W jaki sposób membrana piezoelektryczna zapewnia wymowę?

Pokazuje układ oscylacji membrany piezoelektrycznej. Po przyłożeniu napięcia prądu stałego pomiędzy dwiema elektrodami membrany piezoelektrycznej następuje odkształcenie mechaniczne w wyniku efektu piezoelektrycznego. W przypadku elementu piezoelektrycznego mającego zniekształcenie kształtu jego odkształcenie rozciąga się w kierunku promieniowania.

Piezoelektryczna płyta wibracyjna jest wygięta we wskazanym kierunku, a metalowy element połączony z piezoelektryczną płytą wibracyjną nie rozciąga się. I odwrotnie, gdy element piezoelektryczny kurczy się, membrana piezoelektryczna wygina się w kierunku . Dlatego też, gdy napięcie przemienne przechodzi przez elektrodę, jak pokazano na ryc. 2 (c), zginanie pokazane na ryc. 2(a) i 2(b) powtarza się na przemian, generując w ten sposób fale dźwiękowe w powietrzu.

Brzęczyki piezoelektryczne PZT Ogólnie rzecz biorąc, częstotliwości dźwięku ludzkiego mieszczą się w zakresie od około 20 Hz do 20 kHz. Najbardziej słyszalny dźwięk to częstotliwość od 2 kHz do 4 kHz. Dlatego w tym zakresie audio wykorzystuje się większość piezoelektrycznych elementów dźwiękowych. Jednocześnie częstotliwość rezonansowa giętarek piezoelektrycznych (f0) jest zazwyczaj wybierana tak, aby mieściła się w tym samym zakresie. częstotliwość rezonansowa zależy od metody zastosowanej do podparcia membrany piezoelektrycznej. Jeśli kształt piezoelektrycznej płyty wibracyjnej jest taki sam, wartość będzie mniejsza w kolejności.

Zwykle A W komorze rezonansowej zainstalowana jest elektryczna membrana piezoelektryczna , która generuje wysokie ciśnienie akustyczne. Za pomocą równania (wzór Hermholtza) można obliczyć częstotliwość rezonansową (fcav) komory rezonansowej. Ponieważ membrana piezoelektryczna i komora rezonansowa mają odpowiednie częstotliwości rezonansowe, odpowiednio (f0) i (fcav), możliwe jest zwiększenie ciśnienia akustycznego przy określonej częstotliwości i uzyskanie określonej szerokości pasma poprzez kontrolowanie położenia obu.