CN1753576A - 静电型超声波换能器及超声波扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可发挥推挽静电型超声波换能器的特长、同时声波不从里面放射的静电型超声波换能器。该推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜(11)；以及与该振动膜的各个面对应设置的一对固定电极(12、13)，向所述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在所述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在所述一对固定电极上的通孔，并从二个声波输出面输出，其中，在夹持所述振动膜的前面侧固定电极上设置有多个通孔，且在背面侧固定电极上、在与前面侧固定电极上设置的各通孔相对的位置上设置有相同形状的通孔，并与背面侧固定电极相对地配置有吸音材料(16)。

Description

静电型超声波换能器及超声波扬声器
技术领域
本发明涉及静电型超声波换能器及使用该静电型超声波换能器的超声波扬声器，特别涉及对输出到推挽型超声波换能器的背面侧的声波进行吸收，仅从前面侧放出声波的静电型超声波换能器及使该静电型超声波换能器的超声波扬声器。
背景技术
通过可听波段的声音信号对高声压的超声波传送波进行振幅调制，将所得到的调制波(声波)放射到空中时，由于空气的非线性特性，在声压较高处音速变快，在较低处音速变慢，随着声波在空中传播，波形产生变形。其结果是，随着声波在空中传播，波形中累积变形，传送波成分逐渐衰减，调制所用的可听波段的声音信号成分进行自解调，这一点是众所周知的。这一现象称作参数阵列。由于自解调的可听声通过超声波进行传送而具有较强的指向性，因此应用这一原理的扬声器称作参数扬声器，或超指向性扬声器(超声波扬声器)。
作为构成该超指向性扬声器(超声波扬声器)的超声波换能器的代表装置，包括压电型的超声波换能器和静电型超声波换能器。压电型超声波换能器是振动体使用压电体等压电元件的装置，是利用其共振频率波段进行驱动的类型的共振型超声波换能器。因此虽然可高效地产生高声压，但具有声压-频率特性为窄波段的特征。
与之相对，静电型超声波换能器是通过在固定电极和较薄的电极膜之间作用静电力而使电极膜振动的类型的超声波换能器，具有声压-频率特性为宽波段的特征。
由于超指向性扬声器(超声波扬声器)需要产生高声压，因此在现有的超指向性扬声器中一般使用共振型的超声波换能器。但是现有的超指向性扬声器普遍受到与扩声器(loudspeaker)相比重放音质较差的评价，只能应用于局部广播及展示解说等声音用途。这样，共振型超声波换能器的声压-频率特性为窄波段，其驱动频率受到限制，因此存在难于提高重放音质，重放范围的调节也较为困难的问题。并且，还存在对于过大的输入较为敏感，易于损坏元件，因此还需要小心使用的问题。
另一方面，在静电型超声波换能器的情况下，其单位面积的输出声压小于共振型的超声波换能器，但具有宽波段的声压-频率特性，因此具有易于提高重放音质，重放范围的调节也较为容易的优点。并且，与共振型的超声波换能器相比，振动体(膜)较为柔软，因此即使是过大的输入，超声波换能器也不易于损坏，使用时不必象共振型超声波换能器那样过于小心。
这样，从提高重放音质、容易使用的角度出发，优选利用静电型超声波换能器来构成超指向性扬声器。
并且，静电型超声波换能器从结构而言，可分为拉动型和推挽型两大类。其各自的优缺点如下所示。
图9是用于说明拉动型的静电型超声波换能器的驱动概念的图，在由DC偏压电源输出的直流偏压上重叠交流信号后施加在振动膜(绝缘薄膜等)上蒸镀了导电层的振动膜(振动电极膜)21和固定电极22之间，由于该交流信号，振动膜21振动，从而输出超声波。
图9(a)表示把交流信号的正(+)侧输出在重叠到直流偏压上的状态下施加给振动膜21时的振动膜21的振幅状态，图9(b)表示把交流信号的负(-)侧输出在重叠到直流偏压上的状态下施加给振动膜21时的振动膜21的振幅状态。
在图9(a)所示的状态下，固定电极22和振动膜21之间的电位差变大，有较强的静电力(吸引力)作用于固定电极22和振动膜21之间，振动膜21的中央部被拉向固定电极22的方向。在图9(b)所示的状态下，固定电极22和振动膜21之间的电位差变小，固定电极22和振动膜21之间的静电力(吸引力)变弱，振动膜21的中央部由于弹性回复力而被拉回与固定电极22相反的方向。这样，振动膜21根据交流信号而振动，输出超声波。
由于该拉动型的静电型超声波换能器无需象推挽型的静电型超声波换能器那样(后述)，在固定电极上设置用于使声波通过的通孔等，因此具有孔径较大、易于获得声压的优点。另一方面，由于实现振动的成分只是静电吸引力和膜的弹性回复力，因此存在输出波形的变形变大的缺点。
并且，图10是用于说明推挽型的静电超声波换能器的驱动概念的图，在推挽型的静电型超声波换能器中，与振动膜(振动电极膜)11相对地设有前面侧固定电极12和背面侧固定电极13。并且，通过DC偏压电源向振动膜11施加+侧DC偏压，在前面侧固定电极12和背面侧固定电极13之间施加交流信号。
图10(a)是表示交流信号为零(0)时的振动膜11的振幅状态的图，振动膜11位于中立(在前面侧固定电极12和背面侧固定电极13的正中间)的位置。图10(b)是表示向前面侧固定电极12施加交流信号的-电压、向背面侧固定电极13施加交流信号的+电压时的振动膜11的振幅状态的图，振动膜11的中央部由于与背面侧固定电极13之间的静电力(反弹力)、以及与前面侧固定电极12之间的静电力(吸引力)而被拉向前面侧固定电极12的方向。
图10(c)是表示向前面侧固定电极12施加交流信号的+电压，向背面侧固定电极13施加交流信号的-电压时的振动膜11的振幅状态的图，振动膜11的中央部由于与前面侧固定电极12之间的静电力(斥力)、以及与背面侧固定电极13之间的静电力(引力)而被拉向背面侧固定电极13的方向。
这样，振动膜11根据交流信号而振动，并输出声波。
由于静电引力与静电斥力两者作用于振动膜，即静电力正负对称地作用于振动膜，因此这种推挽型的静电型超声波换能器具有输出波形的变形变小的优点。另一方面，由于声波通过设置在固定电极上的通孔而输出，因此存在孔径较小、难于获得声压的缺点。
