JPH0711447B2

JPH0711447B2 - 加速度センサ

Info

Publication number: JPH0711447B2
Application number: JP15928286A
Authority: JP
Inventors: 充高島; 純岸上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPS6315125A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えばモーショナルフィードバック方式のス
ピーカのモーショナルフィードバック信号を得るために
使用して好適な加速度センサに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばモーショナルフィードバック方式のス
ピーカのモーショナルフィードバック信号を得るために
使用して好適な加速度センサであって、振動板とバック
プレート（固定電極）とのいずれか一方にエレクトレッ
ト膜を配置して加速度を検出する加速度センサにおい
て、振動板に透孔を設けたことにより、音圧に対する感
度が下がって振動に対する感度が相対的に上がり、良好
に加速度が検出できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、過渡特性及びひずみを改善しようとしたスピーカ
として、モーショナルフィードバック（以下MFBと称す
る）方式のスピーカが開発されている。このMFB方式の
スピーカは、例えば第５図に示す如く構成されている。
この第５図に示したスピーカは、平面振動板を用いた所
謂平面型スピーカである。図中（１）はヨークを示し、
このヨーク（１）のまわりにマグネット（２）を配する
と共に中央にボイスコイル（３）を配し、このボイスコ
イル（３）の上部をカップラ（４）を介して平面振動板
（５）に連結する。また、マグネット（２）上のプレー
ト（６）に固定したフレーム（７）の先端部で、エッジ
（８）を介して平面振動板（５）を支持する。そして、
例えば平面振動板（５）の中央部にMFB用の構成部品で
ある加速度センサ（10）を取付ける。このように構成し
たことにより、加速度センサ（10）上の検出素子が振動
板（５）の加速度を検出して、この検出に応じてMFB信
号を得るようにしている。この加速度センサ（10）によ
るMFB信号を出力増幅器（図示せず）の前段に帰還させ
て、振動板（５）の振動を制御し、過渡特性及びひずみ
を改善するものである。

ところで、この加速度センサとしては、例えば圧電セン
サを使用することが提案されている。この圧電センサ
は、例えば真鍮薄板をセラミック板で狭持すると共にこ
のセラミック板の表面に銀の薄膜層を形成してなる所謂
バイモルフ板を圧電素子として使用し、この圧電素子の
振動に対応した撓みによる印加電圧の変化で加速度信号
を得るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このようなバイモルフ板による圧電センサ
は、バイモルフ板を正確に高精度に基板上に取付けなけ
れば均一な検出特性が得られず、組立てに手間がかかる
不都合があった。また、MFB信号検出素子として圧電セ
ンサの代わりに、ボイスコイルと同じボビンに巻いたピ
ックアップコイルよりMFB信号を得るようにしたセンサ
もあるが、ボイスコイルに近接させてピックアップコイ
ルを巻くのは難しく大型化してしまうと共にスピーカの
温度上昇等の影響を受けやすい等の不都合があった。

この問題点を解決するために、例えばエレクトレット膜
を金属板と近接させて配置し、エレクトレット膜をスピ
ーカの振動により振動するようにして、このエレクトレ
ット膜から電荷を取り出すように構成することで、簡単
な構成で加速度信号を検出するようにすることも考えら
れるが、エレクトレット膜はスピーカの振動板の振動だ
けでなくこのスピーカからの音圧にも反応してしまい、
良好な加速度検出ができない不都合があった。

本発明は之等の点に鑑み、簡単な構成で良好に加速度が
検出できて加速度センサを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の加速度センサは、例えば第１図に示す如く、振
動膜（25）と固定電極すなわちバックプレート（26）と
のいずれか一方にエレクトレット膜を配置して加速度を
検出する加速度センサにおいて、振動板（25）に透孔
（25a）を設けたものである。

〔作用〕

本発明の加速度センサによると、振動板（25）に透孔
（25a）があるため、この透孔（25a）から音圧が逃げ
て、振動板（25）は音圧に対する感度が下がり、振動に
対する感度が相対的に上がり、良好に加速度が検出でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明の加速度センサの一実施例を、第１図〜第
３図を参照して説明しよう。本例の加速度センサは、従
来例と同様にMFB方式のスピーカのMFB信号を得るための
ものである。即ち、第１図において（23）は加速度セン
サを示し、この加速度センサ（23）を第５図に示した如
きスピーカの振動板（５）の片面に取付けて、振動板
（５）の振動に応じた加速度を検出するものである。

そして、本例においては加速度センサ（23）を第１図に
示す如く構成する。即ち、この加速度センサ（23）は、
上面が開口した円形のケース（24）の内部にこのケース
（24）の底面（24a）の周縁にダイヤフラムリング（27
a）を介して、その上にわずかな隙間をあけてエレクト
レット膜より構成された振動板（25）を配置し、この振
動板（25）の上部にダイヤフラムリング（27b）を介し
て所定の隙間を保持してバックプレート（26）を配置す
る。さらに、バックプレート（26）の上面にリード線
（28）の一端を半田付けする。

