JPH0354520B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0354520B2 JPH0354520B2 JP58130642A JP13064283A JPH0354520B2 JP H0354520 B2 JPH0354520 B2 JP H0354520B2 JP 58130642 A JP58130642 A JP 58130642A JP 13064283 A JP13064283 A JP 13064283A JP H0354520 B2 JPH0354520 B2 JP H0354520B2
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- piezoelectric
- air chamber
- frequency
- receiver
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Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Headphones And Earphones (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電話等に使用する圧電形受話器に関す
るものである。
るものである。
一般に圧電バイモルフ振動板を用いた圧電形受
話器は、第１図に示すように構成される。すなわ
ち、同図は導電性を有する基板１ａに圧電板１ｂ
を固着して形成した圧電バイモルフ振動板１を用
いた例で、２は第１前気室、３はイヤピース、４
は後気室、５は制動孔、６，７は端子で、この端
子６，７はそれぞれリード線８，９によつて基板
１ａおよび圧電板１ｂの表面上に被着された電極
に接続されている。なお、この受話器を耳に当て
た状態では耳内が第２前気室１０として働らく。
すなわち、今、端子６，７に交流信号が印加され
ると、圧電バイモルフ振動板１が振動し、耳内に
相当する第２前気室１０に音圧が発生することに
よつて受話器として動作する。
話器は、第１図に示すように構成される。すなわ
ち、同図は導電性を有する基板１ａに圧電板１ｂ
を固着して形成した圧電バイモルフ振動板１を用
いた例で、２は第１前気室、３はイヤピース、４
は後気室、５は制動孔、６，７は端子で、この端
子６，７はそれぞれリード線８，９によつて基板
１ａおよび圧電板１ｂの表面上に被着された電極
に接続されている。なお、この受話器を耳に当て
た状態では耳内が第２前気室１０として働らく。
すなわち、今、端子６，７に交流信号が印加され
ると、圧電バイモルフ振動板１が振動し、耳内に
相当する第２前気室１０に音圧が発生することに
よつて受話器として動作する。
第２図は、第１図の受話器の音響振動系の構成
を電気的な等価回路におきかえて示したもので、
図中、V0は振動板１の等価容積、V-1は第１前気
室２の容積、V+1は後気室４の容積、V-2は第２
前気室１０の容積を示す。
を電気的な等価回路におきかえて示したもので、
図中、V0は振動板１の等価容積、V-1は第１前気
室２の容積、V+1は後気室４の容積、V-2は第２
前気室１０の容積を示す。
第２図から明らかなように、この受話器は、自
由度３の音響振動系を構成している（第２図にお
いて、、、の３つの閉ループが形成されて
いる）。このように音響振動系を複数の自由度で
構成することは、振動板に固有の基本共振周波数
よりも広い範囲の再生帯域幅を確保できかつ高感
度化にも有利なため、通常の電話用受話器などに
おいて一般に採用され、圧電バイモルフ振動板を
用いた圧電形受話器においても、ここに示したよ
うにそのような考え方に基いて設計し実現するこ
とができる。
由度３の音響振動系を構成している（第２図にお
いて、、、の３つの閉ループが形成されて
いる）。このように音響振動系を複数の自由度で
構成することは、振動板に固有の基本共振周波数
よりも広い範囲の再生帯域幅を確保できかつ高感
度化にも有利なため、通常の電話用受話器などに
おいて一般に採用され、圧電バイモルフ振動板を
用いた圧電形受話器においても、ここに示したよ
うにそのような考え方に基いて設計し実現するこ
とができる。
ところで、圧電バイモルフ振動板は、一般にそ
の等価容積が成形振動板に比べて小さい。このた
め、平坦な感度周波数特性を実現しようとする場
合には、振動板１の前後の空気室は振動板の等価
容積に見合つた小さな（狭い）容積とすることが
必要となる。しかし、第１図に示した後気室４
は、同図から明らかなように基板１ａおよび圧電
板１ｂと端子６，７とを結ぶリード線８，９、な
らびにこれらリード線両端部の半田盛り上がりな
どの存在によつて一定の容積以下に設定すること
が不可能であり、したがつて目標とする平坦な感
