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音响装置 音响控制装置以及程序的制作方法

时间:2024-05-31 21:37:45

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音响装置 音响控制装置以及程序的制作方法

本公开一般涉及一种音响装置、音响控制装置以及程序,更详细地说,涉及一种使用压电元件的音响装置、音响控制装置以及程序。

背景技术:

专利文献1中公开了一种具备对发声体提供以相同周期切换占空比(DUTY比)的信号来使声压变化的结构的鸣动装置(音响装置)。专利文献1中所述的鸣动装置具备:产生声音的发声体;用于供给足以驱动发声体的水平的电流的发声体驱动放大器;以及声压控制电路。声压控制电路按照声压控制信号来切换声音鸣动信号的占空比。

关于专利文献1中所述的鸣动装置,例如,在以将声压设定为最大的状态来驱动发声体(压电元件)的情况下,可能引起以下问题:由于放置有压电元件的环境的温度上升而导致压电元件发出的声音的声压降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-153994号公报

技术实现要素:

本公开是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种音响装置中的压电元件发出的声音的声压不易降低的音响装置、音响控制装置以及程序。

本公开的一个方式所涉及的音响装置具备压电元件和控制部。压电元件接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与驱动电压相应的声压的声音。控制部控制驱动电压。控制部以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制驱动电压。第一期间是使压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间是使压电元件根据放置有压电元件的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

本公开的一个方式所涉及的音响控制装置控制施加于压电元件的驱动电压,该压电元件接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与驱动电压相应的声压的声音。音响控制装置具有以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制驱动电压的功能。第一期间是使压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间是使压电元件根据放置有压电元件的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

本公开的一个方式所涉及的程序是用于控制施加于压电元件的驱动电压的程序,该压电元件接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与驱动电压相应的声压的声音。程序使计算机系统执行以下处理:以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制驱动电压。第一期间是使所述压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间是使压电元件根据放置有压电元件的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

附图说明

图1的A是表示本公开的一个实施方式所涉及的音响装置的概要结构的框图。图1的B是表示该音响装置中的驱动频率的变化的概念图。

图2是表示该音响装置中的驱动电路和压电元件的概要结构的图。

图3的A是表示在该音响装置中,在第一驱动信号和第二驱动信号的占空比为50%的情况下的驱动电压的波形的图。图3的B是表示在该音响装置中,在第一驱动信号和第二驱动信号的占空比为40%的情况下的驱动电压的波形的图。

图4是在该音响装置中,在环境温度为第一阶段的情况下的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。

图5的A是在该音响装置中,在环境温度为第二阶段的情况下的在第二期间内的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。图5的B是在该音响装置中,在环境温度为第三阶段的情况下的在第二期间内的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。

图6的A是在该音响装置中,在环境温度为第四阶段的情况下的在第二期间内的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。图6的B是在该音响装置中,在环境温度为第五阶段的情况下的在第二期间内的第一驱动信号和第二驱动信号的波形图。

图7是在该音响装置中,在环境温度为第四阶段的情况下的第一驱动信号和第二驱动信号的其它波形图。

具体实施方式

(1)概要

下面,使用图1的A和图1的B来说明本实施方式的音响装置1的概要。本实施方式的音响装置1是一种输出声音(例如,警报音)的装置。如图1的A所示,音响装置1具备压电元件11和控制部14。

压电元件11接受周期性的驱动电压V1(参照图2)而发生振动,从而输出与驱动电压V1相应的声压的声音。在本实施方式中,压电元件11当从后述的驱动电路13接受矩形波状的驱动电压V1时因压电效应而发生振动,从而输出与驱动电压V1的大小(振幅)及接受驱动电压V1的时间相应的声压的声音。

控制部14控制驱动电压V1。在本实施方式中,控制部14通过控制后述的升压电路12来控制驱动电压V1的大小。另外,控制部14通过控制驱动电路13来控制驱动电压V1的占空比,也就是说,来控制向压电元件11施加驱动电压V1的时间。

