© Evertiq
Komponenty | 23 października 2019
Mikrogłośniki MEMS stworzone na nowo
Naukowcy z Fraunhofer opracowali nowy koncept i technologię, która pozwoliła stworzyć nowy rodzaj mikro-głośników MEMS. Dzięki niej możliwe będzie tworzenie wydajnych urządzeń audio, generujących silny dźwięk, bez zwiększania powierzchni.
Dzisiejsze konstrukcje mikro-głośników MEMS opierają się na działaniu pojedynczej lub wielu membran, które pracują poza-płaszczyznowo, odchylając się odpowiednio przy kontrolowanych częstotliwościach, w celu wygenerowania wymaganego dźwięku.
Membrany te mogą mieć różne kształty i rozmiary. Jednak wibrują poza-płaszczyzną, a to oznacza, że są zależne od powierzchni. Naukowcy z Fraunhofer IPMS zademonstrowali nowy typ mikro-głośników MEMS, które składają się z całkowicie krzemowych, elektrostatycznych mikro-aktywatorów, wyginających się w płaszczyźnie, pracując w przygotowanych komorach powietrznych.
Z założenia, nowy koncept mikro-głośników MEMS jest kompatybilny z CMOS, wykorzystując objętość scalaka do przemieszczania powietrza i generowania ciśnienia akustycznego. Przekłada się to na to, że powierzchnia scalaka może być traktowana objętościowo.
Szczegóły tej technologii opisano w magazynie Microsystems & Nanoengineering, w publikacji pod tytułem: „Concept and proof for an all-silicon MEMS micro speaker utilizing air chambers”. Opisują w niej to, co nazywają nanoskopowym napędem elektrostatycznym (NED), ze sparowanymi elektrostatycznymi siłownikami zginającymi w rzędach i kolumnach, w warstwie urządzenia z klejonego krzemu na płytce izolatora (SOI) i pokrytej inną płytką izolującą.
Niewielka separacja pozwala siłownikom poruszać się bez tarcia pomiędzy warstwą górną i dolną, ponieważ obie pokrywy urządzenia integrują akustyczne otwory pomiędzy każdym sąsiednim rzędem siłowników. Tak umieszczona, odpowiednio przygotowana struktura MEMS może emitować dźwięk na odpowiednich częstotliwościach.
Elementy NED mogą być gęsto upakowane na powierzchni, przez co nie zajmują zbyt wiele miejsca. Naprowadzanie napięcia na elektrody poszczególnych siłowników zgina je w płaszczyźnie bocznej zgodnie z ich orientacją w nieparzystym trybie względem siebie, zmieniając objętość w komorach powietrznych między siłownikami. W efekcie komory powietrzne wypychają powietrze przez otwory akustyczne w jednym trybie i zasysają powietrze z powrotem, gdy siłowniki odchylają się w przeciwnym kierunku. Uruchomienie tego systemu na wybranej częstotliwości wygeneruje słyszalny dźwięk.
Aby udowodnić swoją koncepcję, naukowcy zaprojektowali trzy indywidualnie adresowalne grupy siłowników na jednym układzie, jako 14 par długich siłowników w konfiguracji 2-szeregowej-7-równoległej. Aby zwiększyć współczynnik wypełnienia projektu, naukowcy wypełnili pozostałą przestrzeń do krawędzi urządzenia w kształcie prostokąta siłownikami o połowie długości.
Cały gotowy układ ma grubość zaledwie 1 mm. Górne i dolne płytki o grubości 400 μm układają w warstwę SOI 75 μm o wzorzystych elementach wykonawczych. Obszar aktywny prototypu miał powierzchnię 9.3 mm2. Wysokość siłowników, zależna od grubości warstwy SOI wpływa na ciśnienie akustyczne generowane przez tą strukturę, bez wpływu na powierzchnię urządzenia. Co więcej, takie struktury MEMS można łatwo wytwarzać masowo przy użyciu aktualnych procesów mikro-obróbki krzemu.
© Fraunhofer
Badacze z Fraunhofer IPMS przewidują, że tak małe głośniki MEMS mogłyby znaleźć drogę w mobilnych urządzeniach (terminalach) z dostępem sieciowym, noszonych bezpośrednio przy uchu. Dotyczy to takich aplikacji, jak tłumaczenie symultaniczne, usługi płatnicze i rozwiązania marketingowe, urządzenia asystentów biurowych lub domowych, itp. Mogłyby też zastąpić klasyczne słuchawki Bluetooth nowoczesnymi urządzeniami, które określane są mianem Internetu Głosu („Internet of Voice” - IoV).
