一种能够降低输出声音失真率的扬声器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电声领域，尤其涉及一种能够降低输出声音失真率的扬声器。
【背景技术】
[0002]现有技术用于耳机的扬声器中，很多情况是将压电元件与振动板对接，此时压电元件与振动板作为一个整体，为了使输出声音达到较好的音质，降低其内部的衰减率非常重要。通常情况下的做法是通过最小限度抑制因振动而产生的波动能量的衰减，可以控制声响的线性失真。此外，因为衰减率与频率相关，所以降低衰减率最大的频率中的衰减率十分重要。
[0003]在电动式扬声器装置中，作为音质优越的金属材料，轻质且硬质的材料最好。例如钛和铍等。这些金属在线圈驱动型的电动式扬声器装置中，可以提高振动板本身的音响特性，所以常被用于高级音频器具中。
[0004]对于将压电元件贴付于金属板上的扬声器，因为金属板与压电元件相贴，所以可发生弯曲振动。根据此结构，为了降低其输出声音的失真率，需要协调金属板特性和压电元件形状之间的关系。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种能够降低输出声音失真率的扬声器。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提出了一种能够降低输出声音失真率的扬声器，所述扬声器单元包括支架、金属板、压电元件以及控制部，所述金属板由所述支架支撑，所述压电元件贴付于所述金属板上，所述控制部用于对外部输入的信号进行处理并生成驱动信号，以驱动所述压电元件，所述控制部包括依次相连接的处理部、DA转换器以及增幅器；其中以E表示金属板的纵向弹性系数，E的单位为KN/mm2，以P表示金属板的密度，P的单位为g/cm3，以Sm表示金属板的面积，以Sp表示压电元件的面积，将(Sp/Sm).(p/E)用X表示，SPX=(Sp/Sm).(p/E)，并且所述X的值处在0.01?0.08之间。
[0007]优选的是，所述X的值处于0.02-0.07之间。
[0008]优选的是，所述金属板与压电元件的形状相同，并且所述金属板和压电元件的重心位置重合。
[0009]优选的是，所述金属板中在偏离其中心的位置设有至少一个开口，在与所述金属板的开口的对接位置，所述压电元件上也设有开口。
[0010]本实用新型的该方案的有益效果在于上述扬声器能够降低输出声音的失真率。
【附图说明】
[0011 ]图1(A)示出了本实用新型所涉及的扬声器的俯视结构示意图。
[0012]图1(B)示出了本实用新型所涉及的扬声器的截面示意图。
[0013]图2示出了本实用新型所涉及的控制部的功能框图。
[0014]图3示出了频率、X值与输出声音失真率的关系曲线图。
[0015]图4示出了X值与输出声音失真率最大值的关系曲线图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0017]如图1、2所示，本实用新型所涉及的扬声器包括支架10、金属板20、压电元件30以及控制部40，所述金属板20由所述支架10支撑，所述压电元件30贴付于所述金属板20上，所述控制部40用于对外部输入的信号进行处理并生成驱动信号，以驱动所述压电元件30，所述控制部40包括依次相连接的处理部42、DA转换器44以及增幅器46。本实用新型所涉及的金属板20的面积为Sm，压电元件30的面积为Sp，并且所述压电元件30的面积Sp小于等于所述金属板20的面积Sm，S卩(Sp/Sm) < I。以E表示金属板20的纵向弹性系数(是指金属板20厚度方向的弹性系数)，E的单位为KN/mm2，以P表示金属板20的密度，P的单位为g/cm3，将(Sp/Sm).(p/E)用X表示，即X=(Sp/Sm).(p/E)。
[0018]图2示出了本实用新型所涉及的控制部40的功能框图。控制部40由处理部42、DA转换器44以及增幅器46所构成。其中处理部42用于接收输入信号并对该信号进行处理，此处的输入信号为数字信号，所述处理部42进行的处理包括:修补音质、压缩音量最大和最小差(强弱法)、修正量子化杂音的A Σ调制、振幅调制(AM调制)、频率调制(FM调制)等。经处理后的输入信号被送到DA转换器44，DA转换器44将从处理部42接收到的信号(数字信号)转变为模拟信号。之后转换后的模拟信号被送到增幅器46。增幅器46将从DA转换器44接收的信号(模拟信号)增加振幅。而增幅后的信号作为驱动信号被传送到压电元件30。压电元件30从控制部40接收到驱动信号而被驱动，进而对金属板20施加振动，从而产生声音。
