微型扬声器结构及振膜设计

MEMS扬声器工作原理概述MEMS扬声器是一种基于微电机系统（MEMS）技术的声学设备，采用了微型化的机械结构和电振荡技术，可将电信号转换为声音信号。

本文将详细探讨MEMS扬声器的工作原理及其相关技术。

MEMS技术简介1.MEMS技术概述微电机系统（MEMS）是一种集成了微机械结构和微电子元器件的技术，可以制造出微小而精确的机械设备。

2.MEMS扬声器的优势 MEMS扬声器以其微型化、低功耗、高声音质量等特点成为一种热门声学设备。

相较于传统电磁式扬声器，MEMS扬声器具有更小的尺寸和更高的效能。

MEMS扬声器的结构与工作原理1.MEMS扬声器的结构 MEMS扬声器的主要组成部分包括振膜、驱动电极、固定电极和回复电极等。

振膜是扬声器的振动部分，通过电流作用产生声音。

驱动电极和固定电极用于施加偏压和电场，控制振膜的振动。

回复电极用于恢复振膜的位置。

2.MEMS扬声器的工作原理 MEMS扬声器工作时，通过施加驱动电极和固定电极之间的电场，使得振膜受力并发生振动。

当电场的方向改变时，振膜会产生正、负交替的运动，从而产生声音。

MEMS扬声器的电振荡技术1.MEMS扬声器的电振荡原理电振荡是指通过施加交流电场使振膜产生机械振动。

MEMS扬声器采用了谐振电路进行电振荡，其中振膜与驱动电极上的电容、电感以及固定电极上的电容构成了谐振电路。

2.MEMS扬声器的频率调节通过调整振膜的特性，可以实现不同频率的声音输出。

一般来说，频率可以通过改变振膜的弹性系数、质量或电场大小来进行调节。

MEMS扬声器的应用MEMS扬声器广泛应用于各种电子设备中，包括智能手机、平板电脑、耳机、手表等。

其小巧的尺寸和优异的声音质量使其成为消费电子产品的理想选择。

1.智能手机中的应用 MEMS扬声器被广泛用于智能手机中，可以用于通话、播放音乐、观看视频等。

它不仅具有较小的体积，还能提供清晰、高质量的声音。

2.其他应用领域 MEMS扬声器还在其他领域有着广泛的应用，如耳机、平板电脑、汽车音响等。

基于超声波的微型定向扬声器的设计1. 引言1.1 背景介绍当前市场上的扬声器多为传统的声音传播设备，其声音传播范围广，但未能满足一些特定场景下对声音定位精准性的需求。

随着科技的发展，人们对声音传播设备的要求也越来越高。

设计一种基于超声波的微型定向扬声器，可以有效地弥补传统扬声器的不足之处，提高声音传播的精准度和效率。

这对于一些特殊场景下的声音传播需求，如会议室、演播厅等场所，将起到非常重要的作用。

【目前已达到200字，接下来继续增加文章内容】1.2 研究目的研究目的旨在设计和实现一种基于超声波的微型定向扬声器，旨在解决传统扬声器存在的声音传播范围广、能耗高、环境干扰大等问题。

通过将超声波技术应用于扬声器设计中，实现更精准、定向性更强的声音传播，提高声音传输效率，降低能耗，减少环境干扰，并在一定程度上解决传统扬声器难以实现的细节声音定位和立体声效果。