度周波数特性の実現は困難となる。
の等価容積が成形振動板に比べて小さい。このた
め、平坦な感度周波数特性を実現しようとする場
合には、振動板１の前後の空気室は振動板の等価
容積に見合つた小さな（狭い）容積とすることが
必要となる。しかし、第１図に示した後気室４
は、同図から明らかなように基板１ａおよび圧電
板１ｂと端子６，７とを結ぶリード線８，９、な
らびにこれらリード線両端部の半田盛り上がりな
どの存在によつて一定の容積以下に設定すること
が不可能であり、したがつて目標とする平坦な感
度周波数特性の実現は困難となる。
さらに圧電形受話器の電気インピーダンスは、
容量性であるために周波数に比例して低下するこ
とは明らかである。すなわち、受話増幅器を使用
して上記圧電形受話器を駆動する場合、高周波数
領域において増幅器の出力端を短絡する作用を生
ずることとなる。このため、増幅器の出力段の破
壊もしくは動作不安定、歪みの増大等の悪影響を
及ぼすこととなり、これらの点が圧電形受話器の
設計および実用上、大きな欠点となつていた。
容量性であるために周波数に比例して低下するこ
とは明らかである。すなわち、受話増幅器を使用
して上記圧電形受話器を駆動する場合、高周波数
領域において増幅器の出力端を短絡する作用を生
ずることとなる。このため、増幅器の出力段の破
壊もしくは動作不安定、歪みの増大等の悪影響を
及ぼすこととなり、これらの点が圧電形受話器の
設計および実用上、大きな欠点となつていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、平坦な感度周波数特性が得られ
るとともに、安定な動作が確保できる圧電形受話
器を提供することにある。
で、その目的は、平坦な感度周波数特性が得られ
るとともに、安定な動作が確保できる圧電形受話
器を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、
圧電バイモルフ振動板に直列に抵抗素子を接続し
たものである。以下、実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
圧電バイモルフ振動板に直列に抵抗素子を接続し
たものである。以下、実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す断面図で、第
１図と同等部分は同一記号を用いて示してある。
第３図から明らかなように、本実施例では第１図
に示した構成に対し、後気室４の内部にリード線
９と端子７との間に電気的に接続した抵抗素子１
１を設置した点に特徴を有する。
１図と同等部分は同一記号を用いて示してある。
第３図から明らかなように、本実施例では第１図
に示した構成に対し、後気室４の内部にリード線
９と端子７との間に電気的に接続した抵抗素子１
１を設置した点に特徴を有する。
次に、このような本発明の構成による作用効果
を第１図に示した一般構成と対比しながら説明す
る。
を第１図に示した一般構成と対比しながら説明す
る。
第４図のイおよびロは、第２図に示した等価回
路において、圧電バイモルフ振動板１の等価容積
V0を0.6c.c.、同じく振動板１の等価質量を0.26ｇ
（これは、振動板１のクランプ径を2.8cm、圧電板
１ｂの直径を2.3cm、板厚をそれぞれ0.1mmとした
場合に相当する）として振動板１に一定の電圧を
加えたときに第２前気室１０に発生する音圧、す
なわち感度の相対値をシユミレーシヨンにより求
めたものである。
路において、圧電バイモルフ振動板１の等価容積
V0を0.6c.c.、同じく振動板１の等価質量を0.26ｇ
（これは、振動板１のクランプ径を2.8cm、圧電板
１ｂの直径を2.3cm、板厚をそれぞれ0.1mmとした
場合に相当する）として振動板１に一定の電圧を
加えたときに第２前気室１０に発生する音圧、す
なわち感度の相対値をシユミレーシヨンにより求
めたものである。
第４図において、破線イは、振動板１の等価容
積V0に対して第１前気室２および後気室４の容
積を同等にした場合、実線ロは２倍にした場合を
示すが、図から明らかなように、前・後気室容積
を狭くすることによつて、平坦な感度周波数特性
が得られることがわかる。しかし、先にも述べた
ように、現実に受話器を構成する場合には、前後
の、特に後気室４の容積V+1は半田付寸法、リー
ド線配設寸法、端子突出量などを考慮して決定す
る必要があり、これから、振動板１と端子６，７
の半田部との距離として２〜３mmを確保するもの
とすれば、上述した振動板クランプ寸法で気室を
形成したときの後気室容積は1.2〜1.8c.c.となる。
これはすなわち、第４図中、実線イで示した右上
りの特性しか実現できないことを示している。
積V0に対して第１前気室２および後気室４の容
