一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電聲領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)用于耳機(jī)的揚(yáng)聲器中，很多情況是將壓電元件與振動板對接，此時(shí)壓電元件與振動板作為一個(gè)整體，為了使輸出聲音達(dá)到較好的音質(zhì)，降低其內(nèi)部的衰減率非常重要。通常情況下的做法是通過最小限度抑制因振動而產(chǎn)生的波動能量的衰減，可以控制聲響的線性失真。此外，因?yàn)樗p率與頻率相關(guān)，所以降低衰減率最大的頻率中的衰減率十分重要。
[0003]在電動式揚(yáng)聲器裝置中，作為音質(zhì)優(yōu)越的金屬材料，輕質(zhì)且硬質(zhì)的材料最好。例如鈦和鈹?shù)取＿@些金屬在線圈驅(qū)動型的電動式揚(yáng)聲器裝置中，可以提高振動板本身的音響特性，所以常被用于高級音頻器具中。
[0004]對于將壓電元件貼付于金屬板上的揚(yáng)聲器，因?yàn)榻饘侔迮c壓電元件相貼，所以可發(fā)生彎曲振動。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，為了降低其輸出聲音的失真率，需要協(xié)調(diào)金屬板特性和壓電元件形狀之間的關(guān)系。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提出了一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器單元包括支架、金屬板、壓電元件以及控制部，所述金屬板由所述支架支撐，所述壓電元件貼付于所述金屬板上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述壓電元件，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器；其中以E表示金屬板的縱向彈性系數(shù)，E的單位為KN/mm2，以P表示金屬板的密度，P的單位為g/cm3，以Sm表示金屬板的面積，以Sp表示壓電元件的面積，將(Sp/Sm).(p/E)用X表示，SPX=(Sp/Sm).(p/E)，并且所述X的值處在0.01?0.08之間。
[0007]優(yōu)選的是，所述X的值處于0.02-0.07之間。
[0008]優(yōu)選的是，所述金屬板與壓電元件的形狀相同，并且所述金屬板和壓電元件的重心位置重合。
[0009]優(yōu)選的是，所述金屬板中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個(gè)開口，在與所述金屬板的開口的對接位置，所述壓電元件上也設(shè)有開口。
[0010]本實(shí)用新型的該方案的有益效果在于上述揚(yáng)聲器能夠降低輸出聲音的失真率。
【附圖說明】
[0011 ]圖1(A)示出了本實(shí)用新型所涉及的揚(yáng)聲器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖1(B)示出了本實(shí)用新型所涉及的揚(yáng)聲器的截面示意圖。
[0013]圖2示出了本實(shí)用新型所涉及的控制部的功能框圖。
[0014]圖3示出了頻率、X值與輸出聲音失真率的關(guān)系曲線圖。
[0015]圖4示出了X值與輸出聲音失真率最大值的關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1、2所示，本實(shí)用新型所涉及的揚(yáng)聲器包括支架10、金屬板20、壓電元件30以及控制部40，所述金屬板20由所述支架10支撐，所述壓電元件30貼付于所述金屬板20上，所述控制部40用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述壓電元件30，所述控制部40包括依次相連接的處理部42、DA轉(zhuǎn)換器44以及增幅器46。本實(shí)用新型所涉及的金屬板20的面積為Sm，壓電元件30的面積為Sp，并且所述壓電元件30的面積Sp小于等于所述金屬板20的面積Sm，S卩(Sp/Sm) < I。以E表示金屬板20的縱向彈性系數(shù)(是指金屬板20厚度方向的彈性系數(shù))，E的單位為KN/mm2，以P表示金屬板20的密度，P的單位為g/cm3，將(Sp/Sm).(p/E)用X表示，即X=(Sp/Sm).(p/E)。
[0018]圖2示出了本實(shí)用新型所涉及的控制部40的功能框圖?？刂撇?0由處理部42、DA轉(zhuǎn)換器44以及增幅器46所構(gòu)成。其中處理部42用于接收輸入信號并對該信號進(jìn)行處理，此處的輸入信號為數(shù)字信號，所述處理部42進(jìn)行的處理包括:修補(bǔ)音質(zhì)、壓縮音量最大和最小差(強(qiáng)弱法)、修正量子化雜音的A Σ調(diào)制、振幅調(diào)制(AM調(diào)制)、頻率調(diào)制(FM調(diào)制)等。經(jīng)處理后的輸入信號被送到DA轉(zhuǎn)換器44，DA轉(zhuǎn)換器44將從處理部42接收到的信號(數(shù)字信號)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。之后轉(zhuǎn)換后的模擬信號被送到增幅器46。增幅器46將從DA轉(zhuǎn)換器44接收的信號(模擬信號)增加振幅。而增幅后的信號作為驅(qū)動信號被傳送到壓電元件30。壓電元件30從控制部40接收到驅(qū)動信號而被驅(qū)動，進(jìn)而對金屬板20施加振動，從而產(chǎn)生聲音。
