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JP2000333288A - Piezoelectric audible unit and sound generating method - Google Patents

Piezoelectric audible unit and sound generating method

Info

Publication number
JP2000333288A
JP2000333288A JP2000138235A JP2000138235A JP2000333288A JP 2000333288 A JP2000333288 A JP 2000333288A JP 2000138235 A JP2000138235 A JP 2000138235A JP 2000138235 A JP2000138235 A JP 2000138235A JP 2000333288 A JP2000333288 A JP 2000333288A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
electrical signal
electrical
input
plate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000138235A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Juha Backman
バックマン ジュハ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
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 Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Publication of JP2000333288A publication Critical patent/JP2000333288A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動素子を作動させる圧電素子のサウンド品
質は、十分なものとはいえなかった。 【解決手段】 第1の入力を持つ圧電プレートAEおよび
該プレートに取り付けられ、その動きに実質的に比例し
て第2の電気信号を出力する第1の出力を持つ感知素子
MEを備える圧電音響変換器1であり、該第2の電気信号
からフィルタリングされた信号を生成する電気的フィル
タA4と、加算手段SNとを備え、該加算手段は、該圧電プ
レートによる電気的可聴信号を持つ第3の電気信号を受
信する第1の入力と、該フィルタリングされた電気信号
を受信する第2の入力と、該フィルタリングされた電気
信号を該第3の電気信号から減じて該第1の電気信号を
生成する手段と、該電気的可聴信号に対応する音響可聴
信号を圧電プレートにより生成するために、該第1の入
力と機能的に接続された出力とを持つように構成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] The sound quality of a piezoelectric element that operates an operation element cannot be said to be sufficient. A piezoelectric plate having a first input and a sensing element mounted on the plate and having a first output for outputting a second electrical signal substantially in proportion to its movement.
A piezoelectric acoustic transducer 1 having an ME, comprising: an electric filter A4 for generating a filtered signal from the second electric signal; and adding means SN, the adding means comprising: A first input for receiving a third electrical signal having a signal, a second input for receiving the filtered electrical signal, and subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to form the second electrical signal. A means for generating an electrical signal and an output operatively connected to the first input for generating an acoustic audio signal corresponding to the electrical audio signal by the piezoelectric plate. .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電スピーカーに関
し、さらに、移動電話、電話および音響発生用圧電素子
を有する超音波装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric speaker, and more particularly to a mobile telephone, a telephone and an ultrasonic apparatus having a piezoelectric element for generating sound.

【0002】[0002]

【従来の技術】イヤホンやスピーカーは、電気力学、電
磁気、静電気および圧電の作用を含むいくつかの動作原
理を用いて実現することができる。圧電変換器は、セラ
ミック変換器と呼ばれることも多い。最も一般的な動作
原理は、現在の電気力学の原理であり、この原理には良
好な周波数応答、少ない歪み傾向およびそれによって出
力される広範囲の振幅からなる音の発生という利点があ
る。これらの利点にもかかわらず、特に装置が安価で、
消費電力が少なく、小型で軽量である場合、圧電素子が
魅力的なものとなる状況が存在する。しかしながら、一
般に、圧電素子の性能は、期待する程の品質に達するに
はほど遠い。圧電素子は、強いカラーレーション(colo
ration)および周波数応答の非線形性の双方によって悩
まされる。また、圧電素子の表面の最大の動きでも普通
のスピーカー表面の最大の動きに比べてずっと小さく、
その結果、圧電素子が出力できる音量には限界がある。
2. Description of the Related Art Earphones and speakers can be implemented using several principles of operation, including the effects of electrodynamics, electromagnetism, static electricity and piezoelectricity. Piezoelectric transducers are often referred to as ceramic transducers. The most common operating principle is that of current electrodynamics, which has the advantage of producing a sound consisting of a good frequency response, low tendency to distortion and a wide range of amplitudes output by it. Despite these advantages, especially the equipment is inexpensive,
With low power consumption, small size and light weight, there are situations where piezoelectric elements become attractive. However, in general, the performance of piezoelectric elements is far from reaching the expected quality. Piezoelectric elements have strong coloration (colo
ration) and frequency response nonlinearities. Also, the maximum movement of the surface of the piezoelectric element is much smaller than the maximum movement of the normal speaker surface,
As a result, there is a limit to the sound volume that the piezoelectric element can output.

