FR2968838A1 - SOUND TRANSDUCER COMPRISING AT LEAST ONE PIEZOELECTRIC ELEMENT - Google Patents
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Abstract
Transducteur de son (1) comportant un élément piézoélectrique (10) couplé à un élément de support (12). L'élément de support (12) a une surface (13) à effet sonore et l'élément de support (12) comporte au moins un élément de fixation (20) pour être installé à distance d'un plan de fixation (30).Sound transducer (1) having a piezoelectric element (10) coupled to a support member (12). The support member (12) has a sound effect surface (13) and the support member (12) has at least one attachment member (20) to be installed away from a fixation plane (30). .
Description
i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un transducteur de son comportant au moins un élément piézoélectrique associé à un élément de support. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a sound transducer comprising at least one piezoelectric element associated with a support element.
Etat de la technique Le document EP-1 791 192 B1 décrit un transducteur de son ayant au moins un élément de paroi de flexion en forme de ruban ou de plaque dont une face est équipée d'un organe piézoélectrique et qui comporte un corps de base à plusieurs couches sans activité piézoé- lectrique. Le corps de base constitue l'élément de support pour l'élément piézoélectrique installé sur une face. A la fois l'élément de support et le corps de base peuvent avoir une structure à une ou plusieurs couches. On a toutefois constaté l'inconvénient que le transducteur de son ayant une telle structure était peu résistant à l'humidité, à la poussière, au brouillard de pulvérisation, à la glace, à la neige ou à d'autres actions mécaniques, car l'élément piézoélectrique est directement couplé à l'élément de base. De ce fait, il n'est pas possible d'installer un tel transducteur de son à l'extérieur, par exemple, dans le cas de véhicules automobiles ou de robots avec exposition directe à l'influence de l'environnement car cela ne permet pas de garantir un fonctionnement fiable. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un transducteur de son dont la structure permet une utilisation extérieure, par exemple, l'installation sur l'extérieur d'un véhicule automobile, en garantissant une sécurité de fonctionnement élevée à long terme. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un transducteur de son du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'élément de support a une surface à effet sonore et l'élément de support comporte au moins un élément de fixation pour être installé à distance d'un plan de fixation. Le transducteur de son selon l'invention peut fonctionner comme émetteur et comme récepteur de son. L'élément piézoélectrique 35 transforme les tensions électriques en déformations mécaniques et réci- STATE OF THE ART EP-1 791 192 B1 discloses a sound transducer having at least one ribbon or plate-shaped bending wall element, one face of which is equipped with a piezoelectric element and which comprises a basic body. multi-layered without piezoelectric activity. The base body constitutes the support member for the piezoelectric element installed on one face. Both the support member and the base body may have a one or more layer structure. The disadvantage, however, was that the sound transducer having such a structure was poorly resistant to moisture, dust, spray mist, ice, snow or other mechanical piezoelectric element is directly coupled to the base element. Therefore, it is not possible to install such a sound transducer outside, for example, in the case of motor vehicles or robots with direct exposure to the influence of the environment because it does not allow not to guarantee reliable operation. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a sound transducer whose structure allows external use, for example, the installation on the outside of a motor vehicle, by guaranteeing a high operational safety in the long run. term. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the invention is a sound transducer of the type defined above, characterized in that the support element has a sound effect surface and the support element comprises at least one fixing element to be installed at a distance from a fixing plane. The sound transducer according to the invention can function as a transmitter and as a sound receiver. The piezoelectric element 35 transforms the electrical voltages into mechanical and reciprocal deformations.
2 proquement. Ces déformations mécaniques sont émises comme des ondes sonores par le transducteur de son et réciproquement lorsque les ondes sonores sont reçues, elles engendrent des déformations mécaniques. 2 protracted. These mechanical deformations are emitted as sound waves by the sound transducer and vice versa when the sound waves are received, they generate mechanical deformations.
