压电电声换能器制造技术

技术编号:12258267 阅读:104 留言:0更新日期:2015-10-28 20:49
本发明专利技术公开一种压电电声换能器,包括振膜、设置于该振膜上的压电组件、连接并环绕于该振膜的周围的弹性组件、环绕于该弹性组件的周围的框架、以及夹设于该弹性组件与该框架之间的缓冲体;其中,该振膜、该弹性组件和该缓冲体的组合具有一平面投影面积,该框架的内框投影面积小于该平面投影面积以恒对该压电组件、振膜、弹性组件及缓冲体提供内压应力。本发明专利技术的压电电声换能器用于作为喇叭或麦克风。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种换能器,尤指关于一种压电电声换能器
技术介绍
压电喇叭通常包括框架、通过粘结物固定于框架上的振膜、以及贴附于振膜上的压电组件,其设计原理为利用压电组件机械能与电能的转换特性,在交流电压驱动下,使压电组件产生形变,以驱动与其紧密连结一起的振膜对空气压缩而产生声音。音压电平(Sound Pressure Level;SPL)和总谐波失真(Total Harmonic Distortion;THD)为压电喇叭的重要特性,其中,音压是指声波在空气中传递时,空气分子被声波振动后所引起的大气压力的微差变化;而谐波失真是指在原有频率的各种倍频上的干扰,致使原声波的波形改变。当压电组件被振动时,能量自压电组件通过振膜、粘结物传导至框架的过程中会耗损,导致音压下降。此外,压电喇叭的固定框架容易发生机械结构的共振现象,导致不平坦的音压输出(或称涟波;ripple),而当压电喇叭有共振频率时,声音在共振频段时的音压大;在非共振频段时,音压明显下降,失真随之增大。音压曲线的涟波过大以及失真现象会造成不悦耳的体感感应。因此,如何提供一种具有高音压、低失真、宽音域及平坦音压曲线的压电喇叭,实为目前本领域的技术人员致力研发的目标。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术的目的为提供一种压电电声换能器,能展现高音压输出、低频增益、低失真及平坦音压曲线的技术进步特征。本专利技术的压电电声换能器包括:振膜;压电组件,设置于该振膜上;弹性组件,连接于该振膜的周围并环绕于该振膜;框架,环绕于该弹性组件的周围;以及缓冲体,夹设于该弹性组件与该框架之间;其中,该振膜、该弹性组件和该缓冲体的组合具有一平面投影面积,该框架的内框投影面积小于该平面投影面积以恒对该振膜、压电组件、弹性组件及缓冲体提供内压应力。本专利技术的框架可为固定式或拆解式以便调整该框架的内框投影面积。本专利技术的压电电声换能器能展现高音压输出、低频增益、低失真及平坦音压曲线的技术进步特征。附图说明图1A及图1B为本专利技术的压电电声换能器的平面图;图2为本专利技术的压电电声换能器的立体图;图3A至图3E分别为本专利技术的压电电声换能器的圆弧形、三角形、矩形、梯形和Z形的弯曲结构的示意图;图4A及图4B为本专利技术的压电电声换能器的实施例1、2和3的音压和失真测试结果的示意图;图5A及图5B为本专利技术的压电电声换能器的实施例2、4和5的音压和失真测试结果的示意图;图6A及图6B为本专利技术的压电电声换能器的实施例2、6和7的音压和失真测试结果的示意图;图7A及图7B为本专利技术的压电电声换能器的实施例2、8、9和10的音压和失真测试结果的示意图;图8A及图8B为本专利技术的压电电声换能器的实施例11、12、13和14的音压和失真测试结果的示意图;图9为本专利技术的压电电声换能器的声音灵敏度测试结果的示意图。符号说明1   压电组件2   振膜3   弹性组件31 弯曲结构4   缓冲体5   框架6   封膜A   平面投影面积A’ 内框投影面积H   高度P   间隔W   宽度。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式,熟悉此项技术的人士可由本文所公开的内容轻易地了解本专利技术的其它优点及功效。需知,本说明书所附的附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所公开的内容,以供熟悉此技术的人士的了解与阅读,并非用以限定本专利技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本专利技术所公开的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。请参阅图1A至图3E,其中,图1A及图1B为本专利技术的压电电声换能器的平面图,图2为本专利技术的压电电声换能器的立体图,图3A至图3E为本专利技术的压电电声换能器的弹性组件的弯曲结构的示意图。本专利技术的压电电声换能器包括压电组件1、振膜2、弹性组件3、缓冲体4、框架5及封膜6。压电组件1贴附于该振膜2的一侧,也可将该振膜2的相对两侧各贴附该压电组件1。该压电组件1例如压电陶瓷致动器,其形状可为如图1和图2所示的矩形、或其它例如圆形、椭圆形等不限。振膜2为单层或多层板,例如为上下锌铜合金板中间夹感压胶的三层复合板件,其形状可为如图1和图2所示的矩形、或其它例如圆形、椭圆形等不限。弹性组件3与该振膜2连接且环绕于该振膜2的周围,且弹性组件3包括多个弯曲结构31。该多个弯曲结构31沿着该振膜2的周缘排列,彼此的间隔P小于或等于该振膜2的周长的三分之一(也就是,该振膜2的周围至少连接环绕有三个弯曲结构31),间隔P的范围优选在8mm至13mm之间,高度H的范围优选在1mm至4mm之间,宽度W的范围优选在0.5mm至2mm之间。此外,各该多个弯曲结构31的形状可如图1和图2所示的相接的圆弧形,或如图3A至图3E所示的分离的圆弧形、三角形、矩形、梯形或Z形。缓冲体4环绕于该弹性组件3外侧,以使该弹性组件3与该框架5不接触,该缓冲体4可例如感压胶体、硅橡胶体或发泡橡胶体。框架5环绕于该弹性组件3的外侧,以使该缓冲体4夹设于该弹性组件3与该框架5之间。该框架5可为固定式或拆解式以便调整该框架5的内框投影面积A’,而该振膜2、该弹性组件3和该缓冲体4的组合具有一平面投影面积A,该框架5的内框投影面积A’小于该平面投影面积A以恒对该压电组件1、振膜2、弹性组件3及缓冲体4提供内压应力,且该内框投影面积A’与该平面投影面积A的比值A’/A范围优选在0.9至1之间。此外,该框架5施加予该弹性组件3的内压应力平行于该振膜的平面方向且等向。封膜6覆盖部分的该振膜2及该框架5,以覆盖该振膜2与该框架5之间的间隙。根据本专利技术的图1A、图1B、图2和图3A至图3E,当贴附于该振膜2表面上的压电组件1被致动时,由于该振膜2周围环绕连接具有多个弯曲结构31的弹性组件3,且该框架5的内框投影面积A’小于由该振膜2、该弹性组件3和该缓冲体4的组合的平面投影面积A以恒对内(即该振膜2、该弹性组件3和该缓冲体4)提供内压应力,此可降低侧边刚性,使得该振膜2产生较大的位移或较大的加速度,故能提升压电电声换能器的能量转换效率,进而得到较大音压及降低失真,同时,该弹性组件3使得该振膜2能在维持不变形的情况下承受本文档来自技高网
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压电电声换能器

