MEMS-Technologie

Lautsprecher-Chips aus Silizium

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Mit einer Fläche von aktuell 4 x 4 mm² lässt sich der MEMS-Lautsprecher gut in Kopfhörer, Hearables und Hörgeräte integrieren Bild: Fraunhofer ISIT
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Hörgeräte | Besonders klein und günstig herzustellen sind Miniaturlautsprecher auf MEMS-Basis, die Fraunhofer-Forscher entwickelt haben. Sie eignen sich unter anderem für Hörgeräte.

Die ersten integrierten Miniaturlautsprecher auf MEMS-Basis haben die Fraunhofer-Institute für Digitale Medientechnologie IDMT und Siliziumtechnologie ISIT auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Akustik (DAGA) im März in München vorgestellt. Das Ein-Wege-System ist 4 x 4 mm² groß, deckt den Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz ab und soll sich für die qualitative Sprach- und Musikwiedergabe in mobilen Kommunikationsgeräten, Kopfhörern und Hörgeräten eignen. Bei der In-Ohr-Anwendung erzielen die Minilautsprecher einen Schalldruckpegel von 110 dB. Mit einer Reduzierung der Bandbreite sind sogar bis zu 135 dB möglich.

„Mit dem neuen Ansatz läuten wir einen Paradigmenwechsel ein“, erklärt der Projektverantwortliche am IDMT, Dr. Daniel Beer. „Zukünftig können Lautsprecher einfach wie Computer-Chips aus Silizium hergestellt werden.“

MEMS steht für mikroelektromechanische Systeme und verbindet klassische Halbleitertechnik mit Miniaturmechanik im Mikrometer-Bereich. Beide Fraunhofer-Institute arbeiten seit drei Jahren in dem gemeinsamen Forschungsprojekt Smart Speaker.

Trotz der Miniaturbauweise sollen die MEMS-Lautsprecher eine hohe Wiedergabetreue und einen geringen Energieverbrauch bieten. In der nun anstehenden Optimierungsphase sollen eine bessere Performance bei geringerem Energieverbrauch erreicht und mehrere Miniaturlautsprecher zu einem Mehr-Wege-System kombiniert werden, um die Übertragungsbandbreite auf über 20 kHz zu erweitern.

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