[發明專利]低頻電聲換能器和產生聲波的方法

有效

• 申請號: 201280011032.0
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN103492090A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: F·莫斯卡;M·維亞爾;G·格雷寧蓋伊;G·馬特
• 申請（專利權）人: 埃艾克斯布魯公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

1.一種電聲換能器，可潛在用于水聲通信的浸沒流體（8）中，所述換能器包括：

-兩個喇叭（3a，3b），

-配重（4），

-兩個電聲電機（1a，1b），放置在配重（4）的任何一側上，所述電機（1a，1b）沿著對稱軸（6）對齊，所述電機（1a，1b）的相對端分別連接到喇叭（3a，3b）上，

由所述電聲電機（1a，1b）、所述配重（4）和所述喇叭（3a，3b）組成的單元能夠產生縱向電聲諧振模式，

該電聲換能器的特征在于所述換能器包括：

-在所述配重（4）周圍延伸的剛性和中空的圓筒形部分（5），所述圓筒形部分（5）具有與換能器的對稱軸（6）合并的軸，所述圓筒形部分（5）的內側形成能夠充滿所述浸沒流體（8）的流體腔（7），

-所述電聲電機和所述圓筒形部分（5）如此設定尺寸使得當所述流體腔（7）充滿所述浸沒流體（8）時，所述流體腔（7）形成在所述換能器的所述縱向電聲諧振模式和所述圓筒形部分（5）的周向諧振模式之間的聲學耦合。

2.根據權利要求1所述的電聲換能器，其特征在于通過能夠將所述圓筒形部分（5）與所述配重（4）聲學解耦的懸浮裝置，將所述圓筒形部分（5）固定到所述配重（4）。

3.根據權利要求1或2所述的電聲換能器，其特征在于所述圓筒形部分（5）由能夠產生周向類型的聲學振動模式的金屬材料或復合材料制成。

4.根據權利要求1至3中的一項所述的電聲換能器，其特征在于所述圓筒形部分（5）具有環形截面。

5.根據權利要求1至4中的一項所述的電聲換能器，其特征在于所述圓筒形部分（5）的壁是固體。

6.根據權利要求1至5中的一項所述的電聲換能器，其特征在于所述換能器能夠提供低于10000Hz并且具有比中心聲頻的10%高的帶寬的聲頻的聲學傳輸源。

7.根據權利要求6所述的電聲換能器，其特征在于所述換能器能夠提供低于1000Hz并且具有比中心聲頻的10%高的帶寬的聲頻的聲學傳輸源。

8.根據權利要求1至7中的一項所述的電聲換能器，其特征在于假設充滿水的所述流體腔（7）。

9.根據權利要求1至8中的一項所述的電聲換能器，其特征在于在壓電堆疊的縱向諧振模式和圓筒形部分（5）的周向模式之間的頻率差低于或等于換能器的中心頻率的約10%。

10.一種方法，用于在浸沒流體中的低頻聲波傳輸，該方法包括以下步驟：

-根據諧振器的縱向諧振模式在浸沒流體（8）中產生聲波，該諧振器包括布置在配重（4）的任何一側上并且沿著軸（6）對齊的兩個壓電堆疊（1a，1b），所述堆疊的相對端分別連接到兩個喇叭（3a，3b）上；

-經由對所述浸沒流體（8）打開的流體腔（7）將所述縱向諧振耦合到與所述堆疊（1a，1b）同軸并且圍繞所述配重（4）的圓筒形部分（5）的周向聲學諧振模式，所述圓筒形部分（5）劃定所述流體腔（7）的界限。