Hangszórók MEMS-léptékben?
A mechanika és a (rendszerint Si-alapú) miniatürizálás fogalmának „összebékítése”, a MEMS (mikro-elektromechanikai eszköz) még távol van a lehetőségek kimerülésétől. Bizonyos elektromechanikai eszközöket – mint a hangkeltő eszközök, hangszórók és fülhallgatók világát – azonban nehéz elképzelni a MEMS-technika méretskálájára kicsinyítve.
Amint azonban az Colin Johnson (eetimes.com) cikkéből kiderül, a gráci (Ausztria) USound vállalat MEMS-fejlesztői ezt sem érzik reménytelen vállalkozásnak. A cég elsőként jelentkezik MEMS-technológiájú hangszórókkal, amelyek tömeggyártása már a jövő év első negyedében megkezdődik, a Ganymede fantázianevű referenciaterv pedig már ez év legvégén elérhetővé válik. Az eszközt felső kategóriás napszemüvegek, fülhallgatók, okostelefonok és fül felett viselhető, többsugárzós hifi hangszórók készítésére látják alkalmasnak. A kihívást a hang fizikája jelenti, amely a hangszóró által előállítani kívánt legmélyebb hangok hullámhosszával összemérhető membránnal teszi lehetővé a hatékony sugárzást: a mélysugárzókhoz 30-40, a középtartományhoz 7-10, és még a magas hangokhoz is 2-3 cm-es membránméret kívánatos. A viselhető eszközöknél, telefonoknál a gyakorlatban használható méret azonban ennek a töredéke, de bizonyos mechanikai és elektronikus frekvenciamenet-kiegyenlítéssel, többsugárzós megoldásokkal akár hifi-hangzás is elérhető. Ugyanez mondható el az USound MEMS-hangszóróiról. A cég kisigényű modelljei egyetlen sugárzót alkalmaznak a MEMS-eszköz hordozójára integrált céláramkör elektronikus frekvenciamenet-kiegyenlítésével. A parányi membrán akár µs-os válaszidőt is lehetővé tesz, ha az elektrostrikciós hatással mozgatott membrán egyik oldalát zárt kamra veszi körül. Ez a cég tervei szerint zajcsillapítás megvalósítására is alkalmas lesz, amelyet az USound egy – meg nem nevezett – partnercéggel együtt fejleszt. A zajcsökkentés a fülhallgatókba épített MEMS-mikrofon segítségével valósul majd meg: a mikrofon érzékeli a háttérzajt, és ezt a jelet 180 fokos fázistolással adja hozzá a hasznos jelhez. Ezt a módszert már mások is alkalmazták, de a rendkívül rövid válaszidő jelentősen növeli a zajkioltás hatékonyságát. A hangvisszaadó eszköz minőségét a hangreprodukció szubjektív megítélése határozza meg, amelyet „digitális” hangzásúnak nevezhetnénk abban az értelemben, ahogy a CD hangzásvilága viszonyul a hagyományos hanglemezéhez. Igaz, egyetlen hangsugárzó csipet alkalmazva még a mély hangok elektronikus kiemelésével sem lehet megközelíteni a többsugárzós hifi hangvisszaadó rendszerek minőségét. Az USound ezért már elkészítette egy többsugárzós összetett hangreprodukciós alrendszer referenciatervét egy meg nem nevezett, márkás napszemüveghez. Ebben egy hagyományos mélysugárzót kombináltak egy közép- és egy magashang-tartományú MEMS-sugárzóval, és ez a kombináció hifi minőségűnek bizonyult. Ezt a hangrendszert nem a hallójáratba kell helyezni, hanem a sugárzók annak bemenete felé vannak fordítva. A felhasználó tehát beszélgethet, hallja a közlekedési zajokat, észleli az akusztikus környezetét, amely kifejezett előny az „életszerű” használat és a felhasználó személyes biztonsága szempontjából. A tervezett „fül feletti” elhelyezés dipólusos, nyílt hátoldalú elrendezésnek tekinthető, szemben a hagyományos, zárt hátoldalú, „monopólusos” rendszerrel. A dipólus egyfajta „sugárformáló” hatással irányítja az akusztikus energia java részét a hallójáratba.
https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1332645
