JPH0749910Y2 - Piezoelectric transducer - Google Patents
Piezoelectric transducerInfo
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- JPH0749910Y2 JPH0749910Y2 JP1988155412U JP15541288U JPH0749910Y2 JP H0749910 Y2 JPH0749910 Y2 JP H0749910Y2 JP 1988155412 U JP1988155412 U JP 1988155412U JP 15541288 U JP15541288 U JP 15541288U JP H0749910 Y2 JPH0749910 Y2 JP H0749910Y2
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- acoustic transducer
- annular member
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は圧電型音響変換器に関するものであり、更に詳
しくは、簡易な構成にして低域のレスポンスを改善する
ことが可能な圧電型音響変換器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a piezoelectric acoustic transducer. More specifically, the present invention relates to a piezoelectric acoustic transducer capable of improving low-frequency response with a simple structure. It concerns a converter.
圧電型音響変換器とは、振動板をその側面に付着させた
圧電素子によって駆動することにより、電気信号を音響
に変換するものであり、小型・軽量・安価に構成できる
等の利点を有しているため、インナータイプのヘッドホ
ン等のスピーカとして有望視されているものである。A piezoelectric acoustic transducer is a transducer that converts an electrical signal into sound by driving a diaphragm with a piezoelectric element attached to its side surface, and has the advantage of being compact, lightweight, inexpensive, and so on. Therefore, it is regarded as a promising speaker for inner type headphones.
そして、従来のこの種圧電型音響変換器は、一般的に、
薄板円板状の振動板の略中央部に薄板状の圧電素子を貼
着し、振動板のエッジをハウジングに接着剤等により固
定するように構成されていた。And, this kind of conventional piezoelectric acoustic transducer is generally
A thin plate-shaped piezoelectric element is attached to a substantially central portion of a thin disk-shaped diaphragm, and an edge of the diaphragm is fixed to a housing with an adhesive or the like.
然しながら、上述したように構成される従来の圧電型音
響変換器は、圧電素子を貼着した振動板を、歪の生じな
い自然な状態で単にエッジを保持する構造となっていた
ため、その共振周波数f0は次の近似式で表されるものと
なり、これが実用的な寸法,材料においてはオーディオ
周波数域における高い側に位置することとなり、従っ
て、低域におけるレスポンスが小さく、ブザー等には適
しているが音声信号の再生には不向きであるという欠点
があった。However, since the conventional piezoelectric acoustic transducer configured as described above has a structure in which the vibration plate to which the piezoelectric element is attached simply holds the edge in a natural state without distortion, its resonance frequency f 0 is expressed by the following approximate expression, which means that it is located on the high side in the audio frequency range in practical dimensions and materials, and therefore the response in the low range is small, making it suitable for buzzers and the like. However, it has a drawback that it is not suitable for reproducing audio signals.
尚、上記式において、各符号の意味は次の通りである。 In the above formula, the meaning of each symbol is as follows.
t ;振動板の厚さ a ;振動板の半径 E ;ヤング率 ρ0;振動板の材質密度 σ ;ポアソン比 本考案は上記従来技術の難点に鑑み提案されたものであ
り、その目的とするところは、簡易な構成にして低域の
レスポンスを改善することができ、小型・軽量・安価と
いった本来の利点を生かすことのできる圧電型音響変換
器を提供することにある。t; thickness of diaphragm a; radius of diaphragm E; Young's modulus ρ 0 ; material density of diaphragm σ; Poisson's ratio The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has its object. However, the object is to provide a piezoelectric acoustic transducer which has a simple structure and can improve the response in the low frequency range, and can take advantage of its original advantages such as small size, light weight, and low cost.
上記の目的を達成するために本考案が採用した構成は、
圧電素子により駆動される振動板を有する圧電型音響変
換器において、振動板の表面及び裏面の周縁部に対し一
組の軟質の環状部材を当接させ、該振動板を音響変換器
本体内に前記軟質の環状部材を介し挾持させると共に、
前記軟質の環状部材に対し不均一の押圧力を加えること
により、前記振動板に対し静的な歪みを与えてなること
を特徴とするものである。The configuration adopted by the present invention to achieve the above object is
In a piezoelectric acoustic transducer having a diaphragm driven by a piezoelectric element, a pair of soft annular members are brought into contact with the peripheral portions of the front surface and the back surface of the diaphragm, and the diaphragm is placed inside the acoustic transducer main body. While holding it through the soft annular member,
It is characterized in that a static strain is applied to the diaphragm by applying a non-uniform pressing force to the soft annular member.
上記のように構成される本考案の圧電型音響変換器にあ
っては、振動板に所定の静的な歪を与えることにより、
振動板にスチフネスが発生し、歪のない自然な状態に比
して共振周波数が低下し、低域のレスポンスが大幅に向
上するものである。In the piezoelectric acoustic transducer of the present invention configured as described above, by applying a predetermined static strain to the diaphragm,
Stiffness is generated in the diaphragm, and the resonance frequency is lowered compared to the natural state without distortion, and the response in the low range is greatly improved.