【0003】これらの問題を解決するために、圧電素子
の周波数応答を改善して、良好な特性を持たせるために
圧電素子を利用する真剣な試みが行われてきた。圧電素
子は、小型で安価であり、低い入力電力しか要求されな
い一方で、少なくとも1つの特有の共振周波数帯域を有
しており、その圧電素子の出力は、共振により著しく増
幅されることになる。本発明の大部分は、機械的振幅減
衰部分としての圧電素子の周波数応答を改善することに
ある。圧電素子の表面の一部を用い、圧電素子を駆動す
る増幅器へ電気的帰還を行って増幅器の利得制御を行う
という国際特許出願第WO86/01362号が存在す
る。このような構成を用いて、圧電素子の出力電力の調
整を行い、正確なレベルに合わせて音量調整を行うこと
が可能である。圧電素子により生じる音量の線形化を行
うこの解決策は、音が非常に狭い帯域幅の単一音調から
成るときには実行可能である。しかしながら、この解決
策は、人間の声や楽器の音のようなもっと複雑な音の周
波数応答を線形化するには適していない。その理由は、
音量の増幅が周波数帯域全体について変化し、それによ
って、圧電素子により生じるカラー化(colorization)
が保持されるためである。その上、狭い周波数帯域に基
づく利得制御に起因して容易に不安定な状態になる可能
性がある。すなわち、制御されていない状態では、圧電
素子により大きな騒音が生じる場合がある。米国特許第
4,451,710号には、圧電素子を利用する電気か
ら音への変換器が開示されている。可変感度(すなわ
ち、温度、経年および製造プロセスの関数としての感
度)という問題がある。駆動素子に印加される電圧を修
正するために、感知素子で生じる電圧を利用して、ホイ
ル(foil)の圧電感度に対する変換器の感度の依存を無
効にすることが可能である。したがって、上記解決策
は、国際特許出願第WO86/01362号の中の1つ
の解決策にほぼ似ているため、音声または圧電素子で生
じる音声や楽器音のカラー化という同じ欠点を有する。
[0003] In order to solve these problems, serious attempts have been made to utilize the piezoelectric element to improve the frequency response of the piezoelectric element and to provide good characteristics. While piezoelectric elements are small and inexpensive and require low input power, they have at least one unique resonant frequency band, and the output of the piezoelectric element will be significantly amplified by resonance. A major part of the present invention is to improve the frequency response of a piezoelectric element as a mechanical amplitude damping part. There is International Patent Application No. WO86 / 01362 in which a part of the surface of a piezoelectric element is used to electrically control an amplifier that drives the piezoelectric element to perform gain control of the amplifier. With such a configuration, the output power of the piezoelectric element can be adjusted, and the volume can be adjusted to an accurate level. This solution for linearizing the volume produced by the piezoelectric element is feasible when the sound consists of a single tone of very narrow bandwidth. However, this solution is not suitable for linearizing the frequency response of more complex sounds, such as human voices and instrument sounds. The reason is,
The amplification of the volume varies over the entire frequency band, whereby the colorization caused by the piezoelectric element
Is held. In addition, the unstable state may easily occur due to gain control based on a narrow frequency band. That is, when the piezoelectric element is not controlled, loud noise may be generated. U.S. Pat. No. 4,451,710 discloses an electric to sound converter utilizing a piezoelectric element. There is the problem of variable sensitivity (ie, sensitivity as a function of temperature, aging and manufacturing process). To modify the voltage applied to the drive element, it is possible to use the voltage developed at the sensing element to counteract the dependence of the transducer's sensitivity on the foil's piezoelectric sensitivity. Thus, the above solution has the same disadvantage of colorization of voice or instrumental sounds produced by voice or piezoelectric elements, as it is very similar to one solution in WO 86/01362.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】アクチュエータの振動
に対応する負帰還信号の出力用として、圧電センサー
が、サウンド発生用圧電素子すなわちアクチュエータに
機械的に取り付けられる新しい構成が発明された。この
アクチュエータは、圧電素子の駆動によって生成された
サウンド信号を与えられる。この帰還信号は、帰還ルー
プの安定化用アクチュエータの機械的共振周波数帯域の
補償を行うために、電気的にフィルタリングされ、到来
可聴信号と共に、サウンド信号の安定化用圧電素子ドラ
イバへ導かれる。周波数の選択的増幅、周波数選択的相
数変換、或いは、これら2つの組合せによって、安定化
のための電気的フィルタリングの実現が可能である。こ
のフィルタリングの目的は、共振周波数帯域でサウンド
信号の振幅を少なくし、その共振周波数でアクチュエー
タの増加利得を補償することである。
A new arrangement has been invented in which a piezoelectric sensor is mechanically attached to a sound-generating piezoelectric element or actuator for outputting a negative feedback signal corresponding to the vibration of the actuator. The actuator is provided with a sound signal generated by driving the piezoelectric element. This feedback signal is electrically filtered in order to compensate for the mechanical resonance frequency band of the actuator for stabilizing the feedback loop, and is guided together with the incoming audible signal to the piezoelectric driver for sound signal stabilization. By selective amplification of frequency, frequency-selective phase number conversion, or a combination of the two, electrical filtering for stabilization can be realized. The purpose of this filtering is to reduce the amplitude of the sound signal in the resonance frequency band and to compensate for the increased gain of the actuator at that resonance frequency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態によ
れば、第1の電気信号を圧電プレートへ入力するステッ
プ、および、前記プレートの動きに実質的に比例する第
2の電気信号を生成するステップを備える音響発生方法
であって、前記第2の信号を電気的にフィルタリング
し、出力信号の安定化のために、前記圧電プレートの機
械的共振周波数帯域を補償するステップと、電気的可聴
信号を受信するステップと、前記電気的可聴信号から前
記フィルタリングされた電気信号を減じて前記出力信号
を生成するステップと、前記出力信号を前記圧電プレー
トへ出力し、該圧電プレートを用いて前記電気的可聴信
号に対応する音響可聴信号を生成するステップと、を備
えることを特徴とする音響発生方法が提供される。
According to a first aspect of the invention, a step of inputting a first electrical signal to a piezoelectric plate, and a second electrical signal substantially proportional to the movement of the plate. Generating a sound signal, electrically filtering the second signal and compensating a mechanical resonance frequency band of the piezoelectric plate for stabilizing an output signal; Receiving the target audible signal, generating the output signal by subtracting the filtered electrical signal from the electrical audible signal, outputting the output signal to the piezoelectric plate, and using the piezoelectric plate Generating an audio audible signal corresponding to the electrical audible signal.

【0006】本発明の第2の形態によれば、第1の電気
信号を入力する第1の入力を有し、少なくとも1つの機
械的共振周波数帯域を有する圧電プレート、および、前
記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質的
に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有す
る感知素子を備える圧電音響変換器であって、前記第1
の信号の安定化のために、前記機械的共振周波数帯域を
補償する目的で前記第2の電気信号からフィルタリング
された信号を生成する電気的フィルタと、加算手段とを
備え、該加算手段は、前記圧電プレートによって音響的
に再生される電気的可聴信号を有する第3の電気信号を
受信する第1の入力と、前記フィルタリングされた電気
信号を受信する第2の入力と、前記フィルタリングされ
た電気信号を前記第3の電気信号から減じて前記第1の
電気信号を生成する手段と、前記電気的可聴信号に対応
する音響可聴信号を圧電プレートにより生成するため
に、前記第1の入力と機能的に接続された出力と、を有
することを特徴とする圧電音響変換器が提供される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric plate having a first input for inputting a first electric signal and having at least one mechanical resonance frequency band, and being attached to the plate. A piezoelectric-acoustic transducer comprising a sensing element having a first output for outputting a second electrical signal substantially in proportion to the movement of said plate.
For the stabilization of the signal of, the electrical filter for generating a signal filtered from the second electrical signal for the purpose of compensating the mechanical resonance frequency band, and an adding means, the adding means, A first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate; a second input for receiving the filtered electrical signal; Means for generating a first electrical signal by subtracting a signal from the third electrical signal; and a first input and function for generating an acoustic audio signal corresponding to the electrical audio signal by a piezoelectric plate. Piezo-acoustic transducer, comprising:

