众所周知的，不同方法的音圈音箱（Voice Coil Speaker）已有一百多年的前史，并成为咱们日常日子中体会音频播映的根底。周二，创业公司xMEMS发布全球第一款的单芯片微机电音箱（Monolithic MEMS Speaker），将彻底推翻当时商场上最遍及的音圈音箱。在曩昔的几年中，跟着微机电体系（Micro-electromechanical system，MEMS）技能的开展，不只半导体制作变得愈加遍及，咱们也能够借以规划出特性上与传统动圈式（Dynamic Driver）单体或平衡电枢式（Balanced Armature）单体天壤之别的音箱。xMEMS全新“Montara”规划很或许成为这样的代替计划。
更高频率呼应和更低THD，完成自动式降噪
xMEMS是一家于2017年建立的创业公司，总部坐落美国加州圣塔克拉拉市（Santa Clara），并在台湾设有分支机构。这家公司行事风格历来非常低沉，直到今天才正式对外发布产品。听说，凭仗公司创办人多年来在不同MEMS规划公司堆集的丰厚经历，该公司建立动机就在打破数十年的音箱技能壁垒，并经过立异的纯硅（Pure Silicon）处理计划重塑了声响。
xMEMS纯硅音箱的制作与惯例音箱的制作有很大的不同。由于音箱实践上仅仅经过典型光刻制程所制作的单芯片，就像其他硅芯片的规划方法相同。由于选用这种单芯片式规划，因而与音圈规划比较，该出产线的复杂度得以大幅下降，反观音圈规划，则需求很多精细拼装的零部件，这触及了动辄需求数千名工厂工人参加的巨大使命。该公司不想泄漏该规划的实践制程节点（Process Node），但估计其微米级的制品会恰当大略，他们也只承认其所选用的是200毫米（mm）芯片技能。
除了简化出产线之外，MEMS音箱在光刻方面的另一个重要优势是，其制作精度和可重复性显着优于可变音圈规划。该规划在机械力学方面也具有要害优势，例如愈加一致性的振膜振荡，可完成更高的频率呼应度和更低的总谐波失真（Total Harmonic Distortion，THD），从而完成自动式降噪（Active Noise Cancellation，ANC）。
能与平面振膜一较高下的失真操控能力，功耗只要42µW
xMEMS Montara规划上选用8.4×6.06毫米的晶体硅粒（50.9平方毫米），以及6个所谓的音箱“单元”（Cell），也即在芯片上重复的单个音箱MEMS组件。该音箱的频率呼应涵盖了从10Hz到20KHz的悉数规模，这是当时动圈式或平衡电枢单体遍及达不到的问题，这也是为什么咱们当时会看到会选用多颗这类音箱来掩盖不同频率规模的原因。
听说该规划具有极佳的失真操控特性，能够与平面振膜（Planar Magnetic）规划一较高下，并保证在200Hz–20KHz时只要0.5%的THD。由于这些音箱皆属电容式压电驱动而不是电流驱动，因而能够将功耗下降到典型音圈单体功耗的好几分之一，也即只要42µW的程度。
尺度也是这项新技能的首要优势。现在，xMEMS正在出产一种能让声响从封装里呈笔直视点向外宣布的规范封装处理计划，该封装尺度为8.4×6.05×0.985 mm，但咱们也将看到一个具有相同尺度的边侧发声处理计划，不论如何，这一切能让制作商能够更好地办理内部耳机规划和零部件定位作业。
经过在声响规划方面没有任何优化的粗糙3D打印组件，xMEMS就能够轻松规划出与当时规范规划尺度类似的耳机。事实上，市面上的商品化产品或许看起来要好得多，并且更能充分利用该创业公司簇新规划所带来的尺度与体积节约优势。
以真无线蓝牙耳机为方针商场，估计下一年春天正式量产
电容式压电驱动的一个要害面向在于，它需求一个与传统音箱不同的功率扩大器规划。Montara能够驱动高达30V的峰值到峰值（peak-to-peak）输出信号电压，这远远高于现有扩大器规划的本领规模。因而，客户期望为Montara布置一个需求额定辅佐芯片（例如德州仪器LM48580）的MEMS音箱规划。
这无疑会成为阻止该技能能被遍及选用的最大妨碍之一，由于它将约束其运用能供给恰当扩大器规划来驱动音箱的更高效IC处理计划，但是许多现有的音频处理计划都需求一个额定的扩大器。不论如何，很显然的，真无线蓝牙耳机（True Wireless Stereo，TWS）会是Montara的首要方针商场，由于其可在规划上处理扩大器方面的问题，并且这类产品能够充分利用新音箱技能在尺度、分量和功率上的优势。
在测验中，xMEMS经过前文所述的3D打印耳机原型，展示了Montara MEMS音箱的声压位准（Sound Pressure Level，SPL）明显高于其他耳机处理计划，并且其量产机型彻底达到了115dB SPL的方针（该原型只用了6个单元中的5个单元）。在更高频的呼应规模中，其具有更高的原生频率呼应，这让供货商有满足的空间来为他们规划中的声响特征进行调校与滤波。在这些频率下，滤波降幅要比滤波增幅来得简单多。
94dB SPL的THD指数也比一副900美元的不知名专业入耳式监听（IEM）耳机好得多，再次着重，现在其仍仅仅一个不具备任何音频优化机制的大略规划。在价格方面，xMEMS没有泄漏任何切当数字，但只泄漏甚数字将不出当时平衡电枢式规划的价格规模。现在xMEMS正供给Montara音箱的样品给供货商，估计下一年春天正式量产。
