Електроакустичний перетворювач

Изобретение относится к электроакустике, в частности, к устройствам для преобразования электрической энергии в механическую, акустическую. Известны электроакустические преобразователи, содержащие один биморфный, состоящий из металлической пластины и пьезозлемента, скрепленных друг с другом (Преобразователи ЗП-2, ЗП-4, ЗП-6, ЗП-13, ЗП-18, ЗП-19 и др., выпускаемые АО "Аврора", г.Волгоград, см. также 12М0.081.105ТУ, 12М0.081.085ТУ(. Известен также электроакустический преобразователь (Авт. св. СССР №813346, кл. G01S7/52, H04R17/00, 1981), состоящий из двух биморфных элементов. Наконец, известен электроакустический преобразователь (Патент РФ №2003238, кл. H04R17/00, 1993), содержащий биморфный элемент, состоящий из круглой металлической мембраны и дискового пьезоэлемента. Недостатком этого преобразователя является сравнительно узкий диапазон воспроизводимых частот. Указанный преобразователь наиболее близок по технической сущности и выбран в качестве прототипа. Задачей изобретения (техническим эффектом) является расширение диапазона воспроизводимых частот в сторону низких частот. Поставленная задача (технический эффект) в электроакустическом пьезопреобразователе, содержащем биморфный элемент, состоящий из круглой металлической мембраны и дискового пьезоэпемента, достигается тем, что биморфный элемент разделен на сектора, вершины которых упруго соединены между собой. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция предлагаемого преобразователя: на фиг.2 - амплитудно-частотные характеристики по звуковому давлению известного преобразователя (кривая 1) и предлагаемого без упругого элемента (кривая 2) и с упругим элементом (кривая 3). Предлагаемый преобразователь (фиг.1) содержит биморфный элемент, состоящий из круглой металлической мембраны 1 и дискового пьезоэлемента 2. Биморфный элемент разделен на несколько секторов 3, вершины которых соединены с помощью упругого элемента 4. Преобразователь работает следующим образом. При подаче электрического напряжения на преобразователь от генератора электрических колебаний (на фиг.1 не показан) преобразователь совершает изгибные колебания, преобразуя электрические колебания в механические - звуковые. При этом минимальная резонансная частота определяется резонансной частотой изгибных колебаний круглого биморфного элемента, закрепленного в корпусе по образующей. На практике для выпускаемых серийно АО "Аврора" преобразователей минимальная резонансная частота находится в пределах от 2 до 4кГц. Разделение круглого биморфного элемента на несколько секторов так, как это показано на фиг.1, приводит к появлению изгибных колебаний консольно закрепленных секторов. Резонансная частота таких элементов составляет всего несколько сотен Гц. Если размеры секторов выбраны разными, то появляется ряд резонансных частот. Однако экспериментально установлено, что при этом уровень колебаний на резонансной частоте изгибных колебаний круглого биморфного элемента резко уменьшается (кривая 2, фиг.2). Повышение уровня колебаний на этой частоте достигается благодаря применению упругого элемента 4. При этом частотная характеристика становится также более равномерной (кривая 3, фиг.2). Пример конкретного применения. Были изготовлены и испытаны преобразователи на основе преобразователей ЗП-19, выпускаемых серийно АО "Аврора" (г.Волгоград). Первый преобразователь - это ЗП-19 без изменений. В двух других преобразователях ЗП-19 с помощью установки лазерной резки, разработанной и изготовленной НПО "Ротор" (г.Черкассы) биморфные элементы разрезаны на сектора так, как это показано на фиг.1. Ширина разреза »0,3мм. В третьем преобразователе, кроме того, вершины секторов скреплены с помощью упругого элемента - резиновой круглой пластинки толщиной 0,3мм и диаметром 4мм. Далее на преобразователь подавалось электрическое напряжение 2В с частотой от 300 до 4000Гц. Измерялось звуковое давление, создаваемое преобразователем, на расстоянии 15см с помощью шумомера ИШВ-1. Результаты измерений приведены на фиг.2, где кривая 1 соответствует преобразователю ЗП-19, кривая 2 - преобразователю ЗП-19, биморфный элемент которого разрезан на секторы и без упругого элемента 4, а кривая 3 - то же, с упругим элементом. Как видно из приведенных результатов, предлагаемое техническое решение позволяет расширить диапазон воспроизводимых частот, повысить равномерность частотной характеристики.