Le coeur de l'invention consiste à ne pas coupler l'élément piézoélectrique directement au plan de fixation. L'élément piézoélectrique avec l'élément de support qui comporte la surface à effet sonore constituent une unité dont le comportement oscillant n'est pas défini par le plan de fixation. Grâce à sa structure, l'élément piézoélectrique est efficacement protégé contre les dommages mécaniques et/ou les influences de l'environnement telles que l'humidité, la poussière, la glace, la neige ou autres. De plus, cette structure a l'avantage de pouvoir installer au moins deux transducteurs de son de façon que la distance entre eux soit inférieure à la demi-longueur d'onde du son dans l'air. Il s'agit d'un montage en réseau qui étend les possibilités de traitement de signal. Pour une fréquence d'ultrasons, par exemple égale à 50 KHz, la longueur d'onde dans l'air est d'environ 7 mm. Cela signifie que les transducteurs ne seront écartés au maximum que d'environ 3,5 mm. Cette distance maximale limite la taille du transducteur, ce qui est réa- lisable grâce à l'invention. Comme les dimensions sont limitées pour le transducteur monté en réseau, on utilise actuellement principalement des éléments MEMS pour des réseaux fonctionnant avec des ultrasons dans l'air. Or, de tels éléments MEMS ne conviennent pas pour être ex-posés à l'humidité, à la poussière ou au brouillard de pulvérisation, à la glace, à la neige ou autres actions mécaniques comme cela a été évoqué ci-dessus. De manière particulièrement avantageuse, la surface comporte une partie en relief de forme plate, à effet sonore. On peut envisager différentes formes géométriques, telles que par exemple, des surfaces triangulaires, rectangulaires ou circulaires. Suivant la forme de la surface, on aura un comportement différent à l'émission par rayonnement pour le transducteur de son. On peut également envisager des surfaces rendues rugueuses ou munies d'un profil pour modifier la caractéristique de rayonnement sonore du transducteur de son. La hau- teur de la partie en relief peut également être modifiée pour séparer The heart of the invention is not to couple the piezoelectric element directly to the attachment plane. The piezoelectric element with the support element which comprises the sound effect surface constitutes a unit whose oscillating behavior is not defined by the fixing plane. Thanks to its structure, the piezoelectric element is effectively protected against mechanical damage and / or environmental influences such as humidity, dust, ice, snow or other. In addition, this structure has the advantage of being able to install at least two sound transducers so that the distance between them is less than the half-wavelength of the sound in the air. This is a network mount that extends signal processing capabilities. For an ultrasound frequency, for example equal to 50 KHz, the wavelength in the air is about 7 mm. This means that the transducers will be spaced at most only about 3.5 mm. This maximum distance limits the size of the transducer, which is achievable thanks to the invention. As the dimensions are limited for the networked transducer, at present MEMS elements are mainly used for networks operating with ultrasound in the air. However, such MEMS elements are not suitable for being exposed to moisture, dust or spray mist, ice, snow or other mechanical actions as mentioned above. Particularly advantageously, the surface comprises a relief portion of flat shape, sound effect. It is possible to envisage different geometric shapes, such as, for example, triangular, rectangular or circular surfaces. Depending on the shape of the surface, one will have a different behavior to radiation emission for the sound transducer. Roughened or profiled surfaces may also be contemplated to alter the sound radiating characteristic of the sound transducer. The height of the raised part can also be modified to separate