[0019]本實(shí)用新型所涉及的金屬板20和壓電元件30的形狀可以根據(jù)需求設(shè)計(jì)成任何形狀，例如圓形、方形等。所述金屬板20和壓電元件30的形狀相同或者相似，并且二者的重心重合或者二者的重心位置大體一致，這樣的話，將所述壓電元件30貼附于所述金屬板20上時(shí)，所述壓電元件30能夠遠(yuǎn)離所述金屬板20的邊緣位置，以便使所述金屬板20的邊緣失真情況有所減輕。所述金屬板20中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個(gè)開口 20a，在與所述金屬板20的開口 20a的對接位置，所述壓電元件30上也設(shè)有開口 30a，該開口 30a比金屬板20中的開口 20a稍微大些，并與開口 20a相通，形成一個(gè)開口槽。由此，金屬板20因開口 20a所劃分區(qū)間長度的不同，可以具備多種共振頻率。而因?yàn)樗鰤弘娫?0上也設(shè)有開口30a，所以金屬板20的共振頻率(金屬板20和壓電元件30作為整體的共振頻率)也變得多樣，因而使得揚(yáng)聲器的頻率特性變得平穩(wěn)，在特定頻率下發(fā)生的失真情況會得到緩和。
[0020]圖3示出了頻率、X值與輸出聲音失真率的關(guān)系曲線圖。該圖是在以下設(shè)定條件下得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:所述金屬板20采用的是黃銅(ρ/Ε=0.087)、所述金屬板20和壓電元件30的形狀均為圓形、并且所述金屬板20與壓電元件30的重心位置一致、所述金屬板20與壓電元件30中均不設(shè)置開口。圖3中分別顯示了不同頻率下、并且X=0.005、X=0.009、X=0.04、X=
0.085時(shí)的失真率。橫軸為頻率，縱軸為失真率，X=0.005時(shí)的曲線用4a表示，X=0.009時(shí)的曲線用4b表示、X=0.04時(shí)的曲線用4c表示、X=0.085時(shí)的曲線用4d表示。從圖中可以看出，隨著頻率的變化，失真率也在變化，并且當(dāng)X=0.005時(shí)失真率最大，當(dāng)X=0.04時(shí)失真率最小，當(dāng)X=0.009以及X=0.085時(shí)，失真率處于中間值。
[0021]圖4示出了X值與輸出聲音失真率最大值的關(guān)系曲線圖。橫軸為X的取值，縱軸為最大失真率。圖4顯示的是多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值，當(dāng)然也體現(xiàn)了圖3中的4a~4d。根據(jù)圖4可知，X=0.01?0.08時(shí)，輸出聲音的最大失真率不滿2%，此時(shí)揚(yáng)聲器的音色是能夠充分辨別的高音質(zhì)。當(dāng)X=0.02?0.07時(shí)，輸出聲音的最大失真率約為1%，值最小。當(dāng)X〈0.01或者X>0.08時(shí)，輸出聲音的最大失真率均出現(xiàn)升高的情況。這種情況下需要調(diào)整Sp/Sm，使X的值處于
0.01-0.08,以便得到高音質(zhì)。例如，金屬板20使用輕質(zhì)且硬質(zhì)的鈦(ρ/Ε=0.042)時(shí)，最好使Sp/Sm的比值接近1(也就是金屬板20幾乎整個(gè)一面都貼著壓電元件30)。而當(dāng)金屬板20使用軟質(zhì)的銀(P/E=0.104)時(shí)，可通過減小Sp/Sm的比值(Sp/Sm〈0.76)得到高音質(zhì)。
[0022]本實(shí)用新型所涉及的揚(yáng)聲器，可以通過調(diào)整壓電元件30和金屬板20的面積比來實(shí)現(xiàn)低失真率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，其特征在于:所述揚(yáng)聲器單元包括支架、金屬板、壓電元件以及控制部，所述金屬板由所述支架支撐，所述壓電元件貼付于所述金屬板上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述壓電元件，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器;其中以E表示金屬板的縱向彈性系數(shù)，E的單位為KN/mm2，以P表示金屬板的密度，P的單位為g/cm3，以Sm表示金屬板的面積，以Sp表示壓電元件的面積，將(Sp/Sm).(p/E)用X表示，即X=(Sp/Sm).(p/E)，并且所述X的值處在0.0I?0.08之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，其特征在于:所述X的值處于0.02?0.07之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，其特征在于:所述金屬板與壓電元件的形狀相同，并且所述金屬板和壓電元件的重心位置重合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，其特征在于:所述金屬板中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個(gè)開口，在與所述金屬板的開口的對接位置，所述壓電兀件上也設(shè)有開口。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種能夠降低輸出聲音失真率的揚(yáng)聲器，包括支架、金屬板、壓電元件以及控制部，所述金屬板由所述支架支撐，所述壓電元件貼付于所述金屬板上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述壓電元件，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器；其中以E表示金屬板的縱向彈性系數(shù)，E的單位為KN/mm2，以ρ表示金屬板的密度，ρ的單位為g/cm3，以Sm表示金屬板的面積，以Sp表示壓電元件的面積，將（Sp/Sm）·（ρ/E）用X表示，即X=（Sp/Sm）·（ρ/E），并且所述X的值處在0.01~0.08之間。本實(shí)用新型所涉及的揚(yáng)聲器能夠降低輸出聲音的失真率。
【IPC分類】H04R9/02, H04R9/06
【公開號】CN205283798
【申請?zhí)枴緾N201521058776
【發(fā)明人】高峰
【申請人】山東億諾賽歐電子科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月18日