Grundlagen
Wie funktioniert ein Piezo-Lautsprecher?
Piezo-Lautsprecher nutzen den Piezoeffekt. Wird an ein piezoelektrisches Material eine elektrische Spannung angelegt, verformt es sich geringfügig. Wird die Spannung als wechselndes Signal angelegt, entsteht eine periodische Bewegung.
Bei einem Lautsprecher wird diese Bewegung auf eine Membran übertragen. Die Membran versetzt die umgebende Luft in Schwingung; dadurch entsteht ein hörbarer Ton.
Aufbau mit Piezokeramik
Typische Piezo-Lautsprecher verwenden dünne Piezokeramiken, die beidseitig mit Elektroden kontaktiert sind. Die geringe Auslenkung des Materials wird durch die Bauform des Biegewandlers verstärkt und auf die Membran übertragen.
Im Vergleich zu vielen dynamischen Lautsprechern benötigen solche Schallwandler kein großes Resonanzvolumen. Deshalb lassen sie sich mit sehr geringer Bauhöhe in Mobilgeräten wie Notebooks, Tablet-PCs, Smartphones und Handys einsetzen.
Eigenschaften und Frequenzbereich
Piezo-Lautsprecher können sehr dünn und leicht ausgeführt werden. Typische kleine Bauformen haben einen Durchmesser von ungefähr 20 Millimetern. Ihre Wiedergabe ist besonders im oberen Frequenzbereich wirkungsvoll.
Je nach Konstruktion liegt der nutzbare Frequenzbereich etwa zwischen 300 Hz und 20 kHz. Die tatsächliche Klangqualität hängt unter anderem von Membran, Gehäuse, Ansteuerung und dem erreichbaren Schalldruck ab.