новая папка / 4006371

4006371-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006371A[]

Изобретение относится к электроакустическим преобразователям и, в частности, к преобразователю, в котором элемент преобразователя содержит пьезоэлектрический привод, который довольно точно избирательен к конкретной частоте и является по существу ненаправленным. This invention relates to electroacoustical transducers and is more particularly concerned with a transducer in which the transducer element comprises a piezoelectric driver, and which is rather sharply selective to a particular frequency and is substantially non-directional. Хорошо известно, что пьезоэлектрические акустические преобразователи до сих пор были относительно неэффективными из-за присущего им несоответствия между акустическим импедансом преобразовательного элемента такого преобразователя и импедансом среды, в которой устройство предназначено для работы. В частности, элемент преобразователя, содержащий пьезоэлектрический диск, соединенный с металлической диафрагмой, обычно имеет очень высокий акустический импеданс. Для сравнения, воздух имеет очень низкий акустический импеданс. Если преобразователь предназначен для работы в воде, например, если он является частью гидролокатора, проблема несоответствия импеданса менее серьезна благодаря тому факту, что характеристический акустический импеданс воды значительно выше, чем у воздуха, но все еще проблема, потому что даже акустический импеданс воды существенно ниже, чем акустический импеданс пьезоэлектрического элемента. Эта проблема несоответствия импеданса по отношению к воздуху обсуждается в патенте США No. № 3331970, Dundon et al. It is well known that piezoelectric acoustical transducers have heretofore been relatively inefficient because of an inherent mismatch between the acoustic impedance of the transducer element of such a transducer and the impedance of the medium in which the device is intended to operate. Specifically, a transducer element comprising a piezoelectric disc bonded to a metal diaphragm tends to have a very high acoustic impedance. Air, by comparison, has a very low acoustic impedance. If the transducer is intended to operate in water, as where it comprises part of a sonar device, the problem of impedance mismatch is less severe, owing to the fact that water has a characteristic acoustic impedance substantially higher than that of air, but it is still a problem because even the acoustic impedance of water is substantially lower than the acoustic impedance of a piezoelectric element. This problem of impedance mismatch with respect to air is discussed in U.S. Pat. No. 3,331,970, to Dundon et al. Типичным применением пьезоэлектрического звукового преобразователя с узким диапазоном частот, работающего в воздухе, является его использование для звуковой сигнализации. Поскольку человеческое ухо наиболее чувствительно к частотам порядка 2000-4000 Гц, датчик тревоги предпочтительно излучает тон в этом частотном диапазоне. Однако также важно, чтобы такое сигнальное устройство издавало звук практически ненаправленно, чтобы обеспечить наибольшую вероятность того, что его кто-нибудь услышит, когда оно сработает. A typical application for a narrow frequency range piezoelectric sonic transducer operating in air is its use for an audible alarm. Since the human ear is most sensitive to frequencies on the order of 2,000 to 4,000 Hz, the alarm transducer preferably emits a tone within that frequency range. However, it is also important that such an alarm device shall emit sound substantially nondirectionally, to afford the greatest likelihood that it will be heard by someone when it operates. До сих пор обычным способом достижения некоторой степени согласования импеданса между пьезоэлектрическим преобразователем и воздухом было размещение элемента преобразователя на одном конце трубки, имеющей длину примерно в четверть длины волны на рабочей частоте. Как указано в упомянутом выше патенте США No. В US-A-3331970 такая четвертьволновая резонансная трубка оставляет желать лучшего с точки зрения согласования импедансов, и она имеет дополнительные важные недостатки, заключающиеся в том, что она громоздка и склонна к направленности. Heretofore the usual expedient for achieving some degree of impedance matching between a piezoelectric transducer and air has been to place the transducer element at one end of a tube having a length of about one-fourth the wavelength at the operating frequency. As pointed out in the above mentioned U.S. Pat. No. 3,331,970, such a quarter-wave resonance tube left much to be desired from the standpoint of impedance matching, and it has the further important disadvantages of being bulky and tending to be directional. Для частоты порядка 4000 Гц четвертьволновая трубка диаметром около одного дюйма должна иметь длину около половины дюйма и должна быть больше, если ее диаметр уменьшается. Размер