Die Zukunft klingt unglaublich (bei Einsatz der Ultraschall-Lautsprechertechnologie)

Ich habe es schon oft gesagt, und ich werde es zweifellos noch oft sagen – ich bin ein einfacher Mann, der eine einfache Geschichte mag – etwas, um das ich meinen armen alten Kerl wickeln kann, ohne dass mir Tränen der Verwirrung über die Wangen rollen und ohne dass mir das Gehirn aus den Ohren tropft.

Glücklicherweise ist die Geschichte, die ich erzählen möchte, von einem einfachen Konzept geprägt, das nicht dazu dienen soll, die Großartigkeit der zugrunde liegenden Technologie zu verharmlosen.

Als junger Mann in den 1970er Jahren war man sich allgemein darüber im Klaren, dass größere Lautsprecher die besseren Lautsprecher sind. Wenn Sie bei Ihren Freunden als Audio-Fan gelten wollten, haben Sie sich für die massivsten und sperrigsten Lautsprecherboxen entschieden, die Sie sich leisten konnten, mit riesigen Tieftönern für die unteren Frequenzen, kleineren Hochtönern für die höheren Frequenzen und mittelgroßen Einheiten für die Mitten -Bereichsfrequenzen.

Du konntest dir sagen, dass es nicht auf die Größe deines Tieftöners ankommt, sondern darauf, was du damit machst, aber tief in deinem Inneren, im tiefsten Innern deines Herzens, wusstest du, dass es tatsächlich die Größe deines Tieftöners hat Woofer, nach dem man beurteilt werden würde.

Bei einem Lautsprecher dieser Art handelte es sich um eine Drahtspule, die an einer halbstarren Membran in Gegenwart eines von Permanentmagneten erzeugten Magnetfelds befestigt war. Das Leiten eines elektrischen Potentials im Tonfrequenzbereich durch die Spule brachte die Membran zum Vibrieren und erzeugte dadurch Schall.

Interessanterweise wurde der erste experimentelle Moving-Coil-Lautsprecher (auch dynamischer Lautsprecher genannt) 1898 von Oliver Lodge erfunden. Die ersten praktischen Moving-Coil-Lautsprecher wurden 1915 von den dänischen Ingenieuren Peter L. Jensen und Edwin Pridham in Napa hergestellt , Kalifornien. Und das heute in Lautsprechern übliche Moving-Coil-Prinzip wurde 1925 von Edward W. Kellogg und Chester W. Rice patentiert.

Eine Möglichkeit, dies zu betrachten, ist, dass sich in den letzten 100 Jahren im Bereich der Lautsprecher (wo niemand Sie schreien hören kann) nichts dramatisch verändert hat. Um fair zu sein: Das stimmt eigentlich nicht ganz. Ich kann mich nicht mehr daran erinnern, wann ich die kleineren Bose-Lautsprecher zum ersten Mal gesehen und gehört habe, aber ich erinnere mich, dass der Klang mich umgehauen hat. Ich erinnere mich auch an eine Konferenz Anfang der 2000er Jahre, als mir eine Firma einen USB-Lautsprecher in der Größe einer handgeführten Pfeffermühle schenkte. Es genügt zu sagen, dass ich die Klangqualität, die von etwas so Kleinem ausgeht, kaum glauben konnte.

Andererseits … ist der Gedanke an einen elektromechanischen Mechanismus, bei dem sich eine Membran physisch durch den Raum hin und her schleudert, einfach „So im 20. Jahrhundert, meine Liebe.“ Wenn wir darüber nachdenken, wie sich Vakuumröhren zu Festkörperhalbleitern in Form von integrierten Schaltkreisen entwickelten und wie Glühbirnen schließlich zu Leuchtdioden (LEDs) wurden, fragt man sich, wie lange es dauern wird, bis auch Lautsprecher hinzukommen Menschenmenge.

Lautsprecher für das 21. Jahrhundert (Quelle: SonicEdge)

Ich fürchte, das „s“ und das „e“ im Bild oben sind ein bisschen verräterisch, weil ich gerade mit den Mitbegründern von SonicEdge gesprochen habe – Moti Margalit und Ari Mizrachi, die jeweils als CEO und COO fungieren.

Lassen Sie uns für einen Moment die Richtung ändern und über winzig kleine Lautsprecher nachdenken, wie sie beispielsweise in Hörgeräten oder TWS-Ohrhörern (True Wireless Stereo) verwendet werden. Ob Sie es glauben oder nicht, die meisten dieser Geräte verwenden immer noch bewegliche Spulen und Membranen.

Bewegliche Spulen und Membranen (links) vs. Ultraschallpumpe (rechts) (Quelle: SonicEdge)

Es ist sicherlich wahr, dass in den letzten Jahren Lautsprecher mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) auf den Markt gekommen sind, aber diese verfügen immer noch über eine einzige große* Piezomembran, wenn auch eine aus Keramik (*ich meine „groß“) relative Begriffe). All das führt uns zu den cleveren Jungs und Mädels von SonicEdge und ihrer Ultraschallpumpen-MEMS-Technologie.

