Dizajn novog piezoelektričnog keramičkog pogona zvučnika

Ovaj članak uspoređuje tradicionalne zvučnike s pokretnom zavojnicom, analizira karakteristike novih piezoelektričnih keramičkih zvučnika i zahtjeve za potrebno audio pojačalo snage, uspoređujući i analizirajući različite uobičajeno korištene strukture pojačanja i audio pojačala snage, čime se ispituje različito pojačanje. Struktura i audio pojačalo snage surađuju s relevantnim podacima i učinkom upotrebe pzt keramičkog piezoelektričnog zvučnika, s aspekta zvučnog tlaka, učinkovitosti, ukupnog harmonijskog izobličenja i tako dalje. Zaključeno je da je korištenje strukture pojačanja i pogon novog tipa piezoelektričnog keramičkog zvučnika s audio pojačalom snage D klase najkompromitiranije rješenje.

S razvojem prijenosne potrošačke elektronike, ljudi sve više traže male i tanke prijenosne elektroničke uređaje. piezoelektrični keramički zvučnici postupno se koriste u mnogim prijenosnim potrošačkim elektroničkim proizvodima zbog njihove ultra lagane, ultratanke, učinkovite i bez potrebe za velikom zvučnom šupljinom. Razvoj prijenosnih potrošačkih proizvoda u smjeru ultratankih, laganih i malih, kako postići tanak profil i produžiti korištenje jedne punjive baterije postalo je glavno razmatranje dizajna za razne potrošačke proizvode. Takvi sistemski zahtjevi postavljaju tanje, manje i zahtjeve za uštedu energije na pojedinačne elektronske komponente piezo keramičke ploče.

Osnovne karakteristike piezoelektričnih keramičkih zvučnika

U usporedbi sa zvučnikom s pokretnom zavojnicom, dijafragmu piezoelektričnog zvučnika od piezoelektričnih keramičkih ploča pokreće piezoelektrični materijal koji je na nju spojen radi savijanja, tako da je oblik dijafragme gotovo neograničen, a dijafragma ili papirnati konus zvučnika s pokretnom zavojnicom. Obično su okrugli ili ovalni, što često ograničava dizajn proizvoda. Svi zvučnici s pokretnom zavojnicom moraju imati magnet za pokretanje glasovne zavojnice, što povećava ukupnu visinu i težinu zvučnika, ali piezo keramički zvučnik ne zahtijeva magnet za pogon, tako da se može postići tanak oblik kako bi se smanjila visina terminala proizvoda.

Suočeni s kompaktnim mobilnim telefonima i sve tanjim računalima, zvučnici s pokretnom zavojnicom postali su ograničavajući faktor za proizvođače u proizvodnji ultratankih proizvoda. Piezoelektrični keramički zvučnici mogu pružiti vrlo konkurentne razine zvučnog tlaka (SPL) u ultratankim, kompaktnim paketima i imaju veliki potencijal za zamjenu tradicionalnih zvučnika s pokretnom zavojnicom.

Krugovi pojačala za pogon piezoelektričnih keramičkih zvučnika imaju različite zahtjeve izlaznog pogona od konvencionalnih zvučnika s pokretnom zavojnicom. Struktura piezoelektričnog keramičkog zvučnika zahtijeva da pojačalo pokreće veliko kapacitivno opterećenje i daje više struje na višoj frekvenciji uz održavanje visokog izlaznog napona. Učinkovitost tradicionalnih zvučnika s pokretnom zavojnicom lako je izračunati. Namotaj audio svitka može se aproksimirati kao fiksni otpor u seriji s velikim induktivitetom. Ako je poznat otpor zvučnika, za izračunavanje snage opterećenja može se koristiti Ohmov zakon: P = I2R, odnosno P = VI. Većina snage zvučnika pretvara se u toplinu zavojnice. Budući da piezoelektrični keramički zvučnici imaju kapacitivne karakteristike, toplina koja se stvara prilikom potrošnje energije nije velika.

Piezo keramički senzor na 1 kHz, 90 dB (mjerna udaljenost 10 cm) valni oblik zvučnog tlaka, napon je 8 V, struja je 15,6 mA, fazna razlika između napona i struje je 79,2 °, tako da je potrošnja energije 8 & TImes; 15.6 & VRIJEME; cos79,2 ° = 23 mW. To je ekvivalentno 18% potrošnje energije zvučnika s dinamičkom zavojnicom promjera 20 mm pri zvučnom tlaku od 90 dB (izmjerena udaljenost od 10 cm).