JPH02270500A - Piezoelectric electroacoustic transducer - Google Patents

Piezoelectric electroacoustic transducer

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JPH02270500A
JPH02270500A JP9239689A JP9239689A JPH02270500A JP H02270500 A JPH02270500 A JP H02270500A JP 9239689 A JP9239689 A JP 9239689A JP 9239689 A JP9239689 A JP 9239689A JP H02270500 A JPH02270500 A JP H02270500A
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JP
Japan
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piezoelectric
plate
damping plate
diaphragm
electroacoustic transducer
Prior art date
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Application number
JP9239689A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Otsuki
大槻 裕
Kenji Nagasawa
長沢 憲治
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Iwatsu Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwatsu Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent change in the frequency characteristic due to environmental change by fringing a damping plate made of a high polymer foaming material into contact with a metallic diaphragm so as to use it an attenuation element and forming a skin layer to the surface at least at the diaphragm side of the damping plate. CONSTITUTION:A soft damping plate 8 whose outer diameter is equal to the inner diameter of a cup and whose inner diameter is sufficiently larger than a piezoelectric ceramic plate 1 is arranged in the inside of a metallic diaphragm 3 formed as a cup. In this embodiment, the soft damping plate 8 is made of a foaming rein (high polymer foaming material) such as polyethylene foam or polyurethane foam whose both surfaces are provided with surface skins 8a, 8b (that is, skin layers) in the thickness of nearly 10-100mum. Thus, when the soft damping plate 8 is interposed between the metallic diaphragm 3 and a rigid retainer 8, the soft damping plate 8 is compressed and a force in a direction of suppressing the vibrating motion of the metallic diaphragm 3 is exerted from the soft damping plate 8 to the bottom wall 3a of the metallic diaphragm 3.

Description

【発明の詳細な説明】 一産業上の利用分野− 本発明は圧電セラミック板で駆動する圧電型発音器に関
し、特に、安定した平坦な周波数特性を有する圧電型電
気音響変換器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric sound generator driven by a piezoelectric ceramic plate, and more particularly to a piezoelectric electroacoustic transducer with stable and flat frequency characteristics.

一従来の技術− 小型電子機器における音声再生等の目的から、従来では
、第9図に示すような圧電型スピーカが提案されている
。即ち、この圧電型電気音響変換器は、面積のある金属
振動板Aの表面に圧電セラミック板Bを貼り合わせて構
成した圧電振動板を備えるもので、軟質保持部材Cを介
して圧電振動板の外周部をフレームDに支持しである。
BACKGROUND ART Conventionally, a piezoelectric speaker as shown in FIG. 9 has been proposed for the purpose of audio reproduction in small electronic devices. That is, this piezoelectric electroacoustic transducer is equipped with a piezoelectric diaphragm constructed by bonding a piezoelectric ceramic plate B to the surface of a metal diaphragm A with a large area. The outer periphery is supported by frame D.

したがって、このような構造の圧電型電気音響変換器で
は、金属振動板A及び圧電セラミック板Bにそれぞれ接
続される外部接続リードEの間に音声信号を印加すると
、圧電振動板が振動して音圧振動が得られるが、圧電振
動板には特有の共振周波数があるので、圧電セラミック
板Bに音声信号を入力した場合、共振周波数及びこの高
次周波数近くで大きなピークデイツプを生じるから、平
坦な周波数特性を得ることができない。
Therefore, in a piezoelectric electroacoustic transducer having such a structure, when an audio signal is applied between the external connection leads E connected to the metal diaphragm A and the piezoelectric ceramic plate B, the piezoelectric diaphragm vibrates and produces sound. Piezoelectric diaphragms have their own resonant frequencies, so when an audio signal is input to piezoelectric ceramic plate B, a large peak dip occurs near the resonant frequency and this higher-order frequency, so the frequency is flat. Unable to obtain properties.

このため、従来では、前述した圧電振動板の共振運動を
抑制する軟質制動板Fを金属娠動板Aの表面に接着剤G
で接着する構造(第10図示)が提案されている。
For this reason, in the past, a soft damping plate F for suppressing the resonance motion of the piezoelectric diaphragm was attached to the surface of the metal damping plate A using an adhesive G.
A structure (shown in FIG. 10) in which the adhesive is bonded with the adhesive is proposed.

