新型陶瓷壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用

摘要：隨著便攜式消費電子的發(fā)展，人們對便攜式電子設(shè)備小型輕薄的要求越來越高，陶瓷壓電揚(yáng)聲囂以其超輕，超薄，高效，無需大音腔等特點逐漸被眾多便攜式消費類電子產(chǎn)品所青昧。本文對比傳統(tǒng)動圈型揚(yáng)聲器，分析了新型陶瓷壓電揚(yáng)聲器的特點及對所需音頻功率放大器的要求，對各種常用升壓結(jié)構(gòu)及音頻功率放大器進(jìn)行對比、分析，并測試了多種升壓結(jié)構(gòu)及音頻功率放大器配合陶瓷壓電揚(yáng)聲器的相關(guān)數(shù)據(jù)及使用效果，從音壓、效率、總諧波失真等各方面考慮。得出使用Boost升壓結(jié)構(gòu)，配合D類音頻功率放大器驅(qū)動新型陶瓷壓電揚(yáng)聲器是能夠獲得最折衷的解決方案。
關(guān)鍵詞：新型陶瓷壓電揚(yáng)聲器；專頻放大器；Boost；Class-D

1 便攜式產(chǎn)品的發(fā)展趨勢
便攜式產(chǎn)品的發(fā)展趨勢如圖1所示。

隨著便攜式消費電子的發(fā)展，人們對便攜式電子設(shè)備小型輕薄的要求越來越高，陶瓷壓電揚(yáng)聲器以其超輕，超薄，高效，無需大音腔等特點逐漸被眾多便攜式消費類電子產(chǎn)品所青睞。便攜式消費產(chǎn)品向著超薄輕小的方向發(fā)展，怎樣做到外形纖薄，并且延長單次充電電池使用時間已成為各類消費產(chǎn)品的主要設(shè)計考慮。這樣的系統(tǒng)需求對單個電子元器件提出了更薄、更小、更省電的要求。

2 陶瓷壓電揚(yáng)聲器的基本特點
與動圈式揚(yáng)聲器相比，壓電揚(yáng)聲器的振膜是被粘接在它上面的壓電材料帶動產(chǎn)生彎曲的，因此振膜的外形幾乎沒有限制，而動圈式揚(yáng)聲器的振膜或紙盆通常都是圓形或者橢圓形的，這樣常會限制產(chǎn)品的外形設(shè)計。所有的動圈式揚(yáng)聲器都必須有一個磁鐵以驅(qū)動音圈，這樣就增加了揚(yáng)聲器的總體高度及重量，但是陶瓷壓電揚(yáng)聲器卻無需磁鐵驅(qū)動，這樣就可以達(dá)到一種很薄的外形從而降低終端產(chǎn)品的高度。
面對設(shè)計小巧的手機(jī)和越來越薄的電腦，動圈式揚(yáng)聲器成為制造商能否生產(chǎn)出超薄產(chǎn)品的制約因素。陶瓷壓電揚(yáng)聲器能以超薄、緊湊的封裝提供極具競爭力的聲壓電平(SPL)，具有取代傳統(tǒng)的動圈式揚(yáng)聲器的巨大潛力。陶瓷壓電和動圈式揚(yáng)聲器的主要區(qū)別如表1所示。