专利名称：：压电薄膜声发射器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及压缩波产生。更具体地说，本发明涉及直接产生压缩声波和压缩超声波，并且通过两个压缩超声波的交互作用间接产生一个新的压缩声波或压缩超声波的装置和方法，所述两个压缩超声波的频率差值对应于所需的新压缩声波或压缩超声波的频率利用超声波换能器再现可听声的努力包括体现在参量扬声器中的技术、声差拍变频、差频干扰和产生新频率的其它形式的多频调制。理论上，通过其频率差值落在声频范围内的两个超声波在空气(作为非线性介质)中的相互作用产生声音。理想地，所得到的压缩波会被投射到作为非线性介质的空气中，并且会作为无杂音的声音被听到。尽管使用这种方法，普通地产生实用声音已困惑业界一百多年。具体地说，还没有开发出可按照例如常规扬声器系统的方式用在一般应用中的基本参量或差频扬声器。在Aoki，Kamadura和Kumamoto的“ParametricLoudspeaker-CharacteristicsofAcousticFieldandSuitableModulationofCarrierUltrasound”，ElectronicsandCommunicationsinJapan，Part3，Vol.74，No.9(1991年3月)中提供了理论参量扬声器阵列的简要发展历史。虽然说明了由两个干扰超声频率之间的差分信号产生声音的技术组件和理论，但是商用发声系统的实际实现显然是不成功的。注意由多达1410个压电式换能器组成的扬声器直径为42厘米的参量扬声器阵列组件仍然存在现有技术的这种缺陷。事实上参量发声领域中的所有现有研究都基于常规的超声波换能器的使用，尤其是双压电特征(bimorfcharacter)的使用。在1994年10月颁发给Taniishi的美国专利5357578提出了关于研制可用参量扬声器系统的难题的备选解决方案。这里，提出的装置包含发射双超声频率，从而产生所需的音频差异信号的换能器。但是，这次从换能器表面上的凝胶介质传播双频超声波信号。介质20“用作产生差音23的虚拟声源，所述差音23的频率对应于频率f1和f2之间的差值”，第4栏，笫54-60行。换句话说，这件1994年的专利放弃直接从换能器的表面在空中产生差异音频信号，并且依赖于凝胶介质的非线性来产生声音。从换能器/空气界面向提议使用凝胶介质的这种突然转变加强了对现有公开技术的无效性，至少对实际扬声器应用无效的理解。另一目的是通过利用薄膜发射器间接产生具有商业上可接受的音量的至少一个新声波或次声波，所述薄膜发射器提供至少两个超声波信号之间的干扰，所述至少两个超声波信号具有等于所述至少一个新声波或次声波的差频。另一目的是提供一种能够在较宽的超声波发射面内形成均匀波前的薄膜扬声器膜片。本发明的又一目的是提供一种能够响应电刺激，产生压缩波，但是不需要刚性薄膜结构的改进的扬声器膜片。在包括布置在具有若干小孔的公共发射面上的压电薄膜的扬声器中实现这些目的。排列所述小孔，以便沿着平行轴从薄膜发出压缩波，从而形成均匀波前。薄膜被在发射器振动膜之后的鼓空腔内产生的近真空拉成拱形，并且横越小孔保持张紧状态。压电薄膜响应施加的电压线性膨胀或者收缩，借此改变小孔上方薄膜的曲率，从而非常类似于常规的扬声器膜片产生压缩波。这种结构不仅使得能够产生压缩波，而且由于采用了真空，消除了有害回波的形成。在本发明的另一方面中，发射器包括由布置在公共发射面上的若干小孔上方的单一发射器膜片构成的发射鼓。但是在本实施例中，借助从鼓空腔施加的正压，膜片在小孔内拱形膨胀。响应施加的电压产生振动膜的类似声操纵；但是，现在必须考虑回波产生。本发明的另一方面是布置在压电薄膜上的帮助密封压电薄膜并且避免气体渗漏的聚合物薄膜。在本发明的另一方面中，发射器包括控制压电薄膜的独立区域，并且为波束控制和压电薄膜中的多个通道创造条件的多个电极。结合附图，根据下述详细说明，对于本领域的技术人员来说，本发明的其它目的、特征和可能的其它方面将更加明显。图2是表示根据本发明的原理制造的发射鼓换能器的发射面中的若干小孔的顶视图。图3a是发射鼓换能器和发射面的局部剖视外形图，表示了布置在发射面中的小孔上方的薄膜。图3b是发射鼓换能器和发射面的局部剖视外形图，表示了粘附在压电薄膜上的聚合物薄膜。图3c是发射鼓和发射板的局部剖视外形图，表示了在发射板内侧的压电薄膜。图3d是发射鼓和发射薄板的局部剖视外形图，表示了在发射板内侧的压电薄膜。图3e是发射鼓、发射薄板和在压电薄膜对侧的第二夹具的局部剖视外形图。图4是当在发射面中的若干小孔内张紧时振动的薄膜的特写外形图。图5表示了优选实施例中薄膜(压电薄膜)位移与频率的关系曲线的一个例子。该图表示了共振频率和由此产生的典型带宽。图6是发射鼓换能器被加压的备选实施例的发射鼓换能器的局部剖视外形图。图7是本发明的发射超声波基本频率和携带超声波信息的频率的更具体实现，所述超声波基本频率和携带超声波信息的频率进行声差拍变频，从而产生新的声频或者次声频。图8是表示传感鼓换能器和传感面的局部剖视外形图的备选实施例，表示了布置在传感面中的小孔上方的传感薄膜。图9是回波增强结构距离发射面1/4波长的发射器的局部剖视外形图。图10是后盖为距离发射面1/4波长的回波增强结构的发射器的局部剖视外形图。图11是具有矩形单元开孔的发射面的顶视图。图12是具有椭圆形单元开孔的发射面的顶视图。图13是具有凸起的发射面的发射器的局部剖视外形图。图14是具有凹形发射面的发射器的局部剖视外形图。图15是具有凸起的发射面和凸起的背板的发射器的局部剖视外形图，压电薄膜在发射面的内侧。图16是具有位于发射板内侧的凹形压电薄膜的发射器的局部剖视外形图。图17是具有两个半圆形电触点的发射面的顶视图。图18是具有四个电触点的发射面的顶视图。图19是具有两个同心电接触环的发射面的顶视图。图20是具有三个同心电接触环的发射面的顶视图。图21表示压电薄膜的多边形部分，同时多边形发射面在该薄膜之下。图22表示压电薄膜的三个多边形部分，同时对应的发射面在该薄膜之下。图23表示构成环形结构的六边形压电薄膜的六个多边形部分。图24是正方形压电薄膜的四个矩形部分。图25是列状压电薄膜的四个矩形部分。