Die Arioso Systems GmbH, ein Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS, hat Mikrolautsprecher für kabellose In-Ear-Kopfhörer entwickelt, die bis zu zehnmal kleiner als herkömmliche Mikrolautsprecher sind und vollständig aus Silizium bestehen.
Laut a Pressemitteilung Die vom Unternehmen herausgegebenen Low-Power-MEMS-Lautsprecher, die sich derzeit im Prototypenstadium befinden, könnten dazu beitragen, den Funktionsumfang kleiner Kopfhörer künftig zu erweitern, etwa schnelle Übersetzungen und Gesundheitsüberwachungsfunktionen. Möglich wurde dies durch einen neuartigen Schallwandlermechanismus, der die Membran, den zentralen Bestandteil herkömmlicher Lautsprecher, überflüssig macht.
Die Größe des MEMS-Mikrolautsprechers im Verhältnis zu einer Euro-Cent-Münze. (Foto: Arioso Systems GmbH)Im Gegensatz zu herkömmlichen Lautsprechern und den wenigen MEMS-Lautsprechern (Micro Electro Mechanical System) auf dem Markt bestehen die winzigen MEMS-Lautsprecher von Arioso Systems vollständig aus Silizium und enthalten keine Membran oder Magnete. Sie können mit normalen CMOS-Techniken kostengünstig in Massenproduktion hergestellt werden, was die Skalierung für den Massenmarkt erleichtert – ein Vorteil gegenüber konkurrierenden Technologien, die jetzt auf piezoelektrischen Materialien basieren und den Herstellungsprozess komplizierter und teurer machen.
Die Lautsprecher arbeiten mit einem neuartigen energiesparenden Schallwandlerkonzept. Diese basiert auf der Nanoscopic Electrostatic Drive (NED)-Technologie, die Holger Conrad, Gründungsmitglied der Arioso Systems GmbH, während seiner Zeit dort am Fraunhofer IPMS entwickelt hat.
Blechförmige Biegebalken im Inneren des MEMS-Mikrolautsprechers erzeugen den Klang. (Foto: Arioso Systems GmbH)Der innovative MEMS-Schallwandler verfügt im Gegensatz zu herkömmlichen Lautsprechern über keine Membran. Es wurde durch einen Siliziumchip ersetzt, der eine Vielzahl schmaler, gebogener Strahlen mit einer Länge von jeweils 20 Metern enthält. Luft verlässt die Kammern und strömt in die Kammern, wo sich elektrostatische Aktuatoren durch Öffnungen an der Ober- und Unterseite des Chips bewegen. Diese NED-Aktuatoren verbiegen sich, wenn eine Spannung von einer Audioquelle angelegt wird. Durch Vibrationen entsteht Schall.
Der innovative MEMS-Schallwandler verfügt im Gegensatz zu herkömmlichen Lautsprechern über keine Membran. Es wurde durch einen Siliziumchip ersetzt, der eine Vielzahl schmaler, gebogener Strahlen mit einer Länge von jeweils 20 Metern enthält. Luft verlässt die Kammern und strömt in die Kammern, wo sich elektrostatische Aktuatoren durch Öffnungen an der Ober- und Unterseite des Chips bewegen. Diese NED-Aktuatoren verbiegen sich, wenn eine Spannung von einer Audioquelle angelegt wird. Durch Vibrationen entsteht Schall.