積を同等にした場合、実線ロは２倍にした場合を
示すが、図から明らかなように、前・後気室容積
を狭くすることによつて、平坦な感度周波数特性
が得られることがわかる。しかし、先にも述べた
ように、現実に受話器を構成する場合には、前後
の、特に後気室４の容積V+1は半田付寸法、リー
ド線配設寸法、端子突出量などを考慮して決定す
る必要があり、これから、振動板１と端子６，７
の半田部との距離として２〜３mmを確保するもの
とすれば、上述した振動板クランプ寸法で気室を
形成したときの後気室容積は1.2〜1.8c.c.となる。
これはすなわち、第４図中、実線イで示した右上
りの特性しか実現できないことを示している。
そこで、本発明はこのような右上りの感度周波
数特性を平坦特性に補正するために抵抗素子１１
を設けたもので、第５図にその場合の電気的な構
成を示す。
数特性を平坦特性に補正するために抵抗素子１１
を設けたもので、第５図にその場合の電気的な構
成を示す。
第５図において、Ｃは圧電板１の静電容量を示
し、これに対し抵抗素子１１に相当する抵抗Ｒが
直列に接続されている。T1，T2は電気端子を示
し、この端子間に交流信号が印加されて使用に供
される。
し、これに対し抵抗素子１１に相当する抵抗Ｒが
直列に接続されている。T1，T2は電気端子を示
し、この端子間に交流信号が印加されて使用に供
される。
第５図から明らかなように、これはRC直列回
路であるから、周波数に対して一定の電圧を電気
端子T1，T2間に印加した場合、圧電板１の両端
に印加される電圧は、カツトオフ周波数fc＝1/2
πCR以上の周波数において6dB／octの傾斜で減
少する。第４図中、１点鎖線ハは、fc＝1KHzと
したときの圧電板１の端子電圧の周波数特性を示
す。したがつて、この電圧特性に同図中ロで示し
た感度特性が加算されることにより、結果として
平坦に近い感度周波数特性が得られる。これ以外
の周波数特性を得たい場合には、直列抵抗Ｒの値
を変化してカツトオフ周波数fcを適切な値に設定
すればよいが、電話用受話器の場合には、再生帯
域幅にほぼ0.2〜4KHzの範囲で考慮すればよいか
ら、その意味で上記カツトオフ周波数が0.2〜4K
Hzの範囲内に設定されるように抵抗素子１１の抵
抗値を選べばよい。
路であるから、周波数に対して一定の電圧を電気
端子T1，T2間に印加した場合、圧電板１の両端
に印加される電圧は、カツトオフ周波数fc＝1/2
πCR以上の周波数において6dB／octの傾斜で減
少する。第４図中、１点鎖線ハは、fc＝1KHzと
したときの圧電板１の端子電圧の周波数特性を示
す。したがつて、この電圧特性に同図中ロで示し
た感度特性が加算されることにより、結果として
平坦に近い感度周波数特性が得られる。これ以外
の周波数特性を得たい場合には、直列抵抗Ｒの値
を変化してカツトオフ周波数fcを適切な値に設定
すればよいが、電話用受話器の場合には、再生帯
域幅にほぼ0.2〜4KHzの範囲で考慮すればよいか
ら、その意味で上記カツトオフ周波数が0.2〜4K
Hzの範囲内に設定されるように抵抗素子１１の抵
抗値を選べばよい。
なお、第３図の実施例で抵抗素子１１はリード
線９と端子７との間に接続したが、第５図からも
明らかなように、振動板１に直列に接続すればよ
いのであり、例えばリード線８と端子６との間に
接続してもよいことは言うまでもない。同様に、
第３図の実施例は抵抗素子１１を後気室４の内
部、すなわち受話器ユニツトの筐体内に設置した
例であるが、例えば第６図に示したように駆動源
Ｅの一端と端子７との間に接続してもよく、この
場合、受話器としての電気的な端子は、端子８お
よび１２の両端子ということになる。
線９と端子７との間に接続したが、第５図からも
明らかなように、振動板１に直列に接続すればよ
いのであり、例えばリード線８と端子６との間に
接続してもよいことは言うまでもない。同様に、
第３図の実施例は抵抗素子１１を後気室４の内
部、すなわち受話器ユニツトの筐体内に設置した
例であるが、例えば第６図に示したように駆動源
Ｅの一端と端子７との間に接続してもよく、この
場合、受話器としての電気的な端子は、端子８お
よび１２の両端子ということになる。
第７図、第８図に、本発明により構成した圧電
形受話器の特性例を示す。すなわち、第７図は感
度の相対値を示したもので、図中、破線イが直列
抵抗のない場合、実線ロが、カツトオフ周波数が
1KHzとなるように抵抗素子１１を圧電板１に直
列接続して測定した場合の感度周波数特性を示
す。また、第８図はインピーダンスの周波数特性
を示し、図中、破線イが直列抵抗がない場合、実
線ロが直列抵抗を接続して測定した場合のインピ
ーダンス周波数特性である。
形受話器の特性例を示す。すなわち、第７図は感
度の相対値を示したもので、図中、破線イが直列