такой трубки, вероятно, был бы приемлем во многих установках, но направленность, которую она придавала устройству, если бы ее длина оставалась в допустимых пределах, была неприемлема для устройства звуковой сигнализации и, конечно же, не компенсировалась относительно небольшое согласование импеданса, полученное с его помощью. For a frequency on the order of 4,000 Hz, a quarter wave tube about one inch in diameter must have a length of about one-half inch, and must be longer if its diameter is decreased. The size of such a tube would probably have been tolerable, in many installations, but the directionality that it imparted to the device if its length was kept within feasible limits was not acceptable in an audible alarm device, and certainly was not compensated for by the relatively small amount of impedance matching obtained with it. Огромную важность получения хорошего согласования импеданса в системе звуковой сигнализации можно оценить, если уделить некоторое внимание цели, которой может служить такая система. В типичной установке блок звуковой сигнализации подключается к датчику температуры в морозильной камере. В случае любого сбоя, приводящего к повышению температуры в морозильной камере до некоторого заданного уровня, должен сработать сигнал тревоги. Но поскольку тревога может быть включена из-за сбоя питания, система сигнализации, очевидно, не может зависеть от силовой проводки для ее электропитания и, следовательно, должна питаться от батареи. Тем не менее, батарея должна быть относительно небольшой (например, обычная 9-вольтовая транзисторная батарея для радиоприемника), чтобы ее стоимость была достаточно низкой, чтобы не возникало препятствий к ее замене, когда срок ее годности приближается к истечению. С другой стороны, батарея должна быть способна питать датчик в течение длительного периода времени, чтобы, если морозильник выйдет из строя в начале периода в несколько дней, в течение которого люди, которых нужно предупредить, будут отсутствовать, тревога по-прежнему будет срабатывать. звучать, когда они вернутся. The great importance of obtaining good impedance matching in an audible alarm system can be appreciated if some consideration is given to the purpose that such a system may serve. In a typical installation an audible alarm unit is connected with a temperature sensor in a freezer. In the event of any failure that causes the temperature in the freezer to rise to some predetermined level, the alarm should sound. But because the alarm may be sounded by reason of a power failure, the alarm system obviously cannot depend upon the power wiring for its current supply, and must therefore be energized from a battery. However, the battery should be a relatively small one (e.g., a conventional 9-volt transistor radio battery), to keep its cost low enough so that there will be no discouragement to replacing it whenever its shelf life is near expiration. On the other hand, the battery must be capable of energizing the transducer for a prolonged period, so that if the freezer should fail during the early part of a several-day period during which the persons to be alerted are absent, the alarm will still be sounding when they return. Такая длительная работа может быть достигнута с небольшой батареей только в том случае, если преобразователь, который она питает, является высокоэффективным; и, в свою очередь, это требование высокой эффективности может быть удовлетворено только в том случае, если имеется хорошее согласование импеданса между элементом преобразователя и окружающей атмосферой. Such long-term operation can be obtained with a small battery only if the transducer that it energizes is a highly efficient one; and in turn this requirement for high efficiency can be satisfied only if there is a good impedance match between the transducer element and the ambient atmosphere. С учетом этих соображений общей целью настоящего изобретения является создание пьезоэлектрического акустического преобразователя, обладающего высокой селективностью в узком диапазоне частот, по существу ненаправленного, очень компактного и высокоэффективного. With these considerations in mind, it is a general object of the present invention to provide a piezoelectric acoustical transducer that is sharply selective to a narrow frequency range, is substantially nondirectional, is very compact, and is highly efficient. Таким образом, можно сказать, что целью настоящего изобретения является создание акустического преобразователя, который особенно хорошо приспособлен для использования в системе звуковой сигнализации, в которой преобразователь должен иметь возможность удовлетворительного питания от небольшой батареи в течение длительного периода времени. , должен быть слышен практически с любого направления и должен издавать тон в диапазоне частот, к которому ухо наиболее чувствительно, чтобы сигнал тревоги можно было услышать на максимально возможном