虽然声学是一门古老的科学,至少已有几千年的历史,但是电声学还是其中一个较年轻的学科。因为自电子管发明以后才开拓了对声音信号进行加工和处理的手段,尽管如此,电声学的发展却是极为迅速的。电声学是研究声电相互转换的原理和技术以及声信号的存储、加工、传递、测量和利用的科学。它所涉及的频率范围很广泛,单指向咪头,从极低频的次声一直延伸到几吉(10)赫的特超声。通常所指的电声,都属于可听声范围。
在电声器件中,电学部分、力学部分和声学部分是共存的。对于电学部分,我们早已习惯用电学线路的方式加以描绘。由于电学线路中许多规律已归纳成有关定理和规律,一般在求解电学中的问题时就不必从原始的微积分方程做起,从而使工程计算大大简化。
那么,在力学和声学问题中是否也有类似的情况呢?既然传声器和扬声器中的电学部分可以用电学线路来表示,那么它们的力学和声学部分是否也可以用电学线路来表示,那么它们的力学和声学部分是否也可以用什么线路来描绘呢?
答案是肯定的。
用类似电学线路的方式来描绘的力学系统称为力学类比线路或力学线路,于是在电学线路中的那些定律、定理也就适用于力学线路了,这种分析力学问题的方法称为“力-电类比”或“机-电类比”。同样道理,亦有“声学类比路线”或“声学线路”和“声-电类比”。
于是,一个扬声器或一个传声器,可用一个完整的“力-声-电线路”图来表示,他们和电系统的连接关系也就能描绘在一张线路图上,这个电声器件的分析带来了极大的方便。研究这种分析方法的学问就叫电声学。
硅麦市场需求
目前,该产品的应用***在高duan、特定产品,如高dang的进口助听器、高dang手机、PDA专用耳唛、笔记本电脑耳唛等。长远地看,硅麦克风将取代传统的驻极体电容传声器在电子通讯领域的地位已是大趋势。但是,由于该产品制造投入大、技术门槛高,国不会对传统驻极体内还没有形成产能的报道。在价格战风起云涌的国内市场,估计在近2年硅麦克风电容传声器市场造成大的冲击,即使将来真的有一天,硅麦克风如做普通晶体管那样简单的时候,硅麦克风也不会独霸天下。
在硅麦克风等新产品不断涌现的同时,传统的驻极体传声器并非“穷途末路”,市场需求量巨大,远未饱和。而需求量大、待开发的产品也有很多,具体如下:
直径在6mm以下的小体积强指向性传声器;输出增益在-47db以上、内置放大IC的传声器;
仅对20Hz以下的频率范围有较高灵敏度的次声传声器;
仅对20KHz以上的频率范围有较高灵敏度的超声传声器;
能够防水、承受水压、克服水流噪声水下传声器;
基于DSP的相延特性、***一致性好的阵列传声器等。
驻极体是一种能永远保持极化状态的电介质,如果同“永磁体”相类比,驻极体就是“永电体”。
早在1890年前后,英国物理学家亥维赛为了描述磁铁的电类似物而创造了“Electret”(驻极体)一词。
1920年,动圈式咪头,日本的江口元太郎在研究油类、蜡类物质的电传导机理时,将巴西棕榈蜡(伽罗吧蜡)和松香等量混合,熔融后施加高压静电场,并在高压作用下让其冷却固化。撤出电压之后,发现跟电极相接的两个面上有正负电荷存在,并且在物质的内部也能观察到它们。还发现:***初,咪头,跟正电极相接的面带负电荷,驻极体咪头,跟负电极相接的面带正电荷,格曼特认为这有异种电荷的含义,取名为异号电荷,但是数日之后会反号,跟正电极相接的面带正电荷,跟负电极相接的面带负正电荷,有同种电荷的含义,故称为同号电荷。当把它放在空气中受***照射以及用水或其他***洗涤时,他的表面电荷会一度消失。当把两面短路并使之干燥,电荷还会***,并将电荷保存下来,再者,如果沿垂直于外加电场方向的面将它分为两半,切口处会出现等量的同号电荷,正好跟人们的将磁体的薄片分割成两半后出现的结果同样,这样亥维赛才将这种跟磁铁相类似的、能保持外部电极化的物质取名为驻极体。
为了解释江口所发现的驻极体现象的生成机理,从日本到其他***,有许多有关方面的研究,不过由于现象极为复杂,至今还不能完全解释清楚,20世界60年代后,更多的注意力已经转移到合成高分子物质的驻极体上面。由于新现象的发现和研究手段的改进,目前驻极体的应用已经深入到各个部门,这是由于它不能像电池这样从中取出电流来,然而由他提供电压是可以办得到的。同时又因为它体积小、重量轻、集成化高,所以有较广泛的用途,和美好的应用前景,它除了通常所熟知的制成电声换能器(传声器、送话器、受话器、扬声器、拾音器)外,还可以用在公交、军事、科研、***和航天等许多部门,如高压电动机、高压发电机,静电计,经典显示设备,激光聚焦系统,振动计,数据存储系统,辐射剂量计,空气过滤器和人造***系统等。
如今已经可以用各种物理方法将电介质制备成驻极体,这些方法共有6种:
1.热驻极体:将电介质加热到熔点附近,一边往电介质上加直流高压电,一边让电介质徐徐冷却至室温,撤除电压后就得到热驻极体。
2.电驻极体:电介质在室温下受电晕放点的直流高压作用可以得到。
3.光驻极体:将光电导性物质在一定的光照下,同时加上比较低的直流电压制成。
4.***性驻极体:让电介质收到γ***或者电子射线等高能***照射而得到。
5.磁驻极体:特定的电介质,例如巴西棕榈蜡等,在熔融状态下受到强静磁场作用,慢慢冷却后就得到了磁驻极体。
6.压力驻极体:将各种合成高分子物质在高温加压形成之际,使其受外力作用使分子产生变形得到。
现在关于这些方面的研究日益增加,这里仅仅以驻极体电容传声器为主,他属于高分子的热驻极体。
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