本發(fā)明涉及一種用于生成可聽(tīng)波長(zhǎng)譜中的聲波的MEMS揚(yáng)聲器，其具有：電路板；隔膜，其能夠相對(duì)于電路板沿著z軸偏移；至少一個(gè)壓電執(zhí)行器，其用于偏移隔膜；以及完全嵌入在電路板中的電子控制單元、尤其是ASIC，該電子控制單元用于激勵(lì)執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

術(shù)語(yǔ)MEMS表示微機(jī)電系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)特別是安裝在僅僅提供少量安裝空間的電子設(shè)備中。公知MEMS揚(yáng)聲器的性能大多依賴于理想環(huán)境條件。在此，小的敲擊或其它環(huán)境影響就已經(jīng)可能負(fù)面地影響系統(tǒng)的性能。但是如今對(duì)這樣的MEMS揚(yáng)聲器的要求所期望的是，即使在外部影響的情況下仍至少不變的音質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是構(gòu)造一種具有改善的性能的MEMS揚(yáng)聲器。

該任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的MEMS揚(yáng)聲器來(lái)解決。

提出了一種用于生成可聽(tīng)波長(zhǎng)譜中的聲波的MEMS揚(yáng)聲器。MEMS揚(yáng)聲器具有電路板、隔膜、至少一個(gè)壓電執(zhí)行器和電子控制單元。隔膜可以相對(duì)于電路板沿著z軸偏移。壓電執(zhí)行器使隔膜偏移。電子控制單元完全嵌入到電路板中并且激勵(lì)執(zhí)行器，尤其是ASIC。MEMS揚(yáng)聲器具有至少一個(gè)位置傳感器。借助于該位置傳感器，向控制單元提供依賴于隔膜偏移的傳感器信號(hào)?？刂茊卧粯?gòu)造為以基于控制信號(hào)受控的方式激勵(lì)執(zhí)行器。

為此，使隔膜相對(duì)于執(zhí)行器偏移和/或借助于位置傳感器來(lái)檢測(cè)其位置或偏移。由位置傳感器檢測(cè)的電子輸入信號(hào)被傳送給控制單元?？刂茊卧鶕?jù)該輸入信號(hào)確定隔膜的實(shí)際位置或?qū)嶋H偏移。根據(jù)隔膜的所述所檢測(cè)實(shí)際信號(hào)，控制單元確定隔膜的所期望的額定位置和/或依賴于其的電子輸出信號(hào)。輸出信號(hào)被傳送給壓電執(zhí)行器，該壓電執(zhí)行器相應(yīng)地使隔膜偏移。在偏移運(yùn)動(dòng)期間和/或結(jié)束時(shí)，通過(guò)位置傳感器重新檢測(cè)隔膜的事實(shí)上的實(shí)際位置并且必要時(shí)根據(jù)在先的描述重新和/或迭代地對(duì)其進(jìn)行重新調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)。外部影響和老化效應(yīng)可以通過(guò)這種方式被電子地補(bǔ)償。

尤其是由外部影響引起的偏移高位或諧振頻率的變換可以借助于位置傳感器及早地被探測(cè)出并被抑制。敏感機(jī)械和聲學(xué)組件受損的風(fēng)向由此被降低并且因此避免了過(guò)早磨損。此外，除了壽命以外還提高了可靠性，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以個(gè)別化地反應(yīng)于不同影響。在公知系統(tǒng)的情況下，例如需要高通濾波器，以便即使在低頻下仍然在不損傷組件的情況下生成最大聲強(qiáng)。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的情況下，信號(hào)被放大為使得起干擾作用的環(huán)境條件被均衡。

通過(guò)基于由位置傳感器確定的信息受控地激勵(lì)執(zhí)行器，該系統(tǒng)可以執(zhí)行自我診斷。在此，MEMS揚(yáng)聲器、尤其是其機(jī)電組件的性能可以在沒(méi)有附加措施的情況下單單由與所定義的標(biāo)準(zhǔn)值的偏差來(lái)確定?？刂茊卧梢愿鶕?jù)傳感器信號(hào)檢測(cè)出碰撞、上揚(yáng)時(shí)的問(wèn)題或者功率損失，并且尤其是通過(guò)受控地激勵(lì)執(zhí)行器個(gè)別化對(duì)此作出反應(yīng)。