расстоянии с наименьшими затратами энергии. Thus it can be said to be an object of this invention to provide an acoustical transducer that is especially well adapted for use in an audible alarm system in which the transducer must be capable of being satisfactorily energized from a small battery for a prolonged period of time, must be audible from substantially any direction, and must emit a tone that is within the frequency range to which the ear is most sensitive so that the alarm can be heard at the greatest possible distance with the least expenditure of energy. Также общей целью настоящего изобретения является создание датчика аварийной сигнализации описанного типа, который был бы чрезвычайно простым, компактным, надежным и недорогим. It is also a general object of this invention to provide an alarm transducer of the character described that is extremely simple, compact, dependable and inexpensive. Поскольку электроакустический преобразователь может либо преобразовывать электрическую энергию в звуковую энергию (действуя как динамик), либо звуковую энергию в электрическую энергию (действуя как микрофон), можно также сказать, что целью настоящего изобретения является создание кристаллического микрофона или звукового детектора. который является необычно чувствительным и по существу ненаправленным, но который, однако, имеет резкий пик на выбранной частоте. Since an electroacoustical transducer can either transform electrical energy into sound energy (acting as a speaker) or sound energy into electrical energy (acting as a microphone) it can also be said to be an object of this invention to provide a crystal microphone or sonic detector which is unusually sensitive and substantially nondirectional but which, however, is sharply peaked to a selected frequency. Более конкретной целью настоящего изобретения является создание средств для достижения хорошо согласованной акустической связи между элементом преобразователя, в частности элементом, содержащим пьезоэлектрический диск, соединенный с диафрагмой, и средой, в которой работает элемент преобразователя. A more specific object of this invention is to provide means for achieving a well matched acoustic coupling between a transducer element -- and especially one comprising a piezoelectric disc bonded to a diaphragm -- and the medium in which the transducer element is operating. Также конкретной задачей настоящего изобретения является создание электроакустического преобразователя, имеющего преобразовательный элемент, который является электромеханически эффективным и имеет компактные средства для точного согласования акустического импеданса преобразовательного элемента с импедансом окружающей среды, в которой этот элемент работает. It is also a specific object of this invention to provide an electroacoustical transducer having a transducer element which is electro-mechanically efficient and having compact means for closely matching the acoustic impedance of the transducer element to that of the ambient medium in which the element operates. Имея в виду эти наблюдения и цели, способ, которым изобретение достигает своей цели, будет понятен из следующего описания и сопроводительных чертежей, которые иллюстрируют изобретение, при этом следует понимать, что в конкретное устройство, раскрытое здесь, могут быть внесены изменения, не выходя за рамки из сущности изобретения, изложенной в прилагаемой формуле изобретения. With these observations and objectives in mind, the manner in which the invention achieves its purpose will be appreciated from the following description and the accompanying drawings, which exemplify the invention, it being understood that changes may be made in the specific apparatus disclosed herein without departing from the essentials of the invention set forth in the appended claims. Прилагаемые чертежи иллюстрируют один полный пример варианта осуществления изобретения, созданного в соответствии с лучшим способом, разработанным до сих пор для практического применения его принципов, и в котором: The accompanying drawings illustrate one complete example of an embodiment of the invention constructed according to the best mode so far devised for the practical application of the principles thereof, and in which: ИНЖИР. 1 представляет собой вид в перспективе с вырванными частями устройства звуковой сигнализации, содержащего электроакустический преобразователь, реализующий принципы настоящего изобретения; FIG. 1 is a perspective view, with portions shown broken away, of an audible alarm device comprising an electroacoustical transducer embodying the principles of this invention; ИНЖИР. 2 - устройство в поперечном сечении, но без аккумулятора и его разъемов; FIG. 2 is a view in cross-section of the device, but with the battery and its connectors omitted; ИНЖИР. 