到演示。但是,如果您想走在最前沿,您还可以预订一套Singularity Audio Oni IEM——第一套使用 xMEMS 的 Montara 驱动器的 IEM。抢先的价格并不便宜:Oni 在预购期间的售价为 1,500 美元,之后售价为 1,800 美元。