3 géométriquement la surface à effet sonore et l'élément de support. Cette solution a l'avantage de pouvoir utiliser un écran protecteur muni d'un orifice ayant la forme de la surface à effet sonore pour guider la surface à effet sonore. On peut ainsi découpler l'élément piézoélectrique et la surface à effet sonore pour que les influences perturbatrices de l'environnement ne s'appliquent pas directement à la surface à effet sonore. Suivant un autre développement, l'élément de fixation et l'élément de support sont réalisés dans le même matériau ou dans des matériaux différents. On peut ainsi avoir un comportement oscillant différent grâce à l'utilisation de différents matériaux. Dans la mesure où l'élément de fixation et l'élément de support sont réalisés dans le même matériau, on aura une fabrication simple et économique. Dans le cas d'une conception avec des matériaux différents pour l'élément de fixa- tion et l'élément de support, on pourra influencer de manière simple et définie le comportement oscillant du transducteur de son grâce à la sélection du matériau. On peut également envisager de réaliser le plan de fixation en une seule pièce avec l'élément de support. L'élément de support peut être installé sur l'élément de fixation par collage ou soudage. 3 geometrically the sound effect surface and the support element. This solution has the advantage of being able to use a protective screen provided with an orifice having the shape of the sound effect surface for guiding the sound effect surface. It is thus possible to decouple the piezoelectric element and the sound effect surface so that the disturbing influences of the environment do not apply directly to the sound effect surface. According to another development, the fixing element and the support element are made of the same material or in different materials. It can thus have a different oscillating behavior through the use of different materials. Insofar as the fastening element and the support element are made of the same material, there will be a simple and economical manufacture. In the case of a design with different materials for the fixing element and the support element, the oscillating behavior of the sound transducer can be influenced in a simple and definite way by the selection of the material. One can also consider making the attachment plane in one piece with the support member. The support member may be installed on the fastener by gluing or welding.
On peut également réaliser l'élément de support, l'élément de fixation et le plan de fixation en une seule pièce et dans le même matériau. On peut, pour cela, envisager différents matériaux. Il est avantageux que l'élément de fixation et/ou l'élément de support comportent des matériaux tels qu'un métal, notamment un métal léger comme l'aluminium ou une céramique ou une matière plastique. Cela permet de modifier le comportement oscillant de la surface à effet sonore en fonction de ce qui est demandé. Suivant un autre développement avantageux, l'élément de fixation est installé à angle droit sur l'élément de support. Cela sim- plifie la structure d'ensemble. On peut également envisager un élément de fixation en forme U. Le montage de l'élément de fixation sur le plan de fixation peut se faire par soudage ou collage. On peut également fixer l'élément au plan de fixation par vissage. La réalisation en forme de U permet d'installer l'élément piézoélectrique sur la face inférieure de cette forme en U pour que l'élément piézoélectrique soit protégé par l'élément It is also possible to realize the support element, the fastening element and the fastening plane in one piece and in the same material. We can, for this, consider different materials. It is advantageous that the fastening element and / or the support element comprise materials such as a metal, in particular a light metal such as aluminum or a ceramic or a plastic material. This makes it possible to modify the oscillating behavior of the sound effect surface according to what is requested. According to another advantageous development, the fastening element is installed at right angles to the support element. This simplifies the overall structure. It is also possible to envisage a U-shaped fastening element. Mounting of the fastening element on the fastening plane can be done by welding or gluing. The element can also be fixed to the fastening plane by screwing. The U-shaped embodiment makes it possible to install the piezoelectric element on the lower face of this U-shape so that the piezoelectric element is protected by the element.