【0007】上記変換器は、好ましくは、アクチュエー
タへのサウンド信号の送出に先行してサウンド信号を増
幅する増幅器を備えることが望ましい。本発明の第3の
形態によれば、第1の電気信号を入力するための第1の
入力を有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を
有する圧電プレートと、前記プレートに取り付けられ、
前記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質
的に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有
する感知素子を備えるイヤホンであって、前記第1の信
号の安定化のために、前記機械的共振周波数帯域を補償
する目的で前記第2の電気信号からフィルタリングされ
た信号を生成する電気的フィルタと、加算手段とを備
え、該加算手段は、前記圧電プレートによって音響的に
再生される電気的可聴信号を有する第3の電気信号を受
信する第1の入力と、前記フィルタリングされた電気信
号を受信する第2の入力と、前記フィルタリングされた
電気信号を前記第3の電気信号から減じて前記第1の電
気信号を生成する手段と、前記電気的可聴信号に対応す
る音響可聴信号を圧電プレートにより生成するために、
前記第1の入力と機能的に接続された出力と、を有する
ことを特徴とするイヤホンが提供される。
[0007] The converter preferably comprises an amplifier for amplifying the sound signal prior to sending the sound signal to the actuator. According to a third aspect of the present invention, a piezoelectric plate having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, attached to the plate,
An earphone having a sensing element mounted on said plate and having a first output for outputting a second electrical signal substantially in proportion to the movement of said plate, for stabilizing said first signal. An electrical filter for generating a filtered signal from the second electrical signal for the purpose of compensating for the mechanical resonance frequency band; and an adding means, wherein the adding means is acoustically controlled by the piezoelectric plate. A first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal to be reproduced; a second input for receiving the filtered electrical signal; and a third input for receiving the filtered electrical signal. Means for subtracting from said signal to generate said first electrical signal; and for generating an acoustic audio signal corresponding to said electrical audio signal by a piezoelectric plate,
An earphone is provided that has an output operatively connected to the first input.

【0008】上記イヤホンは、好ましくは、アクチュエ
ータへのサウンド信号の送出に先行してサウンド信号を
増幅する増幅器を備えることが望ましい。本発明の第4
の形態によれば、第1の電気信号を入力する第1の入力
を有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を有す
る圧電プレート、および、前記プレートに取り付けら
れ、該プレートの動きに実質的に比例して第2の電気信
号を出力する第1の出力を有する感知素子を備える通信
装置であって、前記第1の信号の安定化のために、前記
機械的共振周波数帯域を補償する目的で前記第2の電気
信号からフィルタリングされた信号を生成する電気的フ
ィルタと、加算手段とを備え、該加算手段は、前記圧電
プレートによって音響的に再生される電気的可聴信号を
有する第3の電気信号を受信する第1の入力と、前記フ
ィルタリングされた電気信号を受信する第2の入力と、
前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電気信
号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段と、前
記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電プレー
トにより生成するために、前記第1の入力と機能的に接
続された出力と、を有することを特徴とする通信装置が
提供される。
[0008] The earphone preferably includes an amplifier for amplifying the sound signal before transmitting the sound signal to the actuator. Fourth Embodiment of the Present Invention
According to the aspect, a piezoelectric plate having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, and being attached to the plate and substantially moving the plate A communication device comprising a sensing element having a first output that outputs a second electrical signal in proportion to the following, wherein the communication device compensates the mechanical resonance frequency band for stabilization of the first signal. And an electrical filter for generating a filtered signal from said second electrical signal, and a summing means, said summing means having a third electrically audible signal acoustically reproduced by said piezoelectric plate. A first input for receiving an electrical signal; a second input for receiving the filtered electrical signal;
Means for subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to generate the first electrical signal; and generating the acoustic audio signal corresponding to the electrical audio signal by a piezoelectric plate. There is provided a communication device having one input and an output operatively connected.

【0009】上記通信装置は、好ましくは、アクチュエ
ータへのサウンド信号の送出に先行してサウンド信号を
増幅する増幅器を備えることが望ましい。本発明の第5
の形態によれば、第1の電気信号を入力する第1の入力
を有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を有す
る圧電プレート、および、前記プレートに取り付けら
れ、該プレートの動きに実質的に比例して第2の電気信
号を出力する第1の出力を有する感知素子を備える超音
波装置であって、前記第1の信号の安定化のために、前
記機械的共振周波数帯域を補償する目的で前記第2の電
気信号からフィルタリングされた信号を生成する電気的
フィルタと、加算手段とを備え、該加算手段は、前記圧
電プレートによって音響的に再生される電気的可聴信号
を有する第3の電気信号を受信する第1の入力と、前記
フィルタリングされた電気信号を受信する第2の入力
と、前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電
気信号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段
と、前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電
プレートにより生成するために、前記第1の入力と機能
的に接続された出力と、を有することを特徴とする超音
波装置が提供される。
[0009] The communication device preferably includes an amplifier for amplifying the sound signal prior to sending the sound signal to the actuator. The fifth of the present invention
According to the aspect, a piezoelectric plate having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, and being attached to the plate and substantially moving the plate An ultrasonic device comprising a sensing element having a first output that outputs a second electrical signal in proportion to the mechanical resonance frequency band for stabilizing the first signal. An electrical filter for generating a filtered signal from the second electrical signal for the purpose; and a summing means, the summing means having a third electrically audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate. A first input for receiving the filtered electrical signal; a second input for receiving the filtered electrical signal; and subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal. A means for generating an electrical signal and an output operatively connected to the first input for generating an acoustic audio signal corresponding to the electrical audio signal by a piezoelectric plate. Is provided.

