WO2024089918A1 - 超音波トランスデューサおよびこれを備えるパラメリックスピーカ - Google Patents

Abstract

第１振動板(１１０)と、少なくとも一つの枠体(１２０)と、少なくとも一つの超音波振動子(１３０)とを備える。上記少なくとも一つの枠体(１２０)は、長手方向に延在し、第１振動板(１１０)に接合されている。上記少なくとも一つの超音波振動子(１３０)は、上記少なくとも一つの枠体(１２０)にそれぞれ取り付けられており、第１振動板(１１０)に間隔をあけて対向する。第１振動板(１１０)は、第１振動板(１１０)に直交する方向において上記少なくとも一つの超音波振動子(１３０)とは逆位相で共振振動する。上記少なくとも一つの枠体(１２０)の内側における上記長手方向の寸法は、上記少なくとも一つの枠体(１２０)の内側における上記長手方向と直交する短手方向の寸法の４倍以上である。

Description

超音波トランスデューサおよびこれを備えるパラメリックスピーカ

　本発明は、超音波トランスデューサおよびこれを備えるパラメリックスピーカに関する。

　超指向性音響装置の構成を開示した先行文献として、特開２００３－４７０８５号公報(特許文献１)および特許第６３３３４８０号(特許文献２)がある。特許文献１に記載された超指向性音響装置は、複数の超音波振動子を１枚のプリント基板上に展開し、その外周が略円形状となるように配置することで構成されている。複数の超音波振動子は、設置高さの異なる２群に分けられている。

　特許文献２に記載された超指向性音響装置は、第１超音波エミッタと、第２超音波エミッタとを備える。第２超音波エミッタは、第１超音波エミッタにおける軸心上かつ放射面の前方に配置されている。第２超音波エミッタにより放射された搬送波信号の位相は、第１超音波エミッタにより放射された信号に含まれる搬送波信号の位相に対して逆相である。

特開２００３－４７０８５号公報 特許第６３３３４８０号

　特許文献１に記載された超指向性音響装置においては、設置高さの異なる２群に分けて複数の超音波振動子が配置されており、構成が複雑である。特許文献２に記載された超指向性音響装置においては、第１超音波エミッタの外側に第２超音波エミッタが配置されており、装置が大型化する。

　本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、簡易で小型化された構成で音圧レベルを高くすることができる、超音波トランスデューサおよびこれを備えるパラメリックスピーカを提供することを目的とする。

　本発明に基づく超音波トランスデューサは、第１振動板と、少なくとも一つの枠体と、少なくとも一つの超音波振動子とを備える。上記少なくとも一つの枠体は、長手方向に延在し、第１振動板に接合されている。上記少なくとも一つの超音波振動子は、上記少なくとも一つの枠体にそれぞれ取り付けられており、第１振動板に間隔をあけて対向する。第１振動板は、第１振動板に直交する方向において上記少なくとも一つの超音波振動子とは逆位相で共振振動する。上記少なくとも一つの枠体の内側における上記長手方向の寸法は、上記少なくとも一つの枠体の内側における上記長手方向と直交する短手方向の寸法の４倍以上である。

　本発明によれば、超音波トランスデューサにおいて簡易で小型化された構成で音圧レベルを高くすることができる。

本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサの構成を示す縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが備える枠体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが備える超音波振動子の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが超音波を送信または受信しているときの、有限要素法を用いてシミュレーション解析した変位状態を示す斜視図である。 図５の超音波トランスデューサをＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。 枠体の内側における短手寸法を固定しつつ長手寸法を変化させたときの第１振動板の共振周波数の推移を、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。 枠体の内側における短手寸法を固定しつつ長手寸法を変化させたときの超音波トランスデューサから送信される超音波の音圧の推移を、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。 第１比較例に係る超音波素子アレイの構成を示す斜視図である。 超音波トランスデューサから送信される超音波の音圧と第１振動板の厚みとの関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。 超音波トランスデューサ内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)と第１振動板の厚みとの関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。 本実施形態に係る超音波トランスデューサ、第１変形例に係る超音波トランスデューサおよび第２変形例に係る超音波トランスデューサにおいて、第１振動板の変位と超音波振動子の周波数との関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。 第３変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。 第４変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。 第５変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態１の第６変形例に係る超音波トランスデューサの構成を示す縦断面図である。 本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの構成を示す側面図である。 図１７に示す超音波トランスデューサを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た背面図である。 本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの各構成を積層して接合する工程における積層状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの圧電体を切断する工程における第１方向(Ｘ軸方向)の位置関係を示す平面図である。 本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサが超音波を送信または受信しているときの、有限要素法を用いてシミュレーション解析した変位状態を示す斜視図である。 第２比較例に係る超音波素子アレイの構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る超音波トランスデューサおよび第２比較例に係る超音波トランスデューサにおいて、音圧レベルの伝搬距離による減衰の推移について、実測したグラフである。 フェーズドアレイシステムを構成する本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第３方向(Ｚ軸方向)に平面的に超音波を発信した状態を示す側面図である。 処理回路によって超音波トランスデューサＡ～Ｇの超音波の発信タイミングを同一にした第１状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。 本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第３方向(Ｚ軸方向)に対して第１方向(Ｘ軸方向)に傾いた斜め方向に平面的に超音波を発信した状態を示す側面図である。 処理回路によって超音波トランスデューサＧ～Ａの順に超音波が発信されるようにした第２状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。 本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第１方向(Ｘ軸方向)の中央に集中するように第３方向(Ｚ軸方向)に超音波を発信した状態を示す側面図である。 処理回路によって超音波トランスデューサＡ～Ｄの順および超音波トランスデューサＧ～Ｄの順に超音波が発信されるようにした第３状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。

