1. 研究目的与意义（文献综述）

在科技不断发展创新的现在，有非常多的电子产业成为现在的发展热门。电子产品的不断发展也使得生活具有了更多的娱乐项目，方便了生活。在生活中最常见的声音、光、气息、色彩等内容也被利用更多的电子产品来丰富生活。其中声音是通过空气中的介质进行传播，而电话听筒以及话筒的发现也使得声音通过不同的转换方式形成了电信号进行远距离传输，并且实现了电信号到声信号的传换。声音信号可以通过电声换能器进行能量的转换，换能器分为压电式、磁致伸缩式、电动式 、电磁式和静电式等，静电式电声换能器具有振膜制约小、可以做到又大又轻、整个表面都可以受到激励的优点。在目前的发展中，麦克风分为动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器以及很多其他的新型的类型。一般来说，电容式麦克风要优于动圈式麦克风，电容式麦克风即静电式电声传感器（电容式电声换能器），分为单极板和双极板，电容麦克风有不同材料的振膜，声音产生的声波传递到电容的振膜上从而改变了电容的电压，通过前置放大电路等进行处理，转换为电压信号，电容式麦克风对低频或高频信号的响应都非常灵敏。目前，我们的生活中有更多的需求，需要更高质量的完成声能与电能、机械能之间的转换，而电能也可以作为连接的桥梁进行能量转换。这里便利用电容式静电换能器的原理，利用声音产生的声波震动影响电容极板中的动极板薄膜产生震动，从而改变电容两极板间的距离从而产生电压的变化。这种电容式声辐射结构使得声源发出的声音信号通过电声换能器进行能量转换而实现了声能到电能的转换，可以将声音信号进行存储、传递、应用等方面。

现阶段的声辐射结构为单一的电容式或者动圈式，均存在这一些不足不处。电容式声辐射结构，在工作过程中无论单极板还是双极板都存在着动极板随着声波的震动幅度较小，反应较慢。现阶段已经有非常多的电容式麦克风，但是目前的电容式麦克风在使用的过程中由于声波引起的电容极板薄膜的震动非常小，所以会使得电容式麦克风的工作效率有一定的缺陷，所以提高电容式声辐射结构的效率是非常有必要的，在这一次的设计中，将采用衔铁线圈通电来改进电容极板的震动效果，从而提高电容式声辐射的效率，达到更好的声音转换效果。

2. 研究的基本内容与方案

1主要内容

（1）了解电容式声辐射的基本原理；

（2）利用comsol软件建模加入磁场、声场、电场等物理场完成新型电容式声辐射结构设计与仿真。

3. 研究计划与安排

第1周～第2周 确定选题，和指导教师讨论选题，明确要完成的任务。

第3周～第5周 查阅相关电容式声辐射原理及发展的文献并整理资料，翻译外文文献，撰写、修改和上传开题报告。

第6周～第10周 学习通过comsolmultiphysics软件进行建模仿真，查找不清晰的内容，学习电容式声辐射基本原理进行结构设计与仿真。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]董健,龙芝剑,孙笠,金焱立.微机械电容式麦克风的仿真研究[j].机电工程,2017,34(01):83-87.

[2]张小凤,尚志远.静电式超声检测换能器的设计[j].陕西师范大学学报(自然科学版),2001(04):47-50.

[3]梁伟健,张文栋,何常德,郝聪聪.应用于微电容超声换能器的信号处理电路设计[j].应用声学,2018,37(02):287-291.