多层压电扬声器振子及其制法和平板压电扬声器制造技术

本发明专利技术涉及一种能够有效改善中低频态振动形态，进而改善音频信号中低频区失真问题的多层压电扬声器振子及其制法和平板压电扬声器，其特征在于，设有N层单个压电陶瓷片，N为5

【技术实现步骤摘要】
多层压电扬声器振子及其制法和平板压电扬声器

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[0001]本专利技术涉及压电元件及扬声器制造
，具体的说是一种能够有效改善中低频态振动形态，进而改善音频信号中低频区失真问题的多层压电扬声器振子及其制法和平板压电扬声器。

技术介绍
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[0002]众所周知，扬声器是一种将电能转换为机械能，从而通过振动发声的一种换能器；扬声器种类比较广泛，一般常用的为电磁式以及静电式、电动式、压电式等扬声器；随着扬声器在电子产品使用领域越来越广泛，一种高音质、轻薄化的扬声器变得十分必要；尤其在TV行业，家居生活中审美要求以及听觉感受要求提高，对TV等面板扬声器的轻薄型以及高音质效果的需求越来越高。
[0003]压电扬声器一般为带有压电陶瓷作为致动器，并设有振动板等组件的发声装置，通过施加电场，由于逆压电效应产生压电陶瓷变位，带动振动板发声弯曲变形，从而推动空气振动发出声音。压电扬声器往往具有功耗较低、厚度比较薄，可广泛应用于扁平的空间；声学设计简单，背面仅需少许空间，贴覆隔音棉等吸引材质。
[0004]音质效果较好的扬声器其频响曲线往往是比较平坦的，然而传统压电扬声器往往低频特性较差，这是由于出现第一谐振峰即在频率范围大约600HZ
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1.5KHZ范围附近出现第一谐振频率，从引起声音重放效果较差，影响了输出音质效果。统计显示，传统压电扬声器在中低频带区域一般具有较深的谷，从而造成失真大、音质差。
[0005]一般来说第一谐振频率可以通过改变材料、尺寸、构造、质量分布比例(配重、阻尼、打孔等)以及分布结构来调整，但由于尺寸、构造等对扬声器的影响是多方面的，而中低频谷是由于远离振动端的空间相位抵消引起；中低频谷的改善往往采用将中低频谷后移至人耳不敏感区域，但同时会带来音量下降等其他性能指标的下降。另外一种中低频谷的改善方法是在该频率点进行减小或者消除中低频谷。由于在一定驱动电压下的高声压输出对扬声器的性能影响很关键，因此在中低频谷区域附件的频响曲线的平坦化改善以及声压改善变得越来越重要。
[0006]业界普遍认为由于扬声器的振动板在某一特定频率点附件，出现不同的振动形态；比如振动板不同位置区域的振动在远离致动器测试点位置上会出现振动相位相反的振动，从而导致相位抵消，从而出现谷点。一般采用的中低频谷的改善往往采用在振动板的特定位置进行去除一定材料，从而改善振动板的刚度以及质量分布；比如振膜打孔型压电扬声器；或采用增加配重结构或阻尼结构从而分别调整振动板的质量分布以及刚度分布、振动模式，来起到优化频响曲线的效果。比如带有配重以及阻尼结构的压电扬声器；但由于改变振膜质量分布可能会带来音量或其他频率点的音质下降等缺陷。

