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Arioso Systems NED : le haut-parleur du futur tiendra sur puce

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La start-up Arioso Systems annonce le développement d’un micro haut-parleur nommé NED - pour Nanoscopic Electrostatic Drive. Composé de faisceaux de silicone et d’une surface de seulement 10 mm2, le produit final pourrait envoyer 120 dB sans membrane ni aimant. Les possibilités d'applications audio publiques, médicales ou encore récréatives sont légion. 

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Issue de l’institut de recherche sur les microsystèmes photoniques Fraunhofer, la start-up Arioso Systems présente le résultat de ses recherches sur un haut-parleur de type MEMS, soit issu de la nanotechnologie. D’une surface de 10 mm2, il peut être fabriqué selon les standards industriels des micro circuits intégrés CMOS. La simplicité des matériaux et des procédés utilisés permettrait de produire ce haut-parleur dans l’industrie de masse. 

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Comment ça marche ? 

Sur le micro haut-parleur NED, l’aimant et la membrane d’un haut-parleur classique sont remplacés par des centaines de faisceaux mobiles en silicone. Actionnés par un courant électrostatique, ils oscillent, mettant ainsi en mouvement le volume d’air situé entre les tranches inférieure et supérieure de la puce. Ces tranches sont percées de trous, qui libèrent le son. Mécaniquement, une puce de plus grande surface, ou dotée de davantage de faisceaux mobiles, pourrait envoyer davantage de pression acoustique. 

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Un micro haut-parleur électrostatique ?

Trois électrodes sont branchées sur les faisceaux qui mettent l’air en mouvement et produisent le son. Celles-ci produisent entre elles un champ électrostatique qui provoque un minuscule mouvement de 800 nm. Cela correspond à un tiers de l'espace entre les électrodes et à environ un soixante-quinzième du diamètre d’un cheveu humain. Les faisceaux mis en mouvement, de par leur forme incurvée, dévient sous l’action du champ électrostatique. C’est ce qu’Arioso appelle l'entraînement électrostatique nanoscopique (NED), qui donne son nom au produit. Chaque faisceau individuel ne pouvant déplacer qu'une petite quantité d'air, la pression acoustique est accrue par le nombre de faisceaux présents sur la puce.

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L’écart entre les électrodes est d’environ 2,5 µm, pour mettre en mouvement des faisceaux d’une longueur de 20 µm. Cela permet d'obtenir des tensions de commande inférieures à 50 V et une capacité électrique inférieure à 1 nF. La consommation d'énergie d’un micro haut-parleur NED serait donc inférieure à 3 mW.

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Des applications à foison

De la même manière qu’avec les haut-parleurs MEMS actuels qui sont de petite taille, les fonctions possibles du micro haut-parleur NED sont nombreuses. Ainsi de tout petits microphones ou oreillettes pourraient servir à la traduction instantanée de langues, être utilisés pour du monitoring médical en temps réel, ou pour faire des achats par commande vocale. Chez ON-mag, quand on entend le mot "électrostatique", on pense aussi aux casques et écouteurs High-End, et on serait curieux de savoir si le son produit par les NED serait adapté à cette industrie. Sans pièce mobile ni autre composant nécessaire à leur fonctionnement que leur faible alimentation électrique, les micro haut-parleurs NED devraient nécessiter moins d’énergie électrique, donc des batteries potentiellement de moindre capacité et/ou plus petites que les haut-parleurs existants. 

Source : arioso-systems.com

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