JPH0993696A - Electroacoustic transducer - Google Patents

Electroacoustic transducer

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Publication number
JPH0993696A
JPH0993696A JP26773395A JP26773395A JPH0993696A JP H0993696 A JPH0993696 A JP H0993696A JP 26773395 A JP26773395 A JP 26773395A JP 26773395 A JP26773395 A JP 26773395A JP H0993696 A JPH0993696 A JP H0993696A
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JP
Japan
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piezoelectric vibrator
piezoelectric
space
vibrators
closing member
Prior art date
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Application number
JP26773395A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Hayashi
好 典 林
Akira Miki
木 晃 三
Takeshi Matsuyama
山 武 松
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Publication of JPH0993696A publication Critical patent/JPH0993696A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency of a piezoelectric speaker and to extend a reproduction frequency band. SOLUTION: A support rod 44 is fixed upright onto a center axis of a frame 38 and a piezoelectric vibrator 26 with a larger diameter is supported on it. A support rod 52 is fixed upright on an upper face of the piezoelectric vibrator 26 coaxially with the support rod 44 and a piezoelectric vibrator 28 with a small diameter is supported by center support. A space between a circumferential ridge of the piezoelectric vibrator 26 and a frame wall 42 is choked by an edge 46. A space between both the piezoelectric vibrators 26, 28 is choked by a damper 54. A throughhole 58 penetrated through front and rear sides of the piezoelectric vibrator 26 is made to the piezoelectric vibrator 26.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、圧電振動子を用
いた電気音響変換器に関し、電気音響変換効率を向上し
かつ再生周波数帯域を拡大したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroacoustic transducer using a piezoelectric vibrator, which improves electroacoustic conversion efficiency and expands a reproduction frequency band.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電振動子を用いた従来の電気音響変換
器を図2に示す。この電気音響変換器10は、円形の圧
電振動子12を具えている。圧電振動子12は、Cu−
Zn,42%Ni−Fe,Al等の金属あるいはプラス
チック等で構成された振動板14の片面(または両面)
の中央部に、PZT等の圧電セラミックス等で構成され
た圧電体16を接着剤等で貼り合わせて構成されてい
る。圧電振動子12は、円筒形のケース18内に収容さ
れて、ケース18の内周面に周辺支持によって固定され
ている。圧電振動子12とケース底面18aとの間には
共鳴ボックス20が形成され、ケース底面18aの中央
部には透孔22が形成されている。
2. Description of the Related Art A conventional electroacoustic transducer using a piezoelectric vibrator is shown in FIG. The electroacoustic transducer 10 includes a circular piezoelectric vibrator 12. The piezoelectric vibrator 12 is Cu-
One side (or both sides) of the diaphragm 14 made of metal such as Zn, 42% Ni-Fe, Al, or plastic.
A piezoelectric body 16 made of piezoelectric ceramics such as PZT is attached to the central portion of with a bonding agent or the like. The piezoelectric vibrator 12 is housed in a cylindrical case 18, and is fixed to the inner peripheral surface of the case 18 by peripheral support. A resonance box 20 is formed between the piezoelectric vibrator 12 and the case bottom surface 18a, and a through hole 22 is formed in the center of the case bottom surface 18a.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】圧電振動子の場合、高
次の共振が可聴帯域内に存在するので、周波数特性はい
くつもピークを持ったものとなる。このため、圧電スピ
ーカとして使用するにはピークを目立たなくすることが
重要であり、従来においては圧電振動子に大型の制振材
を取り付けて、ピークをできるだけ抑え込むことにより
これを実現していた。このため、従来の圧電スピーカは
電気音響変換効率が低い(約1%以下)ものとなってい
た。また、特に低音域(200Hz以下)の音圧レベル
が低く、再生周波数帯域が狭かった。
In the case of a piezoelectric vibrator, since higher-order resonance exists in the audible band, the frequency characteristic has several peaks. For this reason, it is important to make the peak inconspicuous in order to use it as a piezoelectric speaker. In the past, this was achieved by attaching a large damping material to the piezoelectric vibrator and suppressing the peak as much as possible. Therefore, the conventional piezoelectric speaker has a low electroacoustic conversion efficiency (about 1% or less). In addition, the sound pressure level was particularly low in the low sound range (200 Hz or less), and the reproduction frequency band was narrow.

