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[CES 2018]意法半导体与USound携手 推出MEMS矽微扬声器
Dressing udstyr   2018年01月11日 星期四 浏览人次: [4872]

意法半导体(STMicroelectronics)和创新型科技公司USound,推出世界首款矽微扬声器,双方於去年宣布之技术合作协定的研发成果。新产品的工程样片正提供给主要客户进行测试,并於2018年拉斯维加斯消费性电子展CES 2018期间展出。

新款扬声器尺寸非常小,其厚度可??创下目前世界最薄的记录,重量不到普通扬声器的一半。采用这种扬声器後,耳塞、耳机、扩增实境/虚拟实境(AR/VR)眼镜等穿戴式装置将变得更轻巧、舒适。新产品功耗极低,电源使用更小的电池,可进一步节省空间,降低重量。而且,产生的热能亦较普通扬声器小很多。

如同MEMS(微机电系统)产品,新款扬声器采用了可颠覆手机和穿戴式装置功能的MEMS技术。高性能的MEMS运动感测器、压力感测器、麦克风晶片是实现环境感知、导航、追踪等重要功能所需的关键技术。

随着MEMS技术进步且被应用到扬声器上,设计人员可进一步降低音讯子系统的尺寸和功耗,开发如3D sound音效一样的创新功能。据MEMS产业分析机构Yole Developpement指出,目前微扬声器总市值为87亿美元, 预计MEMS厂商将利用矽微扬声器抢攻市占率。

意法半导体??总裁暨MEMS微致动器产品部总经理Anton Hofmeister表示,「这个专案的成功离不开USound的设计能力和意法半导体在MEMS技术制程上所投入的心力,包括我们的薄膜压电技术PεTra (压电感测器)。我们一起在这场MEMS微扬声器商用化的竞赛中取得胜利,利用压电致动器技术开发出一个尺寸更小、效能更高、性能更好的解决方案。」

USound执行长Ferruccio Bottoni则表示,「我们的原创设计领先市场而且功能先进,为消费性电子市场创造新的商机。意法半导体为我们的原创概念提供了制造技术和产能。这些微扬声器将改变音讯和听觉的产品设计,为开发创新的音讯功能创造新机会。」

除了用於行动装置和音讯配件外,新款压电致动矽扬声器还支援各种听觉电子装置的创新,包括家庭数位助理、媒体播放器和IoT (物联网)装置。

USound於CES 2018意法半导体展示空间里展出每侧装有多个MEMS扬声器的AR/VR眼镜原型。该产品利用新扬声器之超薄、轻量和高音质等优势,呈现微音讯系统如何为使用者带来出色的音讯体验和先进功能,例如,在对尺寸、重量和功耗限制极其严格的眼镜等穿戴装置内,微扬声器矩阵可为个人音讯系统提供波束成形功能。

注释:

技术先进的MEMS微扬声器主要元件是一个利用类比音讯讯号推动振膜运动的压电致动器。这种利用压电效应的扬声器可以替代传统机电式扬声器;MEMS微扬声器完全制造於矽片上,结构更简单、工作更可靠,同时量产的生产成本将更有经济效益。在传统机电微扬声器内部有一个磁铁和平衡电枢组成的驱动结构,设计人员必须在磁铁尺寸、出风量和音质等三个叁数之间取得权衡,这使传统机电微扬声器设计和整合变得更加复杂,而新款扬声器则为设计人员节省复杂的权衡过程。

USound微扬声器专利设计利用压电材料特性驱动振膜,没有其他类型MEMS微扬声器的复杂的讯号处理电路。压电致动器让扬声器的面积变得非常小、厚度更薄、效能更出色、回应更快速,而且音讯性能更加优异。

意法半导体拥有强大的MEMS产品研发能力和产能,包括PεTra薄膜压电技术,利用技术成熟且具备大量文献记载与CMOS(互补金属氧化物半导体)相似的制程,意法半导体能够大量制造MEMS微扬声器,并拥有良好的成本效益,且晶片良率高。

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