RU2647509C1 - Electroacoustical transducer - Google Patents

Electroacoustical transducer Download PDF

Info

Publication number
RU2647509C1
RU2647509C1 RU2016149274A RU2016149274A RU2647509C1 RU 2647509 C1 RU2647509 C1 RU 2647509C1 RU 2016149274 A RU2016149274 A RU 2016149274A RU 2016149274 A RU2016149274 A RU 2016149274A RU 2647509 C1 RU2647509 C1 RU 2647509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
convex membrane
cylindrical body
transducer
common flat
Prior art date
Application number
RU2016149274A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Комиссаренко
Original Assignee
Владимир Борисович Комиссаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Борисович Комиссаренко filed Critical Владимир Борисович Комиссаренко
Priority to RU2016149274A priority Critical patent/RU2647509C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647509C1 publication Critical patent/RU2647509C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers

Landscapes

  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

FIELD: acoustics.
SUBSTANCE: invention relates to acoustics, particularly to a piezoelectric electroacoustical transducers. Electroacoustical transducer comprises an alternating voltage generator, a cylindrical body coaxially disposed therein, a circular bimorph with two piezoelements, fastened with a convex membrane above it and a common flat annular holder, is equipped, over the convex membrane, with an acoustic reflective screen with peripheral nodes to coaxially fasten the transducer to the cylindrical body.
EFFECT: technical result is increased acoustic pressure by 2, narrowing of acoustic oscillation emission pattern, increased efficiency, increased action range.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пьезоэлектрическим электроакустическим преобразователям и может использоваться в качестве источника акустических колебаний с повышенным акустическим давлением, например, в системах звукового оповещения, охранной и пожарной сигнализации, излучателях акустических колебаний дальнего действия и в других целях.The invention relates to piezoelectric electro-acoustic transducers and can be used as a source of acoustic vibrations with increased acoustic pressure, for example, in sound warning systems, security and fire alarms, long-range acoustic oscillators and for other purposes.

Известен электроакустический преобразователь, содержащий генератор переменного напряжения, цилиндрический корпус (в аналоге не упомянут как несущественный для него признак, показано лишь его основание), соосно расположенные в нем круглый пьезоэлемент (это может быть и пьезоблок, например биморф с двумя пьезоэлементами), скрепленный с выпуклой мембраной над ним, и держатель (RU 2014758 С1 5, H04R 17/00, 15.06.94).Known electro-acoustic transducer containing an alternating voltage generator, a cylindrical body (not mentioned as an attribute insignificant for it, only its base is shown), a circular piezoelectric element coaxially located in it (it can be a piezoelectric unit, for example a bimorph with two piezoelectric elements), bonded with a convex membrane above it, and a holder (RU 2014758 C1 5, H04R 17/00, 06/15/94).

Технический недостаток известного электроакустического преобразователя: обладает недостаточно высоким акустическим давлением излучаемых колебаний вследствие потерь механических колебаний при креплении центральной части пьезоэлемента на корпусе, излучает акустические колебания с шириной диаграммы направленности более 30 гр.A technical drawback of the known electro-acoustic transducer: it does not have a sufficiently high acoustic pressure of the emitted vibrations due to the loss of mechanical vibrations when the central part of the piezoelectric element is mounted on the housing, it emits acoustic vibrations with a radiation pattern width of more than 30 g.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и решаемой задаче является электроакустический преобразователь, содержащий генератор переменного напряжения, цилиндрический корпус, соосно расположенные в нем круглый биморф с двумя пьезоэлементами, скрепленный с выпуклой мембраной над ним и общим плоским кольцевым держателем (RU 71496 U16, H04R 17/00, 10.03.2008).The closest to the claimed invention by its technical nature and the problem to be solved is an electro-acoustic transducer containing an alternating voltage generator, a cylindrical body, a round bimorph coaxially arranged in it with two piezoelectric elements, fastened with a convex membrane above it and a common flat ring holder (RU 71496 U16, H04R 17/00, 03/10/2008).

