Tai nghe cuối cùng có thể vượt qua công nghệ cũ hàng thế kỷ nhờ một loại chip siêu nhỏ mới sử dụng sóng siêu âm. Chip âm thanh mới có thể mở đường cho tai nghe chống ồn cũng có thể tái tạo ảo giác âm thanh đến từ nhiều hướng.

Công ty khởi nghiệp xMEMS lần đầu tiên giới thiệu chip âm thanh Cypress – có kích thước khoảng 6,3 x 6,5 mm – tại CES 2024 ngày 9/1 vừa qua. Nó sẽ được đưa vào tai nghe nhét tai vào cuối năm sau, công ty đại diện cho biết.

Trong loa thông thường, một cuộn dây kim loại được quấn quanh một nam châm và một dòng điện chạy qua cuộn dây. Điện từ được tạo ra bởi dòng điện chạy qua tương tác với từ tính của nam châm vĩnh cửu, đẩy cuộn dây qua lại giống như một pít-tông. Cuộn dây này cũng được gắn vào nón loa hoặc màng loa, có tác dụng đẩy không khí để tạo ra âm thanh. Công nghệ này lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1800 nhưng ngày nay nó vẫn được sử dụng trong tai nghe.

Tuy nhiên, loa được thiết kế theo cách này dễ bị hư hỏng, hao mòn và các vấn đề như méo pha - trong đó hình dạng của dạng sóng âm thanh thay đổi trong quá trình chuyển đổi tín hiệu, tạo ra độ trễ và gây ra âm thanh mờ.

Mặt khác, loa siêu nhỏ Cypress là một con chip silicon có hai thành phần: một mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC), xử lý tín hiệu điện từ tệp âm thanh; và một máy biến năng siêu âm.

Bộ chuyển đổi được chế tạo từ các hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) - các máy cực nhỏ kết hợp các bộ phận điện tử và chuyển động. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như còi và máy thu thanh.

Giống như các công nghệ cũ hơn, bộ chuyển đổi Cypress di chuyển không khí để tạo ra sóng âm thanh. Tuy nhiên, không giống như hầu hết MEMS được tạo thành từ tinh thể áp điện hoặc gốm s, Cypress sử dụng một loại màng áp điện mỏng mới được làm từ chì zirconate titanate (PZT).

PZT được kết hợp như một lớp trong quy trình sản xuất chất bán dẫn cùng với lớp màng loa bằng silicon. Đại diện công ty nói rằng khi áp dụng theo cách này, màng có thể tạo ra âm thanh có độ phân giải cao, chất lượng cao.

Đại diện xMEMS cho biết trong một tuyên bố: không giống như các loa thông thường, đầu ra loa có độ dịch pha gần như bằng 0 và do đó, phù hợp hơn với các tính năng như âm thanh không gian, mô phỏng trải nghiệm được bao quanh bởi các loa ở các vị trí khác nhau.

Chip Cypress cũng có thể được sử dụng để tạo ra công nghệ khử tiếng ồn tốt hơn, tạo ra sóng âm thanh phù hợp để loại bỏ tiếng ồn xung quanh. Về lý thuyết, phản ứng cơ học nhanh hơn và sự kết hợp pha gần như bằng 0 của Cypress sẽ cho phép loại bỏ tiếng ồn tần số cao hơn, điều mà các tai nghe ngày nay gặp phải. Chuyển động này trong chip Cypress cũng tạo ra nhiều năng lượng và áp suất hơn ở tần số thấp - gấp 40 lần so với chip loa không siêu âm trước đây - chip này trang bị khả năng chống ồn cần thiết để khử những âm thanh này.

Sau cuộc trình diễn tại CES, xMEMS đã bắt đầu gửi mẫu cho một số khách hàng của mình. Công ty có kế hoạch phát hành phiên bản Cypress sẵn sàng sản xuất vào tháng 6 năm 2024. Việc sản xuất hàng loạt có thể bắt đầu vào cuối năm 2024 hoặc đầu năm 2025, tai nghe nhét tai gắn chip này được bán ngay vào cuối năm 2025.

Nguồn: khoahoc.tv