声音元件 (蜂鸣器)发声机理

压电声音元件的机制及原理

什么是压电振动板?

将带有电极的压电元件粘接在黄铜、镍等金属板上形成的振动板。

压电振动板的图片

关于振动板的运作(振动板的构造)

压电声音元件一定需要放入压电振动板。
这是由已形成电极的压电陶瓷与黄铜、镍等金属板粘合而成的简单构造。

振动板的构造的图片

压电振动板的发声机理

向压电振动板施加电压,压电陶瓷会拉升,但粘合的金属板不会伸缩而是弯曲(图a)。
施以反向电压,就会向相反方向弯曲(图b)。
输入电压方向相互变化的信号,就会反复出现(a)和(b)的交替状态,产生声波(图c)。

压电振动板的发声机理的图片(图a・b・c)

关于外壳的作用

利用外壳的共鸣效果,发出较大的声音。

(1)振动板的声压峰值

声压峰值的图1

(2)外壳内放大的声压峰值

声压峰值的图2

(3)基于共鸣效果声压增大10~20dB

声压峰值的图3

振动板共振频率(1)与外壳内的共鸣频率(2)接近的话,声压可以提高10~20dB。

补充
fo(共振频率)
振动板进行最有效的振动时的频率
fcav(共鸣频率)
由外壳的体积和音孔(发声孔)的尺寸决定的外壳内共振频率

压电蜂鸣器的机制

其结构为将压电振动板和驱动电路内置于外壳。
通过向驱动电路输入直流电压来产生单频声音。音色单一。

压电蜂鸣器的图片

压电扩音器的机制

其结构为将压电振动板内置于外壳。
产品内部没有驱动电路,通过从外部输入交流电压来产生声音。 可以通过交流电压的频率改变音色。

压电扩音器的图片

改变音阶和音量的机制

音阶

压电蜂鸣器的音阶(频率)根据每个产品而定,不能更改。
压电扩音器可以根据交流电压的频率改变音阶(频率),但音量因频率而异。

音量

压电蜂鸣器 / 扩音器的音量可以通过增加输入电压来升高。但请注意,产品的输入电压有额定值。