【0004】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、電気音響変換効率が高く、また再生周波
数帯域が広く、低音域の音圧レベルの増大も容易な電気
音響変換器を提供しようとするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and provides an electroacoustic transducer which has a high electroacoustic conversion efficiency, a wide reproduction frequency band, and can easily increase the sound pressure level in the low sound range. Is what you are trying to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、ベース部材
上に剛性を有する支持棒を立設固定し、この支持棒の軸
方向の異なる位置に、面の大きさが互いに異なりこれに
より共振周波数が互いに異なる複数の圧電振動子を音の
放射方向に向かって大型のものから順に並べて、当該各
圧電振動子の面の中央部を当該支持棒にそれぞれ直角に
固定することにより、当該各圧電振動子を前記支持棒に
同軸上に固定支持するようにしている。これによれば、
共振周波数が互いに異なる複数の圧電振動子を同軸上に
支持点を持つように配置したので、相互に共振点を補間
し合い、周波数‐音圧レベル特性を全体で平均化する作
用が得られる。また、面の大きさが異なる複数の圧電振
動子を音の放射方向に向かって小型となる順に並べたの
で、同軸上に配置したにもかかわらず、いずれの圧電振
動子も少なくとも一部の面が音の放射方向に露出し、各
圧電振動子から放射される音を効率よく外部に放射する
ことができる。したがって、従来のように共振のピーク
を大きく抑制する必要がなくなるので、効率が向上する
とともに、低域の音圧レベルが上がり再生周波数帯域を
拡大することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a supporting rod having rigidity is erected and fixed on a base member, and at different positions in the axial direction of the supporting rod, the sizes of surfaces are different from each other, whereby the resonance frequency is increased. By arranging a plurality of piezoelectric vibrators different from each other in order from the large one in the sound emission direction, and fixing the central portions of the surfaces of the respective piezoelectric vibrators to the support rods at right angles, respectively. The child is coaxially fixedly supported by the support rod. According to this,
Since the plurality of piezoelectric vibrators having different resonance frequencies are coaxially arranged so as to have the support points, the resonance points are interpolated with each other and the frequency-sound pressure level characteristics are averaged as a whole. Moreover, since a plurality of piezoelectric vibrators having different surface sizes are arranged in the order of decreasing size in the sound emission direction, any piezoelectric vibrator has at least a part of the surface even though the piezoelectric vibrators are arranged coaxially. Are exposed in the sound emission direction, and the sound emitted from each piezoelectric vibrator can be efficiently emitted to the outside. Therefore, it is not necessary to greatly suppress the resonance peak as in the conventional case, so that the efficiency can be improved and the sound pressure level in the low frequency band can be increased to expand the reproduction frequency band.

