压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

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所属分类:音频杂谈

压电陶瓷扬声器作为一个新兴的电声器件,其发展经历了一波三折的过程,但因其具有出色的中高频音色,更薄的外形结构,和更低的功耗,一直在手持式电子消费品上占有一席之地。如今作为动圈扬声器的原料一稀土,因为国家的资源管控政策而全面提价,以及手持消费电子产品日益瘦身的要求,压电陶瓷扬声器的需求将会越来越普遍,但鉴于压电陶瓷扬声器的独特的发声特性,有些朋友未必完全了解其工作原理,而造成认知上的偏颇,和设计上的失误。这里,笔者将一步步展现压电陶瓷喇叭的魅力。

压电陶瓷喇叭的结构是在一个很薄的多层(一般五到六层)压电陶瓷片上附着在超薄的金属片上,他们组合起来就是振动膜。当压电片伸展时,振动膜向上弯曲;当压电片收缩时,振动膜向下弯曲。给振动膜交替变化的电压,那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲从而推动空气发声。

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

那么,让我们对第四代的压电陶瓷喇叭和传统的喇叭之间做一个对比,你会发现有很多不同之处。

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

第四代的压电陶瓷喇叭与传统动圈扬声器的优势对比。

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

其应用的实物图:

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

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除了上述列举的不同之外,压电陶瓷喇叭还有其他的特点,列如:

1. 超薄、重量轻、占用空间小。

2. 能量转化效率高,消耗功率低。

3. 无电磁场泄漏及干扰,无需防磁设计。

4. 无机械触点,无电噪声,构造简单,可由IC直接驱动。

5. 频率响应范围宽,音质清晰自然。

 

在设计之初决定选用压电陶瓷喇叭时,设计安装也将是非常关键,下面也作下说明:

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

 

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

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扬声器推荐安装预留空间高度参考数据

压电陶瓷喇叭应用及其发展趋势

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扬声器安装注意事项:

1.  扬声器直接通过胶圈安装在前腔面板上。

2 . 扬声器预留安装面(即对应扬声器正面)需平整,如采用凸台或沉台安装预留安装面尺寸需与扬声器正面边框尺寸一致。

3 . 扬声器通过胶圈紧密的粘接在机壳上,使前后腔密闭隔离,如前后腔有气隙,将严重影响播放音量、音质。

4.  整机里的pcb 等其它组件必须安装牢固,不能有松动现象。以免避扬声器工作时产生共振声及杂音,影响整机音质。

5 . 结构设计时,应尽可能保证后声腔的密闭,否则可能会严重影响音量、音质,避免各种可能的泄漏孔(泄漏孔主要是由SIM 卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的)接近扬声器,以免造成声音泄漏,使声音变小,或通过手机结构设计使泄漏孔远离扬声器。

6 . 扬声器背面后腔罩距离其正对的机壳或pcb 板或pcb 板上的元器件或其它的任何组件需 >0.1mm(参考压电扬声器推荐安装预留空间高度参考数据),避免扬声器工作时与机壳或pcb 板或pcb 板上的元器件或其它的任何组件产生碰触、摩擦等,否则会产生杂音,严重影响扬声器重放音质。

值得注意的是由于压电陶瓷喇叭是个容性负载,是需要大电压的音频驱动,也就是说,你以选用陶瓷喇叭时,请不要忘记在电路上作些小小的修改,选用我们推荐的匹配驱动,下面以国半的NS488580为例,看看电路上的参考设计:

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