什么是电压陶瓷喇叭?
压电陶瓷片是一种电子发音元件,在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料,当在两片电极上面接通交流音频信号时,压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。
以压电陶瓷片为发音元件制造的喇叭,结构简单、价格便宜,以前农村有线广播一般采用这种喇叭。
缺点是功率小、声音频率主要集中在中高频。
压电陶瓷喇叭工作电压:是1.5一15v直流。陶瓷喇叭与传统的动圈式喇叭最大的不同,是陶瓷喇叭属於电容负载,非电阻负载,所需的电压较高,电流则较低。而传统的动圈式喇叭厚度至少达4mm,陶瓷喇叭厚度则只有0.7mm,重量不会超过1公克。
1-一种十分常用的电声换能器件:音圈(线圈)安放在磁铁磁极间的空隙中能够自由运动,按音频变化的电流通过音圈,安培力使音圈运动。纸盆与音圈连接,随音圈振动而发声。下图动圈扬声器:
2-舌簧喇叭发声原理固定线圈中的音频电流产生磁场,使簧片产生振动,传动杆将振动传递到纸盆,纸盆的振动推动空气产生声音。下图舌簧喇叭的结构:
3-陶瓷扬声器:压电陶瓷式扬声器简称压电喇叭,也叫晶体式喇叭,主要由压电陶瓷片、纸盆及喇叭架组成。一个很薄的多层压电陶瓷片附着在一片很薄的金属薄片上,他们组合起来被称作振动膜。当压电片伸展的时候,振动膜就会如图a所示的那样向上弯曲,当压电片收缩的时候,振动膜就会如图b所示的那样向下弯曲,所以,当给振动膜加上一个交替变化的电压,那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲(如图c)而推动空气发声。
下图陶瓷扬声器:
压电蜂鸣片声音元件的声源主要来自压电振动板。压电振动板由一块两面印刷有电极的压电陶瓷板和一块金属板(黄铜或不锈钢等)组成。 使用粘合剂,将压电振动板和金属片粘接在一起,这就是我们俗称的蜂鸣片。
图2所示为压电振动板的振荡体系。 当在压电振动板的两个电极间施加直流电压时,由于压电效应,导致机械变形。对于形状扭曲的压电元件,其变形以辐射方向伸展。
压电振动板则沿图2(a)所示方向弯曲,而粘结于压电振动板的金属片不会伸展。相反,当压电元件收缩时,压电振动板则会沿图2(b)所示方向弯曲。因此,当交流电压穿过电极时,如图2(c)所示,图2(a)和图2(b)所示之弯曲就会交替重复发生,从而在空气中产生声波。
蜂鸣片一般而言,人的声频范围大约在20Hz到20kHz之间。人们最易听到的声频为2kHz到4kHz。因此,绝大部分压电声音元件应用在此声频范围内。
蜂鸣片一般而言,人的声频范围大约在20Hz到20kHz之间。人们最易听到的声频为2kHz到4kHz。因此,绝大部分压电声音元件应用在此声频范围内。同时,蜂鸣片谐振频率(f0)一般也选定在相同的范围内。如图3所示,谐振频率取决于支承压电振动板所采用的方法。如果压电振动板的形状相同,其数值将按照(a)、(b)和(c)的顺序变小。
通常情况下,压电振动板被安装在共鸣腔室内,以产生高声压(如图4)。利用公式(1)(赫尔姆霍茨公式),可以计算出图4中共鸣腔室的谐振频率(fcav)。由于压电振动板和共鸣腔室具有适当的谐振频率,分别为(f0)和(fcav),因此,可以通过控制两者的位置来增大特定频率下的声压和获得特定的带宽。
这些喇叭都是高阻喇叭,普遍功率不大,频率响应不及常见的电动喇叭,尤其是低音效果。
相比较而言,电磁喇叭的中音音域稍好些、压电陶瓷喇叭的灵敏度高些、静电喇叭的高频响应表现的比较细腻。
动圈式扬声器阻抗很小,不适合直接作为话筒,因为它作为话筒时候的效率太低。
舍簧式扬声器阻抗较大,可以直接作为话筒。
压电陶瓷扬声器更是通常也兼作话筒。
附zt
压电陶瓷片,也是一种发声元件,它利用压电效应工作,既可以作发声元件又可以作接收声音的元件。而且它很便宜,生日卡上的发声元件就是它。压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约1mm的压电陶瓷,再在陶瓷表面沉积一层涂银层,涂银层和铜底板就是它的两个电极。压电陶瓷有一个奇妙的特性-压电效应:如将它弯曲,它的表面就会出现异种电荷, 如反向弯曲,电荷的极性也会相反。奇妙的是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压,它就会发生弯曲,当电压方向改变时,弯曲的方向也随之改变。
利用压电效应,有了一种声-电,电声转换的两用器件,可以当话筒用:对压电陶瓷片讲话,使它受到声波的振动而发生前后弯曲,当然人的眼睛分辨不出这种弯曲,在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出。相反地,把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极,由于音频电压的极性和大小不断变化,压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动,推动空气形成声音,这时候,它又成了喇叭。
压电陶瓷片作为一种电子元件,在新买来的时候,是不带引线的,需要自己焊接。一般采用多股软线,先剥头搪锡,焊接是要求速度快,焊点小,否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层。