しかしながら、この構造によると、圧電振動板の共振運
動を、ある程度、減衰させる効果はあるが、第11図の
周波数曲線αで示すように、共振ピークデイツプはさほ
ど低下されずスピーカ等で要求される広帯域の平坦な周
波数特性を得ることができなかりた。つまり、第11図
は周波数曲線βで示すような音声入力を第10図示の圧
電型電気音響変換器に入力させた場合の周波数特性を示
すが、周波数曲線βと圧電型電気音響変換器の出力であ
る周波数曲線αとの比較から理解されるように、第10
図示の圧電型電気音響変換器では共振ピークデイツプが
顕著に観察される。
However, although this structure has the effect of attenuating the resonant motion of the piezoelectric diaphragm to some extent, as shown by the frequency curve α in FIG. It was not possible to obtain a flat frequency response. In other words, Fig. 11 shows the frequency characteristics when an audio input as shown by the frequency curve β is input to the piezoelectric electroacoustic transducer shown in Fig. 10, but the frequency curve β and the output of the piezoelectric electroacoustic transducer are As can be understood from the comparison with the frequency curve α, the 10th
In the illustrated piezoelectric electroacoustic transducer, a resonance peak dip is clearly observed.

そして、この構造にあっては、制動板Fとして用いるゴ
ムやスポンジ等が接着剤Gに含まれる溶剤で解けて制動
板Fの物性が変化し、接着剤Gの塗布量及び経時的な硬
度変化により期待するような周波数特性を得ることがで
きなかった。
In this structure, the rubber, sponge, etc. used as the brake plate F are dissolved by the solvent contained in the adhesive G, and the physical properties of the brake plate F change, and the amount of adhesive G applied and the hardness change over time. Therefore, it was not possible to obtain the expected frequency characteristics.

また、前述したような各構造では、金属振動板A及び圧
電セラミック板Bにそれぞれ外部接続リードEを接続し
なければならないので、量産性に乏しく、量産効果によ
る製造原価の削減には自ら限界があるといった問題があ
る。
In addition, in each of the above-mentioned structures, external connection leads E must be connected to the metal diaphragm A and the piezoelectric ceramic plate B, respectively, which makes it difficult to mass-produce, and there is a limit to the reduction of manufacturing costs due to mass-production effects. There are some problems.

このため、本出願人は、期待するような広帯域及びより
平坦な周波数特性が容易に得られ、充分な量産効果を期
待できる構造を特願昭63−295494号出願により
提案した。即ち、第12図は同出願に開示された圧電型
電気音響変換器であり、圧電振動板は圧電セラミック板
B、及び金属振動板A1を貼り合わせて構成される。そ
して、圧電振動板の金属振動板周辺部はリング状フレー
ムD。
For this reason, the present applicant proposed a structure in which the expected wide band and flatter frequency characteristics can be easily obtained and a sufficient mass production effect can be expected, by filing Japanese Patent Application No. 63-295494. That is, FIG. 12 shows a piezoelectric electroacoustic transducer disclosed in the same application, in which a piezoelectric diaphragm is constructed by bonding a piezoelectric ceramic plate B and a metal diaphragm A1. A ring-shaped frame D surrounds the metal diaphragm of the piezoelectric diaphragm.

に固定されるけれども、電気絶縁材料からなる押え板H
の周辺部が前記金属振動板A1の周辺部に密着させた状
態で前記フレームD1に固定され、この押え板Hと前記
金属振動板A、との間には高分子発泡材料からなる制動
板Flが圧縮状態で介装される。
A holding plate H made of an electrically insulating material is fixed to the
is fixed to the frame D1 in a state in which the peripheral part of the metal diaphragm A1 is in close contact with the peripheral part of the metal diaphragm A1, and a brake plate Fl made of a polymeric foam material is provided between the holding plate H and the metal diaphragm A is inserted in a compressed state.

つまり、このような構造の圧電型電気音響変換器にあっ
ては、接着剤を全く用いないので、接着剤の塗布による
周波数特性の不安定化や接着剤の経時的な硬度変化によ
る悪影響を防止して、第11図の周波数曲線βのような
広帯域に亘って平坦な周波数特性が得られる。
In other words, piezoelectric electroacoustic transducers with this structure do not use adhesive at all, which prevents the instability of frequency characteristics caused by the application of adhesive and the adverse effects of changes in the hardness of the adhesive over time. As a result, a flat frequency characteristic over a wide band such as the frequency curve β in FIG. 11 can be obtained.

