压电元件的材料估计是以锆钛酸铅(PZT)为基础,并按照扬声器的需求调整了成分。压电元件的位置与薄膜的中央略微错开。在这种状态下,薄膜容易与不同的频率发生共振。
重点是共振频率有所增加。过去使用压电元件的扬声器绝大多数只有一个共振频率(单共振)。因此,扬声器在共振频率下会大声鸣响,但在其他频率下很难发出声音。而新开发的扬声器发生共振的频率有多个,能够播放大范围的音域,鸣响接近于原声的声音。
而且,薄膜整体是通过面振动的方式发声,声音的传播方式也有别于传统的扬声器。传统的扬声器是利用前后运动的音圈敲击振动板,借此产生振动,因此声音的指向性强,在正面听到的声音大,一旦偏离正面,声音就会急速减弱。而通过整个面的振动发出声音的新型扬声器接近于无指向性(图3)。比方说,在观看立体声电视节目时,观众无论在任何位置,都能感受到良好的立体声场。
答案:利用压电元件振动空气
压电元件是加载电压后变形的元件。京瓷开发的超薄型扬声器“Smart Sonic Sound”的原理是将压电元件的变形传递到树脂薄膜,通过振动空气发出声音(图1)。
“过去虽然也曾经出现过使用压电元件的扬声器,但是由于能够播放的音域狭窄等原因,主要用途大都是蜂鸣器”(京瓷汽车部件业务本部)。Smart Sonic Sound虽然不擅长低音,但基本可以覆盖播放人声、音乐需要的音域(频率)。在表现雨声、鼓掌等细致的声音时,也具有良好的再现性。播放音域骤增的理由在于精挑细选的压电元件和薄膜的材质,以及装配材质的构造和工艺。
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