駐極體傳聲器主要由振膜、背極板、外殼、保護(hù)罩以及絕緣片組成,結(jié)構(gòu)如下圖所示。
駐極體傳聲器的振膜繃在一個(gè)密閉空腔上,空腔開孔使腔內(nèi)氣壓與大氣均衡。
膜片為圓形,膜后安裝背極板,兩者共同組成一個(gè)電容。駐極體傳聲工作原理如圖2所示,駐極體傳聲器的背極板上粘有高聚物駐極體薄膜,通過注極工藝,在背極板上形成永久的電荷使電容兩端形成極化電壓。當(dāng)聲壓信號入射使膜片振動(dòng),改變電容的大小,隨即電容兩端形成變換的電壓,完成聲音信號向電信號的轉(zhuǎn)換。由于空氣間隙和駐極體薄膜的存在,傳聲器的電容結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩個(gè)串聯(lián)的電容器。
此時(shí),傳聲器的等效電容C可以表示為
式中:S0為極板面積,D為駐極體薄膜的厚度,d為空氣隙厚度,ε0、εz分別為空氣介電常數(shù)和駐極體材料的介電常數(shù)。
振膜接收聲壓引起形變,導(dǎo)致電容量變化,進(jìn)而在傳聲器兩端形成交變電壓u,其可以表示為
(2)
式中:U0為極化電壓,Δd為振膜的平均位移,a為膜片半徑,Pa為振膜接收聲壓,T為膜片的初始張力,D0為振膜與背極板之間的初始距離。
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