图26是与若干压电薄膜发射单元相连的加压室。图27表示利用PVDC密封的压电薄膜。图28表示在由金属化桥式触点连接的面板小孔上方的选择性溅射。本发明通过提供单膜压电材料在阵列内形成一致性和均匀性，所述单膜压电材料对在整个发射器表面内施加的信号的响应是可预测的。在优选实施例中这种结构主要起因于发射器实际上是跨越多个相同尺寸的小孔支撑的相同组分的单一薄膜。此外，整个发射器表面在物理上结合在一起，因为薄膜材料简单地布置在发射器平板或者圆盘上，并且由一组电触点激发。于是，由发射器平板中的相应小孔代表的单独发射位置的阵列实际上起由一种材料构成的单一薄膜的作用，所述单一薄膜由相同的电气输入激发。在每个小孔的弧形扩张是均匀的，因为相同的材料在相同的尺寸上承受来自鼓腔内部的共同压力(正压或负压)的拉伸而发生偏移。于是使谐波失真和相位失真降至最小，便于均匀波前越过可操作的频带宽度。图1、2、3a和3b描述了正交的局部剖视视图中表示的本发明的优选实施例。发射鼓换能器(emitterdrumtransducer)是中空的圆柱物体。发射鼓换能器100的侧壁106是金属或金属合金。发射面102从发射鼓换能器100的顶面产生压缩波，并且至少由两个组件-发射膜104和发射平板或圆盘108组成。发射面102的外表面由压电薄膜104构成。薄膜104由刚性发射平板108支承，发射平板108包括若干小孔112，所述若干小孔112使薄膜能够膨胀到微小的拱形发射元件内。如上所述，这些发射元件在所有方面-大小、曲率和组成-都相同。这种共同性导致发射薄膜表面内共同的输出，好象是单独的一个发射元件。压电薄膜104由通过恰当触点120施加的电信号激励，从而导致在所需的频率下振动，产生压缩波。借助导电环114，这变得更为方便，所述导电环114按照类似于磁鼓磁头的方式，使薄膜在发射平板或圆盘108内保持拉伸状态。于是导电环放置在压电薄膜的上方，围绕发射面102的周长布置，并且起夹具和压电材料的电信号源的作用。通常，导电环114由黄铜制成，但是，也可采用其它导电材料。在导电环114下放置压力密封件129，所述压力密封件129用于密封压电薄膜104和发射鼓侧壁106之间的接缝。此外，在不存在导电环114的情况下，压力密封件129可用作压电薄膜边缘周围的电触点。实质上，压力密封件129变成导电或者部分导电环。发射鼓换能器100一般是中空的，并且在底面由后盖110封闭。这种结构被密封，从而能够形成气密罩或者鼓空腔。由于后面将说明的原因，在发射鼓换能器100内会存在近真空(下面称为真空)或者加压状态。近真空将被定义为小到要求用毫托量度的压强。为了更好地理解发射鼓换能器100的结构，图2提供了通常放置在压电薄膜104下面的独立发射圆盘108(参见图1)的外表面126的顶视图。在优选实施例中，圆盘108是金属的，并且打有尺寸相同的若干小孔112。小孔112完全贯穿圆盘108从内表面128(参见图3)到达外表面126。为了提供性能方面的可预测性和最大效率，以圆柱体的形状形成小孔122。根据关于圆形平板的对称弯曲得出的大量知识，可预测当呈弧形张紧状态悬浮在圆柱形小孔112上时压电薄膜114的振动。这不应被解释为意味着不能使用其它形成的小孔112。不过，优选实施例采用圆柱形小孔112作为可预测的结构。这种情况下选择图2中在圆盘108上所示的小孔112的图案，因为这能在指定面积内设置最大数目的小孔112。该图案通常被描述为“蜂窝”模式。因为由于声差拍变频的特性，最好具有轴平行的许多小孔112，因此选择蜂窝模式。特别在产生超声频率的情况下，最好促成基频和携带信息的频率之间的差拍变频干扰，从而产生由所述信息组成的新的声频或者次声频。从而，使其相互作用的大量基本波前和携带信息的波前通常将具有和单独一对基频和携带信息频率相比，产生音量更大的新的声频或者次声频的效果。换句话说，本发明的显著优点在于形成传送干扰频率的大量发射元件，仍然不丧失公共组成、集成和振动响应的好处。显然，这是产生高到商业上可行的音量方面的一个重要因素。频率发射轴的平行取向进一步增强可接受的音量级的形成。图3a是本发明的优选实施例的外形及局部剖视图，包括涉及与发射鼓换能器100的电线接头的更多细节。发射鼓换能器100的侧壁106形成圆盘108的外壳，同时圆盘108的若干小孔112贯穿圆盘108。压电薄膜104被表示成与圆盘108接触。实验确定最好不把压电薄膜104粘贴在圆盘108的整个暴露表面上，所述压电薄膜104与所述圆盘108接触。压电薄膜104和小孔112之间大小不断变化的粘胶带导致均匀小孔112产生不均匀的共振频率。于是，优选实施例只把压电薄膜104的外缘粘贴到圆盘108上。提供后盖110，从而形成发射鼓换能器100内的真空。该真空导致压电薄膜104在所有小孔112内均匀地贴着圆盘108被拉伸。悬浮在小孔112上的压电薄膜104的均匀张紧对确保在各个发射元件由压电薄膜104产生的共振频率的均匀性很重要。实际上，压电薄膜104和小孔112的各个组合构成微型发射元件或者单元124。有利的是，通过控制圆盘内压电薄膜104的张紧，发射单元124能够均匀地作出响应。真空的另一优点在于消除了不希望的“回波”失真的可能性。本发明中回波的消除起因于密封鼓空腔中真空的存在。根据定义，压缩波需要存在它可穿透的可压缩介质。如果可使压电薄膜104产生从发射鼓换能器100沿箭头130指示的方向“向外”的超声压缩波，则只有同样正在从压电薄膜104产生将沿着由箭头132指示的方向，沿相反方向传回到发射鼓换能器100内的超声压缩波才是合乎逻辑的。在缺少真空条件的情况下，这些反向传播或者回波畸变波会干扰压电薄膜104产生所需频率的能力。在回波再次穿过小孔112并且从压电薄膜104反射，从而改变压电薄膜104的振动之前，当回波从发射鼓换能器100内的表面被反射时，会发生这种干扰。于是，通过消除发射鼓换能器100内压缩波的传播介质(空气)，可消除压电薄膜104的反射振动。图3a还表示存在与压电薄膜104电耦接，并且传送将从发射鼓换能器100的各个单元124发出的频率的电气表示信息的导线120。从而如图所示，这些导线120必须与某些信号源122电连接。由于当发射鼓100被加压时，发射鼓100存在压力泄漏，因此重要的是采取防止压力泄漏的措施。