I MEMS potrebbero rappresentare il prossimo grande passo avanti nella tecnologia delle cuffie?

Di Alessio Perini 10 minuti di lettura
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I MEMS potrebbero rappresentare il prossimo grande passo avanti nella tecnologia delle cuffie?

Se hai un paio di cuffie intrauricolari, ci sono buone probabilità che utilizzino una tecnologia che lo sia parecchi decenni vecchio. Nonostante i tentativi di introdurre sistemi diversi ed esotici come la conduzione magnetica planare, elettrostatica e persino ossea, la maggior parte degli IEM o delle cuffie intrauricolari utilizza ancora un’armatura bilanciata o driver dinamici. Ma c’è un altro contendente, che promette alta fedeltà, basso consumo energetico e un ingombro fisico minimo. La novità è che si tratta di una tecnologia che avete in tasca già da dieci anni.

Stiamo parlando di sistemi microelettromeccanici (MEMS), ed è una tecnologia utilizzata in quasi tutti i microfoni di tutti i telefoni cellulari dagli anni 2010. Se applicati ai driver delle cuffie (l’inverso di un microfono), i vantaggi sono molteplici. Ma fino a poco tempo fa, la tecnologia non era abbastanza matura per le cuffie tradizionali. xMEMS, con sede in California, è un’azienda che spinge la tecnologia e i prodotti di consumo dotati dei suoi driver MEMS a stato solido stanno finalmente arrivando sul mercato. Abbiamo testato le Oni di fascia alta di Singularity, ma Creative ha anche confermato che un set di cuffie TWS con driver xMEMS sarà disponibile in tempo per le vacanze.

Laddove gli altoparlanti e i driver convenzionali utilizzano tipicamente magneti e bobine, i MEMS utilizzano piezoelettrici e silicio. Il risultato, se si deve credere a quanto pubblicizzato, è qualcosa che è più reattivo, più durevole e con una fedeltà costante. Inoltre, a differenza dei driver ad armatura bilanciata o dinamici, i driver MEMS possono essere costruiti su una linea di produzione con una necessità minima o nulla di calibrazione o abbinamento dei driver, ottimizzando la loro produzione. xMEMS, ad esempio, ha collaborato con TSMC, uno dei maggiori produttori di microprocessori per il suo processo di produzione.

xMEMS

Naturalmente, i driver MEMS si prestano a qualsiasi dispositivo indossabile che produca suoni, dagli occhiali AR agli occhiali VR e agli apparecchi acustici. Per la maggior parte di noi, tuttavia, sono le cuffie quelle in cui vedremo l’impatto maggiore. Anche perché la potenziale coerenza e precisione dei MEMS dovrebbero sposarsi perfettamente con le tecnologie correlate come l’audio spaziale, dove tempi di risposta rapidi e perfetta corrispondenza di fase (due cuffie perfettamente calibrate tra loro) sono essenziali.

Per ora, MEMS è più adatto agli auricolari, alle cuffie IEMS e in stile TWS, ma xMEMS spera di cambiare la situazione. “La stella polare dell’azienda era reinventare gli altoparlanti”, ha dichiarato a Engadget Mike Householder, marketing e sviluppo aziendale dell’azienda. “Ma generare quell’audio a larghezza di banda completa in aria libera è un po’ più di una sfida di sviluppo che richiederà più tempo. Il passaggio più semplice per noi è stato entrare nel settore dell’audio personale e questo è il prodotto che abbiamo oggi.”

Da vedere, il primo IEM dotato di driver a stato solido xMEMS, Oni della Singolarità, sembrano normali ed eleganti monitor in-ear di fascia alta. Una volta che la musica ha iniziato a fluire, però, la differenza è stata molto chiara. I generi elettronici suonavano nitidi e di grande impatto in un modo che si adattava di più. La rapida risposta ai transitori dei driver MEMS è evidenziata nelle percussioni taglienti e potenti di “Ghostwriter” di RJD2 e “Live Again” dei Chemical Brothers. In particolare, le sezioni di fascia media e alta di quest’ultima brillavano con notevole chiarezza. La risposta dei bassi è stata buona, soprattutto nella gamma medio-bassa, ma forse non è stato il punto di forza dell’esperienza.

