À mesure que les appareils grand public deviennent plus petits, plus intelligents et plus faciles à porter, l’un des défis de conception les plus tenaces reste le même. Les haut-parleurs traditionnels s’appuient sur des composants mécaniques qui occupent de l’espace, consomment de l’énergie et limitent la taille du matériel audio.
La société danoise SonicEdge développe une approche différente. L’entreprise de technologie profonde construit des micro-haut-parleurs basés sur MEMS, en utilisant la technologie des semi-conducteurs pour générer le son à partir d’une puce plutôt qu’à partir d’un pilote mobile conventionnel.
En remplaçant les structures mécaniques par une conception à semi-conducteurs, SonicEdge promet des haut-parleurs plus petits avec une bande passante plus large, une efficacité plus élevée et aucune vibration mécanique – permettant potentiellement des aides auditives plus compactes, des appareils audio sur mesure et des appareils portables de nouvelle génération.
J’ai parlé au PDG, le Dr Moti Margalit, pour savoir comment fonctionne la technologie et où elle pourrait remodeler l’avenir de l’audio.
Partir de la physique pour réinventer l’audio sur petites enceintes
L’étincelle de SonicEdge est venue d’une conversation avec son co-fondateur, Ari Mizrachi, qui utilise une aide auditive.
« Il m’a dit que même si c’était ‘mieux que rien’, il n’entendait toujours pas correctement la musique. Cette plainte est très courante. »
Cette question a renvoyé Margalit aux premiers principes : comment générer un son de haute qualité à partir d’un très petit haut-parleur ? Issu d’une formation en lasers et en électronique, il connaissait au départ peu de choses en acoustique.
Mais l’approche du problème par la physique fondamentale a finalement conduit aux idées qui sont devenues SonicEdge.
De l’optique quantique à l’entrepreneuriat deeptech
Margalit est originaire du génie électrique. Il a complété un doctorat puis un postdoc en optique quantique au MIT. Au fil des années, il a fondé plusieurs entreprises de haute technologie – dans les domaines de la photonique sur silicium, des équipements pour la fabrication de cellules solaires, de l’emballage des LED et bien plus encore.
Il admet :
» J’ai réalisé que j’inventais toujours, que ce soit en tant que fondateur ou dans un rôle de direction. Aujourd’hui, je détiens environ 100 brevets.
L’une de mes premières inventions commerciales était le conditionnement à l’échelle d’une puce pour les appareils photo. C’est la technologie utilisée aujourd’hui dans la plupart des caméras frontales des smartphones. Nous l’avons développé en 2007 alors que je travaillais pour une entreprise américaine.
En 2010, il a travaillé avec une autre entreprise américaine qui achetait essentiellement des idées.
« Nous avons construit un réseau mondial d’inventeurs. Pendant plusieurs années, nous avons vendu des centaines d’idées. Certaines ont donné lieu à des brevets et à des produits commerciaux.
Les brevets originaux derrière SonicEdge ont en fait été financés par cette société. Il m’a fallu quelques années avant de les racheter et de commencer à développer la technologie de manière indépendante, ce qui a véritablement commencé vers 2019. »
Les écouteurs : le premier terrain d’essai de la technologie SonicEdge
Alors que SonicEdge offre une différence dans plusieurs catégories : écouteurs, aides auditives, lunettes et haut-parleurs encore plus grands, le fruit le plus simple est les écouteurs.
Les haut-parleurs traditionnels utilisent une membrane qui se déplace d’avant en arrière, poussant l’air pour créer des ondes de pression. Lorsque vous réduisez cette conception, les performances chutent considérablement. SonicEdge l’a abordé différemment. Son haut-parleur est constitué de milliers d’éléments microscopiques – de la largeur d’un cheveu humain – sur une puce à l’échelle millimétrique.
Selon Margalit, de très petites structures sont efficaces pour générer des ultrasons.
« Mais les humains ne peuvent pas entendre les ultrasons. Notre invention clé est un modulateur acoustique. Nous générons des ultrasons – qui contiennent toutes les variations de pression nécessaires – et extrayons sélectivement les pressions correctes au bon moment pour reconstruire le son audible. »
Physiquement parlant, l’entreprise a construit une pompe à air à très grande vitesse fonctionnant à environ 400 000 cycles par seconde. Les membranes traditionnelles fonctionnent autour de 1 000 cycles par seconde.
« Au lieu de réduire la taille, nous augmentons la vitesse. Cela nous permet de remplacer une grande membrane par une pompe ultra-rapide », a expliqué Margalit.
Le résultat est des haut-parleurs plus petits avec une bande passante plus large, une efficacité plus élevée et aucune vibration mécanique. Et la technologie est brevetée.
Margalit affirme que la principale plainte des consommateurs concernant les écouteurs est le confort. Après une ou deux heures, ils deviennent inconfortables.
Les aides auditives, en revanche, peuvent être portées pendant 10 heures, mais elles n’offrent pas la même qualité sonore. Le deuxième problème est la bande passante. Aujourd’hui, la plupart des écouteurs ne reproduisent pas bien les fréquences supérieures à 10 kHz.
