Дизайн нового п'єзоелектричного керамічного динаміка

У цій статті порівнюються традиційні динаміки з рухомою котушкою, аналізуються характеристики нових п’єзоелектричних керамічних динаміків і вимоги до необхідного підсилювача потужності аудіо, порівнюється й аналізується різноманітні структури посилення та підсилювачі потужності аудіо, які зазвичай використовуються, і перевіряється різноманітність посилення. Структура та підсилювач потужності аудіо взаємодіють із відповідними даними та використовують ефект керамічного п’єзоелектрика pzt. динамік, з точки зору звукового тиску, ефективності, повного гармонійного спотворення тощо. Зроблено висновок, що використання підсилювальної структури та керування новим типом п’єзоелектричного керамічного динаміка з підсилювачем потужності звуку класу D є найбільш компромісним рішенням.

З розвитком портативної побутової електроніки люди все більше потребують маленьких і тонких портативних електронних пристроїв. п’єзоелектричні керамічні динаміки поступово використовуються багатьма портативними споживчими електронними продуктами завдяки їхній надлегкій, ультратонкій, ефективній та не вимагаючій великої звукової порожнини. Розвиток портативних споживчих продуктів у напрямку надтонких, легких і маленьких, як досягти тонкого профілю та розширити використання однієї акумуляторної батареї став основним міркуванням дизайну для різних споживчих товарів. Такі системні вимоги висувають тонші, менші та більш енергозберігаючі вимоги до окремих електронних компонентів п’єзокерамічної пластини.

Основні характеристики п'єзоелектричних керамічних гучномовців

У порівнянні з динаміком з рухомою котушкою, діафрагма п’єзоелектричного динаміка з п’єзоелектричних керамічних пластин приводиться в рух п’єзоелектричним матеріалом, зв’язаним з нею, щоб виробляти вигин, тому форма діафрагми майже необмежена, а діафрагма або паперовий конус динаміка з рухомою котушкою. Зазвичай вони круглі або овальні, що часто обмежує дизайн продукту. Усі динаміки з рухомою котушкою повинні мати магніт для приводу звукової котушки, що збільшує загальну висоту та вагу динаміка, але п’єзокерамічний динамік не потребує магніту для приводу, тому можна досягти тонкої форми, щоб зменшити висоту виробу.

Зіткнувшись із компактними мобільними телефонами та все тоншими й тоншими комп’ютерами, колонки з рухомою котушкою стали обмежуючим фактором для виробників у виробництві ультратонких продуктів. П’єзоелектричні керамічні динаміки можуть забезпечити висококонкурентоспроможні рівні звукового тиску (SPL) в ультратонких, компактних корпусах і мають великий потенціал для заміни традиційних динаміків з рухомою котушкою.

Схеми підсилювача для управління п’єзоелектричними керамічними динаміками мають інші вимоги до вихідного приводу, ніж звичайні динаміки з рухомою котушкою. Структура п’єзоелектричного керамічного динаміка вимагає, щоб підсилювач керував великим ємнісним навантаженням і виводив більше струму на вищій частоті, зберігаючи при цьому високу вихідну напругу. Ефективність традиційних колонок з рухомою котушкою легко розрахувати. Обмотку звукової котушки можна приблизно представити як постійний опір, з’єднаний послідовно з великою індуктивністю. Якщо відомий опір динаміка, для розрахунку потужності навантаження можна використовувати закон Ома: P = I2R, або P = VI. Більша частина потужності динаміка перетворюється на тепло котушки. Оскільки п'єзоелектричні керамічні динаміки мають ємнісні характеристики, тепло, що виділяється під час споживання енергії, невелике.

П'єзокерамічний датчик на 1 кГц, 90 дБ (відстань вимірювання 10 см), форма звукового тиску, напруга 8 В, струм 15,6 мА, різниця фаз між напругою та струмом 79,2 °, тому споживана потужність становить 8 & TImes; 15.6 & TImes; cos79,2 ° = 23 мВт. Це еквівалентно 18% споживаної потужності динаміка з динамічною котушкою діаметром 20 мм при звуковому тиску 90 дБ (виміряна відстань 10 см).