而且,如图1的B所示,控制部14以重复包括第一期间T1和第二期间T2的固定周期T0的方式控制驱动电压V1。第一期间T1是使压电元件11输出作为基准的第一声压的声音的期间。在本实施方式中,第一声压例如是在假设后述的驱动频率固定时的压电元件11所能够输出的最大的声压。第二期间T2是使压电元件11根据放置有压电元件11的环境温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。也就是说,在第二期间T2内,压电元件11输出的第二声压根据环境温度而变化。

本公开所说的“环境温度”可以是压电元件11本身的温度。另外,例如在压电元件11被收纳在壳体内的情况下,本公开所说的“环境温度”,既可以是壳体内的温度,也可以是壳体外的温度。也就是说,“环境温度”只要是直接地或间接地表示压电元件11本身的温度的温度即可。

如上所述,在本实施方式中,压电元件11在固定周期T0中的第一期间T1内输出第一声压的声音,在第二期间T2内根据环境温度来输出比第一声压低的第二声压的声音。因而,在本实施方式中,具有以下优点:例如与压电元件11持续输出压电元件11所能够输出的最大的声压的声音的情况相比,能够抑制环境温度的上升,从结果来看压电元件11输出的声音不易降低。

(2)详细内容

下面,使用图1的A~图3的B来说明本实施方式的音响装置1。本实施方式的音响装置1具备压电元件11、升压电路12、驱动电路13、控制部14以及温度传感器15。在本实施方式中,压电元件11、升压电路12、驱动电路13、控制部14以及温度传感器15均被收纳在共同的壳体内。而且,压电元件11输出的声音例如通过设置在壳体上的音孔被输出到壳体的外部。

压电元件11是压电蜂鸣器,如图2所示,该压电元件11是在振动板113的厚度方向上的两个面上分别设置第一压电板111和第二压电板112的双压电晶片(bimorph)型的压电元件。第一压电板111和第二压电板112与后述的驱动电路13的第一开关元件Q1同第三开关元件Q3之间的连接点电连接。换句话说,第一压电板111和第二压电板112经由第一开关元件Q1来与升压电路12的高压侧的一端电连接。振动板113与后述的驱动电路13的第二开关元件Q2同第四开关元件Q4之间的连接点电连接。换句话说,振动板113经由第四开关元件Q4来与升压电路12的低压侧的一端(基准电位)电连接。另外,振动板113因第一压电板111及第二压电板112与振动板113之间被施加矩形波状的驱动电压V1而发生振动。而且,压电元件11通过振动板113根据驱动电压V1而振动来输出与驱动电压V1相应的声压的声音。

升压电路12是DC/DC转换器,该升压电路12将被输入的直流电压升高,并向驱动电路13输出升高后的直流电压。升压电路12包括开关元件。而且,升压电路12基于来自后述的控制部14的控制信号来对开关元件的接通/断开进行切换,由此输出与控制信号相应的大小的直流电压。在本实施方式中,对升压电路12输入来自作为音响装置1的电源的电池的直流电压。

如图2所示,驱动电路13是由四个开关元件Q1~Q4构成的全桥型的逆变器。下面,将四个开关元件Q1~Q4也分别称为“第一开关元件Q1”、“第二开关元件Q2”、“第三开关元件Q3”以及“第四开关元件Q4”。驱动电路13基于来自后述的控制部14的第一驱动信号S1和第二驱动信号S2来对开关元件Q1~Q4的接通/断开进行切换,由此将升压电路12的输出电压变换为矩形波状的驱动电压V1,并对压电元件11施加驱动电压V1。第一驱动信号S1和第二驱动信号S2均为PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)信号,且相位彼此相差180度。因而,压电元件11被交替地施加升压电路12的输出电压和将该输出电压的极性反转后的电压。

控制部14例如由以处理器和存储器为主结构的微型计算机构成。也就是说,控制部14通过具有处理器和存储器的计算机系统来实现。而且,通过由处理器执行适当的程序,计算机系统作为控制部14来发挥功能。程序既可以预先记录在存储器中,也可以通过因特网等电气通信线路来提供或者记录在存储卡等非暂时性的记录介质中来提供。