3 представляет собой увеличенный вид, в целом аналогичный фиг. 2, но с изображением только той части устройства, которая представляет собой преобразователь, и со значительными размерами; а также FIG. 3 is an enlarged view generally similar to FIG. 2 but showing only the part of the device that constitutes the transducer and illustrating significant dimensions; and ИНЖИР. 4 представляет собой сильно увеличенный осевой разрез преобразовательного элемента с некоторыми преувеличенными значениями толщины для ясности. FIG. 4 is a greatly enlarged fragmentary axial section through the transducer element, with certain thicknesses exaggerated for clarity. Ссылаясь теперь на прилагаемые чертежи, цифра 5 обозначает обычно устройство звуковой сигнализации, воплощающее принципы этого изобретения, содержащее корпус или корпус 6 из ударопрочного пластика или подобного материала, предпочтительно в форме неглубокой прямоугольной коробки. В корпусе установлен дискообразный преобразователь 7, который содержит, как правило, металлическую диафрагму 8 и пьезоэлектрический привод 9 и подробно описан ниже. Referring now to the accompanying drawings, the numeral 5 designates generally an audible alarm device embodying the principles of this invention, comprising a case or housing 6 of high-impact plastic or the like, preferably in the general form of a shallow rectangular box. Mounted in the housing is a disc-like transducer element 7 which comprises, in general, a metal diaphragm 8 and a piezoelectric driver 9, and which is described in detail hereinafter. Внутренняя часть корпуса разделена на три отсека 10, 11 и 12, и, кроме того, корпус определяет резонансный акустический резонатор 13. The interior of the housing is divided into three compartments 10, 11 and 12, and, in addition, the housing defines a resonant acoustic cavity 13. Самый большой из трех отсеков в корпусе, обозначенный цифрой 10, приспособлен для размещения батареи (не показана), которая обеспечивает источник энергии для устройства. Аккумуляторный отсек 10 имеет средства для разъемного закрепления в нем аккумулятора и для выполнения съемных электрических соединений с аккумулятором; но эти особенности не проиллюстрированы, потому что они условны и хорошо известны. The largest of the three compartments in the housing, which is designated by 10, is adapted to hold a battery (not shown) that provides an energy source for the device. The battery compartment 10 has means for releasably securing the battery in it and for making detachable electrical connections to the battery; but these features are not illustrated because they are conventional and well known. Неотъемлемая перегородка 15, проходящая через корпус, отделяет аккумуляторный отсек 10 от двух других отсеков 11 и 12. Последние упомянутые отсеки предпочтительно имеют круглую форму и концентричны друг другу, и их ось проходит в направлении наименьшего размера корпуса. В отсеке 11, расположенном в задней части корпуса, находятся электронные компоненты 17, включающие в себя генератор, с помощью которого постоянный ток от батареи преобразуется в переменный. на резонансной частоте преобразователя, для питания драйвера 7 преобразователя. Задний отсек 11 отделен от отсека 12 дискообразной печатной платой 16, на которой установлены компоненты 17 генератора. Схема генератора не показана, поскольку такие схемы хорошо известны и описаны в таких учебниках, как "Справочник радиолюбителя". " An integral partition wall 15 extending across the housing separates the battery compartment 10 from the other two compartments 11 and 12. The last mentioned compartments are preferably circular in shape and concentric with one another, and they have their axis extending in the direction of the smallest dimension of the housing. The compartment 11, which is at the rear of the housing, houses electronic components 17 comprising an oscillator by which direct current from the battery is converted into a.c. at the resonant frequency of the transducer, for energizing the driver 7 of the transducer. The rear compartment 11 is separated from the compartment 12 by a disc-like printed circuit board 16 on which the oscillator components 17 are mounted. The oscillator circuit is not illustrated because such circuits are well known and are described in such textbooks as "The Radio Amateur's Handbook. " Понятно, что батарея подключается к цепи генератора через любой подходящий датчик 18, когда датчик установлен в системе сигнализации, или через ручной или механический переключатель (не показан), когда устройство встроено в другие установки звуковой сигнализации. . It will be understood that the battery is connectable with the oscillator circuit through any suitable sensor 18 when the transducer is installed in an alarm system, or through a manually or mechanically operated switch (not shown) when the device is incorporated in other audible signalling installations. Отсек 12 перед печатной платой частично определяется преобразовательным элементом 7, который представляет собой часть передней