(57)【要約】【課題】従来構成に対し、振動膜の形状の保持を容易とし且つ工作精度を軽減可能とする。【解決手段】超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部１２１を有する振動膜１２と、主面に設けられた開口１１１、及び当該開口１１１に設けられ、湾曲部１２１を支持可能な複数の円弧状のリブ１１２を有し、主面に振動膜１２が搭載されたフレーム１１と、振動膜１２に電気信号を印加する印加部１３とを備え、振動膜１２は、分極した圧電性膜１２２と、圧電性膜１２２の一面に設けられた電極膜１２３と、圧電性膜１２２の他面に設けられた電極膜１２４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部を有する振動膜と、
主面に設けられた開口、及び当該開口に設けられ、前記湾曲部を支持可能な複数の円弧状のリブを有し、主面に前記振動膜が搭載されたフレームと、
前記振動膜に電気信号を印加する印加部とを備え、
前記振動膜は、
分極した圧電性膜と、
前記圧電性膜の一面に設けられた第１の電極膜と、
前記圧電性膜の他面に設けられた第２の電極膜とを有する
ことを特徴とする超音波スピーカ。
【請求項２】
前記圧電性膜は、高分子樹脂圧電材又は複合物圧電材から構成された
ことを特徴する請求項１記載の超音波スピーカ。
【請求項３】
超音波帯域の周波数の搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記搬送波生成部により生成された搬送波を外部から入力されたオーディオ信号で変調した変調波を生成する変調部と、
前記搬送波生成部により生成された搬送波と前記変調部により生成された変調波とを加算した信号を得る加算部と、
前記加算部により得られた信号を増幅する増幅部と、
請求項１又は請求項２記載の超音波スピーカとを備え、
前記湾曲部は、前記搬送波生成部により生成された搬送波の周波数と同一の周波数で共振が生じる曲率半径に構成され、
前記印加部は、前記増幅部による増幅後の信号に基づく電気信号を前記振動膜に印加する
ことを特徴とするパラメトリックスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波を空気中に放射する超音波スピーカ、及びこの超音波スピーカを備えたパラメトリックスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波スピーカを利用する産業分野としては、超音波が非線形伝搬する特性を利用し、空気中に狭いビーム状の音場を形成して可聴音として再現するパラメトリックスピーカがある。このパラメトリックスピーカでは、高い音圧の超音波を出力する超音波スピーカが求められる。
【０００３】
これに対し、従来から、振動膜に圧電性膜を利用した超音波スピーカが知られている。振動膜に圧電性膜を利用した超音波スピーカでは、空気中に超音波を放射するため、圧電性膜の面方向の伸縮を面方向に垂直な方向への振幅運動に変換する必要がある。
そこで、特許文献１に開示された超音波スピーカでは、振動膜のうちの超音波を放射する部分が、円弧状に突き出した形状とされている。具体的には、振動膜が、複数の穴を有するスペーサで挟み込まれ、穴に空気圧が充填されて圧力が加えられることで、円弧状に突き出した形状とされている。
【０００４】
また、特許文献２に開示された超音波スピーカでは、振動膜のうちの超音波を放射する部分が、凹んだ形状とされている。具体的には、電極膜を有する振動膜が、電極膜に直流バイアスが印加されることで、凹んだ形状とされている。
【０００５】
これらの超音波スピーカは、交流のオーディオ信号が印加されると、その電圧の強さに応じて圧電性膜が面方向に伸縮する。特許文献１に開示された超音波スピーカでは、圧電性膜の伸縮が円弧状に突き出した高さの変化となる。また、特許文献２に開示された超音波スピーカでは、圧電性膜の伸縮が直流バイアスによる凹みの深さの変化となる。このように、特許文献１，２に開示された超音波スピーカでは、圧電性膜の面方向の伸縮が面方向に垂直な方向への振幅運動となり、超音波が空気中に放射される。
【０００６】
また、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等から成る圧電性膜を用いた超音波スピーカでは、電気パワーから音響パワーへ変換する際の電気音響変換効率が低い。そのため、特許文献２に開示された超音波スピーカでは、振動膜が有するキャビティの共鳴を利用し、所望の周波数で機械系共振を発生させ、振動膜の振幅を大きくすることで電気音響変換効率を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−２１４９００号公報