但是，在将静电型超声波换能器用于超指向性扬声器时，存在以下特有的问题：即使将超声波波段的理想的振幅调制波输入到扬声器，当从超声波换能器输出的波形(传送波)的正负非对称变形较大时，该变形成分变为可听声成分，除了超声波成分之外还有可听声直接从扬声器输出，因此听觉指向性变差。这是因为静电型超声波换能器具有频率波段较宽的声压特性(即使直接输入可听声本身也会出现相应的声压)，可以说是具有宽波段特性的超声波换能器所特有的问题。因此为了避免上述问题，与拉动型相比，优选使用输出波形变形较小的推挽型。
当由推挽型的超声波换能器构成超指向性扬声器(超声波扬声器)时，在现有的超声波换能器中，在夹持振动膜的两个上下固定电极上设有用于使声波通过的通孔，因此声波向正反两面放出(例如参照专利文献1)。
可将这种超指向性扬声器搭载到例如投影仪等设备上，使声波反射到投射影像的屏幕上，从而实现屏幕音效。这种情况下，将扬声器设置成向投影仪的壳体外侧鼓出时，存在从投影仪的后方观看屏幕的人除了听到由屏幕反射的声音以外，还可直接听到来自投影仪主体的扬声器的声音，因此破坏现场感的问题。另一方面，对在投影仪前方观看屏幕的人而言，由于从扬声器里面放射的声波通过后方墙壁反射，还可从后方听到与屏幕所反射的声相同的声，仍然存在破坏现场感的问题。
并且，将扬声器设置到投影仪的壳体内侧时，由里面放射的声波被壳体或其内部结构物遮住，声波只放射到正面一侧，因此不会产生上述问题。但是被壳体或内部结构物等在很近距离内反射的声波会直接反弹到超声波换能器的振动膜，扰乱振动膜的振动。其结果是产生从正面输出的声波的指向性及音质变差的问题。
专利文献1：日本特开平6-209499号公报
发明内容
本发明正是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种在发挥推挽静电型超声波换能器的优点的同时，使声波不从里面放射的静电型超声波换能器及使用了该静电型超声波换能器的超声波扬声器。
为了实现上述目的，本发明的静电型超声波换能器是推挽型，具有：具有导电层的振动膜、以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其特征在于，在夹持上述振动膜的前面侧固定电极上设置有多个通孔，且在背面侧固定电极上在与前面侧固定电极上设置的各通孔相对的位置上设置有相同形状的通孔，与背面侧固定电极相对地配置有吸音材料。
如上构成的本发明的推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其中，通过与背面侧固定电极相对配置的吸音材料吸收从背面侧固定电极上设置的通孔输出的声波。
这样，可以仅向前面固定电极侧放射相对于输入信号变形较小的声波。
并且，本发明的推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其特征在于，在夹持振动膜的前面侧固定电极上设置有多个通孔，且在背面侧固定电极上的与前面侧固定电极上设置的各通孔相对的位置上设置有相同形状的通孔，并与背面侧固定电极表面隔开预定距离而相对地配置有隔音罩。
如上构成的本发明的推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其中，与背面侧固定电极表面隔开预定距离而相对地配置隔音罩。
这样，通过在背面侧固定电极和隔音罩之间形成的间隙部分和背面侧固定电极的贯通部(通孔)，形成赫尔姆霍茨(Helmholtz)共鸣器。上述间隙部分相当于赫尔姆霍茨共鸣器中的粗封口管，背面侧固定电极的贯通部相当于细开口管。在上述结构中，根据赫尔姆霍茨共鸣器的原理，作为细开口管部分的背面侧固定电极的贯通部内的空气成为质点要素，作为粗封口管的上述间隙部分内的空气成为弹簧要素，以此形成振动系统，通过作为细开口管部分的背面侧固定电极的贯通部和空气之间的磨擦，从背面侧固定电极上设置的通孔输出的声波被吸收。
因此，可以仅向前面固定电极侧放射相对于输入信号变形较小的声波。
并且，本发明的静电型超声波换能器的特征在于，背面侧固定电极和隔音罩之间的间距L根据L＝(c/2πf)2·a/(t+δ)(其中，f表示额定驱动时的超声波传送波频率，c表示音速，a表示背面侧固定电极贯通部的孔径，t表示背面侧固定电极贯通部的厚度，δ表示取决于贯通部的开口形状的开口端校正常数)设定。
在如上构成的本发明的静电型超声波换能器中，背面侧固定电极和隔音罩之间的间距L根据L＝(c/2πf)2·a/(t+δ)(其中，f表示额定驱动时的超声波传送波频率，c表示音速，a表示背面侧固定电极贯通部的孔径，t表示背面侧固定电极贯通部的厚度，δ表示取决于贯通部的开口形状的开口端校正常数)设定。
这样，可以用较小的体积更有效地吸收向超声波换能器背面侧放射的超声波。
并且，本发明的静电型超声波换能器的特征在于，具有：驱动装置，其调节背面侧固定电极和隔音罩之间的间距；控制装置，其根据施加在上述固定电极和振动膜之间的传送波信号的频率，计算出上述间距，并对上述驱动装置进行控制，以形成所计算出的间距。
在如上构成的本发明的静电型超声波换能器中，通过控制装置，根据施加到上述固定电极和振动膜之间的传送波信号，计算出上述间距L，并对调节背面侧固定电极和隔音罩之间的间距的驱动装置进行控制，以形成所计算出的间距。
这样，可以用较小的体积更有效地吸收向超声波换能器背面侧放出的超声波。
并且，本发明的静电型超声波换能器的特征在于，在上述静电型超声波换能器中的上述背面侧固定电极和上述隔音罩之间配置了吸音材料。
在如上构成的本发明的静电型超声波换能器中，通过在背面侧固定电极和上述隔音罩之间填充吸音材料，可更有效地吸收向超声波换能器背面侧放出的超声波。
并且，本发明的推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波从上述一对固定电极的两个声波输出面输出，其特征在于，在夹持上述振动膜的前面侧固定电极上设置有通孔，在背面侧固定电极上不设置通孔。
