JPS59131299A - 圧電式電気音響変換器 - Google Patents
圧電式電気音響変換器Info
- Publication number
- JPS59131299A JPS59131299A JP23482483A JP23482483A JPS59131299A JP S59131299 A JPS59131299 A JP S59131299A JP 23482483 A JP23482483 A JP 23482483A JP 23482483 A JP23482483 A JP 23482483A JP S59131299 A JPS59131299 A JP S59131299A
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- Japan
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- piezoelectric element
- diaphragm
- piezoelectric
- metal plate
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- Pending
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、モノモルフ圧電型振動子を用いた圧電式電気
音響変換器の改良に関するものである。
音響変換器の改良に関するものである。
一般に、圧電素子とダイヤフラムとを接合して一体化し
たモノモルフ圧電型振動子の屈曲振動を利用した圧電式
電気音響変換器があるが、これを自動車用ポーンや他の
警報器として利用するためには、出力音圧が大であると
ともに、聴感上目的に適した音色が必要である。従来の
モノモルフ圧電型振動子は、ダイヤフラムと圧電素子と
を直接接着した構造のもので、出力音圧は１ｍ前方で１
０５ｄＢ程度である。一方、入力励振電圧を大にして、
大きな出力音圧を得ようとすると圧電素子が破損すると
いう問題があった。
たモノモルフ圧電型振動子の屈曲振動を利用した圧電式
電気音響変換器があるが、これを自動車用ポーンや他の
警報器として利用するためには、出力音圧が大であると
ともに、聴感上目的に適した音色が必要である。従来の
モノモルフ圧電型振動子は、ダイヤフラムと圧電素子と
を直接接着した構造のもので、出力音圧は１ｍ前方で１
０５ｄＢ程度である。一方、入力励振電圧を大にして、
大きな出力音圧を得ようとすると圧電素子が破損すると
いう問題があった。
そこで第１図に示すように、ダイヤフラム１と円形の圧
電素子３との間に金属円板２を介在させることにより、
機械的インピーダンスの整合がとれて圧電素子３が破損
することなく、出力音圧の大なる圧電型振動子が提案さ
れている。
電素子３との間に金属円板２を介在させることにより、
機械的インピーダンスの整合がとれて圧電素子３が破損
することなく、出力音圧の大なる圧電型振動子が提案さ
れている。
しかしながら、このような構造では、第２図に示すよう
に、共振点が１１１１ｉ１であるから、最大出力を有る
ためにこの共振周波数で動作させると音色は極めて単調
な高音となり、自動車用ホーンや他の警報器に利用する
のは不適当であった。そこで、２００〜５００１１ｚの
周波数で振幅変調して音色の改善をする方法があるが、
この方法による場合にも、圧電型振動子が振幅変調波の
側帯波周波数に対応する共振点がなければ所望の効果が
得られなかった。
に、共振点が１１１１ｉ１であるから、最大出力を有る
ためにこの共振周波数で動作させると音色は極めて単調
な高音となり、自動車用ホーンや他の警報器に利用する
のは不適当であった。そこで、２００〜５００１１ｚの
周波数で振幅変調して音色の改善をする方法があるが、
この方法による場合にも、圧電型振動子が振幅変調波の
側帯波周波数に対応する共振点がなければ所望の効果が
得られなかった。
一方、この圧電振動子に複数の共振点を有せしめ、周波
数特性を多峰特性とし帯域幅を広げるために、ダイヤフ
ラムや金属板を方形状とし、あるいは金属板を外縁に向
けて薄くし、星形状として音色を改善したものがスピー
カに用いられている（特開昭５４−１３９７１７号）６ しかるに、ダイードフラムや金属板を方形状等にすると
、音色は改善されるが、音圧が低下してし）Ｅい、自動
車用ポーンや他の警報器に用いることは不適当であった
。
数特性を多峰特性とし帯域幅を広げるために、ダイヤフ
ラムや金属板を方形状とし、あるいは金属板を外縁に向
けて薄くし、星形状として音色を改善したものがスピー
カに用いられている（特開昭５４−１３９７１７号）６ しかるに、ダイードフラムや金属板を方形状等にすると
、音色は改善されるが、音圧が低下してし）Ｅい、自動
車用ポーンや他の警報器に用いることは不適当であった
。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、■＝電素
子、タイヤフラム、金属板の中心をずらして接合し、音
圧をできる限り低下させることなく、周波数特性を多峰
特性とし、聴感上適切な音色の警報器に用いて好適な圧
電式電気音響変換器を提供することを目的とするもので
あり、その特徴は、圧電素子とダイヤフラムと、これら
の間に挟着される金属板とを、ともに円形と成し、これ
らの圧電素子、ダイヤフラム、金属板のうちの少なくと
も一つのものを偏心させてそれぞれを接合して成るとこ
ろにある。
子、タイヤフラム、金属板の中心をずらして接合し、音
圧をできる限り低下させることなく、周波数特性を多峰
特性とし、聴感上適切な音色の警報器に用いて好適な圧