　以下、本発明の各実施形態に係る超音波トランスデューサについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。本発明は、パラメトリックスピーカ用の超音波トランスデューサ、超音波センサまたは非接触ハプティクスなどの高音圧の超音波が必要なアプリケーションについて適用可能である。以下の実施形態においては、パラメトリックスピーカ用の超音波トランスデューサについて例示して説明するが、超音波トランスデューサの用途はこれに限られない。

　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサの構成を示す縦断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサの構成を示す分解斜視図である。図１および図２に示すように、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００は、第１振動板１１０と、枠体１２０と、超音波振動子１３０とを備える。

　第１振動板１１０は、平板状の形状を有している。第１振動板１１０は、アルミニウムを含むジェラルミンなどのアルミニウム合金、または、ステンレス鋼などの金属で構成されている。本実施形態においては、第１振動板１１０は、ステンレス鋼で構成されている。第１振動板１１０の厚みは、たとえば、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。

　枠体１２０は、矩形環状の形状を有している。枠体１２０は、第１方向(Ｘ軸方向)に沿う短手方向を有し、第２方向(Ｙ軸方向)に沿う長手方向を有している。枠体１２０は、第２方向(Ｙ軸方向)に延在している。枠体１２０の軸方向は、第３方向(Ｚ軸方向)に沿っている。枠体１２０の第３方向(Ｚ軸方向)の一端が、エポキシ樹脂などからなる接合剤によって第１振動板１１０に接合されている。

　枠体１２０は、アルミニウム合金もしくはステンレス鋼などの金属、ガラスエポキシまたは樹脂などから形成されている。超音波トランスデューサ１００の温度変化による特性変化を抑制する観点では、枠体１２０は金属で構成されていることが好ましい。一方、超音波トランスデューサ１００が送信または受信する超音波を低周波数化する観点、および、超音波トランスデューサ１００を小型化する観点では、枠体１２０は樹脂で構成されていることが好ましい。本実施形態においては、枠体１２０は、ステンレス鋼で構成されている。枠体１２０の厚みは、たとえば、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。

　図３は、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが備える枠体の構成を示す斜視図である。図３に示すように、枠体１２０は、第２方向(Ｙ軸方向)に延在する１対の長辺部１２１と、第１方向(Ｘ軸方向)に延在する１対の短辺部１２２とを有している。短辺部１２２同士の平均間隔は、長辺部１２１同士の最短間隔の４倍以上である。すなわち、枠体１２０の内側における第２方向(Ｙ軸方向)の長手寸法Ｌ１は、枠体１２０の内側における第１方向(Ｘ軸方向)の短手寸法Ｌ２の４倍以上である。

　なお、長辺部１２１と短辺部１２２とに挟まれた角部は、面取りされていてもよい。また、短辺部１２２は、第３方向(Ｚ軸方向)から見て、直線状に限られず、枠体１２０の内側に凸状の円弧状、または、枠体１２０の外側に凸状の円弧状であってもよい。

　枠体１２０の内側における第１方向(Ｘ軸方向)の短手寸法Ｌ２を変更することによって、第１振動板１１０の共振周波数を調整可能である。たとえば、第１振動板１１０の共振周波数を１００ｋＨｚ以上とする場合、上記短手寸法Ｌ２は、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下となる。

　枠体１２０の内側における第２方向(Ｙ軸方向)の長手寸法Ｌ１は、上記短手寸法Ｌ２の４倍以上であり、超音波トランスデューサ１００が送信する超音波の音圧レベルを高くする観点から、上記長手寸法Ｌ１は、たとえば２０ｍｍ以上である。

　図４は、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが備える超音波振動子の構成を示す断面図である。図１に示すように、超音波振動子１３０は、枠体１２０に取り付けられており、第１振動板１１０に間隔をあけて対向する。具体的には、超音波振動子１３０は、枠体１２０の第３方向(Ｚ軸方向)の他端に取り付けられており、枠体１２０の内側空間を間に挟んで第１振動板１１０と対向している。

　図１、図２および図４に示すように、超音波振動子１３０は、圧電体１３１を含む圧電素子である。図４に示すように、本実施形態においては、超音波振動子１３０は、積層された２つの圧電体１３１を含む。２つの圧電体１３１の分極方向Ｄｐは、互いに異なっている。具体的には、２つの圧電体１３１の分極方向Ｄｐは、第３方向(Ｚ軸方向)において互いに向かい合っている。２つの圧電体１３１は、第１電極１３２および第２電極１３３に挟まれており、２つの圧電体１３１の間に中間電極１３４が配置されている。第１電極１３２および第２電極１３３は交流電圧を印加可能な処理回路１４０と電気的に接続されている。超音波振動子１３０は、いわゆる、シリーズ型のバイモルフ型圧電振動子である。２つの圧電体１３１の厚みの合計は、たとえば、０．５ｍｍ以上０．８５ｍｍ以下である。

　図５は、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサが超音波を送信または受信しているときの、有限要素法を用いてシミュレーション解析した変位状態を示す斜視図である。図６は、図５の超音波トランスデューサをＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。シミュレーション解析条件として、第１振動板１１０の厚みを０．１ｍｍ、２つの圧電体１３１を合わせた厚みを０．８ｍｍ、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１を２０ｍｍ、短手寸法Ｌ２を２ｍｍ、枠体１２０の第３方向(Ｚ軸方向)の厚みを０．４ｍｍとした。