Es handelt sich um einen Festkörperlautsprecher, der mithilfe von Halbleitertechnologie und Elektronik zum kleinsten Lautsprecher der Welt wird.

Solid-State-Lautsprecher (links) und mit Elektronik (rechts) (Quelle: SonicEdge)

Hier sehen wir eine Anordnung von ca. 200 MEMS-Ultraschallpumpen auf einem 3,5 mm x 3,5 mm großen Chip. Jeder dieser kleinen Kerle kann 400.000 Mal pro Sekunde Luft pumpen. Diese Ultraschallsignale werden dann in Audiosignale von Gleichstrom bis 20 kHz heruntermoduliert.

Dieser Chip ist klein genug, um bei Bedarf in den Gehörgang eingesetzt zu werden, im Gegensatz zu herkömmlichen Ohrhörern, die im „klobigen Teil“ außerhalb des Ohrs untergebracht sind. Dies bedeutet, dass Entwickler ihre Ohrhörer entweder kleiner machen oder den neu freigewordenen Platz nutzen können, um größere Batterien unterzubringen oder mehr Sensoren hinzuzufügen.

In Kombination mit der Elektronik ergibt sich ein 3-poliges Gerät: Strom, Masse und Signal. Das Audiosignal kann in I2S- oder Pulsdichtemodulationsform (PDM) dargestellt werden, wobei letzteres als „überabgetastetes 1-Bit-Audio“ betrachtet werden kann.

Der Begriff Schalldruckpegel (SPL) oder akustischer Druckpegel ist ein logarithmisches Maß für den effektiven Druck eines Schalls relativ zu einem Referenzwert. Moti und Ari sagten mir: „Bei Sonic Edge geht es darum, den kleinsten Lautsprecher mit dem besten Klang zu bauen – wir haben mehr Schalldruck pro Fläche als jede andere Technologie auf dem Markt.“

Nicht nur klein, sondern skalierbar (Quelle: SonicEdge)

Neben der Tatsache, dass sie kleiner sind und weniger Strom verbrauchen als herkömmliche Lautsprecher, ist die Skalierbarkeit ein weiterer spannender Aspekt. Der SE1000 (mit 1 Lautsprecherchip wie oben gezeigt) ist ideal für die Verwendung in Ohrhörern (ein SE1000 für jedes Ohr). Der SE2000 (mit 4 Lautsprecherchips) kann in Kopfhörern verwendet werden (ein SE2000 für jedes Ohr). Der SE3000 (mit 4 Lautsprecherchips plus zusätzlicher Akustik) ist auf Brillen, Schutzbrillen und Headsets für Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) anwendbar. Und der SE4000/SE5000 (mit 4/8 Lautsprecherchips plus zusätzlicher Akustik) verwandelt Smartphones und Tablet-Computer in Traumgeräte für Audiophile.

Die Sache ist die, man kann diese kleinen Kerle immer weiter vergrößern – jetzt denke ich an Autos und Home-Entertainment-Systeme. Mein Sohn (Joseph the Commonsense Challenged) hat kürzlich sein erstes Haus gekauft. Er hat einen 75-Zoll-Smart-TV in seinem Familienzimmer (ich kann es kaum erwarten, ein Super Bowl-Spiel auf dieser atemberaubenden Schönheit zu sehen). Dabei handelt es sich natürlich um ein modernes Flachbildgerät. Das wäre zwar nicht machbar gewesen, aber können Sie sich vorstellen, wie ein CRT-Äquivalent ausgesehen hätte?

Dasselbe gilt auch für den Ton. Joseph spricht über die Anschaffung einer Soundbar. Einerseits sind bestehende Soundbars viel kleiner als die riesigen Lautsprecherboxen von damals. Wenn man dagegen vor einem Flachbildfernseher sitzt, wirkt das Ganze immer noch etwas „klobig“. Denkst du, was ich denke? Ja, wir stellen uns beide eine ultradünne Soundbar vor, die mit der Solid-State-Lautsprechertechnologie von SonicEdge ausgestattet ist. „Große Köpfe denken gleich“, sagt man. (Natürlich heißt es auch: „Narren sind selten anderer Meinung“, aber ich bin mir sicher, dass das auf uns nicht zutrifft.)

Wenn Sie darüber nachdenken, ist es tatsächlich möglich, diese Festkörperlautsprecher in alles zu integrieren, von intelligenten Türklingeln bis hin zu intelligenten Toastern. Hmmm ... ich komme ohnehin kaum zu Wort bei uns zu Hause. Ich kann mir nur vorstellen, wie das Leben sein wird, wenn ich nach dem Toaster an die Reihe muss.

Und du? Haben Sie irgendwelche Weisheiten, die Sie in Bezug auf alles, was Sie hier gehört haben*, mitteilen möchten? (*Ja, Wortspiel beabsichtigt.)