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从屏幕发声到智能感知,汉得利控股波速正在拓宽压电陶瓷的应用边界

中科信息创新网 2026-10-13 10:50:29

  过去提到压电陶瓷,很多人首先想到的仍然是蜂鸣片、蜂鸣器以及一些传统声学器件。但随着消费电子、汽车电子、工业设备和智能硬件持续向轻薄化、小型化和高集成度发展,压电陶瓷在终端中的角色正在发生变化。它不再只是一个用于“发出声音”的功能材料,而是逐渐进入发声、精密驱动、触觉交互和智能感知等更多环节。

  这种变化背后的基础并不复杂。压电陶瓷能够在电场作用下产生快速而细微的机械形变,也能够把外界施加在材料上的振动、压力和机械冲击重新转换成电信号。正是这种电能与机械能之间的双向转换,使它既可以成为执行器,也可以成为传感器。

  从目前的产品与应用布局来看,汉得利控股的江苏波速传感器有限公司正在沿着这一材料特性向外拓展。屏幕发声、高音补偿代表的是压电陶瓷在新型声学系统中的应用;致动器和触觉反馈将其能力进一步延伸到精密运动与人机交互;超声波传感、KK敲击感知以及车载防盗报警,则让压电陶瓷进入更加广泛的智能感知和汽车电子场景。波速目前对应的产品布局已经覆盖屏幕发声、高音补偿、致动器、超声波、KK敲击传感和车载防盗报警等方向。

  声学应用正在从独立扬声器走向结构融合

  声学一直是压电陶瓷*成熟的应用领域之一,但今天终端产品面对的声学问题已经和过去有所不同。手机、平板、笔记本、显示器和汽车座舱不断变薄,屏幕面积越来越大,内部结构也越来越紧凑,而消费者对声音质量的要求并没有下降。如何在有限空间中兼顾声音表现、产品厚度、结构设计和功耗,正在推动新的发声技术进入终端。

  压电陶瓷的优势之一,就是可以通过极小的机械形变直接产生高频振动。相比需要线圈、磁体和独立振膜结构的传统电磁方案,压电器件能够以更加灵活的方式与屏幕、玻璃、面板以及其他终端结构结合。这也让声学系统从过去“必须安装一个独立扬声器”,开始逐步走向“让终端结构本身参与声音输出”。

  屏幕发声让显示结构本身成为声源的一部分

  屏幕发声是压电陶瓷近年来很有代表性的应用方向。它并不是简单地把一个更小的扬声器藏到屏幕后面,而是利用压电陶瓷产生的机械振动去驱动显示面板、玻璃或者其他结构,使这些原本只承担显示和结构功能的部件参与声音输出。

  这种变化真正重要的地方,在于它改变了终端声学系统的空间逻辑。过去工程师需要在机身内部专门为扬声器、音腔和出音孔预留位置,而当压电陶瓷能够直接驱动屏幕或面板之后,发声结构就有机会进一步融入整机设计。对于全面屏设备、超薄显示终端、智能家居控制面板以及越来越强调一体化设计的汽车座舱而言,这种技术路线能够带来新的结构选择。

  汉得利旗下波速传感器目前已经针对屏幕发声开发相应的多层压电陶瓷产品。相比单纯强调陶瓷本身能够产生振动,更值得关注的是,这一方向代表着波速正在从传统压电声学器件进一步走向终端结构声学,让材料能力与整机设计之间形成更深的结合。

  高音补偿让压电陶瓷承担更加细分的声学任务

  如果说屏幕发声是在改变声音从哪里产生,那么高音补偿则体现了另一种趋势:未来的声学系统未必需要依靠一个单元完成所有频段的声音输出,而可以让不同器件分别承担更适合自己的任务。

  随着扬声器尺寸越来越小,在有限空间中兼顾全部声音频段并不容易。尤其在高频部分,振动系统能否快速跟随信号变化,会直接影响声音的瞬态和细节表现。压电陶瓷自身质量较轻、机械响应速度快,因此可以针对高频段进行更加专门的设计。

  在这样的系统中,压电单元并不一定需要取代传统电磁扬声器,而可以与其形成互补。传统扬声器承担主要声场输出,压电器件则针对高频部分进行补充,使声学设计从过去依赖单一发声结构,逐渐走向更加细分的组合方式。