通過(guò)按照由位置傳感器提供的信號(hào)受控地激勵(lì)執(zhí)行器，可以有利地減少M(fèi)EMS傳感器的失真。位置傳感器確定壓電執(zhí)行器以及由此隔膜的非線性振動(dòng)，使得可以將執(zhí)行器的偏移與環(huán)境條件相適應(yīng)，以便最小化諧波失真。此外，MEMS揚(yáng)聲器也可以與諸如極端溫度、壓力、空氣濕度等等之類的不同環(huán)境條件相適應(yīng)。

有利的是，控制單元、所述至少一個(gè)壓電執(zhí)行器和所述至少一個(gè)位置傳感器形成控制環(huán)。由外部影響引起的狀態(tài)、比如最大偏移或諧振頻率的變換可以通過(guò)這種方式來(lái)確定和抑制。通過(guò)這種方式，可以防止機(jī)械組件或聲學(xué)組件的損傷。此外，系統(tǒng)的電組件和機(jī)械組件的性能可以通過(guò)構(gòu)造該閉合控制環(huán)來(lái)簡(jiǎn)單地檢查。

為了盡可能少地妨礙偏移，有利的是，壓電執(zhí)行器被構(gòu)造成懸臂?？商娲鼗蚋郊拥赜欣氖牵恢脗鞲衅魇菈弘妭鞲衅?、壓阻傳感器和/或電容傳感器。執(zhí)行器結(jié)構(gòu)可以通過(guò)控制單元、尤其是ASIC被激勵(lì)為使得致使隔膜在振蕩中生成聲波。然后，壓電位置傳感器檢測(cè)由于隔膜的偏移產(chǎn)生的電壓改變，該電壓改變又由控制單元來(lái)分析。而在壓阻位置傳感器的情況下，記錄電阻改變，其中以電阻改變?yōu)槌霭l(fā)點(diǎn)，控制單元可以推斷隔膜的位置。而電容傳感器檢測(cè)固定和可移動(dòng)的、由于激勵(lì)隔膜同樣被偏移的面。兩個(gè)面彼此的距離改變也導(dǎo)致電容改變，該電容改變進(jìn)而由控制單元來(lái)檢測(cè)。然后，根據(jù)MEMS揚(yáng)聲器的構(gòu)造，可以選擇對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域而言理想的傳感器。

在本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案中，位置傳感器至少部分地集成在執(zhí)行器、尤其是懸臂中。傳感器元件和連接元件的附加空間需求可以通過(guò)這種方式被保持為盡可能小，使得僅僅預(yù)期少量的執(zhí)行器性能損失。

同樣有利的是，壓電位置傳感器和壓電執(zhí)行器由共同的壓電層來(lái)形成。在此，該壓電層由鋯鈦酸鉛(PZT)制成。通過(guò)壓電效應(yīng)生成電壓可以為了分析被傳送給控制設(shè)備，使得隔膜的實(shí)際位置可以以簡(jiǎn)單方式被確定。

有利的是，共同的壓電層具有至少一個(gè)傳感器區(qū)域和至少一個(gè)執(zhí)行器區(qū)域。在此，執(zhí)行器區(qū)域與傳感器區(qū)域絕緣?？商娲鼗蚋郊拥?，執(zhí)行器區(qū)域按照面積大于傳感器區(qū)域。通過(guò)這種方式，可以構(gòu)造不同的幾何形狀，以便盡可能有效地監(jiān)控各個(gè)區(qū)域和振動(dòng)模式。

同樣有利的是，傳感器區(qū)域尤其是對(duì)稱地和/或在懸臂縱向上延伸地布置在兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域之間。傳感機(jī)構(gòu)的幾何形狀因此以簡(jiǎn)單方式與不同要求相適應(yīng)。這尤其是進(jìn)行得使得兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域被傳感器區(qū)域完全彼此隔離。還可以設(shè)想的是，構(gòu)造多個(gè)傳感器區(qū)域，所述傳感器區(qū)域分別布置在兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域之間?？商娲鼗蚋郊拥?，傳感器區(qū)域和執(zhí)行器區(qū)域在梁縱向上具有相同長(zhǎng)度，使得可以防止不想要的傾翻。

