Недавно была представлена технология полупроводниковых твердотельных микродрайверов, которая заменяет традиционные звуковые катушки, магниты и диафрагмы в обычных динамиках. Действительно ли это революция среди носимых аудиоустройств?
Твердотельные динамики MEMS, представленные компанией xMEMS Labs — это, по сути, миниатюрные твердотельные микродрайверы на основе кремния, которые потребляют очень мало электроэнергии и, что особенно важно, могут обеспечить большую четкость звука, чем традиционные драйверы.
В традиционном динамике медная звуковая катушка прижимается к небольшой части диафрагмы, создавая звук. Но из-за минимального поверхностного контакта между звуковой катушкой и диафрагмой традиционные динамики склонны к искажениям на большой громкости. У них несколько неравномерная фазовая характеристика, а это означает, что определенные звуковые частоты попадают в наши уши в «неподходящее» время (что может привести к мутности звука, особенно в пространственном аудио). А поскольку традиционные динамики управляются при помощи сигналов тока и напряжения, они не очень хорошо воспроизводят быстрые переходные процессы (им нужно «наращивать» громкость, и они могут вибрировать, когда не следует).
Как и традиционный динамик, полупроводниковый драйвер вызывает вибрацию диафрагмы для воспроизведения звука. Но в полупроводниковом аналоге используется микроэлектромеханическая система (МЭМС), которая сочетает в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты. МЭМС используется во многих датчиках и техноллогиях, включая акселерометры в смартфонах и микрозеркала в DLP-проекторах. На самом деле динамик xMEMS мало чем отличается от компьютерного чипа, поэтому он может быть таким маленьким и компактным.
Это первый полностью кремниевый динамик с такой конструкцией. Драйвер также примечателен своим пьезоэлектрическим слоем, который контактирует почти со 100% площади поверхности кремниевой диафрагмы. Благодаря хорошему контакту с поверхностью динамики устойчивы к искажениям и обеспечивают точную фазовую характеристику (каждая частота воспроизводится в точное время). А поскольку пьезоустройства управляются сигналами напряжения, а не тока, их отличает гораздо более быстрый переходный процесс, чем в традиционных динамиках.
Станет ли эта технология прорывом? Трудно представить, как крошечное МЭМС-устройство, которое мало чем отличается от акселерометра в смартфоне, может воспроизводить звук более высокого качества, чем традиционные драйверы. Это предстоит узнать уже совсем скоро: первая пара беспроводных наушников с драйверами xMEMS должна появиться к концу 2023 года, что даст возможность опробовать новую технологию. Если технология окажется успешной, то твердотельные драйверы можно использовать в слуховых аппаратах и других носимых аудиоустройствах, включая умные очки, гарнитуры виртуальной реальности и наушники для сна.
Поделиться
