DE10033576A1 - Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler - Google Patents

Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler

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DE10033576A1 DE2000133576 DE10033576A DE10033576A1 DE 10033576 A1 DE10033576 A1 DE 10033576A1 DE 2000133576 DE2000133576 DE 2000133576 DE 10033576 A DE10033576 A DE 10033576A DE 10033576 A1 DE10033576 A1 DE 10033576A1
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Abstract

Ein piezoelektrischer elektroakustischer Wandler umfaßt eine piezoelektrische Membran, die eine mit einer Metallplatte verklebte piezoelektrische Keramikplatte aufweist, wobei sich auf der Vorder- und Rückseite derselben Elektroden befinden, ein Behältnis, in dem die piezoelektrische Membran untergebracht ist, und Klemmen, um die Elektroden der piezoelektrischen Membran aus dem Behältnis herauszuführen. Eine Hilfsmembran ist im wesentlichen parallel zu der piezoelektrischen Membran in dem Behältnis angeordnet. Der Schwingungsabschnitt der piezoelektrischen Membran und die Hilfsmembran sind durch ein Verbindungsglied verbunden. Dadurch wird die Biegeschwingung der piezoelektrischen Membran auf die Hilfsmembran übertragen, und es wird ein Schall mit einer niedrigen Frequenz und einem hohen Schalldruck abgestrahlt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen piezoelektrischen elektroakustischen Wandler, wie zum Beispiel einen piezoelektrischen Schallgeber, einen piezoelektri­ schen Lautsprecher, einen piezoelektrischen Summer, einen piezoelektrischen Empfänger oder andere Vorrichtungen dieser Art.
Herkömmlicherweise finden piezoelektrische elektroakustische Wandler wie piezo­ elektrische Summer, piezoelektrische Lautsprecher und andere dieser piezoelektri­ schen Vorrichtungen breite Verwendung. Im allgemeinen weist ein piezoelektri­ scher elektroakustischer Wandler dieses Typs einen Aufbau auf, bei dem eine kreisrunde Metallplatte mit einer Seite einer kreisrunden piezoelektrischen Kera­ mikplatte verklebt ist, so daß man eine Membran unimorphen Typs erhält. Der um­ laufende Randabschnitt der Membran wird in einem kreisrunden Behältnis getra­ gen, und eine Öffnung des Behältnisses ist mit einer Abdeckung verschlossen. Bei der Membran unimorphen Typs ist eine Keramikplatte so angeordnet, daß ein Au­ ßendurchmesser derselben durch Anlegen einer Spannung vergrößert wird, und die Keramikplatte ist mit einer Metallplatte verklebt, die keine Maßänderungen erfährt, wodurch eine Biegeschwingung herbeigeführt wird.
Versucht man, die Größe und Dicke eines piezoelektrischen elektroakustischen Wandlers dieser Art zu reduzieren, wird das Volumen des Behältnisses verringert. Basierend auf dem Helmholtzschen Resonanzprinzip, das den Resonanzeffekt des Raums zwischen der Membran und dem Behältnis nutzt, wird die Resonanzfre­ quenz zu hoch, um für eine Verwendung in der Praxis angeglichen zu werden. Wenn gewünscht wird, die Resonanzfrequenz an die in der Praxis verwendete Fre­ quenz anzugleichen, ist es daher nicht möglich, die Größe des Behältnisses zu re­ duzieren.
Wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 9-307996 beschrieben, wird ein Lautsprecher kleiner Größe vorgeschlagen, bei dem eine Hilfsmembran zusammen mit einer piezoelektrischen Membran in einem Behältnis angeordnet ist. Die Hilfs­ membran ist so angeordnet, daß sie mit der Schwingung der piezoelektrischen Membran in Resonanz gerät und schwingt, wodurch ein Schall in einem niedrigen Frequenzband abgestrahlt wird. In diesem Fall ist die Hilfsmembran nahe an und im wesentlichen parallel zu der piezoelektrischen Membran angeordnet, und die Um­ fangsabschnitte der piezoelektrischen Membran und die Hilfsmembran werden durch ein elastisches Material auf dem Behältnis getragen.
Im Falle des oben beschriebenen piezoelektrischen Lautsprechers sind die Hilfs­ membran und die piezoelektrische Membran jedoch voneinander beabstandet, und daher wird die Schwingung der piezoelektrischen Membran nur durch die Luft auf die Hilfsmembran übertragen. Aus diesem Grund besteht das Problem, daß der Verlust bei der Schwingungsübertragung groß und der abgestrahlte Schalldruck niedrig ist.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, stellen bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung einen piezoelektrischen elektroakustischen Wandler bereit, der die Klangwirkungen einer Hilfsmembran enthält und einen lauten Schall mit einer niedrigen Frequenz abstrahlt.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung stellt einen piezoelektri­ schen elektroakustischen Wandler bereit, der folgendes umfaßt: eine piezoelektri­ sche Membran, die eine mit einer piezoelektrischen Keramikplatte verklebte Metall­ platte aufweist, wobei sich auf der Vorder- und Rückseite der piezoelektrischen Ke­ ramikplatte Elektroden befinden, ein Behältnis, in dem die piezoelektrische Mem­ bran untergebracht ist, Durchführungselemente zum Durchführen der Elektroden der piezoelektrischen Membran aus dem Behältnis, und eine Hilfsmembran, die in dem Behältnis im wesentlichen parallel zu der piezoelektrischen Membran ange­ ordnet ist, und ein Verbindungsglied, das so angeordnet ist, daß der Schwingungs­ abschnitt der piezoelektrischen Membran und die Hilfsmembran durch das Verbin­ dungsglied verbunden sind.
Legt man eine Wechselspannung zwischen den Elektroden der piezoelektrischen Membran über die Durchführungselemente an, wird die piezoelektrische Keramik­ platte gedehnt und gleichzeitig die piezoelektrische Membran in Biegeschwingung versetzt. Die Biegeschwingung der piezoelektrischen Membran erregt die Hilfs­ membran durch das Verbindungsglied als Medium. Die Hilfsmembran bewirkt einen Resonanzeffekt mit ihrer Eigenfrequenz.