　図５および図６に示すように、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００の振動モードにおいて、第１振動板１１０は、第１振動板１１０に直交する第３方向(Ｚ軸方向)において超音波振動子１３０とは逆位相で共振振動する。すなわち、図６に示すように、第１振動板１１０の共振振動Ｂｍの変位方向と、超音波振動子１３０の共振振動Ｂｐの変位方向とは、第３方向(Ｚ軸方向)において互いに反対向きである。本実施形態においては、第１振動板１１０および超音波振動子１３０の共振周波数は、１００ｋＨｚ以上である。

　第１振動板１１０において、枠体１２０の内側における長手方向の中間上に位置する中間部１１０ｃが共振振動の腹となり、枠体１２０の内側における長手方向の両端上に位置する端部１１０ｅが共振振動の節となる。すなわち、第１振動板１１０において枠体１２０の内側空間の上方に位置する部分が、共振振動する振動領域となる。第１振動板１１０の振動領域の長手寸法は、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１と同一となり、第１振動板１１０の振動領域の短手寸法は、枠体１２０の内側における短手寸法Ｌ２と同一となる。

　ここで、第１振動板１１０の共振周波数と、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１との関係について説明する。

　図７は、枠体の内側における短手寸法を固定しつつ長手寸法を変化させたときの第１振動板の共振周波数の推移を、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。図７においては、縦軸に、第１振動板１１０の共振周波数(ｋＨｚ)、横軸に、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１(ｍｍ)を示している。シミュレーション解析条件として、枠体１２０の内側における短手寸法Ｌ２は、２ｍｍに固定した。

　図７に示すように、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１が２ｍｍのときの第１振動板１１０の共振周波数は２２０ｋＨｚであり、長手寸法Ｌ１が８ｍｍまで大きくなって第１振動板１１０の振動領域の長手寸法が大きくなると、第１振動板１１０の共振周波数は１２２ｋＨｚまで低下した。その後、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１が８ｍｍより大きくなって第１振動板１１０の振動領域の長手寸法がさらに大きくなっても、第１振動板１１０の共振周波数は１２２ｋＨｚで略一定となった。

　つまり、第１振動板１１０の共振周波数は、第１振動板１１０の音速と、枠体１２０を固定端とした振動の反射とによって決まるが、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１が短手寸法Ｌ２の４倍を超えたときから、振動の反射に関して短手寸法Ｌ２の影響が支配的になり、長手寸法Ｌ１が短手寸法Ｌ２の４倍よりさらに大きくなっても振動の反射の状態が変わらないことを示している。

　次に、超音波トランスデューサ１００から送信される超音波の音圧と、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１との関係について有限要素法を用いてシミュレーション解析した結果について説明する。

　図８は、枠体の内側における短手寸法を固定しつつ長手寸法を変化させたときの超音波トランスデューサから送信される超音波の音圧の推移を、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。図８においては、縦軸に、超音波トランスデューサ１００から送信される音圧(Ｐａ)、横軸に、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１(ｍｍ)を示している。シミュレーション解析条件として、枠体１２０の内側における短手寸法Ｌ２は２ｍｍに固定し、超音波トランスデューサ１００の正面の第１振動板１１０から第３方向(Ｚ軸方向)に３０ｃｍ離れた位置における音圧(Ｐａ)を算出した。

　図８に示すように、枠体１２０の内側における長手寸法Ｌ１が大きくなるにしたがって、超音波トランスデューサ１００から送信される超音波の音圧が大きくなった。これは、第１振動板１１０の振動領域の長手寸法を大きくした場合においても、両端部１１０ｅの間の第１振動板１１０の振動領域の全体が振動していることを意味する。すなわち、第１振動板１１０の振動領域が長くなった分だけ振動領域の面積を増加させることができ、その結果、第１振動板１１０の振動による空気の圧力変化を大きくして高い音圧を得ることができる。

　このように、本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００は、第１振動板１１０の振動領域の長手寸法を大きくすることにより、共振周波数と略一定に維持しつつ音圧を高くすることができる。また、長手方向の両端部にノード点があるため、当該両端部を支持または固定することができるため、超音波トランスデューサ１００の実装が容易である。

　ここで、高周波の超音波素子を並べて配置することにより高い音圧を得る第１比較例に係る超音波素子アレイについて説明する。

　図９は、第１比較例に係る超音波素子アレイの構成を示す斜視図である。図９に示すように、第１比較例に係る超音波素子アレイにおいては、複数の超音波素子８００が第２方向(Ｙ軸方向)に互いに間隔をあけて並べて配置されている。このような超音波素子アレイにおいては、超音波素子８００同士の間に音圧が発生しない空間が存在するため、効率が低くなる。また、たとえば１００ｋＨｚ以上の高周波の超音波素子８００はサイズが小さいため、複数の超音波素子８００を並べて実装することにより超音波素子アレイを構成するには手間がかかる。

　以下、本発明の一形態に係る超音波トランスデューサ１００が備える第１振動板１１０の厚みについて詳細に説明する。

　第１振動板１１０と超音波振動子１３０とは互いに逆位相で共振振動しており、音叉振動のような振動モードとなっている。第１振動板１１０と超音波振動子１３０との物理的バランスを維持する観点からは、第１振動板１１０の横波の音速をＣｖ、圧電体１３１の横波の音速をＣｐ、第１振動板１１０の厚みの寸法をＴｖ、および、圧電体１３１の厚みの寸法をＴｐとすると、０．７ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦１．３ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たすことが好ましい。第１振動板１１０の横波の音速Ｃｖは、第１振動板１１０を構成する材料で決まる。圧電体１３１の横波の音速Ｃｐは、圧電体１３１を構成する材料で決まる。超音波振動子１３０において複数の圧電体１３１が積層されている場合は、圧電体１３１の厚みの寸法Ｔｐは、複数の圧電体１３１の各々の厚みの合計値である。