如上构成的本发明的推挽型的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向上述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在上述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波从上述一对固定电极的两个声波输出面输出，其中，在夹持上述振动膜的前面侧固定电极上设置有通孔，以使声波通过，在背面侧固定电极上不设置通孔，构成实心状电极。
这样，无需象与夹持振动膜的一对固定电极相对地设置通孔时那样要对齐前面侧固定电极和背面侧的通孔的位置，因此组装也变得容易。
并且，本发明的静电型超声波换能器，在夹持上述振动膜的前面侧固定电极上设置有通孔，在背面侧固定电极上不设置通孔，形成实心状电极，其特征在于，上述背面侧固定电极由多孔质电极构成。
在如上构成的本发明的静电型超声波换能器中，背面侧固定电极由Ni等多孔质特性的金属形成。该多孔质电极中存在无数个从亚微米到数十微米数量级的气孔，可吸收超声波。
由此，既可以使静电力作用于背面侧固定电极，还可以用电极本身吸收向超声波换能器的背面侧放出的声波。
这样，通过对电极本身赋予吸音性，结构变得简单，并且通过形成实心状电极结构，无需对齐前面侧固定电极和背面侧固定电极的贯通部(通孔)，超声波换能器的组装变得简单。
并且，本发明的超声波扬声器的特征在于，具有任意一种上述的静电型超声波换能器，构成为提供用可听波段的声音信号对超声波波段的传送波进行调制而得到的调制波。
在上述结构的超声波扬声器中，由于具有通过吸音装置吸收向超声波换能器的背面侧放射的声波，仅向超声波换能器的前面侧放射相对于输入信号变形较小的声波的推挽型的静电型超声波换能器，因此可降低输出波形的变形，构成指向性较高的超声波扬声器。因此该超声波扬声器适合作为搭载到投影仪等设备上的超指向性扬声器。
并且，本发明的超声波扬声器的特征在于，具有增益调节装置，其分别调节对提供给上述静电型超声波换能器的前面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益、及对提供给上述静电型超声波换能器的背面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益。
在上述构成的超声波扬声器中，通过增益调节装置分别调节对提供给上述静电型超声波换能器的前面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益、及对提供给上述静电型超声波换能器的背面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益。
根据如此地构成，通过作用于前面侧固定电极和振动膜之间、及背面侧固定电极和振动膜之间的静电力，可使静电力正负对称地作用于振动膜，从而可减小输出波形相对于输入信号的变形。
并且，本发明的超声波扬声器的特征在于，在上述推挽型的超声波换能器的前面侧固定电极及背面侧固定电极的一部分上设置有用于检测该推挽型超声波换能器的输出波形的检测用固定电极，并且具有：变形检测装置，其根据由上述检测用固定电极检测出的推挽型超声波换能器的输出波形的信息，检测该输出波形的变形；第一增益调节装置，其调节对提供给前面侧固定电极的驱动信号进行放大的前面侧固定电极用功率放大器的增益；第二增益调节装置，其调节对提供给上述静电型超声波换能器的背面侧固定电极的驱动信号进行放大的背面侧固定电极用功率放大器的增益；以及控制装置，其根据由上述变形检测装置所检测出的输出波形，对上述第一、第二增益调节装置进行控制，以使上述推挽型超声波换能器的输出波形的变形变小。
在如上构成的超声波扬声器中，在推挽型的超声波换能器的前面侧固定电极及背面侧固定电极的一部分上设置用于检测该推挽型超声波换能器的输出波形的检测用固定电极，通过控制装置对第一、第二增益调节装置进行控制，调节前面侧固定电极用功率放大器及背面侧固定电极用功率放大器的增益，以使推挽型超声波换能器的输出波形的变形变小(振动膜与输入信号成比例地忠实地振动)。
由此，即使由于经年变化等而超声波换能器的机械特性、电气特性发生变动，前面侧固定电极用功率放大器及背面侧固定电极用功率放大器的增益被自动调节，仍可以始终输出低变形的超声波。即，可维持较高的重放声(自解调声)的指向性。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的静电型超声波换能器的结构的侧截面图。
图2是表示本发明的第二实施方式的静电型超声波换能器的结构的侧截面图。
图3是表示本发明的第二实施方式的静电型超声波换能器的变形例的结构的侧截面图。
图4是表示本发明的第三实施方式的静电型超声波换能器的结构的侧截面图。
图5是表示本发明的第一、第二实施方式的静电型超声波扬声器的电气结构的框图。
图6是表示本发明的第三实施方式的超声波扬声器的电气结构的一个例子的框图。
图7是表示本发明的第三实施方式的超声波扬声器的电气结构的其他例子的框图。
图8是本发明的第二、第三实施方式的超声波扬声器的固定电极的结构例的图。
图9是表示拉动型静电型超声波换能器的驱动概念的说明图。
图10是表示推挽型的静电型超声波换能器的驱动概念的说明图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1中示出本发明的第一实施方式的静电型超声波换能器的结构(侧截面图)。本发明的第一实施方式所的静电型超声波换能器是以下述方式构造的示例：与背面侧固定电极相对地配置用于吸收超声波的吸音材料，由上述吸音材料吸收从推挽型静电型超声波换能器的背面侧放出的声波。
在图1中，本发明的第一实施方式的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜(振动电极膜)11；以及与该振动膜11的各个面相对设置的由前面侧固定电极12及背面侧固定电极13构成的一对固定电极。振动膜11可以形成为由绝缘膜夹持形成电极的导电层(导电膜)，也可以由导电性材料形成振动膜11整体。
并且，夹持振动膜11的前面侧固定电极12上设有多个通孔14，且在背面侧固定电极13上、在与前面侧固定电极上设置的各通孔14相对的位置上设有相同形状的通孔14。前面侧固定电极12、背面侧固定电极13及振动膜11在电绝缘的状态下被绝缘支撑框15支撑。