在本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案中，壓電位置傳感器由第一壓電層形成。在此，材料氮化鋁AlN的使用由于其高熱導(dǎo)率以及電絕緣能力已經(jīng)被證明是有利的?？商娲鼗蚋郊拥?，壓電執(zhí)行器由第二壓電層形成，其中該層尤其是由PZT形成。通過(guò)PZT壓電陶瓷，由于高能量密度而可以通過(guò)壓電執(zhí)行器的相對(duì)小的體積實(shí)現(xiàn)所要求的力與路程之積。兩個(gè)壓電層優(yōu)選地彼此電絕緣。可替代地或附加地，第一和第二壓電層相對(duì)于z軸相疊布置。因此，位置傳感器可以在制造方法的過(guò)程中簡(jiǎn)單地和低成本地、尤其是逐層地集成。

此外有利的是，第一壓電層被細(xì)分成多個(gè)傳感器區(qū)域。在此，這些傳感器彼此隔離。因此，位置傳感器的幾何形狀可以低成本地與不同應(yīng)用相適應(yīng)。可替代地或附加地，傳感器區(qū)域被電絕緣?？商娲鼗蚋郊拥?，第二壓電層具有單個(gè)執(zhí)行器區(qū)域?？商娲鼗蚋郊拥?，執(zhí)行器區(qū)域在俯視圖中全表面地延伸到懸臂之上。壓電執(zhí)行器可以低成本和靈活地與不同區(qū)域和振動(dòng)模式相適應(yīng)。

有利地將尤其是三個(gè)傳感器區(qū)域在懸臂方向上彼此間隔開(kāi)布置。在此，傳感器區(qū)域的間隔開(kāi)是等距的。通過(guò)傳感器區(qū)域的同一分布，可以監(jiān)控更大的區(qū)域并且可以可靠地均衡所確定的外部影響，使得保證不變的音質(zhì)?？商娲鼗蚋郊拥?，傳感器區(qū)域彼此相距相同長(zhǎng)度?？商娲鼗蚋郊拥?，傳感器區(qū)域在懸臂縱向上與執(zhí)行器區(qū)域相距相同長(zhǎng)度。

有利的是，壓阻位置傳感器由至少一個(gè)電流線形成。在此，電流線優(yōu)選地從第一電接觸點(diǎn)延伸到第二電接觸點(diǎn)。兩個(gè)電接觸部?jī)?yōu)選地布置在執(zhí)行器的固定張緊的端部的區(qū)域中。電流線有利地被構(gòu)造為u形的。可替代地或附加地，電流線具有第一縱向部分。第一縱向部分從第一電接觸部出發(fā)在懸臂縱向上延伸到懸臂中?？商娲鼗蚋郊拥?，電流線具有橫向部分。橫向部分在懸臂橫向上延伸?？商娲鼗蚋郊拥?，電流線具有第二縱向部分。第二縱向部分從橫向部分出發(fā)在懸臂縱向上從懸臂延伸到第二電接觸部。通過(guò)這種方式，可以構(gòu)造極度靈敏的橋電路以用于精確地確定電阻或電阻改變。然后，從所確定的值中可以推斷隔膜的偏移，使得該隔膜可以由控制單元受控地激勵(lì)。

在一個(gè)有利的改進(jìn)方案中，電流線被構(gòu)造在壓電執(zhí)行器的承載層中。電流線在承載層中的構(gòu)造通過(guò)離子注入法來(lái)進(jìn)行。承載層優(yōu)選地被構(gòu)造為金屬的。導(dǎo)電層的實(shí)現(xiàn)由此可以簡(jiǎn)單和低成本地進(jìn)行。此外，執(zhí)行器性能受到正面影響，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用壓阻位置傳感器進(jìn)一步構(gòu)造了用于激勵(lì)隔膜的大執(zhí)行器層。

壓阻位置傳感器有利地包括多個(gè)、尤其是四個(gè)電流線。電流線具有彼此不同的電阻。

控制單元有利地被構(gòu)造成惠斯通測(cè)量電橋。為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的盡可能精細(xì)的分辨能力，可替代地或附加地同樣可以將電流線構(gòu)造成惠斯通測(cè)量電橋。由此，可以提供不導(dǎo)致滯后效應(yīng)的高有用信號(hào)。MEMS揚(yáng)聲器的質(zhì)量因此被進(jìn)一步保證。

