JPS5829677Y2 - Piezoelectric ceramic electroacoustic transducer - Google Patents
Piezoelectric ceramic electroacoustic transducerInfo
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- JPS5829677Y2 JPS5829677Y2 JP15164979U JP15164979U JPS5829677Y2 JP S5829677 Y2 JPS5829677 Y2 JP S5829677Y2 JP 15164979 U JP15164979 U JP 15164979U JP 15164979 U JP15164979 U JP 15164979U JP S5829677 Y2 JPS5829677 Y2 JP S5829677Y2
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- piezoelectric ceramic
- piezoelectric
- piezoelectric bimorph
- electroacoustic transducer
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は圧電セラミックを使用した電気音響変換器の
構造に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to the structure of an electroacoustic transducer using piezoelectric ceramic.
圧電セラ□ツクは周知のようにセラミックの厚さ方向に
直流電圧を印加することによって、各分域の分極方向を
そろえる分極操作を行うことにより圧電体としての作用
を呈するものである。As is well known, a piezoelectric ceramic acts as a piezoelectric body by applying a DC voltage in the thickness direction of the ceramic to perform a polarization operation that aligns the polarization direction of each domain.
そして当該圧電セラミックの厚さ方向に電界を加えるこ
とによりNその形状が変化(特に厚さ方向と直角方向の
伸び縮み)シ、電気機械変換を行う。By applying an electric field in the thickness direction of the piezoelectric ceramic, the shape of N changes (particularly expansion and contraction in the direction perpendicular to the thickness direction) and electromechanical conversion is performed.
このような圧電セラ□ツクを電気音響変換器として利用
するには、前記厚さ方向と直角方向の伸び、縮みでは変
換効率が極めて小さいため、これを面方向の振動に変換
する必要がある。In order to utilize such a piezoelectric ceramic as an electroacoustic transducer, it is necessary to convert this into vibration in the plane direction, since the conversion efficiency is extremely low when the expansion and contraction occur in the direction perpendicular to the thickness direction.
このような目的に応じて第1図aに示すように2枚の圧
電セラミック素板1a、1bをその同極面を対向せしめ
て固着したバイモルフ型圧電セラミック(以下単に圧電
バイモルフと記す)や、第1図すに示すように、圧電セ
ラ□ツク素板1aを伸縮の小さい金属(真鍮等)2に固
着した構成のものがある。For this purpose, as shown in FIG. 1a, there is a bimorph type piezoelectric ceramic (hereinafter simply referred to as piezoelectric bimorph), which is made by fixing two piezoelectric ceramic blank plates 1a and 1b with their same polar surfaces facing each other, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, there is a structure in which a piezoelectric ceramic plate 1a is fixed to a metal 2 (such as brass) with little expansion and contraction.
第1図aに示す圧電バイモルフ型において素板1aの上
面と1bの下面に形成された電極にたとえば正の信号を
印加すると、上側の素板1aは伸びる方向に、下側の素
板1bは縮む方向に変形する。In the piezoelectric bimorph type shown in FIG. 1a, when a positive signal is applied to the electrodes formed on the upper surface of the blank plate 1a and the lower surface of 1b, for example, the upper blank plate 1a will extend in the direction of extension, and the lower blank plate 1b will Deforms in the direction of shrinkage.
この相対する変形によって圧電バイモルフはその中央部
が湾曲するように変形する。Due to this opposing deformation, the piezoelectric bimorph is deformed so that its central portion is curved.
(図中一点鎖線で示す)。(Indicated by a dashed line in the figure).
逆に負の信号が印加した場合、逆の伸縮が起って、逆方
向に湾曲する。Conversely, if a negative signal is applied, the opposite expansion and contraction will occur, causing curvature in the opposite direction.
この湾曲の大きさ、方向によって入力信号に対応した音
波を大気中に放射する。Depending on the magnitude and direction of this curvature, a sound wave corresponding to the input signal is emitted into the atmosphere.
