專利名稱：一種壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的驅動放大系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于壓電揚聲器領域，尤其涉及一種壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的 驅動放大系統。
背景技術：
目前，普通的驅動放大系統均采用開環(huán)或局部閉環(huán)控制，如圖1所示，僅在前置放 大器處采用閉環(huán)調節(jié)，然后經過功率放大器放大后，再由普通的壓電揚聲器進行電聲轉換。 該普通的驅動放大系統由于采用了開環(huán)調節(jié)，因此無法控制壓電揚聲器中壓電陶瓷片固有 的不良頻率特性，導致壓電揚聲器振動響應波形相對輸入的聲源電信號波形產生很大的失直ο
發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的驅動放 大系統，旨在解決普通的驅動放大系統由于采用開環(huán)調節(jié)，導致壓電揚聲器振動響應波形 相對輸入的聲源電信號波形產生很大的失真的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現的，一種壓電揚聲器，包括金屬基片和壓電陶瓷片，所述 壓電陶瓷片的下表面粘接在金屬基片上形成可彎曲振動的復合片，所述壓電陶瓷片的上表 面涂覆有由導電材料制成的反饋電極，反饋電極的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間 隙，在絕緣間隙的外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有由導電材料制成的驅動電極， 所述驅動電極與所述壓電陶瓷片的邊緣之間留有絕緣間距。本發(fā)明實施例還提供了一種采用所述壓電揚聲器的驅動放大系統，所述驅動放大 系統還包括依次連接的與音頻輸出端相連接的減法器、無差調節(jié)器、前置放大器及功率放 大器，所述功率放大器與所述壓電揚聲器相連接，所述壓電揚聲器還連接有反饋調節(jié)器，所 述反饋調節(jié)器與所述減法器相連接；所述減法器，用于對音頻輸出端輸出的聲源電信號及經過反饋調節(jié)器后輸出的反 饋信號進行相減，得到誤差信號；所述無差調節(jié)器，用于消除所述誤差信號，提高無差或保真度；所述前置放大器，用于將消除所述誤差信號后的聲源電信號放大至功率放大器能 接受的輸入范圍；所述功率放大器，用于對經過前置放大器放大后的聲源電信號進行放大；反饋調節(jié)器，用于調節(jié)反饋系數，使所述音頻輸出端輸出的聲源電信號與所述反 饋電極輸出的反饋信號相匹配。本發(fā)明實施例與現有技術相比，有益效果在于由于壓電揚聲器與音頻輸出端形 成了全閉環(huán)無差調節(jié)控制，從而大大減小了壓電揚聲器的復合片產生的振動響應波形相對 音頻輸出端輸出的聲源電信號波形的失真，并可以實現振動響應波形在一定頻率范圍內的 平直特性。
圖1是現有技術提供的普通的驅動放大系統的示意圖；圖2是本發(fā)明實施例一提供的壓電揚聲器的剖面結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例一提供的壓電揚聲器的另一結構示意圖；圖4是采用本發(fā)明實施例一的壓電揚聲器的驅動放大系統的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例二提供的壓電揚聲器的結構示意圖；圖6是本發(fā)明實施例三提供的壓電揚聲器的結構示意圖；圖7是本發(fā)明實施例四提供的壓電揚聲器的結構示意圖；圖8是本發(fā)明實施例五提供的壓電揚聲器的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。實施例一請參閱圖2和圖3，本發(fā)明實施例提供的壓電揚聲器106，包括金屬基片101和壓 電陶瓷片102，所述壓電陶瓷片102的下表面通過導電膠粘接在金屬基片101上，形成可彎 曲振動的復合片，所述壓電陶瓷片102上表面涂覆有由導電材料制成的反饋電極104，反饋 電極104的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙105，在絕緣間隙105的外圍對應的壓 電陶瓷片102的上表面上涂覆有由導電材料制成的驅動電極103，所述驅動電極103與所述 壓電陶瓷片102的邊緣之間留有絕緣間距100。其中，反饋電極104的面積為壓電陶瓷片102面積的 50%。另外，壓電陶瓷片102還可以用其他具有壓電特性的材料替換。其中，壓電陶瓷片102為極化處理過的壓電陶瓷片。當壓電揚聲器106的驅動電 極103輸入交流電信號時，所述復合片就會產生彎曲振動，反饋電極104上就會產生與所述 復合片振動響應的反饋信號。請參閱圖4，采用本發(fā)明實施例一的壓電揚聲器的驅動放大系統，還包括依次連接 的減法器108、無差調節(jié)器109、前置放大器110及功率放大器112，所述功率放大器112與 所述壓電揚聲器106相連接，所述壓電揚聲器106還連接有反饋調節(jié)器111，所述反饋調節(jié) 器111與所述減法器108相連接。其中，所述減法器108還用于與音頻輸出端107相連接。更具體的，所述功率放大器112接電源正極的輸出端與所述壓電揚聲器106的驅 動電極103相連接，所述功率放大器112接地的輸出端與所述壓電揚聲器106的金屬基片 101相連接。所述壓電揚聲器106的反饋電極與所述反饋調節(jié)器111的正輸入端相連接，所 述壓電揚聲器106的金屬基片101與所述反饋調節(jié)器111的接地輸入端相連接。反饋調節(jié) 器111的輸出端與所述減法器108相連接；所述減法器108，用于對音頻輸出端107輸出的聲源電信號及經過反饋調節(jié)器111 后輸出的反饋信號進行相減，得到誤差信號；