通过本研究，旨在为微型定向扬声器的设计和应用提供一种全新解决方案，推动超声波技术在扬声器领域的应用和发展。

【200字】2. 正文2.1 超声波技术概述超声波技术是一种利用超声波传播和反射特性进行检测、测量和成像的技术。

超声波是指频率高于20kHz的声波，具有穿透力强、分辨率高、对生物组织无害等优点。

在超声波技术中，一般采用超声波传感器产生超声波，并通过接收器接收和解析超声波信号。

超声波技术在医学影像、工业检测、环境监测等领域有着广泛的应用。

在医学影像中，超声波可以用于检测人体内部器官的结构和异常情况，如超声心动图、超声胃镜等。

在工业上，超声波技术可以用于检测材料的缺陷、测量流体的流速等。

超声波技术还被应用于非接触式测距、水下通信等领域。

超声波技术具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。

在微型定向扬声器设计中，超声波技术的应用可以帮助实现更精准的声音定位和分发，提升用户体验和产品性能。

2.2 微型定向扬声器原理微型定向扬声器是利用超声波技术实现声音的定向传播的一种声学装置。

微型扬声器结构及振膜设计周静雷;吕玉皎;王梦圆【摘要】参数化建模功能是用基于SolidWorks系统的二次开发,利用Visual Studio平台提供的高级语言,如C#,VB等,通过相应的API接口,驱动SolidWorks 系统,完成微型扬声器单元部件的生成及其装配.通过将模型参数化,可以将振膜、音圈、穹顶等各个部件及组成结构参数进行量化.每一个环节的变量都有明确的定义和说明,这样为修改和调整振膜的结构尺寸提供了依据.通过软件快速地完成扬声器单元振膜图纸的绘制工作,振膜的绘制可以在极短的时间迅速完成.通过将微型扬声器模型参数化,可以极大程度提高其3D图纸的生成效率,也可以为研发人员对其性能优化提供便利.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2017(041)001【总页数】7页(P15-21)【关键词】SolidWorks;微型扬声器;参数化;振膜【作者】周静雷;吕玉皎;王梦圆【作者单位】西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TN643如今，微型扬声器产业的迅速发展，使得市场竞争尤为激烈。

激烈的市场竞争要求高质量高速度地推出新产品，产品设计中建立的信息模型要贯穿产品的整个生命周期，为其后续环节如工艺规程设计、加工、制造和检测等提供必要的信息，这些都为实体造型提出了更高的要求[1]。

SolidWorks是基于Windows平台的三维绘图软件，采用特征建模、参数化驱动，可方便地设计和修改三维实体模型[2]，而且已有一些文献为实现复杂的几何实体参数化表达而作出探讨并取得了一些成果[3-4]。