Технический недостаток известного электроакустического преобразователя: недостаточное акустическое давление, широкая диаграмма направленности излучаемых акустических колебаний, недостаточные коэффициент полезного действия (КПД) и дальность действия, не имеет механической защиты выпуклой мембраны и общего плоского кольцевого держателя от внешних механических воздействий.The technical disadvantage of the known electro-acoustic transducer: insufficient acoustic pressure, a wide radiation pattern of emitted acoustic vibrations, insufficient efficiency (efficiency) and range, does not have mechanical protection of the convex membrane and the common flat ring holder from external mechanical influences.

Техническая задача: увеличение акустического давления излучаемых колебаний, сужение диаграммы направленности излучения акустических колебаний, повышение КПД, увеличение дальности действия, повышение механической прочности корпуса и защищенности выпуклой мембраны и общего плоского кольцевого держателя от внешних механических воздействий.The technical problem: increasing the acoustic pressure of the emitted vibrations, narrowing the radiation pattern of acoustic vibrations, increasing efficiency, increasing the range, increasing the mechanical strength of the body and the protection of the convex membrane and the common flat ring holder from external mechanical influences.

Согласно изобретению электроакустический преобразователь, содержащий генератор переменного напряжения, цилиндрический корпус, соосно расположенные в нем круглый биморф с двумя пьезоэлементами, скрепленный с выпуклой мембраной над ним и общим плоским кольцевым держателем, снабжен над выпуклой мембраной акустическим отражательным экраном с периферийными узлами соосного крепления его к цилиндрическому корпусу.According to the invention, an electro-acoustic transducer comprising an alternating voltage generator, a cylindrical body, a circular bimorph with two piezoelectric elements coaxially located therein, fastened with a convex membrane above it and a common flat ring holder, provided with an acoustic reflective screen with peripheral nodes for coaxially attaching it to the cylindrical membrane case.

На фиг. 1 показан электроакустический преобразователь, общий вид в диаметральном разрезе А-А согласно фиг. 2.In FIG. 1 shows an electro-acoustic transducer, a general view in diametrical section AA of FIG. 2.

Электроакустический преобразователь содержит генератор переменного напряжения 1, цилиндрический корпус 2, соосно расположенные в нем круглый биморф 3 с двумя пьезоэлементами, скрепленный с выпуклой мембраной 4 над ним и общим плоским кольцевым держателем 5 (одновременно выполняет функции мембраны), а над выпуклой мембраной 4 - акустический отражательный экран 6 (показан плоский, но может быть вогнутый или в виде конуса) с периферийными узлами соосного крепления 7 (например, лепестками, на фиг. 1 не заштрихованы как крепежные элементы) его к цилиндрическому корпусу 2. В совокупности выпуклая мембрана 4 и акустический отражательный экран 6 образуют круглый рупор, направляющий сфазированные акустические колебания к выходу электроакустического преобразователя.The electro-acoustic transducer contains an alternating voltage generator 1, a cylindrical housing 2, a circular bimorph 3 with two piezoelectric elements coaxially located in it, fastened with a convex membrane 4 above it and a common flat ring holder 5 (simultaneously acts as a membrane), and above the convex membrane 4, an acoustic a reflective screen 6 (shown flat, but may be concave or in the form of a cone) with peripheral nodes of the coaxial mount 7 (for example, petals, in Fig. 1 are not shaded as fasteners) it is to indricheskomu housing 2. The plurality of convex membrane 4 and the acoustic reflective screen 6 form a round tube, guiding The phased acoustic vibrations to the output electroacoustic transducer.

В исходном состоянии генератор переменного напряжения 1 выключен. Устройство не излучает акустические колебания.In the initial state, the alternator 1 is turned off. The device does not emit acoustic vibrations.

Электроакустический преобразователь работает следующим образом.Electro-acoustic transducer operates as follows.

