МЭМС-динамики в форм-факторе микрочипов

Фирма USound разработала микроэлектромеханические (МЭМС) динамики в форм-факторе микрочипов, предназначенные для наушников-вкладышей, смартфонов, наушников с несколькими излучателями и IoT-оборудования. Серийное производство новых компонентов стартует в 1-ом квартале 2018 г. Образец разработки будет представлен к концу года.

По словам представителей USound, сложной задачей оказалось достичь хорошего звучания МЭМС-излучателей. Причина – в природе звуковых волн и условии, что размер конуса излучения должен быть пропорционален длине волны излучаемого звука. В высококачественной домашней акустической системе для сабвуферов применяются динамики с диаметром 12..15 дюймов, для средних частот – с диаметром 3..6 дюймов, для высоких – до дюйма.

Для портативных решений размер излучателя должен быть кратен длине волны излучаемых звуков. Кроме того, для улучшения качества звучания применяется механическая и электронная эквализация частот. Также в высококачественных наушниках используется несколько излучателей. Для бюджетных вариантов применяется один излучатель и функции электронной эквализации.

Сказанное справедливо и для МЭМС-динамиков от USound. Компоненты начального уровня имеют один излучатель и выполняются а корпусе микрочипового форм-фактора, припаянного напрямую к МЭМС-кристаллу. МЭМС-рамка имеет прямоугольный актуатор, колеблющий воздух за счёт пьезоэлектрического эффекта. Окружающая диафрагма герметизирует камеру. Такая конструкция обеспечивает микросекундным временем отклика, что способствует функциям шумоподавления.

Шумоподавление достигается за счёт интеграции МЭМС-микрофонов в конструкции вкладыша-наушника. Микрофон улавливает внешний шум, который в виде сигнала подмешивается в противофазе (180˚) к воспроизводимому звуку. Компания уже спроектировала ряд референсных наушников с несколькими излучателями.