虽然SolidWorks所提供的功能非常强大，但要使其在中国企业中真正发挥作用，就必须对其进行本地化、专业化的二次开发工作[5]。

微型扬声器单元设计系统是一套基于SolidWorks平台的插件软件设计系统。

一种扬声器振膜及其制备方法一、引言扬声器振膜是扬声器中至关重要的一个组成部分，它负责将电信号转化为声音。

振膜的制备方法直接影响着扬声器的声音质量和性能。

本文将介绍一种常用的扬声器振膜制备方法，并详细阐述其工艺过程和注意事项。

二、材料准备制备扬声器振膜的材料主要包括聚酰亚胺膜、导电涂层和支撑结构。

聚酰亚胺膜是一种高性能的振膜材料，具有良好的力学性能和热稳定性。

导电涂层用于提供振膜的导电性，常用的导电涂层材料有导电聚合物和金属薄膜。

支撑结构则用于固定振膜并承受声音振动带来的力。

三、制备方法1. 聚酰亚胺膜的制备聚酰亚胺膜的制备可以采用溶液浇铸法或拉伸法。

溶液浇铸法是将聚酰亚胺溶液倒在平整的基板上，通过控制溶液的浓度和浇铸速度来控制膜的厚度。

拉伸法则是将聚酰亚胺薄膜放在拉伸装置上，通过施加拉伸力来拉伸薄膜，使其变薄。

制备过程中需要注意保持良好的工作环境，防止杂质进入膜中。

2. 导电涂层的制备导电涂层的制备可以采用喷涂法或真空蒸镀法。

喷涂法是将导电聚合物溶液喷涂在聚酰亚胺膜表面，形成均匀的导电层。

真空蒸镀法则是将金属材料蒸发在聚酰亚胺膜表面，形成导电金属薄膜。

制备导电涂层时需要控制涂层的厚度和均匀性，以确保良好的导电性能。

3. 支撑结构的制备支撑结构的制备常用的方法是在聚酰亚胺膜上涂覆一层胶粘剂，并将支撑网格或支撑环覆盖在胶粘剂上。

这样可以增加振膜的刚度和稳定性，防止振膜在工作时变形或破裂。

制备支撑结构时需要注意胶粘剂的选择和使用方法，以及支撑网格或支撑环的材料和尺寸。

四、制备注意事项1. 控制制备过程中的温度和湿度，以避免对材料性能造成影响。

2. 严格控制涂层的厚度和均匀性，以确保良好的导电性能。

3. 选择合适的支撑结构，以增加振膜的刚度和稳定性。

4. 在制备过程中避免杂质的进入，以保证振膜的纯净度。

5. 制备完成后进行严格的质量检测，以确保振膜的性能符合要求。

五、结论本文介绍了一种常用的扬声器振膜制备方法，包括材料准备、制备方法和注意事项。

一种扬声器振膜及其制备方法一、引言扬声器是一种将电能转化为声能的设备，其核心部件是振膜。

振膜的质量和制备方法直接影响着扬声器的声音质量和性能。

本文将介绍一种扬声器振膜及其制备方法。

二、扬声器振膜的选择扬声器振膜的选择要考虑到其材料的轻薄、坚韧和柔韧等特性。

常见的振膜材料有纸、塑料和金属等。

纸质振膜轻薄且柔韧，但不耐潮湿；塑料振膜耐潮湿性好，但强度较低；金属振膜则具有较高的强度和刚性，但可能会产生共振现象。

综合考虑各种因素，常用的扬声器振膜材料是聚酰亚胺薄膜。

三、扬声器振膜的制备方法1. 材料准备：将聚酰亚胺薄膜切割成所需形状的振膜片，并将其清洗干净，去除表面的污垢和杂质。

2. 振膜固定：将振膜片固定在扬声器的振膜架上。

固定方法可以采用粘合剂或者热压的方式。

粘合剂固定的优点是操作简单，但可能会影响振膜的自由振动；热压固定的优点是固定牢固，但需要对振膜和振膜架进行加热处理。

3. 振膜调谐：为了使扬声器产生更好的声音效果，需要对振膜进行调谐。

调谐的方法可以是在振膜上加工出特定形状的孔洞或者加工出特定的结构，以改变振膜的共振频率和频率响应。

4. 振膜保护：为了保护振膜不受外界的损伤，可以在振膜表面涂覆一层保护膜。

保护膜的材料可以选择光滑、耐磨损的聚合物材料。

四、扬声器振膜的优化设计1. 材料优化：振膜材料的选择要考虑到其密度、弹性模量和内耗等因素。

通过优化振膜材料的物理性能，可以改善扬声器的频率响应和失真情况。

2. 结构优化：振膜的结构参数也会对扬声器的性能产生影响。

通过调整振膜的厚度、形状和孔洞结构等参数，可以改变扬声器的频率响应和功率处理能力。

3. 声学优化：振膜的声学性能对扬声器的声音质量有重要影响。

通过改变振膜的共振频率和共振峰值等参数，可以实现扬声器的声学优化。

五、扬声器振膜制备工艺的发展趋势1. 精密加工技术的应用：随着精密加工技术的不断发展，可以实现更加精细的振膜加工和调谐，提高扬声器的性能。

扬声器的结构设计扬声器是将电信号转化为声音信号的设备，其结构设计直接影响到声音的产生效果和音质的表现。

下面，将详细介绍扬声器的结构设计。

