JPH0832111B2 - 発音体 - Google Patents
発音体Info
- Publication number
- JPH0832111B2 JPH0832111B2 JP61256012A JP25601286A JPH0832111B2 JP H0832111 B2 JPH0832111 B2 JP H0832111B2 JP 61256012 A JP61256012 A JP 61256012A JP 25601286 A JP25601286 A JP 25601286A JP H0832111 B2 JPH0832111 B2 JP H0832111B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- resonance frequency
- sounding body
- case
- resonance
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電話機の呼出音，警報器などの警報音，家
庭電化機器，事務機器，自動車，玩具などに使用される
電子機器の報知音発生に用いる発音体に関するものであ
る。
庭電化機器，事務機器，自動車，玩具などに使用される
電子機器の報知音発生に用いる発音体に関するものであ
る。
従来の技術 近年、電子機器は半導体技術，センサ技術の発展に伴
い複雑，高度な機能を有するようになった。特にマイク
ロコンピュータの出現により、センサで各種の情報を検
知し、コンピュータで処理し、画像，音声などで人に伝
達できるようになった。
い複雑，高度な機能を有するようになった。特にマイク
ロコンピュータの出現により、センサで各種の情報を検
知し、コンピュータで処理し、画像，音声などで人に伝
達できるようになった。
音声で伝える場合、情報量の増大に伴い、それらの情報
を区別し、人に判断し易いように音色を変えて発音した
り、聞く人の好みに従って音色を変えるなどの必要性が
増してきている。
を区別し、人に判断し易いように音色を変えて発音した
り、聞く人の好みに従って音色を変えるなどの必要性が
増してきている。
従来この種の電子機器に用いる発音体としては、電磁
形，圧電形の発音体や、動電形のスピーカなどがあっ
た。第４図に従来の圧電形の発音体を例によって説明す
る。１はセラミック圧電体、２は振動板で両者を接着剤
で貼合せ圧電振動子を形成している。３はケース、４は
放音孔、５は共鳴気室、6a,6bは入力用のリード線であ
る。
形，圧電形の発音体や、動電形のスピーカなどがあっ
た。第４図に従来の圧電形の発音体を例によって説明す
る。１はセラミック圧電体、２は振動板で両者を接着剤
で貼合せ圧電振動子を形成している。３はケース、４は
放音孔、５は共鳴気室、6a,6bは入力用のリード線であ
る。
以上のように構成された圧電形の発音体について、そ
の動作を説明する。圧電形の場合、リード線6a,6bに加
えられた信号に従って、セラミック圧電体１は伸縮する
が振動板２に貼合せてあるので、圧電振動子としては屈
曲振動する。この結果、圧電振動子の前後の空気が振動
し、音を発する。この時、入力信号の周波数によって、
圧電振動子が大きく変形する周波数がある。こ周波数を
共振周波数という。共振周波数は圧電振動子の支持固定
方法を変えることにより変化する。また圧電振動子の振
動の態様により低い周波数から順に一時共振,2次共振と
名付けられる。共鳴気室５は、その容積と放音孔４の大
きさと圧電振動子の寸法，性質により、圧電振動子が振
動し易い周波数がある。この周波数が共鳴周波数であ
る。
の動作を説明する。圧電形の場合、リード線6a,6bに加
えられた信号に従って、セラミック圧電体１は伸縮する
が振動板２に貼合せてあるので、圧電振動子としては屈
曲振動する。この結果、圧電振動子の前後の空気が振動
し、音を発する。この時、入力信号の周波数によって、
圧電振動子が大きく変形する周波数がある。こ周波数を
共振周波数という。共振周波数は圧電振動子の支持固定
方法を変えることにより変化する。また圧電振動子の振
動の態様により低い周波数から順に一時共振,2次共振と
名付けられる。共鳴気室５は、その容積と放音孔４の大
きさと圧電振動子の寸法，性質により、圧電振動子が振
動し易い周波数がある。この周波数が共鳴周波数であ
る。
従来の発音体は、電子機器から出される信号が１周波
数の場合は、１次共振周波数と共鳴周波数を同一にし
て、より大きな量音を出すようにする。電子機器からの
信号が２種類の周波数の場合、１次共振周波数をその低