Dementsprechend kann ein Schall wirksam abgestrahlt werden, indem die Fre­ quenz der angelegten Spannung so eingestellt wird, daß sie im wesentlichen gleich der Eigenfrequenz der Hilfsmembran ist. Weiterhin können das Material und die Form und Größe der Hilfsmembran unabhängig von der piezoelektrischen Mem­ bran festgelegt werden. Weiterhin hat die Hilfsmembran im Vergleich zu einer übli­ chen piezoelektrischen Membran eine niedrigere Eigenfrequenz, was der Tatsache entspricht, daß keine Keramikplatte angefügt ist. Daher ist die Hilfsmembran zum Abstrahlen eines Schalls geeignet, der eine niedrige Frequenz hat. Da die piezo­ elektrische Membran und die Hilfsmembran durch das Verbindungsglied mecha­ nisch miteinander verbunden sind, wird außerdem die Schwingung der piezoelektri­ schen Membran direkt auf die Hilfsmembran übertragen. Dadurch werden die sich ergebenden Klangwirkungen beträchtlich verbessert. Dementsprechend kann ein lauter Schall mit einer niedrigen Frequenz abgestrahlt werden. Weiterhin bedient sich die vorliegende Erfindung nicht des Resonanzeffekts des Raumes zwischen der piezoelektrischen Membran und dem Behältnis. Dementsprechend kann das Behältnis eine beträchtlich verringerte Größe aufweisen, und die Reduzierung der Größe des Behältnisses ist nicht durch das Helmholtzsche Resonanzprinzip einge­ schränkt.
Für das Verbindungsglied zum Verbinden der piezoelektrischen Membran und der Hilfsmembran können verschiedene Materialien verwendet werden. Wenn das Ver­ bindungsglied beispielsweise aus einem Kunstharzkleber besteht, können die pie­ zoelektrische Membran und die Hilfsmembran einfach miteinander verbunden wer­ den. Weiterhin kann zum Verbinden der metallischen Hilfsmembran mit der Metall­ platte der piezoelektrischen Membran, zusätzlich zu einem Kleber, ein Metallstück verschweißt werden. Es können auch andere geeignete Ausführungen von Verbin­ dungsgliedern verwendet werden.
Vorzugsweise ist die Hilfsmembran mit einem oder einer mehreren Durchgangslö­ chern versehen. Das heißt, wenn die Hilfsmembran keine Durchgangslöcher hat, strömt auf den Vorder- und Rückseiten der Hilfsmembran keine Luft, und es ist für die Hilfsmembran aufgrund des Luftwiderstands schwierig, zu schwingen. Aus die­ sem Grund wird die beim Zuführen einer hohen Spannung erhaltene Linearität der Amplitude verschlechtert. Andererseits wird die Strömung der Luft auf den Vorder- und Rückseiten der Hilfsmembran durch die Durchgangslöcher verstärkt, die beim Zuführen einer hohen Spannung erzeugte Linearität der Amplitude wird verbessert, und es wird ein viel lauterer Schall erreicht.
Ebenfalls werden vorzugsweise eine Vielzahl von Vorsprüngen vorzugsweise am äußeren Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran vorgesehen, und die Hilfsmem­ bran wird über die Vorsprünge auf einem tragenden Abschnitt des Behältnisses gelagert. In diesem Fall wird die Übertragung einer im Umfangsrandabschnitt her­ vorgerufenen Spannung in die Umfangsrichtung beträchtlich verringert. Selbst wenn eine Hilfsmembran mit der gleichen Plattendicke und -größe verwendet wird, wird eine noch niedrigere Frequenz erreicht.
Wenn die piezoelektrische Membran eine im wesentlichen rechteckige piezoelektri­ sche Keramikplatte und eine im wesentlichen rechteckige Metallplatte umfaßt, und die Hilfsmembran im wesentlichen die gleiche rechteckige Form wie die piezoelek­ trische Membran aufweist, werden vorzugsweise die beiden kürzeren Seiten der piezoelektrischen Membran und der Hilfsmembran jeweils auf tragenden Abschnit­ ten des Behältnisses gelagert, und der ungefähr mittlere Abschnitt in der Längs­ richtung der piezoelektrischen Membran und der ungefähr mittlere Abschnitt in der Längsrichtung der Hilfsmembran sind durch das Verbindungsglied verbunden.
Insbesondere im Fall einer herkömmlichen kreisrunden Membran liegt der maxi­ male Amplitudenpunkt erst in der Mitte der Membran. Dementsprechend ist das Verschiebungsvolumen klein, und die Wirksamkeit der akustischen Umwandlung ist relativ gering. Da der Umfang der Membran eingeschränkt ist, wird außerdem die Frequenz hoch. Wenn eine Membran mit einer niedrigen Frequenz gewünscht ist, wird der Radius größer gemacht.
Im Gegensatz dazu liegen bei einer im wesentlichen rechteckigen Membran die maximalen Amplitudenpunkte in Längsrichtung entlang der Mittellinie. Dementspre­ chend ist das Verschiebungsvolumen groß, und es kann eine hohe Wirksamkeit der akustischen Umwandlung erreicht werden. Wenngleich die beiden kürzeren Seiten der piezoelektrischen Membran und der Hilfsmembran jeweils eingeschränkt sind, können des weiteren die beiden längeren Seiten frei verschoben werden. Dement­ sprechend kann im Vergleich zu der kreisrunden Membran eine sehr niedrige Fre­ quenz erreicht werden. Wenn die gleichen Frequenzen verwendet werden, kann dagegen die Größe beträchtlich reduziert werden.
