Uuden pietsosähköisen keraamisen kaiutinohjaimen suunnittelu

Tässä artikkelissa verrataan perinteisiä liikkuvia kelakaiuttimia, analysoidaan uusien pietsosähköisten keraamisten kaiuttimien ominaisuuksia ja vaadittavalle äänitehovahvistimelle asetettuja vaatimuksia, vertaillaan ja analysoidaan erilaisia yleisesti käytettyjä tehostusrakenteita ja äänen tehovahvistimia, mikä testaa erilaisia tehosteita. pietsosähköinen kaiutin äänenpaineen, tehokkuuden, täydellisen harmonisen vääristymän ja niin edelleen näkökulmista. Johtopäätöksenä on, että boost-rakenteen käyttö ja uudentyyppisen pietsosähköisen keraamisen kaiuttimen käyttäminen D-luokan audiotehovahvistimella on kaikkein vaarallisin ratkaisu.

Kannettavan kulutuselektroniikan kehittyessä ihmiset vaativat yhä enemmän pieniä ja ohuita kannettavia elektroniikkalaitteita. Pietsosähköisiä keraamisia kaiuttimia käytetään vähitellen monissa kannettavissa kulutuselektroniikan tuotteissa, koska ne ovat erittäin kevyitä, erittäin ohuita, tehokkaita ja ilman suurta äänionteloa. Kannettavien kulutustavaroiden kehittäminen ultraohuiden, kevyiden ja pienten suuntaan, ohuen profiilin saavuttamiseen ja yhden ladattavan akun käytön laajentamiseen on noussut erilaisten kulutustuotteiden suunnitteluun. Tällaiset järjestelmävaatimukset asettavat ohuempia, pienempiä ja enemmän tehoa säästäviä vaatimuksia yksittäisille elektronisille pietsokeramiikkalevykomponenteille.

Pietsosähköisten keraamisten kaiuttimien perusominaisuudet

Verrattuna liikkuvaan kelakaiuttimeen, pietsosähköisten keraamisten levyjen pietsosähköisen kaiuttimen kalvoa ohjaa siihen liimattu pietsosähköinen materiaali tuottamaan taivutusta, joten kalvon muoto on lähes rajoittamaton, ja liikkuvan kelakaiuttimen kalvo tai paperikartio on yleensä pyöreä tai rajallinen. Kaikissa liikkuvissa kelakaiuttimissa on oltava magneetti äänikelan ohjaamiseksi, mikä lisää kaiuttimen kokonaiskorkeutta ja -painoa, mutta pietsokeraaminen kaiutin ei vaadi magneettia ohjaukseen, jotta voidaan saavuttaa ohut muoto tuotteen liittimen korkeuden pienentämiseksi.

Kompaktien matkapuhelimien ja ohuempien tietokoneiden edessä liikkuvan kelan kaiuttimista on tullut valmistajia rajoittava tekijä ultraohuiden tuotteiden valmistamisessa. Pietsosähköiset keraamiset kaiuttimet voivat tarjota erittäin kilpailukykyisiä äänenpainetasoja (SPL) erittäin ohuissa, kompakteissa pakkauksissa, ja niillä on hyvät mahdollisuudet korvata perinteiset liikkuvat kelakaiuttimet.

Pietsosähköisten keraamisten kaiuttimien ohjaamiseen tarkoitetuilla vahvistinpiireillä on erilaiset lähtöasemavaatimukset kuin perinteisillä liikkuvakelakaiuttimilla. Pietsosähköisen keraamisen kaiuttimen rakenne edellyttää, että vahvistin ohjaa suurta kapasitiivista kuormaa ja tuottaa enemmän virtaa korkeammalla taajuudella säilyttäen samalla korkean lähtöjännitteen. Perinteisten liikkuvan kelakaiuttimien tehokkuus on helppo laskea. Äänikelan käämitys voidaan arvioida kiinteänä resistanssina sarjassa suurella induktanssilla. Jos kaiuttimen vastus tunnetaan, voidaan kuormitusteho laskea Ohmin lain avulla: P = I2R tai P = VI. Suurin osa kaiuttimen tehosta muunnetaan kelan lämmöksi. Koska pietsosähköisillä keraamisilla kaiuttimilla on kapasitiiviset ominaisuudet, tehoa kulutettaessa syntyvä lämpö ei ole korkea.

Pietsokeraaminen anturi taajuudella 1 kHz, 90 dB (mittausetäisyys 10 cm) äänenpaineaaltomuodossa, jännite on 8 V, virta 15,6 mA, vaihe-ero jännitteen ja virran välillä 79,2 °, joten virrankulutus on 8 & TIME; 15,6 & TIMES; cos79,2 ° = 23 mW. Se vastaa 18 % halkaisijaltaan 20 mm:n dynaamisen kelakaiuttimen virrankulutuksesta 90 dB:n äänenpaineella (mitattu etäisyys 10 cm).