1.外壳设计：外壳是扬声器的外部保护结构，它的设计应该具有稳固性和吸音性能。

常见的扬声器外壳设计有封闭式、开放式和反射孔式。

封闭式外壳设计适用于低音扬声器，能够产生更浑厚的声音；开放式外壳设计适用于中高音扬声器，能够产生更明亮的声音；反射孔式外壳设计可增加低音的延展性。

2.振膜设计：振膜是扬声器的重要组成部分，它的设计直接决定了声音的发射效果。

振膜应该具有轻质、坚固和弹性，以便能够准确地模拟声音信号。

常见的振膜材料有纸质、塑胶、金属等，选择合适的振膜材料能够提高扬声器的音质表现。

3.音圈设计：音圈是扬声器的驱动器，它通过电磁感应原理将电信号转化为声音信号。

音圈的设计应注重提高磁场强度和线圈的响应能力，以实现更准确的音质表现。

通常，音圈由导线缠绕而成，导线的选择和缠绕技术都会对音圈的性能产生影响。

4.磁体设计：磁体是扬声器的重要组成部分，它产生的磁场能够驱动音圈振动，从而产生声音。

磁体应具有足够的磁场强度和稳定的磁场分布，以确保音频信号能够被准确地转化为声音信号。

常用的磁体材料有永磁铁、钕铁硼等，选择合适的磁体材料能够提高扬声器的灵敏度和音质表现。

5.阻尼器设计：阻尼器用于减震和减小音圈振动的过冲，以提高音频信号的准确性。

阻尼器的设计应注重提高耐高温性能和减震效果，以确保声音的稳定性和清晰性。

常见的阻尼器材料有橡胶、聚酯纤维等，选择合适的阻尼器材料能够改善扬声器的音质细节。

6.隔振设计：隔振设计旨在减少扬声器与外界的物理接触和共振效应。

通过合理的隔振设计，能够降低各个部件之间的干扰和失真，提高声音的纯净度和音质的表现。

常用的隔振材料有橡胶、泡沫、木材等。

综上所述，扬声器的结构设计对其声音的产生效果和音质的表现有着直接的影响。

合理选用各个部件的材料和设计，能够提高扬声器的音质细节、稳定性和清晰度，从而实现更好的声音效果。

微型扬声器扬声器(Speaker)是一种用来将电的讯号转换成声音讯号之换能器(Transducer)，中文常被俗称为喇扬声器，从字面上理解，扬：扬出、发出之意；声：指声音；器：器件，合起来即发出声音的器件。

但大家都知道，扬声器本身并不能发音，它是在给它通以信号电流的时候才会将电流信号转换出声信号的，因此它是通过能量转换来实现的，所以扬声器是指将电信号转换成声音信号的电声换能器。

扬声器能量变换的保真度如何，由扬声器的性能好坏来决定。

目录微型扬声器的构成盆架支架（FRAME）磁钢极片（WASHER/PLATE）音圈振动板(Diaphragm)前盖(FRONT COVER)展开微型扬声器的构成盆架支架（FRAME）磁钢极片（WASHER/PLATE）音圈振动板(Diaphragm)前盖(FRONT COVER)展开微型扬声器的构成微型扬声器主要有盆架（支架）轭塑(Plastic Frame for Yoke)、磁钢、极片、音膜、音圈、前盖、接线板（端子）、阻尼布等构成。

盆架支架（FRAME）亦称BASKET，是安装振动部分零件，磁气回路和其它零件的母体。

小型SPK 的支架都是钢板，材质为SPCC（S：STEEL 钢铁P：板钢C：COLD 冷锻C：硬度区分）。

钢板的材质厚度为0.5~1.2MM 冲压成型，表面通常处理有五彩电镀，烤黑、电黑，加以防锈。

大口径的磁气回路特别强劲笨重，钢板材质会使用 1.0MM 甚至更厚。

但高级HI-FI SPK 也有用铝铸的支架，此外用塑料成型的支架亦很多, 防水喇叭及头机最常用。

塑料框的材质多为ABS 或ABS 加纤以增高耐热及强度。

有些游艇上使用的塑料框的材质为ASA 料，可以延长塑料框受紫外线照射而变颜色的时间。

铁框材质的厚度除对SPK 承受压力有影响外，同时对SPK 的安装后能否承受一定的振动不致变形亦有影响。

此外，SPK 工作频繁振动时，支架可能会在某些频率产生共振而影响音质。

闲来无事，发个喇叭的结构的图。

这个图因为是网上找来的少了中心定位片（弹波）、防尘罩和引线（猪尾），大家看明白了我就不画了，有人要求我就继续找。

1：折环，和弹波一起定位鼓纸（振膜，纸盆）做径向运动。

折环的材料一般有橡胶，布基加胶纸质等，折环的软硬和柔顺度，直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性，影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。