4 de fixation. D'autres formes sont envisageables avec deux ou plusieurs éléments de fixation de forme en U réunis pour constituer un seul élément de fixation. Selon un développement avantageux, la partie en relief, de forme plate, à effet sonore et l'élément de support sont réalisés dans le même matériau, ce qui simplifie la fabrication des deux éléments, celle de la partie en relief en forme de surface à effet sonore et aussi celle de l'élément de support. Cette construction permet de réduire de manière significative le coût de fabrication de l'ensemble de la structure. En outre, cela permet d'influencer le comportement oscillant suivant le matériau utilisé. Selon un développement avantageux, l'élément piézoélectrique est installé sur l'élément de fixation. On a ainsi plusieurs possibilités pour modifier le comportement oscillant. L'élément piézoélectrique 15 peut être installé également sur la surface latérale dans le cas d'un élément de fixation en forme de U. Si l'on juxtapose plusieurs transducteurs de son pour former un réseau linéaire, il est avantageux que la largeur de l'élément piézoélectrique ne soit pas supérieure à celle de l'élément de fixation. Cela permet de coupler les transducteurs à ultra- 20 son en les juxtaposant directement, aboutissant à une réalisation dont la dimension est inférieure ou égale à la demi-longueur d'onde du son dans l'air. Limiter la surface à effet sonore dans une seconde dimension permet d'utiliser des réseaux linéaires ou des réseaux linéaires avec des éléments supplémentaires. Les éléments de fixation peuvent être instal- 25 lés dans un plan de fixation rigide en flexion. La dimension du plan de fixation correspond alors à la surface utilisée pour fixer l'élément de fixation sur le plan de fixation. Selon un autre développement préférentiel, dans un montage en réseau à au moins deux transducteurs de son selon l'invention, 30 la distance entre les transducteurs est inférieure à la demi-longueur d'onde du son dans l'air, limitée par la partie en relief en forme de sur-face à effet sonore, ce qui permet de modifier le faisceau d'ultrasons. Cela permet de générer un niveau de pression de son plus important en mode d'émission. En mode de réception, cela garantit une plus grande 35 sensibilité vis-à-vis du son. On a pu ainsi réaliser des transducteurs de son fonctionnant dans l'air, résonnant avec une fréquence de fonctionnement de l'ordre de 48 KHz qui conviennent à la fois pour un réseau et aussi qui sont particulièrement robustes vis-à-vis des influences de l'environnement. La fréquence de fonctionnement de 48 KHz convient 5 tout particulièrement pour la détection de l'environnement avec des ultrasons, car cette plage de fréquence est supérieure à celle des sources de bruits parasites, caractéristiques, l'absorption par l'air n'est pas trop grande et cela ne perturbe pratiquement pas les animaux. Le transducteur de son selon l'invention peut être réalisé en métal, en céramique ou en matière plastique, avec un, deux ou plu-sieurs éléments piézoélectriques. Grâce au choix des matériaux et au respect des dimensions minimales, on a des éléments transducteurs robustes vis-à-vis des effets mécaniques et autres effets de l'environnement. Deux éléments piézoélectriques peuvent être combinés pour que, par comparaison à des transducteurs de son ne comportant qu'un seul élément piézoélectrique, on obtienne des transducteurs de son ayant des propriétés supplémentaires particulières utilisables séparément ou en combinaison. Ces transducteurs se caractérisent par une très grande efficacité du rayonnement sonore ou de la sensibilité à la réception du son. On peut également commuter rapidement entre le mode d'émission et le mode de réception. En outre, cela permet le diagnostic propre des caractéristiques mécaniques d'oscillations. Dessins La présente invention sera décrite, ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation de transducteurs de son représentés dans les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un transducteur de son en forme de U, - la figure 2 est une vue schématique d'un transducteur de son ayant une partie en relief, de forme plate, à effet sonore, - la figure 3 est une vue schématique d'un transducteur de son équipé d'un élément piézoélectrique installé latéralement sur un élément de fixation, 4 fixing. Other shapes are conceivable with two or more U-shaped fasteners united to form a single fastener. According to an advantageous development, the raised portion, of flat shape, sound effect and the support element are made of the same material, which simplifies the manufacture of the two elements, that of the raised portion in the form of a surface. sound effect and also that of the support element. This construction significantly reduces the manufacturing cost of the entire structure. In addition, this makes it possible to influence the oscillating behavior according to the material used. According to an advantageous development, the piezoelectric element is installed on the fixing element. There are thus several possibilities for modifying the oscillating behavior. The piezoelectric element 15 can also be installed on the lateral surface in