而且，配置有吸音材料16，其配置在该背面侧固定电极13的后方的绝缘支撑框15和背面侧固定电极13之间所形成的间隙部，与背面侧固定电极13相对。该吸音材料16可以使用例如玻璃棉、及多孔质材料。
通过直流偏压电源30向振动膜11的导电层施加直流偏压，从信号源31输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到前面侧固定电极12和振动膜11之间、并且从信号源32输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到背面侧固定电极13和振动膜11之间。从信号源31输出的交流信号和从信号源32输出的交流信号的相位互相差180°。图1中的信号源有两个，但也可以是将从一个信号源输出的交流信号施加到一个固定电极上，将把该交流信号相位反转后的交流信号施加到另一个固定电极上。
在上述结构中，通过直流偏压电源30向振动膜11施加直流偏压，且通过信号源31、32向前面侧固定电极12和背面侧固定电极13施加相位反转的驱动信号(交流信号)，由此，静电引力及静电斥力向同一方向同时作用于振动膜11上，从信号源31、32输出的驱动信号(交流信号)的极性每次反转时，上述静电引力及静电斥力的作用方向发生变化，因此振动膜11被推挽驱动。
其结果，由振动膜产生的声波通过设置在前面侧固定电极12和背面侧固定电极13上的通孔(贯通部)14向外部放出。此时，由于在前面侧固定电极12及背面侧固定电极13上隔着振动膜11在相对的位置上分别设置有相同形状的通孔(贯通部)14，因此作用于振动膜11的静电力变为正负对称(相对于正弦波输入)，产生相对于输入信号的变形较小的声波，并通过通孔(贯通部)14向外部放出。
在背面侧固定电极13的外侧，通过与背面侧固定电极相对地配置的吸音材料16，吸收向背面侧放出的超声波。因此，可仅向推挽型超声波换能器10的前面侧放射变形较小的超声波。
并且在图1中，作为推挽型超声波换能器10的结构，例示了在整个振动膜11上，在与前面侧固定电极12之间、及与背面侧固定电极13之间存在间隙的结构(适于扩声器)，当然其也可以构成为使振动膜和固定电极的一部分接触(适于超声波扬声器)。
接着，在图2中示出了本发明的第二实施方式的静电型超声波换能器的结构(侧截面图)。本发明的第一实施方式的静电型超声波换能器示出了利用由背面侧固定电极与隔音罩之间形成的间隙部分和背面侧固定电极的贯通部所形成的空间中的空气的磨擦进行吸音的结构例。而在图2中示出了使固定电极的一部分和振动膜接触以构成提高了超声波波段的灵敏度的换能器。
在图2中，本发明的第二实施方式的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜41；以及与该振动膜41的各个面相对设置的由前面侧固定电极51及背面侧固定电极52所构成的一对固定电极50。
振动膜41形成为由绝缘膜41a夹持形成电极的导电层(电极膜)41b。并且，也可以仅将与前面侧固定电极51及背面侧固定电极52与振动膜41接触的部分用绝缘部件形成，振动膜41整体用导电性材料形成。
并且，夹持振动膜41的前面侧固定电极51上设有多个通孔(贯通部)53，且在背面侧固定电极52上、在与设置在前面侧固定电极51上的各通孔53相对的位置上设有相同形状的通孔(贯通部)54。前面侧固定电极51、背面侧固定电极52及振动膜41在电绝缘状态下被绝缘支撑框60支撑。
通过直流偏压电源30向振动膜41的导电层施加直流偏压，从信号源31输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到前面侧固定电极51和振动膜41之间、并且从信号源32输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到背面侧固定电极52和振动膜41之间。从信号源31输出的交流信号和从信号源32输出的交流信号的相位相差180°。图2中的信号源有两个，也可以与第一实施方式一样，将从一个信号源输出的交流信号施加到一个固定电极上，将使该交流信号相位反转后的交流信号施加到另一个固定电极上。
并且，在本实施方式的静电型超声波换能器中，与背面侧固定电极52的表面相隔预定距离L而相对地配置有隔音罩62。并且，该预定距离L可通过间隙调节部61在箭头X方向上进行调节。
间隙调节部61例如由直线电机等线性致动器及机构部件等构成。
由图2所示的背面侧固定电极52和隔音罩62之间所形成的间隙部分、及背面侧固定电极52的贯通部(通孔)54形成赫尔姆霍茨共鸣器。即，由背面侧固定电极52和隔音罩62之间所形成的间隙部分、及背面侧固定电极52的贯通部(通孔)54所形成的连续空间正好相当于赫尔姆霍茨共鸣器，根据与赫尔姆霍茨共鸣器的吸音相同的原理，产生吸音作用。
赫尔姆霍茨共鸣器是在截面积为S、长度为t的细开口管的一端连接有容积为V的粗封口管的声管，在本实施方式中，背面侧固定电极52的贯通部54相当于赫尔姆霍茨共鸣器中的细开口管，背面侧固定电极52和隔音罩62之间所形成的间隙部分相当于赫尔姆霍茨共鸣器中的粗封口管。上述细开口管部分的空气成为质点要素，粗封口管内的空气成为弹簧要素，从而形成振动系统，主要通过较细的封口管与空气之间的磨擦进行吸音。
这种赫尔姆霍茨共鸣器的共鸣频率f在音速为c时，由
f＝(c/2π)·(S/Vt)                (1)
求出。
实际上，并不是直接使用细开口管的长度t，而是使用进行了开口端校正的长度t′来求得实际的共鸣频率。
例如，在直径为d的圆管的情况下，通过
t′＝t+0.8d                          (2)
来进行开口端校正。
当背面侧固定电极52的贯通部54的孔径设为a、从背面侧固定电极52到隔音罩62的距离设为L时，式(1)替换为
f＝(c/2π)·(a/Lt)               (3)
这里的t是对背面侧固定电极52的贯通部54的厚度(长度)进行开口端校正后的量。
将本实施方式的静电型超声波换能器适用于超声波扬声器时，如果设定背面侧固定电极贯通部的孔径和厚度、继而从背面侧固定电极到隔音罩的距离，使在超声波换能器的背面侧形成的吸音系统的共鸣频率(式(3))与超声波扬声器的额定驱动时的传送波频率一致，则可有效地吸收向背面侧放射的超声波传送波。