降低压力泄漏的一种方法是使用惰性气体对发射鼓100加压。例如，诸如氮、氖或氩之类的重质惰性气体可用于减少泄漏。惰性气体和轻质气体相比具有更大的分子，从而减小自发射鼓100的泄漏或者压电薄膜140的渗漏。在本发明的另一实施例中，使用薄层聚合物涂覆压电薄膜。图3b表示了在极化处理之后涂覆到压电薄膜104上的聚合物层140。在极化处理中，压电薄膜被拉伸并使之带电，这削弱了压电薄膜的气体保持特性。聚合物涂层密封压电薄膜，从而当发射鼓100包含近真空时，大气不能渗入发射鼓100中。聚合物涂层还密封压电薄膜，防止用于对发射鼓100加压的气体漏出。重要的是注意聚合物必须薄到不会影响压电薄膜的性能。通过利用这样的额外一层塑性涂层，即使使用很薄的压电薄膜时，也能使发射鼓100中的压力更可靠。应认识到塑性涂层也可用在发射鼓的侧壁106和后盖110上，降低压力泄漏。密封压电薄膜或者发射鼓100有助于延长发射器的使用寿命。本实施例中所示的发射器的压力范围约为0磅/平方英寸(近真空)～20磅/平方英寸(psi)。图3c表示发射鼓和发射面的局部剖视外形图。在本结构中，压电薄膜位于发射面的内侧。内腔142被加压，从而把压电薄膜104压成如图4b中所示的拱形。如上所述，使用聚合物涂层140帮助密封压电薄膜。本图中所示的发射面128是具有相当大的单元深度的实施例。除了发射平板128的厚度显著小于图3c中发射平板128的厚度之外，图3d表示和图3c相似的实施例。内腔142也被加压，从而把压电薄膜104压成如图4b中所示的拱形。图3e表示具有发射面128和第二夹具143的发射鼓100的局部剖面侧视图。压电薄膜104夹在发射面128和第二夹具143之间，所述第二夹具143和发射面128的小孔结构相符。压电薄膜104与发射鼓的后盖110的距离为1/4波长(1/4wL)，以便增强造波。当发射鼓100被加压时，它产生拱形发射元件。另外，存在连接带有微小开孔的单元124的细长腔室142。应认识到单元124也可附着在后盖110上，随后在单元124的其它地点设置开孔，以便均衡各个单元中的压力。第二夹具143不是必需的，但是它增加了压电薄膜104的稳定性。图4A是优选实施例的两个单元(由两个小孔112上方的压电薄膜104组成)的特写外形图。仅仅出于举例说明的目的，压电薄膜104被表示成在夸大振动中，向内膨胀到发射鼓换能器100的内部。根据与图4B的比较，显然压电薄膜104的向内膨胀之后是向外膨胀，并且离开发射鼓换能器100的内部，同时松弛施加的信号。仅仅是出于举例说明的目的，再次夸张地表示了压电薄膜104的膨胀量。后面将讨论实际的膨胀量。图5表示了当与压电薄膜104的位移(为施加的电压RMS的函数)相比时，根据优选实施例的原理产生的发射鼓换能器100的频率响应曲线。给出图5的发射鼓换能器100是利用发射鼓换能器100内部中的近真空得到的典型结果的例子。本实施例中使用的薄膜(压电薄膜104)是厚度约为28微米的聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜。通过实验，证明当使用73.6Vpp的驱动电压时，该特定发射鼓换能器100的共振频率约为37.23kHz，同时带宽约为11.66％，上下6dB频率分别为35.55kHz和39.89kHz。另外发现压电薄膜104的最大位移全幅值也仅仅超过大约1微米。这种位移对应于125.4dB的声压水平(下面称为SPL)。令人惊奇的是这么大的SPL由利用理论上假定经受住1680Vpp的驱动电压，或者为所施加驱动电压的22.8倍的驱动电压的PVDF的发射鼓换能器100产生。因此，发射鼓换能器100中使用的这些特殊材料的理论极限导致令人惊奇的较大的152.6的SPL。重要的是记住这里所示的优选实施例的共振频率是发射鼓换能器100的各种特性的函数。这些特性其中包括在发射面102上张紧的压电薄膜104的厚度和发射圆盘108中小孔112的直径。例如，对于指定的施加电压，利用较薄的压电薄膜104将导致压电薄膜104更快速的振动。从而，发射鼓换能器100的共振频率将更高。较高共振频率的优点在于如果带宽百分比保持约为10％或者如同实验结果所示那样增大，则可容易地产生所需的频率范围。换句话说，人类听力的范围约为20～20000kHz。于是，如果带宽宽到足以至少包含20000kHz，则可容易地以起因于声差拍变频的新声波的形式产生整个人类听力范围。从而，具有在其上调制的声信息，并且与恰当的载波干涉的信号将导致新的声信号，所述新的声信号可在人类听力的整个音频频谱内产生可听声。除了使用更薄的压电薄膜104来增大共振频率之外，还存在其它方式来扩展频率范围。例如，在备选实施例中，本发明使用具有更小直径的小孔112的单元124。对于施加的驱动电压来说，更小的小孔也将导致更高的共振频率。虽然已说明了某些结果，但是检查足以代表本发明的动力学的某些等式也是有益的。关于薄膜张力和共振频率的理论分析请查阅出版著作VibratingSystemsandtheirEquivalentCircuits，ZdenekSkvor，1991Elsevier，MarksStandardHandbookforMechanicalEngineers，NinthEdition，EugeneA.Avallone和TheodoreBaumeisterIII，和TheoryofPlatesandShells，StephenTimoshenko，第二版。Marks手册给出了非常有用的等式(5.4.34)，所述等式使薄膜中的张力与共振频率相关。共振频率是小孔形状、小孔尺寸、背压、薄膜柔顺性和薄膜密度。这些数值之间的关系复杂并且超出了本文献的范围。图6表示本发明的另一个实施例，不过该实施例也由发射鼓换能器116产生频率，并且其结构基本和优选实施例相同。本质差别在于代替在发射鼓换能器116内产生真空，现在对发射鼓换能器116的内部加压。压电薄膜104在发射面的内侧，并且部分由发射鼓中的压力固定就位。发射鼓换能器116内引入的压力可被改变，从而改变共振频率。但是，压电薄膜104的厚度仍然是确定可施加多大压力的关键因素。这可部分认为是代替在优选实施例中使用的双轴张紧的PVDF的，由具有相当大的各向异性的某些共聚物制成的这些压电薄膜造成的。