JPS5840717Y2 - 圧電発音体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、弾性薄板に圧電板を貼着してなる構造の圧電
発音体に関し、更に詳しくは、圧電板が対向配置された
構造で、しかも広い周波数帯域にわたって音圧が高い発
音体に関するものである。

従来のこの種の圧電発音体としては、第１図に示すよう
に、平坦な弾性薄板１に圧電板２を貼着したユニモルフ
構造のものが公知である。

弾性薄板１と圧電板２の表面電極からリード線３を引出
し、交番電圧を印加することによって圧電板２の拡がり
振動を屈曲振動に変換して発音させる。

しかしながら、このような圧電発音体には次のような様
々な欠点がある。

まず、圧電板は露出しているので取扱い時に破損したり
、また高温多湿といった悪環境では圧電板の物理的、電
気的特性の劣化が促進加速され、圧電体の寿命が短くな
ったり、使用範囲が限定さてしまう。

このような欠点は、たとえケース内に収納したとしても
解決しえない。

なぜならば、ケース壁には発音体からの音を外部に放射
するための放音孔を穿設しておかねばならず、密封構造
にできないからである。

次に、このような構造の音圧−周波数特性は、鋭い単峰
特性を示し、発音体固有の共振周波数付近では音圧が高
いが、やや離れた周波数帯域では音圧が極端に低くなり
、実用上使用可能な周波数帯域は著しく狭く、それ故、
単一周波数の信号で駆動しなければならないから耳障り
な音となるし、駆動信号の周波数が共振周波数に一致す
るように予め調整されていたとしても、何等かの原因で
周波数がずれると、もはや効率よく発音させることがで
きなくなる。

更に、上記の如き構造の発音体を機器等に内蔵装着する
際には、第２図に示すように、発音体の振動の節に支持
体４を当接し、接着剤５によって固定するのが一般的で
あった。

それ故、組立て作業性が悪く、衝撃や振動等にも弱いと
いった問題点がある。

本考案の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
容易に密封構造とすることができ取付けや取扱いが容易
であり、悪環境下でも使用可能で、しかも周波数帯域の
広い圧電発音体を提供することである。

即ち本考案は、弾性薄板に圧電板を貼着して圧電発音板
とし、圧電板の拡がり振動を屈曲振動に変換する音響特
性を利用する発音体において、２枚の圧電発音板をそれ
ぞれの圧電板が互いに対向するように、周縁部で絶縁体
を介して互いに接合し、しかも圧電板同志は非接触とな
るような構造とし、かつ両圧電発音板はそれぞれの固有
振動数が互いに少し相違するように選定されてなる圧電
発音体である。

以下図面に基づき本考案について更に詳しく説明する。

第３図は本考案の一実施例を示す断面図である。

２枚の圧電発音板のそれぞれの弾性薄板１１ａ、ｌｌｂ
は共に容器状に形成され、圧電板１２ａ、１２ｂはそれ
ぞれの容器状弾性薄板１１ ａ、１１ ｂの凹面底部に
貼着される。

そして、側圧電板の表面電極と対向弾性薄板との間をリ
ード線１３で接続する。

このような２枚の圧電発音体は、それぞれの圧電板１２
ａ、１２ｂが互いに対向するように周縁部で絶縁体１６
を介して接合封止される。

しかもこの場合、両圧電発音板は、それぞれの固有振動
数が互いに少し相違するように選定される。

固有振動数を相違させるには、例えば圧電板の面積形状
、板厚、物理的性質であるヤング率、密度等が異なるよ
うにすればよい。

そのような組合せをすると、両圧電発音板は相互に干渉
し合い、音圧が高く、シかも周波数帯域が極めて広くな
る。

具体的に言うと、弾性薄板１１ ａ、１１ ｂの外径を
２５ｍｍφとし、圧電板１２ ａ 、１２ ｂの直径を
それぞれ１４ｍｍφ、１９ｍｍφとしたとき、音圧−周
波数特性は第４図に示すように、圧電板１９ｍｍφに相
当する共振周波数ｆ ２（′＝２．８ ＫＨｚ）と圧電
板１４ｍｍφに相当する共振周波数ｆ 、 （＝：＝３
．５ ＫＨｚ） （７）双峰特性を示す。

それ故、ｆｏおよびｆ２が十分接近するように圧電板の
直径の組合せを選定することにより実用上十分なる帯域
を得ることができる。

因に、第１図に示したような従来構造品の場合は、例え
ば弾性薄板１の直径２５ ｍｍφ、圧電板の直径１４ｍ
ｍφとしたとき、共振周波数は第４図に示すように、単
峰特性となり、高い音圧が得られる周波数帯域は極めて
狭い。

これらの結果から、本考案の発音体の場合は、駆動信号
の周波数が多少ずれても、高い音圧で発音させつづける
ことができ、長期間にわたって極めて安定であることが
理解されるであろう。

第５図は本考案の他の実施例を示すものであって、一方
の弾性薄板２１ ａは容器状に成形されているが、対向
する他方の弾性薄板２１ ｂは平板状である。

その他の部分は第３図の実施例の場合とほぼ同じなので
、それらについての説明は省略する。

勿論、２枚の圧電発音板はそれらの固有共振周波数が若
干ずれるように選定されている。

このような構造とした場合にも、前記実施例の場合と同
様、圧電発音板は相互に共振し、広帯域の周波数特性を
呈する。

本考案は上記のように構成した圧電発音体であるから、
取扱い時に破損する虞れがなく密封構造とすることが容
易であり、悪環境の下でも長期間にわたって確実に動作
し、また２枚の圧電発音板の相互干渉によって広い周波
数帯域で高い音圧が得られ、種々の周波数成分を含む信
号で駆動することもできるからソフトな音感が得られる
し、また駆動信号の周波数が多少変動したとしても発音
効率はほとんど低下せず、更に、外周辺部で支持すると
同時に電気的な接続が可能となるので、機器組込の場合
には装着脱が極めて容易となるなど実用上極めて大きな
効果を奏しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のユニモルフ型圧電発音体の斜視図、第２
図はその取付状態を示す説明図、第３図は本考案に係る
発音体の一実施例の断面図、第４図は従来品と本考案品
との特性比較図、第５図は本考案の他の実施例を示す断
面図である。 １１ａ、ｌｌｂ・・・・・・弾性薄板、１２ ａ 、１
２ ｂ・・・・・・圧電板、１３・・・・・・リード線
、１６・・・・・・絶縁体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １６弾性薄板に圧電板を貼着して圧電発音板とし、圧電
   板の拡がり振動を屈曲振動に変換する音響特性を利用す
   る発・膏体において、２枚の圧電発音板をそれぞれの圧
   電板が互いに対向するように、周縁部で絶縁体を介して
   互いに接合し、しかも圧電板同志は非接触となるような
   構造とし、かつ両圧電発音板はそれぞれの固有振動数が
   互いに少し相違するように選定されてなる圧電発音体。 ２．２枚の圧電発音板のそれぞれの弾性薄板は容器状に
   成形され、圧電板はそれぞれの容器状弾性薄板の凹面底
   部に貼着されている実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の圧電発音体。