【0006】また、この発明によれば、前記複数の圧電
振動子のうち相互に隣接する2個の圧電振動子の間の空
間は、相対的に小型の方の圧電振動子の周縁部と相対的
に大型の方の圧電振動子の前面との間に可撓性を有し音
響抵抗が比較的大きな材料で構成された第1の閉塞部材
を連結して包囲した状態に塞ぎ、最も大型の圧電振動子
の背面側の空間は、その周縁部と前記ベース部材との間
に可撓性を有し音響抵抗が比較的大きな材料で構成され
た第2の閉塞部材を連結して包囲した状態に塞ぐように
している。これにより各圧電振動子の背面の逆位相の音
が前面に回り込んで前面から放射される音を打ち消すの
が防止される。この場合、第1の閉塞部材で包囲された
空間に面する相対的に大型の方の圧電振動子の一部にそ
の表裏面に貫通する透孔を開設することにより、相対的
に小型の方の圧電振動子の逆位相音圧をこの透孔を通し
て前記相対的に大型の方の圧電振動子の背面側の空間に
放出することができる。また、第1の閉塞部材を制振材
料で構成することにより、当該第1の閉塞部材で相互に
連結される2個の圧電振動子の余分な共振を当該第1の
閉塞部材で最適な状態に調整することができる。
Further, according to the present invention, the space between the two piezoelectric vibrators adjacent to each other among the plurality of piezoelectric vibrators is relative to the peripheral portion of the relatively small piezoelectric vibrator. The first occluding member made of a material having flexibility and a relatively large acoustic resistance is connected between the front surface of the larger piezoelectric vibrator and the first occluding member to close and close the first occluding member. A state in which the space on the back surface side of the piezoelectric vibrator is connected and surrounded by a second closing member made of a material having flexibility and a relatively large acoustic resistance between the peripheral portion and the base member. I am trying to close it. This prevents the sound of the opposite phase on the back surface of each piezoelectric vibrator from wrapping around to the front surface and canceling the sound emitted from the front surface. In this case, by forming a through hole penetrating the front and back sides of a part of the relatively large piezoelectric vibrator facing the space surrounded by the first closing member, the relatively small one is formed. The anti-phase sound pressure of the piezoelectric vibrator can be discharged to the space on the back side of the relatively large piezoelectric vibrator through the through hole. Further, by constructing the first closing member with the vibration damping material, the extra resonance of the two piezoelectric vibrators connected to each other by the first closing member is in an optimum state with the first closing member. Can be adjusted to.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1に示
す。(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図で
ある。この電気音響変換器(圧電スピーカ)24は、径
の異なる2個の円形の圧電振動子26,28を具えてい
る。圧電振動子26は大径(例えば直径100mm)のも
ので、口径や振動子の質量、剛性等を調整して、比較的
低音域を再生するように設定されている。圧電振動子2
6は、Cu−Zn,42%Ni−Fe,Al等の金属あ
るいはプラスチック等で構成された振動板30の片面
(または両面)の中央にPZT等の圧電セラミックス等
で構成された圧電体32を接着剤等で貼り合わせて構成
されている。圧電振動子28は小径(例えば直径70m
m)のもので、比較的高音域を再生する。圧電振動子2
8もCu−Zn,42%Ni−Fe,Al等の金属ある
いはプラスチック等で構成された振動板34の片面(ま
たは両面)の中央にPZT等の圧電セラミックス等で構
成された圧電体36を接着剤等で貼り合わせて構成され
ている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. (A) is a plan view, and (b) is an AA cross-sectional view of (a). The electroacoustic transducer (piezoelectric speaker) 24 includes two circular piezoelectric vibrators 26 and 28 having different diameters. The piezoelectric vibrator 26 has a large diameter (for example, a diameter of 100 mm), and is set so as to reproduce a relatively low sound range by adjusting the diameter, the mass and rigidity of the vibrator. Piezoelectric vibrator 2
Reference numeral 6 denotes a piezoelectric body 32 made of piezoelectric ceramics such as PZT in the center of one side (or both sides) of a diaphragm 30 made of metal such as Cu-Zn, 42% Ni-Fe, Al or plastic. It is configured by bonding with an adhesive or the like. The piezoelectric vibrator 28 has a small diameter (for example, a diameter of 70 m).
m), which reproduces relatively high frequencies. Piezoelectric vibrator 2
8 also adheres a piezoelectric body 36 made of piezoelectric ceramics such as PZT to the center of one side (or both sides) of a diaphragm 34 made of metal such as Cu-Zn, 42% Ni-Fe, Al or plastic. It is configured by pasting with an agent or the like.

【0008】電気音響変換器24は、ベース部材として
フレーム38を有している。フレーム38は金属あるい
はプラスチック製で円形の緩いすりばち状に形成されて
いる。フレーム38の中央部には、円柱状の台座40が
形成されている。フレーム38の周縁部には切り立った
壁部42が一体で形成されている。台座40上には、フ
レーム38の中心軸Oに沿って、硬質プラスチック製等
の丸棒で構成された支持棒44が接着剤で立設固定され
ている。
The electroacoustic transducer 24 has a frame 38 as a base member. The frame 38 is made of metal or plastic and is formed in the shape of a circular loose skirt. A columnar pedestal 40 is formed in the center of the frame 38. A vertical wall 42 is integrally formed on the peripheral edge of the frame 38. On the pedestal 40, along the central axis O of the frame 38, a support rod 44 made of a round rod made of hard plastic or the like is erected and fixed by an adhesive.

