Industrie & Technik

Stets der gleiche Klick

28.10.2021 - Eine Akustikprüfung für Tastaturschalter.

An die Hardware von Computern, Notebooks oder Tablets stellen Nutzer hohe Ansprüche. So muss das Anschlagen der Tastatur mit einem bestimmten, immer wieder­kehrenden Geräusch verbunden sein. Dieses akustische Feedback ist daher auch für Cherry, einem führenden Hersteller mechanischer Schalter für Tastaturen, ein wichtiges Qualitäts­merkmal seiner Produkte. Um bei der Fertigung eines völlig neuen ultra­flachen Schalters immer den richtigen Ton zu treffen, hat das Unter­nehmen auf externes Know-how zurück­ge­griffen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkzeug­maschinen und Umform­technik haben eine neue Akustik­prüfung entwickelt, die in den Produktions­prozess integriert wurde. Sie sorgt dafür, dass nur Tastatur­schalter mit dem typischen Klick­geräusch die Fertigung verlassen und sichert damit millionen­fach den exakten Sound.

In einem ersten Schritt haben die Wissen­schaftler der Abteilung Technische Akustik am Fraunhofer-IWU die menschliche Hörwahr­nehmung des Klick-Geräusches analysiert und dazu Befragungen sowohl bei Beschäftigten von Cherry als auch bei Mitarbeitern am Fraunhofer-IWU durchgeführt. „Auf dieser Basis konnten wir akustische Muster eingrenzen und daraus die Signal­merkmale des Cherry-Klicks identi­fi­zieren. Diese wurden anschließend mit physika­lischen Messgrößen korreliert, um eine geeignete Sensorik für die Prüfung zu identi­fi­zieren“, beschreibt Jan Troge, Abteilungs­leiter Technische Akustik am Fraunhofer-IWU, die Vorgehens­weise.

Eine besondere Heraus­forderung bestand darin, den leisen Klick des neuen Schalters in einer Fabrik mit verschiedenen Geräuschen und Schwingungen sicher zu messen. Die Fachleute des Fraunhofer-IWU haben deshalb ein Verfahren entwickelt, mit dem die Prüfung "inline", also mit Hilfe von Schwingungs­messungen auf einer von der Produktions­anlage entkoppelten Akustik­prüf­station erfolgt. „Die Schalter können damit voll­auto­matisch und zu hundert Prozent getestet werden. Der Gleichklang als wichtiges Qualitäts­merkmal wird damit gewähr­leistet“, sagt Troge und verweist auf eine weitere Besonder­heit: „Das Geräusch­verhalten im unverbauten Zustand unter­scheidet sich von jenem im Einbau­zustand. Auch diesen Fakt haben wir berück­sichtigt. Aus Korrelations­unter­suchungen können wir das akustische Verhalten der Schalter in den verschiedenen Zuständen beschreiben und eine End-of-Line-Prüf­systematik ableiten, die das gewünschte Geräusch final sicher­stellt.“

Fh.-IWU / RK

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