RU71496U1 - Электроакустический преобразователь - Google Patents

Электроакустический преобразователь Download PDF

Info

Publication number
RU71496U1
RU71496U1 RU2007136866/22U RU2007136866U RU71496U1 RU 71496 U1 RU71496 U1 RU 71496U1 RU 2007136866/22 U RU2007136866/22 U RU 2007136866/22U RU 2007136866 U RU2007136866 U RU 2007136866U RU 71496 U1 RU71496 U1 RU 71496U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
piezoelectric element
sound
housing
transducer
Prior art date
Application number
RU2007136866/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Филиппович Гейер
Владимир Иванович Егоров
Владимир Владимирович Волков
Алла Владимировна Половец
Original Assignee
Анатолий Филиппович Гейер
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 Анатолий Филиппович Гейер filed Critical Анатолий Филиппович Гейер
Priority to RU2007136866/22U priority Critical patent/RU71496U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU71496U1 publication Critical patent/RU71496U1/ru

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к пьезоэлектрическим электроакустическим преобразователям, используемым в качестве средств звукового оповещения. Технический результат заключается в увеличении громкости звучания и повышении устойчивости к внешним ударным воздействиям. Преобразователь содержит круглый биморфный пьезоэлемент и круглую мембрану с плоской и выпуклой частями. Биморфный пьезоэлемент соединен по периферии с основанием выпуклой части мембраны, а внешняя окружность плоской части мембраны соединена с боковой стенкой корпуса. Устойчивость к внешним механическим воздействиям обусловлена тем, что все соединения элементов преобразователя осуществлены по окружностям, а наличие плоской части мембраны увеличивает эффективную излучающую поверхность и громкость звучания. Дополнительное преимущество полезной модели состоит в том, что мембрана преобразователя может выполнять функцию элемента корпуса, в котором можно разместить электронную плату генератора звуковой частоты. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к электроакустической технике, в частности, к пьезоэлектрическим электроакустическим преобразователям, используемым в качестве средств звукового оповещения в системах охранной и пожарной сигнализации.
В известных пьезоэлектрических электроакустических преобразователях в качестве источника колебаний звуковой частоты применяются биморфные пьезоэлементы, обычно круглой формы. Известен электроакустический преобразователь, содержащий круглый биморфный пьезоэлемент, закрепленный по периферии в корпусе, снабженном отверстиями для выхода звука. В данном устройстве биморфный пьезоэлемент является одновременно как источником звуковых колебаний, так и элементом, излучающим звуковые волны (патент Японии 61139200, Н04R 1/22, 17/00, 1986).
Недостаток данного устройства заключается в том, что электроакустические преобразователи подобного типа не обеспечивают достаточную громкость звучания.
Для увеличения звукового давления используют дополнительные элементы - мембраны, диффузоры, связанные с источником колебаний. Известен электроакустический преобразователь, использующий в качестве источника колебаний биморфный пьезоэлемент, к центральной части которого прикреплена вершина легкой конусной мембраны, основание которой прикреплено к внутренней части корпуса с обеспечением возможности ее осевого перемещения. Таким образом, основным звукоизлучающим элементом становится конусная мембрана, которая приводится в движение центральной частью пьезоэлемента, имеющей наибольшую
амплитуду колебаний. В этом случае достигается увеличение громкости звучания благодаря большей площади излучаемой поверхности и лучшему акустическому согласованию со средой (патент США 4035672, H01L 41/04, 1977).
Недостатком данной конструкции является низкая устойчивость к внешним механическим воздействиям.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является электроакустический преобразователь, содержащий корпус, круглый биморфный пьезоэлемент, выпуклую мембрану, основание которой соединено по периферии с пьезоэлементом. Центральная часть пьезоэлемента, посредством держателя, соединена с основанием корпуса (патент РФ 2014758, H01R 17/00, 1994).
Однако, этот электроакустический преобразователь также обладает недостаточной устойчивостью к ударным воздействиям, так как закреплен в одной, центральной, точке. Кроме того, преобразователь не обеспечивает достаточную громкость звучания, так как площадь излучающей поверхности мембраны, будучи соединенной по периферии с пьезоэлементом, ограничена площадью пьезоэлемента.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка конструкции электроакустического преобразователя, которая обеспечивает увеличение устойчивости к ударным воздействиям и увеличение громкости звучания.