　０．７ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦１．３ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たすことにより、第１振動板１１０と超音波振動子１３０との振動時の物理的バランスを維持して、第１振動板１１０の共振振動の振幅を増大させて音圧を高くしつつ振動漏れを抑制することができる。なお、Ｔｖ＝ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たすことがさらに好ましい。物理的バランスを維持する観点においては、Ｔｐ＝０．８のとき、Ｔｖ＝０．８Ｃｐ／Ｃｖの関係式から、第１振動板１１０の厚みの寸法Ｔｖが０．４となることが理想的である。

　図１０は、超音波トランスデューサから送信される超音波の音圧と第１振動板の厚みとの関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。図１０においては、縦軸に、超音波トランスデューサ１００から送信される音圧(Ｐａ)、横軸に、第１振動板の厚み(ｍｍ)を示している。シミュレーション解析条件として、２つの圧電体１３１の厚みの合計値Ｔｐを０．８ｍｍとした。図１０に示すように、第１振動板１１０の厚みが０．４ｍｍのとき、超音波トランスデューサから送信される超音波の音圧が最大となった。

　図１１は、超音波トランスデューサ内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)と第１振動板の厚みとの関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。図１１においては、縦軸に、音圧当たりの第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力、横軸に、第１振動板の厚み(ｍｍ)を示している。

　図１１に示すように、第１振動板１１０の厚みが薄いほど、超音波トランスデューサ１００内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)が小さくなった。特に、第１振動板１１０の厚みが０．２４ｍｍ以下において、超音波トランスデューサ１００内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)が顕著に小さくなった。超音波トランスデューサ１００内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)を小さくすることにより、第１振動板１１０と枠体１２０との間の接合部、および、枠体１２０と超音波振動子１３０との接合部の各々において、内部応力によってクラックが生ずることを抑制することができる。一方で第１振動板１１０の厚みが０．１ｍｍより薄くなると第１振動板１１０が柔らかくなりすぎて、超音波を発振する振動体として適さなくなる。

　すなわち、内部応力によるクラック発生を抑制しつつ高音圧の超音波を発生させる観点から、０．２５ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦０．６ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たすことが好ましい。本実施形態においては、第１振動板１１０の厚みを０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下としていることにより、超音波トランスデューサ１００内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)を低くした状態で、超音波トランスデューサ１００を駆動することが可能である。

　ここで、超音波振動子がバイモルフ型圧電振動子であるときと、ユニモルフ型圧電振動子である場合とにおける、超音波トランスデューサの駆動効率について有限要素法を用いてシミュレーション解析した結果について説明する。シミュレーション解析条件としては、図１に示すバイモルフ型の超音波振動子１３０と条件を合わせるために、ユニモルフ型の超音波振動子においても図１に示すように圧電体１３１を２枚貼り合わせた構造とし、２枚のうちの一方の圧電体１３１にのみ駆動電圧が印加され、他方の圧電体１３１は駆動電圧が印加されない第２振動板となる。

　具体的には、第１変形例の超音波トランスデューサにおいては、枠体１２０に隣接している圧電体１３１に駆動電圧が印加され、枠体１２０とは隣接していない圧電体１３１は駆動電圧が印加されない第２振動板となる。第１変形例においては、第２振動板は、駆動電圧を印加される圧電体１３１の枠体側とは反対側に設けられている。

　第２変形例の超音波トランスデューサにおいては、枠体１２０とは隣接していない圧電体１３１に駆動電圧が印加され、枠体１２０に隣接している圧電体１３１は駆動電圧が印加されない第２振動板となる。第２変形例においては、第２振動板は、駆動電圧を印加される圧電体１３１の枠体側に設けられている。

　図１２は、本実施形態に係る超音波トランスデューサ、第１変形例に係る超音波トランスデューサおよび第２変形例に係る超音波トランスデューサにおいて、第１振動板の変位と超音波振動子の周波数との関係について、有限要素法を用いてシミュレーション解析したグラフである。図１２においては、縦軸に、第１振動板１１０の変位、横軸に、超音波振動子１３０の周波数(ｋＨｚ)を示している。本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００のデータを実線で示し、第１変形例に係る超音波トランスデューサのデータを点線で示し、第２変形例に係る超音波トランスデューサのデータを１点鎖線で示している。

　図１２に示すように、本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００における第１振動板１１０の変位を１００％としたとき、第１変形例に係る超音波トランスデューサの第１振動板１１０の変位は７７．２％であり、第２変形例に係る超音波トランスデューサの第１振動板１１０の変位は３６．９％であった。本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００における圧電素子の自由容量を１００％としたとき、第１変形例に係る超音波トランスデューサの圧電素子の自由容量は５４．２％であり、第２変形例に係る超音波トランスデューサの圧電素子の自由容量は５９．２％であった。

　圧電素子を同一の電圧で駆動した場合、圧電素子の自由容量が小さい方が消費電力が小さくなる。第１変形例に係る超音波トランスデューサは、本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００の約半分の消費電力で、第１振動板１１０を本実施形態に係る超音波トランスデューサ１００の８割近く変位させることができ、効率がよいことが分かった。

　本実施形態においては、超音波振動子１３０は、いわゆる、シリーズ型のバイモルフ型圧電振動子であったが、超音波振動子１３０は、他の型の圧電振動子であってもよい。以下、本発明の実施形態１の変形例に係る超音波トランスデューサの超音波振動子について説明する。