い側に、共鳴周波数をその高い周波数側に一致させ高い
音圧を得るよう設計されている。３種類の周波数が必要
な場合は、いずれか周波数の音圧は犠牲にして、他の二
種類の高圧が高く得られるよう設計している。
数の場合は、１次共振周波数と共鳴周波数を同一にし
て、より大きな量音を出すようにする。電子機器からの
信号が２種類の周波数の場合、１次共振周波数をその低
い側に、共鳴周波数をその高い周波数側に一致させ高い
音圧を得るよう設計されている。３種類の周波数が必要
な場合は、いずれか周波数の音圧は犠牲にして、他の二
種類の高圧が高く得られるよう設計している。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、３種類の周波数から成る
音をいずれも高い音圧で発生することは、第１次共振と
共鳴のみを利用しているため困難であった。また、共振
周波数を低くするため、機械的共振Ｑが小さくなり、共
振周波数での音圧が小さくなる傾向がある。
音をいずれも高い音圧で発生することは、第１次共振と
共鳴のみを利用しているため困難であった。また、共振
周波数を低くするため、機械的共振Ｑが小さくなり、共
振周波数での音圧が小さくなる傾向がある。
本発明はこのような問題点を解決するもので、３種類
の周波数に対しても大音量を発生することができる発音
体を提供することを目的とするものである。
の周波数に対しても大音量を発生することができる発音
体を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために半発明の発音体は、前面に
放音孔を有するケースと、このケース内に収納した圧電
振動子とを備え、この圧電振動子は前記ケースに固定し
た振動板と、この振動板に接着したセラミック圧電体と
からなり、前記圧電振動子は第１次共振周波数f1と第２
次共振周波数f2を有し、前記ケースは共鳴周波数f3を有
し、前記３周波数はf3/3＜f1＜f2/3関係にあるものであ
る。
放音孔を有するケースと、このケース内に収納した圧電
振動子とを備え、この圧電振動子は前記ケースに固定し
た振動板と、この振動板に接着したセラミック圧電体と
からなり、前記圧電振動子は第１次共振周波数f1と第２
次共振周波数f2を有し、前記ケースは共鳴周波数f3を有
し、前記３周波数はf3/3＜f1＜f2/3関係にあるものであ
る。
作 用 この構成により、この発音体を高次の高調波成分を含
む交流信号で駆動すると、第１次共振周波数は交流信号
がf1なる基本周波数で駆動され大音圧を発生し、第２次
共振周波数、および共鳴周波数はそれぞれf2/3およびf3
/3なる交流信号の第３次高調波信号で駆動することでそ
れぞれ大音圧を発生するものである。
む交流信号で駆動すると、第１次共振周波数は交流信号
がf1なる基本周波数で駆動され大音圧を発生し、第２次
共振周波数、および共鳴周波数はそれぞれf2/3およびf3
/3なる交流信号の第３次高調波信号で駆動することでそ
れぞれ大音圧を発生するものである。
実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例による発音体の断面
図である。１はセラミック圧電体、12は振動板で両者は
接着剤で貼合され圧電振動子を形成している。13はケー
スで放音孔14を前面に有している。15は共鳴気室、16は
背面ケースで、前面ケース13に接着剤で固定されてい
る。背面ケース16はなくても良い。入力はリード線17a,
17bを介して行う。
明する。第１図は本発明の一実施例による発音体の断面
図である。１はセラミック圧電体、12は振動板で両者は
接着剤で貼合され圧電振動子を形成している。13はケー
スで放音孔14を前面に有している。15は共鳴気室、16は
背面ケースで、前面ケース13に接着剤で固定されてい
る。背面ケース16はなくても良い。入力はリード線17a,
17bを介して行う。
以上のように構成された圧電形の発音体の動作原理は
従来例と同様である。本発明の場合、振動子の第２次共
振周波数を積極的に利用する。このため共鳴周波数を従
来例のように第１次共振周波数の近傍に設けると、共鳴
気室のフィルタ効果（低域通過フィルタになる）によ
り、第２次共振による出力音圧が小さくなり利用できな
くなる。従って、共鳴周波数は第２次共振周波数の近く
に設定している。
従来例と同様である。本発明の場合、振動子の第２次共
振周波数を積極的に利用する。このため共鳴周波数を従
来例のように第１次共振周波数の近傍に設けると、共鳴
気室のフィルタ効果（低域通過フィルタになる）によ
り、第２次共振による出力音圧が小さくなり利用できな
