静电扬声器和压电扬声器的圆形振膜产生的共振模式和声压

01

—

扬声器是一种将电信号（电能）转换为声信号（声能）的产品，即也是换能器的一种。最常用的是动圈扬声器，可驱动位移较大，通用性强，从微型扬声器，到耳机，再到各种类型的音箱都可以使用。

静电扬声器利用静电力使振膜振动从而辐射声波。原理上就是一个电容+振膜。其静电薄膜的材质一般是轻薄并且高机械强度的材料构成，如聚酯薄膜、石墨烯等。静电薄膜的要求较高。

在静电扬声器工作时，振膜的电容充电并保持恒定，极板两端施加有一个直流偏置电压，通常高达几十伏到几百伏。因此，振膜与极板形成了一个平行板电容器。在直流偏置电压的基础之上，再施加一个交流电压(音频信号)，则振膜在交变的电场中受到静电力振动，从而辐射出声音。

静电扬声器的结构也有多种，常用的是单端式静电换能器和推挽型静电换能器。下图是其中部分。

静电扬声器实物图

静电扬声器原理示意图

静电扬声器原理示意图

压电扬声器是利用逆压电效应来转换电信号和声信号，从而产生声音。压电材料有多种振动模式，对扬声器来说，一般我们利用的是其弯曲振动。

一种压电扬声器的实物图片

弯曲振动

压电陶瓷的堆叠

膜片振动和远场声压

用Klippel R&D测试系统，通过激光测试膜片的振动。

通过对圆形振膜上每一点对远场声压的贡献进行积分，可以很容易得到远场的声压频响曲线。

圆形振膜在无限大障板的辐射

声压级计算和测试对比流程图

静电扬声器膜片振动实测

静电扬声器无网布时，计算和实测对比

增加声学网布后，可以平滑频响曲线