即，在额定驱动时的传送波频率为f的超声波扬声器的情况下，当背面侧固定电极52的孔径为a、厚度为t时，如果对隔音罩62进行配置，使隔音罩62和背面侧固定电极52之间的距离L为
L＝(c/2πf)2·a/(t+δ)            (4)
则可以较小的体积有效地吸收向背面侧放出的超声波。其中，c表示音速，δ表示取决于贯通部的开口形状的开口端校正常数。
并且，在图2所示的结构中，如图3所示，通过在背面侧固定电极52和隔音罩62之间填充吸音材料64，可以更有效地吸音。在图3所示的静电型超声波换能器中，未设置用于调节隔音罩62和背面侧固定电极52之间的距离L的间隙调节部，而在本实施方式中，如上所述，在额定驱动时的传送波频率为f的超声波扬声器的情况下，当背面侧固定电极52的孔径为a、厚度为t时，隔音罩62和背面侧固定电极52之间的距离L如上式(4)那样形成。
在上述结构中，通过直流偏压电源30向振动膜41的导电层施加直流偏压，且利用信号源31、32向前面侧固定电极51和背面侧固定电极52施加相位反转的驱动信号(交流信号)，由此，静电引力及静电斥力向同一方向同时作用于振动膜41，随着从信号源31、32输出的驱动信号(交流信号)的极性每次反转，上述静电引力及静电斥力的作用方向发生变化，因此振动膜41被推挽驱动，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔53、54从两个声波输出面输出。
另一方面，根据赫尔姆霍茨共鸣器的原理，作为细开口管部分的背面侧固定电极52的贯通部54内的空气成为质点要素，作为粗封口管的背面侧固定电极52和隔音罩62之间所形成的间隙部分内的空气成为弹簧要素，从而形成振动系统，通过作为细开口管部分的背面侧固定电极52的贯通部54和空气之间的磨擦，吸收从背面侧固定电极52上设置的通孔54输出的声波。
因此，可以仅向前面固定电极侧51放射相对于输入信号的变形较少的声波。
接着，在图5中示出了具有图1、图2所示的静电型超声波换能器的本发明的第一、第二实施方式的超声波扬声器的电气结构。当从如上所述的超声波换能器输出用可听声波段的信号波(例如音频信号)对超声波波段的传送波(载波)进行调制而得到的信号时，由于参数阵列效应，自解调的音频信号的指向性变得非常高。这样构成为输出超声波的调制波形而重放指向性高的声音的扬声器称为超声波扬声器。
在图5中，本发明的第一、第二实施方式的超声波扬声器具有：产生可听波段的信号波(例如音频信号)的可听波段信号振荡源100；产生超声波波段的载波的载波信号源101；调制部102；对调制部102的输出(驱动信号)进行功率放大并输出到前面侧固定电极51、背面侧固定电极52的功率放大器103；间隙控制部104；以及间隙调节部61。
调制部102具有用从可听波段信号振荡源100输出的可听波段的信号波对从载波信号波101输出的载波进行调制的功能。间隙调节部61具有调节图2中的背面侧固定电极52和隔音罩62之间的间隔的功能。
间隙控制部104具有以下功能：根据施加到背面侧固定电极52和振动膜41之间的传送波信号(载波)的频率，通过式(4)计算出背面侧固定电极52和隔音罩62之间的间隔L，对间隙调节部61进行控制，以形成该计算出的间隔L。
间隙调节部61相当于本发明的驱动装置，间隙控制部104相当于本发明的控制装置。
在上述结构中，可听波段的信号波(例如音频信号)由可听波段信号振荡源100产生，并输入到调制部102。
并且，超声波波段的载波由载波信号源101产生，并输入到调制部102。在调制部102中，超声波波段的载波被可听波段的信号波调制，该调制信号通过功率放大器103被功率放大直至规定的电平。
功率放大器103的输出信号(驱动信号)输出到前面侧固定电极51及背面侧固定电极52，图2所示的振动膜41被推挽驱动，由该振动膜产生的声波通过分别设置在上述一对固定电极上的通孔53、54，从两个声波输出面输出。
此处，从功率放大器103输出的驱动信号在图5中被省略，通过相位调节装置对提供给前面侧固定电极51的驱动信号、及提供给背面侧固定电极52的驱动信号进行相位调节，使得相位相互反转。
另一方面，从载波信号源101输出的超声波波段的载波输入到控制部104。载波控制部104根据施加到背面侧固定电极52和振动膜41之间的传送波信号(载波信号)的频率，利用式(4)计算出背面侧固定电极52和隔音罩62之间的间隔L，并控制间隙调节部61，以形成所计算出的间隔L。
即，为使超声波换能器的背面侧所形成的吸音系统的共鸣频率(式(3))与超声波扬声器的额定驱动时的传送波频率一致，根据式(4)设定从背面侧固定电极到隔音罩的距离。
其结果是，如上所述，根据赫尔姆霍茨共鸣器的原理，作为细开口管部分的背面侧固定电极52的贯通部54内的空气成为质点要素，作为粗封口管的背面侧固定电极52和隔音罩62之间形成的间隙部分内的空气成为弹簧要素，从而形成振动系统，通过作为细开口管部分的背面侧固定电极52的贯通部54和空气之间的磨擦，吸收从背面侧固定电极52上设置的通孔54输出的声波。
因此，可以仅向前面固定电极侧51放射相对于输入信号的变形较少的声波。
接着，在图4中示出了本发明的第三实施方式的静电型超声波换能器的结构。本发明的第三实施方式的静电型超声波换能器示出了在超声波换能器的前面侧固定电极上设置贯通部以使声波通过、在背面侧固定电极上不设置贯通部的实心状电极的结构例。
在图4中，本发明的第三实施方式的静电型超声波换能器具有：具有导电层的振动膜(振动电极膜)71；以及与该振动膜71的各个面相对设置的由前面侧固定电极81及背面侧固定电极82构成的一对固定电极80。振动膜71可以形成为由绝缘膜夹持形成电极的导电层(导电膜)，也可以由导电性材料形成振动膜71整体。
并且，在夹持振动膜71的前面侧固定电极81上设有多个通孔83，而背面侧固定电极82上不设置通孔，形成为实心状电极。
该背面侧固定电极82使用Ni等的多孔质特性的金属。多孔质电极中存在无数个从亚微米到数十微米数量级的气孔，可吸收超声波。
前面侧固定电极81、背面侧固定电极82及振动膜71在电绝缘状态下被绝缘支撑框60支撑。