  汉得利控股波速已经将压电陶瓷延伸到高音补偿方向。其意义也不仅仅在于增加一种新的声学产品,而在于显示出压电材料正在从传统蜂鸣和提示音应用,向更加关注声音品质和频段特性的消费电子声学领域继续延伸。

  精密驱动正在把压电陶瓷从振动器件变成微型执行机构

  压电陶瓷的应用并不会停留在声学领域。当材料受到电场作用时产生的细微形变被进一步利用,它就可以从“产生声音”走向“产生运动”。

  传统电磁马达已经是一种非常成熟的驱动方案,但随着设备不断缩小,线圈、磁体、转子以及传动机构所占据的空间越来越值得关注。摄像头、光学系统、微型医疗器件、机器人和精密仪器需要的往往不是大范围旋转,而是在有限空间中实现快速、精准的局部位移,这也给压电致动技术留下了新的应用空间。

  压电致动器为微型设备提供另一种运动方式

  压电致动器*大的特点,是可以直接利用陶瓷自身的伸缩、弯曲或高频振动产生机械动作,不必完全按照传统旋转电机的结构逻辑设计。虽然压电材料每一次产生的形变量很小,但经过结构设计、机械放大或者连续驱动之后,就可以进一步转化成可利用的直线位移和局部运动。

  这种技术路线非常适合空间有限、同时又强调快速响应和精密控制的设备。摄像头镜片调整、微型光学机构、医疗设备、精密平台以及一些高度集成的智能硬件,都可能成为压电致动器继续拓展的方向。

  汉得利旗下波速传感器目前已经布局压电致动器产品,这也意味着其压电陶瓷业务正在从传统声学器件进一步向微型执行机构发展。过去压电材料更多承担“振动”和“声音”的功能,现在它开始直接参与终端设备中的机械动作与运动控制。

  触觉反馈让平整表面重新拥有“按下去”的感觉

  压电致动技术的另一个重要应用方向,是触觉反馈。随着汽车座舱、智能家电、工业控制和消费电子不断减少实体机械按键,大量功能被集中到触摸屏和玻璃面板上。这样的设计让产品外观更加简洁,但也带来了一个新的问题:当用户按下一个虚拟按键时,手指缺少传统机械按键带来的键程、阻尼和回弹,很难单纯依靠触觉判断操作是否已经完成。

  压电致动器可以隐藏在玻璃、面板或者其他触控结构下方。当系统检测到用户完成操作之后,压电陶瓷能够在很短时间内产生机械形变,并通过结构把这种反馈传递到用户手指。通过改变驱动方式,还可以形成短促点击、脉冲振动或者不同力度感受,让一块原本完全平整的面板重新具备类似实体按键的触感。

  与传统振动马达带动整个设备一起振动不同,压电触觉更值得关注的是实现局部化和快速反馈的能力。对于汽车智能座舱而言,这一点尤其有意义。当空调、座椅、娱乐系统甚至部分驾驶辅助功能越来越多地进入大屏和触摸面板,能够在不恢复大量机械按键的情况下重新提供明确的操作确认,将成为人机交互继续升级的一个方向。

  从这一角度来看,汉得利控股波速向触觉反馈延伸,并不是简单增加一种振动器件,而是在利用压电陶瓷进入新的交互界面。材料开始直接参与人与设备之间的信息反馈,也进一步拓宽了压电致动技术的价值。

  智能感知让压电陶瓷进一步成为设备与物理世界之间的接口

  如果说声学和致动主要利用压电陶瓷把电信号转换成机械运动的能力,那么传感应用则利用了它的另一面。外界的声音、压力、冲击以及机械振动同样能够作用于压电材料,并转换成可以被电子系统识别的电信号。

  正因为这种双向转换能力,压电陶瓷既可以成为设备的执行端,也可以成为设备的感知端。汉得利旗下波速传感器目前已经把这一能力延伸到超声波传感、KK敲击感知以及汽车防盗报警等不同方向。

  超声波传感让设备用“听不见的声音”理解环境

  超声波是压电陶瓷非常典型的一种传感应用。工作过程中,压电陶瓷可以先把电信号转换成高频机械振动,向外发射人耳无法听到的超声波;声波遇到物体后发生反射,再由压电器件接收回波并重新转换成电信号。通过对回波进行分析,设备就能够进一步判断距离、位置或者物体状态。

