JP2972789B2 - 機械電気変換器 - Google Patents
機械電気変換器Info
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- JP2972789B2 JP2972789B2 JP1169221A JP16922189A JP2972789B2 JP 2972789 B2 JP2972789 B2 JP 2972789B2 JP 1169221 A JP1169221 A JP 1169221A JP 16922189 A JP16922189 A JP 16922189A JP 2972789 B2 JP2972789 B2 JP 2972789B2
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- Japan
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- microphone
- powder
- magnetic
- small chamber
- dielectric
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- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、機械電気変換器に関し、特にマイクロホ
ンや振動検出器として有用である。
ンや振動検出器として有用である。
[従来の技術] この種の機械電気変換器の代表例として例えばマイク
ロホンがある。
ロホンがある。
従来のマイクロホンとしては、バイアス電流を流した
カーボン粉を音圧で振動させて電気抵抗の変化に変換す
るカーボンマイクや、バイアス磁界中においたコイルを
音圧で振動させて起電力に変換するダイナミックマイク
や、コンデンサを形成する電極を音圧で振動させてキャ
パシタンスの変化に変換するコンデンサマイクが知られ
ている。
カーボン粉を音圧で振動させて電気抵抗の変化に変換す
るカーボンマイクや、バイアス磁界中においたコイルを
音圧で振動させて起電力に変換するダイナミックマイク
や、コンデンサを形成する電極を音圧で振動させてキャ
パシタンスの変化に変換するコンデンサマイクが知られ
ている。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来のカーボンマイクは、簡単な回路構成で大き
なパワーゲインを得ることができる利点があるが、カー
ボン粉がノイズ源となるため、良好なS/N比を得られな
い問題点がある。
なパワーゲインを得ることができる利点があるが、カー
ボン粉がノイズ源となるため、良好なS/N比を得られな
い問題点がある。
他方、ダイナミックマイクやコンデンサマイクは、良
好なS/N比を得ることができるが、信号パワーを得るた
めには増幅回路を設ける必要があり、構成が複雑になる
問題点がある。
好なS/N比を得ることができるが、信号パワーを得るた
めには増幅回路を設ける必要があり、構成が複雑になる
問題点がある。
そこで、この発明の目的は、簡単な構成で大きなパワ
ーゲインを得ることができ、且つ、良好なS/N比を得る
ことができる機械電気変換器を提供することにある。
ーゲインを得ることができ、且つ、良好なS/N比を得る
ことができる機械電気変換器を提供することにある。
[発明を解決するための手段] この発明の機械電気変換器は、外部からの機械力によ
り変形しうる小室と、その小室内に相互に接触するよう
に充填された誘電体粉と、その誘電体粉にバイアス電界
を加えるバイアス電界印加手段と、前記誘電体粉を通る
電束の変化を検出し電流または電圧信号として出力する
検出手段とを具備してなることを構成上の特徴とするも
のである。
り変形しうる小室と、その小室内に相互に接触するよう
に充填された誘電体粉と、その誘電体粉にバイアス電界
を加えるバイアス電界印加手段と、前記誘電体粉を通る
電束の変化を検出し電流または電圧信号として出力する
検出手段とを具備してなることを構成上の特徴とするも
のである。
また、他の観点によれば、この発明は、外部からの機
械力により変形しうる小室と、その小室内に相互に接触
するように充填された磁性体粉と、その磁性体粉にバイ
アス磁界を加えるバイアス磁界印加手段と、前記磁性体
粉を通る磁束の変化を検出し電流または電圧信号として
出力する検出手段とを具備してなることを構成上の特徴
とするものである。
械力により変形しうる小室と、その小室内に相互に接触
するように充填された磁性体粉と、その磁性体粉にバイ
アス磁界を加えるバイアス磁界印加手段と、前記磁性体
粉を通る磁束の変化を検出し電流または電圧信号として
出力する検出手段とを具備してなることを構成上の特徴
とするものである。
[作用] この発明の機械電気変換器では、外部からの機械力に
より小室が機械的に変形すると、その小室内に充填され
