為進一步引領智能穿戴領域的發展，推動TWS、智能眼鏡、助/輔聽器等產品實現高性能和輕薄化，近日瑞聲科技推出了一款里程碑式的創新產品——超小型MEMS揚聲器高音單元SOPRANO，封裝尺寸僅16.2mm³，可能是目前業界體積最小的MEMS揚聲器單元。
SOPRANO基于PZT薄膜壓電技術，振膜與驅動結構一體，采用純MEMS工藝制備。在聲學表現方面，SOPRANO具備優異的高頻段延展性，可輕松拓展至40kHz以上，實現符合Hi-Res認證的極佳音質體驗，同時能在醫療健康領域，實現聽力輔助，為高頻聽力損失用戶提供有力支撐。
顯著拓展Hi-Fi音頻范圍，帶來全新音頻體驗
在TWS耳機的音頻鏈路中，高清音頻信號的完美播放需要全流程各模塊的綜合協作：豐富的無損音源、無損音質藍牙傳輸技術，以及多單元揚聲器方案等。“如何在有限的空間內實現高清音頻的完美再現”成為各大TWS整機廠商及聲學解決方案廠商面臨的共同挑戰。
對揚聲器而言，Hi-Res高清音頻要求其不僅覆蓋人耳可聽頻段（20Hz-20kHz），同時可以向超聲頻段（20kHz-40kHz）拓展，在全頻段提供卓越的音頻解析力，精準再現原始聲音細節。
然而，受限于固有的系統架構，目前TWS產品主要采用傳統的動圈或動鐵揚聲器單元——動圈單元其頻寬特性相對較窄，頻響曲線往往在14kHz之后就開始急速衰減，無法滿足Hi-Res認證音頻需求；動鐵單元的外形及尺寸，則導致其在TWS耳機內堆疊困難。具備優異高頻性能的AAC MEMS揚聲器，則能有效彌補傳統方案在高頻性能及體積維度的不足，與低頻動圈單元互補，形成完美的全頻組合，顯著拓展 Hi-Fi音頻范圍，讓TWS耳機實現更好的聲音廣度、寬度和響度。
AAC SOPRANO：全面賦能TWS聲學體驗和設計
經過設計及工藝上的多輪迭代優化，AAC SOPRANO在產品形態、尺寸、性能及可靠性等方面，均完美契合TWS耳機場景的應用要求，可為TWS整機廠商在耳機設計、堆疊組裝等維度提供了更多靈活性及便利性，為終端用戶提供更高品質的音頻體驗。
1、尺寸小，易堆疊
SOPRANO采用六邊形產品設計，封裝尺寸為φ5mm，厚度僅1mm，重量僅23.5mg，輕薄度遠超市面傳統方案產品及同類型產品。對比傳統的矩形產品設計，SOPRANO可靈活地布局在TWS前腔結構中，更好地適配TWS人體工程學設計，同時可與AAC自研的TWS專用高性能FB MIC進行模組化集成，形成一體化解決方案。
受益于MEMS工藝特性及極佳的設計，SOPRANO實現了極小的產品體積，重量也得以大幅減輕，相較傳統高音單元，可在TWS內節約近75%空間，為TWS整機廠商的器件堆疊提供了極大的便利性及可拓展性，可有效提升終端用戶的使用舒適度體驗。
2、無需PA，音質表現優異
為實現符合TWS應用場景需要的聲壓級（SPL）技術指標，目前市面上已有的壓電式MEMS揚聲器方案都需要額外配置一顆專用PA芯片，以保持較大的驅動電壓；然而，PA芯片的采用必然導致更大的堆疊空間及更高的靜態功耗，這與TWS器件應用的小型化、低功耗趨勢明顯是相悖的。
SOPRANO在1Vrms驅動電壓下，就可以輕松實現SPL≥100dB @ 6kHz~40kHz性能。這一技術突破，意味著無需PA放大，僅借助現有的TWS耳機藍牙芯片直驅，便可實現高保真的高音音頻效果，極大地降低了MEMS揚聲器新技術的應用門檻。
3、響應速度快，相位一致性高
受益于優秀的MEMS結構設計以及半導體工藝能力加持，SOPRANO具有卓越的響應速度及聲壓級（±1dB）、相位（±1°）一致性，可有效滿足終端用戶對空間音頻和左右耳平衡度的要求，實現快速、精準的3D全景聲環繞效果。這一產品特性，助力TWS整機廠商大幅簡化左右耳耳機組裝篩選及校準的環節，優化產線制造流程，提升生產效率，降低綜合成本。
4、低功耗，持久續航
續航能力一直是可穿戴設備的使用痛點及待提升體驗項，多功能集成及體驗提升對器件的功耗提出了更嚴苛的要求。SOPRANO采用純MEMS工藝制備，功耗表現極其出色，MEMS芯片的功耗僅為50uW。更值得一提的是，AAC獨特技術開發的高靈敏度SOPRANO無需PA放大，完美適配業界成熟的藍牙驅動條件，極大提升了TWS設備的使用壽命，為TWS持久續航提供保障。
5、自研“類倒裝”技術，可靠性高
不同于業內同類型產品采用的貼片和引線鍵合封裝方案，SOPRANO采用了AAC專屬開發的“類倒裝”封裝工藝，在保證高性能及超小封裝尺寸的同時，實現了高可靠性——目前產品已通過全部環境及機械可靠性評估測試，以及整機汗液測試，具備IP58防水防塵等級，可抗10000g機械沖擊。
6、全自動制造，生產效率更高
在規模化制造方面，SOPRANO耐高溫回流焊，可集成到SMT全自動制造工藝中，相比于傳統揚聲器方案，完全消除了人工或半自動化焊接流程，極大提升生產效率，具備大批量規模化生產優勢及更好的品質保障。同時，AAC可為TWS整機廠商提供MEMS揚聲器+MEMS FB MIC的一體化模組解決方案，充分利用TWS耳機前腔空間，大幅降低客戶端器件堆疊應用門檻，提升組裝良率。
小型化、低功耗、高性能，致力于打造更先進的MEMS新技術體驗
此次超小型MEMS揚聲器高音單元SOPRANO的成功發布，進一步豐富了SSE BU產品矩陣，將成為瑞聲科技智能穿戴業務發展的強大助力。
瑞聲科技傳感器及半導體事業部營銷副總裁施鐵勇表示，近年來，可穿戴應用場景對通話降噪、續航、佩戴舒適度等體驗維度有了更多更豐富的需求，進而對產品性能要求更高。AAC MEMS揚聲器以其小尺寸、輕量化、出色的聲音品質、低功耗、高可靠性等特點，有效助力TWS整機廠商解決了Hi-Res音質播放最后一公里的問題。
相信隨著技術的不斷進步，MEMS揚聲器技術未來將呈現更高的性能，迎來更廣泛的應用場景。無論是TWS、AR/VR、汽車音響等娛樂休閑場景，還是助聽器、輔聽器等醫療健康專業領域，MEMS揚聲器技術都會為用戶帶來更優質的音頻體驗，打開一個全新的聽覺世界。
