& nbsp;本文对传统的动圈扬声器进行了比较,分析了新型陶瓷压电扬声器的特性以及所需的音频功率放大器的要求,比较并分析了各种常用的升压结构和音频功率放大器,并测试了各种相关数据和用途从声压,效率和总谐波失真等各个方面考虑了陶瓷压电扬声器的升压结构和音频功率放大器的效果。
结论是,采用Boost Boost结构和D类音频功率放大器来驱动新型陶瓷压电扬声器是最折衷的解决方案。
1便携式产品的发展趋势便携式产品的发展趋势如图1所示。
随着便携式消费电子产品的发展,人们对小型轻薄便携式电子设备的要求越来越高。
陶瓷压电扬声器具有超轻,超薄,高效率且无需大型音室的优点,因此逐渐被许多便携式消费类电子产品所使用。
受到青睐。
便携式消费类产品正朝着超薄,轻巧和小型化的方向发展。
如何实现纤薄外形并延长单次充电的电池寿命已成为各种消费类产品的主要设计考虑因素。
这样的系统要求提出了对更薄,更小和更省电的单个电子部件的要求。
2陶瓷压电扬声器的基本特性与动圈式扬声器相比,压电扬声器的振膜是由粘结在其上的压电材料驱动的,从而产生弯曲,因此振膜的形状几乎是无限的,动圈是振膜或振膜扬声器的扬声器通常为圆形或椭圆形,这通常会限制产品的设计。
所有动圈式扬声器都必须具有磁铁来驱动音圈,这会增加扬声器的整体高度和重量,但是陶瓷压电扬声器不需要磁铁来驱动,因此可以实现非常薄的外形和端子可以减少。
产品的高度。
面对紧凑型手机和越来越薄的计算机,动圈扬声器已成为制造商生产超薄产品的限制因素。
陶瓷压电扬声器可以在超薄,紧凑的包装中提供非常有竞争力的声压级(SPL),并且具有取代传统动圈式扬声器的巨大潜力。
陶瓷压电扬声器和动圈扬声器的主要区别如表1所示。
驱动陶瓷压电扬声器的放大器电路与传统的动态扬声器相比,对输出的驱动要求不同。
陶瓷压电扬声器的结构要求放大器在保持高输出电压的同时,驱动较大的电容负载并以较高的频率输出较大的电流。
传统动态扬声器的效率易于计算。
音频线圈绕组可以近似地看作是串联的具有大电感的固定电阻。
如果扬声器的电阻是已知的,则可以使用欧姆定律来计算负载功率:P = I2R或P = VI。
扬声器的大部分功率都转换为线圈热量。
由于陶瓷压电扬声器的电容特性,消耗功率时产生的热量不高。
图2是一个陶瓷压电扬声器在1 kHz,90 dB(测量距离10 cm)声压下的波形图,电压为8 V,电流为15.6 mA,电压与电流之间的相位差为79.2°,因此,功耗为8& TImes; 15.6& TImes; cos79.2° = 23mW。
它相当于在90dB(测量距离10cm)声压下20mm直径动圈式扬声器功耗的18%。