Après avoir passé du temps avec la société xMEMS qui a fait la démonstration de son micro haut-parleur en silicium, on peut dire que ce nouveau concept annoncé a le potentiel de fournir des écouteurs de qualité audiophile à des prix très abordables pour le consommateur.
xMEMS tire son nom des MEMS (systèmes micro-électromécaniques), une technologie qui intègre à la fois des éléments électroniques et mécaniques au niveau microscopique. Ils sont déjà utilisés, notamment dans les petits microphones mais chez xMEMS le but est d’en tirer partie pour fabriquer des produits audio haut de gamme mais à des prix concurrentiels.
Les micro-hauts-parleurs de l’entreprise sont des puces de silicium sur lesquelles sont montés des volets piézo-électriques qui se déforment et se détendent rapidement lorsque soumis à des signaux électriques transitoires. Les vibrations qui en résultent déplacent l’air, créant ainsi un son. Essentiellement, elles remplissent la même fonction qu’un aimant dans un haut-parleur classique, et les volets jouent le rôle d’un cône.
Quelles sont les caractéristiques de la technologie de xMEMS ?
Les spécifications présentées par xMEMS sont une réponse en fréquence plate de 20 Hz à 20 kHz, ou plus, si vous le souhaitez, des temps de réponse et de stabilisation extrêmement rapides, une résonance de l’appareil au-dessus de 10 kHz, où l’effet est minime. Elles sont autant de caractéristiques bien supérieures à celles des meilleurs haut-parleurs audiophiles traditionnels.
Les micros haut-parleurs Montara, Cowell et Montara Plus de xMEMS sont produits sur des plaquettes de silicium dans l’usine de TSMC à un coût unitaire qui devrait permettre à un fabricant d’écouteurs de proposer un appareil de qualité audiophile à des prix de vente au détail compris entre 125 et 200 $ seulement.
xMEMS affirme que l’uniformité sonore d’un produit microscopique fabriqué sur des plaquettes permet aux vendeurs de faire des économies. Normalement, les haut-parleurs sont triés en fonction de leurs qualités relatives avant d’être appariés en paires stéréo. La non-uniformité de la réponse en fréquence, de la résonance et/ou de la réponse transitoire peut nuire à la fidélité d’un ensemble de haut-parleurs.
Les microphones MEMS présentent également d’autres avantages. En effet, l’absence d’aimants évite aux concepteurs de haut-parleurs de compenser les interférences produites par les champs magnétiques.
De plus, xMEMS affirme qu’ils sont classés IP58 pour la protection contre la poussière (les particules n’entraînent pas de défaillance) et l’eau (ils peuvent être immergés jusqu’à trois mètres d’eau pendant 30 minutes). Et cela vaut pour tous ses composants.
xMEMS propose également un obturateur physique dynamique (ouvert/fermé par un signal) à l’état solide, appelé Skyline, que les équipementiers peuvent utiliser pour exclure ou admettre le son ambiant. Le Skyline peut permettre de concevoir des casques plus polyvalents, à la fois ouverts et fermés.
Le dernier composant qui nous a été présenté est un minuscule amplificateur, l’Aptos, que vous trouverez sur le schéma ci-dessous. Cette image montre aussi de quelle façon les haut-parleurs peuvent être combinés avec des haut-parleurs audio traditionnels pour augmenter la réponse des basses.
Aujourd’hui, si les micro-hauts-parleurs xMEMS sont conçus uniquement pour les appareils audio à air captif tels que les écouteurs et appareils auditifs, l’entreprise travaille sur une conception à air libre pour des enceintes Bluetooth, par exemple.
Un son impressionnant
La qualité sonore entendue sur le prototype d’écouteurs imprimés en 3D de xMEMS prouve que les caractéristiques de la société ne sont pas que des chiffres creux. Les trois éléments que nous recherchons lorsque nous évaluons des produits audio sont des basses puissantes, des instruments acoustiques facilement discernables et rendus de manière réaliste, et des hautes fréquences précises avec un peu d’éclat. Ici, tous ont été pris en compte.
La plus grande partie du mérite de la précision des basses et des médiums est attribuée à la rapidité de la réponse transitoire et des temps de stabilisation, mais xMEMS met également en avant l’absence de distorsion de phase et, bien sûr, la fréquence de résonance très élevée de son matériel.
Notre expert a écouté à la fois le Montara Plus nu et le Cowell, ce dernier fonctionnant comme un haut-parleur pleine gamme placé au-dessus d’un haut-parleur traditionnel de 9 mm (illustré ci-dessus), où il a fourni un son plus fort et des basses supplémentaires.
Il a également testé Skyline, qui a fonctionné comme annoncé. Le bruit ambiant avait une qualité étincelante, ce qu’il suppose est, en partie, dû au boîtier de l’écouteur imprimé en 3D.
L’avenir de la technologie MEMS dans la conception des haut-parleurs
Les avantages sont très nombreux, comme la possible conception d’écouteurs abordables au son incroyablement précis, pour que les haut-parleurs MEMS n’aient pas un impact important sur le marché de l’audio.
Adaptation du l’article de notre confrère Jon Jacobi publié sur TechHive