技术实现思路
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[0007]本专利技术针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够有效改善中低频态振
动形态，进而改善音频信号中低频区失真问题的多层压电扬声器振子及其制法和平板压电扬声器。
[0008]本专利技术通过以下措施达到：
[0009]一种多层压电扬声器振子，其特征在于，设有N层单个压电陶瓷片，N为5
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101；其中位于上部的M片单个压电陶瓷片的电场极化方向与其余单个压电陶瓷片的电场极化方向相反，以增强压电陶瓷变位量。
[0010]本专利技术优选N层单个压电陶瓷片为奇数个单个压电陶瓷片，其中位于中央的单个压电陶瓷片为内部隔离层，内部隔离层上下两侧对称设有等数量的两个以上的单个压电陶瓷片，其中上侧的两个以上的单个压电陶瓷片的极化方向与下侧的两个以上的单个压电陶瓷片相反，从而保证在使用时，内部隔离层两侧的压电陶瓷片变位量增加、相位振幅增加、提高发音音压。
[0011]本专利技术进一步设有9层单个压电陶瓷片，第5层为内部隔离层，内部隔离层以上的单个压电陶瓷片的极化方向，与使用时所加电场方向相反，从而产生缩短变位，内部隔离层以下的单个压电陶瓷片的极化方向，与使用时所加电场方向相同，从而产生伸缩变位，进而整体变位量增加。
[0012]本专利技术中多层压电扬声器振子中的压电陶瓷片呈长方形，长宽比为3:1
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10:1，所述多层压电扬声器振子包括用于中高频发声的多层压电扬声器振子和用于中低频发声的多层压电扬声器振子，其中用于中高频发声的多层压电扬声器振子中的压电陶瓷片的面积为用于中低频发声的多层压电扬声器振子中压电陶瓷片面积的1/10。
[0013]本专利技术还提出了一种多层压电扬声器振子的制造方法，设有N层单个压电陶瓷片，N为5
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101，N层单个压电陶瓷片分别采用PZT陶瓷或KNN陶瓷经层积工艺制成，其特征在于，N层压电陶瓷片中，位于上部的M个压电陶瓷片的电场极化方向与其余压电陶瓷片的电场极化方向相反。
[0014]本专利技术还提出了一种平板压电扬声器，设有振动板、多层压电扬声器振子，其特征在于，振动板上设有用于中高频发声的多层压电扬声器振子和用于中低频发声的多层压电扬声器振子，所述用于中高频发声的多层压电扬声器振子设置在振动板高度的1/4
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1/3处，所述用于中低频发声的多层压电扬声器振子位于所述用于中高频发声的多层压电扬声器振子下方。
[0015]本专利技术所述平板压电扬声器中设有两个以上用于中低频发声的多层压电扬声器振子，两个以上用于中低频发声的多层压电扬声器振子绕所述用于中高频发声的多层压电扬声器振子设置。
[0016]本专利技术平板压电扬声器中设有至少一组单声道音频发声机构，所述单声道发生机构中设有振动板、两个以上用于中高频发声的多层压电扬声器振子、两个以上用于中低频发声的多层压电扬声器振子，其中两个以上用于中高频发声的多层压电扬声器振子沿直线排列设置在振动板高度的1/4
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1/3处，两个以上用于中低频发声的多层压电扬声器振子呈弧形绕用于中高频发声的多层压电扬声器振子设置；进一步，所述单声道音频发声机构中设有中低频发声区和高频发声区，其中高频发声区采用2枚用于中高频发声的多层压电扬声器振子，2枚用于中高频发声的多层压电扬声器振子并联构成的模组串联1
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5Ω的电阻；中低频发声区采用3枚用于中低频发声的多层压电扬声器振子，3枚用于中低频发声的多层
压电扬声器振子并联构成的模组也串联1
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5Ω的电阻用于分压，避免压电扬声器振子因所加电压过高、发热量大损坏。
[0017]本专利技术平板压电扬声器中设有分别对应左右声道的两组单声道音频发声机构，两组单声道音频发生机构沿振动板中轴线对称设置，其中两个以上用于中低频发声的多层压电扬声器振子沿振动板的对角线分布，且环绕于所述用于中高频发声的多层压电扬声器振子。
[0018]本专利技术所述振动板采用有机玻璃板或钢化玻璃板或其他金属板，厚度为0.3mm
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0.8mm，所述多层压电扬声器振子与振动板经点状胶粘合，打点的胶的形状为圆形、方形、十字形、星型等，所述多层压电扬声器振子与振动板贴合且未涂覆粘合剂的区域填充缓冲材料。
[0019]本专利技术所述平板压电扬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层压电扬声器振子，其特征在于，设有N层单个压电陶瓷片，N为5
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101；其中位于上部的M片单个压电陶瓷片的电场极化方向与其余单个压电陶瓷片的电场极化方向相反，以增强压电陶瓷变位量。2.根据权利要求1所述的一种多层压电扬声器振子，其特征在于，N层单个压电陶瓷片为奇数个单个压电陶瓷片，其中位于中央的单个压电陶瓷片为内部绝缘隔离层，内部隔离层上下两侧对称设有等数量的两个以上的单个压电陶瓷片，其中上侧的两个以上的单个压电陶瓷片的极化方向与下侧的两个以上的单个压电陶瓷片相反，从而保证在使用时，内部隔离层两侧的压电陶瓷片变位量增加、相位振幅增加、提高发音音压。3.根据权利要求1所述的一种多层压电扬声器振子，其特征在于，设有9层单个压电陶瓷片，第5层为内部隔离层，内部隔离层以上的单个压电陶瓷片的极化方向，与使用时所加电场方向相反，从而产生缩短变位，内部隔离层以下的单个压电陶瓷片的极化方向，与使用时所加电场方向相同，从而产生伸缩变位，进而整体变位量增加。4.根据权利要求1所述的一种多层压电扬声器振子，其特征在于，多层压电扬声器振子中的压电陶瓷片呈长方形，长宽比为3:1
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10:1，所述多层压电扬声器振子包括用于中高频发声的多层压电扬声器振子和用于中低频发声的多层压电扬声器振子，其中用于中高频发声的多层压电扬声器振子中的同样厚度的压电陶瓷片的面积为用于中低频发声的多层压电扬声器振子中压电陶瓷片面积的1/10
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1/5。5.一种如权利要求1
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4中任意一项所述多层压电扬声器振子的制造方法，设有N层单个压电陶瓷片，N为5
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101，N层单个压电陶瓷片分别采用PZT陶瓷或KNN陶瓷经层积工艺制成。6.一种平板压电扬声器，设有振动板、多层压电扬声器振子，其特征在于，振动板上设有如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐继清，片桐让，孙华刚，张东娜，
申请(专利权)人：山东华菱电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：