第4図a)は、上記本考案が採用した構成を原理的に説
明するため、振動板に与える歪と復元力との関係を示し
た図であり、スチフネスは単位歪当たりの復元力と定義
される。又、第4図b)は、同様の目的で、振動板に与
える歪と共振周波数との関係を示した図であり、歪がゼ
ロの時の共振周波数は上述した式で与えられ、右側の増
加する曲線部分は次式で与えられる。FIG. 4a) is a diagram showing the relationship between the strain applied to the diaphragm and the restoring force in order to explain the configuration adopted by the present invention in principle, and the stiffness is defined as the restoring force per unit strain. To be done. Further, FIG. 4b) is a diagram showing the relationship between the strain applied to the diaphragm and the resonance frequency for the same purpose. The resonance frequency when the strain is zero is given by the above-mentioned equation, The increasing curve portion is given by:
尚、上記式において、各符号の意味は次の通りである。 In the above formula, the meaning of each symbol is as follows.
m;振動板の振動実効面積内の質量 s;スチフネス 従って、歪の値を適宜に設定することにより、共振周波
数が低下し、これにより低域のレスポンスが改善される
のである。m: Mass within the effective vibration area of the diaphragm s; Stiffness Therefore, by appropriately setting the strain value, the resonance frequency is lowered, and thereby the response in the low frequency range is improved.
以下、本考案の実施例につき図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本考案の圧電型音響変換器の一実施例を示す構
成図であり、a)は組み立てた状態の中央縦断面図、
b)はその分解斜視図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the piezoelectric acoustic transducer of the present invention, in which a) is a central longitudinal sectional view of the assembled state,
b) is an exploded perspective view thereof.
第1図において、1は圧電型音響変換器を示しており、
これは例えばヘッドホン等の一部に組み込まれるもので
あって、発生した音響を矢印Aの方向に送出するように
なっている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a piezoelectric acoustic transducer,
This is incorporated in, for example, a part of headphones or the like, and the generated sound is transmitted in the direction of arrow A.
内部構成としては、片面に薄板円板状の圧電素子3の貼
着された薄板円板状の振動板2のエッジを、上下から軟
質ゴム等によるOリング(オーリング)5,6により挟み
込み、更にOリング5,6の上下から基板9とハウジング
7の内底面のリブ8とによって挟み込んである。As an internal configuration, the edge of the thin disk-shaped diaphragm 2 having the thin disk-shaped piezoelectric element 3 attached to one surface is sandwiched from above and below by O-rings (O-rings) 5 and 6 made of soft rubber or the like. Further, the O-rings 5 and 6 are sandwiched from above and below by the substrate 9 and the rib 8 on the inner bottom surface of the housing 7.
尚、4は圧電素子3へ電気信号を供給するためのリード
線である。Reference numeral 4 is a lead wire for supplying an electric signal to the piezoelectric element 3.
而して、ハウジング7の内底面に設けられたリブ8は、
例えば第1図a)の左側と右側とで高さがh1,h2となっ
ているというように、微妙に異ならせてあり、よってO
リング6のリブ8が当接する部分に加わる力が左右で異
なり、振動板2には微小な歪が発生することになる。Thus, the rib 8 provided on the inner bottom surface of the housing 7 is
For example, the height is h1 and h2 on the left side and the right side in FIG.
The force applied to the portion where the rib 8 of the ring 6 abuts is different between the left and right, and a slight strain is generated in the diaphragm 2.
従って、リブ8の高さh1,h2を適宜な値に設定すること
により、第4図b)における共振周波数の低い部分に動
作点を設けることが可能になり、低域におけるレスポン
スを大幅に改善することが可能となる。Therefore, by setting the heights h1 and h2 of the ribs 8 to appropriate values, it becomes possible to set an operating point at a portion with a low resonance frequency in FIG. 4b), and greatly improve the response in the low range. It becomes possible to do.
尚、リブ8の個数や設ける間隔、および寸法等は実験等
により適宜に決定するものであり、図示のものに限られ
ない。The number of ribs 8, the spacing between them, the dimensions, and the like are appropriately determined by experiments and the like, and are not limited to those shown in the drawings.
第3図は周波数特性を示したものであり、a)は本考案
の場合、b)は比較のために示した従来の場合である。
図から明らかなように、低域のレスポンスが充分に改善
されている。FIG. 3 shows the frequency characteristics, where a) is the case of the present invention and b) is the conventional case shown for comparison.
As is clear from the figure, the response in the low frequency range is sufficiently improved.
次に、第2図は本考案の他の実施例の構成を示したもの
であり、この実施例では振動板2を保持する一方のOリ
ング6を部分的に太くし、ハウジングにリブを設けるこ
となく歪を発生できるようにしている。Next, FIG. 2 shows the structure of another embodiment of the present invention. In this embodiment, one O-ring 6 for holding the diaphragm 2 is partially thickened and ribs are provided on the housing. It is possible to generate distortion without.
尚、第2図においてOリング5,6は矢印のように振動板
2を上下から保持し、更にその上下から基板とハウジン
グにより挟み込むものであるが、この場合は、ハウジン
グの内底面は平坦でよい。In FIG. 2, the O-rings 5 and 6 hold the diaphragm 2 from above and below as shown by the arrows, and sandwich it between the substrate and the housing from above and below. In this case, the inner bottom surface of the housing is flat. Good.
