JPS5911237B2 - 圧電スピ−カ - Google Patents
圧電スピ−カInfo
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- JPS5911237B2 JPS5911237B2 JP54104438A JP10443879A JPS5911237B2 JP S5911237 B2 JPS5911237 B2 JP S5911237B2 JP 54104438 A JP54104438 A JP 54104438A JP 10443879 A JP10443879 A JP 10443879A JP S5911237 B2 JPS5911237 B2 JP S5911237B2
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- piezoelectric vibrator
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧電スピーカに関するものである。
従来において、圧電素子単体または振動板に圧電素子を
貼着したもの（以下これらを総称して圧電振動子という
。
貼着したもの（以下これらを総称して圧電振動子という
。
）を音源として利用した圧電スビーカがある。
従来の圧電スピーカは、圧電振動子の主共振モードにお
ける振動振幅の最大点または場所で、この圧電振動子と
コーン紙等の第２振動膜とが結合されてなるものであっ
て、結合方法には支柱や線材を介して両者を結合したも
のとか、あるいは直接的に両者を結合したものとかがあ
るが、いずれにしても両者は点結合されていた。
ける振動振幅の最大点または場所で、この圧電振動子と
コーン紙等の第２振動膜とが結合されてなるものであっ
て、結合方法には支柱や線材を介して両者を結合したも
のとか、あるいは直接的に両者を結合したものとかがあ
るが、いずれにしても両者は点結合されていた。
かかる構成によると、圧電振動子の主共振周波数または
その近傍だけが利用されるだけであり、かつ低周波域で
はインピーダンスが高くなるために、低周波の音を得る
ことは極めて困難であった。
その近傍だけが利用されるだけであり、かつ低周波域で
はインピーダンスが高くなるために、低周波の音を得る
ことは極めて困難であった。
このため従来の圧電スビーカは、専ら高音用スピーカ（
ツウイター）として利用されているにとどまっていた。
ツウイター）として利用されているにとどまっていた。
本発明の目的は、周波数音圧特性が良好でかつポータブ
ルラジオ等に最適な起薄形の圧電スピーカを提供するこ
とを目的とするものであって、その特徴とするところは
、音源である圧電振動子と振動膜とを圧電振動子と同心
の円周上で連結したところにある。
ルラジオ等に最適な起薄形の圧電スピーカを提供するこ
とを目的とするものであって、その特徴とするところは
、音源である圧電振動子と振動膜とを圧電振動子と同心
の円周上で連結したところにある。
以下本発明の一実施例について第１図を参照して説明す
ると、円板状のフレーム１０は、その中央部に円形の開
口部１１が開設されており、またその外周部前面に環状
の突部１２が形成されている。
ると、円板状のフレーム１０は、その中央部に円形の開
口部１１が開設されており、またその外周部前面に環状
の突部１２が形成されている。
開口部１１には円形の圧電振動子２０の外周部が環体３
０を介して支持されている。
０を介して支持されている。
この例では圧電振動子２０は円形の金属弾性薄板２１と
その両面に接着剤を介して貼着した円形の圧電素子２２
．２３とからなるバイモルフ構造をしている。
その両面に接着剤を介して貼着した円形の圧電素子２２
．２３とからなるバイモルフ構造をしている。
圧電素子２２．２３は、その素材としては機械結合係数
が大きい無機質材料、例えばロツシエル塩、チタン酸バ
リウム、チタン酸ジルコン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、
ビスマスニオプ酸鉛等が適当である。
が大きい無機質材料、例えばロツシエル塩、チタン酸バ
リウム、チタン酸ジルコン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、
ビスマスニオプ酸鉛等が適当である。
また薄板２１には十分な剛性を有する材料、例えばリン
青銅やステンレス等が適当である。
青銅やステンレス等が適当である。
圧電素子２２ ，２３の外側面には駆動電極（図示せず
。
。
）が形成してあり、両駆動電極はリード線２４を介して
接続されており、このリード線２４は薄板２１に開設さ
れている小孔２５を通されている。
接続されており、このリード線２４は薄板２１に開設さ
れている小孔２５を通されている。
また圧電素子２２の駆動電極と薄板２１とに外部接続用
リード線２６．２７が接続されており、両リード線２６
．２７に駆動信号が供給されるようになっている。
リード線２６．２７が接続されており、両リード線２６
．２７に駆動信号が供給されるようになっている。
またフレーム１０の突部１２には、コーン振動膜４０が
環体５０を介して取り付けられている。
環体５０を介して取り付けられている。
そしてこの振動膜４０と、圧電振動子２０の中心と同心
の円周上で、この実施例では円筒状連結部材６０を介し
て連結されている。
の円周上で、この実施例では円筒状連結部材６０を介し
て連結されている。
振動膜４０の素材としては、紙、プラスチックフイルム
、プラスチックフイルムに金属を蒸着したもの、金属な
どを適宜に用いることができる。
、プラスチックフイルムに金属を蒸着したもの、金属な
どを適宜に用いることができる。
連結部材６０の素材は特に限定されないが、軽量でかつ
剛性の高いものが好ましい。
剛性の高いものが好ましい。
以上の如く構成された圧電スピーカによれば、圧電振動
子２０の振動振幅は円筒状連結部材６０を介して振動膜
４０に伝達され、この振動膜４０の振動によって音が発
生する。
子２０の振動振幅は円筒状連結部材６０を介して振動膜
４０に伝達され、この振動膜４０の振動によって音が発
生する。
本発明のように圧電振動子２０と振動膜４０とを同心円
周上で連結した場合と、従来のように圧電振動子の中心
で振動膜と連結した場合とを比較すると、圧電振動子２
０が主共振モードで振動するときだけは、その振動振幅
が前者の場合よりも後者め場合の方がより有効的に振動
膜４０に伝達されるが、しかし圧電振動子２０が主共振
モード以外の副共振モード振動するときの振動振幅は前
者の場合の方が後者の場合よりもより有効的に振動膜４
０に伝達することができるし、また後者の場合は急激に
伝達されなくなる。
周上で連結した場合と、従来のように圧電振動子の中心
で振動膜と連結した場合とを比較すると、圧電振動子２
０が主共振モードで振動するときだけは、その振動振幅
が前者の場合よりも後者め場合の方がより有効的に振動
膜４０に伝達されるが、しかし圧電振動子２０が主共振
モード以外の副共振モード振動するときの振動振幅は前
者の場合の方が後者の場合よりもより有効的に振動膜４
０に伝達することができるし、また後者の場合は急激に
伝達されなくなる。
換言するならば、圧電スピーカの場合の出力音圧レベル
は、前者のように構成することによってはじめて、中低
周波数域から高周波数域に至る広い範囲で十分でかつフ
ラットなものとすることができるのである。
は、前者のように構成することによってはじめて、中低
周波数域から高周波数域に至る広い範囲で十分でかつフ
ラットなものとすることができるのである。
またかかる構成の場合、その音圧特性は薄板２１の直径
Ｄと圧電素子の直径ｄとの比率ｄ／Ｄおよび直径ｄと連
結部の円周つまり円筒状連結部材６０の直径φとの比率
φ／ｄによって左右される。
Ｄと圧電素子の直径ｄとの比率ｄ／Ｄおよび直径ｄと連
結部の円周つまり円筒状連結部材６０の直径φとの比率
φ／ｄによって左右される。
実験結果によれば、比率ｄ／Ｄが０．６５〜０．８のと
きに、低周波数域に比較的高い出力レベルの副共振が存
在し、かつ主共振周波数は比較的低く現われる。
きに、低周波数域に比較的高い出力レベルの副共振が存
在し、かつ主共振周波数は比較的低く現われる。
さらに比率φ／ｄについてもそれが０．６５〜０．８の
ときに、圧電振動子２０の振動振幅を振動膜４０に広い
周波数帯にわたってむらなく伝達することかできる。
ときに、圧電振動子２０の振動振幅を振動膜４０に広い
周波数帯にわたってむらなく伝達することかできる。
一例として薄板２１に直径が２７ｍｍ、厚みが０． ０
５ ｍｍのリン青銅を使用し、圧電素子２２，２３に
直径ｄが２０ｍｍ、厚みが０．１２ｍｍのコバルトニオ
ブ酸鉛を使用し、振動膜４０に有効径Ｄ。
５ ｍｍのリン青銅を使用し、圧電素子２２，２３に
直径ｄが２０ｍｍ、厚みが０．１２ｍｍのコバルトニオ
ブ酸鉛を使用し、振動膜４０に有効径Ｄ。
が５０關のコーン紙を使用したときの周波数音圧特性を
示すと、第２図のようになる。
示すと、第２図のようになる。
但し入力波形は実効値電圧１ボルトの正弦波であり、測
定点はフレーム１０の前面から９ｃｍ離れた中心軸上で
ある。
定点はフレーム１０の前面から９ｃｍ離れた中心軸上で
ある。
第３図は他の実施例の圧電スピーカーを示すものであっ
て、この実施例では圧電振動子２０がその中央部に共振
周波数の調整マス２８を備えており、振動膜４０はコー
ン部４１とドーム部４２とからなっている。
て、この実施例では圧電振動子２０がその中央部に共振
周波数の調整マス２８を備えており、振動膜４０はコー
ン部４１とドーム部４２とからなっている。
調整マス２８を設けることによって、圧電振動子２０の
振動系の主共波モードおよび副共振モードの各共振周波
数が下がり、スピーカの応答周波数が全体的に低くなる
ように改善することができる。
振動系の主共波モードおよび副共振モードの各共振周波
数が下がり、スピーカの応答周波数が全体的に低くなる
ように改善することができる。
また振動膜４０の中央部にドーム部４２を設けることに
よって、高周波数帯の音圧特性が向上する。
よって、高周波数帯の音圧特性が向上する。
なお振動膜４０の外周形状は円形に限らない。例えば楕
円形状のものであってもよい。
円形状のものであってもよい。
さらに圧電振動子２０はユニモルフ構造としても実質的
に同じである。
に同じである。
また円筒状連結部材６０は振動油４０と一体に形成して
もよい。
もよい。
以上のように本発明による圧電スピーカは、振動質と音
源である圧電振動子とが互いに同心周上で連結されてい
るので、圧電振動子の主共振モードは勿論のことそれ以
外の副共振モードでもそれぞれの振動振幅を振動膜に対
して有効的に伝達することができる。
源である圧電振動子とが互いに同心周上で連結されてい
るので、圧電振動子の主共振モードは勿論のことそれ以
外の副共振モードでもそれぞれの振動振幅を振動膜に対
して有効的に伝達することができる。
したがって中低周波数域から高周波数域に至る広い範囲
で十分な出力音圧レベルを得ることができ、従来の動電
型スピーカにほとんど見劣りしない特性を有するフルレ
ンジの圧電スピーカが得られ、音質もソフトであり、し
かも超薄形に構成でき、低コストで製造でき、さらに薄
形ポータブルラジオや小型カセットレコーダ用のスピー
カとして最適である。
で十分な出力音圧レベルを得ることができ、従来の動電
型スピーカにほとんど見劣りしない特性を有するフルレ
ンジの圧電スピーカが得られ、音質もソフトであり、し
かも超薄形に構成でき、低コストで製造でき、さらに薄
形ポータブルラジオや小型カセットレコーダ用のスピー
カとして最適である。
第１図は本発明による圧電スピーカの一実施例の断面図
、第２図は同上の圧電スピーカの周波数音圧特性図、第
３図は他の実施例の断面図である。 １０・・・・・・フレーム、２０・・・・・・圧電振動
子、２１・・・・・・弾性薄膜、２２，２３・−・・・
・圧電素子、２８・・・・・・調整マス、４０・・・・
・・振動膜、４１・・・・・・コーン部、４２・・・・
・・ドーム部、６０・−・・・・円筒状連結部材。
、第２図は同上の圧電スピーカの周波数音圧特性図、第
３図は他の実施例の断面図である。 １０・・・・・・フレーム、２０・・・・・・圧電振動
子、２１・・・・・・弾性薄膜、２２，２３・−・・・
・圧電素子、２８・・・・・・調整マス、４０・・・・
・・振動膜、４１・・・・・・コーン部、４２・・・・
・・ドーム部、６０・−・・・・円筒状連結部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中心部に円形の開口部を有する円板状フレームと、
その前面外周縁部に突設された突部に外周部が固着され
ている振動膜と、前記開口部の後面周縁部に外周部が固
着してある圧電振動子とを有し、前記振動膜は前記圧電
振動子に対してそれと同心の直径φなる円周上で連結し
、前記圧電振動子は有効直径Ｄなる弾性薄板と直径ｄな
る圧電素子とからなるバイモルフ圧電振動子であり、比
率ｄ／Ｄおよびφ／ｄを０．６５〜０．８とした圧電ス
ピーカ。 ２ 前記振動膜と前記圧電振動子とは、円筒状連結部材
を介して連結されている特許請求の範囲第１項に記載の
圧電スピーカ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54104438A JPS5911237B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | 圧電スピ−カ |
| DE3029422A DE3029422C2 (de) | 1979-08-16 | 1980-08-02 | Piezoelektrischer Lautsprecher |
| US06/177,599 US4386241A (en) | 1979-08-16 | 1980-08-13 | Piezoelectric loudspeaker |
| GB8026320A GB2057225B (en) | 1979-08-16 | 1980-08-13 | Piezo-electric loudspeaker |
| FR8017861A FR2463562A1 (fr) | 1979-08-16 | 1980-08-13 | Haut-parleur piezo-electrique |
| SG33485A SG33485G (en) | 1979-08-16 | 1985-05-02 | Piezo-electric loudspeaker |
| HK566/85A HK56685A (en) | 1979-08-16 | 1985-08-01 | Piezo-electric loudspeaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54104438A JPS5911237B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | 圧電スピ−カ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5628600A JPS5628600A (en) | 1981-03-20 |
| JPS5911237B2 true JPS5911237B2 (ja) | 1984-03-14 |
Family
ID=14380661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54104438A Expired JPS5911237B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | 圧電スピ−カ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4386241A (ja) |
| JP (1) | JPS5911237B2 (ja) |
| DE (1) | DE3029422C2 (ja) |
| FR (1) | FR2463562A1 (ja) |
| GB (1) | GB2057225B (ja) |
| HK (1) | HK56685A (ja) |
| SG (1) | SG33485G (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS57178795U (ja) * | 1981-05-07 | 1982-11-12 | ||
| US4414436A (en) * | 1982-04-19 | 1983-11-08 | Pioneer Speaker Components, Inc. | Narrow-frequency band acoustic transducer |
| DE3335431A1 (de) * | 1983-03-18 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Wandlerplatte fuer piezoelektrische wandler und vorrichtung zu deren herstellung |
| FR2579053B1 (fr) * | 1985-03-15 | 1988-04-08 | Elno Exploit Groupe | Transducteur acousto-electrique, notamment pour microphones differentiels |
| DE3620557A1 (de) * | 1986-06-19 | 1987-12-23 | Reinhardt Fischer | Elektroakustischer wandler |
| JP2701279B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1998-01-21 | ヤマハ株式会社 | 音響装置 |
| JP2605321B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1997-04-30 | ヤマハ株式会社 | 音響装置 |
| JPH0220997U (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-13 | ||
| US5062139A (en) * | 1989-06-05 | 1991-10-29 | Christensen Eugene J | Coaxial loud speaker system |
| US5181019A (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-19 | Designtech International, Inc. | Weighted transducer and driving circuit with feedback |
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| WO2014143821A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Emo Labs, Inc. | Acoustic transducers having a connector between an actuator and a diaphragm |
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1985
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