【0010】上記超音波装置は、好ましくは、アクチュ
エータへのサウンド信号の送出に先行してサウンド信号
を増幅する増幅器を備えることが望ましい。
[0010] The ultrasonic apparatus preferably includes an amplifier for amplifying the sound signal prior to the transmission of the sound signal to the actuator.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明が詳細に述べられる。典型的な圧電スピーカは、プレ
ート(通常、金属)に張りつけた薄い円形の(或いは、
矩形の)圧電ディスクを有する。プレートは、1つの電
極として使用され、もう一方の電極は、圧電ディスクの
もう一方の表面上に溶着される。通常、電極は銀ペイン
ト(silver paint)を用いて印刷され、圧電材料が加熱
されて極性を生じたとき、この銀ペイントによって導電
面が形成される。ディスクは、分極され、電極間の電場
によって、半径方向の応力が生み出されるようになる。
プレートの唯一の表面に渡ってこの半径方向応力が働く
ので、この応力によりプレートの曲げが引き起こされ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. A typical piezo speaker has a thin circular (or alternatively) attached to a plate (usually metal).
(Rectangular) piezoelectric disc. The plate is used as one electrode and the other electrode is deposited on the other surface of the piezoelectric disk. Typically, the electrodes are printed using silver paint, which forms a conductive surface when the piezoelectric material is heated to create polarity. The disk is polarized and the electric field between the electrodes creates a radial stress.
As this radial stress acts over only one surface of the plate, this stress causes the plate to bend.

【0012】電場から材料内部の応力への圧電変換は、
相対的に線形であり、この変換と関連する非線形は、三
次(third order)のものである。半径方向の応力すなわ
ちプレートの変位に対する力からの変換は、著しい非線
形を示す場合があり、かなりの非対称を示す場合があ
る。圧電スピーカは、かなり硬いプレートの曲げに依存
するので達成可能な変位は小さいままであり、機械的設
計時の改善により、線形性の改善は限定的にしか成功し
ない。非線形の他に、圧電スピーカについての他の一般
的な問題として、周波数応答の不規則性がある。この問
題は、システムの様々な共振モード(resonance mode)
から生じるものである。軸モード(axial mode:このモ
ードが問題の原因である可能性がある)は、ドライバの
適切な取り付けによって制御することが可能であるが、
同時に感度の著しい損失を伴うことなく、最低半径方向
モード(lowest radial mode:実際には、マス・スプリ
ング型共振(mass-spring-typeresonance))の機械的制
御を行うことはできない。
The piezoelectric conversion from the electric field to the stress inside the material is
The relative linearity and the non-linearity associated with this transformation is of the third order. The conversion from radial stresses or forces to plate displacements can exhibit significant non-linearities and can exhibit significant asymmetry. Piezoelectric loudspeakers rely on the bending of rather stiff plates so that the achievable displacement remains small, and improvements in mechanical design have only marginally improved linearity. In addition to non-linearity, another common problem with piezoelectric speakers is irregular frequency response. This problem is caused by various resonance modes of the system.
It comes from. The axial mode (this mode may be the cause of the problem) can be controlled by proper installation of the driver,
At the same time, there is no mechanical control of the lowest radial mode (actually mass-spring-type resonance) without significant loss of sensitivity.

【0013】図1は、本発明の一実施例に係る帰還型圧
電変換器1のブロック図を示す。変換器は、作動素子A
Eおよび感知素子MEを有する。作動素子AEと感知素
子MEとの間の接続は、接続MCで示される。システム
の様々な部分をブラックボックスとして処理する場合、
帰還システム自体の型を示す数学モデルは、極めて単純
である。この帰還システムは、駆動増幅器A1の伝達関
数A1 からなる伝達関数を備えた有限利得増幅器を持つ
反転加算増幅器SN、変換器(スピーカすなわちアクチ
ュエータA2およびセンサーA3は、伝達関数A2 およ
びA3 を持つ)、並びに、補償ネットワーク(伝達関数
4 )を備えた感知増幅器A4として最も簡単な形で記
述することができる。さらに、スピーカ駆動電圧から音
響応答(Ama=pout /Vspkr)への伝達関数がある。
ここで、Amaは、スピーカの入力電圧、すなわち、スピ
ーカの駆動電圧から得られる音響出力用伝達関数であ
る。これらすべての伝達関数係数は、周波数に依存して
複雑なものになる可能性がある。
FIG. 1 is a block diagram of a feedback type piezoelectric converter 1 according to one embodiment of the present invention. The transducer is an actuating element A
E and the sensing element ME. The connection between the actuation element AE and the sensing element ME is indicated by the connection MC. When treating various parts of the system as black boxes,
The mathematical model that describes the type of feedback system itself is quite simple. The feedback system includes inverting summing amplifier SN with finite gain amplifier with a transfer function consisting of the transfer function A 1 of drive amplifier A1, the transducer (speaker or actuator A2 and the sensor A3 has a transfer function A 2 and A 3 with), and it can be described in its simplest form as a sense amplifier A4 having a compensation network (transfer function a 4). In addition, there is a transfer function from the speaker drive voltage to the acoustic response (A ma = p out / V spkr ).
Here, A ma is a transfer function for sound output obtained from the input voltage of the speaker, that is, the drive voltage of the speaker. All these transfer function coefficients can be complex depending on frequency.

【0014】このような回路のループの伝達関数は、次
式によって記述することができる。
The transfer function of the loop of such a circuit can be described by the following equation.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】ここで、総伝達関数は、A4 の出力におい
て(或いは、加算ノードのネガティブ入力において)計
算される。したがって、アクチュエータ駆動点P1にお
ける電圧は、以下のようになる。
[0016] Here, the total transfer function at the output of A 4 (or in the negative input of the summing node) is calculated. Therefore, the voltage at the actuator drive point P1 is as follows.

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】この式から、出力音圧を以下のように書く
ことができる。
From this equation, the output sound pressure can be written as:

【0019】[0019]

【数3】 (Equation 3)