そして、本例においては、このようにして配置される振
動板（25）に、例えば第２図に示す如く、４箇所に直径
100μ程度の透孔（25a）を設ける。この４箇所の透孔
（25a）を設けることにより、振動板（25）が5KHz以下
の音圧に反応しなくなり、第３図に示す如く5KHz以下で
は振動感度Ａの方が音圧感度Ｂよりも高くなる。また、
バックプレート（26）の所定箇所にも、振動板（25）の
透孔（25a）に比べて直径の大きな透孔（26a）を設け
る。

本例の加速度センサは、以上のように構成したことによ
り、振動板（25）とバックプレート（26）との間に、こ
の振動板（25）とバックプレート（26）との間の隙間ｇ
の大きさに応じた容量の電荷を有する。このため、この
センサ（23）を取付けたスピーカの振動板（25）の振動
により薄膜の振動板（25）が振動すると隙間ｇが変化
し、上述の電荷の容量が変化する。そして、バックプレ
ート（26）と接続したリード線（28）をFET（図示せ
ず）のゲートに接続し、この容量の変化をFETにより取
り出すことで、振動状態に応じて変化する電圧信号が得
られ、この電圧信号が加速度の検出信号となる。

このようにして加速度が検出できるセンサ（23）を構成
したことにより、このセンサ（23）はスピーカ等からの
磁界の影響を受けないと共に小形・軽量となる。そし
て、本例の加速度センサ（23）においてはエレクトレッ
ト膜より構成された振動板（25）に透孔（25a）を設け
たことにより、良好な加速度の検出ができる。即ち、こ
のように振動板（25）を振動させて加速度の検出を行な
う場合、この振動板（25）は第３図に曲線Ａで示す如く
振動感度が各周波帯域に亘って略一定の出力特性が得ら
れる。一方、振動板（25）は、スピーカの振動板（25）
の振動にだけ反応するのではなく、スピーカ等から発せ
られる音圧にも反応してしまうが、透孔（25a）が振動
板（25）にあるためこの透孔（25a）から音圧が逃げ
る。このため、この透孔（25a）の大きさに対応した一
定の周波数以下の音圧には反応しない。例えば上述の如
き状態で透孔（25a）を設けた場合には、第３図に示す
如く5KHz以下の音圧には反応しない状態となる。なお、
この透孔（25a）がない状態では、第３図に曲線Ｂ′で
示す如く各周波数帯域で音圧感度の方が振動感度よりも
大きくなってしまう。このようにしてこの5KHz以下の音
圧に反応しないため、相対的に5KHz以下の振動感度が上
がる。このため、MFB方式スピーカは5KHz以下の低域の
周波数特性を改善するものであるので、MFB信号として
必要な5KHz以下の振動の加速度が良好に検出できる。な
お、この5KHz以下の音圧をカットするために必要な振動
板（25）の透孔（25a）の大きさ及び数は、振動板（2
5）の材質及び厚さにより異なり、上述例は一例を示し
たまでである。また少なくとも5KHz以下の音圧をカット
するようにすればよく、振動感度に影響を与えない範囲
でなら透孔（25a）を5KHz以上の音圧をもカットする大
きさにしてもよい。

なお、バックプレート（26）側にエレクトレット膜を設
けた構成とすることもできる。即ち、第４図に示す如く
バックプレート（26）の下面にエレクトレット膜（30）
を設け、エレクトレット膜（30）とケース（24）の底面
（24a）との間に、ダイヤフラムリング（27a）（27b）
により狭持された振動板（31）を配置する。この振動板
（31）としては、樹脂フィルムに金属コーティングした
もの等を使用し、第１図例の振動板（25）と同様に透孔
（31a）を所定箇所に設ける。その他は第１図例と同様
に構成する。このようにして構成したことにより、振動
板（31）はエレクトレット膜ではないので材質、厚さの
自由度が増し、検出特性をこの振動板（31）により変え
ることができる。

さらに、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の加速度センサは、振動板（25）又は（31）に透
孔（25a）又は（31a）を設けたことにより、この透孔
（25a）又は（31a）から音圧が逃げて音圧に対する感度
が下がり、振動に対する感度が相対的に上がり、良好な
加速度が検出できる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加速度センサの一実施例を示す断面
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は
第１図例の説明に供する線図、第４図は第１図例の変形
例を示す断面図、第５図はMFB方式スピーカの一例を示
す断面図である。（23）は加速度センサ、（25），（31）は振動板、（25
a），（31a）は透孔、（26）はバックプレートである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バックプレートと、このバックプレートに
所定の隙間を保持して対向配置した振動板を有し、且つ
上記振動板はエレクトレット膜より構成するか又は上記
バックプレートの上記振動板と対向する面にエレクトレ
ットを被着して成る加速度センサにおいて、上記振動板に透孔を設けたことを特徴とする加速度セン
サ。