た誘電体粉または磁性体粉の相互の接触面積が変化す
る。すると、見かけ上の誘電率または透磁率が変化する
ため、誘電体粉または磁性体粉を通る電束または磁束が
変化する。この変化は容量変化またはインダクタンスの
変化となるため、容易に電流信号または電圧信号として
取り出すことが出来る。
より小室が機械的に変形すると、その小室内に充填され
た誘電体粉または磁性体粉の相互の接触面積が変化す
る。すると、見かけ上の誘電率または透磁率が変化する
ため、誘電体粉または磁性体粉を通る電束または磁束が
変化する。この変化は容量変化またはインダクタンスの
変化となるため、容易に電流信号または電圧信号として
取り出すことが出来る。
かくして機械力を電気信号に変換しうるが、カーボン
マイクと同様の構造であるから簡単な構成で大きなパワ
ーゲインを得ることができる。また、抵抗性のノイズ源
であるカーボン粉を用いていないから、良好なS/N比を
得ることが出来る。
マイクと同様の構造であるから簡単な構成で大きなパワ
ーゲインを得ることができる。また、抵抗性のノイズ源
であるカーボン粉を用いていないから、良好なS/N比を
得ることが出来る。
[実施例] 以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を更に詳細
に説明する。なお、これによりこの発明が限定されるも
のではない。
に説明する。なお、これによりこの発明が限定されるも
のではない。
第1図はこの発明の機械電気変換器の一実施例のマイ
クロホン1の断面図である。
クロホン1の断面図である。
このマイクロホン1は、一方に開口部が形成された筺
体2と、その筺体2の開口部を塞ぐように貼設され音圧
により振動する振動板3を有している。振動板3の中央
部分には、筺体2の底部に向けて突出し先端が半球状に
なった発泡樹脂製の圧迫子4が固着されている。波状部
3aは振動を容易にするために形成されている。
体2と、その筺体2の開口部を塞ぐように貼設され音圧
により振動する振動板3を有している。振動板3の中央
部分には、筺体2の底部に向けて突出し先端が半球状に
なった発泡樹脂製の圧迫子4が固着されている。波状部
3aは振動を容易にするために形成されている。
筺体2の底部には、中央に凹部を有する絶縁材製の台
座8が設けられている。この台座8のまわりには保護膜
を兼ねた上部電極5が貼設され、前記圧迫子4と密着し
ている。また、凹部の底部には下部電極7が貼設されて
いる。さらに、上部電極5と下部電極7の間には、誘電
体粉6が相互に軽く接触する程度の密度で充填されてい
る。
座8が設けられている。この台座8のまわりには保護膜
を兼ねた上部電極5が貼設され、前記圧迫子4と密着し
ている。また、凹部の底部には下部電極7が貼設されて
いる。さらに、上部電極5と下部電極7の間には、誘電
体粉6が相互に軽く接触する程度の密度で充填されてい
る。
誘電体粉6としては、例えばポリフッ化ビニリデンの
ような高誘電率のプラスチックの直径数十μm〜数百μ
mの球体を用いることが出来る。また、誘電体セラミク
スの球や,誘電体セラミクスの球を高誘電率のプラスチ
ックで被覆して接触性を良くしたものを用いることが出
来る。
ような高誘電率のプラスチックの直径数十μm〜数百μ
mの球体を用いることが出来る。また、誘電体セラミク
スの球や,誘電体セラミクスの球を高誘電率のプラスチ
ックで被覆して接触性を良くしたものを用いることが出
来る。
なお、筺体2には、静圧抜き用の孔2aが穿設され、音
響抵抗体9が嵌められている。
響抵抗体9が嵌められている。
さて、リード線a,bを介して上部電極5と下部電極7
の間に電圧を印加し、誘電体粉6にバイアス電界を加え
る。
の間に電圧を印加し、誘電体粉6にバイアス電界を加え
る。
音響により振動板3が振動すると、その振動が圧迫子
4を介して誘電体粉6に伝達され、誘電体粉6が変形
し、その接触面積が変化する。そこで、誘電体粉6を通
る電束量が変化する。すなわち、上部電極20と下部電極
22との間における見掛け上の誘電率が変化する。従っ
て、リード線a,bの間の電圧もしくはこれらを流れる電
流が変化し、音響が電気信号に変換される。
4を介して誘電体粉6に伝達され、誘電体粉6が変形
し、その接触面積が変化する。そこで、誘電体粉6を通
る電束量が変化する。すなわち、上部電極20と下部電極
22との間における見掛け上の誘電率が変化する。従っ
て、リード線a,bの間の電圧もしくはこれらを流れる電
流が変化し、音響が電気信号に変換される。
次に、上記マイクロホン1を用いた回路例について説
明する。
明する。
まず第2図に示す回路は、マイクロホン1と抵抗Rと
を直列接続して直流電圧Eを印加し、マイクロホン1の
電圧の変化をコンデンサCを介して取り出すものであ
る。なお、抵抗Rの値は十分大なる値とする。この回路
では、カーボンマイクに比して良好なS/N比が得られ