有利的是，電容位置傳感器包括至少一個(gè)缺口以及在z方向上可移動(dòng)地布置在其中的延伸部。在此，兩個(gè)元件之一布置在在z方向上可偏移的懸臂處并且另一元件布置在位置固定的框架處。在此，該缺口形成電容距離傳感器，并且延伸部是可向其移動(dòng)的、布置在懸臂處的對(duì)應(yīng)面。通過(guò)偏移懸臂，延伸部與距離傳感器的距離擴(kuò)大，使得可以通過(guò)這種方式來(lái)確定電容。從所確定的電容中也可以以簡(jiǎn)單方式確定隔膜的位置，其中隔膜的位置依賴于執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的偏移。

為了低成本地實(shí)現(xiàn)電容位置傳感器，有利的是，缺口的兩個(gè)內(nèi)表面之一被構(gòu)造成測(cè)量電極。可替代地或附加地，延伸部被構(gòu)造成電介質(zhì)或者第二測(cè)量電極，使得在與第一測(cè)量電極的相互作用下形成電容傳感器。通過(guò)改變板距離，可以確定和分析電容改變。

有利的是，控制單元被構(gòu)造為使得被構(gòu)造成壓電執(zhí)行器的懸臂要么被構(gòu)造成執(zhí)行器、要么被構(gòu)造成位置傳感器。在此，懸臂在一個(gè)時(shí)刻可以被用作執(zhí)行器，并且在另一時(shí)刻可以被用作位置傳感器。因此，MEMS揚(yáng)聲器可以低成本地與不同情況相適應(yīng)。

位置傳感器和執(zhí)行器有利地彼此分開(kāi)。為了盡可能少地妨礙沖程結(jié)構(gòu)的偏移，位置傳感器和執(zhí)行器優(yōu)選地由兩個(gè)單獨(dú)的懸臂形成。

執(zhí)行器有利地與MEMS揚(yáng)聲器的在z方向上可移動(dòng)的沖程結(jié)構(gòu)連接。在此，該連接尤其是通過(guò)撓性連接元件進(jìn)行?？商娲鼗蚋郊拥?，位置傳感器同樣與MEMS揚(yáng)聲器的沖程結(jié)構(gòu)連接。有利的是，隔膜固定在沖程結(jié)構(gòu)的指向z方向的端面處?？商娲鼗蚋郊拥?，執(zhí)行器和/或位置傳感器在側(cè)面上與沖程結(jié)構(gòu)抓接。這尤其是間接地通過(guò)相應(yīng)的連接元件進(jìn)行。壓電執(zhí)行器被構(gòu)造為引起沖程結(jié)構(gòu)的沖程運(yùn)動(dòng)，以便偏移隔膜。通過(guò)位置傳感器與沖程結(jié)構(gòu)的間接連結(jié)，可以可靠地推斷隔膜的位置。此外，該構(gòu)造使得能夠通過(guò)沖程結(jié)構(gòu)將高的力和偏移同時(shí)傳輸?shù)礁裟ど稀?/p>

有利的是，多個(gè)執(zhí)行器和/或位置傳感器被布置為關(guān)于沖程機(jī)構(gòu)的重心對(duì)稱。這尤其是成對(duì)地和/或相對(duì)地進(jìn)行。由此可以防止沖程體由于其非對(duì)稱驅(qū)動(dòng)引起的不想要的傾翻。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)在下面的實(shí)施例中予以描述。附圖：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的MEMS揚(yáng)聲器的立體截面圖；

圖2示出了具有集成位置傳感器的壓電執(zhí)行器的實(shí)施例的示意性俯視圖；

圖3示出了具有集成位置傳感器的壓電執(zhí)行器的第二實(shí)施例的示意性俯視圖；

圖4示出了具有集成位置傳感器的壓電執(zhí)行器的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖；

圖5示出了具有壓阻位置傳感器的壓電執(zhí)行器的第三實(shí)施例的示意性俯視圖；

圖6示出了具有電容位置傳感器的壓電執(zhí)行器的第四實(shí)施例的示意性俯視圖；

圖7示出了電容位置傳感器的詳圖。

具體實(shí)施方式

在下面的附圖描述中，為了定義各個(gè)元素之間的關(guān)系，參考對(duì)象的分別在附圖中示出的位置來(lái)使用例如之上、之下、上、下、其之上、其之下、左、右、垂直和水平之類的相對(duì)術(shù)語(yǔ)。不言自明的是，這些術(shù)語(yǔ)在不同于裝置和/或元素的在附圖中所示位置時(shí)可以改變。因此，例如在參考裝置和/或元素在附圖所示的逆反取向時(shí)，在下面附圖描述中被規(guī)定為之上的特征現(xiàn)在將會(huì)被布置在之下。所使用的相對(duì)術(shù)語(yǔ)因此僅僅用于簡(jiǎn)化地描述在下面描述的各個(gè)裝置和/或元素之間的相對(duì)關(guān)系。

