AI眼鏡的重量成為廠商設計上的巨大挑戰,極致輕薄小型化的元件成為技術研發重點。xMEMS全硅壓電式MEMS揚聲器可為系統減輕5克重量,成為AI眼鏡減重的最佳助力,并優化整體聲學方案設計。
2023年10月,Meta與EssilorLuxottica合作推出AI眼鏡Ray-Ban Meta,掀起科技產業的一池春水,帶動產業界研發AI眼鏡的熱潮。其產品定位也從強調沉浸式體驗的AR/VR重裝備,轉變為可全天佩戴的AI用戶界面。因此,AI眼鏡的重量成為廠商設計上的“天險”,極致輕薄小型化的元件成為技術研發重點。
目前市場上具備顯示功能的XR眼鏡,例如Meta的產品Meta Ray-Ban Display,重量仍約70克左右。然而,一般人佩戴的金屬材質眼鏡約為15克,塑料材質或高度近視用眼鏡約為30~50克。對于追求全天佩戴體驗的消費者而言,超過50克仍具有一定負擔。xMEMS全硅壓電式MEMS揚聲器(PiezoMEMS Speaker)可為系統減輕5克重量,成為AI眼鏡“減重”的最佳幫手。
開啟聲學揚聲器數字化設計時代
智能眼鏡外觀看似簡單,但鏡腿內需容納電池、相機、處理器、天線及聲學模塊,甚至還包含顯示光機。為了滿足消費者需求,每一個元件都有不可承受之“重”,每一毫克都極為珍貴。因此,任何能夠減薄鏡腿、釋放內部空間的技術,都將為整體產品帶來結構性的突破。xMEMS CEO姜正耀表示,在眼鏡鏡腿中,不僅需要放入處理器、電源管理芯片與電池等零組件,傳統聲學揚聲器(Speaker)體積龐大且笨重,使得AI眼鏡鏡腿不得不設計得又粗又厚。
xMEMS CEO姜正耀表示,xMEMS壓電式MEMS揚聲器可同時實現輕量化、微型化與造型自由,并兼顧時尚設計、高效能與優異音質傳統動圈式揚聲器(Dynamic Driver)是利用音圈(Voice Coil)與磁鐵的電磁作用推動振膜發聲,這項技術已存在超過百年。然而,該結構體積大、重量重,成為AI眼鏡輕薄化的最大阻礙。姜正耀指出,xMEMS采用壓電式MEMS芯片PiezoMEMS固態揚聲器,取代傳統音圈與磁鐵。其核心優勢在于極致輕量化、微型化,以及造型自由與時尚設計,并同時提供高效能與高音質。
xMEMS揚聲器采用半導體制程,其芯片體積極小。相較傳統揚聲器,聲學元件可為整副眼鏡減輕5~6克重量。對于總重僅50克的眼鏡而言,5克的減重至關重要,更是實現30克目標不可或缺的關鍵。此外,傳統揚聲器的圓形結構限制了眼鏡設計。xMEMS的PiezoMEMS固態揚聲器可根據客戶需求,定制成長條形、正方形等不同形狀,有助于解放鏡腿設計,使外觀更接近一般眼鏡造型,突破智能眼鏡外形受限的瓶頸。
盡管體積微小,MEMS揚聲器的效能與音質反而更勝一籌。姜正耀提到,xMEMS微型芯片可取代真無線耳機(TWS)中體積大且笨重的動圈揚聲器,且音效表現更佳。這項技術優勢使智能眼鏡在縮小體積的同時,仍能維持優異的音頻輸出品質。
傳統動圈技術雖已成熟,但在小型化過程中不可避免地犧牲音質與能效;而xMEMS的固態架構可將失真率降至0.5%以下,同時降低約三成能耗。由于不含磁鐵與音圈,其耐熱、防潮與抗震性能也大幅提升。姜正耀認為,該技術的真正價值不僅在音質表現,更在于將聲學元件納入半導體制程,開啟聲學設計數字化時代。
聲學方案優化,降噪不可或缺
隨著生成式AI界面成為主流,語音已成為AI眼鏡最主要的用戶界面(UI)。拍照、問答、摘要、翻譯、助理指令等功能,皆仰賴語音輸入與輸出。真正能被市場廣泛采用的應用場景,是全天候語音互動。因此,如何讓AI與用戶都能“說得清楚、聽得明白”至關重要。
AI眼鏡多在戶外等嘈雜環境中使用,環境噪聲干擾嚴重。姜正耀指出,降噪包含兩個層面:一是用戶聽到的聲音,即主動降噪(ANC);二是用戶發出的聲音,需要讓對方清晰接收。為了確保戶外語音指令或通話清晰度,業界普遍采用波束成形(Beamforming)技術,并結合AI消除風噪與背景噪聲。xMEMS需與麥克風廠商密切合作,以實現整體聲學方案的最佳化。
AI眼鏡追求重量 / 散熱 / 造型的極限突破
AI眼鏡功能愈多,特別是在進行高分辨率視頻錄制或搭載XR顯示功能時,便容易產生嚴重過熱問題,溫度甚至可能高達50°C,對皮膚造成燙傷或低溫熱傷害。姜正耀透露,xMEMS的微機電技術亦開發出一款極小型MEMS散熱芯片(Air Pump),可產生超過1000帕(Pa)的超高壓力,使其能在手機或眼鏡等狹窄、復雜空間中,有效推動氣流進行散熱。
在2026年1月的美國消費性電子展(CES)上,姜正耀表示,xMEMS的壓電式揚聲器獲選為展會最佳創新獎。xMEMS的壓電式揚聲器與超小型主動散熱芯片,印證了AI眼鏡的三大核心需求——重量、散熱與時尚造型。
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原文標題:AI眼鏡減重為王道,xMEMS揚聲器以輕薄搶占先機
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