くなる。従って、共鳴周波数は第２次共振周波数の近く
に設定している。
この発音体に、たとえば方形波信号を入力した場合に
ついて考える。方形波はその基本となる周波数の正弦波
とその高次高調波成分の集合体と考えることができる。
特に第３次高調波成分は大きな成分である。従って、こ
の方形波で発音体を駆動すると基本となる周波数の音と
ともに第３次高調波成分，第５次高調波成分の音なども
同時に発生する。たとえば1K Hzに大きな音圧を発生す
る共振点を持発音体を方形波で駆動すると、1K Hzの駆
動周波数に大きな音圧が得られると同時に333Hz,200Hz
で駆動した場合も1K Hzの音が比較的大きな音圧として
得られる。本発明ではこのような動作原理で、第１次共
振周波数f1,第２次共振周波数f2,共鳴周波数f3の音を、
f3/3,f1,f2/3の周波数で駆動した場合にも大きな音圧が
得られるようにしたものである。第２図は、本発明によ
る圧電形発音体と、従来の圧電形発音体の音圧周波数特
性を示す図である。入力電圧の波形は正弦波である。測
定条件は両者とも同一である。従来例では第２図中破線
で示したように、第１次共振周波数F1の近くに共鳴周波
数F3を設定した場合、第２次共振周波数F2の音圧は大巾
に低下する。これを方形波で駆動した場合の音圧周波数
特性が第３図の破線で示す曲線である。第１共振周波数
F1と共鳴周波数F3で示す部分が主として利用できる高音
圧部分となる。従って、この２周波数以外に第３の周波
数でも発音させる場合は、これら３周波数のいずれか１
周波数は犠牲にして低い音圧で使用しなければならな
い。これに対し本発明による発音体の音圧周波数特性は
第２図，第３図の実線で示すように、正弦波で駆動した
場合第１次共振周波数f1を、従来の発音体の共鳴周波数
F3と同じような周波数に設定し、本発明の発音体の共鳴
周波数f3は第２次共振周波数f2の近くに設定している。
これにより第２次共振周波数f2の出力音圧は高く維持で
きる。この発音体を方形波で駆動すると、第１次共振周
波数f1の音圧も高く、第２次共振周波数f2による周波数
f2/3の高音圧部、同じく共鳴周波数f3による周波数f3/3
の高音圧部が形成される。従って、第１次共振周波数f1
近傍で３種類の音を発することも可能であり、複数音の
発生も可能である。
ついて考える。方形波はその基本となる周波数の正弦波
とその高次高調波成分の集合体と考えることができる。
特に第３次高調波成分は大きな成分である。従って、こ
の方形波で発音体を駆動すると基本となる周波数の音と
ともに第３次高調波成分，第５次高調波成分の音なども
同時に発生する。たとえば1K Hzに大きな音圧を発生す
る共振点を持発音体を方形波で駆動すると、1K Hzの駆
動周波数に大きな音圧が得られると同時に333Hz,200Hz
で駆動した場合も1K Hzの音が比較的大きな音圧として
得られる。本発明ではこのような動作原理で、第１次共
振周波数f1,第２次共振周波数f2,共鳴周波数f3の音を、
f3/3,f1,f2/3の周波数で駆動した場合にも大きな音圧が
得られるようにしたものである。第２図は、本発明によ
る圧電形発音体と、従来の圧電形発音体の音圧周波数特
性を示す図である。入力電圧の波形は正弦波である。測
定条件は両者とも同一である。従来例では第２図中破線
で示したように、第１次共振周波数F1の近くに共鳴周波
数F3を設定した場合、第２次共振周波数F2の音圧は大巾
に低下する。これを方形波で駆動した場合の音圧周波数
特性が第３図の破線で示す曲線である。第１共振周波数
F1と共鳴周波数F3で示す部分が主として利用できる高音
圧部分となる。従って、この２周波数以外に第３の周波
数でも発音させる場合は、これら３周波数のいずれか１
周波数は犠牲にして低い音圧で使用しなければならな
い。これに対し本発明による発音体の音圧周波数特性は
第２図，第３図の実線で示すように、正弦波で駆動した
場合第１次共振周波数f1を、従来の発音体の共鳴周波数
F3と同じような周波数に設定し、本発明の発音体の共鳴
周波数f3は第２次共振周波数f2の近くに設定している。
これにより第２次共振周波数f2の出力音圧は高く維持で
きる。この発音体を方形波で駆動すると、第１次共振周
波数f1の音圧も高く、第２次共振周波数f2による周波数
f2/3の高音圧部、同じく共鳴周波数f3による周波数f3/3
の高音圧部が形成される。従って、第１次共振周波数f1
近傍で３種類の音を発することも可能であり、複数音の
発生も可能である。
本発明による発音体を電話機用リンガーとして用いる