【特許文献２】特開２０００−０５０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、振動膜に圧電性膜を利用した超音波スピーカでは、空気中に超音波を放射するため、圧電性膜の面方向の伸縮を面方向に垂直な方向への振幅運動に変換する必要がある。そのため、従来の超音波スピーカでは、振動膜のうちの音を放射する部分を円弧状に突き出した形状又は凹んだ形状としている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された超音波スピーカでは、長期間に渡って空気が漏れないようにすることは難しく、振動膜の形状の保持が困難である。
また、特許文献２に開示された超音波スピーカでは、オーディオ信号を印加するための交流回路に加え、直流バイアスを印加するための電気回路が別途必要になる。
【００１０】
また、キャビティの共鳴を利用した従来の超音波スピーカでは、キャビティの深さが７４μｍの場合に共振周波数が６５ｋＨｚとなり、キャビティの深さが５６μｍの場合に共振周波数が７５ｋＨｚとなる。よって、この超音波スピーカでは、ミクロンオーダの精密な工作精度が要求される。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来構成に対し、振動膜の形状の保持が容易であり且つ工作精度を軽減可能な超音波スピーカを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る超音波スピーカは、超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部を有する振動膜と、主面に設けられた開口、及び当該開口に設けられ、湾曲部を支持可能な複数の円弧状のリブを有し、主面に振動膜が搭載されたフレームと、振動膜に電気信号を印加する印加部とを備え、振動膜は、分極した圧電性膜と、圧電性膜の一面に設けられた第１の電極膜と、圧電性膜の他面に設けられた第２の電極膜とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、上記のように構成したので、従来構成に対し、振動膜の形状の保持が容易となり且つ工作精度を軽減可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る超音波スピーカの構成例を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る超音波スピーカの構成例を示す外観斜視図である。
【図３】実施の形態１における電極膜の接続例を示す構成図である。
【図４】実施の形態１における振動膜の動作例を示す断面図である。
【図５】実施の形態１における振動膜の動作例を示す断面図である。
【図６】実施の形態２に係るパラメトリックスピーカの構成例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２に係るパラメトリックスピーカの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１，２は実施の形態１に係る超音波スピーカ１の構成例を示す図であり、図３は実施の形態１における電極膜１２３，１２４の接続例を示す図である。図１は超音波スピーカ１の組立て前の状態を示す図であり、図２は超音波スピーカ１の組立て後の状態を示す図である。また、図１，２では、印加部１３の図示を省略している。
超音波スピーカ１は、超音波を空気中に放射する。この超音波スピーカ１は、図１〜３に示すように、フレーム１１、振動膜１２及び印加部１３を備えている。
【００１６】
フレーム１１は、主面に１つ以上の開口１１１を有する板状部材である。図１，２では、開口１１１は、矩形状の溝に構成され、フレーム１１の主面において横方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。また、開口１１１には、主面側に、複数の円弧状のリブ１１２が設けられている。リブ１１２は、振動膜１２が有する湾曲部１２１を支持可能な部位であり、超音波帯域の周波数で湾曲部１２１が共振する曲率半径に構成されている。図１，２では、リブ１１２は、開口１１１毎に、開口１１１の長手方向に沿って所定の間隔で３つ設けられている。このフレーム１１は、主面に振動膜１２が搭載され、当該振動膜１２を固定する。
【００１７】
振動膜１２は、モノモルフ構造の振動膜である。また、振動膜１２は、１つ以上の蒲鉾状の湾曲部１２１を有する。湾曲部１２１は、上記曲率半径に構成されている。図１，２では、湾曲部１２１は、横方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。この湾曲部１２１は、振動膜１２がフレーム１１に搭載された際に、リブ１１２に接合されて支持される。図１，２では、振動膜１２は、フレーム１１の主面と略同一の大きさに構成されている。この振動膜１２は、圧電性膜１２２、電極膜（第１の電極膜）１２３及び電極膜（第２の電極膜）１２４を有する。