【0009】壁部42の頂部には、リング状に形成され
たエッジ46の外周縁部が接着剤で取り付けられてい
る。エッジ46は、可撓性を有し音響抵抗が比較的大き
な材料として、発泡ウレタン、ゴム等の材料で構成さ
れ、この材料を、リングの中心軸を通る平面で切断した
断面形状が円弧状あるいは波状等の湾曲形状に成形して
構成されている。エッジ46で囲まれた中央開口部には
圧電振動子26が配置され、エッジ46の内周縁部と圧
電振動子26の外周縁部とを接着剤で接合することによ
り、エッジ46と圧電振動子26は接合されている。こ
の状態でエッジ46は第2の閉塞部材を構成し、上述し
たベース部材としてのフレーム38と協働して、圧電振
動子26の背面側の空間48を外部空間50に対し塞い
だ状態(完全に密閉した状態に限らず、エッジ46を構
成する材料中の気泡を通して多少の空気の出入りがある
状態や、フレーム38にその表裏面に貫通する透孔を形
成して、この透孔を通して空気の出入りがある状態を含
む(電気音響変換器24を単体で用いる場合はフレーム
38に透孔を形成せず背後空間48と外部空間50とを
分離した方がよいが、スピーカボックスに取り付けて使
用する場合はフレーム38に透孔を形成して、フレーム
38に支持機能のみ持たせるようにしてもよい。)。)
に保持している。支持棒44の頂部には、圧電振動子2
6の背面中央部が接着剤で固定されている。
An outer peripheral edge of a ring-shaped edge 46 is attached to the top of the wall 42 with an adhesive. The edge 46 is made of a material such as urethane foam or rubber as a material having flexibility and a relatively large acoustic resistance. The material is cut along a plane passing through the center axis of the ring to form an arc shape or a cross section. It is configured by being formed into a curved shape such as a wavy shape. The piezoelectric vibrator 26 is disposed in the central opening surrounded by the edge 46, and the inner peripheral edge portion of the edge 46 and the outer peripheral edge portion of the piezoelectric vibrator 26 are bonded with an adhesive to thereby form the edge 46 and the piezoelectric vibrator. 26 is joined. In this state, the edge 46 constitutes a second closing member, and cooperates with the frame 38 as a base member described above to close the space 48 on the back side of the piezoelectric vibrator 26 to the external space 50 (completely). Not only the airtight state, but also a state in which some air flows in and out through the air bubbles in the material forming the edge 46, or a through hole is formed in the front and back surfaces of the frame 38, and air is passed through this through hole. Including entry and exit (when the electroacoustic transducer 24 is used alone, it is better not to form a through hole in the frame 38 and separate the rear space 48 and the external space 50, but it is used by being attached to a speaker box. In this case, a through hole may be formed in the frame 38 so that the frame 38 has only a supporting function.)
Holding. At the top of the support rod 44, the piezoelectric vibrator 2
The center of the back surface of 6 is fixed with an adhesive.

【0010】圧電振動子26の上面の中央部には、支持
棒44と同軸上に支持棒52が接着剤で固定されてい
る。支持棒52の頂部には、圧電振動子28の背面中央
部が接着剤で固定されている。圧電振動子26の上面に
は、圧電体36よりも外側の振動板34の部分に、支持
棒52の位置を中心軸とする円筒状のダンパ54が接着
剤で固定されている。ダンパ54は可撓性を有し音響抵
抗が比較的大きな制振材料として、スポンジ(発泡ウレ
タン等)等で構成されている。ダンパ54の頂部付近の
内周面には、圧電振動子28の周縁部が接着剤で固定さ
れている。この状態でダンパ54は第1の閉塞部材を構
成し、圧電振動子28の背面側の空間56を外部空間5
0に対し塞いだ状態(完全に密封した状態に限らず、ダ
ンパ54を構成する材料中の気泡を通して多少の空気の
出入りがある状態を含む。)に保持している。圧電振動
子26の振動板30の部分であって、ダンパ54によっ
て囲まれた空間56に面する部分には、その表裏面に貫
通する複数の透孔58が、中心軸Oの周りに等間隔で形
成されている。この透孔58は、圧電振動子28の逆位
相音圧を圧電振動子26の背面側の空間48に放出する
働きをする。
At the center of the upper surface of the piezoelectric vibrator 26, a support rod 52 is fixed by an adhesive coaxially with the support rod 44. The central portion of the back surface of the piezoelectric vibrator 28 is fixed to the top of the support rod 52 with an adhesive. On the upper surface of the piezoelectric vibrator 26, a cylindrical damper 54 whose central axis is the position of the support rod 52 is fixed to the vibration plate 34 outside the piezoelectric body 36 with an adhesive. The damper 54 is made of sponge (such as urethane foam) or the like as a vibration damping material having flexibility and relatively large acoustic resistance. The peripheral edge of the piezoelectric vibrator 28 is fixed to the inner peripheral surface near the top of the damper 54 with an adhesive. In this state, the damper 54 constitutes the first closing member, and the space 56 on the back surface side of the piezoelectric vibrator 28 is connected to the external space 5.
0 is maintained in a closed state (not limited to a completely sealed state, but includes a state in which some air flows in and out through bubbles in the material forming the damper 54). In the portion of the vibration plate 30 of the piezoelectric vibrator 26, which faces the space 56 surrounded by the damper 54, a plurality of through holes 58 penetrating the front and back surfaces thereof are equally spaced around the central axis O. Is formed by. The through hole 58 serves to release the antiphase sound pressure of the piezoelectric vibrator 28 to the space 48 on the back side of the piezoelectric vibrator 26.