　図１３は、第３変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。図１３に示すように、第３変形例に係る超音波振動子１３０ａは、積層された２つの圧電体１３１を含む圧電素子である。２つの圧電体１３１の分極方向Ｄｐは、互いに等しい。超音波振動子１３０ａは、いわゆる、パラレル型のバイモルフ型圧電振動子である。

　図１４は、第４変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。図１４に示すように、第４変形例に係る超音波振動子１３０ｂは、積層された４つの圧電体１３１を含む圧電素子である。４つの圧電体１３１のうち外側に位置する２つの圧電体１３１の分極方向Ｄｐは、第１方向(Ｚ軸方向)の一方を向いており、４つの圧電体１３１のうち内側に位置する２つの圧電体１３１の分極方向Ｄｐは、第１方向(Ｚ軸方向)の他方を向いている。超音波振動子１３０ｂは、いわゆる、マルチモルフ型圧電振動子である。

　図１５は、第５変形例に係る超音波振動子の構成を示す断面図である。図１５に示すように、第５変形例に係る超音波振動子１３０ｃは、１つの圧電体１３１を含む圧電素子である。具体的には、圧電体１３１は、第１電極１３２および金属からなる第２振動板１３５に挟まれている。超音波振動子１３０ｃは、いわゆる、ユニモルフ型圧電振動子である。

　図１６は、本発明の実施形態１の第６変形例に係る超音波トランスデューサの構成を示す縦断面図である。図１６に示すように、本発明の実施形態１の第６変形例に係る超音波トランスデューサ１００ａは、第１振動板１１０と、枠体１２０ａと、超音波振動子１３０とを備える。枠体１２０ａは、有底筒状の形状を有している。枠体１２０ａは、金属で形成されている。枠体１２０ａの外側の底面に圧電体１３１が貼り付けられており、ユニモルフ型圧電振動子である超音波振動子が構成されている。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００においては、第１振動板１１０と、少なくとも一つの枠体１２０と、少なくとも一つの超音波振動子１３０とを備える。上記少なくとも一つの枠体１２０は、長手方向に延在し、第１振動板１１０に接合されている。上記少なくとも一つの超音波振動子１３０は、上記少なくとも一つの枠体１２０にそれぞれ取り付けられており、第１振動板１１０に間隔をあけて対向する。第１振動板１１０は、第１振動板１１０に直交する方向において上記少なくとも一つの超音波振動子１３０とは逆位相で共振振動する。上記少なくとも一つの枠体１２０の内側における上記長手方向の寸法Ｌ１は、上記少なくとも一つの枠体１２０の内側における上記長手方向と直交する短手方向の寸法Ｌ２の４倍以上である。これにより、超音波トランスデューサ１００において、簡易で小型化された構成で音圧レベルを高くすることができる。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００を備えるパラメトリックスピーカにおいては、超音波トランスデューサ１００の変調駆動により、超音波トランスデューサ１００から放射された超音波を変調させて可聴音を再生することが可能である。変調方式として、ＡＭ変調方式(振幅変調方式)およびＦＭ変調方式(周波数変調方式)がある。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００においては、第１振動板１１０および超音波振動子１３０の共振周波数は、１００ｋＨｚ以上である。後述するように共振周波数が１００ｋＨｚ以上である場合、伝搬距離に対する音波の減衰が大きいため、第１振動板１１０および超音波振動子１３０の共振周波数が１００ｋＨｚ以上であることにより、超音波トランスデューサ１００を備えるパラメトリックスピーカは、限られた空間のみに可聴音を再生することができる。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００においては、第１振動板１１０の横波の音速をＣｖ、圧電体１３１の横波の音速をＣｐ、第１振動板１１０の厚みの寸法をＴｖ、および、圧電体１３１の厚みの寸法をＴｐとすると、０．２５ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦０．６ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす。これにより、超音波トランスデューサ１００内に生ずる第３方向(Ｚ軸方向)の内部応力(音圧当たりに規格化した値)を低くした状態で、超音波トランスデューサ１００を駆動することが可能となる。ひいては、第１振動板１１０と枠体１２０との間の接合部、および、枠体１２０と超音波振動子１３０との接合部の各々において、内部応力によってクラックが生ずることを抑制しつつ、高音圧の超音波を発生させることができる。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００においては、第１振動板１１０の横波の音速をＣｖ、圧電体１３１の横波の音速をＣｐ、第１振動板１１０の厚みの寸法をＴｖ、および、圧電体１３１の厚みの寸法をＴｐとすると、０．７ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦１．３ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす。これにより、第１振動板１１０と超音波振動子１３０との振動時の物理的バランスを維持して、第１振動板１１０の共振振動の振幅を増大させて音圧を高くしつつ振動漏れを抑制することができる。

　本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００の第１変形例においては、超音波振動子は、ユニモルフ型圧電振動子であり、圧電体１３１の枠体側とは反対側に第２振動板が設けられている。これにより、消費電力を低減しつつ第１振動板１１０の変位を高く維持して、超音波トランスデューサの効率を向上することができる。

　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサについて図を参照して説明する。本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサは、複数の超音波振動子がアレイ状に配置されている点が本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサと異なるため、本発明の実施形態１に係る超音波トランスデューサと同様である構成については説明を繰り返さない。

　図１７は、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの構成を示す側面図である。図１８は、図１７に示す超音波トランスデューサを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た背面図である。

　図１７および図１８に示すように、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサ２００においては、第１方向(Ｘ軸方向)に並んでアレイ状に配置された実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００が一体に構成されている。超音波トランスデューサ２００は、第１振動板２１０と、複数の枠体２２０と、複数の超音波振動子１３０とを備える。第１振動板２１０に複数の枠体２２０が接合されており、複数の枠体２２０に複数の超音波振動子１３０がそれぞれに接合されている。

