JPH06141398A - 圧電型電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特性を悪化させることなく圧電型電気音響変換
器を小型化する。 【構成】圧電振動板４と、この圧電振動板４の前後面を
それぞれケース５，６，９ａで覆い囲んで構成された前
気室７，１０および後気室８とを備え、前記振動板４の
共振周波数を所定の共振周波数より高域側に設定した圧
電型電気音響変換器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、受話器に用い
られる圧電型電気音響変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電話の受話器として用いられ
る圧電型電気音響変換器は、金属振動板に圧電板を固着
させて構成した圧電振動板と、この圧電振動板の前後面
をケースでそれぞれ覆い囲んで形成された第１前気室お
よび後気室とを備えて構成されている。また、この圧電
型電気音響変換器は通常、受話器内部に収納配置されて
おり、第１前気室の前面には受話器のケース内面で覆い
囲われてさらに第２前気室が形成されるようになってい
る。

【０００３】このような従来の圧電型電気音響変換器に
おいては、圧電振動板の共振周波数を１．０〜１．５ｋ
Ｈｚに、また、後気室の共鳴周波数を２．０〜２．５ｋ
Ｈｚに、第１前気室の共鳴周波数を３．０〜３．５ｋＨ
ｚに設定することによって、平坦な周波数特性と、０．
３〜３．４ｋＨｚという受話器に必要な周波数帯域とを
得ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧電
型電気音響変換器では小型化が困難であるという問題が
あった。というのも、圧電型電気音響変換器を小型化す
るには、圧電振動板を薄板化するのが一つの手法である
が、圧電振動板の薄板化には、耐電圧特性、および耐衝
撃特性という点で限界がある。そこで、従来から、各気
室の容積を縮小することによって小型化が図られてき
た。

【０００５】しかしながら、気室容積縮小による小型化
には、次のような問題があった。すなわち、気室容積を
縮小すると気室音響インピーダンスが高くなり、このよ
うな気室音響インピーダンスの上昇は圧電振動板の共振
周波数を低域側に押しやってしまう働きをする。ところ
が、圧電振動板には、共振周波数が低くなると、各気室
との間の共鳴がうまくつながらなくなるという特徴があ
り、そのため、気室容積を縮小すると、周波数特性が平
坦でなくなったり、周波数帯域が狭くなったりして音響
特性が悪化してしまう可能性があった。

【０００６】したがって、本発明においては、音響特性
を悪化させることなく圧電型電気音響変換器を小型化す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の圧電型電気音響変換器においては、
振動板の共振周波数を所定の共振周波数より高域側に設
定しておくことに特徴を有している。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、高域側設定によって所定の
共振周波数より高い周波数に移動した圧電振動板の共振
周波数は、気室を小容積化することによる共振周波数の
低域側移動によって相殺できる。そのため、圧電振動板
の共振周波数を所定の共振周波数より高域に設定した
分、気室の容積を小さくすることができるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の圧電型電気音
響変換器の断面図である。この圧電型電気音響変換器１
は受話器９に組み込まれるものであって、金属振動板２
に圧電板３を固着させて構成した圧電振動板４と、この
圧電振動板４の前後面をケース５，６でそれぞれ覆い囲
んで形成された第１前気室７および後気室８とを備えて
おり、さらには第１前気室７の前面を受話器９のケース
９ａ内面で覆い囲んで構成された第２前気室１０を備え
ている。

【００１０】この圧電型電気音響変換器１は圧電振動板
４の共振周波数に特徴がある。つまり、この圧電振動板
４の共振周波数は１．５〜２．５ｋＨｚに設定されてい
る。通常、この種の圧電型電気音響変換器に必要な音響
特性を得るためには、圧電振動板４の共振周波数は約
１．３ｋＨｚが適当であり、本実施例のものは若干高周
波数域に設定されている。そのため、圧電振動板４の共
振周波数を高めに設定した分、各気室７，８，１０の容
積を小さくして小型化することができるようになってい
る。以下、その理由を図２に基づいて説明する。