Технический результат достигается тем, что в электроакустическом преобразователе, содержащем корпус, круглый биморфный пьезоэлемент и выпуклую мембрану, основание которой соединено по периферии с пьезоэлементом, мембрана имеет плоскую кольцевую часть, соединенную по наружной окружности с боковой стенкой корпуса. В центре выпуклой части мембраны выполнено отверстие диаметром 0,1-0,2 от диаметра основания выпуклой части. Высокая устойчивость электроакустического
преобразователя обусловлена тем, что плоская часть мембраны и биморфный пьезоэлемент находятся в одной плоскости, то есть отсутствуют моменты сил при ударах, а их соединение между собой и боковой стенкой корпуса осуществлено по окружностям. Увеличению прочности также способствует наличие выпуклой части мембраны в силу ее естественной жесткости. Благодаря наличию плоской части мембраны увеличивается эффективная излучающая поверхность и, соответственно, громкость звучания.
Дополнительным техническим результатом полезной модели является то, что, благодаря достаточно высокой прочности мембраны, последняя может выполнять двойную функцию, то есть излучать звук и быть элементом корпуса. В этом случае внутреннее пространство свободно для размещения электронной платы, например звукового генератора.
Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами графических изображений.
Фиг.1. Схематическое изображение электроакустического преобразователя.
Фиг.2. Распределение колебательного смещения точек излучающей поверхности мембраны вдоль диаметра.
Фиг.3. Распределение колебательного смещения точек внутренней поверхности преобразователя вдоль диаметра.
Фиг.4. Пример осуществления полезной модели.
На фиг.1 изображен преобразователь в разрезе по вертикали вдоль диаметра. Он содержит мембрану 1, биморфный пьезоэлемент 2 и фрагмент боковой стенки 3 корпуса. В центре выпуклой части мембраны выполнено отверстие 4, диаметр которого составляет 0,1-0,2 от диаметра основания выпуклой части и подобран экспериментально. Наличие отверстия способствует выравниванию динамического давления в полости между пьезоэлементом и выпуклой частью мембраны и дает некоторое увеличение
громкости звучания. Буквами «а», «b» и «с» отмечены совокупности точек поверхностей, соответствующих нулевым и максимальным значения колебательных перемещений.
На фиг.2 показано распределение колебательных перемещений точек излучающей (внешней) поверхности в некоторый момент времени. В точках «а» смещение равно нулю в силу закрепления мембраны в боковой стенке. При переходе от точек «а» к точкам «b» смещение монотонно увеличивается до максимума и остается постоянным на поверхности, ограниченной совокупностью точек «b» в силу естественной жесткости этой выпуклой поверхности. Очевидно, что в этом случае, когда на всей поверхности знак колебательных смещений одинаков, излучение будет наиболее эффективным.
На фиг.3 показано распределение колебательного смещения нижней (внутренней) плоской поверхности преобразователя в тот же самый момент времени. Смещение совокупностей точек на нижней стороне плоской части мембраны, очевидно, совпадает с фиг.2. При переходе от совокупности точек «b» к совокупности точек «с» смещение уменьшается до нуля, так как совокупность точек «с» представляет собой узловую окружность при колебаниях биморфного пьезоэлемента. В центре биморфного пьезоэлемента смещение вновь максимально, но имеет противоположный знак. Очевидно, что при таком распределении смещений излучение со стороны нижней плоской поверхности (внутрь корпуса) будет неэффективным.
Ниже приводится пример осуществления полезной модели в качестве средства звукового оповещения. Конструкция электроакустического преобразователя изображена на фиг.4 и включает в себя мембрану с плоской кольцевой частью 5 и выпуклой частью 6. Мембрана одновременно является верхней частью корпуса. В центре выпуклой части мембраны выполнено отверстие 4. Боковая стенка 3 корпуса выполнена с
возвышающимся изгибом 7 на высоту выпуклой части 6 для дополнительной защиты мембраны. Мембрана и боковая стенка корпуса изготовлены из пластмассы, как единая деталь, методом литья. К основанию выпуклой части приклеен биморфный пьезоэлемент, состоящий из склеенных между собой металлической пластины 8 и пьезокерамического диска 9 меньшего диаметра. Внутреннее пространство корпуса предназначено для размещения платы генератора электрических колебаний звуковой частоты (не показана). Выход генератора подключается к проводам 10, припаянным к нижней поверхности металлической пластины 8 и к нижнему электроду пьезокерамического диска 9.
Устройство работает следующим образом. При подаче на биморфный пьезоэлемент посредством проводов 10 переменного напряжения звуковой частоты пьезоэлемент совершает изгибные колебания относительно кольцевой линии, обозначенной на фиг.1 совокупностью точек «с». Периферийная часть пьезоэлемента приводит в колебательное движение мембрану. При этом все точки поверхности выпуклой части колеблются с одинаковой амплитудой. Горизонтальная, плоская, часть мембраны не препятствует этим движениям, однако амплитуда ее колебаний монотонно уменьшается, практически до нуля, в месте соединения с боковой стенкой.