控制部14通过控制升压电路12和驱动电路13来控制驱动电压V1。具体地说,控制部14向升压电路12所包含的开关元件提供控制信号S0,通过使开关元件接通/断开来控制升压电路12的输出电压的大小。升压电路12的输出电压的大小与驱动电压V1的大小的最大值大致相等。另外,控制部14向驱动电路13的第一开关元件Q1和第四开关元件Q4提供第一驱动信号S1,并且向驱动电路13的第二开关元件Q2和第三开关元件Q3提供第二驱动信号S2。由此,控制部14通过使驱动电路13的开关元件Q1~Q4接通/断开来对压电元件11施加矩形波状的驱动电压V1。

在图3的A中,作为一例,示出了在第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为50〔%〕的情况下的驱动电压V1的波形。在图3的B中,作为一例,示出了在第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为40〔%〕的情况下的驱动电压V1的波形。

在本实施方式中,驱动电压V1的频率与驱动电路13的开关频率即与第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的频率相等。下面,将驱动电压V1的频率(第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的频率)也称为“驱动频率”。另外,在本实施方式中,“驱动电压V1的占空比”是指在驱动电压V1的一个周期内对压电元件11施加驱动电压V1的期间(也就是说,驱动电压V1不为零的期间)所占的比例。驱动电压V1的占空比相当于第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比的2倍。也就是说,在图3的A中所示的驱动电压V1的占空比为50×2=100〔%〕,在图3的B中所示的驱动电压V1的占空比为40×2=80〔%〕。在本实施方式中,在驱动电压V1的大小固定的情况下,在驱动电压V1的占空比为100〔%〕(也就是说,第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为50〔%〕)时,压电元件11输出的声音的声压最大。

温度传感器15是热敏电阻,安装于被收纳在壳体内的基板。在该基板也安装有升压电路12、驱动电路13以及控制部14。温度传感器15通过探测壳体内的温度来直接地或间接地探测放置压电元件11的环境的温度。温度传感器15的探测结果被提供给控制部14。

本实施方式的音响装置1例如被用作设置于汽车等车辆的车载设备。在该情况下,音响装置1是侵入探测系统中的警报器,并且设置于例如车辆的轮罩(wheel well:轮舱)上等不易被看见的地方。当利用设置于车辆内的侵入探测传感器探测到可疑人员的侵入时,音响装置1产生用于威吓侵入者或者用于向周围通知存在侵入者的警报音。

(3)动作

下面,使用图1的B、图4~图6的B来说明本实施方式的音响装置1的动作。在本实施方式中,控制部14在满足规定的条件时,通过以重复包括第一期间T1和第二期间T2的固定周期T0的方式控制驱动电压V1来使声音(在此为警报音)从压电元件11输出。在本实施方式中,规定的条件是指利用侵入探测传感器探测到可疑人员的侵入。另外,在本实施方式中,控制部14在从满足规定的条件起的几十秒的期间从压电元件11输出声音。另外,在本实施方式中,固定周期T0包括一个第一期间T1和一个第二期间T2。也就是说,在本实施方式中,控制部14以交替地重复第一期间T1和第二期间T2的方式控制驱动电压V1。

如图1的B和图4所示,控制部14在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,通过使驱动频率按每第三期间T3发生变化来使驱动频率从第一频率f11连续地变化到第二频率f12。第三期间T3相当于第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的一个周期,所述第三期间T3的长度根据驱动频率发生变化。也就是说,第三期间T3的长度随着驱动频率从第一频率f11增加到第二频率f12而变短。像这样,控制部14按每扫描期间T11重复使压电元件11输出的声音从低音连续地变化到高音的控制。在本实施方式中,扫描期间T11相当于第一期间T1,也相当于第二期间T2。另外,在本实施方式中,第一频率f11例如为2.6〔kHz〕,第二频率f12例如为3.4〔kHz〕。此外,在图1的B中,看起来像是在第三期间T3内驱动频率发生了变化,但这只不过是为了表示驱动频率的连续变化而像这样地表示,实际上,在第三期间T3内驱动频率是固定的。