一発明が解決しようとする問題点− しかしながら、第12図の構造についてのその後の研究
によると、初期的に第13図の周波数曲線β亀のような
周波数特性であったものの環境試験を行なったところ、
環境の温湿度変化により周波数特性が、時間経過ととも
に周波数曲線γのように変化することが解った。詳細に
説明すると、第13図の周波数曲線β1は第11図の周
波数曲線βと路間−であり、この周波数曲線γは、初期
的に周波数曲線β1であった圧電型電気音響変換器の環
境試験後の周波数特性である。即ち、同圧電型電気音響
変換器は温湿度サイクル試験機の試料室内におかれ、総
計63サイクルの環境変化後に取り出され、その周波数
特性を測定したところ、周波数曲線γが得られた。
Problems to be Solved by the Invention - However, according to subsequent research on the structure shown in Figure 12, environmental tests were conducted on the structure that initially had a frequency characteristic similar to the frequency curve β turtle in Figure 13. However,
It was found that the frequency characteristics change over time as shown by the frequency curve γ due to changes in the temperature and humidity of the environment. To explain in detail, the frequency curve β1 in FIG. 13 is between the frequency curve β in FIG. This is the frequency characteristic after the test. That is, the same piezoelectric electroacoustic transducer was placed in a sample chamber of a temperature/humidity cycle tester, and taken out after a total of 63 cycles of environmental changes, and its frequency characteristics were measured, and a frequency curve γ was obtained.

周波数曲線β、と周波数曲線γの比較から明らかなよう
に、第12図の圧電型電気音響変換器の場合、周波数曲
線γは高域の音圧レベルが異常に上昇しているから、使
用に伴なって音質が高域側に移動する問題が予想され、
周波数特性の信頼性の点で改善すべき点が残されている
As is clear from the comparison between the frequency curve β and the frequency curve γ, in the case of the piezoelectric electroacoustic transducer shown in Fig. 12, the frequency curve γ has an abnormally high sound pressure level in the high range, so it cannot be used. As a result, it is expected that the sound quality will shift toward higher frequencies.
There are still points to be improved in terms of reliability of frequency characteristics.

本発明の目的は、以上に述べたような従来の問題に鑑み
、高分子発泡材料をダンパ要素として用いる圧電型電気
音響変換器の環境による経時的な周波数特性変化が発生
しない構造を得るにある。
In view of the conventional problems described above, an object of the present invention is to obtain a structure in which a piezoelectric electroacoustic transducer using a polymer foam material as a damper element does not undergo changes in frequency characteristics over time due to the environment. .

一問題点を解決するための手段− この目的を達成するため、本発明は、貼り合わされた圧
電セラミック板及び金属振動板からなる圧電振動板の金
属振動板周辺部を、リング状フレームに固定または支持
する圧電型電気音響変換器において、高分子発泡材料か
らなる制動板を前記金属振動板に接触させて減衰要素と
して用い、同制動板の少なくとも振動板側表面に表皮層
を形成することを提案するものである。
Means for Solving a Problem - In order to achieve this object, the present invention fixes the peripheral part of the metal diaphragm of a piezoelectric diaphragm consisting of a piezoelectric ceramic plate and a metal diaphragm bonded together to a ring-shaped frame or In the supported piezoelectric electroacoustic transducer, a damping plate made of a polymeric foam material is used as a damping element by contacting the metal diaphragm, and a skin layer is formed on at least the diaphragm side surface of the damping plate. It is something to do.

一実施例− 以下、第1図から第8図について本発明の実施例の詳細
を説明する。
One Embodiment - Hereinafter, details of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

第1図から第4図は本発明の第1実施例による圧電型電
気音響変換器の断面図であり、符号″1″は両面に導電
層2a、2bを形成された圧電セラミック板を示してい
る。この小型の圧電セラミック板1の片面は、導電性の
ある面積板即ち金属振動板3に一体的に貼り合わされて
圧電振動板4を構成する点では、従来と同様であるが、
図示実施例の場合、金属撮動板3はカップ状にプレス加
工され、その底壁3a表面に圧電セラミック板1が接着
剤5を用いて固定される。
1 to 4 are cross-sectional views of a piezoelectric electroacoustic transducer according to a first embodiment of the present invention, and the reference numeral "1" indicates a piezoelectric ceramic plate having conductive layers 2a and 2b formed on both sides. There is. One side of this small piezoelectric ceramic plate 1 is the same as the conventional one in that it is integrally bonded to a conductive surface plate, that is, a metal diaphragm 3 to form a piezoelectric diaphragm 4.
In the illustrated embodiment, the metal pickup plate 3 is pressed into a cup shape, and the piezoelectric ceramic plate 1 is fixed to the surface of the bottom wall 3a using an adhesive 5.

