ISBN 9783843909037

978-3-8439-0903-7, Reihe Ingenieurwissenschaften

Thorsten S. Albach
Magnetostriktive Mikroaktoren und deren Anwendung als Mikrolautsprecher

176 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Silizium-Mikrofone sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. In Mobiltelefonen, Unterhaltungselektronik und Hörgeräten wurden im Jahr 2012 über 2 Milliarden Stück verbaut. Sie sind klein, robust und günstig herzustellen. Für miniaturisierte Lautsprecher, die in Silizium-Technologie hergestellt werden, ist ein ähnlicher Erfolg zu erwarten.

Die vorliegende Arbeit beteiligt sich am internationalen Wettlauf hin zu einem ersten marktfähigen Silizium-Mikrolautsprecher. Dabei wird eine Neuentwicklung basierend auf dem magnetostriktiven Wandlungsprinzip angestrebt. Dieses Prinzip wurde, trotz geeigneter Eigenschaften, in der Silizium-Technologie bisher kaum genutzt.

Die beschriebenen mikrotechnologischen Herstellungsprozesse liefern geeignete Prototypen. Messungen geben Aufschluss über mechanische, magnetische und akustische Eigenschaften. Der mit der magnetostriktiven Membran erzielbare Schalldruckpegel im Ohrvolumen liegt bereits über 100dB. Ein mathematisches Simulationsmodell wird abgeleitet und zur Optimierung der akustischen Eigenschaften eingesetzt. Abschließend folgt ein Vorschlag für einen vollständig integrierten Aufbau eines magnetostriktiven Silizium-Mikrolautsprechers.