通过直流偏压电源30向振动膜71的导电层施加直流偏压，把从信号源31输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到前面侧固定电极81和振动膜71之间、并且把从信号源32输出的交流信号叠加到上述直流偏压上而施加到背面侧固定电极82和振动膜71之间。从信号源31输出的交流信号和从信号源32输出的交流信号的相位相差180°。图4中的信号源有两个，但也可以与其他实施方式那样，将从一个信号源输出的交流信号施加到一个固定电极上，将该交流信号相位反转后的交流信号施加到另一个固定电极上。
在上述结构中，通过直流偏压电源30向振动膜71的导电层施加直流偏压，且利用信号源31、32向前面侧固定电极81和背面侧固定电极82施加相位反转的驱动信号(交流信号)，由此，静电引力及静电斥力向同一方向同时作用于振动膜71，随着从信号源31、32输出的驱动信号(交流信号)的极性每次反转，上述静电引力及静电斥力的作用方向发生变化，因此振动膜71被推挽驱动，由该振动膜71产生的声波通过设定在前面侧固定电极81上的通孔83从声波输出面输出。
与此同时，从振动膜71产生的声波通过背面侧固定电极82从背面侧的声波输出面输出。
但是，由于使用多孔质电极作为背面侧固定电极82，所以通过多孔质电极中存在的无数个从亚微米到数十微米数量级的气孔，吸收了从背面侧固定电极82输出的超声波。这样，既可以使静电力作用于背面侧固定电极82，还可用电极本身吸收向背面侧固定电极82放出的声波。
并且，根据本实施方式的静电型超声波换能器，由于将背面侧固定电极设定为实心状电极，因此无需象与夹持振动膜的一对固定电极相对地设置通孔时那样要对齐前面侧的固定电极和背面侧的通孔的位置，组装变得容易。
但是，在图4所示的第三实施方式的静电型超声波换能器中，由于前面侧固定电极和背面侧固定电极的电极结构是非对称的，因此分别作用的静电力变为不对称，在输出波形中产生变形。将振动膜的前面侧固定电极一侧的振动作为正向振动、背面侧固定电极一侧的振动作为负向振动时，如果输出波形中产生变形，特别是产生正负不对称的变形成分(例如偶数次的高次谐波变形成分)，则利用上述换能器来构成超指向性扬声器的情况下，重放声的指向性会下降。
不仅是图4所示的静电型超声波换能器，在其他实施方式的静电型超声波换能器中，由于经年变化，机械特性、电气特性也会发生变化，振动膜会正负不对称地振动。
参照图6对用于解决这种问题的本发明的第三实施方式的超声波扬声器的电气结构的一个示例进行说明。此外，在此对适用于第三实施方式的示例进行说明，而在利用上述第一、第二实施方式中的推挽型的静电型超声波换能器构成超声波扬声器时，也可以适用图6所示的电气结构。
在图6中，本发明的第三实施方式的超声波扬声器具有：产生可听波段的信号波(例如音频信号)的可听波段信号振荡源100；产生超声波波段的载波的载波信号源101；调制部102；前面侧波形检测部103；背面侧波形检测部104；前面侧变形检测部105；背面侧变形检测部106；衰减器107、108；功率放大器109、110；以及具有振动膜71、前面侧固定电极81、背面侧固定电极82的推挽型超声波换能器10。
在前面侧固定电极81的一部分上设有用于检测振动膜71的振幅的前面侧检测用固定电极17，在背面侧固定电极82的一部分上设有用于检测振动膜11的振幅的背面侧检测用固定电极18。
前面侧波形检测部103具有检测出振动膜71和前面侧检测用固定电极17之间的间隙、即检测出从振动膜71的未施加驱动信号时的位置(中立位置)到前面侧固定电极81侧的振幅的功能。
背面侧波形检测部104具有检测出振动膜71和背面侧检测用固定电极18之间的间隙、即检测出从振动膜71的未施加驱动信号时的位置(中立位置)到背面侧固定电极82侧的振幅的功能。
前面侧变形检测部105具有下述功能：比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从前面侧波形检测部103输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(正的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形向前面侧固定电极81一侧的振幅变形，根据其变形量，输出用于调节衰减器107的衰减量的控制信号，以减小波形变形。
背面侧变形检测部106具有以下功能：比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从背面侧波形检测部104输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(负的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形向背面侧固定电极82一侧的振幅变形，根据其变形量，输出用于调节衰减器108的衰减量的控制信号，以减小波形变形。
在图6所示的示例中，在推挽型超声波换能器10的固定电极中需要波形检测用的检测用固定电极，图8表示具有检测用电极的固定电极的示例。
在图8中，将推挽型超声波换能器10的相对的前面侧固定电极81和背面侧固定电极82中的一部分作为前面侧检测用固定电极17及背面侧检测用固定电极18使用，检测出振动膜71的向前面侧及背面侧方向的输出波形信息(振幅信息)。
输出波形检测的原理与电容式传声器的检测原理相同。由于在振动膜71和前面侧检测用固定电极17之间、及振动膜71和背面侧检测用固定电极18之间形成了电容器，因此当振动膜71振动，与前面侧检测用固定电极17之间的间隙发生变化时，电容器的静电容量发生变化，电容器中感应的电荷量发生变化。其结果是，电容电极之间的电压发生变化。因此，通过检测出振动膜71和前面侧检测用固定电极17之间的电压，可以检测出与前面侧检测用固定电极17之间的间隙、即检测出振动膜71的振幅(输出波形)。对于振动膜71与背面侧检测用固定电极18也同样。
此外，在图8所示的示例中，示出了在推挽型超声波换能器10的前面侧和背面侧两者上设置检测用固定电极17、18的示例，也可以例如仅利用前面侧检测用固定电极17检测出波形的变形。
在上述结构中，由调制部102输出的调制信号(驱动信号)通过功率放大器109被功率放大至预定的电平而施加在构成推挽型超声波换能器的前面侧固定电极81和振动膜71之间。