抵抗のない場合、実線ロが、カツトオフ周波数が
1KHzとなるように抵抗素子１１を圧電板１に直
列接続して測定した場合の感度周波数特性を示
す。また、第８図はインピーダンスの周波数特性
を示し、図中、破線イが直列抵抗がない場合、実
線ロが直列抵抗を接続して測定した場合のインピ
ーダンス周波数特性である。
第７図の実測例からも明らかなように、直列抵
抗を付加することによつて平坦な感度周波数特性
を実現できることが確認された。また、第８図に
示されるように、高周波数においても受話器のイ
ンピーダンスは上記直列抵抗値より小さくなるこ
とはない。
抗を付加することによつて平坦な感度周波数特性
を実現できることが確認された。また、第８図に
示されるように、高周波数においても受話器のイ
ンピーダンスは上記直列抵抗値より小さくなるこ
とはない。
さらに、直列抵抗を付加することによるもう一
つの利点として、振動板の高次共振レベルが抑圧
されることがある。すなわち、圧電バイモルフ振
動板を駆動した場合、一般に基本共振周波数の約
４倍、９倍、…の周波数において高次共振による
急峻なレベルの上昇が見られるが、この不用なレ
ベルも、RC直列回路からなるローパスフイルタ
の効果によつて低減させることができる。
つの利点として、振動板の高次共振レベルが抑圧
されることがある。すなわち、圧電バイモルフ振
動板を駆動した場合、一般に基本共振周波数の約
４倍、９倍、…の周波数において高次共振による
急峻なレベルの上昇が見られるが、この不用なレ
ベルも、RC直列回路からなるローパスフイルタ
の効果によつて低減させることができる。
以上、導電性を有する基板上に圧電板を固着し
てなる圧電バイモルフ振動板を用いた場合を例に
して説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、その他の、例えば圧電板を２枚貼り合
せた構造の圧電バイモルフ振動板を用いた場合に
も同様に適用できることは言うまでもない。
てなる圧電バイモルフ振動板を用いた場合を例に
して説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、その他の、例えば圧電板を２枚貼り合
せた構造の圧電バイモルフ振動板を用いた場合に
も同様に適用できることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、圧電バ
イモルフ振動板に直列に抵抗素子を接続したこと
により、振動板前後の空気室容積を実現可能な寸
法で構成した上で、右上りとなる感度周波数特性
を平坦化することができる。また、増幅器から見
た受話器のインピーダンスが高周波数においても
零となることがないため、増幅器の安定な動作が
確保される利点がある。さらに、平板状振動板の
２次、３次等高次共振レベルの低減にも効果的で
あることも重要な利点の１つである。
イモルフ振動板に直列に抵抗素子を接続したこと
により、振動板前後の空気室容積を実現可能な寸
法で構成した上で、右上りとなる感度周波数特性
を平坦化することができる。また、増幅器から見
た受話器のインピーダンスが高周波数においても
零となることがないため、増幅器の安定な動作が
確保される利点がある。さらに、平板状振動板の
２次、３次等高次共振レベルの低減にも効果的で
あることも重要な利点の１つである。
第１図は従来の圧電形受話器を示す断面図、第
２図はその音響振動系を電気的な等価回路で示し
た図、第３図は本発明の一実施例を示す断面図、
第４図はシユミレーシヨンによる感度および電圧
の周波数特性の相対値を示す図、第５図は本発明
による圧電形受話器の電気回路図、第６図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第７図は本発明に
よる圧電形受話器の感度周波数特性の実測例を示
す図、第８図は同じくインピーダンスの周波数特
性の実測例を示す図である。 １……圧電バイモルフ振動板、１ａ……基板、
１ｂ……圧電板、２……第１前気室、４……後気
室、１１……抵抗素子。
２図はその音響振動系を電気的な等価回路で示し
た図、第３図は本発明の一実施例を示す断面図、
第４図はシユミレーシヨンによる感度および電圧
の周波数特性の相対値を示す図、第５図は本発明
による圧電形受話器の電気回路図、第６図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第７図は本発明に
よる圧電形受話器の感度周波数特性の実測例を示
す図、第８図は同じくインピーダンスの周波数特
性の実測例を示す図である。 １……圧電バイモルフ振動板、１ａ……基板、
１ｂ……圧電板、２……第１前気室、４……後気
室、１１……抵抗素子。
Claims (1)
- １ 圧電バイモルフ振動板の前後に空気室および