又第1図すに示すものにおいても、伸縮の極めて小さい
金属板2に固着された圧電セラミック素板1aが入力信
号に対して伸縮する結果、中央部が湾曲するように変形
し、大気中に音波を放射する。Also, in the case shown in Fig. 1, the piezoelectric ceramic base plate 1a fixed to the metal plate 2, which has extremely low expansion and contraction, expands and contracts in response to the input signal, and as a result, the central part deforms in a curved manner, causing it to leak into the atmosphere. Emit sound waves.
このような圧電バイモルフ、あるいは圧電セラミックを
金属板に固着した構成のものを振動体として使用する場
合、第2図に示すように通常その周辺部を固定すること
により支持されている。When such a piezoelectric bimorph or a piezoelectric ceramic having a structure fixed to a metal plate is used as a vibrating body, it is usually supported by fixing its peripheral portion as shown in FIG.
しかるに、このような支持構造においては、たとえば圧
電バイモルフについて説明すると(第1図すの構成のも
のについても同一である。However, in such a support structure, for example, a piezoelectric bimorph will be explained (the same applies to the structure shown in FIG. 1).
)、伸びる方向に変形する圧電セラミック素板に対して
その変形は自由であるが、縮む方向の変形に対してはそ
の周辺部が固定されているので理論上から言うと縮まな
い事になり湾曲運動を呈しないことになる。), the piezoelectric ceramic blank is free to deform in the direction of elongation, but when it deforms in the direction of contraction, its periphery is fixed, so theoretically speaking, it will not shrink and it will curve. This results in no movement.
しかし実際上は固定部に多少のコンプライアンスが介在
するので、湾曲運動に行なうが1その湾曲の割合が抑制
される事になる。However, in reality, there is some degree of compliance in the fixed portion, so the rate of curvature is suppressed even though the curving movement is performed.
したがって、上記のごとく、周辺部を固定して支持する
ことは音響輻射能率から考えると好ましくない支持構造
であることが分る。Therefore, as described above, it can be seen that supporting the peripheral portion in a fixed manner is an undesirable support structure in terms of acoustic radiation efficiency.
この考案は圧電セラミックの中心部を支持して上記欠点
を解決するとともに、更には当該圧電セラミックの背面
に弾性体を密着せしめることにより再生帯域の拡大を図
ったものであって、以下第3図について詳しく説明する
。This invention solves the above-mentioned drawbacks by supporting the center of the piezoelectric ceramic, and also aims to expand the reproduction band by bringing an elastic body into close contact with the back surface of the piezoelectric ceramic, as shown in Figure 3 below. I will explain in detail.
第3図において、31は円盤状圧電バイモルフであって
\その中心を金属製支持体32に固定されかつ電気的に
も結合されている。In FIG. 3, 31 is a disk-shaped piezoelectric bimorph whose center is fixed to a metal support 32 and also electrically connected.
当該支持体32の下部には前記圧電バイモルフ31と適
当間隔を隔て、その直径と略同−径の台座33が一体に
形成されている。A pedestal 33 having approximately the same diameter as the piezoelectric bimorph 31 is integrally formed at the lower part of the support 32 at an appropriate distance from the piezoelectric bimorph 31 .
そして−当該台座33と圧電バイモルフ31との間隔に
は弾性体34が充填されている。- The space between the pedestal 33 and the piezoelectric bimorph 31 is filled with an elastic body 34.
又圧電バイモルフ31の上面及び台座34より、それぞ
れ入力印加用のリード線35.36が引出されている。Further, lead wires 35 and 36 for input application are drawn out from the upper surface of the piezoelectric bimorph 31 and the pedestal 34, respectively.
このような構成においてリード線35.36に信号を入
力すると、圧電バイモルフ31は中心を支持部として〜
周辺部が上下に振れるごとき振動、すなわら片持ばりの
振動を呈する。In such a configuration, when a signal is input to the lead wires 35 and 36, the piezoelectric bimorph 31 moves from
The peripheral part vibrates as if swinging up and down, in other words cantilever vibration.
