一种多层压电汽车扬声器的制作方法

1.本实用新型属于声电转化技术领域，具体涉及到一种多层压电扬声器。


背景技术：

2.压电扬声器或者压电蜂鸣器都是利用逆压电效应发声的装置，当压电陶瓷片上的电极通上电压信号时，陶瓷片会产生伸缩变形，且陶瓷片和振膜粘结在一起，陶瓷片驱动振膜产生振动，进而推动空气振动产生声压，发出声音。压电扬声器和传统的电声器件相比，超薄外形，所需声腔很小，且具有散热好，寿命长，无磁场、电磁辐射等优点；但是存在高压才能驱动、低频响应不是很好，容性负载和陶瓷易碎结构设计不合理安装损坏率高等问题。
3.目前汽车上的蜂鸣器都已经全部采用压电蜂鸣器，但是扬声器还未能完全应用到汽车扬声器中。
4.随着汽车技术的发展，现在电动汽车声音很小，对驾驶者固然很好，但是对于路边行人或者非机动车辆来说由于缺少了早期声音预警，导致事故率提高。所以如果能将汽车喇叭、汽车报警器、发动机的声音模拟器组合到一起能够很大程度上解决现有汽车的多个发声问题。也因为多个发声单元组合避免了早期压电多层扬声器相对传统磁电扬声器存在的成本过高的问题，为了解决这个问题，发明人已经进行了一定的探索，发明人团队已经被授权的专利cn 201810818958.x压电汽车扬声器中就介绍了一种多层压电汽车扬声器，从大的结构上初步确定了扬声器由壳体、振膜、多层压电陶瓷片、保护盖、第一引线、第二引线连接组合的结构，但是这种结构在后期安装中发现过程损坏率依旧很高，而且存在声强小，频率范围窄的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中缺少汽车喇叭、汽车报警器、发动机的声音模拟器组合到一起发声结构、发明人前期改进方案存在损坏率高、声强小、频率范围窄的技术问题，本实用新型提供了一种多层压电汽车扬声器，将原有的壳体进行了改变，采用柱式壳体，一方面避免多腔体结构造成的损坏，另外一方面占用空间小，而且更利于出声，提高了声强，壳体表面也不在采用网状结构，而是采用四周密排圆周结构，使得发声频率得到改善，也有利于损坏降低，在压电扬声器领域具有广泛的适用性。
6.本实用新型提供的一种多层压电汽车扬声器，包括壳体和发声单元，所述壳体内设有发声单元，所述发声单元包括多层压电陶瓷片，所述壳体为柱式壳体，壳体下设有后盖，发声单元具有两组，两个发声单元电路上并联，壳体和后盖中分别设置一组发声单元。
7.作为一种优选的技术方案，壳体上部设有发声孔，发声孔围绕壳体上部呈圆周排列，壳体中部设有凹槽。
8.作为一种优选的技术方案，发声单元中部设有振膜，发声单元上下部分别设有多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片上连有第一引线，振膜上连有第二引线。
9.作为一种优选的技术方案，多层压电陶瓷片上下表面为电极层，电极层中部为压
电陶瓷，压电陶瓷上设有金属化微孔，相间的压电陶瓷上金属化微孔周围设有绝缘带。
10.作为一种优选的技术方案，振膜的结构为正方形或圆形实心片。
11.作为一种优选的技术方案，振膜的结构为正方形、圆形实心片或者圆形片上加工有环形孔。
12.作为一种优选的技术方案，圆形片上加工有环形孔的振膜外环形片和内圆形片通过沿圆周方向均匀分布的加强筋相连。
13.作为一种优选的技术方案，金属化微孔的直径为0.4mm。
14.本实用新型的有益效果:
15.本实用新型提供的一种多层压电汽车扬声器，采用多层压电陶瓷，兼容了蜂鸣器的发声要求，也满足了汽车喇叭高声强的发声要求，还能模拟发动机进行持续发声，为电动汽车提供行驶预警音，柱式壳体更加利于安装，提高了压电扬声器陶瓷片的损耗率，而且通过对壳体结构的改进并在声腔内安置有两个发声单元使得压电汽车扬声器五层电容值为14uf，谐振频率为350hz，最大声强达到117db，而且结构更加简单体，整体结构小巧且有利于出声，在压电扬声器殖领域具有广泛的适用性。
附图说明
16.图1是本实用新型多层压电汽车扬声器结构的分解图一。
17.图2是本实用新型多层压电汽车扬声器结构的分解图二。
18.图3是具体例中多层压电陶瓷片的结构示意图。
19.图4是具体例中振膜2的结构示意图。
20.图5是具体例中振膜2的结构示意图。
21.图1
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5中：1
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壳体，2
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振膜，3
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多层压电陶瓷片，3
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1电极层，3
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2压电陶瓷，3
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3金属化微孔，4
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后盖，5
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第一引线，6
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第二引线。
具体实施方式
22.下面结合附图1
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5和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，但本实用新型的方法不限于下述实施例。
23.在本实用新型中，为了便于描述，对本实用新型中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。
24.本实用新型用到的壳体、振膜、多层压电陶瓷片、引线都能通过市场途径购买或者定制获得。
25.本实用新型提供的一种多层压电汽车扬声器，包括柱式壳体1和发声单元，壳体1内设有两组发声单元，两个两个发声单元分别设置在壳体1和后盖4中，两个发声单元电路上并联，所述发声单元包括多层压电陶瓷片3，壳体1上部设有发声孔，发声孔围绕壳体上部呈圆周排列，壳体1中部设有凹槽。
26.本实用新型中，多层压电陶瓷片3上下表面为电极层3
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1，电极层3
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1中部为压电陶瓷3
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2，压电陶瓷3
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2上设有金属化微孔3
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3，相间的压电陶瓷3
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2上金属化微孔周围设有绝缘带，使得单个多层压电陶瓷片3内相邻压电陶瓷3
‑
2并联，金属化微孔3
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3的直径为0.4mm。
27.本实用新型中，发声单元中部设有振膜2，发声单元上下部分别设有多层压电陶瓷片3，多层压电陶瓷片3上连有第一引线5，振膜上连有第二引线6。
28.本实用新型中，振膜2的结构为正方形、圆形实心片或者圆形片上加工有环形孔。如果是圆形片上加工有环形孔的振膜其外环形片和内圆形片通过沿圆周方向均匀分布的加强筋相连。经过实验确认，沿圆周方向均匀分布的加强筋相连形成的振膜声强更高。
29.为了验证本发明的有益效果，发明人做了压电汽车扬声器与传统汽车扬声器、汽车蜂鸣器性能对比试验，具体如下：
30.在驱动电压为13v，测试距离为2m，背景噪音为30db的条件下对具体实施的压电汽车扬声器、传统汽车扬声器及汽车蜂鸣器进行测试；
31.测试结果为：实施中的压电汽车扬声器频率为350hz时，最大声强可达117db；传统汽车扬声器频率为600hz时，最大声强可达104db，且在频率为5k时声强开始降低；汽车蜂鸣器频率为1khz时，最大声强可达108db，低频声压表现相对发明cn201810818958.x压电汽车扬声器有所改善。
32.如上所述，即可较好地实现本实用新型，上述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型确定的保护范围内。