意法半导体(ST)与USound联合推出全球首个技术先进的MEMS硅微扬声器

2018-01-05 17:55:59 来源:EEFOCUS
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v片级微扬声器首批样片交付大客户;首场产品展示会列入日程
v除标准MEMS技术的成本、伸缩性、尺寸、可靠性优势外,USound压电致动器的创新设计还在音频性能上取得突破
v意法半导体MEMS技术专长和薄膜压电技术(PεTra)是新产品成功上市的关键
横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体和快速成长的创新型科技企业USound音频科技公司推出了全球首个硅微扬声器,这是双方去年发布的技术合作协议的研发成果。新产品的工程样片正交付给大客户测试,并定于2018年拉斯维加斯消费电子展 CES 2018期间展出。
 
新扬声器尺寸极小,厚度有望创当今世界最薄记录,重量不足普通扬声器的一半。采用这种扬声器后,耳塞、耳机、增强现实/虚拟现实(AR/VR)眼镜等穿戴产品将变得更小巧、舒适。新产品功耗极低,电源可以使用更小的电池,从而进一步节省空间,降低重量,而且,产生的热量也比普通扬声器小很多。
 
如同MEMS (微机电系统)产品,新扬声器同样采用让手机和穿戴产品功能发生翻天覆地变化的MEMS技术。高性能的MEMS运动传感器、压力传感器、麦克风芯片是实现环境感知、导航、跟踪等如今移动用户每天都离不开的功能所需的关键技术。随着MEMS技术进步并被应用到扬声器上,设计人员可进一步降低音频子系统的尺寸和功耗,开发像3D sound音效一样的创新功能。据MEMS工业分析机构Yole Développement的了解,目前微扬声器总市值是87亿美元[1], 预计MEMS厂商将利用硅微扬声器抢夺市场份额。
 
意法半导体副总裁兼MEMS微致动器产品部总经理Anton Hofmeister表示:“这个项目的成功离不开USound的设计能力和意法半导体在MEMS技术工艺上巨大投入,包括我们的薄膜压电技术PεTra (压电传感器)。我们一起打赢了这场MEMS微扬声器商用化竞赛,利用压电致动器技术开发出一个尺寸更小、能效更高、性能更好的解决方案。”
 
USound首席执行官Ferruccio Bottoni表示:“我们的原创设计领先市场,功能先进,为消费电子市场创造了新商机。意法半导体为我们的原创概念提供了制造技术和产能,这些微扬声器即将改变音频和听觉产品设计,为开发创新的音频功能创造了新机会。”
 
除用于移动产品和音频附件外,新压电致动硅扬声器还支持各种听觉电子产品创新,包括家庭数字助理、媒体播放机和IoT (物联网)产品。
 
在CES 2018意法半导体专场展示会上,USound将向嘉宾展示每侧装有多个MEMS扬声器的AR/VR眼镜原型。该展品将利用新扬声器的超薄、轻量和高音质等优势展示微音频系统如何给用户带来出色的音频体验和先进功能,例如,在对尺寸、重量和功耗限制极其严格的眼镜等穿戴产品内,微扬声器矩阵可以为个人音频系统提供波束成形功能。
 
编者注:
技术先进的MEMS微扬声器的主要部件是一个利用模拟音频信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微扬声器是完全制造在硅片上,结构更简单,工作更可靠,规模经济性更好。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、出风量和音质三个参数之间的权衡,使得传统机电微扬声器设计和集成变得更加复杂,而新扬声器则为设计人员省去了复杂的权衡过程。
 
USound微扬声器专利设计利用压电材料特性驱动振膜,没有其它类型MEMS微扬声器的复杂的信号处理电路。压电致动器让扬声器的面积非常小,厚度很薄,能效出色,响应快速,音频性能优异。
 
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,利用技术成熟的有大量文献记载的与CMOS(互补金属氧化物半导体)相似的制造工艺,意法半导体能够大批量制造MEMS微扬声器,同时成本效益好,芯片良率高。
 
 
 
 
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