音響素子を配置して音響振動系の自由度を複数と
して構成した圧電形受話器において、圧電バイモ
ルフ振動板に対し電気的に直列接続した抵抗素子
を設けたことを特徴とする圧電形受話器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13064283A JPS6021694A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 圧電形受話器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13064283A JPS6021694A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 圧電形受話器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021694A JPS6021694A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0354520B2 true JPH0354520B2 (ja) | 1991-08-20 |
Family
ID=15039128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13064283A Granted JPS6021694A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 圧電形受話器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021694A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727583A (en) * | 1986-10-28 | 1988-02-23 | Motorola, Inc. | Telephone transducer with improved frequency response |
| US5321761A (en) * | 1990-05-26 | 1994-06-14 | Kyocera Corporation | Piezoelectric sound generator and method of its manufacture |
| DE69636119T2 (de) | 1995-09-18 | 2006-11-30 | Daikin Industries, Ltd. | Gefülltes körniges polytetrafluorethylenpulver und verfahren zur ihrer herstellung |
| US6037402A (en) * | 1995-10-27 | 2000-03-14 | Daikin Industries, Ltd. | Granular powder of filled polytetrafluoroethylene and process for the production thereof |
| CN1088463C (zh) | 1995-11-09 | 2002-07-31 | 大金工业株式会社 | 加有填料的聚四氟乙烯成型用粒状粉末及其制造方法 |
| JP6149636B2 (ja) * | 2013-09-18 | 2017-06-21 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | イヤホン |
| JP6316897B2 (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-25 | 株式会社ファインウェル | 軟骨伝導振動源モジュール |
| JP6308696B1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-04-11 | 株式会社Ｃｒｉ・ミドルウェア | 音声再生装置 |
| JP6308705B1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-04-11 | 株式会社Ｃｒｉ・ミドルウェア | 音声再生装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-07-18 JP JP13064283A patent/JPS6021694A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021694A (ja) | 1985-02-04 |
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