стенки этого отсека. Как элемент преобразователя, так и печатная плата герметизированы в корпусе, поэтому отсек 12 представляет собой закрытую камеру, которая придает жесткость элементу преобразователя и вызывает небольшое увеличение его резонансной частоты. Однако основная функция камеры 12 состоит в том, чтобы служить бесконечной перегородкой, предотвращающей передачу звуковых колебаний от задней поверхности элемента преобразователя, которые стремятся нейтрализовать колебания, генерируемые на его передней поверхности. The compartment 12 in front of the printed circuit board is defined in part by the transducer element 7, which comprises a front wall portion of that compartment. Both the transducer element and the printed circuit board are sealed to the housing, and therefore the compartment 12 is a closed chamber which adds stiffness to the transducer element and causes a slight increase in its resonant frequency. However, the main function of the chamber 12 is to serve as an infinite baffle that prevents the transmission of sound vibrations from the rear face of the transducer element that would tend to cancel those generated at its front face. Элемент преобразователя сконструирован так, что он имеет заданную собственную частоту колебаний в режиме краевого зажима и имеет связь между своими компонентами (пьезоэлектрическим приводом и диафрагмой) в плоскости нейтрального напряжения. Поэтому параметры диафрагмы и пьезоэлектрического драйвера выбираются таким образом, чтобы гарантировать, что драйвер будет иметь эти характеристики. The transducer element is so designed that it has a predetermined natural frequency of vibration in the edge clamped mode and has the bond between its components (piezoelectric driver and diaphragm) in a plane of neutral stress. Therefore the parameters of the diaphragm and piezoelectric driver are so chosen as to insure that the driver will have those characteristics. Некоторые из принципов, связанных с проектированием композитного блока, включающего пьезоэлектрический элемент и металлический элемент, прикрепленный к его поверхности, чтобы заставить композитный блок иметь нейтральное напряжение на границе раздела, раскрыты в патенте США No. № 3539952 на имя H.P. Boettcher et al. Однако этот патент касается балочных блоков, и было обнаружено, что его идеи неполны даже для таких блоков. Конструкция дискового узла с зажимом по краям более сложна, чем конструкция балочного узла, и поэтому никоим образом не следует из положений патента Бетчера. Some of the principles involved in so designing a composite unit comprising a piezoelectric element and a metal member bonded to a surface thereof as to cause the composite unit to have neutral stress at the interface are disclosed in U.S. Pat. No. 3,539,952, to H. P. Boettcher et al. However, that patent is concerned with beam-like units, and has been found to be incomplete in its teachings even for such units. The design of an edge-clamped disc unit is more complicated than the design of a beam-like unit and therefore is by no means evident from the teachings of the Boettcher patent. Уравнение простого гармонического движения круглой пластины или диска, зажатого по краю и имеющего радиус a, выглядит следующим образом: ##EQU1## где m, n — целые числа, обозначающие формы движения; член; p — плотность материала диска; S — коэффициент Пуассона (радиальная деформация к осевой); Y — модуль упругости; В — механическая проводимость в секундах на грамм (в основной моде В01 = 1,015). The equation for simple harmonic motion of a circular plate or disc that is clamped around its edge and is of radius a is: ##EQU1## where m, n are integers denoting the modes of motion;h is the half-thickness of the member;p is density of the disc material;S is Poisson's ratio (strain radially to strain axially);Y is the modulus of elasticity; andB is the mechanical susceptance in seconds per gram (in the fundamental mode, B01 = 1.015). Отсюда следует, что для основной моды (B01 = 1,015) диска с защемленным краем толщиной t и диаметром d основная частота определяется выражением ##EQU2## It follows that for the fundamental mode (B01 = 1.015) of an edge clamped disc having thickness t and diameter d the fundamental frequency is given by ##EQU2## Если основная частота fo диафрагмы приравнена к частоте пьезоэлектрического привода, а каждый компонент композитного элемента имеет диаметр, достаточно большой по отношению к его толщине, чтобы гарантировать, что элемент будет колебаться только в режиме изгиба (в отличие от режим толщины), то для плоскости нейтрального напряжения на границе раздела: ##EQU3##, где нижний индекс 3 обозначает параметры диафрагмы, нижний индекс 4 обозначает параметры пьезоэлектрического диска, а d2 — эффективный диаметр диафрагмы. Эффективная окружность диафрагмы d2 должна быть не менее длины волны генерируемой частоты в среде, для которой предназначен преобразователь. If the