Die Spalte zwischen den jeweiligen beiden längeren Seiten der piezoelektrischen Membran und der Hilfsmembran und dem Behältnis können durch ein elastisches Dichtungsmittel wie zum Beispiel einen Silikonkautschuk oder ein anderes geeig­ netes Material abgedichtet werden.
Wenn die piezoelektrische Membran eine im wesentlichen kreisrunde piezoelektri­ sche Keramikplatte und eine im wesentlichen kreisrunde Metallplatte umfaßt, und die Hilfsmembran im wesentlichen die gleiche kreisrunde Form wie die piezoelektri­ sche Membran aufweist, ist der Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran auf einem tragenden Abschnitt des Behältnisses gelagert, der Umfangsabschnitt der piezo­ elektrischen Membran ist geöffnet, und der ungefähr mittlere Abschnitt der piezo­ elektrischen Membran und der der Hilfsmembran sind durch das Verbindungsglied verbunden.
Da der Umfangsabschnitt der piezoelektrischen Membran nicht eingeschränkt ist, wird in diesem Fall die piezoelektrische Membran stark und frei verschoben, und die Eigenfrequenz wird beträchtlich verringert. Da ferner der ungefähr mittlere Ab­ schnitt der piezoelektrischen Membran und der der Hilfsmembran durch das Ver­ bindungsglied mechanisch verbunden sind, schwingt die Hilfsmembran und be­ gleitet dabei die vertikale Schwingung der piezoelektrischen Membran, so daß ein sehr hoher Schalldruck erreicht wird.
Vorzugsweise sind die Durchführungselemente zum elektrischen Durchführen der Elektroden der piezoelektrischen Membran aus dem Behältnis wie folgt ausgebil­ det. Genauer gesagt sind die Hauptoberflächenelektrode der piezoelektrischen Ke­ ramikplatte der piezoelektrischen Membran und die Hilfsmembran durch ein Ver­ bindungsglied verbunden, das vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Materi­ al besteht, ein Paar äußerer Verbindungsklemmen sind für das Behältnis vorgese­ hen, wobei die eine Klemme mit der Metallplatte der piezoelektrischen Membran verbunden ist und die andere Klemme mit der Hilfsmembran verbunden ist. In die­ sem Fall werden die Hilfsmembran und das Verbindungsglied als ein Relaisglied zum Verbinden der Hauptoberflächenelektrode der piezoelektrischen Keramikplatte mit der Klemme genutzt, wodurch der Aufbau vereinfacht und auch die Schwin­ gungskennlinie verbessert wird.
Weitere Merkmale, Elemente, Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausfüh­ rungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen elektroakusti­ schen Wandlers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer in dem piezoelektrischen elektroa­ kustischen Wandler von Fig. 1 enthaltenen piezoelektrischen Membran;
Fig. 5A und Fig. 5B zeigen perspektivische Ansichten von jeweils in dem piezo­ elektrischen elektroakustischen Wandler von Fig. 1 verwendeten Hilfsmembranen;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen elektroakusti­ schen Wandlers gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 6;
Fig. 8 zeigt das Schalldruck/Frequenz-Kennliniendiagramm des piezoelektrischen elektroakustischen Wandlers von Fig. 6;
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen elektroakusti­ schen Wandlers gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 9;
Fig. 11A und Fig. 11B zeigen perspektivische Ansichten von jeweils in dem piezo­ elektrischen elektroakustischen Wandler von Fig. 9 verwendeten Hilfsmembranen;
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hilfsmembran gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hilfsmembran gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 bis Fig. 3 veranschaulichen einen piezoelektrischen elektroakustischen Wandler gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung. Dieser piezoelektrische elektroakustische Wandler umfaßt vorzugsweise eine im wesentlichen rechteckige piezoelektrische Membran 1, eine im wesentlichen rechteckige Hilfsmembran 10, ein Gehäuse 20, das vorzugsweise aus Kunstharz besteht und die Membranen 1 und 10 enthält, und einen rückwärtigen Deckel 30. Das Gehäuse 20 und der rückwärtige Deckel 30 bilden ein Behältnis. Eine Vielzahl schallabgebender Löcher 21 (vier Löcher in Fig. 1) sind in der oberen Wand des Gehäuses 20 ausgebildet. Der rückwärtige Deckel 30 ist mit dem Öffnungsabschnitt auf der Unterseite des Gehäuses 20 verklebt. Tragende Abschnitte 22a, 22b und 23a, 23b sind an den Innenwänden der beiden gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 20 vorgesehen. Auf den tragenden Abschnitten 22a und 22b einer er­ sten Stufe sind die beiden kürzeren Seiten der Hilfsmembran 10 durch ein Halte­ rungsmittel 24 befestigt, zum Beispiel durch einen Isolierklebstoff oder ein anderes geeignetes Material oder Element. Auf den tragenden Abschnitten 23a, 23b einer zweiten Stufe sind die beiden kürzeren Seiten der piezoelektrischen Membran 1 durch ein Halterungsmittel 25 befestigt, zum Beispiel durch einen Isolierklebstoff ein anderes geeignetes Material oder Element. Dadurch sind die Hilfsmembran 10 und die piezoelektrische Membran 1 so angeordnet, daß sie im wesentlichen parallel zueinander sind. Die Spalte zwischen den beiden längeren Seiten der piezoelektri­ schen Membran 1 bzw. der Hilfsmembran 10 und dem Gehäuse 20 sind jeweils mit einem elastischen Dichtungsmittel 26 bzw. 27 abgedichtet, zum Beispiel mit Sili­ konkautschuk oder einem anderen geeigneten Material. Dadurch sind akustische Räume 28 und 29 an den Vorder- und Rückseiten der Membran 1 bereitgestellt.