電式電気音響変換器を提供することを目的とするもので
あり、その特徴は、圧電素子とダイヤフラムと、これら
の間に挟着される金属板とを、ともに円形と成し、これ
らの圧電素子、ダイヤフラム、金属板のうちの少なくと
も一つのものを偏心させてそれぞれを接合して成るとこ
ろにある。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第３図において、１４は、本発明に係る圧電型振動子で
あり、１１は円形のダイヤフラム、１２味円形の金属板
である。１３はジルコン、チタン酸鉛等の磁器を厚み方
向に分極処理した円形の圧電素子である。
あり、１１は円形のダイヤフラム、１２味円形の金属板
である。１３はジルコン、チタン酸鉛等の磁器を厚み方
向に分極処理した円形の圧電素子である。
ダイヤフラム１１、金属板１２、圧電素子１３の外形寸
法はこの順に小さくなっており、ダイヤフラム１１と金
属板１２との中心点１６を一致させ、圧電素子１３の中
心点１５はそれらの中心１６に対して偏心させて、それ
ぞれは接合されている。
法はこの順に小さくなっており、ダイヤフラム１１と金
属板１２との中心点１６を一致させ、圧電素子１３の中
心点１５はそれらの中心１６に対して偏心させて、それ
ぞれは接合されている。
なお、圧電素子１３の代りに金属板１２を偏心さ・Ｕで
もよい。
もよい。
次に、圧電型振動子１４と共振周波数との関係について
説明すると、 一般に円板状圧電素子の屈曲振動の共振周波数ｆｒは で表わされる。ここで、Ｌは圧電型振動子の厚み、ｒば
半径、Ｅばヤング率、ρは密度、σはポアソン比、αは
振動モード等で決定される定数である。
説明すると、 一般に円板状圧電素子の屈曲振動の共振周波数ｆｒは で表わされる。ここで、Ｌは圧電型振動子の厚み、ｒば
半径、Ｅばヤング率、ρは密度、σはポアソン比、αは
振動モード等で決定される定数である。
従って、金属ｉ１２の中心点１６と圧電素子１３の中心
点１５とを偏心させれば、圧電素子１３の中心点１５か
ら、ダイヤフラム１１の周辺部を見たときの見かジノと
、ｍの値とが変化し、ダイヤフラム丁１、金属板１２、
圧電素子１３が共に円形であって、かつそれぞれの中心
を一致させた圧電型振動子によって得られる最大音圧よ
り若干低い音圧ではあるが警報器としては充分な音圧で
あり、共振周波数特性ｆｒも多峰特性となる。
点１５とを偏心させれば、圧電素子１３の中心点１５か
ら、ダイヤフラム１１の周辺部を見たときの見かジノと
、ｍの値とが変化し、ダイヤフラム丁１、金属板１２、
圧電素子１３が共に円形であって、かつそれぞれの中心
を一致させた圧電型振動子によって得られる最大音圧よ
り若干低い音圧ではあるが警報器としては充分な音圧で
あり、共振周波数特性ｆｒも多峰特性となる。
実験によると、ダイヤフラム１１、金属板１２、圧電素
子１３のそれぞれの中心を一致させて接合したときに２
ＫＩＩｚの単峰特性を有する圧電型振動子において、圧
電素子１３の中心１５のみをダイヤフラム１１の中心１
６から５１１＋１１偏心させて得られた圧電型振動子１
４は、警報器としての音圧を充分に有するとともに、周
波数特性は２ＫＩＩｚを中心にしてその前Ｐｋ ３００
Ｈｚまで広くすることができた。
子１３のそれぞれの中心を一致させて接合したときに２
ＫＩＩｚの単峰特性を有する圧電型振動子において、圧
電素子１３の中心１５のみをダイヤフラム１１の中心１
６から５１１＋１１偏心させて得られた圧電型振動子１
４は、警報器としての音圧を充分に有するとともに、周
波数特性は２ＫＩＩｚを中心にしてその前Ｐｋ ３００
Ｈｚまで広くすることができた。
次に、多峰特性が得られた圧電型振動子■４を振動させ
る発振回路について説明すると、警報器として聴感上適
切な音色としては、煩雑な音でないために音の数は３音
位までが適当であり、また各音の周波数の差は、音楽と
して耳に馴しんでいる音程であることが望ましい。音楽
の音程は半音と全音とからなっ′ζおり、隣り合う半音
あるいは隣り合う全音の周波数の差はほぼ同一周波数と
なっている。
る発振回路について説明すると、警報器として聴感上適
切な音色としては、煩雑な音でないために音の数は３音
位までが適当であり、また各音の周波数の差は、音楽と
して耳に馴しんでいる音程であることが望ましい。音楽
の音程は半音と全音とからなっ′ζおり、隣り合う半音
あるいは隣り合う全音の周波数の差はほぼ同一周波数と
なっている。
このことから、圧電型振動子１４を振動させるには振動
変調波を出力する発振回路が好適であるといえる。
変調波を出力する発振回路が好適であるといえる。
すなわち、振幅変調波は、その搬送波の前後に同一周波
数の差で側帯波を有し、圧電型振動子１４を三つの周波
数で振動させるのに、搬送波と信号波の二つの発振波が
あれば良く、回路構成が簡単となるという利点を有する
。
数の差で側帯波を有し、圧電型振動子１４を三つの周波
数で振動させるのに、搬送波と信号波の二つの発振波が
あれば良く、回路構成が簡単となるという利点を有する
。
このようにして、本発明によれば、それぞれ円形な、ダ
イヤフラム、金属板、圧電素子の中心をすらし′ζ接合
するだ＆ノで、周波数帯域は広がり、かつ多峰特性とな
るので、前述の振幅変調波あるいは、他の所望の発振波
で振動させれば、極めて容易にＷ幅器としての音圧を有
するとともに、音色は聴感上適切なものとすることがで
きる。
イヤフラム、金属板、圧電素子の中心をすらし′ζ接合
するだ＆ノで、周波数帯域は広がり、かつ多峰特性とな
るので、前述の振幅変調波あるいは、他の所望の発振波
で振動させれば、極めて容易にＷ幅器としての音圧を有
するとともに、音色は聴感上適切なものとすることがで
