如何用壓電揚聲器提升智能手機通話質量?
發布時間:2012-11-13 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】近(jin)幾(ji)年(nian)隨(sui)著(zhe)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)普(pu)及(ji),手(shou)機(ji)已(yi)不(bu)僅(jin)是(shi)通(tong)話(hua)的(de)機(ji)器(qi)了(le),而(er)是(shi)以(yi)鏈(lian)接(jie)網(wang)絡(luo)和(he)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)操(cao)作(zuo)為(wei)前(qian)提(ti),向(xiang)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)終(zhong)端(duan)不(bu)斷(duan)轉(zhuan)變(bian)。因(yin)此(ci),不(bu)僅(jin)要(yao)提(ti)高(gao)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)通(tong)話(hua)質(zhi)量(liang)及(ji)連(lian)網(wang)速(su)度(du),還(hai)要(yao)重(zhong)視(shi)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)的(de)操(cao)作(zuo)性(xing),因(yin)此(ci)各(ge)手(shou)機(ji)公(gong)司(si)都(dou)以(yi)提(ti)高(gao)CPU的處理速度來確保這一操作性。
CPU的(de)高(gao)速(su)化(hua)導(dao)致(zhi)了(le)移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)的(de)電(dian)力(li)消(xiao)耗(hao)。另(ling)外(wai),為(wei)了(le)把(ba)手(shou)機(ji)作(zuo)為(wei)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)終(zhong)端(duan)來(lai)使(shi)用(yong),用(yong)戶(hu)每(mei)天(tian)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)增(zeng)加(jia)了(le),需(xu)要(yao)確(que)保(bao)移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)能(neng)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)連(lian)續(xu)操(cao)作(zuo)。
以(yi)此(ci)為(wei)背(bei)景(jing),各(ge)手(shou)機(ji)生(sheng)產(chan)商(shang)傾(qing)向(xiang)於(yu)在(zai)移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)搭(da)載(zai)大(da)型(xing)電(dian)池(chi)來(lai)保(bao)證(zheng)必(bi)要(yao)的(de)電(dian)流(liu)容(rong)量(liang)。一(yi)方(fang)麵(mian),從(cong)用(yong)戶(hu)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan),在(zai)購(gou)買(mai)手(shou)機(ji)時(shi),手(shou)機(ji)的(de)設(she)計(ji)也(ye)成(cheng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)選(xuan)擇(ze)標(biao)準(zhun)之(zhi)一(yi),使(shi)用(yong)大(da)塊(kuai)電(dian)池(chi)板(ban)但(dan)又(you)確(que)保(bao)機(ji)身(shen)薄(bo)易(yi)於(yu)操(cao)作(zuo),這(zhe)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)設(she)計(ji)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)時(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)點(dian)。
正因為有這一背景,對用於智能手機的揚聲器有3點要求,分別為:產品輕薄化、在狹窄空間中確保良好的音質、易於防水。
村田製作所的壓電揚聲器特長
本次壓電揚聲器的開發,保留了原有矩形壓電揚聲器最大的特長——超薄(t=1.2mm),並采納了以下3點技術,進一步改善了音質。
采用新型樹脂薄膜材料
村田製作所的壓電揚聲器的振動板使用樹脂薄膜,在降低共振頻率的同時,適當的抑製了壓電陶瓷的共振特性,實現了頻率的平穩化。
本次,已商品化的“VSLBP2115E”和“VSLBG2216E”係列,對使用的樹脂薄膜材料繼續進行研究,實現了比傳統產品更低的共振頻率,及提高了1kHz以下的聲壓級。同時,抑製壓電揚聲器內部振動板不必要的高階振動模式也可能實現。比起我公司傳統產品,壓電揚聲器的失真特性在1kHz以上的帶寬中實現了大幅度的改善。

圖1:聲壓級—頻率數特性(VSLBP2115E1100-T1)