[0019]本实用新型所涉及的金属板20和压电元件30的形状可以根据需求设计成任何形状，例如圆形、方形等。所述金属板20和压电元件30的形状相同或者相似，并且二者的重心重合或者二者的重心位置大体一致，这样的话，将所述压电元件30贴附于所述金属板20上时，所述压电元件30能够远离所述金属板20的边缘位置，以便使所述金属板20的边缘失真情况有所减轻。所述金属板20中在偏离其中心的位置设有至少一个开口 20a，在与所述金属板20的开口 20a的对接位置，所述压电元件30上也设有开口 30a，该开口 30a比金属板20中的开口 20a稍微大些，并与开口 20a相通，形成一个开口槽。由此，金属板20因开口 20a所划分区间长度的不同，可以具备多种共振频率。而因为所述压电元件30上也设有开口30a，所以金属板20的共振频率(金属板20和压电元件30作为整体的共振频率)也变得多样，因而使得扬声器的频率特性变得平稳，在特定频率下发生的失真情况会得到缓和。
[0020]图3示出了频率、X值与输出声音失真率的关系曲线图。该图是在以下设定条件下得出的实验结果:所述金属板20采用的是黄铜(ρ/Ε=0.087)、所述金属板20和压电元件30的形状均为圆形、并且所述金属板20与压电元件30的重心位置一致、所述金属板20与压电元件30中均不设置开口。图3中分别显示了不同频率下、并且X=0.005、X=0.009、X=0.04、X=
0.085时的失真率。横轴为频率，纵轴为失真率，X=0.005时的曲线用4a表示，X=0.009时的曲线用4b表示、X=0.04时的曲线用4c表示、X=0.085时的曲线用4d表示。从图中可以看出，随着频率的变化，失真率也在变化，并且当X=0.005时失真率最大，当X=0.04时失真率最小，当X=0.009以及X=0.085时，失真率处于中间值。
[0021]图4示出了X值与输出声音失真率最大值的关系曲线图。横轴为X的取值，纵轴为最大失真率。图4显示的是多个实验结果的平均值，当然也体现了图3中的4a~4d。根据图4可知，X=0.01?0.08时，输出声音的最大失真率不满2%，此时扬声器的音色是能够充分辨别的高音质。当X=0.02?0.07时，输出声音的最大失真率约为1%，值最小。当X〈0.01或者X>0.08时，输出声音的最大失真率均出现升高的情况。这种情况下需要调整Sp/Sm，使X的值处于
0.01-0.08,以便得到高音质。例如，金属板20使用轻质且硬质的钛(ρ/Ε=0.042)时，最好使Sp/Sm的比值接近1(也就是金属板20几乎整个一面都贴着压电元件30)。而当金属板20使用软质的银(P/E=0.104)时，可通过减小Sp/Sm的比值(Sp/Sm〈0.76)得到高音质。
[0022]本实用新型所涉及的扬声器，可以通过调整压电元件30和金属板20的面积比来实现低失真率。
【主权项】
1.一种能够降低输出声音失真率的扬声器，其特征在于:所述扬声器单元包括支架、金属板、压电元件以及控制部，所述金属板由所述支架支撑，所述压电元件贴付于所述金属板上，所述控制部用于对外部输入的信号进行处理并生成驱动信号，以驱动所述压电元件，所述控制部包括依次相连接的处理部、DA转换器以及增幅器;其中以E表示金属板的纵向弹性系数，E的单位为KN/mm2，以P表示金属板的密度，P的单位为g/cm3，以Sm表示金属板的面积，以Sp表示压电元件的面积，将(Sp/Sm).(p/E)用X表示，即X=(Sp/Sm).(p/E)，并且所述X的值处在0.0I?0.08之间。2.根据权利要求1所述的一种能够降低输出声音失真率的扬声器，其特征在于:所述X的值处于0.02?0.07之间。3.根据权利要求1或2所述的一种能够降低输出声音失真率的扬声器，其特征在于:所述金属板与压电元件的形状相同，并且所述金属板和压电元件的重心位置重合。4.根据权利要求3所述的一种能够降低输出声音失真率的扬声器，其特征在于:所述金属板中在偏离其中心的位置设有至少一个开口，在与所述金属板的开口的对接位置，所述压电兀件上也设有开口。
【专利摘要】本实用新型提出一种能够降低输出声音失真率的扬声器，包括支架、金属板、压电元件以及控制部，所述金属板由所述支架支撑，所述压电元件贴付于所述金属板上，所述控制部用于对外部输入的信号进行处理并生成驱动信号，以驱动所述压电元件，所述控制部包括依次相连接的处理部、DA转换器以及增幅器；其中以E表示金属板的纵向弹性系数，E的单位为KN/mm2，以ρ表示金属板的密度，ρ的单位为g/cm3，以Sm表示金属板的面积，以Sp表示压电元件的面积，将（Sp/Sm）·（ρ/E）用X表示，即X=（Sp/Sm）·（ρ/E），并且所述X的值处在0.01~0.08之间。本实用新型所涉及的扬声器能够降低输出声音的失真率。
【IPC分类】H04R9/02, H04R9/06
【公开号】CN205283798
【申请号】CN201521058776
【发明人】高峰
【申请人】山东亿诺赛欧电子科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月18日