同样，对从调制部102输出的调制信号(驱动信号)进行相位反转而得到的信号被功率放大器110功率放大至预定的电平而施加到背面侧固定电极82和振动膜71之间。其结果是，由于这些驱动信号(交流信号)而静电引力和静电斥力始终同方向地作用于振动膜71，且驱动信号极性每次反转，上述静电引力及静电斥力的作用方向发生变化，因此振动膜71被推挽驱动，该振动膜71产生的声波通过前面侧固定电极81上设置的通孔，从声波输出面输出。
另一方面，通过前面侧波形检测部103，检测出振动膜71和前面侧检测用固定电极17之间的间隙、即检测出从振动膜71的未施加驱动信号时的位置到前面侧固定电极81侧的振幅(正向振幅)，通过背面侧波形检测部104，检测出振动膜71和背面侧检测用固定电极18之间的间隙、即检测出从振动膜71的未施加驱动信号时的位置到背面侧固定电极82侧的振幅(负向振幅)。
前面侧变形检测部105比较由调制部102输出的调制信号和由前面侧波形检测部103输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(正的振幅信息)，并检测出振动膜71的输出波形向前面固定电极81侧的振幅变形，根据其变形量向衰减器107输出用于调节衰减器107的衰减量的控制信号，以减小波形变形。
并且，背面侧变形检测部106比较由调制部102输出的调制信号和由背面侧波形检测部104输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(负的振幅信息)，并检测出振动膜71的输出波形向背面固定电极82侧的振幅变形，根据其变形量向衰减器108输出用于调节衰减器108的衰减量的控制信号，以减小波形变形。
其结果是，根据振动膜71的振动波形的正负方向的波形变形而调节输入到功率放大器109、110的驱动信号的电平，并控制振动膜71，使其正负对称地振动。
接着，在图7中示出了本发明的第三实施方式的超声波扬声器的另一电气结构。本发明的第三实施方式的超声波扬声器与图6所示的超声波扬声器在结构上的不同点在于：通过由第一增益调节部111、第二增益调节部112进行调节来实现功率放大器的增益(放大率)，而不是根据振动膜的振动波形的波形变形的变形量来调节衰减器的衰减量、由此调节向前面侧固定电极和背面侧固定电极提供驱动信号的功率放大器的输入信号电平，其它结构和图6所示的超声波扬声器是一样的，因此省略重复的说明。
在图7中，本发明的第三实施方式的超声波扬声器具有：产生可听波段的信号波(例如音频信号)的可听波段信号振荡源100；产生超声波波段的载波的载波信号源101；调制部102；前面侧波形检测部103；背面侧波形检测部104；前面侧变形检测部105；背面侧变形检测部106；功率放大器109、110；调节功率放大器109的增益的第一增益调节部111；调节功率放大器110的增益的第二增益调节部112；以及具有振动膜71、前面侧固定电极81、背面侧固定电极82的推挽型超声波换能器10。
前面侧变形检测部105具有以下功能：比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从前面侧波形检测部103输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(正的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形(振动波形)向前面侧固定电极81侧的振幅变形，根据其变形量，向第一增益调节部输出用于调节功率放大器109的增益的控制信号，以减小波形变形。
背面侧变形检测部106具有以下功能：比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从背面侧波形检测部104输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(负的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形向背面固定电极82侧的振幅变形，根据其变形量，向第二增益调节部112输出用于调节功率放大器110的增益的控制信号，以减小波形变形。
具有检测用电极的固定电极的结构和图8相同，因此省略重复的说明。
在上述结构中，由调制部102输出的调制信号(驱动信号)被功率放大器109、110功率放大至预定的电平，然后施加到构成推挽型超声波换能器10的前面侧固定电极81、背面侧固定电极82与振动膜71之间。
通过这些驱动信号(交流信号)，静电引力和静电斥力始终在相同的方向上作用于振动膜71上，且驱动信号极性每次反转，上述静电引力及静电斥力的作用方向发生变化，因此振动膜71被推挽驱动。
另一方面，前面侧变形检测部105比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从前面侧波形检测部103输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(正的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形(振动波形)向前面侧固定电极81侧的振幅变形，根据其变形量，向第一增益调节部111输出用于调节功率放大器109的增益的控制信号，以减小波形变形。
并且，背面侧变形检测部106比较作为从调制部102输出的原信号的调制信号和从背面侧波形检测部104输出的振动膜71的输出波形的振幅信息(负的振幅信息)，检测出振动膜71的输出波形向背面侧固定电极82侧的振幅变形，根据其变形量，向第二增益调节部112输出用于调节功率放大器110的增益的控制信号，以减小波形变形。
其结果是，根据振动膜71的振动波形的正负方向的波形变形而调节功率放大器109、110的增益，振动膜71被控制成正负对称地振动。
在上述本发明的第三实施方式的超声波扬声器中，将固定电极的一部分构成为检测用电极而检测出振动膜的振幅，根据所检测出的正负(前面侧和背面侧)的振幅信息，分别控制前面侧固定电极用的功率放大器的增益(或者输入信号的衰减量)和背面侧固定电极用功率放大器的增益(或者输入信号的衰减量)，以减小振动波形相对于作为原信号的调制波形的变形。