きる。
また、ダイヤフラム、金属板、圧電素子を接合する際の
偏心量を変えることにより、周波数の帯域幅を容易に変
更することができるので、種々の音色の警報器を製造す
る場合にダイヤフラム等を規格化することができ、資材
管理が容易となるとともに、製品コストの低減も図れる
、などの著効を奏する。
偏心量を変えることにより、周波数の帯域幅を容易に変
更することができるので、種々の音色の警報器を製造す
る場合にダイヤフラム等を規格化することができ、資材
管理が容易となるとともに、製品コストの低減も図れる
、などの著効を奏する。
以上本発明につき、好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。
第１図は従来の圧電型振動子の平面図、第２図は第１図
に示す圧電型振動子の周波数特性図、第３図は本発明の
実施例を示す平面図である。 １・・・ダイヤフラム、 ２・・・金属円板。 ３・・・圧電素子、 １１・・・ダイヤフラム。 １２・・・金属板、 １３・・・圧電素子。 １５・・・圧電素子の中心点、 １６・・・金属板の
中心点。 特許出願人 深 海 龍 夫（化２名）
に示す圧電型振動子の周波数特性図、第３図は本発明の
実施例を示す平面図である。 １・・・ダイヤフラム、 ２・・・金属円板。 ３・・・圧電素子、 １１・・・ダイヤフラム。 １２・・・金属板、 １３・・・圧電素子。 １５・・・圧電素子の中心点、 １６・・・金属板の
中心点。 特許出願人 深 海 龍 夫（化２名）
Claims (1)
- 】、圧電素子とダイヤフラムと、これらの間に挟着され
る金属板とを、ともに円形と成し、これらの圧電素子、
ダイヤフラム、金属板のうちの少なくとも一つのものを
偏心させてそれぞれを接合して成る圧電式電気音響変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23482483A JPS59131299A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 圧電式電気音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23482483A JPS59131299A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 圧電式電気音響変換器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57210027A Division JPS5928120B2 (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 圧電式電気音響変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131299A true JPS59131299A (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=16976954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23482483A Pending JPS59131299A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 圧電式電気音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02214298A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電スピーカ |
| CN103165123A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆喇叭的盘 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115094A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Sumitomo Spec Metals | Vibrator for piezooelectric buzzer |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP23482483A patent/JPS59131299A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115094A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Sumitomo Spec Metals | Vibrator for piezooelectric buzzer |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02214298A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電スピーカ |
| CN103165123A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆喇叭的盘 |
| JP2013122568A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Hyundai Motor Co Ltd | 車両用警音器のディスク |
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