Naukowcy już pracują nad ulepszeniem głośnika MEMS w celu uzyskania lepszej liniowości i wyższych poziomów ciśnienia akustycznego przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. Kolejnym krokiem ma być integracja tego mikro-głośnika z dedykowaną elektroniką sterującą.


Najważniejsze parametry wyświetlaczy LCD-TFT
Wyświetlacze LCD-TFT to wciąż najpopularniejsze rozwiązania do wizualizacji informacji. O ich powszechności decyduje m.in. łatwość dostosowywania wyświetlacza LCD-TFT do wymagań projektu – nie tylko pod względem wyboru optymalnej przekątnej, lecz również dopasowania kluczowych parametrów.
Stopnie ochrony obudów, czyli co kryje się pod kodem IP65
Kody IP opisują w jakim stopniu obudowy chronią urządzenia przed takimi czynnikami, jak pył czy woda. Eksperci firmy Unisystem wyjaśniają znaczenie poszczególnych symboli.
Ropla Elektronik autoryzowanym dystrybutorem Dongguan Better Electronics Technology
Ropla Elektronik podpisała umowę dystrybucyjną z Dongguan Better Electronics Technology Co., Ltd., producentem specjalizującym się w produkcji elementów ochrony przeciwprzepięciowej, nadprądowej i termicznej.
Sony wprowadza czujniki wizyjne z funkcją przetwarzania opartego o AI
Sony Corporation zapowiedziało wprowadzenie dwóch modeli inteligentnych czujników wizyjnych, będących pierwszymi na świecie przetwornikami obrazu z funkcją przetwarzania opartego na sztucznej inteligencji (AI).
Pierwszy, w pełni sprawny, przełomowy procesor kwantowy od Google
Naukowcy w Google opracowali i zbudowali w pełni działający procesor kwantowy. Konstrukcja nie jest prosta, ale dostawcza niesamowitej wydajności. To co robią superkomputery latami, procesor kwantowy zrobi w ciągu sekundy.
Niezwykłe kości LPDDR4X o rekordowej pojemności
Nowe pamięci od Samsung, są nie tylko superpojemne (12 GB), stając się pierwszymi tego typu na rynku, ale też bardzo szybkie i wydajne. Mogą skutecznie wspierać funkcje szybkiego nagrywania video 4K, czy też funkcje AI, nie tylko w smartfonach z najwyższej półki.
Mocne i bezpieczne przełączniki obciążenia
Nowe przełączniki od Diodes są nie tylko wydajne (operując prądem do 2 A), ale też bezpieczne, dzięki sprawnie działającej funkcji blokowania prądu wstecznego TRCB.
Konwertery POL o ultraszerokim zakresie napięć wejściowych
Nowe konwertery nieizolowane od Traco cechują się nie tylko świetną efektywnością (nawet 94%), ale przede wszystkim wsparciem ultra-szerokiego zakresu napięć wejściowych, w stosunku 8:1. Stanowią tym samym idealne zamienniki dla regulatorów liniowych.
Miniaturowa kamera dla medycznych zadań specjalnych
Nowy, ultra-mały moduł kamery od OmniVision Technologies stworzono z myślą o zastosowaniach medycznych, docierając w najciaśniejsze miejsca, wspierając wiele zabiegów i procedur. Kamera ma wymiar tylko 0.65 na 0.65 na 1.16 mm.
Sensory SWIR o rekordowej gęstości pikseli
Nowe sensory, opracowane w Imec, cechują się wysoką rozdzielczością w zakresie NIR i SWIR, bijąc na głowę swoich klasycznych odpowiedników. Opracowany proces tworzenia, jest też efektywniejszy i tańszy, co pozwolić ma na upowszechnienie stosowania tych sensorów w aplikacjach konsumenckich.
Bardziej wytrzymały SoC Bluetooth 5.1
Nowy układ od Nordic Semiconductor to zaawansowana jednostka SoC, wspierająca interfejsy bezprzewodowe (jak Bluetooth 5.1, w tym BLE, i inne 2.4 GHz), jak i wiele przewodowych (w tym NFC, USB, itp.). Efektywnie pracuje w temperaturach sięgających nawet 105 stopni Celsjusza.