【0011】以上の構成によれば、2個の圧電振動子2
6,28は、支持棒44,52によって、同軸上に中央
支持で支持される。この状態で各圧電振動子26,28
から出ているリード線(各振動子の一部に穴をあけ背面
側へ引き出すと共に、振動子貫通部分は接着材で充填固
定される)を共通の音源に同一極性で接続して、両圧電
振動子26,28を並列駆動すると、各圧電振動子2
6,28はその中央部が振動の節部となり、周縁部が上
下方向に撓んで振動し、音を前方(矢印B方向)に放射
する。各圧電振動子26,28の駆動形式は、同一アン
プによる並列駆動でも良いし、帯域別アンプによる駆動
でも良い。大径の圧電振動子26は比較的低音域を再生
し、小径の圧電振動子28は比較的高音域を再生する。
この場合、圧電振動子26,28は同軸上に重なって配
置されているが、音の放射方向Bに向かって大径の圧電
振動子26から小径の圧電振動子28へと順に配置され
ているので、いずれの圧電振動子26,28も少なくと
も一部の面が音の放射方向に露出し、各圧電振動子2
6,28から放射される音を効率よく外部に放出するこ
とができる。大径の圧電振動子26上の小径の圧電振動
子28は、ダンパ54が完全なる振動吸収体ではないの
で結果的に大径の圧電振動子26からの低域振動を受け
て少なからず振動するので、全体としてみれば大径の圧
電振動子26の担う低音域の音も充分な効率で放射でき
るのである。
According to the above configuration, the two piezoelectric vibrators 2
6, 28 are coaxially and centrally supported by support rods 44, 52. In this state, each piezoelectric vibrator 26, 28
Connect the lead wires (from which a hole is made in each vibrator and pull out to the back side, and the vibrator penetrating part is filled and fixed with an adhesive) to a common sound source with the same polarity When the vibrators 26 and 28 are driven in parallel, each piezoelectric vibrator 2
6, 28, the central portion thereof serves as a vibration node portion, and the peripheral edge portion bends in the vertical direction to vibrate and radiate sound forward (direction of arrow B). The piezoelectric vibrators 26 and 28 may be driven in parallel by the same amplifier or may be driven by band-specific amplifiers. The large-diameter piezoelectric vibrator 26 reproduces a relatively low sound range, and the small-diameter piezoelectric vibrator 28 reproduces a relatively high sound range.
In this case, the piezoelectric vibrators 26 and 28 are coaxially overlapped with each other, but in the sound emission direction B, the piezoelectric vibrators 26 having a larger diameter are arranged in order from the piezoelectric vibrators 28 having a smaller diameter. Therefore, at least a part of the surface of each of the piezoelectric vibrators 26 and 28 is exposed in the sound radiation direction, and
The sound radiated from 6, 28 can be efficiently emitted to the outside. The small-diameter piezoelectric vibrator 28 on the large-diameter piezoelectric vibrator 26 vibrates to a large extent due to the low-frequency vibration from the large-diameter piezoelectric vibrator 26 because the damper 54 is not a complete vibration absorber. Therefore, as a whole, it is possible to radiate the sound in the low frequency range, which the piezoelectric vibrator 26 having a large diameter takes, with sufficient efficiency.