如上所述,在本实施方式中,使压电元件11输出的声音从低音连续地变化到高音,这具有如下的优点。例如,在音响装置1是车载设备的情况下,压电元件11输出的声音通过构成车辆的车体等向外部输出。因而,在驱动频率与由压电元件11和车辆所规定的共振频率大致一致时,压电元件11输出的声音向车辆的外部最高效地输出。共振频率例如为约3〔kHz〕。

在此,由于共振频率根据车辆的种类而不同,在将压电元件11输出的声音设定为单音,也就是说设定为固定的驱动频率的声音的情况下,根据车辆不同,压电元件11输出的声音有可能难以输出到车辆的外部。因此,在本实施方式中,通过使驱动频率从比共振频率低的第一频率连续地变化到第二频率,从而无论车辆的种类如何,都容易使压电元件11输出的声音高效地输出到车辆的外部。

在本实施方式中,控制部14基于存储在存储器的、如下面的表1所示的数据来控制升压电路12和驱动电路13,由此来控制驱动电压V1。表1中的“驱动电压”表示第二期间T2内的驱动电压V1,第一期间T1内的驱动电压V1为65〔V〕,是固定的。此外,表1所示的数据是一例,控制部14也可以基于与表1所示的数据不同的数据来控制驱动电压V1。

[表1]

在第一期间T1内,无论环境温度如何,控制部14均以第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为50〔%〕、驱动电压V1的大小为65〔V〕的方式控制升压电路12和驱动电路13。因此,在第一期间T1内,压电元件11无论环境温度如何均输出作为基准的声压(第一声压)的声音。

在第二期间T2内,控制部14根据环境温度以使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比以及驱动电压V1的大小发生变化的方式来控制升压电路12和驱动电路13。因此,在第二期间T2内,压电元件11根据环境温度输出比第一声压低的第二声压的声音。

具体地说,控制部14随着由温度传感器15探测到的环境温度升高而降低第二期间T2内的第二声压。在此,如表1所示,环境温度分为多个(在此为五个)阶段。

第一阶段是在环境温度为-40〔℃〕~40〔℃〕的情况下的阶段。在第一阶段,控制部14在第二期间T2内以第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为50〔%〕、驱动电压V1的大小为65〔V〕的方式控制升压电路12和驱动电路13(参照图4)。也就是说,在第一阶段,控制部14在第二期间T2内也进行了与第一期间T1内的控制相同的控制,因此,在第一阶段,第二期间T2内的第二声压与第一期间T1内的第一声压相同。

第二阶段是在环境温度为41〔℃〕~50〔℃〕的情况下的阶段。在第二阶段,控制部14在第二期间T2内以将第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比降至40〔%〕的方式控制驱动电路13(参照图5的A)。另外,在第二阶段,控制部14在第二期间T2内以维持在第一阶段的驱动电压V1的大小的方式控制升压电路12。因此,在第二阶段,与第一阶段相比,第二期间T2内的第二声压下降。因而,在第二阶段,第二期间内的第二声压比第一期间T1内的第一声压低。

第三阶段是在环境温度为51〔℃〕~60〔℃〕的情况下的阶段。在第三阶段,控制部14在第二期间T2内以将第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比降至30〔%〕并且将驱动电压V1的大小降至55〔V〕的方式控制升压电路12和驱动电路13(参照图5的B)。因此,在第三阶段,第二期间T2内的第二声压比第一期间T1内的第一声压低,并且与第二阶段相比,第二期间T2内的第二声压进一步地降低。

第四阶段是在环境温度为61〔℃〕~75〔℃〕的情况下的阶段。在第四阶段,控制部14在第二期间T2内以将第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比降至20〔%〕的方式控制驱动电路13(参照图6的A)。另外,在第四阶段,控制部14在第二期间T2内以维持在第三阶段的驱动电压V1的大小的方式控制升压电路12。因此,在第四阶段,第二期间T2内的第二声压比第一期间T1内的第一声压低,并且与第三阶段相比,第二期间T2内的第二声压进一步地降低。