圖1示出了MEMS揚(yáng)聲器1的第一實(shí)施例。MEMS揚(yáng)聲器1被構(gòu)造為生成可聽(tīng)波長(zhǎng)譜中的聲波。為此，MEMS揚(yáng)聲器1具有隔膜2和隔膜載體3。隔膜2在其邊緣區(qū)域4中與隔膜載體3連接，并且能夠相對(duì)于隔膜載體3延伸z軸振動(dòng)。在此，z軸基本上垂直于隔膜2延伸。在隔膜2的下側(cè)布置有增強(qiáng)元件5。

MEMS揚(yáng)聲器1除了隔膜2以外還具有：沖程結(jié)構(gòu)6，其與隔膜2耦合；以及至少一個(gè)壓電執(zhí)行器7。執(zhí)行器7通過(guò)至少一個(gè)耦合元件8與在z方向上可移動(dòng)的沖程結(jié)構(gòu)6連接。隔膜載體3布置在壓電執(zhí)行器7的載體襯底9處。該壓電執(zhí)行器7布置在隔膜2之下和/或與其基本上平行。壓電執(zhí)行器7被構(gòu)造為引起沖程結(jié)構(gòu)6的單向或雙向沖程運(yùn)動(dòng)，以便偏移隔膜2。壓電執(zhí)行器7與隔膜2協(xié)作，以便將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成在聲學(xué)上可察覺(jué)的聲波。壓電執(zhí)行器7布置在載體襯底9的背向隔膜2的側(cè)。

此外，MEMS揚(yáng)聲器1包括電路板10。電子控制單元11、尤其是ASIC完全嵌入到電路板10中。附加于控制單元11，也可以將另外的無(wú)源部件12、比如電阻和/或E/A接觸部嵌入到電路板10中和/或布置在電路板10處。MEMS揚(yáng)聲器1以及尤其是壓電執(zhí)行器7利用在附圖中未進(jìn)一步示出的電接觸部與控制單元11連接。MEMS揚(yáng)聲器1因此可以通過(guò)控制單元11來(lái)激勵(lì)或運(yùn)行，使得通過(guò)壓電執(zhí)行器7致使隔膜2在相對(duì)于隔膜載體3的振動(dòng)中生成聲波。在此，壓電執(zhí)行器7被構(gòu)造成懸臂13。

MEMS揚(yáng)聲器1布置在殼體14中。殼體14包括上殼體部分15和下殼體部分16。上殼體部分15形成具有聲學(xué)入口/出口開(kāi)口18的聲音傳導(dǎo)通道17，該聲學(xué)入口/出口開(kāi)口18側(cè)面地布置在MEMS揚(yáng)聲器1的外表面處。殼體14尤其是形成對(duì)隔膜2的附加保護(hù)，因?yàn)闅んw14將隔膜2相對(duì)于環(huán)境蓋住。

MEMS揚(yáng)聲器1具有至少一個(gè)位置傳感器19。位置傳感器19被構(gòu)造為向電子控制單元11提供依賴于隔膜偏移的傳感器信號(hào)?？刂茊卧?1被構(gòu)造為以基于控制信號(hào)受控的方式激勵(lì)執(zhí)行器7。位置傳感器19為此目的可以是壓電傳感器、壓阻傳感器和/或電容傳感器。位置傳感器19至少部分地集成在執(zhí)行器7、尤其是懸臂13中。

在所示實(shí)施例中，位置傳感器19和壓電執(zhí)行器7由共同的壓電層41形成。壓電層由鋯鈦酸鉛(PZT)構(gòu)成。至少一個(gè)區(qū)域是傳感器區(qū)域20，通過(guò)該傳感器區(qū)域20將兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域21布置為彼此間隔開(kāi)。傳感器區(qū)域和執(zhí)行器區(qū)域20、21彼此電絕緣。由于針對(duì)傳感器機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求可能不同，因此也可以設(shè)想具有不同特性的不同壓電材料的組合。在此，傳感器區(qū)域20可以由PZT構(gòu)成并且執(zhí)行器區(qū)域21可以由氮化鋁(AlN)構(gòu)成。