Claims (2)

1. Электроакустический преобразователь, содержащий корпус, круглый биморфный пьезоэлемент и выпуклую мембрану, основание которой соединено по периферии с пьезоэлементом, отличающийся тем, что мембрана имеет плоскую кольцевую часть, соединенную по наружной окружности с боковой стенкой корпуса.
2. Электроакустический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в центре выпуклой части мембраны выполнено отверстие диаметром 0,1-0,2 от диаметра основания выпуклой части.
Figure 00000001
RU2007136866/22U 2007-10-04 2007-10-04 Электроакустический преобразователь RU71496U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136866/22U RU71496U1 (ru) 2007-10-04 2007-10-04 Электроакустический преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136866/22U RU71496U1 (ru) 2007-10-04 2007-10-04 Электроакустический преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71496U1 true RU71496U1 (ru) 2008-03-10

Family

ID=39281461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007136866/22U RU71496U1 (ru) 2007-10-04 2007-10-04 Электроакустический преобразователь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71496U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561341C2 (ru) * 2014-01-17 2015-08-27 Владимир Борисович Комиссаренко Электроакустический преобразователь

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561341C2 (ru) * 2014-01-17 2015-08-27 Владимир Борисович Комиссаренко Электроакустический преобразователь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0874351A2 (en) Ultrasonic transmitter-receiver
US4414436A (en) Narrow-frequency band acoustic transducer
CN106575498A (zh) 发声装置
RU71496U1 (ru) Электроакустический преобразователь
JP4525420B2 (ja) 圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた携帯電子機器
JPWO2012060046A1 (ja) 電子機器
CN103262575A (zh) 振荡器设备和电子仪器
KR102250987B1 (ko) 압축형 가속도 센서 및 이의 조립 방법
RU2647509C1 (ru) Электроакустический преобразователь
RU2561341C2 (ru) Электроакустический преобразователь
KR20220000958U (ko) 초음파 트랜스듀서 조립체
JP2010157886A (ja) 圧電音響装置
JP6622638B2 (ja) コンタクトマイクロホンエレメント及びその製造方法
US9207645B2 (en) Acoustic radiating membrane for a musical watch
US9658601B2 (en) Acoustic radiating membrane for a musical watch
CN105527819A (zh) 用于报时手表的声辐射膜装置
JP6323562B2 (ja) 圧電振動装置の駆動装置及び駆動方法
KR100554874B1 (ko) 압전 스피커
JP2013172237A (ja) 電気音響変換器及び電子機器
JP2010157885A (ja) 圧電スピーカ
CN216905287U (zh) 声学装置
KR200470232Y1 (ko) 압전 스피커
JP5454532B2 (ja) 屈曲型送受波器
JP6221135B2 (ja) 超音波発音体、超音波素子およびこれを用いたパラメトリックスピーカ
CN217113819U (zh) 防水冲击的蜂鸣器结构

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Effective date: 20100804

QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110817

QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120828

QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20130821