超 音 波 喇 叭(HORN) 簡 介
縱振動超音波喇叭（HORN）振動方向改變的方法
半波長之共振的三支棒在彼此的振動節點直交結合
上圖是以半波長的三支棒在彼此的共振節點直交結合，可在其中的一棒端面接合振動子
，如此可在從其它的五端面取出超音波位移輸出。
20K半波長之共振的三支棒在彼此的振動節點直交結合之振動模態
三次元振動方向喇叭應用實例
振動變換體的結合可為方型或長方型，棒可為園棒或方棒，棒的材質可為同種或異種
亦可。
上述所示的振動體有兩種基本模式：
A、一棒伸長時另一棒縮短的場合
B、圓板伸長時棒縮短的場合
C、三支棒中兩支同時伸長，另一支縮短的場合
以此種相位關係振動時稱為逆相模式。
另一種模式是上述三種全部同時伸縮的模式，稱為同相模式。
振動力及輸出合成的振動體
在超音波的塑性加工，常要求數噸以上的振動力或數kW以上的超音波輸出。在通常的一
次元振動傳送系，若要增大斷面尺寸，在垂直軸的方向也發生振動，阻礙輸出往軸方向傳送
，故將斷面尺寸限為縱波波長的1/2以下使用。另一方面，現在使用的超音波發生振動子一個
可發生的振動力為300kg以下，輸出功率也常為1Kw以下。要求輸出大功率時，須使用多個振
動子，但因傳送系的橫斷面尺寸受限，不易接合要求個數的振動子。
振動力合成體之例：上圖為徑向振動與軸方向共振棒的結合共振體之模式
1/2波長的共振棒與八角型的徑方向共振板在彼此共振節直交，接合八組振動子，構成
一組大輸出功率之振動部組。用多角板取代圓板以方便在各邊接合振動子，各振動子激振成
以同向位振動，在振動棒的端面，一個振動子可發生的振動力、分別為振動子的個數倍，若
振動力、功率未達要求值時，在縱振動棒方向可連結數段型式設計，考慮各段振動相位，激
振成全數成為「和」。
上圖為振動力合成體縱向連結之例
1/2波長共振棒在彼此的振動節直交的共振體，以全波長型式設計，接合五組振動子，
構成一組大功率振動部組。
半波長之一支棒與徑方向的振動板在各自振動節彼此直交結合
上述資料部份內容引述 超音波工學理論實務 復漢出版社有限公司
編著者：賴耿陽