また、金属振動板3のフランジ3bは、詳細を後述する
剛性押え板6の周辺部6aに密着された状態でリング状
フレーム7に固定される。詳細にいうと、カップ状に成
形された金属振動板3の内部には、外径がカップ内径に
等しくかつ内径が前記圧電セラミック板lよりも充分に
大きな軟質制動板8が配置される0本実施例の場合、こ
の軟質制動板8は、両表面に厚さが約10 xlOOu
sの表皮8a、8b (即ち、スキン層)を備えたポリ
エチレンフオーム、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂
(高分子発泡材料)から構成しである。いい換えると、
図示例の軟質制動板8は例えば内部の密度が0.4 (
g/cm’)でかつ50uI11厚の表皮8a、8bを
もったポリウレタンフォームで構成し、第4図に示すよ
うに、全体厚さり、が金属撮動板3の深さL2よりも充
分に大きくしである(他の試験結果によると、軟質制動
板8の発泡密度はO02〜0 、6 (g/ca+’)
の範囲であれば特別の問題はなかった。)、シたがって
、金属振動板3と剛性押え板6の間に軟質制動板8を介
装すると、軟質制動板8が圧縮され、金属振動板3の底
壁3aに対しては、その振動運動を抑制する方向の力が
軟質制動板8から働く。
Further, the flange 3b of the metal diaphragm 3 is fixed to the ring-shaped frame 7 in a state in which it is in close contact with a peripheral portion 6a of a rigid presser plate 6, the details of which will be described later. Specifically, inside the cup-shaped metal diaphragm 3, there are arranged soft damping plates 8 whose outer diameter is equal to the cup inner diameter and whose inner diameter is sufficiently larger than the piezoelectric ceramic plate 1. In the embodiment, this soft brake plate 8 has a thickness of approximately 10 x lOOu on both surfaces.
It is made of foamed resin (polymer foamed material) such as polyethylene foam or polyurethane foam, and has skins 8a and 8b (that is, skin layers) of s. In other words,
The soft brake plate 8 in the illustrated example has an internal density of, for example, 0.4 (
g/cm') and having skins 8a and 8b of 50 uI and 11 thickness, and as shown in FIG. 4, the overall thickness is sufficiently larger than the depth L2 of the metal pickup plate 3. (According to other test results, the foaming density of the soft brake plate 8 is O02~0,6 (g/ca+')
There were no particular problems within this range. ), Therefore, when the soft brake plate 8 is interposed between the metal diaphragm 3 and the rigid holding plate 6, the soft brake plate 8 is compressed, and the vibration is A force in the direction of suppressing the movement acts from the soft brake plate 8.

また、前記剛性押え板6は、第2図から理解されるよう
に、複数の求心方向突起6aを有しており、これらの求
心方向突起6aの表面により軟質制動板8が金属撮動板
3の底壁3aの表面に密着状態におかれる。したがって
、軟質振動板7の厚さLlと金属振動板3の深さL2と
の関係を調整することにより、金属撮動板3の底壁3a
に加わる圧力が変化するから、この値を管理するだけで
、希望する周波数特性を得ることができる。
Further, as understood from FIG. 2, the rigid presser plate 6 has a plurality of centripetal protrusions 6a, and the surface of these centripetal protrusions 6a allows the soft brake plate 8 to press against the metal pickup plate 3. is placed in close contact with the surface of the bottom wall 3a. Therefore, by adjusting the relationship between the thickness Ll of the soft diaphragm 7 and the depth L2 of the metal diaphragm 3, the bottom wall 3a of the metal diaphragm 3 can be adjusted.
Since the pressure applied to the frequency changes, you can obtain the desired frequency characteristics simply by managing this value.

さらに、求心方向突起6aのひとつには、外部結線用の
一対のリード端子9A、9Bが取付けである。これらの
リード端子9A。
Furthermore, a pair of lead terminals 9A and 9B for external connection are attached to one of the centripetal projections 6a. These lead terminals 9A.

9Bは剛性押え板6の表面に積層状態で形成する一対の
リード端子箔10A 、 IOBの一端部に半田付され
るもので、これらのリード端子箔10^、 IOBの他
端部は、金属振動板3のフランジ3bの表面に臨ませで
ある。即ち、リード端子箔10^に対応した金属振動板
3の内面には、金属振動板3との間を絶縁層11で絶縁
状態におかれた導体箔12が印刷配線法により形成され
、一端12aを前記導電層2aに接続された導体箔11
の他端12bが、第1図に示すように、金属振動板3の
フランジ3bの表面に露呈しである。一方、リード端子
箔10Bの一端部は、第3図に示すように、金属振動板
3のフランジ3bの表面に臨ませであるから、フレーム
7を用いて、金属撮動板3のフランジ3bに剛性押え板
6の周辺部6aをカシメることにより、リード端子9A
を圧電セラミック板1に、また、リード端子9Bを金属
振動板3に導通状態におくことができる。
Reference numeral 9B denotes a pair of lead terminal foils 10A formed in a laminated manner on the surface of the rigid holding plate 6, which are soldered to one end of the IOB. It faces the surface of the flange 3b of the plate 3. That is, on the inner surface of the metal diaphragm 3 corresponding to the lead terminal foil 10^, a conductor foil 12 insulated from the metal diaphragm 3 by an insulating layer 11 is formed by a printed wiring method, and one end 12a a conductive foil 11 connected to the conductive layer 2a
The other end 12b is exposed on the surface of the flange 3b of the metal diaphragm 3, as shown in FIG. On the other hand, since one end of the lead terminal foil 10B faces the surface of the flange 3b of the metal diaphragm 3, as shown in FIG. By caulking the peripheral portion 6a of the rigid holding plate 6, the lead terminal 9A
can be electrically connected to the piezoelectric ceramic plate 1, and the lead terminal 9B can be electrically connected to the metal diaphragm 3.

