Căștile pot muta în sfârșit tehnologia veche de secole, datorită unui nou tip de microdifuzor care utilizează unde ultrasonice. Noul cip audio ar putea deschide calea pentru căști cu anulare a zgomotului, care pot recrea, de asemenea, iluzia sunetului care vine din mai multe direcții.
Startup-ul xMEMS și-a prezentat pentru prima dată cipul audio Cypress – care măsoară aproximativ 0,25 inchi pe 0,25 inchi (6,3 pe 6,5 milimetri) – la CES 2024 pe 9 ianuarie. Acesta își va face loc în căști și căști până la sfârșitul anului viitor, compania. au declarat reprezentanții pentru Live Science.
În difuzoarele convenționale, o bobină metalică este înfășurată în jurul unui magnet, iar un curent electric trece prin bobină. Electromagnetismul generat de curentul care trece interacționează cu magnetismul magnetului permanent, care împinge bobina înainte și înapoi ca un piston. Această bobină este, de asemenea, atașată la un con de difuzor, sau diafragmă, care împinge aerul pentru a genera sunet. Tehnologia a fost propusă pentru prima dată în anii 1800, dar este folosită și astăzi în căști.
Cu toate acestea, difuzoarele proiectate în acest fel sunt predispuse la deteriorare, uzură și probleme precum distorsiunea de fază – în care forma formei de undă a sunetului se schimbă în timpul procesului de conversie a semnalului, creând o întârziere și provocând sunete fuzz.
Micro-difuzorul Cypress, pe de altă parte, este un cip de siliciu cu două componente: un circuit integrat specific aplicației (ASIC), care procesează semnalele electrice dintr-un fișier de sunet; și un traductor cu ultrasunete. Această din urmă componentă traduce semnalul în unde sonore folosind efectul piezoelectric – în care un material își schimbă volumul (sau se mișcă) atunci când i se aplică un curent.
Traductorul este realizat din sisteme micro-electromecanice (MEMS) – mașini microscopice care încorporează părți electronice și mobile. Ele sunt utilizate pe scară largă în electronice de larg consum, cum ar fi sonerii și receptoarele de sunet.
La fel ca tehnologiile mai vechi, traductorul Cypress mișcă aerul pentru a genera unde sonore. Spre deosebire de majoritatea MEMS, care sunt alcătuite din cristale piezoelectrice sau ceramică, Cypress utilizează o nouă clasă de filme piezoelectrice subțiri realizate din titanat de zirconat de plumb (PZT).
PZT este încorporat ca strat în procesul de fabricație a semiconductorilor împreună cu un strat de diafragmă de difuzor din silicon. Când sunt aplicate în acest fel, filmele pot produce sunet de înaltă rezoluție, de înaltă calitate, au declarat reprezentanții companiei pentru Live Science.
Cipul ASIC primește și interpretează mai întâi semnalele electrice și le transmite traductorului piezoMEMS. Filmul subțire vibrează la o frecvență ultrasonică ridicată, generând impulsuri de aer care se mapează la semnalul audio original. Aceasta generează presiunea aerului în interiorul cipului Cypress. În cele din urmă, supapele piezoMEMS de demodulare transformă această energie acustică în sunet la frecvențele pe care le putem auzi.
Spre deosebire de difuzoarele convenționale, ieșirea difuzoarelor arată o schimbare de fază aproape de zero, au spus reprezentanții xMEMS într-un afirmațieși, prin urmare, este mai potrivit pentru funcții precum audio spațial, care simulează experiența de a fi înconjurat de difuzoare în diferite locații.
Cipurile Cypress ar putea fi folosite și pentru a crea o tehnologie mai bună de anulare a zgomotului, care generează o undă sonoră adaptată pentru a anula zgomotul ambiental. În teorie, răspunsul mecanic mai rapid al lui Cypress și coerența fazei aproape de zero ar trebui să permită anularea zgomotelor de frecvență mai mare, pe care căștile de astăzi se chinuie să le mascheze. Această mișcare a cipului Cypress generează, de asemenea, mult mai multă energie și presiune la frecvențe joase – de 40 de ori mai mult decât cip-ul anterior al companiei cu micro-difuzoare fără ultrasunete – care îl echipează cu anti-zgomotul necesar pentru a anula aceste sunete.
În urma demonstrației sale la CES, xMEMS a început să trimită mostre către o mână de clienți. Compania intenționează să lanseze o versiune Cypress gata de producție în iunie 2024. Producția în masă ar putea începe până la sfârșitul anului 2024 sau începutul lui 2025 – înainte ca căștile dotate cu cip să fie puse în vânzare, la sfârșitul anului viitor.