fundamental frequency fo of the diaphragm is equated to that of the piezoelectric driver, and each component of the composite element has a diameter sufficiently large in proportion to its thickness to insure that the element will vibrate only in the flexure mode (as distinguished from the thickness mode), then for the neutral stress plane to be at the interface: ##EQU3## where the subscript 3 denotes diaphragm parameters, the subscript 4 denotes piezoelectric disc parameters and d2 is the effective diameter of the diaphragm. The effective circumference of the diaphragm d2 should be at least equal to the wavelength of the generated frequency in the medium for which the transducer is intended. С указанными выше ограничениями резонансная частота элемента преобразователя в режиме вибрации с краевым зажимом составляет: ##EQU4##, где k — поправочный коэффициент: ##EQU5## With the above defined constraints, the resonant frequency of the transducer element in the edge-clamped mode of vibration is: ##EQU4## where k is a correction factor: ##EQU5## Понятно, что, поскольку пьезоэлектрический привод питается переменным током. при частоте, соответствующей частоте основной моды каждого из компонентов преобразовательного элемента, в приведенных выше уравнениях необходимо учитывать только частоту основной моды. It will be understood that because the piezoelectric driver is energized with a.c. at a frequency corresponding to that of the fundamental mode of each of the components of the transducer element, only the fundamental mode frequency need be taken into account in the foregoing equations. Пьезоэлектрический драйвер обычно имеет обе поверхности, посеребренные, как на 20, чтобы обеспечить электроды. Проволочный вывод 21 припаян к серебряному покрытию на задней поверхности пьезоэлектрического диска, а другой проволочный вывод 22 припаян к задней поверхности диафрагмы на радиальном расстоянии от диска. Любой подходящий клей может быть использован для соединения пьезоэлектрического диска и диафрагмы друг с другом в плотном плоском соотношении. Толщина слоя связующего материала должна быть как можно меньше, чтобы такой материал был по существу ограничен плоскостью нейтрального напряжения. The piezoelectric driver normally has both of its surfaces silvered as at 20 to provide electrodes. A wire lead 21 is soldered to the silver coating on the rear face of the piezoelectric disc and another wire lead 22 is soldered to the rear face of the diaphragm, in radially spaced relation to the disc. Any suitable cement can be used for bonding the piezoelectric disc and the diaphragm to one another in intimate flatwise relationship. The thickness of the layer of bonding material should be as small as possible so that such material is substantially confined to the plane of neutral stress. Форма и пропорции резонансного акустического резонатора 13 перед элементом преобразователя имеют большое значение, поскольку эта полость служит связующим звеном между элементом преобразователя и средой, передающей окружающий звук, и гарантирует, что звук будет излучаться из преобразователя, как из точечный источник, то есть без существенной направленности. The shape and proportioning of the resonant acoustic cavity 13 in front of the transducer element are of great importance inasmuch as that cavity serves as the coupling between the transducer element and the ambient sound transmitting medium and insures that sound will be emitted from the transducer as from a point source, that is, without substantial directionality. В общем, резонансный акустический резонатор содержит аксиально короткую цилиндрическую заднюю камеру 27, образованную цилиндрической внутренней поверхностью 24 стеночной части корпуса и имеющую в качестве задней стенки преобразователь элемент, и коаксиальную цилиндрическую переднюю камеру 28 меньшего диаметра, также короткий в осевом направлении, в который открывается задняя камера 27 и который сам открыт спереди для окружающей среды. При другом рассмотрении резонатор можно рассматривать как цилиндрическую камеру 27, задней стенкой которой является преобразовательный элемент, а спереди имеется радиально выступающий внутрь кольцевой фланец 25, отверстие 26 в котором обеспечивает короткий в осевом направлении выходной канал из цилиндрического камера 27. In general the resonant acoustic cavity comprises an axially short cylindrical rear chamber 27, defined by a cylindrical inner surface 24 of a wall portion of the housing and having the transducer element as its rear wall, and a coaxial smaller diameter cylindrical front chamber 28, also axially short, into which the rear chamber 27 opens and which is itself open at its front to the ambient medium. Considered another way, the resonant cavity can be regarded as a cylindrical chamber 27 having the transducer element as its rear wall and having at its front a radially inwardly projecting annular flange 25, the