圖2:失真-頻率特性 (VSLBP2115E1100-T1)
最適合的產品結構
“VSLBP2115E”係列和“VSLBG2216E”係(xi)列(lie)除(chu)了(le)采(cai)用(yong)新(xin)樹(shu)脂(zhi)薄(bo)膜(mo)材(cai)料(liao),還(hai)對(dui)貼(tie)了(le)壓(ya)電(dian)元(yuan)件(jian)的(de)薄(bo)膜(mo)進(jin)行(xing)振(zhen)動(dong)分(fen)析(xi),采(cai)用(yong)了(le)最(zui)適(shi)合(he)的(de)產(chan)品(pin)尺(chi)寸(cun),保(bao)持(chi)振(zhen)動(dong)板(ban)原(yuan)有(you)結(jie)構(gou),實(shi)現(xian)了(le)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)的(de)低(di)頻(pin)率(lv)化(hua)以(yi)及(ji)提(ti)高(gao)了(le)低(di)頻(pin)區(qu)域(yu)的(de)聲(sheng)壓(ya)。
金屬框的大型化(僅限防水揚聲器)
使shi用yong動dong態tai揚yang聲sheng器qi實shi現xian防fang水shui結jie構gou時shi,必bi須xu在zai揚yang聲sheng器qi和he框kuang體ti間jian加jia上shang特te殊shu的de防fang水shui網wang格ge,這zhe樣yang一yi來lai,使shi用yong防fang水shui網wang格ge對dui聲sheng學xue性xing能neng的de影ying響xiang及ji成cheng本ben的de提ti高gao成cheng為wei了le需xu要yao討tao論lun的de課ke題ti。
一方麵,村田的壓電揚聲器一直以來都使用了具有防水性能的樹脂薄膜,因此無需增加特殊防水網格,就能確保其防水性能(IPX-7),也不會對聲學性能產生影響。
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圖3:防水壓電揚聲器的安裝方法及產品截麵圖
另外,為了應對IPX-7的可靠性試驗(在水深1米處放置30分鍾),除了產品本身的耐水性外,在產品與套裝框體間連接處使用防水雙麵膠帶,加強耐水性和固定度也是很重要的。
因yin此ci我wo公gong司si的de防fang水shui壓ya電dian揚yang聲sheng器qi,用yong防fang水shui雙shuang麵mian膠jiao帶dai連lian接jie,以yi確que保bao其qi足zu夠gou的de固gu定ding強qiang度du為wei目mu的de,根gen據ju雙shuang麵mian膠jiao帶dai的de粘zhan貼tie麵mian,設she計ji了le更geng寬kuan的de金jin屬shu框kuang,從cong來lai能neng使shi用yong1.5mm寬的雙麵膠帶。
壓電揚聲器的優越性
導入上述的特有技術,實現了以往的壓電揚聲器難以達成的,具有高聲壓、高音質的壓電揚聲器“VSLBP2115E”係列,“VSLBG2216E”係列還實現了防水性。
VSLBP2115E1100-T1 VSLBG2216E1100-T0
圖4:矩形壓電揚聲器產品外觀
不具備防水性的壓電揚聲器“VSLBP2115E”係列的形狀為21.5x15.5mm的狹長型,厚度1.2mm,具備防水性的壓電揚聲器“VSLBG2216E”係列的形狀為22.0x16.5mm的狹長型,厚度0.9mm(圖5)。

VSLBP2115E1100-T1

VSLBG2216E1100-T0
圖5:矩形壓電揚聲器產品外形圖
現有的動態揚聲器產品厚度一般為3.0mm左右,用於手機的產品背部會較高。我公司的壓電揚聲器最大的特長是低背(0.9mm~1.2mm),能在動態揚聲器也無法安裝的狹小空間中使用。
今後的技術動向、對策
根據村田特有技術,不僅能實現以前無法達成的高聲壓、gaoyinzhideyadianyangshengqi,danweilequebaoshifenchongzudeanzhuangkongjian,yeyouduidongtaiyangshengqishengxuexingnengyouyingxiangdechanpin。jinhou,yikaifanengzuochugengdaweiyideyadiantaocicailiao,zhuiqiugenggaoxiaolvdezhendongyuanli,tigaodushi、薄層化技術來進一步改善聲學性能。
此(ci)外(wai),使(shi)用(yong)壓(ya)電(dian)揚(yang)聲(sheng)器(qi)時(shi),為(wei)了(le)獲(huo)得(de)高(gao)聲(sheng)壓(ya),必(bi)須(xu)用(yong)高(gao)電(dian)壓(ya)來(lai)驅(qu)動(dong),由(you)於(yu)驅(qu)動(dong)動(dong)態(tai)揚(yang)聲(sheng)器(qi)的(de)放(fang)大(da)器(qi)電(dian)壓(ya)不(bu)足(zu)而(er)無(wu)法(fa)獲(huo)得(de)足(zu)夠(gou)的(de)聲(sheng)學(xue)性(xing)能(neng),需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)內(nei)藏(zang)升(sheng)壓(ya)電(dian)路(lu)的(de)壓(ya)電(dian)揚(yang)聲(sheng)器(qi)用(yong)放(fang)大(da)器(qi)。村(cun)田(tian)公(gong)司(si)構(gou)建(jian)了(le)與(yu)各(ge)半(ban)導(dao)體(ti)生(sheng)產(chan)商(shang)的(de)協(xie)力(li)合(he)作(zuo)體(ti)製(zhi),共(gong)同(tong)合(he)作(zuo)以(yi)尋(xun)求(qiu)從(cong)開(kai)發(fa)階(jie)段(duan)至(zhi)全(quan)麵(mian)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。
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