【0020】電気機械的および電気音響的伝達関数が実
験または数値モデルのいずれかによって決定されたと
き、上記式によって音響の適切な等化設計が可能にな
る。次に、1つの実験システムについて説明することに
より、本発明が示される。圧電センサーの出力インピー
ダンスは高く、その殆どは純粋に容量性インピーダンス
なので、感知増幅器の入力インピーダンスによって、装
置の感度と帯域幅の双方が決定される。圧電センサーの
容量は、センサー構造に依存しているため、およそ10
pF〜1nFまでの範囲で変動する。低周波数におい
て、この範囲は、非常に高いインピーダンスを意味する
(例えば、20Hzで100pFは、約77Mオームを
意味する)。しかしながら、最低周波数そのもので圧電
スピーカー(または、ヘッドホン)を利用することは実
際にはないので、1桁高くなるように、下限周波数の選
択を行うことができる。この選択は、その増幅器入力イ
ンピーダンスがおよそ1〜10Mオーム:10〜20p
Fで実際上十分であることを意味している。また、この
推定値は、測定結果によっても支持されており、このよ
うな入力インピーダンスは容易に実現可能である。実験
中、既に、入力インピーダンスを持つ感知増幅器の入力
において供給される信号の低周波帯域幅を制限するのが
有益であることが実際に明らかになった。圧電素子の前
述の制限された動きは、低周波応答を制限するものであ
る。この制限は、素子のサイズ、機械的および電気的特
性、並びに、素子から観察者までの距離に依存する。ヘ
ッドホンまたはヘッドセット使用時に、実際の周波数帯
域をおよそ100Hz〜200Hzの低周波数に拡げる
ことができる。さらに、遠距離にわたって聞こえるより
大きなスピーカについては、それぞれの制限をずっと高
い周波数にすることができる。
When the electromechanical and electroacoustic transfer functions are determined either by experiment or by numerical models, the above equations allow for a sound equalization design. The invention will now be illustrated by describing one experimental system. Because the output impedance of piezoelectric sensors is high, most of them purely capacitive, the input impedance of the sense amplifier determines both the sensitivity and bandwidth of the device. The capacitance of the piezoelectric sensor is approximately 10
It varies in the range from pF to 1 nF. At low frequencies, this range implies a very high impedance (eg, 100 pF at 20 Hz means about 77 M ohms). However, since a piezoelectric speaker (or headphones) is not actually used at the lowest frequency itself, the lower limit frequency can be selected so as to be one digit higher. This choice is such that the amplifier input impedance is approximately 1-10 Mohm: 10-20p
F means that it is practically sufficient. This estimated value is also supported by the measurement result, and such an input impedance can be easily realized. During experiments, it has already been shown in practice that it is beneficial to limit the low frequency bandwidth of the signal provided at the input of a sense amplifier having an input impedance. The aforementioned limited movement of the piezoelectric element limits the low frequency response. This limitation depends on the size of the device, the mechanical and electrical properties, and the distance from the device to the viewer. When using headphones or headsets, the actual frequency band can be extended to low frequencies of about 100 Hz to 200 Hz. In addition, for larger speakers that can be heard over long distances, each limit can be much higher.

【0021】以下に説明する測定は、2つの別個の圧電
変換器24,25から成るスピーカを使用することによ
り行われたものである。感知変換器すなわちセンサー2
4は、作動変換器すなわちアクチュエータ25の背面プ
レート23に貼り付けられた。これらの変換器は、0.
4リットルの大きさの封止されたエンクロージャ21に
取り付けられ、このエンクロージャは、吸収材で満たさ
れた。(エンクロージャの容量は、スピーカーの硬い構
造(stiff structure)のために、したがって、殆ど有効
容量がないために、圧電型スピーカにとってさほど重要
性ではなく、また、帰還が利用される場合には、さらに
重要性は小さくなるが、この大きさは、音響測定時の回
析の影響をともかく低減できるように選ばれたものであ
る。)変換器のエッジは、粘弾性材料22を用いてエン
クロージャに取り付けられた。この粘弾性の損失を引き
起こすエッジには、変換器の半径方向モードに対して著
しい減衰効果があった。
The measurements described below were made using a loudspeaker consisting of two separate piezoelectric transducers 24,25. Sensing transducer or sensor 2
4 was affixed to the back plate 23 of the actuation transducer or actuator 25. These converters have 0.
Attached to a 4 liter sealed enclosure 21 which was filled with absorbent material. (The capacity of the enclosure is less important for piezoelectric speakers due to the stiff structure of the loudspeaker and therefore little effective capacity, and if feedback is used, The magnitude is of lesser importance, but has been chosen so as to reduce the effects of diffraction during acoustic measurements.) The edges of the transducer are attached to the enclosure using viscoelastic material 22 Was done. The edge causing this loss of viscoelasticity had a significant damping effect on the radial mode of the transducer.

【0022】単純にするために、2つの別個の分離変換
器、アクチュエータ25およびセンサー24を用いて実
験的構成システム20を実現した。商業上の実施の際に
は、電極の一部をセンサーとして利用することによりコ
ストの削減を行うことができる。入手可能な販売用製品
(3つの接続部を有する正帰還用ブザー)が存在する。
この製品では、2つの電極間に圧電材料がサンドイッチ
されており、両側で、これら2つの電極の一方は2つの
相互に絶縁した部分にさらに分けられている。しかしな
がら、この種の構造では、アクチュエータとセンサー電
極との間の浮遊容量によって、高周波での帰還の使用可
能量の制限を行うことができる。同様の構造が既に他の
適用でも用いられている。例えば、正帰還を出力する圧
電ブザーでは、この正帰還によって、機械的共振周波数
でブザーを鳴らすことが可能になり、それによって、効
率の改善が図られている。また、超音波映像では、送信
機用および受信機用の別々のエリアを用いて送信パルス
による受信用増幅器のオーバーロードの防止を図ること
ができる。
For simplicity, an experimental configuration system 20 was implemented using two separate isolation transducers, actuator 25 and sensor 24. In commercial practice, the cost can be reduced by using part of the electrodes as sensors. There are commercial products available (a positive feedback buzzer with three connections).
In this product, a piezoelectric material is sandwiched between two electrodes, on either side one of the two electrodes is further divided into two mutually insulated parts. However, in this type of structure, the stray capacitance between the actuator and the sensor electrode can limit the usable amount of feedback at high frequencies. Similar structures have already been used in other applications. For example, in a piezoelectric buzzer that outputs positive feedback, the positive feedback enables the buzzer to sound at a mechanical resonance frequency, thereby improving efficiency. Also, in the case of an ultrasonic image, it is possible to prevent the receiving amplifier from being overloaded by a transmission pulse by using separate areas for the transmitter and the receiver.