各向异性压电薄膜的不良副作用在于事实上它会阻止薄膜在所有方向上的振动，导致不对称，而这种不对称会导致从薄膜产生的信号的失真。因此，PVDF是优选的压电薄膜材料，不仅因为它具有比共聚物高得多的屈服强度，而且因为其各向异性特性较低。加压发射鼓换能器116的备选实施例的一个方面可以是频率共振或者激励的产生。这归因于发射鼓换能器116内回波的产生，所述回波产生起因于发射鼓换能器116内气体中的造波。但是，还确定通过在发射鼓换能器116内放置吸收回波的材料，可消除回波。例如，插入发射鼓换能器116中的一块泡沫橡胶134或者其它吸声材料或者声阻尼材料通常可消除所有频率刺激。另一方面，可把背板放置在压电薄膜附近，近到足以充分消除所关心的特定范围中的造波。利用加压发射鼓换能器116的实验结果表明在选择的典型压力和驱动电压下，发射鼓换能器116实质上在线性区域中工作。例如，确定在发射鼓换能器116内的压强为10磅/平方英寸(psi)的情况下，利用28微米厚的PVDF的发射鼓换能器116能够产生与内压为5psi的发射鼓换能器116相比约大43％的共振频率。另一方面，确认当确定驱动幅值的加倍通常也会使PVDF的位移加倍时，发现工作的线性区。另外通过实验确定加压发射鼓换能器116通常能够获得约为20％的带宽。于是，构造只具有100kHz的共振频率的发射鼓换能器116导致约20kHz的带宽，远远足以产生人类听力的整个范围。通过对发射鼓换能器116内部进行声阻尼，防止引入回波失真或者后波(rearwave)共振，加压实施例也能够获得本发明优选实施例的令人难忘的商业上可行的音量结果。下面说明压电薄膜的优选厚度、小孔大小和鼓压。当压力增大时，它将增大扬声器的共振频率。也可通过减小小孔大小或者增大压电薄膜的厚度来增大共振频率。下表表示提供35kHz的共振频率的某些优选薄膜厚度、小孔大小和压强。对于本发明来说，这些具体参数提供最大的输出。显然可使用在这些范围之内或者附近的各种组合。虽然表1列举了选择的孔径大小，不过优选的孔径大小为0.050英寸～0.600英寸。表1中列举的参数主要集中在超声波换能器上。薄膜的实际性能取决于不同的因素，例如薄膜是双轴的、单轴的还是涂覆的等等。例如，对于0.160英寸的小孔来说，在5PSI下使用的9微米薄膜产生35kHz的共振频率。相反，为了同样产生35kHz的共振频率，在5PSI下，涂覆PVDC涂层的另一9微米薄膜必须具有0.600英寸的小孔。虽然小孔尺寸的上述例子针对本发明的超声波实施例，不过也可使用更大的小孔直接产生有用的声频。小孔中心之间的间距最好在以最大输出为目标的频率波长的1/4～1/2(1/4～1/2wL)之间。小孔中心之间的优选间距为需要最大输出情况下的频率波长的1/3。本发明的另一有利方面在于相对于具体应用，声发射器形状的适应性。例如，只要可在圆盘平面内使压电薄膜保持均匀张紧状态，就可构造任意形状的发射鼓。该设计特征允许按照为房间或者其它环境提供独特装饰的设计人员形状制备扬声器结构。由于需要极小的空间，因此通过把安装在角落中、支柱之间的环形形状(perimetershape)用作具有支持高保真设备等的墙式设备的一部分，可制造厚度小于1英寸的扬声器。通过按照各向同性方式在平面中拉伸薄膜，随后把薄膜粘结在圆盘平面的周边，可实现不规则形状内发射膜的张力的均匀性。随后切除或者折叠多余的薄膜材料，并且利用圆形带子封闭，从而绑在前壁和后壁上，并且把鼓壁置于整体包装的中间。这种扬声器重量轻，只需要耦接在压电材料上的用于接收信号的导线连接，以及施加真空或者正压，从而使薄膜膨胀成弧形的压力管路。参见本发明的优选实施例的更具体实现，发射鼓换能器100可包含在图7中所示的系统中。该应用利用了参量或者差拍变频技术，所述技术特别适合于当前的薄膜结构。根据参量扬声器理论，压电薄膜非常适合于在较高的超声频率下工作。基本的系统包括提供基波或者载波21的振荡器或者数字超声波源20。波21通常被称为第一超声波或者初波。调幅组件22与超声波发生器20的输出耦接，并接收基本频率21，以便和声频或者次声频输入信号23混合。可以模拟或者数字的形式提供声频或者次声频信号，声频或者次声频信号可以是来自任意常规信号源24的音乐或者其它形式的声音。如果输入信号23包括上下旁带，则在调制器中可包括一个滤波组件，从而在选定带宽的调制载波频率下产生单旁带输出。发射鼓换能器被表示为对象25，使发射鼓换能器25以在薄膜换能器25a的表面传播的新波形的形式发出超声频率f1和f2。这种新波形在非线性空气介质内相互作用，从而以新声波或者次声波的形式产生差频26。使大量发射元件形成于发射圆盘中的能力特别适合于均匀波前的产生，所述均匀波前可传播高质量的音频输出和意味深长的音量。由于按照声差拍变频的原理，对应于f1和f2的压缩波在空气中干扰，因此本发明能够如上所述发生作用。在某种程度上，声差拍变频是在非线性电路中产生的电差拍变频效应的机械对应物。例如，电路中的调幅是差拍变频过程。外差过程本身仅仅是两个新波的产生。新波是两个基波之和与差。就声差拍变频来说，当至少两个超声压缩波在空中相互作用或者干扰时，观察到发生等于基波之和与差的新波。本发明的优选传输介质是空气，因为空气是在不同条件下作出非线性响应的可高度压缩的介质。空气的这种非线性使得能够产生差拍变频过程，消除差异信号和超声输出的相互影响。但是，应记住如果需要，可压缩的任意流体都可用作传输介质。而现有技术中参量差异信号的成功产生看起来只具有极小的音量，本发明的结构产生最大的声音。虽然传送AM调制基本频率的单一换能器能够以令人难忘的音量把声音发射到相当远的距离，但是若干共线信号的组合显著增大了音量。当射向墙面或者其它反射平面时，音量如此之大以及如此有方向性，以致好象墙面就是发声源那样发射该声音。本发明的一个重要特征在于从相同的换能器表面传播基本频率和单或双旁带。于是，分波被正确校准。此外，相位对准处于最高水平，提供两个不同超声频率之间可能的最高干扰水平。借助在这些波之间确保的最大干扰，实现相对于空气分子的最大能量转移，在参量扬声器中，所述空气分子有效地变成“扬声器”辐射元件。因此，发明人认为薄膜内这些因素的增强，本发明中提供的超声发射器阵列得到音频输出信号音量方面令人惊奇的增大。