Vos prochains écouteurs pourraient avoir des haut-parleurs construits comme des micropuces

Traditionnellement, les pilotes – les minuscules haut-parleurs qui vivent à l'intérieur de nos écouteurs filaires et sans fil – sont fabriqués à partir de divers matériaux comme le papier, le cuivre et les aimants. Leur fabrication implique souvent des mains humaines. Et il n'est pas inhabituel pour les fabricants d'écouteurs d'inclure plusieurs pilotes dans un seul écouteur pour obtenir la réponse en fréquence complète qu'ils recherchent. Cependant, xMEMS Labs a développé un type de pilote entièrement différent qui utilise le même matériau de silicium que celui des micropuces et est créé à l'aide du même processus de fabrication entièrement automatisé.

La société a annoncé qu'en plus de son Montara – le premier micro haut-parleur MEMS au monde – elle déploie deux nouveaux modèles : le Cowell, un lecteur MEMS pouvant être associé à un lecteur dynamique, et le Montara Plus, un appareil hautes performances. destiné aux moniteurs intra-auriculaires de qualité audiophile (IEM) . Les trois modèles sont jusqu'à trois fois plus petits que le plus petit pilote traditionnel équivalent, ce qui pourrait en faire un excellent choix pour les aides auditives, ainsi que pour les appareils d'écoute de musique.

Pilote de silicium xMEMS Cowell.
Le pilote audio en silicone xMEMS Cowell. Selon l'application, le son peut sortir par le haut ou par une ouverture à l'extrémité du boîtier. Laboratoires xMEMS

Si le terme « MEMS » vous semble familier, c'est parce que l'acronyme, qui signifie systèmes micro-électromécaniques, décrit déjà un type de microphone utilisé dans de nombreux appareils électroniques, des écouteurs sans fil aux ordinateurs portables. Les microphones et les haut-parleurs sont essentiellement les deux faces d'une même pièce. L'un prend les sons de l'environnement et les transforme en signaux électriques, et l'autre prend les signaux électriques et les transforme en sons, donc ce n'était qu'une question de temps avant que quelqu'un ne comprenne comment fabriquer des haut-parleurs basés sur MEMS.

Un pilote xMEMS vu à côté d'un pilote à armature équilibrée (BA) Knowles.
Un pilote xMEMS (à gauche), vu à côté d'un pilote à armature équilibrée (BA) Knowles. xMEMS

Les deux conceptions de pilote les plus courantes à l'intérieur des écouteurs sont des pilotes dynamiques – ce sont les mêmes haut-parleurs circulaires en forme de cône que vous avez l'habitude de voir sur des haut-parleurs stéréo pleine grandeur, mais à une échelle réduite – et des armatures équilibrées (BA). Les deux utilisent beaucoup de petites pièces pour déplacer l'air qui produit finalement le son que nous entendons. Les pilotes MEMS, en revanche, sont très simples : une paire de membranes de silicium super fines agissent comme le "diaphragme" (elles déplacent l'air), et ces membranes sont liées à des couches de matériau piézoélectrique, qui agissent comme le "moteur" (elles forcent le silicium à se déplacer en réponse à un signal électrique).

Une plaquette de silicium avec des centaines de pilotes xMEMS Cowell.
Une plaquette de silicium avec des centaines de pilotes xMEMS Cowell. Laboratoires xMEMS

Et xMEMS affirme que cela confère à ses conceptions des avantages inhérents par rapport aux pilotes traditionnels. Certains de ces avantages sont purement économiques. Les fabricants audio sont généralement obligés de tester leurs pilotes pour s'assurer que chaque paire d'écouteurs ou d'écouteurs reçoit un ensemble qui correspond étroitement, sinon le son qu'ils produisent sera compromis. L'utilisation d'un processus de fabrication de micropuces signifie que des centaines de pilotes MEMS peuvent être produits simultanément à partir d'une seule plaquette avec un degré élevé de conformité, garantissant pratiquement que chaque pilote sera bien dans la marge d'erreur pour des performances équivalentes.

IEM Oni de Singularity Audio avec pilotes xMEMS Cowell.
Moniteurs intra-auriculaires Oni de Singularity Audio avec pilotes xMEMS Cowell. Audio de singularité

D'autres avantages sont plus tangibles. Leurs matériaux et leur conception rendent ces haut-parleurs en silicone étanches à l'eau et à la poussière avec un indice de protection IP58 dès la sortie de l'emballage – il n'est pas nécessaire de concevoir un boîtier étanche pour les protéger. Sans pièces mobiles, ils sont également très robustes et peuvent résister à de nombreux abus en termes de chocs.

Il peut également y avoir des gains significatifs dans la qualité audio. Par exemple, xMEMS affirme que ses haut-parleurs offrent une réponse transitoire extrêmement rapide – c'est la capacité d'un haut-parleur à passer avec précision d'une fréquence ou d'un son à un autre. L'affirmation est que la membrane en silicium est jusqu'à 9 400 % plus rigide que les matériaux de membrane conventionnels et que l'architecture du pilote produit un temps de réponse qui est 14 900 % plus rapide. Selon la société, cette différence sera particulièrement visible dans la précision des moyennes et hautes fréquences.

Pilote de silicium xMEMS Montara Plus.
Le pilote de silicium xMEMS Montara Plus. Laboratoires xMEMS

Enfin, xMEMS affirme également que ces améliorations améliorent ses pilotes pour l'audio spatial et l'audio haute résolution , deux tendances en croissance rapide dans l'espace audio en streaming.

Est ce que cela parait trop beau pour être vrai? Les pilotes MEMS, du moins pour le moment, ne peuvent pas tout à fait remplacer les pilotes dynamiques ou BA dans tous les cas. Les écouteurs antibruit actifs (ANC) en sont un bon exemple. Les écouteurs ANC sont généralement ventilés, ce qui signifie qu'une certaine quantité de son extérieur peut entrer, et cela nécessite des pilotes qui peuvent produire des niveaux de volume relativement élevés dans les basses fréquences. Actuellement, ce n'est pas une force des MEMS, donc lorsque les fabricants veulent les utiliser dans des écouteurs ANC, ils doivent être associés à un pilote dynamique traditionnel pour remplir ce bas de gamme.

La technologie MEMS bénéficie de sa petite taille, ce qui la rend idéale pour les écouteurs, mais il est également possible de l'utiliser dans des haut-parleurs plus grands. Cependant, dans ces cas, les pilotes seront limités à une utilisation en tant que tweeters, du moins dans un avenir prévisible.

Si vous voulez entendre les pilotes xMEMS en action, votre meilleur pari sera de trouver une démo lors de l'un des nombreux salons audio qui ont lieu chaque année. Cependant, si vous voulez être à la pointe de la technologie, vous pouvez également précommander un ensemble d' IEM Singularity Audio Oni – le premier ensemble d'IEM à utiliser le pilote Montara de xMEMS. Le prix d'être le premier n'est pas bon marché : les Oni coûtent 1 500 $ pendant leur période de précommande, après quoi ils se vendront 1 800 $.