Millionenfach geklickt - Akustikprüfung für Produktionsprozess von Cherry-Tastaturschaltern

Herausforderung

An die Hardware von Computern, Notebooks oder Tablets stellen Nutzerinnen und Nutzer hohe Ansprüche. Beispielsweise 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. 

Wie lässt sich bei einem völlig neuen, ultraflachen Schalter, dessen Aufbau deutlich von bisherigen Cherry-Schaltern abweicht, ein bestimmter Tastensound millionenfach exakt in der Fertigung reproduzieren? Bei der Suche nach Antworten auf diese Fragen sind die Produktentwickler von Cherry auf unsere Spezialisten für Technische Akustik aufmerksam geworden. 

Lösung

In einem ersten Schritt haben unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die menschliche Hörwahrnehmung des Klick-Geräusches analysiert und dazu Befragungen sowohl bei Beschäftigten von Cherry als auch bei Mitarbeitenden am Fraunhofer IWU durchgeführt. Auf dieser Basis konnten akustische Muster eingegrenzt und daraus die Signalmerkmale des Cherry-Klicks identifiziert werden. Diese wurden anschließend mit physikalischen Messgrößen korreliert, um eine geeignete Sensorik für die Prüfung zu identifizieren.

Eine besondere Herausforderung bestand darin, den relativ leisen Klick des neuen Schalters in einer Fabrik mit verschiedenen Geräuschen und Schwingungen sicher zu messen. Wir 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 100 Prozent getestet werden. Der Gleichklang als wichtiges Qualitätsmerkmal wird damit gewährleistet. 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.

Akustische End-of-Line-Prüfungen haben wir bereits für zahlreiche Produkte entwickelt. Das Know-how des Fraunhofer IWU im Bereich der Technischen Akustik ist vor allem in der Maschinenakustik, Fahrzeugakustik, Bahnakustik, Bau- und Raumakustik sowie der Psychoakustik gefragt. Das bayerische Unternehmen Cherry reiht sich ein in die Liste zufriedener Partner und Kunden. Der neue Schaltertyp konnte bereits mit sehr guten Rückmeldungen auf dem Markt platziert werden. Der Bedienkomfort stimmt – auch dank des richtigen Sounds.