第五阶段是在环境温度为76〔℃〕以上的情况下的阶段。在第四阶段,控制部14在第二期间T2内以将第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比降至10〔%〕并且将驱动电压V1的大小降至40〔V〕的方式控制升压电路12和驱动电路13(参照图6的B)。因此,在第五阶段,第二期间T2内的第二声压比第一期间T1内的第一声压低,并且与第四阶段相比,第二期间T2内的第二声压进一步地降低。

(4)优点

如上所述,在本实施方式中,压电元件11在固定周期T0中的第一期间T1内,输出第一声压的声音,在第二期间T2内,根据环境温度输出比第一声压低的第二声压的声音。因而,在本实施方式中,具有以下优点:例如与压电元件11持续输出压电元件11所能够输出的最大的声压的声音的情况相比,能够抑制环境温度的上升,从结果来看音响装置1中的压电元件11输出的声音不易降低。

下面,具体地说明该优点。环境温度主要通过压电元件11和驱动电路13发热而上升。而且,在环境温度过度地上升的状态下,压电元件11的温度也过度地上升,有可能由于热膨胀系数的差等导致在压电板(在此为第一压电板111和第二压电板112)中产生裂纹。假如在压电板中产生了裂纹的情况下,压电元件11输出的声音有可能会降低。

在此,压电元件11主要通过机械地振动来发热。而且,压电元件11的振动越大,则越输出高声压的声音。也就是说,压电元件11输出的声音的声压越高则所述压电元件11越发热。

另外,驱动电路13主要通过电流流动而发热。而且,压电元件11输出的声音的声压越高则在驱动电路13中有越大的电流流过。也就是说,压电元件11输出的声音的声压越高则驱动电路13越发热。

而且,像本实施方式那样,在压电元件11和驱动电路13被收纳在壳体内的情况下,压电元件11和驱动电路13产生的热容易积聚在壳体内。因此,环境温度随着压电元件11和驱动电路13的发热量的增加而上升。因而,为了避免使环境温度过度地上升到在压电板中产生裂纹的程度,需要进行控制使得压电元件11和驱动电路13的发热量不会过度地增加。

因此,在本实施方式中,以重复包括第一期间T1和第二期间T2的固定周期T0的方式控制驱动电压V1,在所述第一期间T1内输出作为基准的第一声压,在所述第二期间T2内输出比第一声压低的与环境温度相应的第二声压。因此,在本实施方式中,能够不使峰值声压(第一声压)衰减地(也就是说,在固定周期T0内确保输出第一声压的声音的期间地),抑制压电元件11和驱动电路13的发热量,从而抑制环境温度的上升。

(5)变形例

上述的实施方式只是本公开的各种实施方式之一。上述的实施方式只要能够实现本公开的目的,则能够根据设计等进行各种变更。例如,音响装置1也可以是仅具备控制部14的音响控制装置100(参照图1的A)。也就是说,一个方式所涉及的音响控制装置100控制施加于压电元件11的驱动电压V1,该压电元件11接受周期性的驱动电压V1而发生振动,从而输出与驱动电压V1相应的声压的声音。音响控制装置100具有以重复包括第一期间T1和第二期间T2的固定周期T0的方式控制驱动电压V1的功能。第一期间T1是使压电元件11输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间T2是使压电元件11根据放置有压电元件11的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

另外,也可以通过计算机程序或者记录有计算机程序的非暂时性记录介质等来实现与控制部14相同的功能。也就是说,一个方式所涉及的程序是用于控制施加于压电元件11的驱动电压V1的程序,该压电元件11接受周期性的驱动电压V1而发生振动,从而输出与驱动电压V1相应的声压的声音。程序使计算机系统执行以下处理:以重复包括第一期间T1和第二期间T2的固定周期T0的方式控制驱动电压V1。第一期间T1是使压电元件11输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间T2是使压电元件11根据放置有压电元件11的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

