音频领域已经为迎接MEMS微型扬声器做好准备
发布日期:2021-09-14 20:47   来源:未知   阅读:

  USound是一家快速成长的音频领域初创公司,以利用MEMS技术为移动应用开发和制造先进的音频系统为己任。USound开发的技术平台实现了全新一代MEMS微型扬声器的生产制造。在Yole最近发布的报告中,预计USound面向的主要市场可达87亿美元,将主要针对那些完美匹配MEMS技术,要求小尺寸和低功耗的微型系统。

  据麦姆斯咨询此前报道,USound在2017年1月获得了一项1200万欧元的成长投资。牵头的投资者是总部位于格拉茨的奥地利风险资本投资公司eQventure,这家公司还让ARM公司创始人赫尔曼-豪瑟(Hermann Hauser)成为了USound的一位天使投资人。此次投资可以称得上是奥地利初创企业这些年来进行的最大一轮融资。

  距我们上次跟USound的微访谈交流已经过去9个月(),我们很高兴能够再次与他们面对面展开交流,了解其最新的进展。以下为我们与USound全球项目管理和业务发展副总裁Thomas Gmeiner先生和USound业务发展经理Nick Renaud-Bezot先生的微访谈实录。

  Yole Développement(以下简称YD):自我们去年6月的微访谈以来,贵公司有何最新进展?

  USound:今年我们主要专注于两类产品:耳内应用的InSound,以及耳外应用的NearSound。InSound具有与传统的平衡电枢接收器相同的外观尺寸,但是解决了后者常见的相关问题,如高成本、产品差异以及跌落测试可靠性等。NearSound则针对听筒和耳机应用,为这类应用提供更好的音质。自我们上次微访谈以来,我们改善了Moon(InSound)和Ganymede(NearSound)产品的MEMS芯片和封装,目前正在扩大产量。对于这两款产品,其声音输出都获得了改善,降低了失真。

  USound:扬声器的优劣取决于应用,每一款产品的开发者都会寻求其独特的声音特性。对于Moon,我们决定凭借整个带宽(目前为10Hz~16kHz)平滑的输出,面向尽可能广的潜在市场。这使得我们可以通过滤波(被动或基于数字信号处理器DSP)塑造不同的声音特性,以满足各种不同目标应用的要求。尤其,我们已经通过努力重现了Harman(哈曼,著名的音频大厂)的Sean Olive博士在去年AES(电声技术国际研讨会)上展示的优美音质,其被认为是理想的耳机声学特性。

  USound:压电器件在其运行范围内(事实上最高可达2MHz)是一种纯电容器。这意味着其功耗是纯被动的,www.9970.cc,因此与标准的扬声器(电阻性负载)不具可比性。我们挑选了几款与我们的MEMS扬声器相兼容的市售放大器。加上这些放大器,音频链(放大器和MEMS扬声器)的功耗与传统的电力学扬声器相当。我们还开发了自己的ASIC原型产品,将利用能量回收显著降低音频链的功耗(预计可以降低50%的能耗)。

  YD:随着时间的推移,PZT层(压电陶瓷层)将会如何变化?据报道,压电材料的制造难度较大,在您看来,其制造中最关键的步骤是什么?

  USound:PZT层的可靠性一直是最关键的开发重点之一。在我们的技术开发之初,MEMS芯片便通过了50亿次的全游弋运行测试,而没有出现重大的性能降低。该测试相当于连续全功率运行60天,这对于消费类应用已经足够可靠了。

  PZT的制造确实对PZT层的可靠性有影响,因而至关重要。我们和代工合作伙伴共同努力开发出了满足我们目标的工艺,并将从他们在扩大产量方面的技术经验中获益,帮助我们的技术成功实现商业化。

  USound:典型的测试一般始于整个产品带宽的SPL(Sound Pressure Level,声压级)和THD(Total Harmonic Distortion,总谐波失真)。我们和设备合作伙伴合作进行ATE(自动化测试设备)开发,以实现MEMS产业普遍的大规模测试。该平台将由我们的OSAT(外包半导体封装测试)供应商实施,以高效的推进生产。

  USound:得益于执行器的轻质量,我们的MEMS扬声器从低频到宽带宽的失真都很低。例如,对于Moon,我们已经非常接近从10Hz~16kHz范围内THD小于2%的目标。

  YD:上次,您谈到通过振动结构和振膜的分离,能够放大声波,大大简化封装结构以及封装内驱动器的集成,您能提供一些图片来展示该原理吗?