和常规扬声器系统相比，参量扬声器中全音量的产生提供重要的优点。更重要的是由质量较小的辐射元件再现声音的事实。具体地说，不存在在音频范围内工作的任意辐射元件，因为压电薄膜在超声频率下振动。借助声差拍变频产生声音这一特征可大体消除常规的失真效应，所述失真效应绝大多数由常规扬声器的辐射元件引起。例如，由于低质量薄膜的来回移动距离为几微米，因此大体消除了扬声器纸盆、纸盆尖峰(overshoot)和纸盆负尖峰(undershoot)上的反谐波和驻波。图8中表示了本发明的另一备选实施例。在优选实施例中理解本发明如何起发射器的作用之后，显然该备选实施例同样可用作接收器或者传感器。这是压电薄膜不仅能够把电能转换成机械能，而且也能够把机械能转换成电能的结果。于是，优选实施例的设备仅仅在下述方面被修改，代替与发射鼓换能器100耦合的信号源122，使传感鼓(sensingdrum)和诸如示波器之类的灵敏仪表相连。随后，换能器118把射在传感鼓换能器118的压电薄膜104上的压缩波转换成电信号，实质上膜104起高效麦克风的作用。图9表示具有位于刚性发射平板152之后的回波增强结构150的扬声器。回波增强结构与压电薄膜的距离最好为选定波长的距离的1/4，图9中表示为1/4wL。该增强结构有助于所产生的实际声波或者超声波的生成，因为回波增强结构将反射相位回波(phasebackwave)外的信号，从而相位回波变成具有相对于环境产生的初波的相波。如果回波增强结构不是后盖110，则增强结构还将包括便于压力均衡的小孔154。图10表示了该实施例的一种备选结构，其中回波增强结构是后盖110。距离压电薄膜的1/4波长的距离取决于要增强的所需频率波长。最常见的将被增强的波长是载波频率或者共振频率。当在距离压电薄膜1/4波长处发生增强时，发射器的最终输出可增大高达3dB。要着重补充的是根据需要增强的频率的波长，回波增强结构也可放置在离压电薄膜距离不同的地方。其它两种理想的增强距离为距离压电薄膜1/2波长及1个波长。本发明的另一实施例使用非圆形的小孔。由于圆形小孔的对称形状，因此圆形小孔有效，不过也可使用其它对称形状。图11表示使用矩形小孔158的刚性发射平板156。图12表示具有椭圆形小孔162的刚性发射平板160。对于各向异性或者单轴薄膜来说，矩形或者椭圆形特别有效。这是因为当压电薄膜垂直于矩形或者椭圆形的长轴收缩或者扩展时，可产生有效波。图13是具有凸起的发射板的扬声器的实施例。发射器的凸起形状允许在比平面实施例更广大的区域内分散产生的声音。随着发射面中曲率的增大，分散区域也增大。相反，图14表示了集中于扬声器的定向性的凹形发射板。图15具有分散发射单元182产生的声音的弯曲发射板180。压电薄膜184布置在发射板180之下，内腔186被加压从而形成拱形元件。通过与电触点190相连的导线188施加直流音频信号，所述电触点在室壁192和发射板180之间下行。内腔的后盖194也是弯曲的，并且设置在与压电薄膜的距离为1/4选定频率的位置。选定频率是将被回波增强的频率。图16包括具有平直表面和弯曲底部，从而产生凹形压电薄膜204构型的发射板200。后盖206平直，并且由鼓形成的内腔208被加压，从而形成如前所述的拱形发射部件。显然根据本公开文献，如果需要，也可以凸起或者凹陷的形式弯曲后盖206或者发射板200的表面。在本发明的另一实施例中，发射板上的电极不是完整的圆环。图17表示具有为半圆形的两个电触点的发射面170。第一电触点171和第二电触点172可具有施加于其上的单独信号。这允许独立控制压电薄膜的各个区域。可对施加在不同电触点上的信号进行移相，从而在空中产生经过移相的对应波。当这些相邻的经过移相的波在超声波水平下相互作用时，它改变了波的方向路线。通过形成恰当的相位关系，可在不对扬声器进行物理移动的情况下，“操纵”声束。这为用户提供了移动效果。另外，通过独立的电触点174、176，也可施加多个通道。图18表示具有四个电触点182、184、186、188的发射面170。虽然只表示了四个触点，不过触点的数目只受所希望控制的区域的大小和数目限制。在发射面上加工的电触点越多，对独立压电区域的控制越大。每个独立单元甚至可具有它自己的电触点。另外应认识到以常规的电极溅射或者流动技术为基础，数目几乎不受限制的触点排列是可能的。图19和20中表示了使用在压电薄膜上空间排列的电触点的其它两个重要实施例。图19表示具有两个同心电接触环212、214的压电薄膜210。就优选实现而论，中心环214大约包含整个圆面积的1/2，第二电接触环围绕整个圆环214。这两个电接触环均可从导线218和216接收单独的电信号。信号可被移相，从而产生波束控制或者空间声定向。另外，一个独立的通道可用于各个电极。例如，一个通道可被发送给中心环，例如音频通道，随后第二通道可被发送给第二圆环，例如环境背景声音。实质上，本例中音频通道和背景声道在压电薄膜上被混合。图20表示具有三个电触点220、222、224的电触点实施例的备选安排。额外的触点增加了可施加于压电薄膜上的控制。制造压电薄膜的常规方法是向整个薄膜溅射金属涂层。使用整个压电薄膜表面上的金属涂层的缺陷是当施加电压时，薄膜的某些不应移动或者不能很容易地移动的某些区域被驱动。例如，薄膜的某些部分可能在夹具下，在螺钉下或者以别的方式附着在发射面上。当不能移动的区域被驱动时，会产生不希望的热量。本发明通过只对必需的区域溅射或者涂覆金属涂层，解决这一问题。不应被驱动的区域以及被紧固或者夹持就位的区域不被金属化。现在参见图28，图中表示了压电薄膜将被有选择地溅射252，以便和发射面的小孔250相符，并且薄膜上不应移动的区域将避免被溅射。当然，各个金属化区域必须与其它金属化区域电连接，必要的话这是通过金属化桥接式触点254来实现的。另一问题是位于螺钉下面的或者触点区附近的金属化区域可能形成弧形。可按照避免和任意导电压紧组件形成弧形的方式对薄膜的周界施加选择性溅射。只对有效区域进行金属化也降低需要驱动的放大器的电容。可利用众所周知的掩模技术有效地应用选择性溅射。图21表示附着在发射板上的一块多边形压电薄膜。和较大的圆形薄膜相比，多边形薄膜更易于制造和加工。