下面,列举上述的实施方式的变形例。下面说明的变形例能够适当地组合来应用。

本公开中的音响装置1的控制部14包括计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过由处理器执行记录在计算机系统的存储器中的程序来实现作为本公开中的控制部14的功能。程序既可以预先记录在计算机系统的存储器中,也可以通过电气通信线路来提供,还可以记录在利用计算机系统能够读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等非暂时性记录介质中来进行提供。计算机系统的处理器由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的一个到多个电子电路构成。多个电子电路既可以集成于一个芯片,也可以分散地设置于多个芯片。多个芯片既可以集成于一个装置,也可以分散地设置于多个装置。

在上述的实施方式中,压电元件11并不限定于双压电晶片型的压电元件,也可以是在一片振动板的厚度方向上的一个面设置一片压电板的单压电晶片(Unimorph)型的压电元件。在该情况下,控制部14只要是以下结构即可:仅将第一驱动信号S1和第二驱动信号S2中的某一方的驱动信号以将占空比设定为两倍的方式向驱动电路13提供。

在上述的实施方式中,控制部14通过根据环境温度使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比以及驱动电压V1的大小发生变化来使第二期间T2内的第二声压变化,但是宗旨并不是限定于此。例如,控制部14也可以不使驱动电压V1变化而仅根据环境温度使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比变化,由此使第二期间T2内的第二声压变化。另外,控制部14也可以不使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比变化而仅根据环境温度来使驱动电压V1的大小变化,由此使第二期间T2内的第二声压变化。

在上述的实施方式中,控制部14在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,按每第3期间T3来改变驱动频率。而且,在上述的实施方式中,如图7所示,控制部14也可以与第三期间T3同步地使声压变化。

在图7所示的例子中,在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,在第一次的第三期间T3内第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为50〔%〕。另一方面,在第二次的第三期间T3内第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比为20〔%〕。像这样控制部14在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,以交替地重复声压互不相同的第三期间T3的方式控制驱动电压V1。也就是说,在此,控制部14按每第三期间T3来使音压发生变化。当然,控制部14也可以按每多个第三期间T3来使音压发生变化。

另外,在上述的实施方式中,控制部14也可以通过根据环境温度使固定周期T0中的第一期间T1与第二期间T2的比率(以下,也简称为“比率”)发生变化来使第二期间T2内的第二声压变化。例如,控制部14也可以随着环境温度升高而增加固定周期T0中的第二期间T2所占的比例。在该情况下,控制部14不仅可以使比率根据环境温度发生变化,也可以使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比以及驱动电压V1的大小也根据环境温度发生变化。也就是说,控制部14也可以通过根据环境温度来使第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比、驱动电压V1的大小以及比率中的至少一个发生变化来使第二期间T2内的第二声压变化。

在上述的实施方式中,控制部14在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,使驱动频率从第一频率f11连续地变化到第二频率f12,但是宗旨并不是限定于此。例如,控制部14也可以在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,通过使第三期间T3较长来使驱动频率从第一频率f11离散地变化到第二频率f12。

另外,在上述的实施方式中,控制部14也可以在第一期间T1和第二期间T2中的各个期间内,以成为固定的驱动频率的方式控制驱动电压V1。也就是说,控制部14也可以以使压电元件11输出的声音设定为单音的方式控制驱动电压V1。

在上述的实施方式中,音响装置1具备温度传感器15,但是宗旨并不是限定于此。也就是说,音响装置1既可以内置有温度传感器15,也可以是从外设的温度传感器接收探测信号的结构。在是后者的情况下,控制部14只要将外设的温度传感器的探测温度作为环境温度来控制驱动电压V1即可。

在上述的实施方式中,音响装置1具备升压电路12,但是宗旨并不是限定于此。例如,在能够向驱动电路13直接供给用于驱动压电元件11所需要的电压并且在进行仅通过第一驱动信号S1和第二驱动信号S2的占空比来使第二期间T2内的第二声压发生变化的控制的情况下,不需要升压电路12。

在上述的实施方式中,驱动电路13是全桥型的逆变器,但是宗旨并不是限定于此。例如,如上所述,如果压电元件11是单压电晶片型的压电元件,则驱动电路13也可以不是全桥型的逆变器。