所述無差調節(jié)器109，用于消除所述誤差信號，提高無差或保真度；所述前置放大器110，用于將消除所述誤差信號后的聲源電信號放大至功率放大 器112能接受的輸入范圍；所述功率放大器112，用于對經過前置放大器110放大后的聲源電信號進行放大；反饋調節(jié)器111，用于調節(jié)反饋系數，使所述音頻輸出端107輸出的聲源電信號與 所述反饋電極104輸出的反饋信號相匹配。其中，所述減法器108的正、負兩個輸入端分別與所述音頻輸出端107和反饋調節(jié) 器111的輸出端相連接。音頻輸出端107輸出的聲源電信號經過減法器108，無差調節(jié)器109，前置放大器 110，功率放大器112后，再經過與功率放大器112連接的壓電揚聲器106的反饋電極104 輸出反饋信號，反饋信號經過反饋調節(jié)器111調節(jié)反饋系數后，進入減法器108與音頻輸出 端107輸出的聲源電信號進行相減，經過此全閉環(huán)無差調節(jié)放大使音頻輸出端107輸出的 聲源電信號和反饋信號誤差為零，從而使壓電揚聲器106的復合片產生的振動響應波形相 對音頻輸出端107輸出的聲源電信號失真最小。其中，音頻輸出端107可以是計算機^ 3、1^4、0￥0、手機、收音機、電視機、掌上游 戲機等電子發(fā)聲設備的音頻輸出端。由于壓電揚聲器106與音頻輸出端107形成了全閉環(huán)無差調節(jié)控制，從而大大減 小了壓電揚聲器106的復合片產生的振動響應波形相對音頻輸出端107輸出的聲源電信號 波形的失真，并可以實現振動響應波形在一定頻率范圍內的平直特性。實施例二請參閱圖5，本發(fā)明實施例二提供的壓電揚聲器與實施例一的不同之處為，本發(fā)明 實施例二提供的壓電揚聲器的壓電陶瓷采用的是多層結構，就是在實施例一的壓電傳聲器 106的壓電陶瓷片102和金屬基片101之間夾了兩層夾層，兩層夾層結構相同，其中第一夾 層包括粘接在金屬基片101上的夾層壓電陶瓷片501及涂覆在所述夾層壓電陶瓷片501 整個上表面上的由導電材料如銀制成的夾層驅動電極502。第二夾層包括粘接在所述夾 層驅動電極502上的夾層壓電陶瓷片503，及涂覆在所述夾層壓電陶瓷片503整個上表面上 的由導電材料如銀制成的夾層驅動電極504.其中，壓電陶瓷片與實施例一中的壓電陶瓷片的形狀相同，但厚度為實施例一中 的壓電陶瓷片厚度的三分之一，也可以根據需要做適當調整。其中，相鄰的壓電陶瓷片極化方向相反，如依次相鄰的壓電陶瓷片102，夾層壓電 陶瓷片503和夾層壓電陶瓷片501，其中壓電陶瓷片102與夾層壓電陶瓷片503極化方向相 反，夾層壓電陶瓷片503和夾層壓電陶瓷片501極化方向相反。驅動電極103和夾層驅動電極502相連，組成多層驅動電級505，夾層驅動電極 504和金屬基片101相連，組成多層公共電極506。反饋電極104則作為多層反饋電極。本發(fā)明實施例二的壓電揚聲器可以增大功率，降低驅動電壓。采用本發(fā)明實施例二的壓電揚聲器的驅動放大系統，與采用實施例一的壓電揚聲 器的驅動放大系統不同之處在于，采用的壓電揚聲器結構不同，其連接方式的不同之處在 于，實施例一連接在壓電揚聲器的驅動電極103，反饋電極104，金屬基片101上，在實施例二種則對應連接在壓電揚聲器的多層驅動電極505，多層公共電極506，多層反饋電極104。實施例三請參閱圖6，本發(fā)明實施例三提供的壓電揚聲器與實施例一的不同之處為，金屬基 片601，及下表面粘接在金屬基片601上的壓電陶瓷片，在壓電陶瓷片的上表面涂覆有導 電材料制成的反饋電極604，在反饋電極604的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙 605，及在絕緣間隙605的外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有導電材料制成的驅動 電極603均為三角形。采用本發(fā)明實施例三的壓電揚聲器的驅動放大系統，與采用實施例一的壓電揚聲 器的驅動放大系統不同之處在于，采用的壓電揚聲器形狀不同，連接方式一樣。實施例四請參閱圖7，本發(fā)明實施例四提供的壓電揚聲器與實施例一的不同之處為，金屬基 片701，及下表面粘接在金屬基片701上的壓電陶瓷片，在壓電陶瓷片的上表面涂覆有導 電材料制成的反饋電極704，在反饋電極704的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙 705，及在絕緣間隙705的外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有導電材料制成的驅動 電極703均為橢圓形。采用本發(fā)明實施例四的壓電揚聲器的驅動放大系統，與采用實施例一的壓電揚聲 器的驅動放大系統不同之處在于，采用的壓電揚聲器形狀不同，連接方式一樣。