От генератора переменного напряжения 1 электрические сигналы поступают к биморфу 3 с двумя пьезоэлементами, который одновременно возбуждает механические колебания на поверхности выпуклой мембраны 4 и общего плоского кольцевого держателя 5. Воздействуя на воздушную среду в акустическом преобразователе, выпуклая мембрана 4 возбуждает в ней акустические колебания, направленные вдоль оси 8. В силу того, что акустические колебания от выпуклой мембраны 4 и плоского кольцевого держателя 5 различны по фазе, их результирующие амплитуды вызывают понижение акустического давления на выходе пьезоэлектрического преобразователя. Этот недостаток устраняет акустический отражательный экран 6, который направляет акустические колебания от выпуклой мембраны 4 в сторону общего плоского кольцевого держателя 5 и тем самым обеспечивается сфазированное взаимодействие акустических колебаний от выпуклой мембраны 4 и общего плоского кольцевого держателя 5, что повышает акустическое давление на выходе преобразователя.From the alternating voltage generator 1, the electrical signals arrive at a bimorph 3 with two piezoelectric elements, which simultaneously excites mechanical vibrations on the surface of the convex membrane 4 and the common flat ring holder 5. By acting on the air in the acoustic transducer, the convex membrane 4 excites acoustic vibrations in it directed along axis 8. Due to the fact that the acoustic vibrations from the convex membrane 4 and the planar ring holder 5 are different in phase, their resulting amplitudes cause lowering the acoustic pressure at the output of the piezoelectric transducer. This disadvantage is eliminated by the acoustic reflective screen 6, which directs the acoustic vibrations from the convex membrane 4 towards the common flat annular holder 5 and thereby provides phased interaction of the acoustic vibrations from the convex membrane 4 and the common flat annular holder 5, which increases the acoustic pressure at the output of the transducer.

Данное изобретение согласно экспериментальным исследованиям увеличивает акустическое давление на выходе электроакустического преобразования в 2 раза (и даже несколько выше), сужает диаграмму направленности излучения акустических колебаний, повышает КПД, увеличивает дальность действия, повышает механическую прочность корпуса и защищенность выпуклой мембраны и общего плоского кольцевого держателя от внешних механических воздействий.According to experimental studies, this invention increases the acoustic pressure at the output of electro-acoustic conversion by 2 times (and even slightly higher), narrows the radiation pattern of acoustic vibrations, increases efficiency, increases the range, increases the mechanical strength of the body and the protection of the convex membrane and the common flat ring holder from external mechanical influences.

Таким образом, решена техническая задача: увеличение акустического давления излучаемых колебаний, сужение диаграммы направленности излучения, повышение КПД, увеличение дальности действия, повышение механической прочности корпуса и защищенности выпуклой мембраны и общего плоского кольцевого держателя от внешних механических воздействий.Thus, the technical problem has been solved: increasing the acoustic pressure of the emitted oscillations, narrowing the radiation pattern, increasing efficiency, increasing the range, increasing the mechanical strength of the body and the protection of the convex membrane and the common flat ring holder from external mechanical influences.

Claims (1)

Электроакустический преобразователь, содержащий генератор переменного напряжения, цилиндрический корпус, соосно расположенные в нем круглый биморф с двумя пьезоэлементами, скрепленный с выпуклой мембраной над ним и общим плоским кольцевым держателем, отличающийся тем, что он снабжен над выпуклой мембраной акустическим отражательным экраном с периферийными узлами соосного крепления его к цилиндрическому корпусу.An electro-acoustic transducer containing an alternating voltage generator, a cylindrical body, a circular bimorph with two piezoelectric elements coaxially located therein, fastened with a convex membrane above it and a common flat ring holder, characterized in that it is equipped with an acoustic reflective screen with peripheral coaxial attachment nodes over the convex membrane him to the cylindrical body.
RU2016149274A 2016-12-14 2016-12-14 Electroacoustical transducer RU2647509C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149274A RU2647509C1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electroacoustical transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149274A RU2647509C1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electroacoustical transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647509C1 true RU2647509C1 (en) 2018-03-16