【0012】両圧電振動子26が駆動されているとき、
エッジ46は、圧電振動子26の周縁部の上下方向の振
動を許容しつつ、圧電振動子26の背面側の空間48を
外部空間50に対して塞いで、圧電振動子26の背面側
の逆位相音圧が前面側に回り込むのを阻止する。また、
ダンパ54は、圧電振動子28の周縁部の上下方向の振
動を許容しつつ、圧電振動子28の背面側の空間56を
外部空間50に対して塞いで、圧電振動子28の背面側
の逆位相音圧が前面側に回り込むのを阻止する。圧電振
動子28の背面側の逆位相音圧は、圧電振動子26に形
成された透孔58を通して圧電振動子26の背面側の空
間48に放出される。また、ダンパ54は、両圧電振動
子26,28に作用して、共振点のピークを適度に抑え
て、極端な不要振動を抑制して聴感上の音質を改善する
働きをする。すなわち、このダンパ54は、共振点のピ
ークを完全に抑制するためのものではなく、音質との関
係で適切なダンプを行なうためのものである。
When both piezoelectric vibrators 26 are driven,
The edge 46 closes the space 48 on the back side of the piezoelectric vibrator 26 with respect to the external space 50 while allowing the vertical vibration of the peripheral portion of the piezoelectric vibrator 26, and reverses the back side of the piezoelectric vibrator 26. It prevents the phase sound pressure from wrapping around to the front side. Also,
The damper 54 closes the space 56 on the back surface side of the piezoelectric vibrator 28 with respect to the external space 50 while permitting vertical vibration of the peripheral edge portion of the piezoelectric vibrator 28, and reverses the back surface side of the piezoelectric vibrator 28. It prevents the phase sound pressure from wrapping around to the front side. The opposite-phase sound pressure on the back surface side of the piezoelectric vibrator 28 is released to the space 48 on the back surface side of the piezoelectric vibrator 26 through the through hole 58 formed in the piezoelectric vibrator 26. Further, the damper 54 acts on both the piezoelectric vibrators 26 and 28, and appropriately suppresses the peak of the resonance point, suppresses excessive unnecessary vibration, and functions to improve the audible sound quality. That is, the damper 54 is not for completely suppressing the peak of the resonance point, but for appropriately dumping in relation to the sound quality.

【0013】2個の圧電振動子26,28は径が異なる
ため共振周波数が互いに異なっている。圧電振動子2
6,28の直径をそれぞれ100mm、70mmとし、振動
板30,34を42%Ni−Feで構成し、圧電体3
2,36をPZTで構成した時の各圧電振動子26,2
8の周波数‐インピーダンス特性を図3に示す。これに
よれば、共振周波数が互いに異なっているため、相互に
共振点を補間し合い、共振点の間隔が短くなる。このた
め、両圧電振動子26,28を共通の音源で同時駆動す
ることにより、共振点ピークを目立たなくすることがで
きる。したがって、ダンパ54による共振点ピークの抑
制量は少な目ですみ、電気音響変換効率を数%〜十数%
に改善することができる。
Since the two piezoelectric vibrators 26 and 28 have different diameters, their resonance frequencies are different from each other. Piezoelectric vibrator 2
The diameters of 6, 28 are 100 mm and 70 mm, respectively, and the vibrating plates 30, 34 are made of 42% Ni-Fe.
Piezoelectric vibrators 26, 2 when 2, 36 are made of PZT
The frequency-impedance characteristic of No. 8 is shown in FIG. According to this, since the resonance frequencies are different from each other, the resonance points are mutually interpolated, and the interval between the resonance points becomes short. Therefore, the resonance point peak can be made inconspicuous by simultaneously driving both piezoelectric vibrators 26 and 28 with a common sound source. Therefore, the amount of suppression of the resonance point peak by the damper 54 can be small, and the electroacoustic conversion efficiency can be increased from several% to several tens%.
Can be improved.

【0014】上記の設計の下での図1の電気音響変換器
24の周波数‐電気音響変換効率特性を図4に太線で示
す。縦軸の効率を見ると従来のダイナミックスピーカは
全帯域で0.13%以下であるのに対し、図1の電気音
響変換器24は平均して0.2%以上6.0%以下とな
っているのが判る。図4中細線は直径100mmのダイナ
ミックスピーカの効率を示したものである。また、同電
気音響変換器24の音圧‐周波数特性を図5に太線で示
す。図5中細線は従来の圧電スピーカの音圧‐周波数特
性を示したものである。尚、図4、図5とも、JIS標
準箱を使用して、無響室で1V入力、1m点で測定した
結果を示す。図5によれば、この発明による電気音響変
換器24は、従来の圧電スピーカに比べて全体的に音圧
レベルが高く、かつ再生周波数帯域が広く、特に低域側
に伸びて、従来の圧電スピーカでは不可能であった20
0Hz以下も再生可能になっている。低域側での音圧レ
ベルの向上は、振動子の帯域毎の専用化に伴い実現可能
となった、低域振動子の大口径化と最低共振周波数を低
下させたことによるものである。
The frequency-electroacoustic conversion efficiency characteristic of the electroacoustic converter 24 of FIG. 1 under the above design is shown by the bold line in FIG. Looking at the efficiency on the vertical axis, the conventional dynamic speaker has a band width of 0.13% or less, while the electroacoustic transducer 24 of FIG. 1 has an average of 0.2% or more and 6.0% or less. You can see that The thin line in FIG. 4 shows the efficiency of a dynamic speaker having a diameter of 100 mm. Further, the sound pressure-frequency characteristic of the electroacoustic transducer 24 is shown by the thick line in FIG. The thin line in FIG. 5 shows the sound pressure-frequency characteristic of the conventional piezoelectric speaker. 4 and 5 show the results measured at 1 V input and 1 m point in an anechoic chamber using a JIS standard box. According to FIG. 5, the electro-acoustic transducer 24 according to the present invention has a higher sound pressure level as a whole and a wider reproduction frequency band than the conventional piezoelectric speaker. It was impossible with speakers 20
Reproduction is possible even below 0 Hz. The improvement of the sound pressure level on the low frequency side is due to the increase in the diameter of the low frequency oscillator and the reduction of the minimum resonance frequency, which was made possible by the specialization of each frequency band of the oscillator.

