【手続補正書】
【提出日】平成21年10月6日(2009.10.6)
【手続補正１】
【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】
外部入力信号と、出力側からの負帰還信号との差を増幅する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路から出力される信号をパルス変調する変調回路と、
電源電圧と接地電位との間、あるいは正負２つの電源電圧間をスイッチングする電力スイッチング回路と、
前記変調回路から出力される変調信号から、前記電力スイッチング回路を構成するスイッチング素子をスイッチング制御するゲート駆動信号を生成するゲート駆動回路と、
前記電力スイッチング回路の出力側に接続され、該電力スイッチング回路の出力信号に含まれるスイッチング・キャリア成分を除去する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力端に１次側巻線が接続され、低域通過フィルタの出力信号を昇圧する出力トランスと、
前記出力トランスの２次側巻線に並列接続される容量性負荷と、
前記低域通過フィルタの出力端から、前記誤差増回路の入力側に負帰還をかける負帰還回路と
を備えることを特徴とする容量性負荷の駆動回路。
【請求項２】
前記誤差増幅回路は、積分器を含んで構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項３】
前記低域通過フィルタは、２次のＬＣローパスフィルタであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項４】
前記負帰還回路は位相補償回路を含んで構成されていること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項５】
前記低域通過フィルタと、出力トランスと、負荷静電容量とによって形成される出力回路が、入力側から見て、２つの並列共振周波数ｆ１、ｆ３と、２つの直列共振周波数ｆ２、ｆ４とを有するように構成され（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）、
前記共振周波数のうち、第１の並列共振周波数ｆ１が、容量性負荷の定格駆動周波数あるいは搬送波周波数ｆｄに一致または略一致するように出力回路を構成する各回路素子の定数が設定されていること
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項６】
前記低域通過フィルタと、出力トランスと、負荷静電容量とによって形成される出力回路が、入力側から見て、２つの並列共振周波数ｆ１、ｆ３と、２つの直列共振周波数ｆ２、ｆ４とを有するように構成され（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）、
前記共振周波数のうち、第１の直列共振周波数ｆ２が、容量性負荷の駆動周波数帯域の遮断周波数ｆｃと一致または略一致するように出力回路を構成する各回路素子の定数が設定されていること
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項７】
前記低域通過フィルタと、出力トランスと、負荷静電容量とによって形成される出力回路が、入力側から見て、２つの並列共振周波数ｆ１、ｆ３と、２つの直列共振周波数ｆ２、ｆ４とを有するように構成され（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）、
前記共振周波数のうち、第２の直列共振周波数ｆ４が、変調回路の変調周波数帯域よりも低域側に位置するように、上記出力トランスの漏洩インダクタンス及び、その他の回路定数が設定されていること
を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項８】
前記容量性負荷が静電型トランスデューサであって、該静電型トランスデューサは、
複数の孔を有する第１の電極と、
前記第１の電極の孔と対をなす複数の孔を有する第２の電極と、
導電層を有するとともに前記第１、第２の電極からなる一対の電極に挟まれ、該導電層に直流バイアス電圧が印加される振動膜とを有し、
前記出力トランスの２次側巻線はセンタータップを備えており、
前記出力トランスの２次側巻線の一方の端子は、前記静電型トランスデューサの第１の電極に、他方の端子は第２の電極にそれぞれ接続され、
前記出力トランスの２次側巻線のセンタータップを基準にして直流バイアス電圧が、前記振動膜の導電層に印加されるように構成されていること
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の容量性負荷の駆動回路。
【請求項９】
外部入力信号と、出力側からの負帰還信号との差を増幅する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路から出力される信号をパルス変調する変調回路と、
電源電圧と接地電位との間、あるいは正負２つの電源電圧間をスイッチングする電力スイッチング回路と、
前記変調回路から出力される変調信号から、前記電力スイッチング回路を構成するスイッチング素子をスイッチング制御するゲート駆動信号を生成するゲート駆動回路と、