  USound:这种架构简化,可以通过我们的InSound产品(下图)一窥究竟。一款标准的平衡电枢接收器往往需要将复杂的线圈和磁体封装到它的背腔中(会导致空间的浪费),而在我们的产品中则是完全空置的(因此得以改善声学性能),而且仅需通过几步简单的SMT工艺即可实现。

  USound:我们正致力于通过将多种功能整合在一个器件中,来改善该声学解决方案的总体成本。我们的目标是为我们的客户提供成本中立的解决方案,实际上能够在耳机应用中大幅消减至少一半的成本。

  USound:根据扬声器的尺寸和采购量的不同,单个器件的价格范围大概从1美元以下到数美元不等。

  YD:我们看到市场上的手持设备(智能手机、个人语音助手、智能手表、HMD等)中应用了越来越多扬声器,贵公司称要首先进入难度较大的消费类应用市场,为什么会有此选择?

  USound:MEMS业务往往需要大规模的量才能繁荣,对于MEMS扬声器来说也是一样。我们从消费类佩戴产品开始,因为OEM厂商也通过推动这类产品来弥补智能手机的营收下跌。产生的营收可以支持我们其它品类产品的研发。

  YD:利用你们的扬声器,你们可以选择所选择的方向,请您谈谈它可能会为哪类应用打开市场?

  USound:其中一个重要的兴趣点是大带宽。我们的产品可以在超声波段运行(我们目前将其提到了最高80kHz)。我们正在投入研发使其能够同时作为扬声器和接近传感器运行,这将帮助未来智能手机的产业设计。其它功能也在开发过程中,并将在未来一一揭示。

  YD:在MEMS领域开创这样的业务需要投入哪些?USound的诞生迈出了哪些重要的步骤?

  USound:MEMS开发及流片是资本密集型业务。创始人凭借在其领域的专业技术,识别出正确的应用方向,并确保其对技术的专利权。然后需要进行概念验证,即MEMS芯片确实能够产生所需要的声音。第三步是打造一支声学团队,然后使MEMS扬声器能够发出动听的声音。我们现在在第四阶段,将产品推向市场并产生营收!

  YD:现在已经来到了2017年第二季度,你们的目标执行情况如何,能介绍一下目前达到的阶段性里程碑吗?

  USound:不知不觉几个月过去了,对于新技术导入市场来说是很普遍的,今年,我们的目标执行情况很好。我们在扩大Moon的产量,Moon在其宽泛的带宽范围内,展现出了很高的SPL和低失真性能。

  USound:今年,我们的目标是1百万颗Moon,未来五年内,我们预计将累积出货5亿颗。

  YD:你们最近融资了1200万欧元,并称部分资金将用于加速团队扩张,其它的主要用途包括?

  USound:此次融资的目标是为了产生营收。资金将用于:打造一支本地销售团队,以加速客户应用;多款产品的工业化;下一代产品和品类的开发。

  YD: USound近期宣布了与STMicroelectronics(意法半导体)合作量产全球首款MEMS扬声器。您能介绍一下此次合作背后更多的信息吗?是什么使你们确定了与意法半导体的合作?

  USound:意法半导体是享誉全球的最成功的压电MEMS代工厂之一。我们有两位创始人曾在意法半导体工作过,因此能够更深刻的理解意法半导体的文化,这将帮助我们以最短的时间实现规模量产。

  USound:我们的产品规划图覆盖了许多频段、应用及架构,因此我们也在跟其它代工厂、OSAT及集成供应商洽谈合作,帮助我们将MEMS革命引入音频世界。

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