【００１８】
圧電性膜１２２は、フィルム状に構成された分極した圧電素子である。また、圧電性膜１２２は、１つ以上の蒲鉾状の湾曲部１２２１を有する。湾曲部１２２１は、上記曲率半径に構成されている。
【００１９】
圧電性膜１２２は、例えば、高分子樹脂圧電材又は複合物圧電材から構成される。高分子樹脂圧電材は、例えば、ＰＶＤＦ等の部材である。また、複合物圧電材は、硬質である無機質圧電材の粉末が高分子樹脂に混合された部材である。
【００２０】
電極膜１２３は、導電性を有する膜であり、圧電性膜１２２の一面（上面）に設けられている。また、電極膜１２３は、１つ以上の蒲鉾状の湾曲部１２３１を有する。湾曲部１２３１は、上記曲率半径に構成されている。
【００２１】
電極膜１２４は、導電性を有する膜であり、圧電性膜１２２の他面（下面）に設けられている。また、電極膜１２４は、１つ以上の蒲鉾状の湾曲部１２４１を有する。湾曲部１２４１は、上記曲率半径に構成されている。
【００２２】
このように、電極膜１２３，１２４は、圧電性膜１２２を挟み込むように配置されている。そして、電極膜１２３，１２４は、圧電性膜１２２に対する導電性パターンとなる。
【００２３】
なお、圧電性膜１２２に対する導電性パターン（電極膜１２３，１２４）の成形方法としては、圧電性膜１２２に対するアルミ等の導電材の真空蒸着又はスパッタリングの気相堆積法（真空成膜法）或いは導電材が混合された銀ペースト等のインクを用いたスクリーン印刷等がある。
【００２４】
印加部１３は、図３に示すように、電極膜１２３と電極膜１２４との間に、電気信号を印加する。印加部１３が電極膜１２３，１２４に対して電気信号を印加すると、振動膜１２に電界が生じる。図３において、（＋）及び（−）は極性を示している。また、図３に示す矢印は、圧電効果による圧電性膜１２２の伸縮方向を示している。
【００２５】
なお、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、複数のリブ１１２で区切られた領域が、それぞれ超音波トランスデューサとなる。
【００２６】
次に、図１〜３に示す超音波スピーカ１の動作例について、図４，５を参照しながら説明する。
まず、印加部１３が、電極膜１２３を＋極とし、電極膜１２４を−極とするように電気信号を印加した場合について説明する。この場合、図４に矢印４０１で示すように、振動膜１２に生じた電界による圧電効果によって、圧電性膜１２２は湾曲形状のまま伸びる。その結果、図４に矢印４０２で示すように、両端がフレーム１１に固定されている湾曲部１２１は山が高くなる。
【００２７】
なお、圧電性膜１２２の伸びの長さは、下式（１）から予測可能である。式（１）において、ΔＬは圧電性膜１２２の伸びの長さを示し、ｄ３１は圧電性膜１２２の圧電定数を示し、Ｖは印加部１３による印加電圧を示し、Ｌは開口１１１における圧電性膜１２２の長さ（湾曲部１２１の長さ）を示し、ｔは圧電性膜１２２の厚みを示している。
ΔＬ＝ｄ３１×Ｖ×（Ｌ／ｔ）                      （１）
【００２８】
次に、印加部１３が、電極膜１２３を−極とし、電極膜１２４を＋極とするように電気信号を印加した場合について説明する。この場合、図５に矢印５０１で示すように、振動膜１２に生じた電界による圧電効果によって、圧電性膜１２２は湾曲形状のまま縮む。その結果、図５に矢印５０２で示すように、両端がフレーム１１に固定されている湾曲部１２１は山が低くなる。
【００２９】
したがって、印加部１３が電極膜１２３，１２４に交流のオーディオ信号を印加すると、フレーム１１の開口１１１に対向した圧電性膜１２２は、その電圧の強さに応じて伸縮し、また、電界の極性に応じた方向に移動する。その結果、振動膜１２は振幅を行い、超音波スピーカ１は超音波を放射する。
【００３０】
また、振動膜１２は、超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された小さい湾曲部１２１を有する。湾曲部１２１で共振が生じる周波数（共振周波数）は、下式（２）に示す湾曲膜の音響インピーダンスから予測可能である。式（２）において、Ｚは音響インピーダンスを示し、Ｙは湾曲部１２１の弾性率を示し、ｔは湾曲部１２１の厚さを示し、ωは湾曲部１２１の角周波数を示し、Ｒは湾曲部１２１の曲率半径を示し、ρは湾曲部１２１の密度を示している。なお、ω＝２×π×ｆであり、ｆは湾曲部１２１の周波数を示す。また、｜Ｚ｜＝０の場合でのｆの値が湾曲部１２１の共振周波数となる。
