Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
MPT-Setup im akustischen Prüflabor am Fraunhofer IBP in Stuttgart.
Maximum PressureTests (MPT) – Akustischer Stresstest
Abteilung Akustik
Akustische Stresstests: Gewährleistung der Funktionsfähigkeit unter extremen Schall-Bedingungen
Der Prüfstand für den akustischen Stresstest am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP ist eine hochmoderne und innovative Einrichtung, die es ermöglicht, technische Komponenten extremen Schallbelastungen von bis zu 160 dB SPL auszusetzen. Zu solchen Komponenten zählen Sensoren und Elektronik, die unter anderem in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie und der Unterhaltungselektronik ihre Anwendung finden.
Der Maximum PressureTests (MPT) erfolgt gemäß der Vorschrift AEC-Q103-003 und wird mithilfe der High Sound Pressure Source durchgeführt, die in der Lage ist, bei einer Frequenz von 140 Hz Schalldruckpegel von >160 dB zu erzeugen.
Diese Tests sind entscheidend, um die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer von Komponenten, bspw. von MEMS-Mikrofonen, die in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, bei extremen Schallbelastungen zu überprüfen. Die Tests simulieren die Auswirkungen von hohen Schalldruckpegeln (Schallenergie), um sicherzustellen, dass die getesteten Komponenten auch unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Am Fraunhofer IBP steht eine spezielle Vorrichtung zur Verfügung, die diese Tests unter kontrollierten Bedingungen durchführen kann. Diese Vorrichtung ist mobil und kann in verschiedene Laborräume gestellt werden (Hallraum, Reflexionsarmer Raum, Reinraum, …)
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Messtechnik des Prüfstands
Mithilfe des akustischen Stresstests kann die Funktionsfähigkeit von technischen Komponenten unter extremen Schallbelastungen von über 160 dB SPL überprüft werden. Die Messungen konzentrieren sich insbesondere auf MEMS-Mikrofone, deren Widerstandsfähigkeit und Qualität unter diesen extremen Bedingungen getestet werden. Neben der Überprüfung des Schalldruckpegels werden auch die Verzerrung, der Dynamikbereich sowie die Langzeitstabilität der Komponenten analysiert. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Temperaturstresstests durchzuführen, um die Alterungsprozesse der Komponenten zu simulieren.
Technische Daten
- Schallpegel mit Sinuston-Anregung von >160 dB SPL
- Schallleistung weißes Rauschen (f = 100Hz – 1000Hz) von 147 dB
- Hohe Pegeltreue über die Fläche (50 cm x 50 cm)
- Messumgebung wählbar (Hallraum, Freifeldraum, Reinraum, …)
- Kombination mit Temperatur-Stresstests möglich (nur zu untersuchende Bauteile)
- Schall-Dauerbelastungstest möglich (Stunden, Tage, …)
- Verwendung/Adaption weiterer Messtechnik möglich (Mikrofone, Scanning-Vibrometer, Beschleunigungsaufnehmer, Akustische Kamera, ...)
Ansicht und Aufbau der High Sound Pressure Source.
Aufbau zur Bestimmung der Schallpegelverteilung über die Fläche.
Schallpegelverteilung über die Fläche.