Äußere Verbindungsklemmen 31 und 32 sind durch Vergießen, Verkleben, Schweißen oder andere geeignete Verfahren an den Seitenwänden des Gehäuses 20 befestigt, die mit den tragenden Abschnitten 22a, 22b und 23a, 23b versehen sind. Die inneren Enden der Klemmen 31 und 32 sind elektrisch mit der Metallplatte 3 bzw. der Hauptoberflächenelektrode 4 der später beschriebenen piezoelektri­ schen Membran 1 verbunden. Die äußeren Enden der Klemmen 31 und 32 sind gebogen, um in Kontakt mit der Unterseite des rückwärtigen Deckels 30 gebracht zu werden, und der piezoelektrische elektroakustische Wandler weist dadurch ei­ nen oberflächenmontierbaren Aufbau auf. In dem Zustand, wo der rückwärtige Deckel 30 mit dem unterseitigen Öffnungsabschnitt des Gehäuses 20 verklebt ist, sind eine Vielzahl von schallabgebenden Löchern 33 (siehe Fig. 1) zwischen dem Gehäuse 20 und dem rückwärtigen Deckel 30 vorgesehen. Die schallabgebenden Löcher 33 stehen mit dem akustischen Raum 29 in Verbindung, der an der Unter­ seite des Behältnisses vorhanden ist.
Die piezoelektrische Membran 1 dieser bevorzugten Ausführung umfaßt vorzugs­ weise eine im wesentlichen rechteckige piezoelektrische Keramikplatte 2, bei­ spielsweise PZT oder anderes geeignetes Material, die mit der Oberfläche einer im wesentlichen rechteckigen Metallplatte 3 verklebt ist. Vorzugsweise besteht die Metallplatte 3 aus einem Material mit guter Leitfähigkeit und Federelastizität. Ge­ nauer gesagt ist dies vorzugsweise ein Material mit einem Youngschen Modul, der im wesentlichen gleich dem der piezoelektrischen Keramikplatte 2 ist. Dementspre­ chend werden vorzugsweise zum Beispiel Phosphorbronze, 42Ni und andere ge­ eignete Materialien verwendet. Wenn die Metallplatte 3 aus 42Ni besteht, ist der Wärmeausdehnungskoeffizient nahe dem der Keramik (PZT oder anderes geeig­ netes Material), und es kann daher die Metallplatte mit einer hohen Zuverlässigkeit erhalten werden. Die Hauptoberflächenelektroden 4 und 5 (die auf der Rückseite vorhandene Hauptoberflächenelektrode 5 ist nicht dargestellt) sind auf der Ge­ samtheit der Vorder- und Rückseite der piezoelektrischen Keramikplatte 2 ange­ ordnet, und die auf der Rückseite vorhandene Hauptoberflächenelektrode 5 ist mit der Metallplatte 3 verbunden. Wenn eine Wechselspannung zwischen der auf der Vorderseite der piezoelektrischen Keramikplatte 2 vorhandenen Hauptoberflä­ chenelektrode 4 und der Metallplatte 3 angelegt wird, wird dementsprechend die piezoelektrische Membran 1 einer Biegeschwingung in einem Längenbiegungsmo­ dus um beide Enden in der Längsrichtung der piezoelektrischen Membran 1 unter­ worfen, die als Drehpunkte fungieren. In dieser bevorzugten Ausführung ist die Größe der piezoelektrischen Keramikplatte 2 vorzugsweise kleiner als die der Me­ tallplatte 3. Die piezoelektrische Keramikplatte 2 und die Metallplatte 3 können je­ doch die gleiche Form und Größe haben.
Die Hilfsmembran 10 besitzt im wesentlichen die gleiche rechteckige Form wie die piezoelektrische Membran 1, wie in Fig. 5A und Fig. 5B gezeigt, und es wird vor­ zugsweise eine Metallplatte aus Phosphorbronze, 42Ni oder einem anderem ge­ eigneten Material verwendet, das eine Federelastizität aufweist. Bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform ist es nicht notwendig, daß die Hilfsmembran 10 leitend ist, und daher kann eine Kunstharzplatte mit hoher Federelastizität verwendet wer­ den. In der Hilfsmembran 10 sind vorzugsweise ein oder mehrere Durchgangslö­ cher 11 vorgesehen. Die Luft auf der Vorder- und Rückseite der Hilfsmembran 10 strömt durch die Durchgangslöcher 11, so daß die Amplitude der Hilfsmembran 10 beträchtlich vergrößert wird. Für die Durchgangsöffnungen 11 können einige relativ große Löcher gebildet werden, wie in Fig. 5A gezeigt. Weiterhin können auch viele kleine Durchgangslöcher 11 gebildet werden, wie in Fig. 5B gezeigt. Die piezo­ elektrische Membran 1 ist an dem Gehäuse 20 befestigt, wobei ihre zur Metallplatte 3 hin gelegene Seite auf der Oberseite positioniert ist. Der ungefähr mittlere Ab­ schnitt in der Längsrichtung der Metallplatte 3 und der der Hilfsmembran 10 sind durch ein Verbindungsglied 12 verbunden, das vorzugsweise aus einem Kunst­ harzkleber oder einem anderen geeigneten Material besteht. In Fig. 3 sind die Metallplatte 3 und die Hilfsmembran 10 im wesentlichen gänzlich in der Richtung der kurzen Seiten derselben durch das Verbindungsglied 12 miteinander verklebt. Sie können jedoch auch teilweise verklebt sein. Dadurch kann die Schwingung der piezoelektrischen Membran 1 wirksam auf die Hilfsmembran 10 übertragen werden.
Wie oben beschrieben, sind die beiden kurzen Seiten der Metallplatte 3 der piezo­ elektrischen Membran 1 auf den zweiten tragenden Abschnitten 23a und 23b des Gehäuses 20 mit den Halterungsmitteln 25 befestigt. Nachdem die piezoelektrische Membran 1 an dem Gehäuse 20 befestigt ist, wird das innere Ende der einen Klemme 31 mit einem elektrisch leitenden Kleber oder Lötmittel oder mit einem an­ deren geeigneten Element oder Material mit der Metallplatte 3 der piezoelektri­ schen Membran 1 verbunden. Das innere Ende der anderen Klemme 32 wird mit einem elektrisch leitenden Kleber oder Lötmittel oder mit einem anderen geeigne­ ten Material oder Element mit der Hauptoberflächenelektrode 4 der piezoelektri­ schen Membran 1 verbunden.