【0015】尚、前記実施の形態では支持棒44,52
を別々に構成したが、1本の連続した棒で形成して、圧
電振動子26の中心部に表裏面に貫通する透孔を形成し
て、そこに支持棒を差し込んで、支持棒の途中の位置に
圧電振動子26を接着剤等で固定し、支持棒の頂部に圧
電振動子28を接着剤等で固定することもできる。ま
た、前記実施の形態では、2個の圧電振動子を配置する
場合について説明したが、3個以上の圧電振動子を配置
することもできる。その場合も、音の放射方向に向か
い、大径のものから小径のものへと順に並べて配置す
る。また、各圧電振動子相互間にダンパ(第1の閉塞部
材、制振材料)を配置する。また、最も前方に配置され
る圧電振動子以外には透孔を形成して、各圧電振動子の
逆位相音圧をこの透孔を通して透孔の背後側の空間に放
出する。
In the above embodiment, the support rods 44 and 52 are used.
However, it is formed by one continuous rod, a through hole penetrating the front and back surfaces is formed in the central portion of the piezoelectric vibrator 26, and the support rod is inserted into the through hole. It is also possible to fix the piezoelectric vibrator 26 at the position of 1 by an adhesive or the like and fix the piezoelectric vibrator 28 at the top of the support rod by an adhesive or the like. Further, in the above embodiment, the case where two piezoelectric vibrators are arranged has been described, but three or more piezoelectric vibrators may be arranged. Also in this case, the large diameter ones are arranged in order from the small diameter one in the sound emission direction. Further, a damper (first blocking member, damping material) is arranged between the piezoelectric vibrators. In addition, a through hole is formed in addition to the piezoelectric vibrator arranged at the frontmost position, and the anti-phase sound pressure of each piezoelectric vibrator is emitted to the space behind the through hole through this through hole.

【0016】また、前記実施例では圧電振動子を円形に
構成したが、これに限らず、楕円形、四角形等に構成す
ることもできる。その場合も、音の放射方向に向かい大
径(大型)のものから小径(小型)のものへと順に並べ
て配置する。また、各圧電振動子を相似形状とするのが
望ましい。
Further, although the piezoelectric vibrator is formed in a circular shape in the above-described embodiment, the shape is not limited to this, and it may be formed in an oval shape, a square shape, or the like. Also in that case, the large diameter (large size) to the small diameter (small size) are arranged side by side in the sound emission direction. Further, it is desirable that the piezoelectric vibrators have similar shapes.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、効率がよく、再生周波数帯域が広い圧電スピーカを
構成することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to construct a piezoelectric speaker which is efficient and has a wide reproduction frequency band.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態を示す平面図およびそ
のA−A断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention and an AA cross-sectional view thereof.

【図2】 圧電振動子を用いた従来の電気音響変換器を
示す平面図およびそのA−A断面図である。
2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view taken along the line AA of a conventional electroacoustic transducer using a piezoelectric vibrator.

【図3】 図1の圧電振動子26,28の周波数‐イン
ピーダンス特性図である。
3 is a frequency-impedance characteristic diagram of the piezoelectric vibrators 26 and 28 of FIG.