前記電力スイッチング回路の出力側に接続され、該電力スイッチング回路の出力信号に含まれるスイッチング・キャリア成分を除去する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力端から、前記誤差増回路の入力側に負帰還をかける負帰還回路と、
前記低域通過フィルタの出力端に１次側巻線が接続され、低域通過フィルタの出力信号を昇圧する出力トランスと、
を備え、
前記出力トランスの２次側巻線に並列接続され、容量性負荷として駆動されるように構成されたこと
を特徴とする静電型トランスデューサ。
【請求項１０】
誤差増幅回路により外部入力信号と、出力側からの負帰還信号との差を増幅する手順と、
変調回路により前記誤差増幅回路から出力される信号をパルス変調する手順と、
電力スイッチング回路により電源電圧と接地電位との間、あるいは正負２つの電源電圧間をスイッチングする手順と、
ゲート駆動回路により前記変調回路から出力される変調信号から、前記電力スイッチング回路を構成するスイッチング素子をスイッチング制御するゲート駆動信号を生成する手順と、
前記電力スイッチング回路の出力側に接続された低域通過フィルタにより該電力スイッチング回路の出力信号に含まれるスイッチング・キャリア成分を除去する手順と、
負帰還回路により前記低域通過フィルタの出力端から、前記誤差増回路の入力側に負帰還をかける手順と、
前記低域通過フィルタの出力端に１次側巻線が接続され、かつ２次側巻線に静電型トランスデューサを容量性負荷として並列接続されてなる出力トランスにより前記低域通過フィルタの出力信号を昇圧する手順と、
前記低域通過フィルタと、出力トランスと、静電型トランスデューサとによって形成される出力回路が、入力側から見て、２つの並列共振周波数ｆ１、ｆ３と、２つの直列共振周波数ｆ２、ｆ４とを有するように設定するとともに（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）、
前記共振周波数のうち、第１の並列共振周波数ｆ１が、前記静電型トランスデューサの定格駆動周波数あるいは搬送波周波数ｆｄに一致または略一致するように各回路素子の定数を設定する手順と、
を含むことを特徴とする回路定数の設定方法。
【請求項１１】
超音波周波数帯域の搬送波信号を可聴周波数帯の音響信号により変調した変調信号を、入力信号とし超音波周波数帯の信号で駆動される静電型トランスデューサを有し、
前記静電型トランスデューサが、
外部入力信号と、出力側からの負帰還信号との差を増幅する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路から出力される信号をパルス変調する変調回路と、
電源電圧と接地電位との間、あるいは正負２つの電源電圧間をスイッチングする電力スイッチング回路と、
前記変調回路から出力される変調信号から、前記電力スイッチング回路を構成するスイッチング素子をスイッチング制御するゲート駆動信号を生成するゲート駆動回路と、
前記電力スイッチング回路の出力側に接続され、該電力スイッチング回路の出力信号に含まれるスイッチング・キャリア成分を除去する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力端から、前記誤差増回路の入力側に負帰還をかける負帰還回路と、
前記低域通過フィルタの出力端に１次側巻線が接続され、低域通過フィルタの出力信号を昇圧する出力トランスと、を備えるとともに、
前記出力トランスの２次側巻線に並列接続され、容量性負荷として駆動されるように構成されたこと
を特徴とする超音波スピーカ。
【請求項１２】
音響ソースから供給される音声信号のうち第一の音域の信号により超音波周波数帯域の搬送波信号を変調し、該変調信号により静電型トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカと、
前記音響ソースから供給される音声信号のうち第二の音域の信号を再生する再生用のスピーカと、を有し、
前記超音波スピーカにより音響ソースから供給される音声信号を再生し、スクリーン等の音波反射面近傍に仮想音源を形成するよう構成されており、
前記超音波スピーカを構成する静電型トランスデューサが、
外部入力信号と、出力側からの負帰還信号との差を増幅する誤差増幅回路と、
前記誤差増幅回路から出力される信号をパルス変調する変調回路と、
電源電圧と接地電位との間、あるいは正負２つの電源電圧間をスイッチングする電力スイッチング回路と、
前記変調回路から出力される変調信号から、前記電力スイッチング回路を構成するスイッチング素子をスイッチング制御するゲート駆動信号を生成するゲート駆動回路と、
前記電力スイッチング回路の出力側に接続され、該電力スイッチング回路の出力信号に含まれるスイッチング・キャリア成分を除去する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタの出力端から、前記誤差増回路の入力側に負帰還をかける負帰還回路と、
前記低域通過フィルタの出力端に１次側巻線が接続され、低域通過フィルタの出力信号を昇圧する出力トランスと、を備えるとともに、
前記出力トランスの２次側巻線に並列接続され、容量性負荷として駆動されるように構成されたこと
を特徴とする指向性音響システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】容量性負荷の駆動回路、静電型トランスデューサ、回路定数の設定方法、超音波スピーカ、および指向性音響システム