第1実施例による圧電型電気音響変換器は、以上に述べ
たように、金属振動板3の内部に軟質制動板8を挿入し
、剛性押え板6を軟質制動板8の表面に当てがって、同
軟質制動板8を圧縮しながら、フレーム7を用いて、金
属振動板3のフランジ3bに剛性押え板6の周辺部6a
をカシメるだけで、完成できる。つまり、フレーム7に
よる固定により、導体箔11がリード端子箔10^に、
金属振動板3のフランジ3bがリード端子箔10Bに、
それぞれ導通ずるから、従来のように、リード端子線を
いちいち半田付する必要のない、量産性の高い構造とす
ることができる。
As described above, the piezoelectric electroacoustic transducer according to the first embodiment has a soft damping plate 8 inserted inside the metal diaphragm 3, and a rigid holding plate 6 applied to the surface of the soft damping plate 8. Then, while compressing the soft damping plate 8, the peripheral portion 6a of the rigid holding plate 6 is attached to the flange 3b of the metal diaphragm 3 using the frame 7.
It can be completed by simply caulking. In other words, by fixing with the frame 7, the conductor foil 11 is attached to the lead terminal foil 10^,
The flange 3b of the metal diaphragm 3 is attached to the lead terminal foil 10B,
Since they are electrically conductive, it is not necessary to solder the lead terminal wires one by one as in the conventional case, and the structure can be easily mass-produced.

また、図示構造では、管理の困難な接着工程を省略でき
るばかりでなく、接着剤の塗布量等のバラツキにより経
時的に周波数特性が変化するおそれのない、安定した品
質の圧電型電気音響変換器を提供できる。事実、図示構
造の試作例によれば、第5図の周波数曲線β2で示すよ
うな初期的な周波数特性が得られたけれども、同試作品
の温湿度サイクル試験後の周波数特性は第5図の周波数
曲線δのように変化することが解った。
In addition, the illustrated structure not only makes it possible to omit the gluing process that is difficult to manage, but also provides a piezoelectric electroacoustic transducer with stable quality, without the risk of frequency characteristics changing over time due to variations in the amount of adhesive applied, etc. can be provided. In fact, according to the prototype example of the illustrated structure, an initial frequency characteristic as shown in frequency curve β2 in Fig. 5 was obtained, but the frequency characteristic after the temperature/humidity cycle test of the same prototype was as shown in Fig. 5. It was found that the frequency curve changes like δ.

この事実を第13図の周波数曲線β1との関係で詳しく
説明すると、軟質制動板8以外の第1実施例の構造は第
12図の圧電型電気音響変換器と全く同一構造であるの
で、周波数曲線β2は周波数曲線βlと路間−であると
見てよい、そして、このような初期特性をもった圧電型
電気音響変換器は温湿度サイクル試験機の試料室中にお
かれ、総計63サイクルの環境変化後に取り出された。
Explaining this fact in detail in relation to the frequency curve β1 in FIG. The curve β2 can be considered to be between the frequency curve βl and the path.The piezoelectric electroacoustic transducer with such initial characteristics was placed in the sample chamber of the temperature/humidity cycle tester, and a total of 63 cycles were performed. removed after an environmental change.