傳感器區(qū)域20布置在兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域21之間并且在懸臂縱向上對(duì)稱地延伸。執(zhí)行器區(qū)域21被傳感器區(qū)域20完全彼此隔離。傳感器區(qū)域20和執(zhí)行器區(qū)域21在懸臂縱向上具有相同長(zhǎng)度。兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域21按照面積都大于傳感器區(qū)域20。

現(xiàn)在在通過(guò)執(zhí)行器7偏移隔膜2時(shí)，其在z方向上的位置或偏移由位置傳感器19來(lái)檢測(cè)。在此，通過(guò)壓電效應(yīng)生成的、與沖程結(jié)構(gòu)6的偏移近似成比例的電壓通過(guò)執(zhí)行器電極被截取并且被相應(yīng)地分析?？刂茊卧?1根據(jù)所述所檢測(cè)的輸入信號(hào)來(lái)確定隔膜2的實(shí)際位置或?qū)嶋H偏移。在此，考慮到連接元件22的彈性振動(dòng)特性。連接元件22將位置傳感器19的自由端與沖程結(jié)構(gòu)6相連接。根據(jù)隔膜2的所述所檢測(cè)的實(shí)際信號(hào)，控制單元11確定隔膜的所期望的額定位置和/或依賴于其的電子輸出信號(hào)。輸出信號(hào)被傳送給執(zhí)行器7，該執(zhí)行器相應(yīng)地使隔膜2偏移。在偏移運(yùn)動(dòng)期間和/或結(jié)束時(shí)，通過(guò)位置傳感器19重新檢測(cè)隔膜2的事實(shí)上的實(shí)際位置并且必要時(shí)根據(jù)在先的描述將其重新與環(huán)境條件相適應(yīng)。

圖2示出了具有集成的位置傳感器19的壓電執(zhí)行器7的實(shí)施例的示意性俯視圖。在此，壓電執(zhí)行器7具有兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域21，所述執(zhí)行器區(qū)域21被傳感器區(qū)域20彼此隔開(kāi)。兩個(gè)區(qū)域20、21都由PZT構(gòu)成。但是也可以設(shè)想其它壓電材料。在此，也可以設(shè)想，一大部分用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且僅僅一小部分用于傳感器。在此，傳感器區(qū)域20與執(zhí)行器區(qū)域21電絕緣。為了防止沖程結(jié)構(gòu)6由于非對(duì)稱驅(qū)動(dòng)造成的不想要的傾翻，應(yīng)當(dāng)將執(zhí)行器區(qū)域和傳感器區(qū)域21、20分別成對(duì)地相對(duì)布置。

圖3和4分別示出了具有位置傳感器19的壓電執(zhí)行器7的另一第二實(shí)施例的示意圖。在此，壓電位置傳感器19由尤其是由AlN制成的第一壓電層23形成。壓電執(zhí)行器7由尤其是由PZT制成的第二壓電層24形成。兩個(gè)層彼此電絕緣，并且相對(duì)于z軸相疊布置。第一壓電層23被細(xì)分成多個(gè)傳感器區(qū)域20。傳感器區(qū)域20彼此隔離和/或電絕緣。在所示的實(shí)施例中構(gòu)造了三個(gè)傳感器區(qū)域20，所述傳感器區(qū)域20被布置為在懸臂方向上彼此間隔開(kāi)。這尤其是等距地進(jìn)行。第二壓電層24具有延伸到懸臂13之上的執(zhí)行器區(qū)域21。該執(zhí)行器區(qū)域21至少在俯視圖中全表面地延伸到懸臂13上。兩個(gè)執(zhí)行器區(qū)域21在懸臂縱向上具有相同長(zhǎng)度。但是也可以設(shè)想，傳感器區(qū)域20未延伸到整個(gè)懸臂縱向上，而是僅僅延伸到其一部分上。在這種情況下，與懸臂長(zhǎng)度的差異將由另一未示出的傳感器區(qū)域來(lái)形成。

如圖4中所示，兩個(gè)壓電層23、24形成疊層，該疊層由承載層25來(lái)承載。承載層25與電路板10連接。在所示實(shí)施例中，形成位置傳感器19的第一壓電層23被布置在第二壓電層24、尤其是執(zhí)行器7之上。但是第一壓電層23也可以布置在壓電執(zhí)行器7之下。