Certaines entreprises introduisent des systèmes à double pilote pour améliorer la qualité, comme la combinaison d’un pilote de 10 mm et d’un pilote de 6 mm, mais cela augmente la complexité et la taille. La technologie SonicEdge permet des formats beaucoup plus petits tout en offrant un son à spectre complet jusqu’à 20 kHz. Il offre également un plus grand confort, aucune vibration mécanique, une suppression du bruit potentiellement améliorée et une intégration et une fabrication plus faciles pour les fabricants d’appareils.
SonicEdge offre plusieurs avantages, notamment l’absence de vibrations mécaniques, une consommation d’énergie potentiellement inférieure, un format mince et une plus grande flexibilité d’intégration.
Des écouteurs aux appareils auditifs
Margalit admet qu’avec de multiples marchés potentiels, la priorisation constitue un défi majeur.
« Nous sommes une entreprise relativement petite avec des bureaux au Danemark et en Israël. Le Danemark offre une expertise électronique de classe mondiale. Israël est à la tête du développement des MEMS. »
Le marché des écouteurs représente à lui seul environ 300 millions d’unités par an, soit environ 600 millions de haut-parleurs. C’est une opportunité très importante. Les aides auditives sont importantes, mais plus petites : environ 25 à 30 millions d’unités par an. Il s’agit d’un marché à évolution plus lente, dominé par cinq grandes entreprises. »
Il est intéressant de noter que trois de ces sociétés sont danoises et que les investisseurs et les membres du conseil d’administration de SonicEdge entretiennent des relations étroites avec cet écosystème.
« Nous comprenons donc bien le marché de l’audition. C’est significatif, mais notre objectif initial est les écouteurs », a expliqué Margalit.
Une nouvelle approche du son intra-auriculaire
Avez-vous déjà acheté une paire d’écouteurs – AirPods, Beats ou autres – uniquement pour qu’ils glissent constamment, échouent dans la suppression du bruit ou fassent de votre course un cauchemar ?
L’année dernière, SonicEdge s’est associé à Earfab pour résoudre ce problème une fois pour toutes. En utilisant uniquement les images de votre téléphone, Earfab peut numériser vos oreilles en 3D pour créer des écouteurs entièrement personnalisés, tandis que les MEMS de la taille du doigt de SonicEdge offrent une qualité sonore inégalée.
Un ajustement personnalisé s’adapte naturellement à l’oreille, vous permettant ainsi de porter les écouteurs pendant de longues périodes sans gêne. Une étanchéité précise au sein du conduit auditif améliore également la qualité sonore.
« Cela crée un ajustement fermé, qui améliore la réponse des basses, l’isolation passive du bruit et les performances acoustiques globales », a expliqué Margalit.
Les sociétés pensent également que leur approche combinée pourrait simplifier la conception d’appareils audio haut de gamme.
« Dans les écouteurs intra-auriculaires haut de gamme destinés aux musiciens, vous trouvez souvent cinq à dix petits haut-parleurs couvrant différentes bandes de fréquences. Avec notre technologie, vous pourriez potentiellement remplacer tous ceux-ci par un seul appareil. »
Même si le marché de l’audio professionnel et du sur mesure peut être relativement spécialisé, les entreprises y voient un terrain d’essai idéal.
« Ce n’est pas le plus grand marché », ajoute SonicEdge, « mais c’est une excellente vitrine de ce que les technologies combinées peuvent réaliser. »
Pourquoi la voix est l’avenir des lunettes intelligentes
Cela dit, SonicEdge a récemment obtenu un contrat de plusieurs millions de dollars pour adapter ses haut-parleurs aux lunettes. Pendant des années, les lunettes intelligentes ont eu du mal à se généraliser. Le principal problème était l’affichage et la convivialité. Aujourd’hui, la plupart des lunettes utilisent des micro-haut-parleurs traditionnels, et non la conduction osseuse, comme beaucoup le pensent. Ces haut-parleurs doivent être de grande puissance en raison des fuites acoustiques et des contraintes de confidentialité.
Margalit estime que « Si les lunettes tiennent leurs promesses, elles pourraient devenir aussi importantes que les smartphones. C’est pourquoi Apple, Google et Meta investissent massivement : ils ne veulent pas perdre le contrôle de l’interface ».
Il admet :
« L’opportunité des lunettes était suffisamment importante sur le plan stratégique et financier pour que nous ne puissions pas la refuser. »
Selon Margalit, Meta a fait de la voix la modalité de choix et a montré que vous n’avez pas nécessairement besoin d’un écran : les assistants vocaux IA peuvent redéfinir l’interaction.
« Nous parlons naturellement aux gens. Alors pourquoi ne pas parler à nos lunettes ? Elles peuvent nous rappeler des choses, prendre des notes et fournir un contexte. La voix est centrale. »
Pour les lunettes, Margalit affirme qu’il y a deux critères principaux : Elles ne doivent pas alourdir l’oreille.
L’enceinte doit s’adapter à un format mince et flexible. Les haut-parleurs SonicEdge pèsent environ 100 milligrammes tandis que les micro-haut-parleurs standard pèsent environ 1,5 gramme. Son épaisseur est d’environ 1 millimètre.
SonicEdge prévoit de commercialiser ses premiers produits début 2027. Après cela, il s’étendra aux smartphones et aux formats plus grands comme les ordinateurs portables et les tablettes.