the case of a U-shaped fastening element. If several sound transducers are juxtaposed to form a linear array, it is advantageous that the width of the piezoelectric element is not greater than that of the fastener. This makes it possible to couple the ultrasonic transducers by juxtaposing them directly, resulting in an embodiment whose size is less than or equal to the half-wavelength of the sound in the air. Limiting the sound effect surface in a second dimension allows the use of linear arrays or linear arrays with additional elements. The fasteners may be installed in a rigid flexural attachment plane. The dimension of the fastening plane then corresponds to the surface used to fix the fastening element on the fastening plane. According to another preferred development, in an array of at least two sound transducers according to the invention, the distance between the transducers is less than the half-wavelength of the sound in the air, limited by the part relief in the form of a surface-effect sound effect, which makes it possible to modify the ultrasound beam. This makes it possible to generate a level of sound pressure in the transmission mode. In receive mode, this ensures a greater sensitivity to sound. It has thus been possible to produce sound transducers operating in the air, resonating with an operating frequency of the order of 48 KHz which are suitable both for a network and also which are particularly robust with respect to the influences of the environment. The operating frequency of 48 KHz is particularly suitable for the detection of the environment with ultrasound, since this frequency range is greater than that of the sources of spurious noise, characteristics, the absorption by air is not Too big and it hardly disturbs the animals. The sound transducer according to the invention can be made of metal, ceramic or plastic with one, two or more piezoelectric elements. Thanks to the choice of materials and the respect of minimum dimensions, we have robust transducer elements with respect to mechanical effects and other effects of the environment. Two piezoelectric elements may be combined so that, in comparison with sound transducers having only one piezoelectric element, sound transducers are obtained having particular additional properties usable separately or in combination. These transducers are characterized by a very high efficiency of sound radiation or sensitivity to the reception of sound. It is also possible to quickly switch between the transmission mode and the reception mode. In addition, this allows the proper diagnosis of the mechanical characteristics of oscillations. Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail by means of exemplary embodiments of sound transducers shown in the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of a transducer of Figure 2 is a diagrammatic view of a sound transducer having a raised portion, of flat shape, with a sound effect; - Figure 3 is a schematic view of a sound transducer equipped with a piezoelectric element installed laterally on a fastener,
6 la figure 4 est une vue schématique d'un transducteur de son comportant plusieurs éléments piézoélectriques portés, chacun, par un élément de fixation et l'élément de support, - la figure 5 est une vue schématique d'un transducteur de son dont l'élément de fixation n'est pas symétrique, de même que l'élément de support, - la figure 6 est une vue schématique d'un montage en réseau de deux transducteurs de son. Description de modes de réalisation La figure 1 est une vue schématique d'un transducteur de son 1 selon l'invention. L'élément de support 12 comporte deux éléments de fixation 20, l'ensemble ayant une forme de U. L'élément de support 12 a une surface 13 à effet sonore, l'ensemble de la surface de l'élément de support 12 fonctionnant comme surface à effet sonore 13. Fig. 4 is a schematic view of a sound transducer having a plurality of piezoelectric elements each carried by a fastener and the support member; Fig. 5 is a schematic view of a sound transducer; the fastening element is not symmetrical, as is the support element; and FIG. 6 is a schematic view of an array of two sound transducers. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a sound transducer 1 according to the invention. The support member 12 has two fasteners 20, the assembly having a U-shape. The support member 12 has a sound effect surface 13, the entire surface of the support member 12 operating as a sound effect surface 13.
La largeur 16 de l'élément de support 12 correspond exactement à la largeur 22 de l'élément de fixation 20. Un élément piézoélectrique 10 est installé solidairement sur la face opposée à la surface à effet sonore 13 sous l'élément de support 12. Les éléments de fixation 20 sont couplés mécaniquement et/ ou par la matière, à un plan de fixation 30. The width 16 of the support element 12 corresponds exactly to the width 22 of the fastening element 20. A piezoelectric element 10 is integrally installed on the face opposite to the sound effect surface 13 under the support element 12. The fastening elements 20 are coupled mechanically and / or by the material to a fastening plane 30.
