Gốm áp điện là vật liệu đa tinh thể được hình thành bằng phản ứng thiêu kết ở nhiệt độ cao và phản ứng ở trạng thái rắn của oxit, đồng thời thể hiện các đặc tính áp điện độc đáo sau khi phân cực ở điện áp DC cao. Vật liệu này có thể đạt được sự chuyển đổi hai chiều của năng lượng cơ học và năng lượng điện. Hiệu ứng áp điện bao gồm hai khía cạnh: hiệu ứng áp điện dương - tác dụng áp suất vật lý để tạo ra các điện tích bên trong vật liệu, chuyển đổi cơ năng thành điện năng; Hiệu ứng áp điện ngược - áp dụng điện trường để làm biến dạng vật liệu và chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Những đặc điểm này làm cho gốm áp điện đặc biệt thích hợp để sử dụng làm bộ phận phát ra âm thanh.
Hiệu ứng áp điện có thể tạo ra điện tích khi áp suất vật lý được áp dụng hoặc chuyển đổi năng lượng điện ứng dụng thành năng lượng cơ học. (Nguồn hình ảnh: BeStar Technologies, Inc.)
Trong tai nghe, driver gốm áp điện sử dụng điện áp xoay chiều làm rung lớp đế kim loại kèm theo để tạo ra âm thanh. Phương pháp này có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và tốc độ phản hồi cực nhanh. Độ cứng của gốm áp điện cực kỳ cao, chỉ đứng sau kim cương. Khi được sử dụng làm vật liệu màng loa, đặc tính này cho phép nó khôi phục âm thanh của dây đàn một cách tinh tế và mượt mà, mang lại độ bền nghe tuyệt vời.
Ưu điểm đột phá của driver động+tai nghe gốm áp điện
Ứng dụng cải tiến của bộ phận gốm áp điện trong tai nghe đã bù đắp một cách hiệu quả những thiếu sót của trình điều khiển cuộn dây động truyền thống ở đáp ứng tần số cao. BeStar Technologies đã phát triển một loạt gốm áp điện nhiều lớp được thiết kế đặc biệt cho bộ bù tần số cao trong tai nghe. Đặc điểm của dòng sản phẩm này là kích thước nhỏ, cấu trúc đơn giản và điện áp truyền động thấp.
So với trình điều khiển cuộn dây động truyền thống, bộ gốm áp điện có lợi thế đáng kể về hiệu suất tần số cao. Mặc dù tai nghe true wireless thông thường có dải tần từ 20 Hz đến 20 kHz, trình điều khiển cuộn dây động thường có độ suy giảm đáng kể khoảng 10 kHz. Ngược lại, các thiết bị gốm áp điện chỉ có thể duy trì mức suy giảm 15dB ở tần số 30kHz và mức suy giảm 30dB ở tần số 40kHz. Hiệu suất này vượt trội so với các ổ đĩa phần ứng cân bằng. Ngoài ra, so với trình điều khiển phần ứng cân bằng, sự kết hợp giữa cuộn dây động và trình điều khiển gốm áp điện không yêu cầu mạng phân chia tần số phức tạp, do đó giảm mất tín hiệu âm thanh trong quá trình chuyển đổi và giúp quá trình chuyển đổi âm thanh trở nên tự nhiên hơn. Phương pháp này còn giúp giảm kích thước và tiết kiệm chi phí.
Các sản phẩm thực tế như HONOR Earbuds 3 Pro đã chứng minh tính khả thi của sơ đồ kết hợp này thông qua thiết kế truyền động kép đồng trục kết hợp các đơn vị cuộn dây động với các đơn vị tần số cao bằng gốm.