利用较小的几何形状获得的另一优点在于可把多个几何形状较小的薄膜组合在一起，从而产生较大的发射面，这减轻了在产生一个较大的发射膜中出现的问题(例如张紧问题)。图22表示结合在一起，从而形成一个较长发射面的三块多边形薄膜。显然也可选择任意较小的规则几何形状，并且随后镶嵌这些较小的规则几何形状薄膜，从而形成较大的发射面。图23表示了在六角形环中结合在一起，从而产生发射器的六块多边形压电薄膜。环240的中心不是有效发射区，可以是空的或者可以是其它一些非压电材料。图23中所示结构的令人惊奇的结果在于它可产生具有有效中心区的六角形扬声器输出的80％～90％。图23中所示结构的压电薄膜面积只是具有有效中心区的六角形扬声器的压电薄膜面积的50％，但是输出只降低了10％～20％。图24和25表示了本发明的使用较小的矩形压电薄膜部分形成较大的发射器形状的两个实施例。图24表示结合成具有中心开孔的正方形的四个矩形部分。该结构具有关于六角形环说明的相同优点。图24表示了结合成列的四个矩形部分。另外最好使用更多或者甚至更少的压电薄膜部分，并把它们结合成产生更大输出的几何排列。图26表示具有远离若干压电薄膜单元234的小型压力腔232的压电薄膜发射器230。压力腔232等同于单个高压腔，并且通过细的压力管与压电薄膜单元234相连。压力管236传送来自压力腔232的压力，从而使各个单元234上的压电薄膜形成拱形发射器形状。为了使压电薄膜形成其拱形形状，各个压电薄膜单元必须具有足够的压力。使用具有压力管236的压力腔232的好处在于可避免沿着细长管道的压力梯度损失。由于压力管236的集合面积相当小，压力管的使用不会降低压力，而是把压力分配给各个相应的发射单元234。另外，由于管道中较小的容积只需要较小的压力腔源，因此压力腔232的尺寸也相当小。另一方面，可在没有压力腔或者特殊压力源的情况下，直接对互连的管道加压。另外，压电薄膜单元234和管道236的数目和排列只受实际约束条件的限制。下面更详细地说明如图3c和3d中所示的密封涂层，另外还将讨论密封压电薄膜的方法。现在参考图27，图中表示了密封的压电薄膜的结构。中间层是压电薄膜240。该薄膜通常是PVDF薄膜或者类似的压电共聚物。密封材料246涂覆到PVDF上。密封材料为具有高阻气特性的PVDC(聚偏二氯乙烯)。可通过刷涂、气刷或者把PVDF浸入PVDC涂覆液中，把PVDC涂覆到压电薄膜上。另外，也可在使压电薄膜带电之前或者之后，把PVDC涂覆到压电薄膜上。PVDC粘合到压电薄膜的结构中，并形成阻止气体通过压电薄膜240的有效障碍物。在把PVDC涂覆到压电薄膜上之后，可把电极242和244溅射或蒸发到压电薄膜240上。也可在把电极镀到压电薄膜上之后，涂覆密封材料(PVDC)。根据上述说明，在不必求助于前面说明的声差拍变频处理的情况下，优选及备选实施例显然能够直接发出声频。但是，音频频谱中的频率范围必然局限于通常更高的频率，因为本发明在中频和高频中更有效。于是，当通过间接使用如上所述的声差拍变频，把本发明用于产生整个范围的声频时，实现本发明的最大优点。要明白上述实施例只是对本发明原理的应用的举例说明。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可设计各种修改和备选安排。附加的权利要求意图覆盖这样的修改和安排。权利要求1.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有向外定向的外表面和内表面的刚性发射板，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；和与发射板耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。2.按照权利要求1所述的扬声器，还包括压电薄膜上的聚合物薄涂层，其中所述聚合物薄涂层密封压电薄膜，防止压力渗漏。3.按照权利要求2所述的扬声器，其中所述聚合物薄涂层是聚偏二氯乙烯。4.按照权利要求1所述的扬声器，还包括压力装置中的重质惰性气体，其中所述重质惰性气体减少通过压电薄膜的气体渗漏。5.按照权利要求4所述的扬声器，其中重质惰性气体是氮气。6.按照权利要求1所述的扬声器，其中小孔具有中心，并且小孔中心之间的距离为选定频率的波长的1/4～1/2。7.按照权利要求1所述的扬声器，其中刚性发射板是凸起的，以便分散波输出。8.按照权利要求1所述的扬声器，其中刚性发射板是凹形的，以便集中波输出。9.按照权利要求1所述的扬声器，其中小孔直径为0.050～0.600英寸。10.按照权利要求1所述的扬声器，其中压力装置中的偏压约为0～20磅/平方英寸。11.按照权利要求1所述的扬声器，还包括围绕压电薄膜周边的压力密封件，其中压力密封件被用作驱动压电薄膜的电触点装置。12.按照权利要求1所述的扬声器，其中压电薄膜厚度约为9微米，小孔直径约为0.160英寸，偏压约为5磅/平方英寸，其中产生约为35kHz的共振频率。13.按照权利要求1所述的扬声器，其中压电薄膜厚度约为12微米，小孔直径约为0.168英寸，偏压约为6磅/平方英寸，其中产生约为35kHz的共振频率。14.按照权利要求1所述的扬声器，其中压电薄膜厚度小于25微米，小孔直径小于0.200英寸，偏压小于12磅/平方英寸，其中产生约为35kHz～60kHz的共振频率。15.按照权利要求1所述的扬声器，还包括把压电薄膜夹在刚性发射板上的夹紧部件，其中所述夹紧部件具有对应于发射面中的若干小孔的若干夹紧小孔。16.按照权利要求1所述的扬声器，还包括具有侧壁和第一和第二相对装置的通常中空的鼓，其中刚性发射板固定在鼓的第一端，内表面朝着鼓的内腔布置。17.按照权利要求16所述的扬声器，其中压力装置与鼓耦接，以便相对于小孔处的薄膜形成正偏压。18按照权利要求1所述的扬声器，还包括向压电薄膜施加超声信号的超声频率发生装置；提供将被调制成超声信号的声信号的声频发生装置；与超声频率发生装置和声频发生装置耦接，利用调制的声波形成超声载波的调制装置；与调制装置耦接，把载波和调制声波提供给压电薄膜，以便在发射板激励产生相应的压缩波的发射装置。19.