Singolarità

Quando ho provato “For Whom the Bell Tolls” dei Metallica ho subito notato gli hi-hat che si spingevano in un modo che non avevo mai sentito prima. L’unico modo in cui posso descriverlo è “vistoso”. Non sembrava strano, solo evidente. Ho chiesto informazioni al Capofamiglia e lui non è rimasto così sorpreso. “Sì, il charleston, i piatti e le percussioni, li ascolterai con un nuovo livello di dettaglio a cui non sei davvero abituato.” Ha detto, aggiungendo che parte di questo sarà l’accordatura dell’amplificatore per cuffie in dotazione (made da iFi) quindi è in parte dovuto all’equalizzazione, unito alla chiarezza migliorata delle alte frequenze grazie ai driver MEMS.

C’è stata anche un’altra sorpresa con l’amplificatore/DAC in dotazione: aveva una specifica modalità “xMEMS”. Inizialmente avevo pianificato di utilizzare il mio, ma si è scoperto che avevo bisogno di questo DAC specifico poiché i driver MEMS richiedono una polarizzazione di 10 volt per funzionare. Ho chiesto a Householder se tutte le cuffie richiedessero un DAC (ponendo di fatto fine alle loro possibilità di adozione mainstream), ma a quanto pare xMEMS ha sviluppato il proprio “chip” di amplificatore in grado sia di pilotare gli altoparlanti che di fornire il bias a 10 volt. I prossimi auricolari True Wireless di Creative, ad esempio, ovviamente non avranno bisogno di hardware aggiuntivo.

È qui che le cose si fanno interessanti. Anche se non conosciamo il prezzo degli auricolari TWS di Creative con driver xMEMS, possiamo essere sicuri che saranno molto più economici degli IEM di Singularity venduti al dettaglio per $ 1.500. “Sai, attirano un certo consumatore, ma potresti facilmente mettere lo stesso altoparlante in un guscio di plastica e venderlo al dettaglio per 150 dollari”, ha detto Householder a Engadget. L’idea che xMEMS possa democratizzare l’audio personale a ogni fascia di prezzo è audace. Anche perché la maggior parte degli audiofili non è abituata a vedere la stessa identica tecnologia nei propri IEM, anche in prodotti wireless sotto i 200 dollari. Finché non avremo un altro set da testare, però, non possiamo commentare il carattere individuale che ciascun produttore può infondere loro.

xMEMS

Un possibile fattore di differenziazione per i prodotti di fascia alta (e per i prodotti concorrenti basati su MEMS) è qualcosa che xMEMS chiama “Skyline”. Il capofamiglia lo ha descritto come uno “sfiato” dinamico che può essere aperto e chiuso a seconda delle esigenze dell’ascoltatore. Similmente al modo in cui le cuffie aperte sul retro sono preferite da alcuni per le loro qualità acustiche, gli IEM basati su xMEMS potrebbero includere Skyline che si aprirà e si chiuderà per prevenire l’occlusione, migliorerà la cancellazione passiva del rumore e altre qualità acustiche come la modalità “trasparenza” dove desideri lasciare temporaneamente passare i rumori ambientali esterni.

Per coloro che preferiscono cuffie on-ear o over-ear, la tecnologia MEMS sarà probabilmente abbinata a driver dinamici legacy, almeno inizialmente. “Il primo passo che stiamo facendo per quanto riguarda le cuffie è in realtà un approccio bidirezionale”, ha detto Householder. L’idea è che un driver dinamico più piccolo possa gestire le basse frequenze, mentre i driver MEMS attualmente non si adattano così bene. “È davvero l’abbinamento perfetto. La dinamica per la fascia bassa, lascia che faccia quello che sa fare meglio, e poi abbiamo una risposta ad alta frequenza di gran lunga superiore [from MEMS],” Egli ha detto. “Ma la visione a lungo termine è quella di sostituire completamente, alla fine, questo driver dinamico”.

L’obiettivo finale sarebbe ovviamente un set di altoparlanti desktop a stato solido, ma a quanto pare siamo un po’ lontani dal farlo. Per ora, però, c’è la promessa allettante che gli auricolari basati su MEMS potrebbero modernizzare e forse anche democratizzare l’audio consumer, almeno intorno a un certo prezzo. Per non parlare del fatto che xMEMS non è l’unica azienda in gioco. La startup austriaca Usound si è già fatta notare auricolare dal design di riferimento l’anno scorso e Sonic Edge ha sviluppato i propri MEMS”altoparlante nel chip” tecnologia. Con una certa concorrenza sul mercato, c’è speranza che il numero di prodotti che lo caratterizzano aumenti e migliori costantemente nel corso del prossimo anno circa.

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