【0023】図3は、図2に示すスピーカのテストに用
いられる測定構成30のブロック図である。この実験構
成によって、簡単に利得調整、並びに、入力および帰還
信号経路の双方の均等化が可能になるので、この実験構
成を可能な限り単純に保つために加算増幅器として小さ
なミキシング・コンソール32を用いた。センサー24
用の入力増幅器としては、従来型の実験室用測定増幅器
34を使用した。参照符号31は、信号源(テストに用
いられる規定された(可変の)周波数を発生する或る種
の信号発生器)を示している。ミキシング・コンソール
のトーン制御を用いて1kHz以上から周波数がブース
トされ、10kHz以上で最大ブースト(約12dB)
が達成された。作動変換器25とセンサー24との間の
機械的接続は、接続33で示される。周波数選択アナロ
グ信号処理は、信号への移相を引き起こす場合があり、
したがって、信号の選択的ブーストを行う代替的方法が
存在することは当業ではよく知られている。オーディオ
入力に対する応答信号の減算効果を高めたいという要望
を考慮して、スペクトルの範囲全体に渡って移相を一定
に保ちながら、スペクトル全体に渡る振幅の調整を行う
ことができる。或いは、振幅を一定に保ちながらのこの
移相調整を行うことも可能である。或いは、これら双方
の調整を同時に行うこともできる。負帰還の目的は、圧
電アクチュエータの周波数応答の改善であり、電気的フ
ィルタリングを用いて制御ループの動力学的挙動の安定
化を図ることができる。
FIG. 3 is a block diagram of a measurement configuration 30 used for testing the loudspeaker shown in FIG. This experimental setup allows for easy gain adjustment and equalization of both the input and feedback signal paths, so a small mixing console 32 is used as a summing amplifier to keep the experimental setup as simple as possible. Was. Sensor 24
A conventional laboratory measurement amplifier 34 was used as the input amplifier for the lab. Reference numeral 31 indicates a signal source (a type of signal generator that generates a defined (variable) frequency used for testing). Using the tone control of the mixing console, the frequency is boosted from 1 kHz or more, and the maximum boost is over 10 kHz (about 12 dB).
Was achieved. The mechanical connection between the activation transducer 25 and the sensor 24 is indicated by connection 33. Frequency selective analog signal processing can cause a phase shift to the signal,
Thus, it is well known in the art that there are alternative ways of performing selective boosting of a signal. Taking into account the desire to enhance the effect of subtracting the response signal to the audio input, it is possible to adjust the amplitude over the entire spectrum while keeping the phase shift constant over the entire range of the spectrum. Alternatively, it is possible to perform this phase shift adjustment while keeping the amplitude constant. Alternatively, these two adjustments can be performed simultaneously. The purpose of the negative feedback is to improve the frequency response of the piezoelectric actuator, and the electrical behavior can be used to stabilize the dynamic behavior of the control loop.

【0024】図4は、負帰還がある場合(実線)と、負
帰還のない場合(破線)の本発明による図2の構成のセ
ンサーのインパルス応答を示すものである。負帰還によ
ってインパルスの減衰時間が短縮される。図5は、帰還
のあるシステムと帰還のないシステムの双方の場合の周
波数応答を図示するものである。振幅スケールの参照レ
ベルは、任意である。帰還のあるカーブのほうが、6k
Hzの周波数で振幅がおよそ7dB小さい。本発明を用
いて6kHz未満からおよそ10kHzまで、この共振
ピークはシフトされ、また、このピークは、最大振幅
(共振帯域幅は、帰還がない場合ほぼ2kHzで、帰還
がある場合ほぼ10kHz)の近辺でさらに低い勾配を
持つように平滑化され、それによって、音の再生品質を
著しく高めることが可能になる。この測定値は、帰還半
径方向モードの制御に効果があることを示すものであ
る。しかしながら、1kHzおよび2kHzで不規則性
を生じる軸モードが実際に影響を受けることはない。
FIG. 4 shows the impulse response of the sensor having the configuration of FIG. 2 according to the present invention when there is negative feedback (solid line) and when there is no negative feedback (dashed line). The negative feedback reduces the impulse decay time. FIG. 5 illustrates the frequency response for both systems with and without feedback. The reference level of the amplitude scale is arbitrary. The curve with return is 6k
At a frequency of Hz, the amplitude is about 7 dB smaller. Using the present invention, the resonance peak is shifted from less than 6 kHz to approximately 10 kHz, and this peak is near the maximum amplitude (resonance bandwidth is approximately 2 kHz without feedback and approximately 10 kHz with feedback). , So that the sound reproduction quality can be significantly improved. This measurement indicates that the control of the feedback radial mode is effective. However, the axial modes that cause irregularities at 1 kHz and 2 kHz are not actually affected.

【0025】本発明に係る圧電素子は、電話、移動電
話、有線電話、無線電話のイヤホン、携帯用カセットレ
コーダ、CDプレーヤーおよびDVDプレーヤーのイヤ
ホンに使用することができる。本発明は、軽量の携帯用
装置に最も適している一方、ソナーなどのような固定し
て取り付けられる装置にも十分に適している。本明細書
は、実例によって本発明の実現と実施の形態を提示する
ものである。本発明は、上述の実施の形態の細部に限定
されるものではないこと、および、本発明を本発明の特
徴から逸脱することなく別の実施の形態で実現できるこ
とは当業者には明らかである。したがって、これらの提
示された実施の形態は、限定のない例示的なものと考え
るべきである。よって、本発明の実現と利用の可能性
は、添付の請求項によってのみ限定されるものである。
したがって、請求項により決定されるような、均等な装
置を含む本発明の実施の様々な変形もまた本発明の範囲
に属するものである。
The piezoelectric element according to the present invention can be used for earphones of telephones, mobile telephones, wired telephones, wireless telephones, portable cassette recorders, earphones of CD players and DVD players. While the present invention is best suited for lightweight portable devices, it is also well suited for fixed mount devices such as sonar. This specification presents implementations and embodiments of the present invention by way of example. It will be apparent to one skilled in the art that the present invention is not limited to the details of the above-described embodiments, and that the present invention can be realized in other embodiments without departing from the features of the present invention. . Therefore, these presented embodiments should be considered as illustrative and not limiting. Therefore, the realization and use possibilities of the present invention are limited only by the appended claims.
Accordingly, various modifications of the practice of the invention, including equivalent devices, as determined by the claims, also fall within the scope of the invention.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、アクチュエータの振動に対応する負帰還信号の出力
用として、圧電センサーをサウンド発生用圧電素子に機
械的に取り付けることにより、圧電素子のサウンド品質
を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the piezoelectric sensor is mechanically attached to the sound-generating piezoelectric element for outputting a negative feedback signal corresponding to the vibration of the actuator. The sound quality of the element can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る帰還型圧電変換器のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a feedback type piezoelectric transducer according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係るスピーカ装置の構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a speaker device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図2に示すスピーカをテストするために使用さ
れる測定用設定を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a measurement setup used to test the speaker shown in FIG. 2;

【図4】本発明に係る負帰還を持つ場合(実線)と負帰
還を持たない場合(破線)の図2の構成のセンサーのイ
ンパルス応答を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an impulse response of the sensor having the configuration of FIG. 2 in the case of having negative feedback (solid line) and the case of not having negative feedback (dashed line) according to the present invention.