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有侧壁和第一及第二相对端的通常中空鼓；固定在鼓的第一端的刚性发射板，所述发射板具有向外定向的外表面和朝着鼓的内腔布置的内表面，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；与鼓耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构；和布置在鼓的内腔内，并且距离压电薄膜一定距离，从而增强选择的频率的波增强结构。20.按照权利要求19所述的扬声器，其中波增强结构布置在鼓的第二相对端部。21.按照权利要求19所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为由选择频率的1/4、1/2或1个波长构成的组中选择的一个距离。22.按照权利要求19所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为由载波频率的1/4、1/2或1个波长构成的组中选择的一个距离。23.按照权利要求19所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为由共振频率的1/4、1/2或1个波长构成的组中选择的一个距离。24.按照权利要求19所述的扬声器，其中波增强结构成弧形。25.按照权利要求19所述的扬声器，还包括向压电薄膜提供超声信号的超声频率发生装置；提供将被调制在超声信号上的声信号的声频发生装置；与超声频率发生装置和声频发生装置耦接，利用调制的声波形成超声载波的调制装置；与调制装置耦接，把载波和调制声波提供给压电薄膜，以便在发射板激励产生相应的压缩波的发射装置。26.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有向外定向的外表面和内表面的刚性发射板，所述发射板具有在内外表面之间延伸，并且具有一定形状的若干小孔；其中小孔形状为矩形或椭圆形，并且具有长轴；穿过发射板的小孔布置的各向同性压电薄膜，从而机械应力的轴垂直于小孔形状的长轴；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；和与发射板耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展，从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。27.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有向外定向的外表面和内表面的刚性发射板，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的至少两个电极；和与发射板耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。28.按照权利要求27所述的扬声器，其中所述至少两个电极在压电薄膜的独立边缘上，其中所述电极可用于独立控制压电薄膜的独立区域。29.按照权利要求27所述的扬声器，其中所述至少两个电极是至少两个同心环。30.按照权利要求27所述的扬声器，还包括具有侧壁和第一和第二相对装置的通常中空的鼓，其中刚性发射板固定在鼓的第一端，内表面朝着鼓的内腔布置。31.按照权利要求27所述的扬声器，其中压力装置与鼓耦接，以便相对于小孔处的薄膜形成正偏压。32.按照权利要求27所述的扬声器，还包括向压电薄膜提供超声信号的超声频率发生装置；提供将被调制在超声信号上的声信号的声频发生装置；与超声频率发生装置和声频发生装置耦接，利用调制的声波形成超声载波的调制装置；与调制装置耦接，把载波和调制声波提供给压电薄膜，以便在发射板激励产生相应的压缩波的发射装置。33.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括刚性发射板，所述刚性发射板具有外表面和形成于发射板中的若干发射单元，其中每个发射单元具有独立的压力腔和穿过外表面的小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；互连发射单元的若干管道；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；和与所述若干管道耦接的压力装置，用于相对于小孔处的压电薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。34.一种密封压电薄膜，防止气体通过压电薄膜的方法，包括(a)提供压电薄膜；和(b)把聚合物薄涂层粘结到压电薄膜的至少一侧，从而密封压电薄膜并防止气体通过薄膜。35.按照权利要求34所述的方法，还包括在聚合物薄涂层和压电薄膜上加上电极的步骤。36.按照权利要求34所述的方法，还包括在粘结聚合物薄涂层之前，在压电薄膜上加上电极的步骤。37.按照权利要求34所述的方法，其中聚合物薄涂层是聚偏二氯乙烯(PVDC)层。38.按照权利要求34所述的方法，其中压电薄膜是聚偏二氟乙烯(PVDF)层。39.按照权利要求38所述的方法，其中涂覆聚偏二氯乙烯(PVDC)的步骤还包括使用从包括刷涂、气刷或浸涂的组中选择的一个步骤。40.按照权利要求34所述的方法，其中步骤(c)还包括在PVDC层和压电薄膜上按照选定的图案加上电极，从而避免不应被电驱动的区域的步骤。41.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有向外定向的外表面和内表面的刚性发射板，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；和与刚性发射板耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成正偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。42.按照权利要求41所述的扬声器，其中在发射板的小孔之下，压电薄膜被布置在内表面上。43.