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雖然半導(dǎo)體技術(shù)幫助改善了許多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，但該技術(shù)還沒有觸及揚(yáng)聲器領(lǐng)域，該領(lǐng)域技術(shù)仍主要依賴傳統(tǒng)的音圈技術(shù)。雖然音圈技術(shù)價(jià)格低廉，易于制作，但它存在瞬態(tài)響應(yīng)緩慢和再現(xiàn)不準(zhǔn)確的問題，以及潮濕和沖擊帶來的可靠性問題。

一家名為xMEMS的初創(chuàng)公司幾年來一直在開發(fā)固態(tài)壓阻硅MEMS技術(shù)，并將該技術(shù)用于制造微型揚(yáng)聲器換能器。經(jīng)過幾年的零部件取樣，該公司開始為生產(chǎn)微型揚(yáng)聲器和助聽器的原始設(shè)備制造商（OEMS）增加揚(yáng)聲器換能器的產(chǎn)量。

xMEMS使用壓電薄膜硅膜技術(shù)生產(chǎn)換能器，取代揚(yáng)聲器的線圈和磁鐵。該技術(shù)在模具層面生產(chǎn)一個(gè)功能換能器。這種換能器模具可以封裝在標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體封裝中，并通過傳統(tǒng)的表面安裝半導(dǎo)體制造設(shè)備進(jìn)行處理。硅基揚(yáng)聲器可以在晶圓分揀過程中進(jìn)行測試。

該公司產(chǎn)品營銷總監(jiān)Zachi Friedman表示，盡管壓電技術(shù)已經(jīng)存在多年，但在將其用于揚(yáng)聲器方面取得的突破，在一定程度上是臺灣晶圓代工企業(yè)臺積電（TSMC）的成果。該公司開發(fā)了一種非常薄的壓電材料。

Friedman表示：“最初，臺積電制造了這種材料，但我們幫助他們進(jìn)一步開發(fā)了用于揚(yáng)聲器換能器的材料。”

當(dāng)用硅代替塑料或紙作為揚(yáng)聲器膜片時(shí)，換能器就變成了固態(tài)揚(yáng)聲器。據(jù)該公司介紹，這款揚(yáng)聲器的重量約為同類線圈揚(yáng)聲器的十分之一，尺寸約為其40%。xMEMS固態(tài)微型揚(yáng)聲器沒有活動部件，因此比音圈揚(yáng)聲器更可靠、更耐用，甚至達(dá)到了防塵、防汗的IP58標(biāo)準(zhǔn)。

更高的性能

固態(tài)設(shè)計(jì)也提高了性能。xMEMS公司表示，通過壓阻式硅MEMS膜架構(gòu)生產(chǎn)的揚(yáng)聲器硬度提高了95倍，提高了清晰度，并消除了傳統(tǒng)揚(yáng)聲器膜材料產(chǎn)生的渾濁中音和高音響應(yīng)。

據(jù)報(bào)道，硅膜結(jié)構(gòu)的脈沖響應(yīng)速度是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的150倍，與線圈結(jié)構(gòu)相比，提高了聲音的再現(xiàn)能力。

xMEMS從2020年開始使用其壓阻式MEMS技術(shù)（稱為Montara）對傳感器進(jìn)行采樣，用于微型揚(yáng)聲器。該公司最近開始交付三種固態(tài)保真解決方案

第一種是Cowell，這是一種微型固態(tài)揚(yáng)聲器，可以提供高頻響應(yīng)和清晰度，外加一個(gè)更寬的聲場，用于TWS耳機(jī)和助聽器。

第二個(gè)是Skyline DynamicVent，這是一種壓電式、DSP可控（數(shù)字信號處理，Digital Signal Processing，DSP）的通風(fēng)口，融合了開式和閉式耳塞和助聽器的優(yōu)點(diǎn)。Skyline提供了主動環(huán)境控制（Active Ambient Control，AAC），當(dāng)人們的耳朵被遮住時(shí)，消除了自身聲音或腳步聲的不舒服放大。

第三種是Montara Plus，它是Montara的繼承者，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)120dB@200Hz的聲壓級，適合作為一個(gè)全帶寬的換能器，用于音響愛好者級別的高分辨率入耳監(jiān)聽器。該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)更小、更輕、更簡單的IEM設(shè)計(jì)，避免了多驅(qū)動IEM實(shí)現(xiàn)的相位對齊和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

據(jù)xMEMS的Zachi Friedman稱，該公司預(yù)計(jì)今年晚些時(shí)候?qū)l(fā)布使用其壓阻式硅MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)的OEM應(yīng)用。