Wenn eine vorbestimmte Wechselspannung zwischen den äußeren Klemmen 31 und 32 angelegt wird, wird die piezoelektrische Membran 1 einer Biegeschwingung im Längenbiegungsmodus unterworfen. Die Schwingung wird durch das Verbin­ dungsglied 12 auf die Hilfsmembran 10 übertragen, so daß die Hilfsmembran 10 erregt wird. Die Hilfsmembran 10 ruft Schwingungserscheinungen mit der Eigenfre­ quenz hervor, um Schallwellen abzustrahlen. Die Schallwellen werden außen durch den Raum zwischen der Hilfsmembran 10 und dem Gehäuse 20 und darüberhinaus durch die schallabgebenden Löcher 21 des Gehäuses 20 abgestrahlt. Zusätzlich bewirkt die in der piezoelektrischen Membran 1 erzeugte Biegeschwingung ein Mit­ schwingen des Raums 29 zwischen der piezoelektrischen Membran 1 und dem rückwärtigen Deckel 30, und die Schallwellen werden außen durch die in den Sei­ tenwänden befindlichen schallabgebenden Löcher 33 abgestrahlt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die piezoelektrische Membran 1 und die Hilfsmembran 10 durch das Verbindungsglied 12 mechanisch verbunden. Dementsprechend ist die Verschiebung der Hilfsmem­ bran 10 sehr groß, und die Schwingung der piezoelektrischen Membran 1 wird oh­ ne Verlust auf die Hilfsmembran 10 übertragen. Aus diesem Grund werden Schall­ wellen abgestrahlt, die eine niedrige Frequenz und einen hohen Schalldruck auf­ weisen. Diese Schallwellen können eine niedrigere Frequenz haben als eine Schallwelle, die auf der Grundlage des Helmholtzschen Resonanzprinzips erzeugt wird, vorausgesetzt, die Behältnisse sind gleich groß. Es können Schallwellen ab­ gestrahlt werden, deren Frequenz im wesentlichen der eines in der Praxis verwen­ deten Schalls gleich ist.
Zusätzlich ist es gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung nicht notwendig, einen Resonanzraum zwischen der piezoelektrischen Membran 1 und dem Gehäuse 20 vorzusehen. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht durch das Helmholtzsche Resonanzprinzip eingeschränkt, und die Oberseite des Gehäuses 20 kann geöffnet sein. Das heißt, es genügt, wenn das Gehäuse 20 nur die Umfangsabschnitte der piezoelektrischen Membran 1 und die Hilfsmembran 10 trägt. Aus diesem Grund kann das Gehäuse 20 eine beträchtlich reduzierte Größe aufweisen.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen einen piezoelektrischen elektroakustischen Wandler ge­ mäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser bevorzugten Ausführung sind eine im wesentlichen rechteckige piezo­ elektrische Membran 1 und eine im wesentlichen rechteckige Hilfsmembran 10 an einem Kunstharzgehäuse 40 befestigt, das ein Element von rahmenartigem Typ ist, wobei der Boden des Gehäuses 40 mit einem rückwärtigen Deckel 50 geschlossen ist. Da die piezoelektrische Membran 1 und die Hilfsmembran 10 vorzugsweise die gleichen wie die der ersten bevorzugten Ausführungsform sind (siehe Fig. 4, Fig. 5A und Fig. 5B), sind sie mit denselben Bezugszeichen versehen, und die Be­ schreibung entfällt. Die Hilfsmembran 10 besteht vorzugsweise aus einer Metall­ platte.
Äußere Verbindungsklemmen 41 und 42 werden durch Vergießen, Verkleben, Ver­ stemmen, Schweißen oder sonstiges geeignetes Material bzw. sonstige geeignete Materialien oder Elemente an dem Gehäuse 40 befestigt. Tragende Abschnitte 43a, 43b und 44a, 44b in zwei Stufen befinden sich an den Innenwänden der beiden gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 40. Das innere Ende der Klemme 42 liegt frei auf der Oberfläche von einem 43b der ersten tragenden Abschnitte 43a und 43b. Die beiden kürzeren Seiten der Hilfsmembran 10 sind mit einem elektrisch leitenden Kleber 45 an den ersten tragenden Abschnitten 43a, 43b befestigt, so daß die Klemme 42 und die Hilfsmembran 10 elektrisch miteinander verbunden sind. An dem tragenden Abschnitt 43a, wo die Klemme 42 nicht freiliegt, kann die kürzere Seite der Hilfsmembran 10 mit einem gebräuchlichen Isolierklebstoff oder einem anderen geeigneten Material befestigt werden. Das innere Ende der Klemme 41 liegt frei zur Oberfläche von einem 44a der tragenden Abschnitte 44a, 44b der zweiten Stufe. Die beiden kurzen Seiten der Metallplatte 3 der piezoelektrischen Membran 1 sind mit einem elektrisch leitenden Kleber 46 an den tragenden Ab­ schnitten 44a, 44b der zweiten Stufe befestigt, so daß die Klemme 41 und die Me­ tallplatte 3 elektrisch miteinander verbunden sind. An dem tragenden Abschnitt 44b, wo die Klemme 41 nicht freiliegt, kann die kürzere Seite der Metallplatte mit einem gebräuchlichen Isolierklebstoff befestigt werden. Die Spalte zwischen den beiden längeren Seiten der piezoelektrischen Membran 1, jenen der Hilfsmembran 10 und dem Gehäuse 40 sind jeweils mit einem elastischen Dichtungsmittel (nicht darge­ stellt) aus Silikonkautschuk oder einem anderen geeigneten Material in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform abgedichtet.