Jeszcze większa niezawodność pozycjonowania od u-blox
Nowa platforma technologiczna od u-blox zapewnia jeszcze większą niezawodność, przy świetnej dokładności i dużej częstości odświeżania. Pozwoli to na sprawniejszą i bezpieczniejszą pracę aplikacji motoryzacyjnych, UAV, itp.
Vitis – ujednolicona platforma software od Xilinx
Nowa platforma od Xilinx może zrewolucjonizować to jak pracujemy z nowoczesnymi układami, poprzez samoczynne dostosowanie sprzętowe pod oprogramowanie. Dzięki temu algorytmy będą działały jak najwydajniej, na dostosowanej dla nich platformie sprzętowej, bez konieczności dokonywania fizycznych zmian w układzie.
Małe, kompaktowe i niedrogie konwertery DC/DC
Traco Power wypuściło na rynek swoje nowe konwertery DC/DC. Są małe, dobrze odnajdując się w niewielkich aplikacjach. Stanowią niedrogie rozwiązanie, dla wielu zastosowań, oferując dobrą wydajność i standardowe zabezpieczenia.
64-kanałowy, wysoce wydajny przełącznik scalony
STMicroelectronics zaprezentowało swój nowy, wysoce wydajny analogowy przełącznik wysokonapięciowy 64-kanałowy, zdolny pracować z prądem 3 A. Stworzony jest w oparciu o najnowsze technologie producenta, oferując sporo; w tym zaawansowane wsparcie logiczne.
Mikrogłośniki MEMS stworzone na nowo
Naukowcy z Fraunhofer opracowali nowy koncept i technologię, która pozwoliła stworzyć nowy rodzaj mikro-głośników MEMS. Dzięki niej możliwe będzie tworzenie wydajnych urządzeń audio, generujących silny dźwięk, bez zwiększania powierzchni.
SoM Toradex na bazie procesora i.MX 8QuadMax
Nowy moduł z rodziny Apalis od Toradex jest w pełni kompatybilny ze starszymi braćmi, oferując w stosunku do nich większą moc obliczeniową oraz większą funkcjonalność (np. wsparcie nowoczesnych funkcji bezpieczeństwa), za sprawą najnowszego procesora NXP.
SDRAM DDR4 4 Gb na 1.2 V dla urządzeń mobilnych
Nowe kości pamięciowe DDR4 od Alliance Memory cechują się większą wydajnością i prędkością przesyłania danych oraz niższym zużyciem energii, niż starsze DDR3. Korzyści są spore. Stworzono je z myślą o urządzeniach mobilnych.
Wyświetlacze plug-and-play dla Przemysłu 4.0.
Nowe wyświetlacze od Distec cechują się możliwością łatwej i szybkiej integracji z różnorodnymi aplikacjami przemysłu nowoczesnego. Cechują się dużą wszechstronnością (min. dzięki Rasperry Pi) i dobrym obrazem, w jakości nawet 4K UHD.
Dokładny sensor Halla z 4 trybami pracy
Najnowszy sensor Halla od TDK świetnie radzi sobie z polem rozproszonym, oferując wysoką dokładność. Jest też układem wszechstronnym, wspierając samodzielnie aż 4 tryby pracy. Stworzony został z myślą o motoryzacji (ASIL B).
Nowe MCU od NXP przekraczają barierę GHz
Nowe MCU od NXP, cechują się niespotykaną dotąd (jak na MCU) wydajnością, przy zachowaniu niskiego zużycia energii. Skutecznie operują grafiką 2D w wysokiej rozdzielczości, efektywnie wykonując też zaawansowane operacje AI i ML, jak np. rozpoznawanie głosu i mowy naturalnej.
Wydajna ochrona przed ESD i EMI dla audio
Nowe ochronniki od TDK zapewniają kompleksową i skuteczną ochronę, zarówno przed ESD, jak i EMI. Stworzono je z myślą o systemach audio, korzystających z łączności bezprzewodowej w paśmie 2.4 GHz.
Malutki fotoprzekaźnik w formacie S-VSON4T
Nowy fotoprzekaźnik od Toshiby cechuje się głównie mniejszym rozmiarem o 27%, niż tradycyjne opakowania VSONR4. Jest też bardziej energooszczędny i wszechstronny, niż jego poprzednik.
Załaduj więcej newsów