Design av ny piezoelektrisk keramisk høyttalerdriver

Denne artikkelen sammenligner tradisjonelle bevegelige spolehøyttalere, analyserer egenskapene til nye piezoelektriske keramiske høyttalere og kravene til den nødvendige lydeffektforsterkeren, sammenligner og analyserer forskjellige ofte brukte booststrukturer og lydeffektforsterkere, som tester en rekke forsterkere. Strukturen og lydeffektforsterkeren samvirker med den relevante data- og brukseffekten fra pzo- og czteramic-høyttaleren. av lydtrykk, effektivitet, total harmonisk forvrengning og så videre. Det konkluderes med at bruk av boost-strukturen og kjøring av en ny type piezoelektriske keramiske høyttalere med en klasse D lydeffektforsterker er den mest kompromitterte løsningen.

Med utviklingen av bærbar forbrukerelektronikk, etterspør folk i økende grad små og tynne bærbare elektroniske enheter. piezoelektriske keramiske høyttalere blir gradvis brukt av mange bærbare forbrukerelektronikkprodukter på grunn av deres ultralette, ultratynne, effektive og uten å kreve et stort lydrom. Utviklingen av bærbare forbrukerprodukter i retning av ultratynne, lette og små, hvordan man oppnår en slank profil og utvider bruken av et enkelt oppladbart batteri har blitt en viktig designhensyn for ulike forbrukerprodukter. Slike systemkrav stiller tynnere, mindre og mer strømbesparende krav til individuelle elektroniske piezokeramiske platekomponenter.

Grunnleggende egenskaper til piezoelektriske keramiske høyttalere

Sammenlignet med en bevegelig spolehøyttaler, er membranen til den piezoelektriske høyttaleren til piezoelektriske keramiske plater drevet av det piezoelektriske materialet som er bundet til den for å produsere bøyning, slik at formen på membranen er nesten ubegrenset, og membranen eller papirkjeglen til den bevegelige spolehøyttaleren begrenser ofte, eller produktene er vanligvis runde. Alle høyttalere med bevegelig spole må ha en magnet for å drive talespolen, noe som øker den totale høyden og vekten til høyttaleren, men den piezokeramiske høyttaleren krever ikke en magnet for å drive, slik at en tynn form kan oppnås for å redusere terminalhøyden på produktet.

Stilt overfor kompakte mobiltelefoner og tynnere og tynnere datamaskiner, har bevegelige spolehøyttalere blitt en begrensende faktor for produsenter å produsere ultratynne produkter. Piezoelektriske keramiske høyttalere kan gi svært konkurransedyktige lydtrykknivåer (SPL) i ultratynne, kompakte pakker, og har stort potensial til å erstatte tradisjonelle bevegelige spolehøyttalere.

Forsterkerkretser for å drive piezoelektriske keramiske høyttalere har andre utgangskrav enn konvensjonelle høyttalere med bevegelig spole. Strukturen til den piezoelektriske keramiske høyttaleren krever at forsterkeren driver en stor kapasitiv belastning og sender ut mer strøm ved en høyere frekvens samtidig som den opprettholder en høy utgangsspenning. Effektiviteten til tradisjonelle bevegelige spolehøyttalere er enkle å beregne. Lydspoleviklingen kan tilnærmes som en fast motstand i serie med stor induktans. Hvis høyttalermotstanden er kjent, kan Ohms lov brukes til å beregne belastningseffekten: P = I2R, eller P = VI. Det meste av kraften til høyttaleren omdannes til varmen fra spolen. Siden piezoelektriske keramiske høyttalere har kapasitive egenskaper, er varmen som genereres ved strømforbruk ikke høy.

En piezokeramisk sensor ved 1 kHz, 90 dB (måleavstand 10 cm) lydtrykkbølgeform, spenningen er 8 V, strømmen er 15,6 mA, faseforskjellen mellom spenningen og strømmen er 79,2 °, så strømforbruket er 8 & TImes; 15.6 & TIMES; cos79,2 ° = 23mW. Det tilsvarer 18 % av strømforbruket til en dynamisk spolehøyttaler med en diameter på 20 mm ved et lydtrykk på 90 dB (målt avstand på 10 cm).