opening 26 in which provides an axially short outlet passage from the cylindrical chamber 27. Элемент преобразователя прикреплен по всему периметру своим краем, как с помощью подходящего клея, к периферическому обращенному назад выступу 29 на стенке 24 корпуса, который также может определять часть стенки герметичной камеры 12. Элемент преобразователя, конечно же, крепится к корпусу соосно с резонаторной полостью, и следует отметить, что диаметр цилиндрической задней камеры 27 резонатора определяет эффективный диаметр d2 диафрагмы. The transducer element is secured all around its edge, as by means of a suitable cement, to a circumferential rearwardly facing shoulder 29 on the housing wall 24, which shoulder can also define a wall portion of the sealed chamber 12. The transducer element is of course fastened to the housing in coaxial relation to the resonant cavity, and it will be noted that the diameter of the cylindrical rear chamber portion 27 of the resonant cavity defines the effective diameter d2 of the diaphragm. Резонансная частота f акустической камеры составляет: ##EQU6## где: d1 — диаметр цилиндрической части камеры меньшего диаметра, т. е. отверстия 26 во фланцеобразной части стенки, d2 — внутренний диаметр цилиндрической задняя камера 27 (равна рабочему диаметру драйвера), t1 - толщина фланцеобразной части стенки 25; и t2 - аксиальная глубина задней цилиндрической части камеры (т. е. расстояние от преобразовательного элемента до фланцеобразной стенки). The resonant frequency f of the acoustic chamber is: ##EQU6## where: d1 is the diameter of the smaller diameter cylindrical chamber portion, i.e., the opening 26 in the flange-like wall portion,d2 is the inside diameter of the cylindrical rear chamber 27 (equal to the effective diameter of the driver),t1 is the thickness of the flange-like wall portion 25; andt2 is the axial depth of the rear cylindrical chamber portion (i.e., the distance from the transducer element to the flange-like wall). (Фиг.3 иллюстрирует значения этих параметров. ) (FIG. 3 illustrates the meanings of these parameters. ) Следует признать, что резонансный акустический резонатор преобразователя по данному изобретению несколько аналогичен резонатору Гельмольца по параметрам, определяющим его резонансную частоту, но существенно отличается от резонатора Гельмгольца тем, что последний возбуждается при устье или выпускной конец, в то время как резонатор в преобразователе по настоящему изобретению возбуждается на задней или внутренней стенке, которая содержит элемент преобразователя. Однако аналогия важна, поскольку формула для резонансной частоты резонатора Гельмгольца непосредственно применима к конструкции акустического резонатора, согласующего импеданс, для преобразователя этого изобретения. It will be recognized that the resonant acoustic cavity of the transducer of this invention is somewhat analogous to a Helmoltz resonator with respect to the parameters which establish its resonant frequency, but that it differs significantly from a Helmholtz resonator in that the latter is excited at its mouth or outlet end whereas the resonant cavity in the transducer of this invention is excited at a rear or inner wall which comprises the transducer element. The analogy is significant, however, because the formula for the resonant frequency of a Helmholtz resonator is directly applicable to the design of an impedance matching acoustic cavity for a transducer of this invention. Из вышеприведенного описания с прилагаемыми чертежами становится очевидным, что данное изобретение обеспечивает электроакустический преобразователь с пьезоэлектрическим приводом, который имеет необычайно высокую эффективность из-за близкого соответствия, достигнутого в изобретении, между акустическим импедансом пьезоэлектрического элемента и среды, в которой преобразователь приспособлен для работы. From the foregoing description taken with the accompanying drawings it will be apparent that this invention provides an electroacoustical transducer having a piezoelectric driver, which transducer has unusually high efficiency due to the close match attained by the invention between the acoustical impedance of the piezoelectric element and that of the medium in which the transducer is adapted to operate. Специалистам в данной области техники понятно, что изобретение может быть воплощено в формах, отличных от раскрытых здесь в целях иллюстрации. Those skilled in the art will appreciate that the invention can be embodied in forms other than as herein disclosed for purposes of illustration. Изобретение определяется следующей формулой изобретения. The invention is defined by the following claims.

Please, introduce the following text in the box below Correction Editorclose Original text: English Translation: Russian

Select words from original text Provide better translation for these words

Correct the proposed translation (optional) SubmitCancel