Les écouteurs pourraient enfin dépasser une technologie vieille de plusieurs siècles grâce à un nouveau type de micro-haut-parleur utilisant des ondes ultrasonores. La nouvelle puce audio pourrait ouvrir la voie à des écouteurs antibruit qui pourraient également recréer l’illusion d’un son provenant de plusieurs directions.

La startup xMEMS a présenté pour la première fois sa puce audio Cypress – qui mesure environ 0,25 pouce sur 0,25 pouce (6,3 sur 6,5 millimètres) – au CES 2024 le 9 janvier. ont déclaré des représentants à Drumpe.

Dans les haut-parleurs conventionnels, une bobine métallique est enroulée autour d’un aimant et un courant électrique traverse la bobine. L'électromagnétisme généré par le courant qui passe interagit avec le magnétisme de l'aimant permanent, qui pousse la bobine d'avant en arrière comme un piston. Cette bobine est également fixée à un cône de haut-parleur, ou diaphragme, qui pousse l'air pour générer le son. La technologie a été proposée pour la première fois dans les années 1800, mais elle est encore utilisée aujourd’hui dans les écouteurs.

Cependant, les haut-parleurs conçus de cette manière sont sujets aux dommages, à l'usure et à des problèmes tels que la distorsion de phase, dans laquelle la forme de la forme d'onde sonore change pendant le processus de conversion du signal, créant un décalage et provoquant des sons fuzz.

Le micro-haut-parleur Cypress, quant à lui, est une puce de silicium composée de deux composants : un circuit intégré spécifique à une application (ASIC), qui traite les signaux électriques d'un fichier sonore ; et un transducteur ultrasonique. Ce dernier composant traduit le signal en ondes sonores en utilisant l'effet piézoélectrique, dans lequel un matériau change de volume (ou se déplace) lorsqu'un courant lui est appliqué.

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Le transducteur est constitué de systèmes microélectromécaniques (MEMS) – des machines microscopiques intégrant des pièces électroniques et mobiles. Ils sont largement utilisés dans les appareils électroniques grand public tels que les buzzers et les récepteurs sonores.

Comme les technologies plus anciennes, le transducteur Cypress déplace l'air pour générer des ondes sonores. Contrairement à la plupart des MEMS, qui sont constitués de cristaux piézoélectriques ou de céramiques, Cypress utilise une nouvelle classe de films piézoélectriques minces fabriqués à partir de titanate de zirconate de plomb (PZT).

Le PZT est incorporé sous forme de couche dans le processus de fabrication des semi-conducteurs avec une couche de diaphragme de haut-parleur en silicium. Lorsqu'ils sont appliqués de cette manière, les films peuvent produire un son haute résolution et de haute qualité, ont déclaré des représentants de l'entreprise à Drumpe.

La puce ASIC reçoit et interprète d'abord les signaux électriques et les transmet au transducteur piézoMEMS. Le film mince vibre à une fréquence ultrasonique élevée, générant des impulsions d'air qui correspondent au signal audio d'origine. Cela génère une pression d'air à l'intérieur de la puce Cypress. Enfin, les valves piézoMEMS de démodulation convertissent cette énergie acoustique en audio à des fréquences que nous pouvons entendre.

Contrairement aux haut-parleurs conventionnels, la sortie du haut-parleur présente un déphasage proche de zéro, ont déclaré les représentants de xMEMS dans un communiqué. déclarationet est donc plus adapté à des fonctionnalités telles que l’audio spatial, qui simule l’expérience d’être entouré d’enceintes à différents endroits.

Les puces Cypress pourraient également être utilisées pour créer une meilleure technologie de suppression du bruit, qui génère une onde sonore sur mesure pour annuler le bruit ambiant. En théorie, la réponse mécanique plus rapide de Cypress et la cohérence de phase proche de zéro devraient permettre d'annuler les bruits de fréquence plus élevée, que les écouteurs ont aujourd'hui du mal à masquer. Ce mouvement dans la puce Cypress génère également beaucoup plus d'énergie et de pression aux basses fréquences – 40 fois plus que la précédente puce à micro-haut-parleurs non ultrasoniques de la société – ce qui la dote de l'anti-bruit nécessaire pour annuler ces sons.

Suite à sa démonstration au CES, xMEMS a commencé à expédier des échantillons à une poignée de ses clients. La société prévoit de lancer une version prête pour la production de Cypress en juin 2024. La production de masse pourrait commencer d’ici fin 2024 ou début 2025 – avant que les écouteurs équipés de la puce ne soient mis en vente dès la fin de l’année prochaine.