压电陶瓷扬声器作为一种新兴的电声器件，曾一直在手持电子设备中占有一席之地，虽然有超薄、结构简单、无电磁干扰、更低的功耗等优点，但却没有火爆起来，随着可穿戴设备的兴起，这个器件是否可以迎来大发展呢？ 据东莞有鸿电子有限公司的王宁介绍，近来智能手表厂商对他们的压电陶瓷扬声器产生了浓厚的兴趣，其中有一家生产智能手表的厂商采用了他们的扬声器，产品将在年后上市。 “智能手表大家都在看苹果，但是有一种形态很清晰了，就是利用蓝牙将语音传送到手表上。”他指出，“这样，在开车、游戏或者其他场景中，都可以轻松实现对话。” 目前的智能手表功耗是个硬伤，如果采用传统扬声器，势必增加手表的厚度，影响美观，而采用了压电陶瓷扬声器后，智能手表的厚度可以降低很多，另外在同等厚度下，可以增大电池的容量。“压电陶瓷扬声器的功耗很低，而且有出色的中高频音色，足以实现很好的人声效果。”他表示。 在现场演示中，一个小小的压电陶瓷扬声器释放的音量不亚于一部手机，而且人声表现的更出色，稍显不足的是低音不足，不过，如果仅用于语音，这已经足够了。
压电陶瓷扬声器很薄
压电陶瓷扬声器可以轻松置于手机底端 在需要超薄、体积受限、功耗敏感的应用都可以采用压电陶瓷扬声器。此外，它还有一个优势：可弯曲。 随着三星、LG等曲面电视的诞生，可弯曲电子产品会越来越多，传统扬声器是不能弯曲的，而压电陶瓷扬声器则是可以弯曲的，因为从原理上说，它本身就是需要弯曲来振动发声的，可以在曲面的电子产品中例如手表、手环上找到用武之地。
陶瓷扬声器的工作原理： 基本构成是一个很薄的多层压电陶瓷片附在一片很薄的金属薄片上,他们组合起来被称作振动膜。当压电片伸展的时候,振动膜就会如图 a 所示的那样向上弯曲,当压电片收缩的时候,振动膜就会如图 b 所示的 那样向下弯曲,所以,当给振动膜加上一个交替变化的电压,那么它就会随着电压的变化而不停的上下弯曲如图 c。固定在框架上的振动膜片经馈以一定激励电场的多层压电陶瓷片驱动后产生振动, 从而推动空气以辐射声音。而多层压电陶瓷片的驱动,能够使扬声器发出优美动听的声音和较高的SPL（声压级）。
陶瓷扬声器的SPL频响曲线 不过陶瓷压电扬声器需要特殊的推动级，目前有美信的MAX9788、TI的LM48556提供支持，驱动级模组至少有5元的成本，LM48556 是一款内置电荷泵、并只需一个电源供应的 单声道陶瓷扬声器驱动器,最适用于电路板空间有限的 便携式设备。因为内置的电荷泵设有软启动功能,因此 可将通电时的瞬态电流减至最少。LM48556 也提供高 电源抑制比 (PSRR),因此在噪声较多的环境下操作, 也无需加设电源供应调整电路。此外,这款芯片支持 差分输入和通过外置电路配置增益。
MAX9788是一款集成反相电荷泵电源的单声道G类功率放大器，设计用于驱动高容量陶瓷扬声器。在电源电压为5.5VDC时，电荷泵可输出超过700mA的峰值电流，保证14VP-P输出电压。 MAX9788通过提高效率来最大限度的延长电池寿命。Maxim公司专利的输出级可提供比AB类放大器更高的效率而不会遇到D类放大器中常见的EMI问题。该器件采用全差分输入和输出电路，具有完整的咔嗒/噼噗声抑制电路、关断控制电路和软起动电路。MAX9788可工作于-40°C至+85°C扩展级温度范围，并提供小型、无铅、28引脚TQFN (4mm x 4mm)或20焊球WLP (2mm x 2.5mm)封装。 目前在压电陶瓷扬声器领域只有寥寥几个玩家，连在陶瓷领域深耕多年的村田都放弃了扬声器产品，据介绍东莞有鸿电子隶属友祥科技股份有限公司，这是联电系旗下的公司，2010友祥技术团队突破过去20年来压电陶瓷喇叭无法在音频产品上应用的限制，研发出压电陶瓷喇叭模块，同时在多项关键技术取得专利。 目前本土电源IC企业还没有推出针对压电陶瓷扬声器的方案，这是否是本土IC的一个机遇？ “三年前，当我们给手机平板用户介绍我们的产品的时候，他们的兴趣不大，但随着可穿戴设备的兴起，对压电陶瓷扬声器刚兴趣的人越来越多了。”王宁表示。
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发表于 2014-1-28 10:36:05
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