場合、呼出信号はICを通じ方形波の形で発音体に供給さ
れる。通常の呼出信号は２つの周波数を10Hz前後の周波
数で切替え交互に鳴らす方法が用いられている。このた
め発音体にはこの２つの周波数に相当する周波数に出力
音圧が大きな共振と共鳴を配置する。例えば、呼出信号
として800Hzと1K Hzの２つ周波数を8Hzで切替えて鳴ら
すリンガーの場合、発音体の共振周波数を800Hzに共振
周波数を1K Hzに合わせることによってリンガー音を大
きくするようにしている。
場合、呼出信号はICを通じ方形波の形で発音体に供給さ
れる。通常の呼出信号は２つの周波数を10Hz前後の周波
数で切替え交互に鳴らす方法が用いられている。このた
め発音体にはこの２つの周波数に相当する周波数に出力
音圧が大きな共振と共鳴を配置する。例えば、呼出信号
として800Hzと1K Hzの２つ周波数を8Hzで切替えて鳴ら
すリンガーの場合、発音体の共振周波数を800Hzに共振
周波数を1K Hzに合わせることによってリンガー音を大
きくするようにしている。
最近の電話機はこのリンガー音も切替スイッチにより
使用者の好みの音に合せることができるようになってい
る。この場合、第１の周波数と第２周波数の組合せと、
第２の周波数と第３の周波数の組合せの両者をスイッチ
で切替る方法とられることが多い。従来の発音体ではこ
の３種類の周波数のうち、いずれかの１周波数を犠牲に
していた。本発明の発音体は、３種類の周波数に対応す
ることができる。即ち、第１の周波数は、その３倍の周
波数に共鳴周波数を一致させ、第２の周波数は発音体の
第１次共振周波数に一致させ、第３の周波数はその周波
数の３倍の周波数を発音体の第２次共振周波数に一致さ
せることによってすべての周波数で高い音圧を発するこ
とが可能になる。例えば、第２図中実線で示すように第
１の周波数を800Hz、第２の周波数を1K Hz、第３の周波
数を1.25K Hzとすると、発音体の第１次共振周波数f1を
1K Hzに、共鳴周波数f3を2.4H Hzに、第２次共振周波数
f2を3.75K Hzにする。この場合、駆動回路からの波形は
第３次高周波成分を含むことが必要になる。この発音体
をたとえば、矩形波，三角波，台形波などで鳴らすと第
３図中実線で示すような特性になる。また、マイクロコ
ンピュータなどのデジタル信号を用いて、種々の周波数
の音を発生させることもできる。
使用者の好みの音に合せることができるようになってい
る。この場合、第１の周波数と第２周波数の組合せと、
第２の周波数と第３の周波数の組合せの両者をスイッチ
で切替る方法とられることが多い。従来の発音体ではこ
の３種類の周波数のうち、いずれかの１周波数を犠牲に
していた。本発明の発音体は、３種類の周波数に対応す
ることができる。即ち、第１の周波数は、その３倍の周
波数に共鳴周波数を一致させ、第２の周波数は発音体の
第１次共振周波数に一致させ、第３の周波数はその周波
数の３倍の周波数を発音体の第２次共振周波数に一致さ
せることによってすべての周波数で高い音圧を発するこ
とが可能になる。例えば、第２図中実線で示すように第
１の周波数を800Hz、第２の周波数を1K Hz、第３の周波
数を1.25K Hzとすると、発音体の第１次共振周波数f1を
1K Hzに、共鳴周波数f3を2.4H Hzに、第２次共振周波数
f2を3.75K Hzにする。この場合、駆動回路からの波形は
第３次高周波成分を含むことが必要になる。この発音体
をたとえば、矩形波，三角波，台形波などで鳴らすと第
３図中実線で示すような特性になる。また、マイクロコ
ンピュータなどのデジタル信号を用いて、種々の周波数
の音を発生させることもできる。
以上のように本実施例によれば、第１次共振周波数f1
と、第２次共振周波数f2を有する振動子と、共鳴周波数
f3を有するケースとから成り、前記３周波数が、f3/3＜
f1＜f2/3の関係にすることにより、３種類以上の周波数
の音を大きな音圧で鳴らすことができる。
と、第２次共振周波数f2を有する振動子と、共鳴周波数
f3を有するケースとから成り、前記３周波数が、f3/3＜
f1＜f2/3の関係にすることにより、３種類以上の周波数
の音を大きな音圧で鳴らすことができる。
実施例では圧電形発音体を例に説明したが、電磁形
や、動電形の発音体でも同様の効果が得られるのは明ら
かである。
や、動電形の発音体でも同様の効果が得られるのは明ら
かである。
発明の効果 以上のように本発明によれば、第１次共振周波数f1と
第２次共振周波数f2を有する振動子と、共鳴周波数f3を
有するケースとから成り、前記３周波数を、f3/3＜f1＜
