专利名称：一种压电扬声器及采用所述压电扬声器的驱动放大系统的制作方法
技术领域：
本发明属于压电扬声器领域，尤其涉及一种压电扬声器及采用所述压电扬声器的 驱动放大系统。
背景技术：
目前，普通的驱动放大系统均采用开环或局部闭环控制，如图1所示，仅在前置放 大器处采用闭环调节，然后经过功率放大器放大后，再由普通的压电扬声器进行电声转换。 该普通的驱动放大系统由于采用了开环调节，因此无法控制压电扬声器中压电陶瓷片固有 的不良频率特性，导致压电扬声器振动响应波形相对输入的声源电信号波形产生很大的失直ο
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种压电扬声器及采用所述压电扬声器的驱动放 大系统，旨在解决普通的驱动放大系统由于采用开环调节，导致压电扬声器振动响应波形 相对输入的声源电信号波形产生很大的失真的问题。本发明实施例是这样实现的，一种压电扬声器，包括金属基片和压电陶瓷片，所述 压电陶瓷片的下表面粘接在金属基片上形成可弯曲振动的复合片，所述压电陶瓷片的上表 面涂覆有由导电材料制成的反馈电极，反馈电极的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间 隙，在绝缘间隙的外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有由导电材料制成的驱动电极， 所述驱动电极与所述压电陶瓷片的边缘之间留有绝缘间距。本发明实施例还提供了一种采用所述压电扬声器的驱动放大系统，所述驱动放大 系统还包括依次连接的与音频输出端相连接的减法器、无差调节器、前置放大器及功率放 大器，所述功率放大器与所述压电扬声器相连接，所述压电扬声器还连接有反馈调节器，所 述反馈调节器与所述减法器相连接；所述减法器，用于对音频输出端输出的声源电信号及经过反馈调节器后输出的反 馈信号进行相减，得到误差信号；所述无差调节器，用于消除所述误差信号，提高无差或保真度；所述前置放大器，用于将消除所述误差信号后的声源电信号放大至功率放大器能 接受的输入范围；所述功率放大器，用于对经过前置放大器放大后的声源电信号进行放大；反馈调节器，用于调节反馈系数，使所述音频输出端输出的声源电信号与所述反 馈电极输出的反馈信号相匹配。本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于由于压电扬声器与音频输出端形 成了全闭环无差调节控制，从而大大减小了压电扬声器的复合片产生的振动响应波形相对 音频输出端输出的声源电信号波形的失真，并可以实现振动响应波形在一定频率范围内的 平直特性。
图1是现有技术提供的普通的驱动放大系统的示意图；图2是本发明实施例一提供的压电扬声器的剖面结构示意图；图3是本发明实施例一提供的压电扬声器的另一结构示意图；图4是采用本发明实施例一的压电扬声器的驱动放大系统的示意图；图5是本发明实施例二提供的压电扬声器的结构示意图；图6是本发明实施例三提供的压电扬声器的结构示意图；图7是本发明实施例四提供的压电扬声器的结构示意图；图8是本发明实施例五提供的压电扬声器的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。实施例一请参阅图2和图3，本发明实施例提供的压电扬声器106，包括金属基片101和压 电陶瓷片102，所述压电陶瓷片102的下表面通过导电胶粘接在金属基片101上，形成可弯 曲振动的复合片，所述压电陶瓷片102上表面涂覆有由导电材料制成的反馈电极104，反馈 电极104的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙105，在绝缘间隙105的外围对应的压 电陶瓷片102的上表面上涂覆有由导电材料制成的驱动电极103，所述驱动电极103与所述 压电陶瓷片102的边缘之间留有绝缘间距100。其中，反馈电极104的面积为压电陶瓷片102面积的 50%。另外，压电陶瓷片102还可以用其他具有压电特性的材料替换。其中，压电陶瓷片102为极化处理过的压电陶瓷片。当压电扬声器106的驱动电 极103输入交流电信号时，所述复合片就会产生弯曲振动，反馈电极104上就会产生与所述 复合片振动响应的反馈信号。请参阅图4，采用本发明实施例一的压电扬声器的驱动放大系统，还包括依次连接 的减法器108、无差调节器109、前置放大器110及功率放大器112，所述功率放大器112与 所述压电扬声器106相连接，所述压电扬声器106还连接有反馈调节器111，所述反馈调节 器111与所述减法器108相连接。其中，所述减法器108还用于与音频输出端107相连接。更具体的，所述功率放大器112接电源正极的输出端与所述压电扬声器106的驱 动电极103相连接，所述功率放大器112接地的输出端与所述压电扬声器106的金属基片 101相连接。所述压电扬声器106的反馈电极与所述反馈调节器111的正输入端相连接，所 述压电扬声器106的金属基片101与所述反馈调节器111的接地输入端相连接。反馈调节 器111的输出端与所述减法器108相连接；所述减法器108，用于对音频输出端107输出的声源电信号及经过反馈调节器111 后输出的反馈信号进行相减，得到误差信号；