したがって、このよ5な片持ばりの振動は圧電セラミッ
クの伸縮両方向の変形に対して自由であるので、振幅を
抑制されることがなくなる。Therefore, since the vibration of the five cantilever beams is free to deform in both directions of expansion and contraction of the piezoelectric ceramic, the amplitude is not suppressed.
したがって、次のような事が可能となる。Therefore, the following becomes possible.
すなわら、圧電セラ□ツクは共振時のQが極めて高く再
生帯域が極めて狭い欠点を有するが、この考案のように
、圧電バイモルフ31の背面を弾性体34に密着せしめ
た構成によれば、共振時のQを適当に抑制して再生帯域
を拡大せしめることができる。In other words, the piezoelectric ceramic has the disadvantage that the Q at resonance is extremely high and the reproduction band is extremely narrow, but if the structure of this invention in which the back surface of the piezoelectric bimorph 31 is brought into close contact with the elastic body 34, The reproduction band can be expanded by appropriately suppressing the Q during resonance.
これは圧電バイモルフ31を中心支持することにより振
幅が充分大きく取れる結果達成できるものである。This can be achieved by centrally supporting the piezoelectric bimorph 31, which allows the amplitude to be sufficiently large.
又当該弾性体34により圧電バイモルフ31の背面より
放射される音波を吸収することができるので、圧電バイ
モルフの表裏より放射される音波の干渉を防止すること
ができる等実用上極めて有用である。Moreover, since the elastic body 34 can absorb sound waves emitted from the back surface of the piezoelectric bimorph 31, it is extremely useful in practice, such as preventing interference of sound waves emitted from the front and back surfaces of the piezoelectric bimorph.
以上の説明を圧電バイモルフについてのみ説明したが\
圧電セラミック素板を金属板に固着した構造のものにつ
いても同様の効果を得られることは言うまでもない。The above explanation was only about piezoelectric bimorphs\
It goes without saying that similar effects can be obtained with a structure in which a piezoelectric ceramic base plate is fixed to a metal plate.
第1図及び第2図は円盤上圧電バイモルフ及び圧電ブザ
ー型セラミックの断面図、第2図は従来の保持構造を示
す断面図、第3図はこの考案の圧電セラミック型電気音
響変換器の一部欠截斜視図である。
31は円盤状圧電バイモルフ、33は台座、32は支持
体、34は弾性体である。Figures 1 and 2 are cross-sectional views of the disk-top piezoelectric bimorph and piezoelectric buzzer type ceramic, Figure 2 is a cross-sectional view showing the conventional holding structure, and Figure 3 is one of the piezoelectric ceramic type electroacoustic transducers of this invention. It is a partially cutaway perspective view. 31 is a disk-shaped piezoelectric bimorph, 33 is a pedestal, 32 is a support body, and 34 is an elastic body.
Claims (1)
突出せしめた支持体32に導電性を保持して固定すると
ともに、前記圧電バイモルフ31と台座33との間に弾
性体34を充填せしめたことを特徴とする圧電セラ□ツ
ク型電気音響変換器。The center of the disc-shaped piezoelectric bimorph 31 is fixed to a support 32 protruding from the center of a pedestal 33 while maintaining conductivity, and an elastic body 34 is filled between the piezoelectric bimorph 31 and the pedestal 33. A piezoelectric ceramic type electro-acoustic transducer featuring:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15164979U JPS5829677Y2 (en) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | Piezoelectric ceramic electroacoustic transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15164979U JPS5829677Y2 (en) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | Piezoelectric ceramic electroacoustic transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5668395U JPS5668395U (en) | 1981-06-06 |
JPS5829677Y2 true JPS5829677Y2 (en) | 1983-06-29 |
Family
ID=29382607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15164979U Expired JPS5829677Y2 (en) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | Piezoelectric ceramic electroacoustic transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5829677Y2 (en) |
-
1979
- 1979-10-31 JP JP15164979U patent/JPS5829677Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5668395U (en) | 1981-06-06 |
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