按照权利要求41所述的扬声器，还包括压电薄膜上的聚合物薄涂层，其中所述薄涂层密封压电薄膜，防止压力渗漏。44.按照权利要求43所述的扬声器，其中所述聚合物薄涂层是聚偏二氯乙烯(PVDC)。45.按照权利要求41所述的扬声器，还包括压力装置中的重质惰性气体，其中所述重质惰性气体减少通过压电薄膜的气体渗漏。46.按照权利要求45所述的扬声器，其中重质惰性气体是氮气。47.按照权利要求41所述的扬声器，其中小孔具有中心，并且小孔中心之间的距离为选定频率的波长的1/4～1/2。48.按照权利要求41所述的扬声器，其中刚性发射板是凸起的，以便分散波输出。49.按照权利要求41所述的扬声器，其中刚性发射板是凹形的，以便集中波输出。50.按照权利要求41所述的扬声器，其中小孔直径为0.050～0.600英寸。51.按照权利要求41所述的扬声器，其中压力装置中的正偏压约为0～20磅/平方英寸。52.按照权利要求41所述的扬声器，其中压电薄膜厚度约为9微米，小孔直径约为0.160英寸，正偏压约为5磅/平方英寸，其中产生约为35kHz的共振频率。53.按照权利要求41所述的扬声器，其中压电薄膜厚度约为12微米，小孔直径约为0.168英寸，正偏压约为6磅/平方英寸，其中产生约为35kHz的共振频率。54.按照权利要求41所述的扬声器，其中压电薄膜厚度小于25微米，小孔直径小于0.600英寸，偏压小于12磅/平方英寸，其中产生约为35kHz～60kHz的共振频率。55.按照权利要求41所述的扬声器，还包括把薄膜夹在刚性发射板上的夹紧部件，其中所述夹紧部件具有对应于发射面中的若干小孔的若干夹紧小孔。56.按照权利要求41所述的扬声器，还包括布置在鼓的内腔内，并且距离压电薄膜一定距离，从而增强选择的频率的波增强结构。57.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构布置在鼓的第二相对端部。58.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为从由选择频率的1/4、1/2或1个波长所构成的组中选择的一个距离。59.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为从由载波频率的1/4、1/2或1个波长所构成的组中选择的一个距离。60.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为从由载波频率的1/4波长所构成的组中选择的一个距离。61.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为从由共振频率的1/4、1/2或1个波长所构成的组中选择的一个距离。62.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构与压电薄膜的距离为从由共振频率的1/4波长所构成的组中选择的一个距离。63.按照权利要求56所述的扬声器，其中波增强结构为弧形。64.按照权利要求41所述的扬声器，还包括向压电薄膜提供超声信号的超声频率发生装置；提供将被调制到超声信号上的声信号的声频发生装置；与超声频率发生装置和声频发生装置耦接，利用调制的声波形成超声载波的调制装置；与调制装置耦接，把载波和调制声波提供给压电薄膜，以便在发射板激励产生相应的压缩波的发射装置。65.一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括具有侧壁和第一及第二相对端部的通常中空的鼓；固定在鼓的第一端的刚性发射板，所述发射板具有向外定向的外表面和朝着鼓的内腔布置的内表面，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与压电薄膜耦接，提供施加的电气输入的电触点装置；与鼓耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成负偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。66.按照权利要求65所述的扬声器，其中在发射板的小孔的上方，把压电薄膜布置在外表面上。67.一种用于从不同数值的至少两个超声频率间接产生至少一个新的声频或次声频的系统，所述系统包括具有向外定向的外表面和内表面的刚性发射板，所述发射板具有在内外表面之间延伸的若干小孔；穿过发射板的小孔布置的压电薄膜；与发射板耦接的压力装置，用于相对于小孔处的薄膜形成偏压，把薄膜膨胀成能够响应施加在压电薄膜上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构；和与压电薄膜耦接的，用于在所述若干小孔及相关拱形发射元件形成振动响应的电触点装置，其中所述振动起同时传播(i)第一超声频率和(ii)第二超声频率的超声频率发射器的作用，所述第二超声频率与第一超声频率相互作用，从而在声带宽内传播差频。68.按照权利要求67所述的系统，其中所述电触点装置包括与薄膜耦接、从而提供电信号的调制装置，所述电信号用于以输入超声频率和声频的调制输出的形式产生第一和第二超声频率，所述第一和第二超声频率的差值等于所述至少一个新的声频或次声频。全文摘要一种发射次声压缩波、声压缩波或超声压缩波的扬声器，所述扬声器包括通常中空的发射鼓，固定在发射鼓(100)上的刚性发射板，以及在发射板内形成的，由穿过发射板(108)布置的压电薄膜覆盖的若干小孔(112)。压力源与发射鼓(100)耦接，以便相对于小孔(112)处的薄膜(104)形成偏压，把薄膜(104)膨胀成能够响应施加在压电薄膜(104)上的电气输入的变化收缩和伸展、从而在周围环境中产生压缩波的拱形发射器结构。参量超声频率输入被提供给压电薄膜(104)，从而传播具有对应于所需的次声频率范围、声频范围或超声频率范围的差值分量的多个超声频率。文档编号H04R23/00GK1433661SQ00818838公开日2003年7月30日申请日期2000年1月4日优先权日2000年1月4日发明者约瑟夫·O·诺里斯,詹姆斯·J·克罗夫特三世,艾伦·R·塞尔夫里奇,皮埃尔·基里－亚库柏申请人:美国技术公司