實施例五請參閱圖8，本發(fā)明實施例五提供的壓電揚聲器與實施例一的不同之處為，金屬基 片801，及下表面粘接在金屬基片801上的壓電陶瓷片，在壓電陶瓷片的上表面涂覆有導 電材料制成的反饋電極804，在反饋電極804的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙 805，及在絕緣間隙805的外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有導電材料制成的驅動 電極803均為方形。采用本發(fā)明實施例五的壓電揚聲器的驅動放大系統，與采用實施例一的壓電揚聲 器的驅動放大系統不同之處在于，采用的壓電揚聲器形狀不同，連接方式一樣。本發(fā)明的壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的驅動放大系統，由于壓電揚聲器與 音頻輸出端形成了全閉環(huán)無差調節(jié)控制，從而大大減小了壓電揚聲器的復合片產生的振動 響應波形相對音頻輸出端輸出的聲源電信號波形的失真，并可以實現振動響應波形在一定 頻率范圍內的平直特性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種壓電揚聲器，其特征在于，包括金屬基片和壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片的下表 面粘接在金屬基片上形成可彎曲振動的復合片，所述壓電陶瓷片的上表面涂覆有由導電材 料制成的反饋電極，反饋電極的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙，在絕緣間隙的 外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有由導電材料制成的驅動電極，所述驅動電極與所 述壓電陶瓷片的邊緣之間留有絕緣間距。
2.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特征在于，所述反饋電極的面積為所述壓電陶 瓷片面積的 50%。
3.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特征在于，所述壓電陶瓷片為極化處理過的壓 電陶瓷片。
4.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特征在于，所述壓電陶瓷片的下表面通過導電 膠粘接在金屬基片上。
5.如權利要求1至4任一項所述的壓電揚聲器，其特征在于，所述壓電陶瓷片和金屬基 板之間夾有一個以上的夾層，所述夾層包括夾層壓電陶瓷片及涂覆在所述夾層壓電陶瓷整 個上表面上的由導電材料制成的夾層驅動電極。
6.采用權利要求1所述的壓電揚聲器的驅動放大系統，其特征在于，所述驅動放大系 統還包括依次連接的與音頻輸出端相連接的減法器、無差調節(jié)器、前置放大器及功率放大 器，所述功率放大器與所述壓電揚聲器相連接，所述壓電揚聲器還連接有反饋調節(jié)器，所述 反饋調節(jié)器與所述減法器相連接；所述減法器，用于對音頻輸出端輸出的聲源電信號及經過反饋調節(jié)器后輸出的反饋信 號進行相減，得到誤差信號；所述無差調節(jié)器，用于消除所述誤差信號，提高無差或保真度；所述前置放大器，用于將消除所述誤差信號后的聲源電信號放大至功率放大器能接受 的輸入范圍；所述功率放大器，用于對經過前置放大器放大后的聲源電信號進行放大；反饋調節(jié)器，用于調節(jié)反饋系數，使所述音頻輸出端輸出的聲源電信號與所述反饋電 極輸出的反饋信號相匹配。
7.如權利要求6所述的驅動放大系統，其特征在于，所述減法器的正、負兩個輸入端分 別與所述音頻輸出端和反饋調節(jié)器的輸出端相連接。
8.如權利要求6所述的驅動放大系統，其特征在于，所述功率放大器接電源正極的輸 出端與所述壓電揚聲器的驅動電極相連接，所述功率放大器接地的輸出端與所述壓電揚聲 器的金屬基片相連接。
9.如權利要求6至8中任一項所述的驅動放大系統，其特征在于，所述壓電揚聲器的反 饋電極與所述反饋調節(jié)器的正輸入端相連接，所述壓電揚聲器的金屬基片與所述反饋調節(jié) 器的接地輸入端相連接。
全文摘要
本發(fā)明適用于壓電揚聲器領域，提供了一種壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的驅動放大系統，壓電揚聲器包括金屬基片和壓電陶瓷片，壓電陶瓷片下表面粘接在金屬基片上形成復合片，壓電陶瓷片上表面涂覆有由導電材料制成的反饋電極，反饋電極的外圍設置有沒有涂覆導電材料的絕緣間隙，在絕緣間隙的外圍對應的壓電陶瓷片的上表面上涂覆有由導電材料制成的驅動電極。本發(fā)明的壓電揚聲器及采用所述壓電揚聲器的驅動放大系統，由于壓電揚聲器與音頻輸出端形成了全閉環(huán)負反饋無差調節(jié)控制，從而大大減小了壓電揚聲器的復合片產生的振動響應波形相對音頻輸出端輸出的聲源電信號波形的失真，并可以實現振動響應波形在一定頻率范圍內的平直特性。
文檔編號H04R17/02GK102056060SQ20091011042
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者李永紅, 李薇, 柳漢震 申請人:深圳市潤芝科技有限公司