Die piezoelektrische Membran 1 ist an dem Gehäuse 40 befestigt, wobei die Seite mit der piezoelektrischen Keramikplatte 2 auf die Seite mit der Hilfsmembran 10 gerichtet ist. Die Hauptoberflächenelektrode 4 der piezoelektrischen Keramikplatte 2 und die Hilfsmembran 10 sind durch ein Verbindungsglied 13, das aus einem elektrisch leitenden Kleber oder anderem geeigneten Material besteht, mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Daher ist die Hauptoberflächenelektrode 4 der piezoelektrischen Keramikplatte 2 durch das Verbindungsglied 13 und die Hilfsmembran 10 mit der Klemme 42 verbunden.
Eine Vielzahl schallabgebender Löcher 47 (siehe Fig. 6) sind zwischen dem Ge­ häuse 40 und dem rückwärtigen Deckel 50 in dem Zustand vorgesehen, wo der rückwärtige Deckel 50 mit dem Öffnungsabschnitt auf der Unterseite des Gehäuses 40 verklebt ist. Die schallabgebenden Löcher 47 stehen mit dem akustischen Raum in Verbindung, der durch die piezoelektrische Membran 1 und den rückwärtigen Deckel 50 gebildet wird.
In Fig. 6 und Fig. 7 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Oberseite des rahmenarti­ gen Gehäuses 40 geöffnet ist. Es kann jedoch auch eine Schutzabdeckung auf der Oberseite des Gehäuses 40 angebracht sein. Es ist anzumerken, daß die Schutz­ abdeckung nicht notwendigerweise einen Helmholtzschen Resonanzraum darstel­ len muß.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform fungieren die Hilfsmembran 10 und das Verbindungsglied 13 auch als elektrisch leitendes Glied zum Durchführen der Hauptoberflächenelektrode 4 der piezoelektrischen Keramikplatte 2.
Dementsprechend ist der Aufbau stark vereinfacht, und es ist nicht notwendig, die Klemme 42 direkt mit der Hauptoberflächenelektrode 4 der piezoelektrischen Ke­ ramikplatte 2 zu verbinden. Dies ermöglicht freies, ungehindertes Schwingen der piezoelektrischen Membran 1.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm des Schalldrucks im Vergleich zu Frequenzkennlinien des piezoelektrischen elektroakustischen Wandlers, wenn die piezoelektrische Membran 1 und die Hilfsmembran 10 durch das Verbindungsglied 13 verbunden sind, und wenn sie nicht durch das Verbindungsglied 13 verbunden sind.
Wie in Fig. 8 zu sehen ist, erhöht sich bei dem Wandler, der das Verbindungsglied 13 enthält, der Schalldruck im Vergleich zu dem Wandler, der kein Verbindungs­ glied 13 enthält, um etwa 10 db. Das heißt, es ist davon auszugehen, daß der aku­ stische Wandler mit einem viel höheren Schalldruck erhalten wurde. Wenn das Verbindungsglied 13 vorgesehen ist, schwingt bei diesem Beispiel die piezoelektri­ sche Membran 1 bei 3,0 kHz, und die Hilfsmembran 10 schwingt bei 2,0 kHz. Wenn kein Verbindungsglied vorgesehen ist, schwingen die piezoelektrische Membran 1 und die Hilfsmembran 10 mit etwas niedrigeren Frequenzen als die jeweils vorge­ nannten Frequenzen. Weiterhin kann durch die Wahl der Dicken und Materialien der piezoelektrischen Membran 1 bzw. der Hilfsmembran 10 die Resonanzfrequenz der Hilfsmembran 10 viel höher gemacht werden als die der piezoelektrischen Membran 1 bzw. können die Resonanzfrequenzen der piezoelektrischen Membran 1 und der Hilfsmembran 10 im wesentlichen einander gleich gemacht werden. In diesem Fall kann ein akustischer Wandler erhalten werden, der einen sehr hohen Schalldruck aufweist, obwohl das Band schmal ist.
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen einen piezoelektrischen elektroakustischen Wandler ge­ mäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind eine im wesentlichen kreisrunde piezo­ elektrische Membran 60 und eine im wesentlichen kreisrunde Hilfsmembran 70 in einem Behältnis angeordnet, das vorzugsweise ein im wesentlichen kreisrundes Gehäuse 80 und einen rückwärtigen Deckel 90 enthält. In diesem Fall wird der Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran 70 durch ein elastisches Halterungsmittel 71, wie beispielsweise Silikonkautschuk oder ein anderes geeignetes Material oder Element, auf einem stufenförmigen tragenden Abschnitt 81 des Gehäuses 80 ge­ tragen. Der Umfangsrandabschnitt der piezoelektrischen Membran 60, der nicht mit dem Gehäuse 80 in Kontakt ist, ist geöffnet. In der Hilfsmembran 70, wie in Fig. 11A und Fig. 11B gezeigt, sind eine Vielzahl von Durchgangslöchern 72 vorgese­ hen. Der ungefähr mittlere Abschnitt der Hilfsmembran 70 und der der Metallplatte 61 der piezoelektrischen Membran 60 sind durch ein Verbindungsglied 73 mecha­ nisch verbunden. Bei dieser bevorzugten Ausführung besteht das Verbindungsglied 73 beispielsweise aus einem Metallstückchen. Das Metallstückchen ist an die Hilfsmembran 70 und die Metallplatte 61 geschweißt, so daß diese miteinander verbunden sind.
Zwei Leitungsdrähte 82 und 83 sind in das Gehäuse 80 geführt. Das innere Ende des einen Leitungsdrahtes 82 ist mit der Oberflächenelektrode der piezoelektri­ schen Keramikplatte 62 der piezoelektrischen Membran 60 verbunden. Das innere Ende der anderen Leitungsklemme 83 ist mit der Metallplatte 61 verbunden.
Weiterhin sind schallabgebende Löcher 84 in der oberen Wand des Gehäuses 80 ausgebildet.
Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist der Umfangsrandab­ schnitt der piezoelektrischen Membran 60 geöffnet, und der ungefähr mittlere Ab­ schnitt derselben ist durch das Verbindungsglied 73 mit dem der Hilfsmembran 70 verbunden. Dementsprechend wird bei Anlegen eines Wechselsignals zwischen den Leitungsdrähten 82 und 83 die piezoelektrische Membran 60 in Biegeschwin­ gung um den ungefähr mittleren Abschnitt der piezoelektrischen Membran 60 als Drehpunkt versetzt. Die Verschiebung der Schwingung ist sehr groß im Vergleich zu dem Fall, wo der äußere Umfangsabschnitt aufliegt. Das heißt, wenn der äußere Umfangsabschnitt der im wesentlichen kreisrunden Membran aufliegt, wird die Wellenlänge der Schwingung durch den Durchmesser bestimmt. Wenn dagegen der ungefähr mittlere Abschnitt der Membran aufliegt, ist der äußere Umfangsab­ schnitt der Membran in freiem Zustand angeordnet, so daß die Membran einen Teil eines Bogens bildet und λ/2 länger ist als der Außendurchmesser der Membran. Dementsprechend hat bei einem Vergleich von Membranen mit demselben Durch­ messer diejenige Membran, bei der der ungefähr mittlere Abschnitt aufliegt, eine niedrigere Resonanzfrequenz als die andere Membran, deren äußerer Umfangsab­ schnitt aufliegt. Die Verschiebung des äußeren Umfangsabschnitts der Membran, deren ungefähr mittlerer Abschnitt aufliegt, ist größer als die des ungefähr mittleren Abschnitts der Membran, deren äußerer Umfangsabschnitt aufliegt. Somit kann ein sehr hoher Schalldruck mit einer niedrigen Frequenz erhalten werden.
Fig. 12 zeigt eine Hilfsmembran gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungs­ form.
Diese Hilfsmembran 100 ist winkelförmig ausgebildet und besitzt eine Vielzahl darin ausgebildeter Durchgangslöcher 101. Vorsprünge 102 befinden sich am Umfangs­ randabschnitt der Hilfsmembran 100. Diese Vorsprünge 102 sind auf tragenden Abschnitten der Gehäuse 20 bzw. 40 gelagert, die in Fig. 1 und Fig. 2 bzw. Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt sind. Die Anzahl und Anordnung der Vorsprünge 102 sind nicht auf die in Fig. 12 gezeigten beschränkt und können willkürlich verändert werden. Beispielsweise können die Vorsprünge 102 von unterschiedlicher Größe unregel­ mäßig im Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran 100 angeordnet sein.
In diesem Fall ist der Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran 100 durch die Vor­ sprünge 102 diskontinuierlich mit dem Gehäuse 20 verbunden. Somit kann eine Spannung in dem Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran 100 nicht in Umfangs­ richtung übertragen werden. Aus diesem Grund kann im Vergleich zu einer Hilfs­ membran ohne Vorsprünge eine weitere niedrige Frequenz durch Verwendung der Hilfsmembran 100 mit den Vorsprüngen 102 verwirklicht werden, selbst wenn die Plattendicken und die Größen im wesentlichen gleich sind.
Fig. 13 zeigt eine Hilfsmembran gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungs­ form.
Diese Hilfsmembran 110 hat eine im wesentlichen runde Form und ist in einem Be­ hältnis untergebracht, wie in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigt. Auch in diesem Fall sind eine Vielzahl von Durchgangslöchern 111 in der Hilfsmembran 110 vorgesehen, während eine Vielzahl von Vorsprüngen 112 im Umfangsrandabschnitt vorgesehen sind. Auch in diesem Fall kann, ähnlich wie im Fall der Fig. 12, eine weitere niedri­ ge Frequenz erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Aus­ führungen beschränkt, und es sind verschiedene Variationen möglich, ohne vom Geist und vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der mit der Hilfsmembran ver­ bundenen piezoelektrischen Membran nicht auf die Metallplatte beschränkt, und es kann ebenso eine piezoelektrische Keramikplatte verwendet werden.
Der Aufbau des Behältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den­ jenigen beschränkt, bei dem die piezoelektrische Membran und die Hilfsmembran in dem durch das Gehäuse und den rückwärtigen Deckel definierten Behältnis un­ tergebracht sind, wie bei jeder der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
Die Oberseite des Gehäuses kann geöffnet sein, und der rückwärtige Deckel kann geöffnet sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen Spalte zwischen den beiden Seiten der piezoelektrischen Membran bzw. der Hilfsmembran und dem Behältnis nicht auf solche beschränkt, die mit einem elastischen Dichtungsmittel wie zum Beispiel Silikonkautschuk oder einem anderen geeigneten Material oder anderen geeigneten Elementen abgedichtet sind. Die Spalte können nicht abgedichtet, son­ dern offen sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum Durchführen der Elektro­ den nicht auf das bei einer der ersten (Fig. 1 bis Fig. 3), der zweiten (Fig. 6 und Fig. 7) und der dritten (Fig. 9 und Fig. 10) bevorzugten Ausführungsformen be­ schriebene beschränkt. Zum Beispiel werden äußere Verbindungselektroden zuvor auf dem Gehäuse oder dem rückwärtigen Deckel vorgesehen und mit der Metall­ platte der piezoelektrischen Membran und der Elektrode durch einen elektrisch lei­ tenden Kleber verbunden.
Die Membran unimorphen Typs wird vorzugsweise durch Verkleben der piezoelek­ trischen Keramikplatte mit einer Seite der Metallplatte gebildet. Es kann jedoch eine Membran bimorphen Typs gebildet werden, indem piezoelektrische Keramikplatten mit beiden Seiten der Metallplatte verklebt werden.