L'élément piézoélectrique 10 peut être collé ou soudé à l'élément de support 12. La même remarque s'applique aux fixations de l'élément de support 20 au plan de fixation 30 ; dans ce cas également, on peut envisager une liaison vissée en ce que l'on visse les éléments de fixation 20 au plan de fixation 30. L'élément de support 12 de la figure 1 est réalisé dans la même matière et en une seule pièce avec les deux éléments de fixation 20. La figure 2 montre schématiquement un autre transducteur de son 1 dont l'élément de support 12 est muni d'une partie en relief 14 de forme plate, servant de surface à effet sonore 13. La partie en relief ou en saillie 14, plate, peut avoir différentes formes géométriques notamment une forme de cercle, de triangle ou de rectangle et elle est réalisée dans la même matière que l'élément de support 12. Par ailleurs, le transducteur de son 1 de la figure 2 n'a pas de différence technique par rapport au transducteur 1 décrit en relation avec la figure 1. Dans le cas présent, la largeur 22 des deux éléments de fixation 20 est égale à The piezoelectric element 10 may be glued or welded to the support member 12. The same applies to the fasteners of the support member 20 to the attachment plane 30; in this case also, it is possible to envisage a connection screwed in that the fastening elements 20 are screwed to the fastening plane 30. The support element 12 of FIG. 1 is made of the same material and in one piece with the two fixing elements 20. FIG. 2 schematically shows another sound transducer 1 whose supporting element 12 is provided with a raised part 14 of flat shape, serving as a sound effect surface 13. The part in Embossed or protruding 14, flat, can have different geometric shapes including a circle, triangle or rectangle and is made of the same material as the support element 12. Moreover, the sound transducer 1 of the FIG. 2 has no technical difference with respect to the transducer 1 described with reference to FIG. 1. In the present case, the width 22 of the two fastening elements 20 is equal to
7 la largeur 16 de l'élément de support 12 ; les éléments de fixation 20 sont respectivement couplés au plan de fixation 30 et le transducteur de son 1 a globalement une forme de U. La figure 3 est une vue schématique d'un autre transduc- teur de son 1 ne comportant qu'un élément piézoélectrique 10. Ce transducteur de son 1 a globalement une forme parallélépipédique qui, à l'exception de la partie en relief 14 de forme plate, sert de surface à effet sonore 13. Cette partie en relief 14 de forme plate peut avoir différentes formes géométriques, en particulier celle d'un cercle, d'un triangle ou d'un rectangle. Le transducteur de son 1 de forme parallélépipédique a une cavité ou découpe 24 également de forme parallélépipédique. Le transducteur de son 1 est fixé par l'élément de fixation 20 qui a globalement une forme de U et dont la traverse inférieure de cette forme de U de grande surface s'étend sur toute la largeur 22 et la ion- gueur du transducteur de son 1 en étant reliée au plan de fixation 30. Les deux branches verticales de l'élément de fixation 20 en forme de U sont géométriquement identiques et portent, par leur extrémité supérieure, l'élément de support 12 en forme de barre, disposé horizontale-ment. L'élément piézoélectrique 10 générant l'oscillation est installé extérieurement sur un côté d'une branche de l'élément de fixation 20 en forme de U. L'élément de support 12 en forme de barre, dirigé horizontalement, est lui-même plat (hauteur de l'élément de support 12 en forme de barre) pour améliorer le comportement oscillant. La hauteur de l'élément de support 12 en forme de barre correspond sensiblement à la demi-largeur 22 de l'élément de fixation 20 ou à la demi-largeur 16 de l'élément de support 12. L'élément de support 12 est installé grâce à l'élément de fixation 20 en forme de U, significativement au-dessus du plan de fixation 30 ; la distance entre le plan de fixation 30 et l'élément de support 12 correspond sensiblement à la longueur de l'élément 12. 7 the width 16 of the support member 12; the fastening elements 20 are respectively coupled to the fastening plane 30 and the sound transducer 1 is generally U-shaped. FIG. 3 is a schematic view of another sound transducer 1 having only one piezoelectric element 10. This sound transducer 1 generally has a parallelepipedal shape which, with the exception of the raised portion 14 of flat shape, serves as a sound effect surface 13. This raised portion 14 of flat shape can have different geometric shapes, in particular that of a circle, a triangle or a rectangle. The sound transducer 1 of parallelepipedal shape has a cavity or cutout 24 also of parallelepipedal shape. The sound transducer 1 is fixed by the generally U-shaped fastening element 20 and the lower cross-member of this large-area U-shape extends across the entire width 22 and the ionizer of the transducer. its 1 being connected to the attachment plane 30. The two vertical branches of the U-shaped fastening element 20 are geometrically identical and bear, by their upper end, the support member 12 in the form of a bar, arranged horizontally -is lying. The piezoelectric element 10 generating the oscillation is installed externally on one side of a branch of the U-shaped fastener 20. The horizontal bar-shaped support member 12 is itself flat (Height of the support member 12 in the form of a bar) to improve the oscillating behavior. The height of the bar-shaped support element 12 corresponds substantially to the half-width 22 of the fastening element 20 or to the half-width 16 of the support element 12. The support element 12 is installed thanks to the U-shaped fastening element 20, significantly above the fastening plane 30; the distance between the fixing plane 30 and the support element 12 corresponds substantially to the length of the element 12.