る。
を直列接続して直流電圧Eを印加し、マイクロホン1の
電圧の変化をコンデンサCを介して取り出すものであ
る。なお、抵抗Rの値は十分大なる値とする。この回路
では、カーボンマイクに比して良好なS/N比が得られ
る。
次に第3図に示す回路は、マイクロホン1とコンデン
サC1,C2および平衡調整用トリマC3をブリッジ結線し、
高周波電源OSCから搬送波を与え、変成器Tを介して出
力を取り出すものである。音圧でマイクロホン1の容量
が変化すると、それに応じて搬送波が変調され、両側波
帯信号(DSB)が導出される。この回路では大きな信号
レベルにて動作できるため、その出力を直接的にアンテ
ナや電送ラインを接続することも可能となる。
サC1,C2および平衡調整用トリマC3をブリッジ結線し、
高周波電源OSCから搬送波を与え、変成器Tを介して出
力を取り出すものである。音圧でマイクロホン1の容量
が変化すると、それに応じて搬送波が変調され、両側波
帯信号(DSB)が導出される。この回路では大きな信号
レベルにて動作できるため、その出力を直接的にアンテ
ナや電送ラインを接続することも可能となる。
第4図はこの発明の機械電気変換器の他の実施例のマ
イクロホン21の断面図である。
イクロホン21の断面図である。
このマイクロホン21において、前記実施例のマイクロ
ホン1と同一の構成要素には同一の符号を付している。
ホン1と同一の構成要素には同一の符号を付している。
筺体2の底部には、電磁軟鉄製のポールピース25が設
けられ、そのポールピース25の上部には円筒状の永久磁
石22とコイル23とが嵌装されている。コイル42からはリ
ード線a,bが導出されている。また、永久磁石22の上面
には非磁性材料製の保護膜26が貼設され、その保護膜26
に圧迫子4の先端が嵌合している。さらに、永久磁石2
2,コイル23,ポールピース25および保護膜26で囲まれた
小室には、磁性体粉24が相互に軽く接触する程度の密度
で充填されている。
けられ、そのポールピース25の上部には円筒状の永久磁
石22とコイル23とが嵌装されている。コイル42からはリ
ード線a,bが導出されている。また、永久磁石22の上面
には非磁性材料製の保護膜26が貼設され、その保護膜26
に圧迫子4の先端が嵌合している。さらに、永久磁石2
2,コイル23,ポールピース25および保護膜26で囲まれた
小室には、磁性体粉24が相互に軽く接触する程度の密度
で充填されている。
この磁性体粉24としては、純鉄の微粉末をプラスチッ
クのバインダで覆った球体を用いることが出来る。ある
いはフェライトの球を用いることも出来る。この場合、
中空球とするのがスチフネスがより小さいため、好まし
い。また、電磁軟鉄やフェライトの如き透磁率の高い材
料を核をプラスチック(例えばポリエチレン)で覆った
球を用いることも出来る。
クのバインダで覆った球体を用いることが出来る。ある
いはフェライトの球を用いることも出来る。この場合、
中空球とするのがスチフネスがより小さいため、好まし
い。また、電磁軟鉄やフェライトの如き透磁率の高い材
料を核をプラスチック(例えばポリエチレン)で覆った
球を用いることも出来る。
さて、磁性体粉24には、永久磁石22によりバイアス磁
界が加えられている。
界が加えられている。
音響により振動板3が振動すると、その振動が圧迫子
4を介して磁性体粉24に伝達され、磁性体粉24が変形
し、その接触面積が変化する。そこで、磁性体粉24を通
る磁束量が変化する。すると、コイル23を通る磁束が変
化するから、コイル23のインダクタンスが変化し、リー
ド線a,b間の電圧またはこれらを流れる電流が変化す
る。すなわち、音響が電気信号に変換される。
4を介して磁性体粉24に伝達され、磁性体粉24が変形
し、その接触面積が変化する。そこで、磁性体粉24を通
る磁束量が変化する。すると、コイル23を通る磁束が変
化するから、コイル23のインダクタンスが変化し、リー
ド線a,b間の電圧またはこれらを流れる電流が変化す
る。すなわち、音響が電気信号に変換される。
第5図は、上記マイクロホン21の等価回路図である。
次に、上記マイクロホン21を用いた回路例を第6図に
示す。
示す。
この回路は、マイクロホン21とインダクタンスL1,L2
およびL3をブリッジ結線し、高周波電源OSCから搬送波
を与え、変成器Tを介して出力を取り出すものである。
音圧でマイクロホン21のインダクタンスが変化すると、
それに応じて搬送波が変調され、両側波帯信号(DSB)
が導出される。この回路では大きな信号レベルにて動作
できるため、その出力を直接的にアンテナや伝送ライン
に接続することも可能となる。
およびL3をブリッジ結線し、高周波電源OSCから搬送波
を与え、変成器Tを介して出力を取り出すものである。
音圧でマイクロホン21のインダクタンスが変化すると、
それに応じて搬送波が変調され、両側波帯信号(DSB)