  倒车雷达是大众*熟悉的超声波应用之一,但这类技术的边界远不止汽车泊车。随着压电陶瓷和传感器结构进一步小型化,超声技术还可以进入工业检测、液位感知、机器人、智能设备以及医疗等更多领域。

  汉得利控股的波速传感器已经围绕超声波应用形成相应产品布局。对于一家压电材料与传感器企业来说,这一方向的意义在于,企业不再只是让陶瓷“产生振动”,而是进一步利用材料去接收、识别和传递来自外部环境的信息。

  KK敲击感知让普通车身变成隐藏式交互界面

  KK敲击传感代表的则是另一种智能感知方式。它不是让车辆主动向外探测,而是让车辆能够感知用户施加在车身上的机械动作。

  当用户在车门、前舱盖、尾门或者充电口附近轻敲时,敲击产生的机械振动会沿车身结构传播。安装在内部的压电传感元件可以捕捉这些细微振动,并转换成电信号。结合后端算法对敲击节奏、振动特征以及时间间隔进行识别之后,一块看起来完全普通的车身表面,就有机会变成隐藏式交互入口。

  这种方式与汽车正在追求的一体化设计趋势十分契合。车辆外部无需再增加明显的机械按钮,用户看到的仍然是一整块车门、尾门或充电口盖板,但车辆已经能够感知用户是否进行了特定操作。

  汉得利旗下波速传感器已经把压电感知技术应用到KK敲击传感领域。相比传统意义上的温度、距离和位置传感,这类产品更进一步开始参与“理解人的动作和操作意图”,也让压电陶瓷进入更具交互属性的汽车电子场景。

  车载防盗报警体现的另一面,是长期可靠性

  与屏幕发声、敲击感知这些新型应用相比,汽车防盗报警是更加成熟的压电应用,但成熟并不意味着技术要求更低。汽车电子与普通消费电子*大的区别之一,就是产品需要面对更加复杂和漫长的使用环境。高温暴晒、冬季低温、潮湿、机械振动以及多年使用周期,都要求相关器件长期保持稳定。

  压电陶瓷可以通过机械振动驱动相应结构产生报警声音,相比传统电磁结构,在体积、功耗以及结构设计方面具有自身特点。但对于真正进入汽车的产品而言,“能够发出声音”只是*基本的要求,长期使用之后声音表现是否稳定、环境变化下性能是否一致以及大批量产品之间能否保持一致,才是车载应用真正需要面对的问题。

  汉得利控股波速将压电技术应用到车载防盗报警领域,也意味着其产品布局并不仅停留在消费电子和实验性应用,而是在向对可靠性、环境适应能力和批量稳定性要求更高的汽车电子市场延伸。

  从声学器件走向功能材料平台,波速的应用边界正在继续扩大

  把这些应用放在一起观察,可以发现汉得利控股波速目前的产品布局并不是简单地增加几个压电陶瓷型号,而是压电材料在终端中的角色正在不断变化。在屏幕发声和高音补偿中,它承担声音输出;进入致动器和触觉反馈之后,它开始参与机械运动和人机交互;来到超声波和KK敲击感知领域之后,它又成为设备获取外界信息的重要入口。

  从输出端进入执行端,再从执行端走向感知端,这种变化实际上反映了压电陶瓷产业正在发生的一次应用升级。材料本身没有改变,但随着终端结构、控制算法和系统设计不断演进,同一种压电效应可以承担的功能已经远远超出过去的传统声学范畴。

  当然,应用边界越宽,对企业能力的要求也越复杂。用于屏幕发声的压电陶瓷与用于超声波传感的陶瓷,关注的性能并不相同;精密致动器与汽车敲击传感器,也分别对应不同的结构设计、驱动方式和可靠性要求。因此,从单一压电器件走向多领域应用,真正考验的不只是材料能否生产出来,而是材料、结构、制造和具体终端应用能否形成协同。

  从目前的布局来看,汉得利旗下江苏波速传感器有限公司正在逐渐形成一条较为清晰的应用主线:利用压电材料连接电信号与真实物理世界,让电子系统能够发声、能够运动,也能够感知。

  随着消费电子继续轻薄化、汽车交互不断隐藏化、机器人和精密设备持续小型化,智能终端未来需要的不只是更强的计算能力,也需要更加高效地与真实世界进行声音、运动和信息交换。对于汉得利控股波速而言,这些变化正在为压电陶瓷打开新的应用空间。

 

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