Der piezoelektrische elektroakustische Wandler der vorliegenden Erfindung kann als Schallaufnehmer verwendet werden, zum Beispiel als piezoelektrischer Emp­ fänger oder ähnliche Vorrichtung, zusätzlich zur Verwendung als schallabstrahlen­ de Vorrichtung, wie zum Beispiel als piezoelektrischer Summer, piezoelektrischer Schallgeber, piezoelektrischer Lautsprecher oder andere geeignete Komponenten.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist gemäß vorliegender Erfindung die Hilfsmembran in dem Behältnis im wesentlichen parallel zu der piezoelektrischen Membran angeordnet, und der Schwingungsabschnitt der piezoelektrischen Mem­ bran und die Hilfsmembran sind durch das Verbindungsglied miteinander verbun­ den. Dementsprechend wird die Hilfsmembran durch die Biegeschwingung der pie­ zoelektrischen Membran erregt, wodurch ein Resonanzeffekt mit der Eigenfrequenz zum Abstrahlen von Schallwellen hervorgerufen wird. Daher kann abzustrahlenden Schallwellen eine niedrigere Frequenz verliehen werden als einer nach dem Helm­ holtzschen Resonanzprinzip abgestrahlten Schallwelle. Das heißt, es kann ein Schall mit einer Frequenz abgestrahlt werden, die im wesentlichen gleich ist der Frequenz für eine praktische Verwendung. Da die piezoelektrische Membran und die Hilfsmembran durch das Verbindungsglied mechanisch verbunden sind, wird außerdem die Schwingung der piezoelektrischen Membran direkt auf die Hilfs­ membran übertragen, was die daraus resultierenden Schallwirkungen beträchtlich verbessert. Somit kann ein sehr lauter Schall mit einer niedrigen Frequenz abge­ strahlt werden.
Es versteht sich, daß die vorstehende Beschreibung die vorliegende Erfindung le­ diglich veranschaulicht. Vom Fachmann können verschiedene Alternativen und Modifikationen ersonnen werden, ohne dabei von der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung all diese Alternativen, Modifikatio­ nen und Variationen umfassen, die in den Umfang der angehängten Ansprüche fallen.

Claims (20)

1. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler, der folgendes umfaßt:
eine pie­ zoelektrische Membran, die eine Metallplatte und eine piezoelektrische Ke­ ramikplatte enthält und Elektroden aufweist, die sich auf der Vorderseite und der Rückseite derselben befinden, wobei die Metallplatte mit der piezoelektri­ schen Keramikplatte verklebt ist;
ein Behältnis, in dem die piezoelektrische Membran untergebracht ist;
Durchführungselemente zum Durchführen der Elektroden der piezoelektri­ schen Membran aus dem Behältnis nach außen;
eine Hilfsmembran, die in dem Behältnis und im wesentlichen parallel zu der piezoelektrischen Membran angeordnet ist, wobei die Hilfsmembran und die piezoelektrische Membran jeweils einen Schwingungsabschnitt aufweisen; und
ein Verbindungsglied, das so angeordnet ist, daß es den Schwingungsab­ schnitt der piezoelektrischen Membran und die Hilfsmembran verbindet.
2. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die Hilfsmembran wenigstens ein Durchgangsloch aufweist.
3. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die Hilfsmembran eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweist.
4. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem sich eine Vielzahl von Vorsprüngen auf einem äußeren Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran befinden, und die Hilfsmembran auf einem tragenden Abschnitt des Behältnisses von den Vorsprüngen getragen wird.
5. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die piezoelektrische Keramikplatte und die Metallplatte der piezoelektrischen Membran im wesentlichen rechteckig sind.
6. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die piezoelektrische Keramikplatte und die Metallplatte der piezoelektrischen Membram im wesentlichen die gleiche Form haben.
7. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die Hilfsmembran im wesentlichen die gleiche Form hat wie die piezoelektrische Membran.
8. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 7, bei dem die Form der Hilfsmembran und die Form der piezoelektrischen Membran im we­ sentlichen rechteckig sind.
9. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 8, bei dem die beiden kürzeren Seiten der piezoelektrischen Membran und der Hilfsmembran jeweils auf tragenden Abschnitten des Behältnisses aufliegen.
10. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem ein ungefähr mittlerer Abschnitt in der Längsrichtung der piezoelektrischen Mem­ bran und ein ungefähr mittlerer Abschnitt in der Längsrichtung der Hilfsmem­ bran durch das Verbindungsglied verbunden sind.
11. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die piezoelektrische Keramikplatte und die Metallplatte der piezoelektrischen Membran im wesentlichen kreisrund sind.
12. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die Form der Hilfsmembran und die Form der piezoelektrischen Membran im we­ sentlichen kreisrund sind.
13. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 12, bei dem der Umfangsrandabschnitt der Hilfsmembran auf einem tragenden Abschnitt des Behältnisses aufliegt.
14. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 13, bei dem der Umfangsrandabschnitt der piezoelektrischen Membran offen ist.
15. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem eine Hauptoberflächenelektrode der piezoelektrischen Keramikplatte der piezo­ elektrischen Membran und die Hilfsmembran durch das Verbindungsglied verbunden sind.
16. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem das Verbindungsglied aus einem elektrisch leitenden Material besteht.
17. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem das Behältnis ein Paar äußerer Verbindungsklemmen umfaßt, wobei eine der Klemmen mit der Metallplatte der piezoelektrischen Membran verbunden ist und die andere der Klemmen mit der Hilfsmembran verbunden ist.
18. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem sich eine Vielzahl von schallabstrahlenden Löchern in dem Behältnis befinden.
19. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, bei dem die Hilfsmembran eine Vielzahl von Durchgangslöchern umfaßt, die so angeord­ net sind, daß sie auf der Vorder- und Rückseite der Hilfsmembran eine Ver­ bindung zur Außenluft herstellen.
20. Piezoelektrischer elektroakustischer Wandler nach Anspruch 19, bei dem die Vielzahl von in der Hilfsmembran ausgebildeten Löchern relativ große Löcher und relativ kleine Löcher umfassen.
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