【図5】帰還(さらに滑らかなカーブを持つシステムの
場合)のある場合と帰還(さらに高いピーク)の無い場
合の双方についての周波数応答を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing frequency responses for both a case with feedback (in the case of a system having a smoother curve) and a case without feedback (higher peak).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…実験的構成システム 21…エンクロージャ 22…粘弾性材料 23…背面プレート 24…圧電変換器(センサー) 25…圧電変換器(アクチュエータ) 30…測定構成 31…信号源 32…ミキシング・コンソール 33…接続 34…実験室用測定増幅器 A1…駆動増幅器 A2…アクチュエータ A3…センサー A4…感知増幅器 AE…作動素子 ME…センサー素子 MC…接続 SN…反転加算増幅器(加算ノード) Reference Signs List 20 experimental construction system 21 enclosure 22 viscoelastic material 23 back plate 24 piezoelectric transducer (sensor) 25 piezoelectric transducer (actuator) 30 measurement configuration 31 signal source 32 mixing console 33 connection 34: Laboratory measurement amplifier A1: Drive amplifier A2: Actuator A3: Sensor A4: Sense amplifier AE: Actuating element ME: Sensor element MC: Connection SN: Inverting addition amplifier (addition node)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電気信号を圧電プレートへ入力す
るステップ、および、 前記プレートの動きに実質的に比例する第2の電気信号
を生成するステップを備える音響発生方法であって、 前記第2の信号を電気的にフィルタリングし、出力信号
の安定化のために、前記圧電プレートの機械的共振周波
数帯域を補償するステップと、 電気的可聴信号を受信するステップと、 前記電気的可聴信号から前記フィルタリングされた電気
信号を減じて前記出力信号を生成するステップと、 前記出力信号を前記圧電プレートへ出力し、該圧電プレ
ートを用いて前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信
号を生成するステップと、を備えることを特徴とする音
響発生方法。
1. A sound generating method comprising: inputting a first electrical signal to a piezoelectric plate; and generating a second electrical signal that is substantially proportional to movement of the plate, wherein the method comprises: Electrically compensating the mechanical resonance frequency band of the piezoelectric plate for stabilizing the output signal; receiving the electrical audible signal; and Subtracting the filtered electrical signal to generate the output signal; outputting the output signal to the piezoelectric plate; and using the piezoelectric plate to generate an acoustic audio signal corresponding to the electrical audio signal. And a sound generation method.
【請求項2】 請求項1に記載の音響発生方法におい
て、前記フィルタリングが、選択的増幅、周波数の選択
的位相変換、および、これらの組合せの中の1つを備え
ることを特徴とする音響発生方法。
2. The method of claim 1, wherein said filtering comprises one of selective amplification, frequency selective phase conversion, and a combination thereof. Method.
【請求項3】 第1の電気信号を入力する第1の入力を
有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を有する
圧電プレート(25)、および、 前記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質
的に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有
する感知素子(24)を備える圧電音響変換器(1)で
あって、 前記第1の信号の安定化のために、前記機械的共振周波
数帯域を補償する目的で前記第2の電気信号からフィル
タリングされた信号を生成する電気的フィルタ(A4,
32)と、 加算手段(SN,32)とを備え、該加算手段は、 前記圧電プレートによって音響的に再生される電気的可
聴信号を有する第3の電気信号を受信する第1の入力
と、 前記フィルタリングされた電気信号を受信する第2の入
力と、 前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電気信
号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段と、 前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電プレ
ートにより生成するために、前記第1の入力と機能的に
接続された出力と、を有することを特徴とする圧電音響
変換器。
3. A piezoelectric plate (25) having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band; and being attached to said plate for movement of said plate. A piezoelectric acoustic transducer (1) comprising a sensing element (24) having a first output that outputs a second electrical signal substantially in proportion, wherein for stabilizing said first signal: An electric filter (A4, A4) for generating a filtered signal from the second electric signal for the purpose of compensating for the mechanical resonance frequency band;
32), and a summing means (SN, 32), the summing means comprising: a first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate; A second input for receiving the filtered electrical signal; a means for subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to generate the first electrical signal; A piezo-acoustic transducer comprising: the first input and an output operatively connected to generate an audible and audible signal by a piezoelectric plate.
【請求項4】 請求項3に記載の圧電音響変換器(1)
において、 前記電気的フィルタ(A4、32)が、その共振周波数
で前記圧電プレート(25)のエンハンストされた利得
を補償するための共振周波数帯域でサウンド信号の振幅
を減らす低減手段を有し、 該低減手段は、周波数の選択的増幅を行う手段、周波数
の選択的位相変換手段、および、これらの組合せのうち
の少なくとも1つを備えることを特徴とする圧電音響変
換器。
4. A piezoelectric acoustic transducer (1) according to claim 3,
Wherein said electrical filter (A4, 32) comprises reducing means for reducing the amplitude of a sound signal in a resonance frequency band for compensating for an enhanced gain of said piezoelectric plate (25) at its resonance frequency; A piezoelectric acoustic transducer characterized in that the reducing means comprises at least one of a means for performing selective amplification of a frequency, a means for selectively converting a frequency, and a combination thereof.
【請求項5】 第1の電気信号を入力するための第1の
入力を有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を
有する圧電プレート(25)と、 前記プレートに取り付けられ、 前記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質
的に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有
する感知素子(24)を備えるイヤホンであって、 前記第1の信号の安定化のために、前記機械的共振周波
数帯域を補償する目的で前記第2の電気信号からフィル
タリングされた信号を生成する電気的フィルタ(A4,
32)と、 加算手段(SN,32)とを備え、該加算手段は、 前記圧電プレートによって音響的に再生される電気的可
聴信号を有する第3の電気信号を受信する第1の入力
と、 前記フィルタリングされた電気信号を受信する第2の入
力と、 前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電気信
号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段と、 前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電プレ
ートにより生成するために、前記第1の入力と機能的に
接続された出力と、を有することを特徴とするイヤホ
ン。