En conséquence, la coupe longitudinale du transducteur de son 1 a également une périphérie extérieure carrée. La figure 4 montre schématiquement un transducteur de son 1 (analogue à celui de la figure 1) avec plusieurs éléments piézoélectriques 10 installés sur les éléments de fixation 20 et sur l'élément de support 12. Un élément piézoélectrique 10 est chaque fois installé laté- Accordingly, the longitudinal section of the sound transducer 1 also has a square outer periphery. FIG. 4 schematically shows a sound transducer 1 (similar to that of FIG. 1) with several piezoelectric elements 10 installed on the fastening elements 20 and on the support element 12. A piezoelectric element 10 is each installed laterally.
8 ralement à l'extérieur sur les branches de l'élément de fixation 20 en forme de U ; en option, un troisième élément piézoélectrique 10 est installé sous l'élément de support 12 à l'opposé de la partie en relief 14 de forme rectangulaire ; cet élément piézoélectrique se trouve dans la cavi- té 24. La partie en relief 14 de forme rectangulaire est située au milieu du côté supérieur de l'élément de support 12. La largeur 16 de l'élément de support 12 est égale à la largeur 22 de l'élément de fixation 20. La figure 5 montre schématiquement une réalisation non symétrique d'un transducteur de son 1 qui a également une forme pa- rallélépipédique (comme celle des figures 3 et 4) ; toutefois, la cavité parallélépipédique 24 est située de manière asymétrique par rapport à la hauteur et la longueur de la forme de base. Au milieu au-dessus de la cavité parallélépipédique 24, se trouve la partie en relief 14 de forme parallélépipédique dépassant sur côté supérieur de l'élément de support 12. Les deux branches de l'élément de fixation 20 en forme de U ont des épaisseurs différentes. La branche mince de l'élément de fixation 20 porte deux éléments piézoélectriques 10 installés chacun sur le côté de la branche de fixation 20, à savoir l'un sur le côté intérieur de la cavité parallélépipédique 24 et l'autre sur le côté extérieur opposé. La largeur des éléments piézoélectriques 10 correspond à la largeur 16 de l'élément de support 12. La longueur des éléments piézoélectriques 10 correspond, pour l'essentiel, à. la longueur ou à la hauteur du côté intérieur de la branche de l'élément de fixation 20. En utilisant plusieurs éléments piézoélectriques 10, on peut fixer une caractéristique d'oscillation prédéfinie. La largeur 16 de l'élément de support 12 dans le cas présent est égale à la largeur 22 de l'élément de fixation 20. La figure 6 montre un montage en réseau 2 comportant deux transducteurs de son 1, représentés schématiquement, qui sont parallèles dans le plan de fixation 30 non représenté dans cette figure. 8 externally on the branches of the U-shaped fastening element 20; optionally, a third piezoelectric element 10 is installed under the support member 12 opposite the raised portion 14 of rectangular shape; this piezoelectric element is in the cavity 24. The rectangularly shaped relief portion 14 is located in the middle of the upper side of the support element 12. The width 16 of the support element 12 is equal to the width Fig. 5 shows schematically a non-symmetrical embodiment of a sound transducer 1 which also has a parallelepipedal shape (like that of Figs. 3 and 4); however, the parallelepipedic cavity 24 is located asymmetrically with respect to the height and length of the basic form. In the middle above the parallelepipedal cavity 24, there is the raised portion 14 of parallelepipedal shape protruding on the upper side of the support element 12. The two branches of the U-shaped fastening element 20 have thicknesses different. The