が導出される。この回路では大きな信号レベルにて動作
できるため、その出力を直接的にアンテナや伝送ライン
に接続することも可能となる。
他の実施例としては、上記マイクロホン1,21を発振回
路のCまたはLとして組み込むことにより、FM送信機と
したものが挙げられる。
路のCまたはLとして組み込むことにより、FM送信機と
したものが挙げられる。
また、この発明をレコード用ピックアップ等に適用し
たものが挙げられる。
たものが挙げられる。
[発明の効果] この発明の機械電気変換器によれば、カーボンマイク
と同様の構造であるから、簡単な構成で大きなパワーゲ
インを得ることができる。一方、抵抗性のノイズ源であ
るカーボン粉を用いていないから、良好なS/N比を得る
ことが出来る。
と同様の構造であるから、簡単な構成で大きなパワーゲ
インを得ることができる。一方、抵抗性のノイズ源であ
るカーボン粉を用いていないから、良好なS/N比を得る
ことが出来る。
第1図はこの発明の機械電気変換器の一実施例のマイク
ロホンの断面図、第2図は第1図のマイクロホンを用い
た回路例の回路図、第3図は第1図のマイクロホンを用
いた他の回路例の回路図、第4図はこの発明の機械電気
変換器の他の実施例のマイクロホンの断面図、第5図は
第4図のマイクロホンの等価回路図、第6図は第4図の
マイクロホンを用いた回路例の回路図である。 (符号の説明) 1,21……マイクロホン 2……框体、3……振動板 4……圧迫子、5……上部電極 6……誘電体粉、7……下部電極 22……永久磁石、23……コイル 24……磁性体粉、25……ポールピース。
ロホンの断面図、第2図は第1図のマイクロホンを用い
た回路例の回路図、第3図は第1図のマイクロホンを用
いた他の回路例の回路図、第4図はこの発明の機械電気
変換器の他の実施例のマイクロホンの断面図、第5図は
第4図のマイクロホンの等価回路図、第6図は第4図の
マイクロホンを用いた回路例の回路図である。 (符号の説明) 1,21……マイクロホン 2……框体、3……振動板 4……圧迫子、5……上部電極 6……誘電体粉、7……下部電極 22……永久磁石、23……コイル 24……磁性体粉、25……ポールピース。
Claims (2)
- 【請求項1】外部からの機械力により変形しうる小室
と、その小室内に相互に接触するように充填された誘電
体粉と、その誘電体粉にバイアス電界を加えるバイアス
電界印加手段と、前記誘電体粉を通る電束の変化を検出
し電流または電圧信号として出力する検出手段とを具備
してなることを特徴とする機械電気変換器。 - 【請求項2】外部からの機械力により変形しうる小室
と、その小室内に相互に接触するように充填された磁性
体粉と、その磁性体粉にバイアス磁界を加えるバイアス
磁界印加手段と、前記磁性体粉を通る磁束の変化を検出
し電流または電圧信号として出力する検出手段とを具備
してなることを特徴とする機械電気変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1169221A JP2972789B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 機械電気変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1169221A JP2972789B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 機械電気変換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0334800A JPH0334800A (ja) | 1991-02-14 |
JP2972789B2 true JP2972789B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15882466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1169221A Expired - Fee Related JP2972789B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 機械電気変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2972789B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1169221A patent/JP2972789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0334800A (ja) | 1991-02-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |