JPS587760Y2 - 静電型電気音響変換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエレクトレットを使用した静電型電気音響変換
器に関する。

最近エレクトレットを使用した静電型電気音響変換器は
静電型ヘッドホン、マイクロホンなどに広く利用されて
いるが、使用回数が増加するにつれて出力音圧が低下し
、初期特性を維持できないという欠点を有していた。

例えば従来の静電型ヘッドホンは第１図に断面的に示す
如く形成されている。

つまり固定電極１は導電層２とエレクトレット３とから
構成されており、エレクトレット３が対向する如く設け
られており、そのほぼ中央には、絶縁スペーサ４を介し
て振動電極５が設置されている。

また６は振動電極固定用金属リングを示す。

なお振動電極５は振動膜７および導電層８より構成され
ており、固定電極１と振動電極５との間に電源９より昇
圧トランス１０を介して供給される音声信号電圧Ｅを印
加することにより、電気音響変換動作を行うというもの
である。

また上記において振動電極は軽い事が望まれており振動
膜７はポリエステルなどの薄膜が用いられ導電層８はア
ルミニウム、クロームなどの蒸着膜が用いられている。

しかしながら上記の如き構成においては連続的な入力信
号電圧を印加した場合や、外的要因により急激な摘部が
加わった場合（例えばヘッドホンにおいては頭部への着
脱など）出力音圧が著しく低下するという欠点か゛あっ
た。

本考案は上記の点に鑑み連続的な入力信号印加や、外的
術部により出力音圧が低下することのない優れた静電型
電気音響変換器を提供することを目的とする。

本考案は、エレクトレットを具備した相対する一対の固
定電極と、前記電極のほぼ中間部に設けられた振動電極
を有し、かつ前記振動電極表面がエレクトレット材と同
一材料もしくは同程度の帯電序列である材料からなる保
護膜で被覆されている静電型電気音響変換器であり、ま
た前記保護膜がプラズマ重合もしくはグロー重合により
形成された薄膜とすることにより振動電極の軽量化も極
めて容易になるというものである。

つまり本考案者等は長期間の連続的な入力信号印加や外
的術部により出力音圧が低下する原因を究明した結果、
外的術部などにより振動電極と固定電極のエレクトレッ
トの接触によるものであることを見い出した。

しかして本考案者等は振動電極表面に各種材料による保
護膜を設は測定した結果、エレクトレット材と同一材料
もしくは同程度の帯電序列である材料からなる保護膜を
設けることにより、連続的な使用、外的術部による固定
電極と振動電極との接触を生じても出力音圧の低下しな
い静電型電気音響変換器を見い出したというものである
。

以下本考案の構成例を断面的に示す第２図を用いて本考
案を詳細に示す。

導電層２およびエレクトレット３からなり、相対向する
一対の固定電極１のほぼ中央に振動電極５が設けられて
いる。

なお振動電極５は導電層８を有する振動膜７表面にエレ
クトレット材と同一材料もしくは同程度の帯電序列であ
る材料からなる保護膜９を被覆したものである。

上記の如き構成とすることにより長期間、連続的な入力
信号電圧を印加したり、外的要因により急激な術部が加
わり、エレクトレット３と保護膜９とが接触した場合も
出力音圧が大きく低下することのない優れた静電型電気
音響変換器が得られるというものである。

なお第２図においては振動電極５として振動膜７表面に
導電層８を介して保護膜１１を設けたが、他に第３図に
おいて振動電極５を断面的に示す如く、単に導電層８表
面に保護膜１１を設けても同様の効果が得られることは
言うまでもない。

以下本発明を実施例を用い詳細に説明する。

実施例 １ まずポリメチルメタアクリレート３０部、ポリ弗化ビニ
リデン７０部からなる厚さＱ、５ｍｍのエレクトレット
（分極処理；分極温度１２０℃、電圧６０ＫＶ／ｃｍの
熱分極）を用意した。

また振動電極は、両面に導電層としてアルミニウム蒸着
層を設けたポリエステル薄膜（厚さ２．５μ）表面に例
えばメチルメタアクリレートのトルエン溶液を塗布乾燥
して得た。

エレクトレットと同一材料のメチルメタアクリレートか
らなる保護膜を具備している。

しかる後前記エレクトレット、振動電極を第２図に示す
如くヘッドホンに組込み、組立直後の出力音圧を測定し
たところ、９３ ｄＢ／１００ Ｖであり、さらに上記
ヘッドホンを３０分間隔で１０分間ずつ使用した結果９
２ ｄＢ／１００ Ｖの出力音圧が得られ高々１ｄＶの
低下しか認められなかった。

これに対し比較例１として従来の如く振動電極表面にメ
チルメタアクリレートからなる保護膜を設けなかった場
合、上記と同様の試験を行った結果出力音圧は４ｄＢも
の低下が見られた。

実施例 ２ コロナ放電によりエレクトレット化した厚さ０．１２ｍ
ｍのＦＥＰテフロンよりなるエレクトレットを用意した
。

次に厚さ１２μｍのアルミニウム薄膜両面にテフロンエ
マルジョンを薄く塗布乾燥して得た保護層を設けた振動
電極を得た。

しかる後前記エレクトレット、振動電極を第２図に示す
如くヘッドホンに組込み、組立直後の出力音圧を測定し
たところ９８ ｄＢ／１００ Ｖであり、さらに１００
Ｖの入力信号電圧を連続的に１００ Ｖ時間印加した
結果９７ｄＢ／１００Ｖの出力音圧が得られ高々１ｄＢ
の低下しか認められなかった。

また、ヘッドホンの頭部への脱着を行いながら１０分間
ずつ１００■の入力信号電圧を印加する操作を１００回
繰り返した結果９７ ｄＢ／１００ Ｖの出力音圧が得
られ、高々１ｄＢの低下しか認められなかった。

これに対し、比較例１と同様の振動電極を用い同様の試
験を行った結果、連続的に入力信号印加（１００Ｖ・１
００時間）した場合は１ｄＢの低下しか見られなかった
が、ヘッドホンの脱着を行いながら、入力信号を印加す
る操作を１００回繰り返した場合は４ｄＢのもの出力音
圧の低下が見られた。

実施例 ３ コロナ放電によりエレクトレット化した厚さ０ 、１２
５ ｍｍのＦＥＰテフロンよりなるエレクトレットを用
意する。

次に振動電極は両面にアルミニウム蒸着層を設けたポリ
エステル薄膜（厚さ２．５μ）表面にプラズマ重合法に
より四弗化エチレン重合体からなる保護膜を具備してい
る。

しかる後、上記エレクトレットおよび振動電極を第２図
に示す如くヘッドホンに組込み、組立直後の出力音圧を
測定したところ、１００ ｄＢ／１００ Ｖであり、さ
らに実施例１，２と同様の試験を行った結果１ｄＢ程度
の低下しか見られなかった。

なおプラズマ重合により保護膜を設ける場合には、保護
膜を１μ以下の薄膜とすることができ、振動膜の軽量化
の面で極めて有効なものと言える。

例えばプラズマ重合と、エマルジョン塗布乾燥による重
量差を明記。

次に実施例２と同様のＦＥＰテフロンからなるエレクト
レットに対し、保護膜としてアルミニウム、ナイロン、
ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、塩化ビニル、ポリスチレンをそれぞれ用い、実
施例１，２と同様の試験を行った結果アルミニウム、ナ
イロン、ポリメチルアクリレートを用いた場合出力音圧
は２〜４ｄＢと著しい低下を示したがポリエチレン、ポ
リプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレンの保護膜を用
いた場合は高々１ｄＢ程度の出力音圧低下しか認められ
なかった。

つまりＦＥＰテフロンと同程度の帯電序列にあるポリエ
チレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレンな
とでは優れた特性を示すが、ＦＥＰテフロンと帯電序列
において差の大きいアルミニウム、ナイロン、ポリメチ
ルアクリレートなどでは著しい出力音圧の低下が認めら
れる。

以上の如く本考案は振動電極表面にエレクトレット材と
同一材料もしくは同程度の帯電序列である材料からなる
保護膜を設けることにより振動電極とエレクトレットの
接触を生じても著しい出力音圧の低下を生しることなく
、また特にプラズマ重合により保護膜を設けることによ
り振動電極の軽量化が極めて容易となり優れた静電型電
気音響変換器が得られるというものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静電型電気音響変換器の構成例を示す断
面図、第２図は本考案に係る静電型電気音響変換器の構
成例を示す断面図、第３図は本考案に用いる振動電極の
他の構成例を示す断面図。 １・・・・・・固定電極、２・・・・・・導電層、３・
・・・・・ニレノドレット、４・・・・・・絶縁スペー
サ、５・・・・・・振動電極、６・・・・・・振動電極
の固定用金属リング、７・・・・・・振動膜、８・・・
・・・導電層、１１・・・・・・保護膜。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）エレクトレットを具備した相対する一対の固定電
   極と、前記電極のほぼ中間部に設けられた振動電極とを
   有し、かつ前記振動電極表面がエレクトレット材と同一
   材料もしくは同程度の帯電序列である材料からなる保護
   膜で被覆されていることを特徴とする静電型電気音響変
   換器。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項において保護膜が
   プラズマ重合もしくはグロー重合により形成された薄膜
   であることを特徴とする静電型電気音響変換器。