所述无差调节器109，用于消除所述误差信号，提高无差或保真度；所述前置放大器110，用于将消除所述误差信号后的声源电信号放大至功率放大 器112能接受的输入范围；所述功率放大器112，用于对经过前置放大器110放大后的声源电信号进行放大；反馈调节器111，用于调节反馈系数，使所述音频输出端107输出的声源电信号与 所述反馈电极104输出的反馈信号相匹配。其中，所述减法器108的正、负两个输入端分别与所述音频输出端107和反馈调节 器111的输出端相连接。音频输出端107输出的声源电信号经过减法器108，无差调节器109，前置放大器 110，功率放大器112后，再经过与功率放大器112连接的压电扬声器106的反馈电极104 输出反馈信号，反馈信号经过反馈调节器111调节反馈系数后，进入减法器108与音频输出 端107输出的声源电信号进行相减，经过此全闭环无差调节放大使音频输出端107输出的 声源电信号和反馈信号误差为零，从而使压电扬声器106的复合片产生的振动响应波形相 对音频输出端107输出的声源电信号失真最小。其中，音频输出端107可以是计算机^ 3、1^4、0￥0、手机、收音机、电视机、掌上游 戏机等电子发声设备的音频输出端。由于压电扬声器106与音频输出端107形成了全闭环无差调节控制，从而大大减 小了压电扬声器106的复合片产生的振动响应波形相对音频输出端107输出的声源电信号 波形的失真，并可以实现振动响应波形在一定频率范围内的平直特性。实施例二请参阅图5，本发明实施例二提供的压电扬声器与实施例一的不同之处为，本发明 实施例二提供的压电扬声器的压电陶瓷采用的是多层结构，就是在实施例一的压电传声器 106的压电陶瓷片102和金属基片101之间夹了两层夹层，两层夹层结构相同，其中第一夹 层包括粘接在金属基片101上的夹层压电陶瓷片501及涂覆在所述夹层压电陶瓷片501 整个上表面上的由导电材料如银制成的夹层驱动电极502。第二夹层包括粘接在所述夹 层驱动电极502上的夹层压电陶瓷片503，及涂覆在所述夹层压电陶瓷片503整个上表面上 的由导电材料如银制成的夹层驱动电极504.其中，压电陶瓷片与实施例一中的压电陶瓷片的形状相同，但厚度为实施例一中 的压电陶瓷片厚度的三分之一，也可以根据需要做适当调整。其中，相邻的压电陶瓷片极化方向相反，如依次相邻的压电陶瓷片102，夹层压电 陶瓷片503和夹层压电陶瓷片501，其中压电陶瓷片102与夹层压电陶瓷片503极化方向相 反，夹层压电陶瓷片503和夹层压电陶瓷片501极化方向相反。驱动电极103和夹层驱动电极502相连，组成多层驱动电级505，夹层驱动电极 504和金属基片101相连，组成多层公共电极506。反馈电极104则作为多层反馈电极。本发明实施例二的压电扬声器可以增大功率，降低驱动电压。采用本发明实施例二的压电扬声器的驱动放大系统，与采用实施例一的压电扬声 器的驱动放大系统不同之处在于，采用的压电扬声器结构不同，其连接方式的不同之处在 于，实施例一连接在压电扬声器的驱动电极103，反馈电极104，金属基片101上，在实施例二种则对应连接在压电扬声器的多层驱动电极505，多层公共电极506，多层反馈电极104。实施例三请参阅图6，本发明实施例三提供的压电扬声器与实施例一的不同之处为，金属基 片601，及下表面粘接在金属基片601上的压电陶瓷片，在压电陶瓷片的上表面涂覆有导 电材料制成的反馈电极604，在反馈电极604的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙 605，及在绝缘间隙605的外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有导电材料制成的驱动 电极603均为三角形。采用本发明实施例三的压电扬声器的驱动放大系统，与采用实施例一的压电扬声 器的驱动放大系统不同之处在于，采用的压电扬声器形状不同，连接方式一样。实施例四请参阅图7，本发明实施例四提供的压电扬声器与实施例一的不同之处为，金属基 片701，及下表面粘接在金属基片701上的压电陶瓷片，在压电陶瓷片的上表面涂覆有导 电材料制成的反馈电极704，在反馈电极704的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙 705，及在绝缘间隙705的外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有导电材料制成的驱动 电极703均为椭圆形。采用本发明实施例四的压电扬声器的驱动放大系统，与采用实施例一的压电扬声 器的驱动放大系统不同之处在于，采用的压电扬声器形状不同，连接方式一样。