在上述的实施方式中,驱动电路13被收纳在音响装置1的壳体内,但是宗旨并不是限定于此。例如,驱动电路13也可以配置于壳体外。在该情况下,由于驱动电路13产生的热难以传递到壳体内,因此能够抑制环境温度的上升。此外,关于实现音响装置1的小型化方面,将驱动电路13配置于壳体内是理想的。

在上述的实施方式中,音响装置1设置于车辆内,但是宗旨并不是限定于此。优选的是音响装置1设置于例如气密性高的地方等、放置有音响装置1的环境的温度容易因对音响装置1进行驱动而上升的环境。

在上述的实施方式中,将音响装置1用作车辆用的警报器,但是宗旨并不是限定于此。例如,音响装置1除了用作电车、磁悬浮列车、独立行走机器人等在陆地上行走的移动体的警报器外,还可以用作无人机、飞机等飞行体或船舶等除车辆之外的移动体用的警报器。

(总结)

如上所述,第一方式所涉及的音响装置(1)具备压电元件(11)和控制部(14)。压电元件(11)接受周期性的驱动电压(V1)而发生振动,从而输出与驱动电压(V1)相应的声压的声音。控制部(14)控制驱动电压(V1)。控制部(14)以重复包括第一期间(T1)和第二期间(T2)的固定周期(T0)的方式控制驱动电压(V1)。第一期间(T1)是使压电元件(11)输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间(T2)是使压电元件(11)根据放置有压电元件(11)的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

根据该方式,具有以下优点:音响装置(1)中的压电元件(11)发出的声音的声压不易降低。

关于第二方式所涉及的音响装置(1),在第一方式中,控制部(14)改变驱动电压(V1)的占空比来使第二声压变化。

根据该方式,具有以下优点:能够通过使驱动电压(V1)的占空比变化这种简单的控制来使第二声压变化。

关于第三方式所涉及的音响装置(1),在第一方式或第二方式中,控制部(14)改变驱动电压(V1)的大小来使第二声压变化。

根据该方式,具有以下优点:能够通过使驱动电压(V1)的大小变化这种简单的控制来使第二声压变化。

关于第四方式所涉及的音响装置(1),在第一方式~第三方式中的任一个方式中,控制部(14)在第一期间(T1)和第二期间(T2)中的各个期间内,按每第三期间(T3)来改变驱动电压(V1)的频率(驱动频率),并且与第三期间T3同步地使声压变化。

根据该方式,具有以下优点:能够与压电元件(11)输出的声音的音高的变化相配合地使压电元件(11)输出的声音的声压变化。

关于第五方式所涉及的音响装置(1),在第四方式中,控制部(14)按每第三期间(T3)来使声压变化。

根据该方式,具有以下优点:能够根据压电元件(11)输出的声音的音高的变化来使压电元件(11)输出的声音的声压变化。

关于第六方式所涉及的音响装置(1),在第一方式~第五方式中的任一个方式中,控制部(14)根据环境温度来改变固定周期(T0)中的第一期间(T1)与第二期间(T2)的比率。

根据该方式,具有以下优点:不使第二声压下降并且容易抑制环境温度的上升。

关于第七方式所涉及的音响装置(1),在第一方式~第六方式中的任一个方式中,将环境温度分为多个阶段。控制部(14)随着环境温度升高而使第二声压降低。

根据该方式,具有以下优点:与根据环境温度的变化使第二声压连续地降低的情况相比,容易控制驱动电压(V1)。

第八方式所涉及的音响控制装置(100)控制施加于压电元件(11)的驱动电压(V1),该压电元件(11)接受周期性的驱动电压(V1)而发生振动,从而输出与驱动电压(V1)相应的声压的声音。音响控制装置(100)具有以重复包括第一期间(T1)和第二期间(T2)的固定周期(T0)的方式控制驱动电压(V1)的功能。第一期间(T1)是使压电元件(11)输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间(T2)是使压电元件(11)根据放置有压电元件(11)的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