つまり、第6図は試料室内の温湿度サイクルを示し、こ
のサイクル試験はlサイクル二8時間、ホールド時間1
.5時間のスパンであり、まず試料室中は1.5時間だ
け温度:2o0c1湿度=60%に保たれ、次いで7o
0c、90%RHに昇温され、試料室内環境が最初の温
度及び湿度に戻された後、−30゜Cに冷却され、初期
環境に復帰させるサイクルである。したがって、総計6
3サイクルの環境変化とは、−日当り3サイクルの21
日にわたる環境試験であるが、この環境試験後に、試作
品の周波数特性を測定したところ、周波数曲線δを得た
。この周波数曲線δと周波数曲線β2の比較から理解さ
れるように、第1実施例の構造では、環境変化によって
も周波数特性はほとんど変化しない、換言すれば安定し
た周波数特性を得ることができる。
In other words, Figure 6 shows the temperature and humidity cycle in the sample chamber, and this cycle test consisted of 1 cycle of 28 hours and a hold time of 1.
.. It is a span of 5 hours, first the temperature in the sample chamber is kept at 2 o 0 c1 humidity = 60% for 1.5 hours, then 7 o
This is a cycle in which the temperature is raised to 0C and 90% RH, the environment in the sample chamber is returned to the initial temperature and humidity, and then cooled to -30C to return to the initial environment. Therefore, a total of 6
3 cycles of environmental change is - 3 cycles per day 21
After the environmental test, which lasted several days, the frequency characteristics of the prototype were measured and a frequency curve δ was obtained. As can be understood from the comparison between the frequency curve δ and the frequency curve β2, in the structure of the first embodiment, the frequency characteristics hardly change even with environmental changes, in other words, stable frequency characteristics can be obtained.

この理由は、第12図の構造の場合、制動板Flの両表
面がその材質とは熱伝導率の異なるフレームD、及び押
え板Hにそれぞれ強く圧接されることと共に制動板Fl
自体の通気性により水分が内部に浸透するため、制動板
F、全全体特にその表層部が早期に劣化するが、第1実
施例の構造の場合には、軟質制動板8の表面に通気性を
持たずかつ断熱性が高く、緻密な表皮8a、8b (即
ち、スキン層)が存在するため、温度変化や湿度変化に
よる軟質制動板8自体の材質の変化が充分に抑制される
ことによるものと思われる。勿論、このような第1実施
例構造では、表皮付軟質制動板8の早期変質が防止され
るから、共振周波数及びその高次周波数での共振ピーク
デイツプが明らかに低減された周波数特性が長期に亘っ
て維持されることになる なお、第1実施例の構造において、フレーム7のカシメ
カを変えて周波数特性を測定したところ、挟持圧の選択
により使用可能帯域及び種々の周波数での振幅、つまり
音質がかなり変化することがわかっている。また、前記
実施例においては、カップ状にプレス加工した金属振動
板を例示したが、本発明はこの構造に限定されるもので
はなく、剛性押え板の求心方向突起はかならずしも、こ
の構造に限定されるものではなく、剛性押え板にはリー
ド端子箔を形成せずに、剛性押え板から伸びた”L”字
状接触部材により圧電セラミック板並びに金属振動板と
の導通な図ってもよい。
The reason for this is that, in the case of the structure shown in FIG.
Moisture penetrates into the interior due to the breathability of the soft brake plate F, which causes early deterioration of the entire brake plate F, especially its surface layer. This is because changes in the material of the soft brake plate 8 itself due to changes in temperature and humidity are sufficiently suppressed due to the presence of dense skins 8a and 8b (i.e., skin layers) that have no heat insulating properties and are highly insulating. I think that the. Of course, in the structure of the first embodiment, early deterioration of the skinned soft brake plate 8 is prevented, so that the frequency characteristic in which the resonant frequency and the resonant peak dip at its higher-order frequencies are clearly reduced can be maintained for a long period of time. In the structure of the first embodiment, when we measured the frequency characteristics by changing the riveting mechanism of the frame 7, we found that the amplitude in the usable band and at various frequencies, that is, the sound quality, varied depending on the selection of the clamping pressure. I know it's going to change a lot. Further, in the above embodiments, a metal diaphragm press-formed into a cup shape was exemplified, but the present invention is not limited to this structure, and the centripetal protrusion of the rigid presser plate is not necessarily limited to this structure. Alternatively, conduction with the piezoelectric ceramic plate and the metal diaphragm may be achieved by an "L"-shaped contact member extending from the rigid holding plate without forming a lead terminal foil on the rigid holding plate.

