كيف ينتج الحجاب الحاجز الكهرضغطي النطق؟

يُظهر نظام التذبذب للحجاب الحاجز الكهرضغطي. عندما يتم تطبيق جهد تيار مباشر بين قطبي الغشاء الكهرضغطي، يحدث تشوه ميكانيكي بسبب التأثير الكهرضغطي. بالنسبة للعنصر الكهرضغطي الذي يحتوي على تشويه في الشكل، فإن تشوهه يمتد في اتجاه الإشعاع.

يتم ثني لوحة الاهتزاز الكهرضغطية في الاتجاه الموضح ولا تتمدد القطعة المعدنية المرتبطة بلوحة الاهتزاز الكهرضغطية. على العكس من ذلك، عندما يتقلص العنصر الكهرضغطي، ينحني الحجاب الحاجز الكهرضغطي في الاتجاه. لذلك، عندما يتم تمرير الجهد المتردد عبر القطب، كما هو موضح في الشكل 2(ج)، يظهر الانحناء في الشكلين. يتم تكرار 2(أ) و2(ب) بالتناوب، وبالتالي توليد موجات صوتية في الهواء.

صفارات PZT بيزو ثنائية الشكل بشكل عام، تتراوح الترددات الصوتية البشرية من حوالي 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. الصوت الأكثر مسموعة هو 2 كيلو هرتز إلى 4 كيلو هرتز. ولذلك، يتم استخدام معظم عناصر الصوت الكهرضغطية في هذا النطاق الصوتي. في الوقت نفسه، يتم اختيار تردد الرنين لأداة ثني القرص الانضغاطي (f0) بشكل عام ليكون في نفس النطاق. يعتمد تردد الرنين على الطريقة المستخدمة لدعم الحجاب الحاجز الكهرضغطي. إذا كان شكل لوحة الاهتزاز الكهرضغطية هو نفسه، فستصبح القيمة أصغر بالترتيب.

عادة، أ يتم تركيب الحجاب الحاجز الكهربائي الانضغاطي في غرفة الرنين لتوليد ضغط صوتي مرتفع. باستخدام المعادلة (صيغة هيرمهولتز)، يمكن حساب تردد الرنين (fcav) لغرفة الرنين. نظرًا لأن الحجاب الحاجز الكهرضغطي وغرفة الرنين لهما ترددات رنين مناسبة، على التوالي (f0) و(fcav)، فمن الممكن زيادة ضغط الصوت عند تردد معين والحصول على عرض نطاق ترددي محدد عن طريق التحكم في مواضع كليهما.