大多数用户都希望能运用既轻浮又寿命长的产品。一种新式扬声器技能(陶瓷扬声器)能使这种梦想成真。制造商能够用这种扬声器制造出像信用卡那样薄的产品。
陶瓷与压电扬声器与传统的动圈扬声器有很大的差异。它们表现为一个容性负载,而不是阻性负载。它们需求较高的电压驱动,而不是大电流。传统动圈扬声器的厚度在 4mm 以上,陶瓷扬声器的厚度只要 0.7mm。分量常常低于1g,功耗只要不到5mW。
压电扬声器的作业原理
压电陶瓷扬声器的作业原理与动圈扬声器彻底不同,压电陶瓷扬声器不需求磁铁或线圈。
当在压电资料两头施加一个电压时,就能够使资料扩展或缩短。把这种资料安装在一个金属片上时,电压差就转化成一种弯折的力气。这种力的强度再转化成声压级。某些部分的作用是削减曲折振荡(资料硬度、机械阻力和空气阻力)。
图 2 显现一个压电陶瓷扬声器的比如
陶瓷扬声器包含一个金属振膜、多层压电资料,以及将两部分坚持住的一个短片。扬声器自身的全体厚度为 0.7mm,能够用于更薄的便携规划。后腔的尺度对它声压级不会有很大的影响。与传统动圈扬声器比较,后腔是有必要的,由于动圈扬声器需求空腔的声学效应来进步声压级。
动圈扬声器
一般手机中运用的动圈扬声器都有下图所示的空腔,振膜尺度约为 16-20mm。
大多数扬声器都有一个环形永久磁铁围绕着一个可自在运动的线圈,线圈附着在一个圆锥形振膜上。
一切动圈扬声器都需求大的后腔,以进步声压级。这个空间大约需求 1.2mm。
动圈扬声器作业原理
音频放大器输出的电信号送至圆锥振膜顶部环绕的幼线圈。线圈置于永久磁铁的南北极中心。当有信号通过期,线圈就成为一个电磁体,构成一种与电流和磁场方向成直角的力,形成线圈的运动。
当带有声响信息的电流流经线圈时,感应磁墙与永久磁铁起相互作用。
线圈会被拉入或推出,并转化为大范围的空气运动。
气压的改变发生与原始电信号相对的声压波。
与铁磁体比较,陶瓷磁体需求很多的移动力才干去磁,很合适用于大功率扬声器,而音圈的磁力能够把铁磁体部分去磁。
选用陶瓷扬声器的长处:
1. 扬声器不发生磁场
2. 极薄 (0.7mm)
3. 分量轻 (0.63grams)
4. 声学规划更简略(反面只需很少空间)
压电陶瓷扬声器在整个频段上都表现为容性负载。扬声器两头需求施加一个 15V 峰峰值的电压。但典型的便携运用都选用 3V-6V 供电,因而不容许客户有这么高的电压输出。
例如:
BTL 放大器作业在 6V。那么该放大器的最大输出摆幅是多少呢?
假定输出是抱负状况,没有输出损耗。BTL 放大器的输出摆幅应是供电电压的 2 倍。
VOUTmax= 6×2 =12Vp-p
即便放大器在 6V 电压下作业,输出摆幅也只要不到 12Vp-p。这个摆幅不足以驱动陶瓷扬声器。
美国国家半导体的 LM4802B、LM4960 和 LM4961 单片设备均为集成升压转化器的音频放大器,能够满意对高驱动电压的要求。这些放大器均有低功耗的关断形式,以及一个内部过热关断维护机制。
别的,它们也带有先进的“爆音与开关音”按捺电路,能够消除在开、关机转化时发生的噪音。
一切这三种扬声器驱动器都能够灵敏地运用于低电压供电手机,增加了移动运用中的通话时间。
LM4802B 陶瓷扬声器驱动器可为陶瓷扬声器运用供给 12Vp-p 电压。
LM4961 可为陶瓷扬声器运用供给 15Vp-p 电压。它还包含附加的节电功用,和一个低功率的耳筒形式,以及用于驱动铃声与免提扬声器的高功率形式。
用于压电扬声器的 LM4960 集成了一个 1.6MHz 固定频率的升压稳压器。它能够在 3V 作业电压下,为压电扬声器供给 24Vp-p 的单 BTL 电压,THD+N 低于 1%。