第7図は本発明の第2実施例による圧電型電気音響変換
器を示し、この実施例は前述した第10図の制動板Fの
代りに、金属振動板3Aの表面に表皮8c、ad付軟質
制動板8Aを接着剤13で貼付けた場合の例である。即
ち、圧電振動板4Aは、面積のある金属振動板3Aの素
面に圧電セラミック板IAを貼り合わせて構成してあり
、この圧電振動板4Aの外周部は軟質保持部材14を介
してフレームフAに支持しである。そして、図示例の場
合、軟質制動板8Aは内部の密度がo 、 4 (g/
cm3)でかツ50ual厚の表皮8c、adをもった
ポリウレタンフォームで構成してあり、金属振動板3A
と圧電セラミック板IAとの間には、それぞれに接続さ
れる外部接続リード15.16を介して音声信号が印加
されることになる。
FIG. 7 shows a piezoelectric electroacoustic transducer according to a second embodiment of the present invention. This is an example in which a soft brake plate 8A is attached with an adhesive 13. That is, the piezoelectric diaphragm 4A is constructed by bonding a piezoelectric ceramic plate IA to the bare surface of a metal diaphragm 3A with a large area, and the outer circumference of the piezoelectric diaphragm 4A is attached to a frame frame A via a soft holding member 14. I support it. In the illustrated example, the soft brake plate 8A has an internal density of o, 4 (g/
cm3) It is made of polyurethane foam with a large 50ual thickness skin 8C and AD, and a metal diaphragm 3A.
An audio signal is applied between the external connection leads 15 and 16 connected to the piezoelectric ceramic plate IA and the piezoelectric ceramic plate IA.

第2実施例による圧電型電気音響変換器は、以上のよう
な構造であるから、図示構造の試作品は第8図の周波数
曲線α1をもつ。
Since the piezoelectric electroacoustic transducer according to the second embodiment has the structure as described above, the prototype with the illustrated structure has the frequency curve α1 shown in FIG.

第8図の周波数曲線α1と第11図の周波数曲線αとの
比較から理解されるように、第7図及び第10図の構造
は、軟質制動板8A以外の部分は同一構造であるから、
第8図の周波数曲線α、と第11図の周波数曲線αとは
酷似した曲線となる。そして、第1実施例で詳しく説明
した総計63サイクルの温湿度サイクル試験を実施した
ところ、初期的に周波数曲線α、なる特性をもつ試作品
周波数特性は、温湿度サイクル試験の経過後に第8図の
周波数曲線α2に変化した。周波数曲線α2と周波数曲
線α1の比較から理解されるように、試作品の周波数特
性は温湿度サイクル試験によってもほとんど変化しない
が、この理白は、表皮8c、8dが軟質制動板8Aの内
部への水分の浸透及び熱伝導を防止することと、強靭な
表皮8cの存在により接着剤13が軟質制動板8Aの内
部へ侵入せず、したがって、軟質制動板8Aが変質しな
い点にあることによるものと判断される0表皮8c、8
dの効果を確かめるため、表皮付軟質制動板8Aの代り
に、表皮のない軟質制動板8Aを接着剤で固定した場合
の周波数曲線α3を第8図に併記する0周波数曲線α。
As can be understood from the comparison between the frequency curve α1 in FIG. 8 and the frequency curve α in FIG. 11, the structures in FIGS. 7 and 10 are the same except for the soft brake plate 8A.
The frequency curve α in FIG. 8 and the frequency curve α in FIG. 11 are very similar curves. When a total of 63 cycles of temperature/humidity cycle tests were conducted as described in detail in the first example, the frequency characteristics of the prototype, which initially had a frequency curve α, were as shown in Figure 8 after the temperature/humidity cycle test. The frequency curve has changed to α2. As can be understood from the comparison between the frequency curve α2 and the frequency curve α1, the frequency characteristics of the prototype do not change much even after the temperature/humidity cycle test. This is due to the fact that the adhesive 13 does not penetrate into the inside of the soft brake plate 8A due to the presence of the tough skin 8c, and therefore the soft brake plate 8A does not change in quality. 0 epidermis 8c, 8 judged to be
In order to confirm the effect of d, the frequency curve α3 obtained when a soft brake plate 8A without a skin is fixed with adhesive instead of the soft brake plate 8A with a skin is also shown in FIG. 8 as a 0 frequency curve α.

と周波数曲線α、との比較から理解されるように、表皮
のない軟質制動板の場合は、接着剤の浸透、金属振動板
3Aからの伝熱等により軟質制動板が急速に劣化し、軟
質制動板による効果が失われるのは明らかである。
As can be understood from the comparison between It is obvious that the effectiveness of the brake plate is lost.

なお、軟質!IdJ勤板の変質防止効果は幾分低下する
が、表皮は軟質制動板の金属振動板側表面に形成してお
くだけでも効果がある。
In addition, it is soft! Although the deterioration prevention effect of the IdJ plate is somewhat reduced, it is effective just to form a skin on the surface of the soft brake plate facing the metal diaphragm.

−発明の効果− 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧電
振動板を構成する金属振動板に支持または固定される軟
質制動板の少なくとも金属振動板側表面に表皮を形成し
ておくだけで、環境変化による周波数特性の変化を防止
した圧電型電気音響変換器を得ることができる。
-Effects of the Invention- As is clear from the above description, according to the present invention, a skin is formed on at least the metal diaphragm side surface of the soft damping plate supported or fixed to the metal diaphragm constituting the piezoelectric diaphragm. By simply keeping it in place, it is possible to obtain a piezoelectric electroacoustic transducer that prevents changes in frequency characteristics due to environmental changes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例による圧電型電気音響変換
器の第2図のI−1線に沿う断面図、第2図は同圧電型
電気音響変換器要部拡大平面図、第3図は第2図のIn
−川縁に沿う断面図、第4図は同圧電型電気音響変換器
の金属振動板と制動板との関係を示す断面図、第5図は
同圧電型電気音響変換器の周波数特性図、第6図温湿度
サイクル図、第7図は本発明の第2実施例による圧電型
電気音響変換器の断面図、第8図は同圧電型電気音響変
換器の周波数特性図、第9図は従来の圧電型電気音響変
換器の断面図、第10図は他の従来の圧電型電気音響変
換器の断面図、第11図は従来の圧電型電気音響変換器
の周波数特性図、第12図は先願の圧電型電気音響変換
器の断面図、第13図は同圧電型電気音響変換器の周波
数特性図である。 1、IA・・・圧電セラミック板、 3.3A・・・金属振動板、 4.4A・・・圧電振動板、 6・・・剛性押え板、 7.7A・・・フレーム、 8.8A・・・軟質制動板、 88〜8d・・・表皮、 9A、9B・・・リード端子。 特許出願人 岩崎通信機株式会社 第3図     第4図 周波数(KHzl 第6図 時   間 第7図 第8図 周波数(KHzl 第9図 第10図 周波数(KHzl
1 is a sectional view taken along line I-1 in FIG. 2 of a piezoelectric electroacoustic transducer according to a first embodiment of the present invention; FIG. Figure 3 shows the In of Figure 2.
- A cross-sectional view along the river edge; Figure 4 is a cross-sectional view showing the relationship between the metal diaphragm and damping plate of the piezoelectric electroacoustic transducer; Figure 5 is a frequency characteristic diagram of the piezoelectric electroacoustic transducer; Figure 6 is a temperature and humidity cycle diagram, Figure 7 is a sectional view of a piezoelectric electroacoustic transducer according to the second embodiment of the present invention, Figure 8 is a frequency characteristic diagram of the same piezoelectric type electroacoustic transducer, and Figure 9 is a conventional diagram. 10 is a sectional view of another conventional piezoelectric electroacoustic transducer, FIG. 11 is a frequency characteristic diagram of a conventional piezoelectric electroacoustic transducer, and FIG. 12 is a sectional view of another conventional piezoelectric electroacoustic transducer. A cross-sectional view of the piezoelectric electroacoustic transducer of the prior application, and FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of the same piezoelectric electroacoustic transducer. 1. IA...Piezoelectric ceramic plate, 3.3A...Metal diaphragm, 4.4A...Piezoelectric diaphragm, 6...Rigidity holding plate, 7.7A...Frame, 8.8A. ...Soft brake plate, 88-8d...Skin, 9A, 9B...Lead terminal. Patent applicant Iwasaki Tsushinki Co., Ltd. Figure 3 Figure 4 Frequency (KHzl Figure 6 Time Figure 7 Figure 8 Frequency (KHzl Figure 9 Figure 10 Frequency (KHzl

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)貼り合わされた圧電セラミック板及び金属振動板か
らなる圧電振動板の金属振動板周辺部を、リング状フレ
ームに固定または支持する圧電型電気音響変換器におい
て、高分子発泡材料からなる制動板を前記金属振動板に
接触させて減衰要素として用い、同制動板のすくなくと
も振動板側表面に表皮層を形成したことを特徴とする圧
電型電気音響変換器。
1) In a piezoelectric electroacoustic transducer in which the peripheral part of a piezoelectric diaphragm consisting of a piezoelectric ceramic plate and a metal diaphragm bonded together is fixed or supported on a ring-shaped frame, a damping plate made of a polymer foam material is used. A piezoelectric electroacoustic transducer, characterized in that it is used as a damping element in contact with the metal diaphragm, and a skin layer is formed on at least the surface of the diaphragm side of the damping plate.
JP9239689A 1989-04-12 1989-04-12 Piezoelectric electroacoustic transducer Pending JPH02270500A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5182516B2 (en) * 2006-11-09 2013-04-17 日本電気株式会社 Piezoelectric speaker and electronic device including the piezoelectric speaker

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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