｜Ｚ｜＝｜｛（Ｙ×ｔ）／（ω×Ｒ２）｝−ω×ρ×ｔ｜  （２）
【００３１】
例えば、湾曲部１２１の弾性率が５×１０９Ｐａであり、湾曲部１２１の厚さが２８μｍであり、湾曲部１２１の曲率半径が６．５ｍｍであり、湾曲部１２１の密度が１７８０ｋｇ／ｍ３であるとする。この場合、湾曲部１２１の共振は、式（２）から、超音波帯域である４１ｋＨｚで生じることが予測される。
【００３２】
またこの場合、湾曲部１２１の幅（開口１１１の幅）を５ｍｍとすると、湾曲部１２１の曲率半径が６．５ｍｍであるため、湾曲部１２１の高さは０．５ｍｍとなる。よって、振動膜１２は、１／１０ミリオーダの工作精度でよく、容易に工作組立可能な寸法となる。
【００３３】
なお、従来のキャビティの共振を利用した超音波スピーカでは、共振周波数が６５ｋＨｚである。それに対し、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、共振周波数を６５ｋＨｚとすると、湾曲部１２１の曲率半径は４．１ｍｍとなる。よって、この場合にも、振動膜１２は、十分に工作組立可能な寸法となる。
【００３４】
なお、圧電性膜１２２としてＰＶＤＦから成るフィルムを用いた場合、このフィルムは、厚いほど電気インピーダンスが高くなり、また、薄いほど伸びが大きくなる。よって、この場合には、超音波スピーカ１としては、薄いフィルムのものを選択することが好ましい。
【００３５】
以上のように、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２がリブ１１２により湾曲部１２１の形状が維持された状態でフレーム１１に固定されている。これにより、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２が圧電効果によって湾曲部１２１の形状に沿って伸縮し、その伸縮が上下方向の振幅方向に変換される。
【００３６】
また、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２が有する湾曲部１２１が、超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成されている。これにより、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２が上記周波数で共振することで振動膜１２の振幅が増大し、更に高い音圧の超音波を放射可能となる。
【００３７】
なお、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２のうち、リブ１１２に接合されている部分は振幅しないため、その部分は音を放射する領域から除外される。しかしながら、リブ１１２は、幅を十分狭く且つ接合面積を小さく構成可能である。そのため、上記部分は音を放射する領域に対して十分小さくでき、超音波スピーカ１から出力される超音波の音圧への影響は無視できる。
【００３８】
なお図１，２では、湾曲部１２１が外側（上方向）に突出した形状に構成されている。しかしながら、これに限らず、湾曲部１２１が内側（下側）に凹んだ形状に構成されていてもよく、上記と同様の効果が得られる。なおこの場合、リブ１１２は、上記とは上下逆向きの円弧形状となる。
【００３９】
また図１，２では、湾曲部１２１が直線状に配列されている。しかしながら、これに限らず、湾曲部１２１が、例えば超音波スピーカ１の外形形状に応じて同心円状又は曲線状に配列されていてもよく、上記と同様の効果が得られる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、超音波スピーカ１は、超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部１２１を有する振動膜１２と、主面に設けられた開口１１１、及び当該開口１１１に設けられ、湾曲部１２１を支持可能な複数の円弧状のリブ１１２を有し、主面に振動膜１２が搭載されたフレーム１１と、振動膜１２に電気信号を印加する印加部１３とを備え、振動膜１２は、分極した圧電性膜１２２と、圧電性膜１２２の一面に設けられた電極膜１２３と、圧電性膜１２２の他面に設けられた電極膜１２４とを有する。これにより、実施の形態１に係る超音波スピーカ１は、従来構成に対し、振動膜１２の形状の保持が容易となり且つ工作精度を軽減可能となる。
【００４１】
すなわち、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、湾曲部１２１が複数のリブ１１２により支持されている。よって、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、空気の充填が不要となり、また、直流バイアスを印加するための電気回路が不要となるため、従来構成に対し、振動膜１２の形状の保持が容易となり、製造コストが下がる。