f2/3の関係にすることにより、３種類以上の鳴を大きな
音圧で鳴らすことができるという効果が得られる。
第２次共振周波数f2を有する振動子と、共鳴周波数f3を
有するケースとから成り、前記３周波数を、f3/3＜f1＜
f2/3の関係にすることにより、３種類以上の鳴を大きな
音圧で鳴らすことができるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例による圧電形発音体の構造を
示す断面図、第２図は従来の発音体および本発明による
発音体をそれぞれ正弦波で駆動した場合の音圧周波数特
性を示す図、第３図は従来の発音体および本発明による
発音体をそれぞれ矩形波で駆動した場合の音圧周波数特
性を示す図、第４図は従来の圧電形発音体の構造を示す
断面図である。 1,11……セラミック圧電体、2,12……振動板、3,13……
ケース、5,15……共鳴気室。
示す断面図、第２図は従来の発音体および本発明による
発音体をそれぞれ正弦波で駆動した場合の音圧周波数特
性を示す図、第３図は従来の発音体および本発明による
発音体をそれぞれ矩形波で駆動した場合の音圧周波数特
性を示す図、第４図は従来の圧電形発音体の構造を示す
断面図である。 1,11……セラミック圧電体、2,12……振動板、3,13……
ケース、5,15……共鳴気室。
Claims (1)
- 【請求項１】前面に放音孔を有するケースと、このケー
ス内に収納した圧電振動子とを備え、この圧電振動子は
前記ケースに固定した振動板と、この振動板に接着した
セラミック圧電体とからなり、前記圧電振動子は、第１
次共振周波数f1と第２次共振周波数f2を有し、前記ケー
スは共鳴周波数f3を有し、前記３周波数はf3/3＜f1＜f2
/3の関係にある発音体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256012A JPH0832111B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 発音体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256012A JPH0832111B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 発音体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109700A JPS63109700A (ja) | 1988-05-14 |
| JPH0832111B2 true JPH0832111B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=17286682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256012A Expired - Lifetime JPH0832111B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 発音体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832111B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2388995B (en) * | 2002-05-23 | 2004-06-30 | Gent Ltd | Improvements in and relating to alarms |
| JP5890209B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-03-22 | 京セラ株式会社 | 音響発生装置 |
| JP6775201B2 (ja) * | 2017-05-22 | 2020-10-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 警報音の音響装置及び音響システム |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61256012A patent/JPH0832111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109700A (ja) | 1988-05-14 |
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