　ここで、超音波トランスデューサ２００の製造方法について説明する。図１９は、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの各構成を積層して接合する工程における積層状態を示す分解斜視図である。

　図１９に示すように、第１振動板２１０は、平板状の形状を有しており、第２方向(Ｙ軸方向)に延在する複数のスリット２１１が第１方向(Ｘ軸方向)に間隔をあけて形成されている。第１振動板２１０は、アルミニウムを含むジェラルミンなどのアルミニウム合金、または、ステンレス鋼などの金属で構成されている。本実施形態においては、第１振動板２１０は、ステンレス鋼で構成されている。複数のスリット２１１は、エッチングまたは切削などにより形成されている。

　複数の枠体２２０の各々は、矩形環状の形状を有している。複数の枠体２２０の各々は、第１方向(Ｘ軸方向)に沿う短手方向を有し、第２方向(Ｙ軸方向)に沿う長手方向を有している。複数の枠体２２０の各々は、第２方向(Ｙ軸方向)に延在している。複数の枠体２２０の各々の軸方向は、第３方向(Ｚ軸方向)に沿っている。複数の枠体２２０の各々は、第２方向(Ｙ軸方向)に延在する１対の長辺部２２１と、第１方向(Ｘ軸方向)に延在する１対の短辺部２２２とを有している。長辺部２２１同士の最短間隔は、短辺部２２２同士の最短間隔の４倍以上である。

　複数の枠体２２０は、第１方向(Ｘ軸方向)に並んで配置されている。第１方向(Ｘ軸方向)において隣り合う枠体２２０同士の間に、スリット２２３が形成されている。複数のスリット２２３は、エッチングまたは切削などにより形成されている。第１方向(Ｘ軸方向)において隣り合う枠体２２０において互いに隣り合う長辺部２２１同士は、スリット２２３によって互いに分離されている。

　第１方向(Ｘ軸方向)において隣り合う枠体２２０同士は、短辺部２２２にて繋がっている。すなわち、複数の枠体２２０において上記短手方向に隣り合う枠体２２０同士は、互いの長手方向における両端部にて繋がっている。

　複数の枠体２２０の各々は、アルミニウム合金もしくはステンレス鋼などの金属、ガラスエポキシまたは樹脂などから形成されている。本実施形態においては、複数の枠体２２０は、１枚の薄板から形成されているが、これに限られず、複数の薄板からそれぞれ形成された複数の枠体２２０の短辺部２２２が互いに接合されることにより一体にされていてもよい。

　本実施形態においては、複数の超音波振動子１３０の各々は、積層された２つの圧電体１３１を含む。図１９に示すように、複数の超音波振動子１３０を構成する２つの圧電体１３１は、２枚の薄板の状態で積層されて接合される。

　図２０は、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサの圧電体を切断する工程における第１方向(Ｘ軸方向)の位置関係を示す平面図である。図２０においては、圧電体１３１を１つのみ図示している。

　図２０に示すように、スリット２１１とスリット２２３とは、第３方向(Ｚ軸方向)において互いに重なるように、第１方向(Ｘ軸方向)において同じ位置に配置される。圧電体１３１は、スリット２１１およびスリット２２３と第３方向(Ｚ軸方向)において重なるように第２方向(Ｙ軸方向)に延在する複数のカットラインＬＣにてダイサーなどによって切断されて分割される。その結果、図１７および図１８に示す超音波トランスデューサ２００が形成される。

　図２１は、本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサが超音波を送信または受信しているときの、有限要素法を用いてシミュレーション解析した変位状態を示す斜視図である。

　図２１に示すように、第１振動板２１０において、各枠体２２０の内側における長手方向の中間上に位置する中間部２１０ｃが共振振動の腹となり、各枠体２２０の内側における長手方向の両端上に位置する端部２１０ｅが共振振動の節となる。すなわち、第１振動板２１０において各枠体２２０の内側空間の上方に位置する部分が、共振振動する振動領域となる。第１振動板２１０の振動領域の長手寸法は、各枠体２２０の内側における長手寸法と同一となり、第１振動板２１０の振動領域の短手寸法は、各枠体２２０の内側における短手寸法と同一となる。

　実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００は、長手方向である第２方向(Ｙ軸方向)の両端部にノード点があるため、実施形態１に係る超音波トランスデューサ１００が当該両端部にて互いに繋がっていることによりアレイ化されて実施形態２に係る超音波トランスデューサ２００が構成されていても、各超音波トランスデューサ１００における共振振動は阻害されない。そのため、実施形態２に係る超音波トランスデューサ２００を構成する超音波トランスデューサ１００の数を増やすことにより、容易に音圧レベルを高くすることができる。

　本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサ２００を備えるパラメトリックスピーカにおいては、超音波トランスデューサ２００の変調駆動により、超音波トランスデューサ２００から放射された超音波を変調させて可聴音を再生することが可能である。

　ここで、超音波の周波数と、音圧レベルの伝搬距離による減衰との関係について有限要素法を用いてシミュレーション解析した結果について説明する。シミュレーション解析条件としては、本実施形態に係る超音波トランスデューサ２００から送信された１４６ｋＨｚの共振周波数の超音波から再生された４ｋＨｚの周波数の可聴音と、第２比較例に係る超音波素子アレイから送信された４０ｋＨｚの共振周波数の超音波から再生された４ｋＨｚの周波数の可聴音との、伝搬距離による減衰の推移を有限要素法を用いてシミュレーション解析した。