また、キャビティの共鳴を利用した従来の超音波スピーカではミクロンオーダの精密な工作精度が要求されていたのに対し、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では１／１０ミリオーダの工作精度でよい。そのため、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、従来構成に対し、工作精度が軽減され、製品バラつきが少なくなる。
【００４２】
また、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、圧電性膜１２２を有する振動膜１２を用い、圧電性膜１２２の面方向の伸縮を面方向に垂直な方向への振幅運動に変換可能であり且つ振動膜１２の共振を利用可能である。その結果、実施の形態１に係る超音波スピーカ１は、高い音圧の超音波が得られる。
【００４３】
また、従来の超音波スピーカでは、複数の超音波トランスデューサを個々に形成している。これに対し、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、振動膜１２を複数のリブ１１２により区切ることで、複数の超音波トランスデューサを形成している。これにより、実施の形態１に係る超音波スピーカ１では、従来構成に対し、複数の超音波トランスデューサの形成が容易になり、製造コストが下がる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１に係る超音波スピーカ１をパラメトリックスピーカに適用した場合について説明する。図６はこの発明の実施の形態２に係るパラメトリックスピーカの構成例を示すブロック図である。
パラメトリックスピーカは、可聴音を超音波に変換して音響放射し、ビーム状の音場を形成して可聴音として再現する。このパラメトリックスピーカは、図６に示すように、搬送波生成部２、変調部３、加算部４、増幅部５及び超音波スピーカ１を備えている。
【００４５】
搬送波生成部２は、超音波帯域の周波数の搬送波を生成する。この搬送波生成部２により生成された搬送波は、変調部３及び加算部４に出力される。
【００４６】
変調部３は、搬送波生成部２により生成された搬送波を外部から入力された可聴音のオーディオ信号で変調した変調波を生成する。この変調部３により生成された変調波は、加算部４に出力される。
【００４７】
加算部４は、搬送波生成部２により生成された搬送波と変調部３により生成された変調波とを加算した信号を得る。この加算部４により得られた信号は、増幅部５に出力される。
【００４８】
増幅部５は、加算部４により得られた信号を増幅する。この増幅部５による増幅後の信号は、超音波スピーカ１に出力される。
【００４９】
超音波スピーカ１は、実施の形態１で示した超音波スピーカ１である。なお、湾曲部１２１は、搬送波生成部２により生成された搬送波の周波数と同一（略同一の意味を含む）の周波数で共振が生じる曲率半径に構成されている。また、印加部１３は、増幅部５による増幅後の信号に基づく電気信号を振動膜１２に印加する。
【００５０】
次に、図６に示すパラメトリックスピーカの動作例について、図７を参照しながら説明する。
図６に示すパラメトリックスピーカでは、図７に示すように、まず、搬送波生成部２が、超音波帯域の周波数の搬送波を生成する（ステップＳＴ１）。
次いで、変調部３は、搬送波生成部２により生成された搬送波を外部から入力された可聴音のオーディオ信号で変調し、変調波を生成する（ステップＳＴ２）。
次いで、加算部４は、搬送波生成部２により生成された搬送波と変調部３により生成された変調波とを加算した信号を得る（ステップＳＴ３）。
次いで、増幅部５は、加算部４により得られた信号を増幅する（ステップＳＴ４）。
次いで、超音波スピーカ１は、増幅部５による増幅後の信号に基づく電気信号を振動膜１２に印加することで、超音波（搬送波及び変調波）を空気中に放射する（ステップＳＴ５）。
【００５１】
その後、空気中に放射された超音波（搬送波及び変調波）は、空気中で、搬送波と変調波の２つのビームの非線形相互作用で差音を発生する。つまり、搬送波を変調したオーディオ信号が自己復調し、ビーム状の音場を形成する。
ここで、自己復調した可聴音（差音）の音圧は、超音波スピーカ１から空気中に放射された搬送波及び変調波の音圧に関係し、搬送波及び変調波の音圧が高くなるほど自己復調した可聴音の音圧も高くなる。なお、変調波の音圧が搬送波の音圧より高くなると過変調になり、パラメトリックスピーカが可聴音を正確に再現できなくなる現象が起きる。
【００５２】