Family

ID=61629453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149274A RU2647509C1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electroacoustical transducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647509C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182040U1 (en) * 2018-05-08 2018-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Аэрофон" ACOUSTIC TRANSMITTER
RU2716287C1 (en) * 2019-03-12 2020-03-11 Владимир Борисович Комиссаренко Electroacoustic transducer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3716681A (en) * 1970-10-19 1973-02-13 Dynamics Corp Massa Div Piezolectric transducer having spider-like frame structure
US3849679A (en) * 1970-02-12 1974-11-19 Dynamics Corp Massa Div Electroacoustic transducer with controlled beam pattern
US4260928A (en) * 1978-11-09 1981-04-07 General Electric Company Electro-acoustic transducer with horn and reflector
US4768615A (en) * 1986-01-27 1988-09-06 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. Acoustic transducer system
RU2561341C2 (en) * 2014-01-17 2015-08-27 Владимир Борисович Комиссаренко Electroacoustic transducer
RU162340U1 (en) * 2015-09-14 2016-06-10 Анатолий Филиппович Гейер ACOUSTIC TRANSMITTER

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849679A (en) * 1970-02-12 1974-11-19 Dynamics Corp Massa Div Electroacoustic transducer with controlled beam pattern
US3716681A (en) * 1970-10-19 1973-02-13 Dynamics Corp Massa Div Piezolectric transducer having spider-like frame structure
US4260928A (en) * 1978-11-09 1981-04-07 General Electric Company Electro-acoustic transducer with horn and reflector
US4768615A (en) * 1986-01-27 1988-09-06 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. Acoustic transducer system
RU2561341C2 (en) * 2014-01-17 2015-08-27 Владимир Борисович Комиссаренко Electroacoustic transducer
RU162340U1 (en) * 2015-09-14 2016-06-10 Анатолий Филиппович Гейер ACOUSTIC TRANSMITTER

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182040U1 (en) * 2018-05-08 2018-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Аэрофон" ACOUSTIC TRANSMITTER
RU2716287C1 (en) * 2019-03-12 2020-03-11 Владимир Борисович Комиссаренко Electroacoustic transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6870732B2 (en) Vibration device
JP6809228B2 (en) Speaker device
US6087760A (en) Ultrasonic transmitter-receiver
WO2010074206A1 (en) Piezoelectric speaker, piezoelectric audio device employing piezoelectric speaker, and sensor with alert device attached
RU2012141876A (en) LOUDSPEAKER DEVICE AND SOUND OUTPUT METHOD
US4414436A (en) Narrow-frequency band acoustic transducer
JP2010062819A (en) Speaker device
RU2647509C1 (en) Electroacoustical transducer
US3873866A (en) Piezoelectric transducer assembly and method for generating an umbrella shaped radiation pattern
RU2561341C2 (en) Electroacoustic transducer
JP6257552B2 (en) Ultrasonic generator
KR101173937B1 (en) Underwater-use electroacoustic transducer
WO2016103930A1 (en) Speaker device
RU162340U1 (en) ACOUSTIC TRANSMITTER
CN105527819A (en) Acoustic radiating membrane arrangement for a striking watch
RU2716287C1 (en) Electroacoustic transducer
JP5669078B2 (en) Piezoelectric speaker and sensor with alarm using the same
RU2625252C1 (en) Electroacoustic transducer
US3663841A (en) Ultrasonic transducers
RU182040U1 (en) ACOUSTIC TRANSMITTER
RU71496U1 (en) ACOUSTIC TRANSMITTER
RU2795944C1 (en) Horn phased electro-acoustic transducer
US7309942B2 (en) Piezoelectric transducer systems
JP2019097052A (en) Supersonic wave projection device
KR102194418B1 (en) Transducer structure for generating acoustic wave