【００１１】圧電振動板４単体の共振周波数とそのリア
クタンスとの間には図２において実線で示した関係があ
る。このような圧電振動板４に後気室８を付加した場
合、共振周波数とリアクタンスとの間の関係は図で点線
で示したように変化して、圧電振動板４の共振周波数は
低域側に移動する。このような後気室８の共振周波数の
移動は後気室８の容積とも密接な関係があり、後気室８
の容積を小さくすると音響インピーダンスが大きくなっ
て共振周波数の移動変化量が増大し、共振周波数は大き
く低域側に移動することになる。このような共振周波数
の移動は前気室８，１０を付加した時にも同様に発生す
ることはいうまでもない。

【００１２】従来の圧電型電気音響変換器は、圧電振動
板４のこのような特性を踏まえて、共振周波数を所定の
周波数（約１．３ｋＨｚ）から極力移動させないように
各気室７，８，１０を設計しており、そのために、気室
７，８，１０の容積を小さくすることが困難であった。

【００１３】本発明では、この特性を逆に利用すること
によって気室７，８，１０の小容積化を図っている。す
なわち、圧電振動板４単体の共振周波数を所定の周波数
より若干高い１．５〜２．０ｋＨｚに設定しておき、そ
れに合わせて第１、第２前気室７，１０ないし後気室８
を小型化してその容積を小さくする。気室７，８，１０
の容積を小さくすると、圧電振動板４の共振周波数はそ
の影響を受けて低域側により以上に移動することになる
が、この低域側移動を圧電振動板４の共振周波数の高域
側設定と相殺させることによって、最終的な圧電振動板
４の共振周波数を所定の共振周波数（約１．３ｋＨｚ）
にする。したがって、圧電振動板４の共振周波数の高域
側移動分を相殺させる分だけ、気室７，８，１０の容積
を小さくして小型化できるようになる。

【００１４】本件発明者が測定したところによれば、従
来例品と同一の直径を有し、厚みを変更して共振周波数
を高くした圧電振動板４を備えた実施例品の圧電型電気
音響変換器１を用いて従来例品のものと同一音響特性に
なるように構成した受話器９と、従来例品を組み込んで
構成した受話器とを、その気室容積で比較したところ、
実施例品のものが従来例品に比べて気室容積を５０％以
下にまで小さくでき、その分、受話器９を小型化できる
ことが確認できた。

【００１５】なお、気室７，８，１０の容積を小さくす
るには、気室７，８，１０の高さを低くする構造や、共
振周波数を高域側に設定する分、圧電振動板４の直径を
小さくして、気室７，８，１０の底面積を小さくする構
造がある。振動板の直径を小さくする構造を採用すれ
ば、圧電振動板４の大きさも小さくすることができるよ
うになる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電振動
板の共振周波数を所定の共振周波数より高域側に設定し
たので、この高い共振周波数を相殺させる分だけ気室の
容積を小さく小型化することができた。

【００１７】また、小型化のために、圧電振動板を薄く
する必要がないので、耐電圧特性や耐衝撃特性が悪化す
るといった不都合が起きることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る圧電型電気音響変換器
を組み込んで構成された受話器の断面図である。

【図２】圧電型電気音響変換器の共振周波数とリアクタ
ンスとの間の関係を示す線図である。

【符号の説明】

１ 圧電型電気音響変換器 ４ 圧電振動板 ５ ケース ６ ケース ７ 第１前気室 ８ 後気室 ９ 受話器 ９ａ 受話器ケース １０ 第２前気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電振動板（４）と、この圧電振動板
   （４）の前後面をそれぞれケース（５，６，９ａ）で覆
   い囲んで構成された前気室（７，１０）および後気室
   （８）とを備えた圧電型電気音響変換器であって、 前記振動板（４）の共振周波数を所定の共振周波数より
   高域側に設定したことを特徴とする圧電型電気音響変換
   器。