杭州愛華儀器駐極體電容傳聲器組成駐極體電容傳聲器主要由外殼、墊片、振膜組、背極板、絕緣體、阻尼材料、阻尼板、阻尼環(huán)、引出線及后進聲孔組成。
駐極體電容傳聲器信號轉(zhuǎn)換原理駐極體電容傳聲器可變電容由帶孔背極板和振膜構(gòu)成。
其中,帶孔背極板經(jīng)過極化工藝形成駐極體,構(gòu)成恒定電荷源;振膜振動導(dǎo)致電容器極板間距發(fā)生變化,構(gòu)成可變電容器。由于極板間極化電荷量不變,變化的電容最后引起極板之間產(chǎn)生變化的電壓信號。該信號十分微弱,并且傳聲器可變電容器輸出阻抗很大,必須通過低噪聲結(jié)型場效應(yīng)晶體管阻抗變換后才可以有效輸出,駐極體電容傳聲器電壓信號響應(yīng)正比于振膜振動位移。
添加多物理場模型構(gòu)建有限元多物理場仿真模型仿真過程中共使用3種物理場:膜單元線彈性材料固體力學(xué)分析,靜電場分析,熱粘性聲學(xué)與頻域穩(wěn)態(tài)分析。
創(chuàng)建聲學(xué)網(wǎng)格與動網(wǎng)格技術(shù)振膜單元為二維結(jié)構(gòu),采用三角形網(wǎng)格單元,空氣材料腔體選擇自由四面體網(wǎng)格,網(wǎng)格大小控制在波長1/10以下,確保結(jié)算準(zhǔn)確性。為加速頻域穩(wěn)態(tài)下的計算,引用動網(wǎng)格技術(shù),控制參數(shù)為聲波頻率,當(dāng)聲波頻率較大時,自動調(diào)整增大網(wǎng)格單元尺寸,在保證求解精度的條件下,加速求解速度。
阻抗參數(shù)對指向性的影響分析阻尼材料位于音頭末端進聲孔與絕緣保持架進聲孔之間。工程師通過選擇合理透氣率的阻尼材料和合適的阻尼層數(shù)調(diào)節(jié)音頭指向性。
仿真過程中通過改變Zn取值,獲取傳聲器的靈敏度指向性極坐標(biāo)曲線,從而分析阻尼材料阻抗參數(shù)對于指向性的影響規(guī)律。此次仿真,研究了Zn取值0~100Pa·s·m-1范圍內(nèi)的極坐標(biāo)曲線。法向阻抗為0Pa·s·m-1時,麥克風(fēng)指向性近似“8”字形;法向阻抗逐漸增大時,“8”字形呈現(xiàn)出反向指向性逐漸縮小的趨勢,指向性由“8”字形向心形演化;法相阻抗達到40Pa·s·m-1時,麥克風(fēng)靈敏度在130°時接近零響應(yīng)。