　図２２は、第２比較例に係る超音波素子アレイの構成を示す斜視図である。図２２に示すように、第２比較例に係る超音波素子アレイにおいては、５０個の超音波素子９００がマトリクス状に互いに間隔をあけて配置されている。

　図２３は、本実施形態に係る超音波トランスデューサおよび第２比較例に係る超音波トランスデューサにおいて、音圧レベルの伝搬距離による減衰の推移について、実測したグラフである。図２３においては、縦軸に、音圧レベル(ｄＢ)、横軸に、伝搬距離(ｃｍ)を示している。本実施形態に係る超音波トランスデューサ２００のデータを実線で示し、第２比較例に係る超音波トランスデューサのデータを点線で示している。音圧レベルは、超音波トランスデューサおよび超音波素子アレイの各々の正面から第３方向(Ｚ軸方向)に３０ｃｍ離れた地点における４ｋＨｚの周波数の可聴音の音圧レベルを０ｄＢとして規格化した値である。

　図２３に示すように、第２比較例に係る超音波素子アレイから送信された４０ｋＨｚの共振周波数の超音波から再生された可聴音に比較して、本実施形態に係る超音波トランスデューサ２００から送信された１４６ｋＨｚの共振周波数の超音波から再生された可聴音は、伝搬距離による減衰が大きかった。これは、高周波の超音波は熱として空気に吸収されやすいため、高周波の超音波を搬送波として再生された可聴音の方が伝搬距離による減衰が大きくなるためである。

　このように、１００ｋＨｚ以上の高周波の超音波を送信する本実施形態に係る超音波トランスデューサ２００を備えるパラメトリックスピーカにおいては、不必要に遠くまで音が届くこと、および、不要な反射による音漏れを抑制して、限られた空間のみに可聴音を再生することができる。また、超音波トランスデューサ２００においては、特許文献２のような逆位相の搬送波を送信する構成を設けることなく、可聴音の伝搬距離による減衰を大きくすることができるため、簡易で小型化された構成にすることができる。さらに、１００ｋＨｚ以上の高周波の超音波は、犬または猫などの動物の可聴領域外であるため、これらの動物に与える影響を抑制することができる。

　図２３に示すように伝搬距離が３０ｃｍ以降で可聴音が減衰するようにするためには、レイリー距離を３０ｃｍ以内にする必要がある。レイリー距離Ｒ０は、Ｒ０＝(ｋ×ａ²)／２の関係を満たす。ｋは、波数であり、ａは、音源の半径である。よって、空気の音速を３４０ｍ／ｓとすると、超音波の周波数が１００ｋＨｚである場合、第１振動板２１０の振動領域の長手寸法は３６ｍｍ以下であり、超音波の周波数が１５０ｋＨｚである場合、第１振動板２１０の振動領域の長手寸法は２９．４ｍｍ以下であり、超音波の周波数が２００ｋＨｚである場合、第１振動板２１０の振動領域の長手寸法は２５．５ｍｍ以下である。超音波の周波数が１００ｋＨｚ以上である場合、長手寸法Ｌ１は、短手寸法Ｌ２の４倍以上２４倍以下である。

　本実施形態に係る超音波トランスデューサ２００は、フェーズドアレイシステムとして用いることが可能である。

　図２４は、フェーズドアレイシステムを構成する本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第３方向(Ｚ軸方向)に平面的に超音波を発信した状態を示す側面図である。図２４に示すように、本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサ２００ａは、各超音波トランスデューサＡ～Ｇの超音波の発信タイミングを制御可能な処理回路２４０を備えている。

　図２５は、処理回路によって超音波トランスデューサＡ～Ｇの超音波の発信タイミングを同一にした第１状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。図２５に示すように、処理回路２４０によって超音波トランスデューサＡ～Ｇの超音波の発信タイミングを同一にした第１状態においては、図２４に示すように第３方向(Ｚ軸方向)に平面的に超音波Ｄａが発信される。

　図２６は、本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第３方向(Ｚ軸方向)に対して第１方向(Ｘ軸方向)に傾いた斜め方向に平面的に超音波を発信した状態を示す側面図である。図２７は、処理回路によって超音波トランスデューサＧ～Ａの順に超音波が発信されるようにした第２状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。図２７に示すように、処理回路２４０によって駆動開始遅延時間を超音波トランスデューサＧ～Ａの順に大きくした第２状態においては、図２４に示すように第３方向(Ｚ軸方向)に対して第１方向(Ｘ軸方向)に傾いた斜め方向に平面的に超音波Ｄｂが発信される。

　図２８は、本実施形態の変形例に係る超音波トランスデューサが第１方向(Ｘ軸方向)の中央に集中するように第３方向(Ｚ軸方向)に超音波を発信した状態を示す側面図である。図２９は、処理回路によって超音波トランスデューサＡ～Ｄの順および超音波トランスデューサＧ～Ｄの順に超音波が発信されるようにした第３状態のときの駆動開始遅延時間を示す図である。図２９に示すように、処理回路２４０によって駆動開始遅延時間を超音波トランスデューサＡ～Ｄの順に大きくするとともに超音波トランスデューサＧ～Ｄの順に大きした第３状態においては、図２８に示すように超音波トランスデューサ２００ａにおける第１方向(Ｘ軸方向)の中央に集中するように第３方向(Ｚ軸方向)に超音波Ｄｃが発信される。