这样，即使前面侧固定电极的形状(通孔的形状)和背面侧固定电极的形状(通孔的形状)是不对称时，也可自动地调节增益，因此可输出低变形的超声波。并且，即使由于经年变化等而换能器的机械特性、电气特性发生变化时，也可自动地调节增益，可以始终输出低变形的超声波。即，可以始终维持较高的重放声(自解调声)的指向性。
此外，在本发明的第三实施方式的超声波扬声器中，可分别自动调节前面侧固定电极用的功率放大器的增益(或者输入信号的衰减量)和背面侧固定电极用功率放大器的增益(或者输入信号的衰减量)，以减小振动波形相对于作为原信号的调制波形的变形，但是不限于此，也可以分别设置对前面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器和对背面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器，例如可通过出厂时的调节作业或者用户等分别单独地手动调节各个功率放大器的输入信号的衰减量(或者功率放大器的增益)，使得相对于输入信号忠实地(变形小)地振动。
如上所述，在本发明的静电型超声波换能器、及使用该静电型超声波换能器的超声波扬声器中，由于向推挽型超声波换能器的背面侧放射的声波被设置在背面侧固定电极的外侧(推挽型超声波换能器的背面侧)的吸音材料、或者被吸音机构吸收，因此可以仅从换能器的前面侧放射声波。
并且，形成静电力从前面和背面两侧作用于振动膜的结构，通过上述吸音机构放射到背面侧的声波的反射波成分对膜振动的不良影响也得以减轻，因此可减小输出波形的变形(忠实于原声)，可构成为指向性强的超声波扬声器。
因此，在投影仪等设备中一体地设置扬声器，并向屏幕反射声波进行试听的情况下，也可不降低现场感，还可防止设备壳体内的反射声波的影响造成的声质变差。
并且，当构成为超指向性扬声器时，还可防止设备壳体内的反射声波的影响所造成的指向性下降。

Claims (10)

1.一种推挽型的静电型超声波换能器，具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向所述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在所述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在所述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其特征在于，
在夹持所述振动膜的前面侧的固定电极上设置了多个通孔，且在背面侧的固定电极上在与前面侧的固定电极上设置的各通孔相对的位置上设置了相同形状的通孔，并与背面侧的固定电极相对地配置了吸音材料。
2.一种推挽型的静电型超声波换能器，具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向所述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在所述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波通过分别设置在所述一对固定电极上的通孔，并从两个声波输出面输出，其特征在于，
在夹持振动膜的前面侧的固定电极上设置了多个通孔，且在背面侧的固定电极上在与前面侧的固定电极上设置的各通孔相对的位置上设置了相同形状的通孔，并从背面侧的固定电极表面隔开预定距离而相对地配置了隔音罩。
3.根据权利要求2所述的静电型超声波换能器，其特征在于，
根据L＝(c/2πf)2·a/(t+δ)(其中，f是额定驱动时的超声波传送波频率，c是音速，a是背面侧的固定电极贯通部的孔径，t是背面侧的固定电极贯通部的厚度，δ是取决于贯通部的开口形状的开口端校正常数)设定背面侧固定电极和隔音罩之间的间距L。
4.根据权利要求2或3所述的静电型超声波换能器，其特征在于，具有：
驱动装置，其调节背面侧固定电极和隔音罩之间的间距；
控制装置，其根据施加到所述固定电极和振动膜之间的传送波信号的频率，计算出所述间距，控制所述驱动装置，以形成所计算出的间距。
5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的静电型超声波换能器，其特征在于，在所述背面侧固定电极和所述隔音罩之间配置了吸音材料。
6.一种推挽型的静电型超声波换能器，具有：具有导电层的振动膜；以及与该振动膜的各个面相对设置的一对固定电极，向所述振动膜的导电层施加直流偏压，并且在所述一对固定电极之间施加交流信号，从而在振动膜上产生声波，由该振动膜产生的声波从所述一对固定电极的两个声波输出面输出，其特征在于，
在夹持所述振动膜的前面侧的固定电极上设置了通孔，在背面侧的固定电极上不设置通孔。
7.根据权利要求6所述的静电型超声波换能器，其特征在于，由多孔质电极构成所述背面侧的固定电极。
8.一种超声波扬声器，其特征在于，具有权利要求1至7中的任意一项所述的静电型超声波换能器，提供用可听波段的声音信号对超声波波段的传送波进行调制而得到的调制波。
9.根据权利要求8所述的超声波扬声器，其特征在于，具有增益调节装置，其分别调节对提供给所述静电型超声波换能器的前面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益、以及对提供给所述静电型超声波换能器的背面侧固定电极的驱动信号进行放大的功率放大器的增益。
10.根据权利要求8所述的超声波扬声器，其特征在于，
在所述推挽型的超声波换能器的前面侧固定电极及背面侧固定电极的一部分上设置有用于检测该推挽型超声波换能器的输出波形的检测用固定电极，并且，具有：
变形检测装置，其根据由所述检测用固定电极检测出的推挽型超声波换能器的输出波形的信息，检测该输出波形的变形；
第一增益调节装置，其调节对提供给前面侧固定电极的驱动信号进行放大的前面侧固定电极用功率放大器的增益；
第二增益调节装置，其调节对提供给所述静电型超声波换能器的背面侧固定电极的驱动信号进行放大的背面侧固定电极用功率放大器的增益；以及
控制装置，其根据由所述变形检测装置所检测出的输出波形的变形信息，对所述第一、第二增益调节装置进行控制，使所述推挽型超声波换能器的输出波形的变形变小。
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