【図4】 図1の電気音響変換器24の周波数‐電気音
響変換効率特性図である。
4 is a frequency-electroacoustic conversion efficiency characteristic diagram of the electroacoustic converter 24 of FIG.

【図5】 図1の電気音響変換器24の周波数‐音圧特
性図である。
5 is a frequency-sound pressure characteristic diagram of the electroacoustic transducer 24 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

24 電気音響変換器 26 圧電振動子(大型) 28 圧電振動子(小型) 38 フレーム(ベース部材) 44,52 支持棒 46 エッジ(第2の閉塞部材) 48 空間(最も大型の圧電振動子の背面側の空間、相
対的に大型の方の圧電振動子の背面側の空間) 54 ダンパ(第1の閉塞部材) 56 空間(2個の圧電振動子の間の空間) 58 透孔
24 Electroacoustic Transducer 26 Piezoelectric Vibrator (Large) 28 Piezoelectric Vibrator (Small) 38 Frame (Base Member) 44, 52 Support Rod 46 Edge (Second Closing Member) 48 Space (Back of Largest Piezoelectric Vibrator Side space, the space on the back side of the relatively large piezoelectric vibrator) 54 damper (first closing member) 56 space (space between two piezoelectric vibrators) 58 through hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベース部材上に剛性を有する支持棒を立設
固定し、 この支持棒の軸方向の異なる位置に、面の大きさが互い
に異なりこれにより共振周波数が互いに異なる複数の圧
電振動子を音の放射方向に向かって大型のものから順に
並べて、当該各圧電振動子の面の中央部を当該支持棒に
それぞれ直角に固定することにより、当該各圧電振動子
を前記支持棒に同軸上に固定支持し、 前記複数の圧電振動子のうち相互に隣接する2個の圧電
振動子の間の空間は、相対的に小型の方の圧電振動子の
周縁部と相対的に大型の方の圧電振動子の前面との間に
可撓性を有し音響抵抗が比較的大きな材料で構成された
第1の閉塞部材を連結して包囲した状態に塞ぎ、 最も大型の圧電振動子の背面側の空間は、その周縁部と
前記ベース部材との間に可撓性を有し音響抵抗が比較的
大きな材料で構成された第2の閉塞部材を連結して包囲
した状態に塞いでなる電気音響変換器。
1. A plurality of piezoelectric vibrators in which a supporting rod having rigidity is erected and fixed on a base member, and surface sizes are different at different positions in the axial direction of the supporting rod, and thereby resonance frequencies are different from each other. Are arranged in order from the larger one toward the sound emission direction, and the respective piezoelectric vibrators are coaxially attached to the support bar by fixing the central portions of the surfaces of the piezoelectric vibrators to the support bar at right angles. The space between the two piezoelectric vibrators adjacent to each other among the plurality of piezoelectric vibrators is fixedly supported by the peripheral part of the relatively small piezoelectric vibrator and the space of the larger piezoelectric vibrator. The back side of the largest piezoelectric vibrator is closed by connecting the first closing member made of a material having a relatively large acoustic resistance to the front surface of the piezoelectric vibrator and connecting and surrounding it. The space is flexible between its peripheral edge and the base member. Electroacoustic transducer comprising blocking state in which the acoustic resistance is surrounded by connecting a second closure member made of a relatively large material comprising.
【請求項2】前記第1の閉塞部材で包囲された空間に面
する相対的に大型の方の圧電振動子の一部にその表裏面
に貫通する透孔を開設することにより、相対的に小型の
方の圧電振動子の逆位相音圧をこの透孔を通して前記相
対的に大型の方の圧電振動子の背面側の空間に放出して
なる請求項1記載の電気音響変換器。
2. A relatively large piezoelectric vibrator facing a space surrounded by the first closing member is provided with a through-hole penetrating the front and back surfaces thereof, thereby relatively forming the piezoelectric vibrator. The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the anti-phase sound pressure of the smaller piezoelectric vibrator is emitted to the space on the back side of the relatively larger piezoelectric vibrator through the through hole.
【請求項3】前記第1の閉塞部材が制振材料で構成さ
れ、当該第1の閉塞部材で相互に連結される2個の圧電
振動子の余分な共振を当該第1の閉塞部材で調整してな
る請求項1または2記載の電気音響変換器。
3. The first closing member is made of a vibration damping material, and extra resonance of two piezoelectric vibrators connected to each other by the first closing member is adjusted by the first closing member. The electroacoustic transducer according to claim 1 or 2.
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