そこで、パラメトリックスピーカに適用する超音波スピーカ１では、搬送波の周波数付近の音圧が高くなるように、湾曲部１２１を、搬送波の周波数と同一の周波数で共振を生じる曲率半径に構成する。これにより、湾曲部１２１は、搬送波の周波数付近で圧電性膜１２２の伸縮に誘発されて共振する。
【００５３】
以上のように、実施の形態２によれば、パラメトリックスピーカに適用する超音波スピーカ１として、湾曲部１２１を搬送波の周波数と同一の周波数で共振を生じる曲率半径に構成した超音波スピーカ１を用いた。これにより、超音波スピーカ１では、搬送波と変調波を加算した交流信号の印加により、圧電性膜１２２が湾曲形状に沿って伸縮してそれを振幅運動に変換して超音波を放射し、また、当該伸縮により誘発された湾曲部１２１の共振が搬送波の周波数付近で発生することで当該周波数付近で更に高い音圧が得られる。その結果、実施の形態２に係るパラメトリックスピーカは、従来構成に対し、再現性がよくなり、自己復調した可聴音の音圧が高くなる。
【００５４】
なお実施の形態１，２では、超音波スピーカ１は、音を放射する送信用のものを想定して説明を行った。しかしながら、これに限らず、超音波スピーカ１は、超音波帯域を使用した超音波センサの受信用としても利用可能である。
【００５５】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  超音波スピーカ、２  搬送波生成部、３  変調部、４  加算部、５  増幅部、１１  フレーム、１２  振動膜、１３  印加部、１１１  開口、１１２  リブ、１２１  湾曲部、１２２  圧電性膜、１２３  電極膜（第１の電極膜）、１２４  電極膜（第２の電極膜）、１２２１  湾曲部、１２３１  湾曲部、１２４１  湾曲部。
【図１】
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【図２】
2020068482.tif 000004
【図３】
2020068482.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020068482.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月12日(2020.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明に係る超音波スピーカは、超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部を有する振動膜と、主面に設けられた開口、及び当該開口に設けられ、湾曲部を支持可能な複数の円弧状のリブを有し、主面に振動膜が搭載されたフレームと、振動膜に電気信号を印加する印加部とを備え、振動膜は、分極した圧電性膜と、圧電性膜の一面に設けられた第１の電極膜と、圧電性膜の他面に設けられた第２の電極膜とを有し、圧電性膜は、高分子樹脂圧電材から構成され、湾曲部で共振が生じる周波数は、下式（１），（２）で表されることを特徴とする。
｜Ｚ｜＝｜｛（Ｙ×ｔ）／（ω×Ｒ２）｝−ω×ρ×ｔ｜＝０              （１）
ω＝２×π×ｆ        （２）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波帯域の周波数で共振を生じる曲率半径に構成された蒲鉾状の湾曲部を有する振動膜と、
主面に設けられた開口、及び当該開口に設けられ、前記湾曲部を支持可能な複数の円弧状のリブを有し、主面に前記振動膜が搭載されたフレームと、
前記振動膜に電気信号を印加する印加部とを備え、
前記振動膜は、
分極した圧電性膜と、
前記圧電性膜の一面に設けられた第１の電極膜と、
前記圧電性膜の他面に設けられた第２の電極膜とを有し、
前記圧電性膜は、高分子樹脂圧電材から構成され、
前記湾曲部で共振が生じる周波数は、下式（１），（２）で表される
ことを特徴とする超音波スピーカ。
｜Ｚ｜＝｜｛（Ｙ×ｔ）／（ω×Ｒ２）｝−ω×ρ×ｔ｜＝０              （１）
ω＝２×π×ｆ        （２）
【請求項２】
超音波帯域の周波数の搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記搬送波生成部により生成された搬送波を外部から入力されたオーディオ信号で変調した変調波を生成する変調部と、
前記搬送波生成部により生成された搬送波と前記変調部により生成された変調波とを加算した信号を得る加算部と、
前記加算部により得られた信号を増幅する増幅部と、
請求項１記載の超音波スピーカとを備え、
前記湾曲部は、前記搬送波生成部により生成された搬送波の周波数と同一の周波数で共振が生じる曲率半径に構成され、
前記印加部は、前記増幅部による増幅後の信号に基づく電気信号を前記振動膜に印加する
ことを特徴とするパラメトリックスピーカ。