圖5示出了具有集成的位置傳感器19的壓電執(zhí)行器7的第三實(shí)施例的示意性俯視圖。在此，位置傳感器19是壓阻性的，尤其是由電流線26形成。電流線26通過(guò)離子注入法在壓電執(zhí)行器7的承載層25中形成。電流線26從第一電接觸部27延伸到第二電接觸部28。兩個(gè)電接觸部27、28優(yōu)選地布置在執(zhí)行器7的固定張緊的端部的區(qū)域中。電流線26被構(gòu)造為u形的并且具有第一縱向部分30和第二縱向部分31。第一縱向部分30從第一電接觸部27出發(fā)在懸臂縱向上延伸到懸臂13中。第二縱向部分31從橫向部分32出發(fā)在懸臂縱向上從懸臂13延伸到第二電接觸部28，其中橫向部分32在懸臂橫向上延伸。通過(guò)剛才描述的方式來(lái)構(gòu)造四個(gè)電阻33。電阻33彼此不同并且與控制單元11連接為使得形成惠斯通測(cè)量電橋。

在此，電流線26、尤其是電阻33反應(yīng)于由于由隔膜偏移導(dǎo)致的壓力改變而產(chǎn)生的變形。電阻33用電阻改變對(duì)此作出反應(yīng)，該電阻改變由控制單元11來(lái)檢測(cè)和分析。

圖6和7示出了具有電容位置傳感器19的壓電執(zhí)行器7的第四實(shí)施例的示意性俯視圖和詳圖。電容位置傳感器19具有多個(gè)缺口34，在所述缺口34中分別布置延伸部35。每個(gè)延伸部35都可以在z方向上運(yùn)動(dòng)。在所示實(shí)施例中，缺口34布置在框架36處并且延伸部35布置在懸臂13處。懸臂13同樣可以在z方向上偏移。而框架36是位置固定的并且優(yōu)選地由載體襯底9來(lái)形成。但是也可以設(shè)想，將缺口34形成在懸臂13中并且將延伸部35形成在框架36處。缺口34具有兩個(gè)內(nèi)表面37，其中內(nèi)表面37至少之一被構(gòu)造成第一測(cè)量電極38。延伸部35要么被構(gòu)造成第二測(cè)量電極39，要么被構(gòu)造成電介質(zhì)。通過(guò)這種方式來(lái)構(gòu)造電容器。

由于執(zhí)行器7對(duì)隔膜2的激勵(lì)，懸臂13處的延伸部35同樣偏移。各個(gè)延伸部35與相應(yīng)的相對(duì)應(yīng)的缺口34的距離然后擴(kuò)大。因此，兩個(gè)測(cè)量電極38、39的距離或第一測(cè)量電極38與電介質(zhì)的距離同樣擴(kuò)大。由于電容恰好由該距離來(lái)確定，因此控制單元11由于偏轉(zhuǎn)來(lái)檢測(cè)電容改變。根據(jù)該電容傳感器信號(hào)，執(zhí)行器7可以被受控地激勵(lì)，以便相適應(yīng)地激勵(lì)外部影響(關(guān)于此亦參見(jiàn)圖1)。

本發(fā)明不限于所示出和所描述的實(shí)施例。在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的改動(dòng)同樣是可能的、比如特征的組合，即使它們是在不同的實(shí)施例示出和描述的。

附圖標(biāo)記列表

1 MEMS揚(yáng)聲器

2 隔膜

3 隔膜載體

4 邊緣區(qū)域

5 增強(qiáng)元件

6 沖程結(jié)構(gòu)

7 執(zhí)行器

8 耦合元件

9 載體襯底

10 電路板

11 控制單元

12 無(wú)源附加部件

13 懸臂

14 殼體

15 上殼體部分

16 下殼體部分

17 聲傳導(dǎo)通道

18 聲入口/出口開(kāi)口

19 位傳感器

20 傳感器區(qū)域

21 執(zhí)行器區(qū)域

22 連接元件

23 第一壓電層

24 第二壓電層

25 承載層

26 電流線

27 第一電接觸部

28 第二電接觸部

29 固定張緊端部

30 第一縱向部分

31 第二縱向部分

32 橫向部分

33 電阻

34 缺口

35 延伸部

36 框架

37 內(nèi)表面

38 第一測(cè)量電極

39 第二測(cè)量電極

40 ASIC

41 共同的壓電層