【技术保护点】
一种压电电声换能器,包括:振膜;压电组件,设置于该振膜上;弹性组件,连接于该振膜的周围而环绕该振膜;框架,环绕于该弹性组件的周围;以及缓冲体,夹设于该弹性组件与该框架之间;其中,该振膜、该弹性组件和该缓冲体的组合具有一平面投影面积,且该框架的内框投影面积小于该平面投影面积以恒对该振膜、压电组件、弹性组件及缓冲体提供内压应力。

【技术特征摘要】
2014.04.18 TW 1031141521.一种压电电声换能器,包括:
振膜;
压电组件,设置于该振膜上;
弹性组件,连接于该振膜的周围而环绕该振膜;
框架,环绕于该弹性组件的周围;以及
缓冲体,夹设于该弹性组件与该框架之间;
其中,该振膜、该弹性组件和该缓冲体的组合具有一平面投影面积,且
该框架的内框投影面积小于该平面投影面积以恒对该振膜、压电组件、弹性
组件及缓冲体提供内压应力。
2.如权利要求1所述的压电电声换能器,其特征在于,该框架为固定式
或拆解式以便调整该框架的内框投影面积。
3.如权利要求1所述的压电电声换能器,其特征在于,该内框投影面积
与该平面投影面积的比值范围在0.9至1之间。
4.如权利要求1所述的压电电声换能器,其特征在于,该弹性组件还包
括多个弯曲结构,该弯曲结构的间隔小于或等于该振膜的周长的三分之一。
5.如权利要求1所述的压电电声换能器,其特征在于,该弹性组件还包
括多个弯曲结构,该弯曲结构的间隔范围在8m...

【专利技术属性】
技术研发人员:林家欣许清渊邱佑宗陈春弟
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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