根据该方式,具有以下优点:即使放置有被音响控制装置(100)控制的压电元件(11)的环境的温度上升,压电元件(11)发出的声音的声压也不易降低。

第九方式所涉及的程序是用于控制施加于压电元件(11)的驱动电压(V1)的程序,该压电元件(11)接受周期性的驱动电压(V1)而发生振动,从而输出与驱动电压(V1)相应的声压的声音。程序使计算机系统执行以下处理:以重复包括第一期间(T1)和第二期间(T2)的固定周期(T0)的方式控制驱动电压(V1)。第一期间(T1)是使压电元件(11)输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间(T2)是使压电元件(11)根据放置有压电元件(11)的环境的温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

根据该方式,具有以下优点:即使放置有由程序控制的压电元件(11)的环境的温度上升,压电元件(11)发出的声音的声压也不易降低。

第二方式~第七方式所涉及的结构不是音响装置(1)所必需的结构,能够适当省略。

附图标记说明

1:音响装置;11:压电元件;14:控制部;15:温度传感器;100:音响控制装置;T0:固定周期;T1:第一期间;T2:第二期间;T3:第三期间;V1:驱动电压。

技术特征:

1.一种音响装置,其特征在于,具备:

压电元件,其接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与所述驱动电压相应的声压的声音;以及

控制部,其控制所述驱动电压,

其中,所述控制部以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制所述驱动电压,

所述第一期间是使所述压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间,

所述第二期间是使所述压电元件根据放置有所述压电元件的环境的温度来输出比所述第一声压低的第二声压的声音的期间。

2.根据权利要求1所述的音响装置,其特征在于,

所述控制部改变所述驱动电压的占空比来使所述第二声压变化。

3.根据权利要求1或2所述的音响装置,其特征在于,

所述控制部改变所述驱动电压的大小来使所述第二声压变化。

4.根据权利要求1~3中的任一项所述的音响装置,其特征在于,

所述控制部在所述第一期间和所述第二期间中的各个期间内,按每第三期间来改变所述驱动电压的频率,并且与所述第三期间同步地使所述声压变化。

5.根据权利要求4所述的音响装置,其特征在于,

所述控制部按每所述第三期间来使所述声压变化。

6.根据权利要求1~5中的任一项所述的音响装置,其特征在于,

所述控制部根据所述环境的温度来改变所述固定周期中的所述第一期间与所述第二期间的比率。

7.根据权利要求1~6中的任一项所述的音响装置,其特征在于,

所述环境的温度被分为多个阶段,所述控制部随着所述环境的温度升高而使所述第二声压降低。

8.一种音响控制装置,控制施加于压电元件的驱动电压,所述压电元件接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与所述驱动电压相应的声压的声音,

该音响控制装置具有以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制所述驱动电压的功能,

所述第一期间是使所述压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间,

所述第二期间是使所述压电元件根据放置有所述压电元件的环境的温度来输出比所述第一声压低的第二声压的声音的期间。

9.一种程序,用于控制施加于压电元件的驱动电压,所述压电元件接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与所述驱动电压相应的声压的声音,

所述程序使计算机系统执行以下处理:以重复包括第一期间和第二期间的固定周期的方式控制所述驱动电压,

所述第一期间是使所述压电元件输出作为基准的第一声压的声音的期间,

所述第二期间是使所述压电元件根据放置有所述压电元件的环境的温度来输出比所述第一声压低的第二声压的声音的期间。

技术总结

本公开的课题在于使音响装置中的压电元件发出的声音的声压不易降低。音响装置(1)具备压电元件(11)和控制部(14)。压电元件(11)接受周期性的驱动电压而发生振动,从而输出与驱动电压相应的声压的声音。控制部(14)控制驱动电压。控制部(14)以重复包括第一期间(T1)和第二期间(T2)的固定周期(T0)的方式控制驱动电压。第一期间(T1)是使压电元件(11)输出作为基准的第一声压的声音的期间。第二期间(T2)是使压电元件(11)根据放置有压电元件(11)的环境温度来输出比第一声压低的第二声压的声音的期间。

技术研发人员:野村泰广;麦生田徹;志水纪之;川村玲央;谷丰宏

受保护的技术使用者:松下知识产权经营株式会社

技术研发日:.12.25

技术公布日:.09.03

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