MEMS machen Musik

Es dürfte der wohl kleinste kommerzielle Lautsprecher der Welt sein. Um ihn herzustellen, setzt das österreichische Start-up USound auf Mikroelektromechanische Systeme (MEMS).

Dies sind Bauelemente, die in winzigen Chips Platz finden und bislang als Beschleunigungssensoren in Smartphones dienen, als kompakte Aktoren und in der Mikrofluidik verbaut werden. USound will die Technik nun auch für Lautsprecher und Kopfhörer nutzen und diesen Bereich damit endlich ebenfalls digitalisieren.

MEMS-Klangerzeuger sollen 50 Prozent kleiner sein als ihre herkömmlichen Vorgänger und dabei nur 20 Prozent der Energie verbrauchen. Die Technik passt auf herkömmliche Platinen von Smartphones, Tablets oder Notebooks. USound kombiniert die MEMS-Mikrolautsprecher mit programmierbaren Schaltkreisen (ASIC) und passiven Komponenten zu einem Modul mit einem dünnen und kompakten Formfaktor, wie das Start-up auf seiner Website angibt. Das spare Platz und Geld.

Die Module werden mit integrierten Verstärkern ausgeliefert und können weitere Komponenten nach Kundenwunsch enthalten. Sie passen in Ohrstöpsel oder Lautsprechergehäuse. Beim Klang soll die MEMS-Technik herkömmlicher Technik überlegen sein, verspricht USound, etwa beim Frequenzbereich, gemessen auf den benötigten Raum. Interessante Anwendungen ergeben sich auch im Bereich des sogenannten Beam-Forming, bei dem akustische Wellen gezielt für den Hörer aufbereitet werden – etwa bei Hörschwäche. Es kann direkt aus dem Modul heraus erfolgen, hofft USound.

Fünf Millionen Euro konnte das Start-up laut Presseberichten seit 2014 einsammeln. Zu den Investoren gehören Experten aus der Halbleiter- und Software-Branche. Bei Hardwareherstellern soll es bereits erste potenzielle Käufer geben, die die USound-Bauteile kaufen wollen.

Das aus Graz stammende Unternehmen hofft, damit die grundlegende elektrodynamische Funktionsweise von Lautsprechern und Kopfhörern zu revolutionieren. Die habe sich nämlich in 140 Jahren nicht verändert, wie die Firmengründer Ferruccio Bottoni, Andrea Rusconi-Clerici und Jörg Schönbacher sagen. Man stoße damit bei den weltgrößten Geräteherstellern auf "reges Interesse". Mikrofone mit MEMS-Technik existieren bereits und überholten ihre analogen Vorgänger insbesondere bei kompakter Hardware stetig.

Geforscht wurde an den MEMS-Klangerzeugern zunächst drei Jahre, laut Bottoni wurden über 20 Patente angemeldet, wie er laut der Wiener Zeitung "Der Standard" sagte. "Seit dem Patent von Werner von Siemens aus dem Jahr 1877 haben sich die weitverbreiteten elektrodynamischen Lautsprecher technologisch nur wenig weiterentwickelt. Während es im Displaybereich gerade in den letzten zehn Jahren große Technologiesprünge gab, blieb der Fortschritt im Audiobereich vergleichsweise überschaubar."

Der MEMS-Markt entwickelt sich weiterhin dynamisch, wie es in einer Untersuchung der Marktforscher von Yole aus Frankreich heißt. In fünf Jahren soll das Geschäft in dem Sektor um acht Milliarden Dollar auf 20 Milliarden Dollar gewachsen sein. (bsc)