thin branch of the fastener 20 carries two piezoelectric elements 10 each installed on the side of the fastening branch 20, namely one on the inner side of the parallelepipedic cavity 24 and the other on the opposite outer side. . The width of the piezoelectric elements 10 corresponds to the width 16 of the support element 12. The length of the piezoelectric elements 10 corresponds, for the most part, to. the length or height of the inner side of the branch of the fastener 20. By using a plurality of piezoelectric elements 10, a predefined oscillation characteristic can be set. The width 16 of the support element 12 in the present case is equal to the width 22 of the fixing element 20. FIG. 6 shows an array assembly 2 comprising two sound transducers 1, represented schematically, which are parallel in the attachment plane 30 not shown in this figure.
Un intervalle d'air subsiste entre deux transducteurs de son 1, voisins, du montage en réseau 2 pour que l'interaction des deux transducteurs de son 1 soit aussi faible que possible. Il est évident que le montage en réseau 2 peut être complété à la fois en longueur et en largeur par d'autres transducteurs de son 1, adjacents, commandés chacun sépa- rément. Les deux transducteurs de son 1, représentés à titre d'exemple, An air gap remains between two neighboring sound transducers 1 of the array 2 so that the interaction of the two sound transducers 1 is as small as possible. It is evident that the network arrangement 2 can be completed both in length and in width by other adjacent sound transducers 1, each controlled separately. The two sound transducers 1, represented by way of example,
9 ont chacun sur son élément de support 12 une partie en saillie 14 à effet sonore, correspondant pour l'essentiel au transducteur de son 1 de la figure 4 sans le troisième élément piézoélectrique 10 qui était prévu sur le côté intérieur de l'élément de support 13. Les deux côtés exté- rieurs des branches de l'élément de fixation 20 portent, chacun, un élément piézoélectrique 10. Ce montage en réseau 2 permet de générer un faisceau d'ultrasons à variation dynamique. On peut également réaliser le montage en réseau 2 avec les transducteurs de son 1 déjà décrits. On peut, en outre, envisager un montage mélangé, composé de transducteurs de son 1 de formes différentes, regroupés dans un montage en réseau 2.15 NOMENCLATURE 9 each have on its support member 12 a protruding portion 14 with a sound effect, substantially corresponding to the sound transducer 1 of FIG. 4 without the third piezoelectric element 10 which was provided on the inner side of the 13. The two outer sides of the branches of the fixing element 20 each carry a piezoelectric element 10. This network arrangement 2 makes it possible to generate a dynamically varying ultrasound beam. It is also possible to mount the network 2 with the sound transducers 1 already described. In addition, it is possible to envisage a mixed assembly composed of sound transducers 1 of different shapes, grouped together in a network arrangement 2.15 NOMENCLATURE
1 Transducteur de son 2 Montage en réseau 12 Elément de support 13 Surface à effet sonore 14 Partie en saillie et plate 16 Largeur de l'élément de support 12 20 Elément de fixation en forme de U 22 Largeur de l'élément de fixation 20 24 Cavité / découpe de forme parallélépipédique 30 Plan de fixation15 1 Sound transducer 2 Network mounting 12 Support element 13 Sound effect surface 14 Projecting and flat part 16 Width of support element 12 20 U-shaped fastening element 22 Width of fastening element 20 24 Cavity / cut of parallelepiped shape 30 Fixation plan15
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