2：鼓纸，就是喇叭主要的发声部件。

材料主要是纸浆加上其他材料，近年来多种特性不同的材料进入，有聚丙烯、炭纤维，金属钛等等，甚至金刚石。

但是主流还是纸浆，一方面造价低廉，另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。

3：T铁，夹板。

材质为软铁，即纯铁，也叫电工铁，主要特性是导磁，但是没有剩磁，就是磁场消失后，它的磁性也立即消失。

此铁的纯度和品质，直接影响喇叭的效率，非线性失真等重要参数，其中夹板的厚度影响喇叭的冲程。

长冲程扬声器的T铁夹板都特别厚，就是在音圈的整个行程内都可以切割平行的均匀的磁力线。

夹板和T铁中柱的间隙越小，音圈运动所需的功率也就越小扬声器的效率越高，所以，磁液型的扬声器在T铁和夹板之间注入磁性液体，等于缩小了他们之间距离另一方面也把音圈的热量迅速带走，提高了扬声器的功率承受能力。

4：磁钢，一般叫磁铁、永磁铁，磁钢叫法更准确一些。

在扬声器组装之前是没有磁性的，在和T铁夹板用粘合剂粘好后，在充磁机上充磁，最后的剩磁就是磁钢的磁性，这个剩磁量就是磁钢的磁性大小，根据法拉第电磁感应定律，磁通量越大，一定的电流在磁场中运动的力就越大，所以为了提高扬声器的功率，现在应用了许多强磁性材料，如铷铁硼。

5：音圈：一般为扁平的自粘铜漆包线绕制，是个非常矛盾的部件，为了增大电流（增大功率），线径就要增大，线径大了，要求磁隙就大了，磁隙大了，功率效率反而下降，所以只能在矛盾中取中间值。

音圈一般为两层绕制，单层绕制无法引出线。

为了不改变磁隙大小又能增加电流形成的磁场，就只能增加音圈的直径。

扬声器的结构介绍扬声器是将电信号转化为声音信号的装置，它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。

扬声器的结构设计是基于原理和功能的需求。

下面是一个关于扬声器结构的详细介绍。

首先是振膜。

振膜是位于扬声器的前面板上的薄膜状元件，通常由纸、塑料或金属制成。

它的主要作用是将来自磁系统的振动转化为声音信号。

当通过磁场作用力使振膜振动时，它会产生可听到的声音。

接下来是磁系统。

磁系统通常由磁铁和磁场导向装置组成。

磁铁一般由永久磁体制成，它提供了扬声器所需的磁力。

磁场导向装置主要是用来控制磁场的分布，使其能够正确地作用于振膜上。

磁系统的设计对扬声器的性能有着重要影响，比如磁力的强度、磁场的均匀性等。

最后是电声变换。

电声变换是将电信号转化为磁力信号的过程。

它由磁场导线圈和振动线圈组成。

磁场导线圈是一个固定在扬声器的磁系统中的线圈，它通过流过电流来产生磁场。

振动线圈则是位于振膜上的一个可动线圈，它通过流过电流的方式与磁场导线圈产生相互作用。

当电流通过振动线圈时，磁场导线圈中的磁场将使振动线圈受到力的作用，使其与振膜一起共同振动，并产生声音信号。

除了以上三个主要部分，扬声器的结构还包括一些辅助部件。

比如，音筒是一个空心的声学腔体，它用来扩大声音的频率范围和增强音质。

孔洞是用来平衡扬声器在不同频率下的振动的，以减少共振和失真。

还有连接器、支架等部件，用于连接扬声器和其他设备，以及保持扬声器的稳定性。

总的来说，扬声器的结构是一个精心设计的系统，它将电信号转化为声音信号。

振膜、磁系统和电声变换是三个核心组件，它们共同工作，使扬声器能够产生出清晰、高质量的声音。

扬声器的结构还包括一些辅助部件，它们起到平衡、扩大声音范围和增强音质的作用。

通过不断的创新和改进，扬声器的结构不断演变，使其能够更好地满足不同的应用需求。