　本発明の実施形態２に係る超音波トランスデューサ２００においては、少なくとも一つの枠体２２０が上記短手方向に並ぶように複数配置されて第１振動板２１０に接合されており、少なくとも一つの枠体２２０において上記短手方向に隣り合う枠体２２０同士は、互いの上記長手方向における両端部にて繋がっている。これにより、容易に音圧レベルを高くすることができる。

　本発明の実施形態２の変形例に係る超音波トランスデューサ２００ａにおいては、フェーズドアレイシステムとして機能することが可能である。

　(付記)
　上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

　＜１＞
　第１振動板と、
　長手方向に延在し、前記第１振動板に接合された少なくとも一つの枠体と、
　前記少なくとも一つの枠体にそれぞれ取り付けられており、前記第１振動板に間隔をあけて対向する少なくとも一つの超音波振動子とを備え、
　前記第１振動板は、前記第１振動板に直交する方向において前記少なくとも一つの超音波振動子とは逆位相で共振振動し、
　前記少なくとも一つの枠体の内側における前記長手方向の寸法は、前記少なくとも一つの枠体の内側における前記長手方向と直交する短手方向の寸法の４倍以上である、超音波トランスデューサ。

　＜２＞
　前記少なくとも一つの超音波振動子は、圧電体を含む圧電素子である、＜１＞に記載の超音波トランスデューサ。

　＜３＞
　前記第１振動板および前記少なくとも一つの超音波振動子の共振周波数は、１００ｋＨｚ以上である、＜１＞または＜２＞に記載の超音波トランスデューサ。

　＜４＞
　前記第１振動板の横波の音速をＣｖ、前記圧電体の横波の音速をＣｐ、前記第１振動板の厚みの寸法をＴｖ、および、前記圧電体の厚みの寸法をＴｐとすると、
　０．２５ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦０．６ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす、＜２＞に記載の超音波トランスデューサ。

　＜５＞
　前記第１振動板の横波の音速をＣｖ、前記圧電体の横波の音速をＣｐ、前記第１振動板の厚みの寸法をＴｖ、および、前記圧電体の厚みの寸法をＴｐとすると、
　０．７ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦１．３ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす、＜２＞に記載の超音波トランスデューサ。

　＜６＞
　前記少なくとも一つの枠体が前記短手方向に並ぶように複数配置されて前記第１振動板に接合されており、
　前記少なくとも一つの枠体において前記短手方向に隣り合う枠体同士は、互いの前記長手方向における両端部にて繋がっている、＜１＞から＜５＞のいずれか１つに記載の超音波トランスデューサ。

　＜７＞
　前記少なくとも一つの超音波振動子は、ユニモルフ型圧電振動子であり、
　前記圧電体の枠体側とは反対側に第２振動板が設けられている、＜２＞に記載の超音波トランスデューサ。

　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１００，１００ａ，２００，２００ａ　超音波トランスデューサ、１１０，２１０　第１振動板、１１０ｃ，２１０ｃ　中間部、１１０ｅ，２１０ｅ　端部、１２０，１２０ａ，２２０　枠体、１２１，２２１　長辺部、１２２，２２２　短辺部、１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ　超音波振動子、１３１　圧電体、１３２　第１電極、１３３　第２電極、１３４　中間電極、１３５　第２振動板、１４０，２４０　処理回路、２１１，２２３　スリット、８００，９００　超音波素子。

Claims (8)

1. 　第１振動板と、
   　長手方向に延在し、前記第１振動板に接合された少なくとも一つの枠体と、
   　前記少なくとも一つの枠体にそれぞれ取り付けられており、前記第１振動板に間隔をあけて対向する少なくとも一つの超音波振動子とを備え、
   　前記第１振動板は、前記第１振動板に直交する方向において前記少なくとも一つの超音波振動子とは逆位相で共振振動し、
   　前記少なくとも一つの枠体の内側における前記長手方向の寸法は、前記少なくとも一つの枠体の内側における前記長手方向と直交する短手方向の寸法の４倍以上である、超音波トランスデューサ。
2. 　前記少なくとも一つの超音波振動子は、圧電体を含む圧電素子である、請求項１に記載の超音波トランスデューサ。
3. 　前記第１振動板および前記少なくとも一つの超音波振動子の共振周波数は、１００ｋＨｚ以上である、請求項１または請求項２に記載の超音波トランスデューサ。
4. 　前記第１振動板の横波の音速をＣｖ、前記圧電体の横波の音速をＣｐ、前記第１振動板の厚みの寸法をＴｖ、および、前記圧電体の厚みの寸法をＴｐとすると、
   　０．２５ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦０．６ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす、請求項２に記載の超音波トランスデューサ。
5. 　前記第１振動板の横波の音速をＣｖ、前記圧電体の横波の音速をＣｐ、前記第１振動板の厚みの寸法をＴｖ、および、前記圧電体の厚みの寸法をＴｐとすると、
   　０．７ＣｐＴｐ／Ｃｖ≦Ｔｖ≦１．３ＣｐＴｐ／Ｃｖの関係を満たす、請求項２に記載の超音波トランスデューサ。
6. 　前記少なくとも一つの枠体が前記短手方向に並ぶように複数配置されて前記第１振動板に接合されており、
   　前記少なくとも一つの枠体において前記短手方向に隣り合う枠体同士は、互いの前記長手方向における両端部にて繋がっている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波トランスデューサ。
7. 　前記少なくとも一つの超音波振動子は、ユニモルフ型圧電振動子であり、
   　前記圧電体の枠体側とは反対側に第２振動板が設けられている、請求項２に記載の超音波トランスデューサ。
8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の前記超音波トランスデューサを備え、
   　前記超音波トランスデューサの変調駆動により可聴音を再生する、パラメリックスピーカ。

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