5. A piezoelectric plate (25) having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, attached to said plate, attached to said plate. An earphone comprising a sensing element having a first output for outputting a second electrical signal substantially in proportion to the movement of the plate, the earphone being adapted for stabilizing the first signal. An electrical filter (A4, A4) that generates a filtered signal from the second electrical signal for the purpose of compensating for the mechanical resonance frequency band.
32), and a summing means (SN, 32), the summing means comprising: a first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate; A second input for receiving the filtered electrical signal; a means for subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to generate the first electrical signal; An earphone having the first input and an output operatively connected to generate an audible and audible signal by the piezoelectric plate.
【請求項6】 第1の電気信号を入力する第1の入力を
有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を有する
圧電プレート(25)、および、 前記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質
的に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有
する感知素子(24)を備える通信装置であって、 前記第1の信号の安定化のために、前記機械的共振周波
数帯域を補償する目的で前記第2の電気信号からフィル
タリングされた信号を生成する電気的フィルタ(A4,
32)と、 加算手段(SN,32)とを備え、該加算手段は、 前記圧電プレートによって音響的に再生される電気的可
聴信号を有する第3の電気信号を受信する第1の入力
と、 前記フィルタリングされた電気信号を受信する第2の入
力と、 前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電気信
号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段と、 前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電プレ
ートにより生成するために、前記第1の入力と機能的に
接続された出力と、を有することを特徴とする通信装
置。
6. A piezoelectric plate (25) having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, and attached to said plate for movement of said plate. A communication device comprising a sensing element (24) having a first output that outputs a second electrical signal substantially in proportion to the mechanical resonance frequency for stabilizing the first signal. An electric filter (A4, A4) for generating a filtered signal from the second electric signal for the purpose of compensating a band.
32), and a summing means (SN, 32), the summing means comprising: a first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate; A second input for receiving the filtered electrical signal; a means for subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to generate the first electrical signal; A communication device comprising: a first input and an output operatively connected to generate an acoustic and audible signal by a piezoelectric plate.
【請求項7】 第1の電気信号を入力する第1の入力を
有し、少なくとも1つの機械的共振周波数帯域を有する
圧電プレート(25)、および、 前記プレートに取り付けられ、該プレートの動きに実質
的に比例して第2の電気信号を出力する第1の出力を有
する感知素子(24)を備える超音波装置であって、 前記第1の信号の安定化のために、前記機械的共振周波
数帯域を補償する目的で前記第2の電気信号からフィル
タリングされた信号を生成する電気的フィルタ(A4,
32)と、 加算手段(SN,32)とを備え、該加算手段は、 前記圧電プレートによって音響的に再生される電気的可
聴信号を有する第3の電気信号を受信する第1の入力
と、 前記フィルタリングされた電気信号を受信する第2の入
力と、 前記フィルタリングされた電気信号を前記第3の電気信
号から減じて前記第1の電気信号を生成する手段と、 前記電気的可聴信号に対応する音響可聴信号を圧電プレ
ートにより生成するために、前記第1の入力と機能的に
接続された出力と、を有することを特徴とする超音波装
置。
7. A piezoelectric plate (25) having a first input for inputting a first electrical signal and having at least one mechanical resonance frequency band, and attached to said plate for movement of said plate. An ultrasound device comprising a sensing element (24) having a first output that outputs a second electrical signal substantially in proportion to the mechanical resonance for stabilizing the first signal. An electrical filter (A4, A4) for generating a filtered signal from the second electrical signal for the purpose of compensating a frequency band;
32), and a summing means (SN, 32), the summing means comprising: a first input for receiving a third electrical signal having an electrical audible signal acoustically reproduced by the piezoelectric plate; A second input for receiving the filtered electrical signal; a means for subtracting the filtered electrical signal from the third electrical signal to generate the first electrical signal; An ultrasonic device having the first input and an output operatively connected to generate an acoustic and audible signal by a piezoelectric plate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018533315A (en) * 2015-08-27 2018-11-08 ユーサウンド ゲーエムベーハーUsound Gmbh MEMS acoustic transducer with closed control system
KR20200050126A (en) * 2018-11-01 2020-05-11 주식회사 아모텍 Proximity sensor for bezel-less type electronic device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015114242A1 (en) 2015-08-27 2017-03-02 USound GmbH MEMS speaker with position sensor
GB2542119B (en) * 2015-09-07 2018-08-29 Jaguar Land Rover Ltd Multi-function transducer assembly and system
GB2547919B (en) * 2016-03-02 2019-08-21 Arm Ip Ltd Proximity authentication protocol
EP3907734B1 (en) * 2016-11-14 2022-11-02 Goodix Technology (HK) Company Limited Linear resonant actuator controller
CN113365192A (en) * 2020-03-06 2021-09-07 华为技术有限公司 Piezoelectric speaker and electronic apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2860183A (en) * 1954-02-01 1958-11-11 Conrad Ivan Willard Sound reproducing system
NL294600A (en) * 1963-06-26
JPS59209000A (en) * 1983-05-13 1984-11-27 Shigeru Tsutsumi Audiphone
US4709360A (en) * 1985-11-12 1987-11-24 Sparton Corporation Hydrophone transducer with negative feedback system
US5488954A (en) * 1994-09-09 1996-02-06 Georgia Tech Research Corp. Ultrasonic transducer and method for using same
FR2755813B1 (en) * 1996-11-14 1998-12-11 Alsthom Cge Alcatel HANDSET

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018533315A (en) * 2015-08-27 2018-11-08 ユーサウンド ゲーエムベーハーUsound Gmbh MEMS acoustic transducer with closed control system
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