实施例五请参阅图8，本发明实施例五提供的压电扬声器与实施例一的不同之处为，金属基 片801，及下表面粘接在金属基片801上的压电陶瓷片，在压电陶瓷片的上表面涂覆有导 电材料制成的反馈电极804，在反馈电极804的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙 805，及在绝缘间隙805的外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有导电材料制成的驱动 电极803均为方形。采用本发明实施例五的压电扬声器的驱动放大系统，与采用实施例一的压电扬声 器的驱动放大系统不同之处在于，采用的压电扬声器形状不同，连接方式一样。本发明的压电扬声器及采用所述压电扬声器的驱动放大系统，由于压电扬声器与 音频输出端形成了全闭环无差调节控制，从而大大减小了压电扬声器的复合片产生的振动 响应波形相对音频输出端输出的声源电信号波形的失真，并可以实现振动响应波形在一定 频率范围内的平直特性。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种压电扬声器，其特征在于，包括金属基片和压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的下表 面粘接在金属基片上形成可弯曲振动的复合片，所述压电陶瓷片的上表面涂覆有由导电材 料制成的反馈电极，反馈电极的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙，在绝缘间隙的 外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有由导电材料制成的驱动电极，所述驱动电极与所 述压电陶瓷片的边缘之间留有绝缘间距。
2.如权利要求1所述的压电扬声器，其特征在于，所述反馈电极的面积为所述压电陶 瓷片面积的 50%。
3.如权利要求1所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电陶瓷片为极化处理过的压 电陶瓷片。
4.如权利要求1所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电陶瓷片的下表面通过导电 胶粘接在金属基片上。
5.如权利要求1至4任一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电陶瓷片和金属基 板之间夹有一个以上的夹层，所述夹层包括夹层压电陶瓷片及涂覆在所述夹层压电陶瓷整 个上表面上的由导电材料制成的夹层驱动电极。
6.采用权利要求1所述的压电扬声器的驱动放大系统，其特征在于，所述驱动放大系 统还包括依次连接的与音频输出端相连接的减法器、无差调节器、前置放大器及功率放大 器，所述功率放大器与所述压电扬声器相连接，所述压电扬声器还连接有反馈调节器，所述 反馈调节器与所述减法器相连接；所述减法器，用于对音频输出端输出的声源电信号及经过反馈调节器后输出的反馈信 号进行相减，得到误差信号；所述无差调节器，用于消除所述误差信号，提高无差或保真度；所述前置放大器，用于将消除所述误差信号后的声源电信号放大至功率放大器能接受 的输入范围；所述功率放大器，用于对经过前置放大器放大后的声源电信号进行放大；反馈调节器，用于调节反馈系数，使所述音频输出端输出的声源电信号与所述反馈电 极输出的反馈信号相匹配。
7.如权利要求6所述的驱动放大系统，其特征在于，所述减法器的正、负两个输入端分 别与所述音频输出端和反馈调节器的输出端相连接。
8.如权利要求6所述的驱动放大系统，其特征在于，所述功率放大器接电源正极的输 出端与所述压电扬声器的驱动电极相连接，所述功率放大器接地的输出端与所述压电扬声 器的金属基片相连接。
9.如权利要求6至8中任一项所述的驱动放大系统，其特征在于，所述压电扬声器的反 馈电极与所述反馈调节器的正输入端相连接，所述压电扬声器的金属基片与所述反馈调节 器的接地输入端相连接。
全文摘要
本发明适用于压电扬声器领域，提供了一种压电扬声器及采用所述压电扬声器的驱动放大系统，压电扬声器包括金属基片和压电陶瓷片，压电陶瓷片下表面粘接在金属基片上形成复合片，压电陶瓷片上表面涂覆有由导电材料制成的反馈电极，反馈电极的外围设置有没有涂覆导电材料的绝缘间隙，在绝缘间隙的外围对应的压电陶瓷片的上表面上涂覆有由导电材料制成的驱动电极。本发明的压电扬声器及采用所述压电扬声器的驱动放大系统，由于压电扬声器与音频输出端形成了全闭环负反馈无差调节控制，从而大大减小了压电扬声器的复合片产生的振动响应波形相对音频输出端输出的声源电信号波形的失真，并可以实现振动响应波形在一定频率范围内的平直特性。
文档编号H04R17/02GK102056060SQ20091011042
公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者李永红, 李薇, 柳汉震 申请人:深圳市润芝科技有限公司