来自弗劳恩霍夫光子微系统 IPMS 研究所的衍生公司 Arioso Systems GmbH 的用于无线入耳式耳机的微型扬声器比传统微型扬声器小十倍，并且完全由硅制成。目前处于原型阶段，节能 MEMS 扬声器将来可能会在扩展微型耳机提供的功能范围方面发挥作用，例如即时翻译和健康监测功能。这是通过创新的声音换能器原理实现的，该原理无需传统扬声器的中心元件薄膜。
无线入耳式耳机正在流行，是您在旅途中的完美伴侣。然而，它们仍然相对较大，而且它们的许多组件会迅速耗尽电池电量，从而限制了互联网连接、支付功能和其他智能功能。新的智能功能需要大量的计算能力，因此需要大量的空间和电力。当前可用的扬声器太大。新型无线耳机最笨重的组件是电池和微型扬声器。相比之下，Arioso Systems GmbH 的微型扬声器尺寸仅为 10 至 20 mm 2，使其成为未来可听应用的理想选择，例如同声传译、支付功能和其他基于语音的互联网服务。
尽管今天的耳塞可能看起来相当小，但由于扬声器需要薄膜和磁铁，因此它们的形式和功能受到限制。一种新的原型微型扬声器克服了这些限制，可能为入耳式耳机提供更多用途。
扁平、方形、芯片格式的纳米静电驱动 (NED) 微型扬声器由德国初创公司 Arioso Systems 开发，该公司是较大的弗劳恩霍夫光子微系统研究所的衍生公司。它只有 10 到 20 平方毫米，完全由硅制成。
声音在硅芯片内部产生
与传统扬声器和现有的少数其他微机电系统 (MEMS) 扬声器不同，Arioso Systems 的微型 MEMS 扬声器不包含薄膜或磁铁，而是完全由硅制成。它们可以使用标准 CMOS 工艺经济高效地大规模生产，使其易于为大众市场进行扩展——与目前使用压电材料的竞争对手的技术相比具有优势，后者使生产过程更加复杂和昂贵。
扬声器使用新的、节能的声音换能器原理。这是基于纳米级静电驱动 (NED) 技术，该技术由 Holger Conrad（Arioso Systems GmbH 的创始成员）在 Fraunhofer IPMS 任职期间开发。与传统扬声器不同，新型 MEMS 声换能器没有薄膜。它已被包含在硅芯片中的大量薄弯曲梁取代，每个弯曲梁的尺寸为 20 微米。通过芯片顶部和底部的开口，空气从腔室逸出并流入静电致动器移动的腔室。音频信号电压的应用会导致这些 NED 致动器弯曲。然后以声音的形式听到振动。“薄片状的弯曲梁相互靠近，将顶部和底部的空气推出，导致耳朵内可听到的压力波动。原则上，鼓膜可以像使用气泵一样直接移动，”Arioso 首席财务官 Jan Blochwitz-Nimoth 博士解释说。
由于这些组件可以直接集成在硅芯片中，因此它们占用的空间很小，而且比传统扬声器更节能。该技术使用更少的电池，将电池寿命延长了几个小时。“声音是在硅芯片内部产生的。Arioso 首席执行官 Hermann Schenk 博士在强调 MEMS 扬声器的 USP 时强调说，没有外部移动部件（例如膜）这一事实可以释放空间并减少生产过程中的组装步骤数量。“通过施加电压移动芯片内的薄薄片。这会在仅 10 mm 的芯片面积上产生大约 120 dB 的声压级，并具有最佳音质。”
MEMS 微型扬声器内的薄片状弯曲梁会产生声音。
NED 微型扬声器不仅比传统型号小得多，而且由于它没有外部活动部件，因此使用的电池电量应该少得多。利用传统的生产技术，它还应该更便宜、更容易制造。
此外，通过释放耳塞内部的空间并减少产生声音的功率，该技术可以让新功能融入其中。这些功能可能包括即时语言翻译、健康监测功能或使用语音命令支付购买费用的能力。