耳機效能受限的時代已經結束：xMEMS的革命性創新

xMEMS Skyline。xMEMS Labs, Inc.

xMEMS于2023年推出了Skyline DynamicVent，旨在進一步改進無線立體聲（TWS）耳機所面臨的消費者體驗問題。Skyline是xMEMS革命性MEMS產品平臺中，針對揚聲器功能的延伸，它允許系統DSP主動調節環境空氣進出耳機使用者的耳朵。那麼，這樣的MEMS聲學通氣閥門裝置如何為TWS耳機帶來創新的使用方式呢？為了深入了解這種MEMS通氣裝置如何讓未來的耳機能夠即時適應各種場景環境，從而改進消費者體驗，我們首先需要分析目前的無線耳機市場。

自從2010年中期TWS耳機開始流行以來，大部分人至今都曾擁有多副無線耳機。耳機設計基本可分為兩種類型——開放式和封閉式——兩者都有各自的優缺點。因此，我們常常根據應用場景來切換使用開放式耳機（如蘋果的AirPods或BOSE的新款Ultra Open Earbuds）和深入耳道、創造氣密效果的硅膠封閉式耳機（如AirPods Pro）。

為什麼在某些情境下某種耳機更適合，而在其他情境下則不是，使我們需要擁有兩副耳機呢？答案在于閉塞效應。

打造卓越耳機

封閉式耳機在物理上能有效隔絕聲音進出耳朵，同時也產生所謂的閉塞效應。不論是否帶有主動降噪（ANC）功能，這種物理隔離能夠讓我們更好地享受音樂或在嘈雜環境中專心。然而，隔絕也可能造成耳朵內部共鳴，放大身體發出的聲音，如腳步聲、說話聲或咀嚼聲，這就是閉塞效應，它分散了注意力，也讓人感到不舒適，影響了使用體驗。許多使用過入耳式或封閉式助聽器慢跑的人都會對此感到熟悉。

另一方面，開放式耳機讓聲音自由進出耳朵，這種對內部聲音的通氣消除了閉塞效應，提供更舒適的使用體驗。但這種通氣通常會犧牲音質，導致低頻能量損失和低音效果減弱。開放式耳機也容易受到外界噪音干擾，降低音樂品質，而ANC在開放式耳機上通常難以有效發揮作用。

開放式耳機。xMEMS Labs, Inc.

為了彌合開放式和封閉式耳機之間的差距，xMEMS提供了一個真正兼顧兩者優點的解決方案。多年來，音頻制造商一直嘗試在耳機上使用主動通氣孔或閥門，這些能夠自由開啟和關閉的孔或閥門在單一設備上結合了兩種耳機的好處。

早期的消費品牌使用電子非固態通氣孔，應用于小型助聽器產品，但由于對濕氣和氣體顆粒大小的敏感性，產品壽命常只有六個月。而且，開啟或關閉時會有聽得到的斷開聲，這使得這些早期嘗試并未在市場上得到廣泛接受。我們認為真正的兩全其美的耳機設計需要更獨特的創新，這就是利用最新的MEMS（微機電）技術。如使用名為Skyline的世界首款固態MEMS DynamicVent，耳機制造商現在能開發出同時擁有封閉式和開放式耳機所有優點的TWS耳機、助聽器和睡眠耳機。

集成了Skyline的耳機能夠即時快速地在開放式和封閉式特性之間切換。在封閉模式下，Skyline能夠在不需要大量耗能運作ANC的情況下，將外部噪音減少高達30dB。當結合使用ANC時，噪音抑制效果更為出色。這種卓越的隔離效果不僅為音樂聆聽提供了最佳體驗，還能提高工作和學習時的注意力。

當通氣孔開啟時，Skyline能夠減少100Hz的閉塞效應高達27dB，使運動和電話會議場景更加自然舒適。消費者還可以體驗到加強的環境感知和更自然的對話聲音，這是直接通過Skyline的通氣口進入耳朵，而不是大多數無線耳機通過麥克風收錄、放大和再現的方式。

封閉式耳機。xMEMS Labs, Inc.

Skyline還提供了低功耗的“舒適”模式，該模式在降低功耗的同時，結合了開放和封閉模式的優點。舒適模式不僅能減少3-8dB的閉塞效應和增強環境感知，還能提供8-20dB的被動噪音隔離。

這些優勢同樣適用于助聽器，使制造商能夠開發出更舒適、更適應各種日常使用場景的設備。佩戴者不再需要根據聲學環境來替換開放或封閉式耳塞。

睡眠耳機愈來愈受歡迎，任何使其使用更舒適、更自動化的技術都將增加消費者的接受度。例如，通過麥克風信號控制的固態通氣口，睡眠耳機能夠隔離打鼾聲或電器噪音等環境聲音，并在房間安靜時自動透氣。

一款耳機解決全部痛點

我們正處于人手一個耳機設備的時代，但無線耳機產業在創新方面進展緩慢，往往只專注于漸進的技術遷移。現在，我們有機會創造一個在品質和可用性上的重大轉變，這不僅可以提高制造品牌的聲譽和市佔，還能滿足消費者最深刻的需求：易于使用的產品、擴展使用場景、減少產品使用的複雜性和挫折，最終使他們的生活更輕鬆。

固態MEMS通氣技術正是我們一直在尋找的答案。xMEMS的Skyline配合Alpine控制器IC提供，其尺寸為4x5x1.15mm的LGA封裝，已經準備好進行大規模生產。