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创新的“腔体”发声MEMS扬声器开发商欲融资1000万欧元加速量产
日期:2022-05-19 来源:本站原创 浏览次数:

  原标题:创新的“腔体”发声MEMS扬声器开发商,欲融资1000万欧元加速量产

  据麦姆斯咨询介绍,从德国弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer IPMS)独立出来运营的创业公司Arioso Systems,开发了一种新型MEMS扬声器,利用硅芯片的微腔体而不是表面振膜来产生声音,可实现小尺寸和低电压驱动。相比传统方法制造的微型扬声器,Arioso Systems的新型MEMS微型扬声器在尺寸上要小十倍,且完全由硅制成。目前,这款高能效MEMS扬声器处于原型阶段,预计将在无线耳机微型化发展趋势中发挥关键作用,赋能同声传译、健康监测、支付功能和其它基于语音的互联网服务等。

  现在,无线入耳式耳机已经成为一种潮流,是人们工作、健身、旅途中的完美伴侣。然而,它们的尺寸仍然相对较大,很多组件会加速电量消耗,从而限制了互联网连接、支付功能和其他智能功能。这些智能功能需要大量的算力,因此需要更大的空间和电力供应,而当前采用振膜的微型扬声器占用了太多的设计空间。

  相比之下,Ariso Systems微型MEMS扬声器的尺寸仅为10~20平方毫米,非常适合于未来的耳戴式(hearables)应用,如同声传译、支付功能和其他基于语音的互联网服务等。

  与传统扬声器以及新开发的少数其他MEMS扬声器不同,Ariso Systems的微型MEMS扬声器不含振膜或磁铁,而是完全由100%硅制成。它们可以使用标准CMOS制造工艺进行大规模生产,成本效益高,很容易针对大规模市场进行扩展。相对于目前采用压电材料技术(生产工艺复杂且高成本)的竞争对手存在明显优势。

  Arioso Systems开发的MEMS扬声器采用了一种创新的高能效声学换能器原理。这种设计新颖的声学换能器基于纳米级静电驱动(Nano E-Drives, NED)技术,该技术是由Arioso Systems创始成员Holger Conrad在Fraunhofer IPMS任职期间开发的。与传统扬声器不同,这款新型MEMS声学换能器没有采用传统的振膜技术,而是利用多组长短不同的弯曲膜片执行器组成芯片腔体。

  通过芯片顶部和底部的开口,空气随着弯曲膜片执行器的运动而进入或逸出腔体。音频信号电压的变化,使这些NED弯曲执行器横向移动,从而挤压封闭在腔体中的空气产生声音。

  Ariso Systems首席财务官Jan Blochwitz Nimoth博士解释说:“弯曲膜片执行器相互运动,并将空气从顶部和底部推出,导致耳道内产生可以被听到的压力波动。原理上来说,鼓膜就像气泵一样受迫直接运动。”

  由于这些元件可以直接集成在硅芯片中,因此它们占用的空间很小,而且比传统扬声器更节能。利用该技术可以装备更小的电池,同时还能将电池寿命延长数小时。Ariso Systems首席执行官Hermann Schenk博士表示:“声音是在硅芯片内部产生的。没有振膜这样的外部运动部件,从而释放了大量的空间,此外,还减少了生产过程中的组装步骤。我们的微型扬声器可以在10平方毫米芯片上产生120 dB的声压级,并且音质卓越。”

  Ariso Systems新型MEMS微型扬声器利用弯曲膜片执行器产生声音

  未来,凭借MEMS扬声器的高度小型化和高能效,可以将无线耳机中节省的空间用于其他互联网应用,例如支付服务或同声传译等。用户还可以通过语音控制健康监测等功能,而无需查看智能手机。此外,这种创新的声学换能器原理也适用于助听器。

  Ariso Systems通过种子轮融资已从投资方获得260万欧元。未来两三年内,其MEMS微型扬声器将从实验室原型扩大到中试规模。Ariso Systems已经在与投资者讨论下一轮融资,该轮融资的目标预计约为1000万欧元。

  “我们拥有Fraunhofer IPMS的NED技术的独家营销权。未来几年,我们将努力成为移动音频领域MEMS扬声器技术的市场领导者。”Hermann Schenk博士在解释该公司雄心勃勃的目标时表示。