以上、振動板に歪を与える具体的な手段につき2つの方
法を説明したが、要するに振動板に所定の歪を与えられ
ればよく、よって、上記の実施例に限られない。Two methods have been described above as specific means for applying strain to the diaphragm, but in short, it is sufficient to apply a predetermined strain to the diaphragm, and thus the present invention is not limited to the above embodiment.
以上説明したように、本考案の圧電型音響変換器にあっ
ては、振動板に所定の静的な歪を与えるだけの簡単な構
造により低域のレスポンスを増大させて音響特性を改善
することができ、圧電型音響変換器の応用範囲を大幅に
広げることができる効果がある。As described above, in the piezoelectric acoustic transducer of the present invention, the low-range response is increased and the acoustic characteristics are improved by a simple structure that only imparts a predetermined static strain to the diaphragm. Therefore, there is an effect that the application range of the piezoelectric acoustic transducer can be greatly expanded.
【図面の簡単な説明】 第1図は本考案の圧電型音響変換器の一実施例を示す構
成図であり、a)は組み立てた状態の中央縦断面図、
b)は分解斜視図、第2図は本考案の他の実施例を示す
構成図、第3図は周波数特性を示す図であり、a)は本
考案の場合、b)は比較のために示した従来の場合、第
4図は本考案の動作原理の説明図であり、a)は歪と復
元力との関係図、b)は歪と共振周波数との関係図であ
る。 1……圧電型音響変換器 2……振動板 3……圧電素子 4……リード線 5,6……Oリング 7……ハウジング 8……リブ 9……基板BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a structural view showing an embodiment of a piezoelectric acoustic transducer of the present invention, a) is a central longitudinal sectional view in an assembled state,
b) is an exploded perspective view, FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing frequency characteristics, a) is the case of the present invention, and b) is for comparison. In the case of the prior art shown, FIG. 4 is an explanatory diagram of the operating principle of the present invention, a) is a relationship diagram between strain and restoring force, and b) is a relationship diagram between strain and resonance frequency. 1 ... Piezoelectric acoustic transducer 2 ... Vibration plate 3 ... Piezoelectric element 4 ... Lead wire 5,6 ... O-ring 7 ... Housing 8 ... Rib 9 ... Substrate
Claims (4)
圧電型音響変換器において、振動板の表面及び裏面の周
縁部に対し一組の軟質の環状部材を当接させ、該振動板
を音響変換器本体内に前記軟質の環状部材を介し挾持さ
せると共に、前記軟質の環状部材に対し不均一の押圧力
を加えることにより、前記振動板に対し静的な歪みを与
えてなることを特徴とする音響変換器。1. A piezoelectric acoustic transducer having a diaphragm driven by a piezoelectric element, wherein a pair of soft annular members are brought into contact with the peripheral portions of the front surface and the back surface of the diaphragm to make the diaphragm acoustic. While holding the soft annular member in the converter body, by applying a non-uniform pressing force to the soft annular member, a static strain is applied to the diaphragm. An acoustic transducer that does.
力は、前記音響変換器本体内における該環状部材を挾持
する部分の高さを不均一にすることにより加える請求項
1に記載の音響変換器。2. The sound according to claim 1, wherein the non-uniform pressing force applied to the soft annular member is applied by making the height of a portion of the acoustic transducer body that holds the annular member uneven. converter.
力は、前記音響変換器本体内における該環状部材を挾持
する部分の少なくとも一方をリブにより形成すると共
に、該リブの高さを不均一にすることにより加える請求
項2に記載の音響変換器。3. The uneven pressing force applied to the soft annular member is such that at least one of the portions holding the annular member in the acoustic transducer body is formed by a rib, and the height of the rib is uneven. The acoustic transducer according to claim 2, which is added by
力は、少なくとも一方の環状部材の線径を不均一にする
ことにより加える請求項1に記載の音響変換器。4. The acoustic transducer according to claim 1, wherein the non-uniform pressing force applied to the soft annular member is applied by making the wire diameter of at least one annular member non-uniform.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988155412U JPH0749910Y2 (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Piezoelectric transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988155412U JPH0749910Y2 (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Piezoelectric transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02116198U JPH02116198U (en) | 1990-09-18 |
JPH0749910Y2 true JPH0749910Y2 (en) | 1995-11-13 |
Family
ID=31433020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1988155412U Expired - Fee Related JPH0749910Y2 (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Piezoelectric transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0749910Y2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50117412A (en) * | 1974-02-18 | 1975-09-13 | ||
JPS62194800A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Nippon Ceramic Kk | Ultrasonic wave transmission and reception equipment |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP1988155412U patent/JPH0749910Y2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50117412A (en) * | 1974-02-18 | 1975-09-13 | ||
JPS62194800A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Nippon Ceramic Kk | Ultrasonic wave transmission and reception equipment |
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JPH02116198U (en) | 1990-09-18 |
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