fraunhofer（弗劳恩霍夫）数字媒体技术研究院和硅技术研究院联合开发出了一款mems微型扬声器。mems意指微机电系统，它结合了经典半导体技术和微米级的微机械技术。因此，弗劳恩霍夫研究所的科学家正带来扬声器领域的变革，使扬声器也能像计算机芯片一样，用硅材料来实现低成本的大规模制造。

弗劳恩霍夫数字媒体技术研究院和硅技术研究院联合开发项目——“移动应用智能mems扬声器”已经合作研究了3年，致力于开发高能效且可以完整集成的芯片级扬声器。硅技术研究院主要负责压电微驱动器件的开发和试生产，并将它们集成进入高度微型化的智能微系统；数字媒体技术研究院主要负责微型扬声器的智能信号控制。

目前，该项目已经取得了突破性进展。这款基于硅芯片的扬声器性能表现非常惊艳：这款mems扬声器的尺寸为4mm x 4mm，可以理想地集成到耳机、耳戴式设备和助听器中。作为一款单向系统（one-way system），它可以覆盖20 hz——20khz的整个频率范围，而典型的hifi（高保真）扬声器通常包含低音、中音和负责高频的高音扬声器单元。针对耳内应用，这款微型mems扬声器能够获得110db的声压，相当于距离喷气式飞机100米左右的噪音等级。

除了微小的尺寸设计，这款mems扬声器还表现出了惊人的高保真和低能耗优势，这对于电池供电型设备来说非常关键。最后但同样重要的是，这款利用mems技术的产品能够实现极具成本效益的芯片制造和大规模装配。

这款mems扬声器采用了压电薄膜作为有源元件，当对其施加电压时会发生形变，其机械形变扰动周围空气，并由此产生声波。结果证明利用硅材料来开发mems扬声器具有诸多优势。得益于现代芯片制造技术，半导体材料硅可以进行超微结构加工，非常适用于这些电子机械应用，并且，硅材料还具有很高的成本效益。

未来，结合多个微型mems扬声器组成多单元系统，其传输带宽将进一步扩展至20khz以上。“到时我们的产品将可以满足高端hifi耳机市场的高音质要求，” 数字媒体技术研究院项目经理daniel beer说。

弗劳恩霍夫硅技术研究院半导体技术专家bernhard wagner对于mems扬声器的生产制造看到了重要的发展机遇：“未来我们将采用能效更高且与ic工艺兼容的新型压电材料。这将进一步降低产品功耗，在所有主要的半导体制造工厂实现mems扬声器的大规模量产。”

弗劳恩霍夫数字媒体技术研究院和硅技术研究院在3月19——22日在德国慕尼黑举办的german society for acoustics（daga，德国声学学会）年度会议上，首次公开发布了他们的研究成果。

其它mems扬声器厂商

（1）usound

目前，市场上领先的压电mems扬声器开发商是奥地利的usound。usound是全球首家发布压电mems扬声器的厂商，并在2018年1月的ces（全球消费电子展）上完成了首次亮相。usound为耳机、可穿戴/耳戴产品开发的压电mems扬声器已经完成设计定型、产能爬坡，以及首批量产前产品的出货，预计将于2018年第一季度实现规模量产。

据麦姆斯咨询报道，usound广泛的合作伙伴包括：austria technologie & systemtechnik ag（at&s，奥地利科技与系统技术股份公司）、isit（获得了isit在微系统功率电子制造方面的经验）；institute for electronic music（iem，电子音乐研究所）；stmicroelectronics（意法半导体），利用意法半导体产业领先的薄膜压电技术（tfp），双方合作进行全球首款微型压电mems扬声器的产业化和生产制造。

（2）audio pixels

扬声器数字化全球领导者audio pixels开发了一项技术平台，能够利用mems结构而非传统扬声器元件，直接将数字音频流转化为声波。该技术平台的基础——数字声音重建技术（digital sound reconstruction，dsr）实现了基于硅芯片的音频扬声器的量产，并使扬声器更小、更薄、声音更清晰、能效更高，而且具有更好的兼容性，能够满足现代电子制造和器件的各种要求。

据麦姆斯咨询报道， audio pixels曾于2016年宣布：选择全球专业代工领导者towerjazz公司，大规模量产其第一代高性能mems扬声器芯片。预计这款硅基扬声器芯片将带来全新一代突破性的产品应用，超越全球消费电子、工业和医疗器械制造商对于声学器件的性能指标和设计要求。audio pixels专注于制造一种基于mems技术的硅芯片，既能够作为一个独立的微型扬声器使用，又能够实现多倍级联以满足几乎所有的扬声器应用。

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