JPS5930278B2 - 圧電発音発振器 - Google Patents
圧電発音発振器Info
- Publication number
- JPS5930278B2 JPS5930278B2 JP53043519A JP4351978A JPS5930278B2 JP S5930278 B2 JPS5930278 B2 JP S5930278B2 JP 53043519 A JP53043519 A JP 53043519A JP 4351978 A JP4351978 A JP 4351978A JP S5930278 B2 JPS5930278 B2 JP S5930278B2
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- Japan
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- sounding body
- type sounding
- transformer
- transistor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、帰還型発音体とトランジスタとを組合せた圧
電発音発振器の改良に関するものである。
電発音発振器の改良に関するものである。
従来、この種の圧電発音体発振器としては、第１図に示
した如きものがある。これは、弾性薄板１に圧電板２を
貼着し、該圧電板２の表面上に励振電極３とピックアッ
プ電極４とを設けて帰還型発音体とし、それとトランジ
スタＱとを組合せたものである。励振電極３にトランジ
スタＱのコレクタを接続することによつて、コレクタ電
圧で帰還型発音体を駆動し、ピックアップ電極４から検
出した出力電圧をトランジスタＱのベースに帰還し発振
させる。この場合、発振周波数は帰還型発音体の固有の
共振周波数に捕捉されるから、・常に能率最大の周波数
で発振発音する。しかしながら、この種の圧電発音発振
器では、励振電極３に印加される交流電圧の振幅は電源
電圧Ｖｃによつて制限される為、帰還型発音体から発生
する音圧には一定の限度があること、また、圧電板の電
極には銀が使用されることが多く、この圧電板の電極に
は直流電圧が直接印加されるから銀等の泳動（マイグレ
ーション）による短絡事故の虞れがある等の欠点がある
。
した如きものがある。これは、弾性薄板１に圧電板２を
貼着し、該圧電板２の表面上に励振電極３とピックアッ
プ電極４とを設けて帰還型発音体とし、それとトランジ
スタＱとを組合せたものである。励振電極３にトランジ
スタＱのコレクタを接続することによつて、コレクタ電
圧で帰還型発音体を駆動し、ピックアップ電極４から検
出した出力電圧をトランジスタＱのベースに帰還し発振
させる。この場合、発振周波数は帰還型発音体の固有の
共振周波数に捕捉されるから、・常に能率最大の周波数
で発振発音する。しかしながら、この種の圧電発音発振
器では、励振電極３に印加される交流電圧の振幅は電源
電圧Ｖｃによつて制限される為、帰還型発音体から発生
する音圧には一定の限度があること、また、圧電板の電
極には銀が使用されることが多く、この圧電板の電極に
は直流電圧が直接印加されるから銀等の泳動（マイグレ
ーション）による短絡事故の虞れがある等の欠点がある
。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
音圧が高く、銀等電極材料のマイグレーションによる短
絡事故を防止することができ、しかも設計の自由度が大
きな圧電発音発振器を提供することにある。
音圧が高く、銀等電極材料のマイグレーションによる短
絡事故を防止することができ、しかも設計の自由度が大
きな圧電発音発振器を提供することにある。
即ち本発明は、励振電極とピックアップ電極とを形成し
た圧電板を貼着してなる帰還型発音体とトランジスタと
を組合せ、ピックアップ電極で検出した電圧信号を帰還
増幅して該帰還型発音体を励振駆動するようにした圧電
発音発振器において、前記トランジスタの駆動電圧を変
成器を介して昇圧し、前記帰還型発音体に印加するよう
にし、前記変成器の出力側インダクタンスは、それと帰
還型発音体の等価容量とによる並列共振回路の共振周波
数が該帰還型発音体の固有共振周波数にほぼ等しくなる
値とした圧電発音発振器である。
た圧電板を貼着してなる帰還型発音体とトランジスタと
を組合せ、ピックアップ電極で検出した電圧信号を帰還
増幅して該帰還型発音体を励振駆動するようにした圧電
発音発振器において、前記トランジスタの駆動電圧を変
成器を介して昇圧し、前記帰還型発音体に印加するよう
にし、前記変成器の出力側インダクタンスは、それと帰
還型発音体の等価容量とによる並列共振回路の共振周波
数が該帰還型発音体の固有共振周波数にほぼ等しくなる
値とした圧電発音発振器である。
以下図面に基づき本発明について詳述する。第２図は本
発明に係る圧電発音発振器の一実施例の回路図である。
ここで、用いている帰還型発音体自体は、第１図のもの
と同じである。圧電板２の一方の表面に励振電極３とピ
ツクアツプ電極４とを形成し、他方の面にて弾性薄板１
に貼着して帰還型発音体とし、該発音体にトランジスタ
をコレクタ結合ベース帰還型に組合せたものである。直
流電圧Ｖｃは変成器Ｔの入力側（１次側）Ｌ１を介して
トランジスタＱのコレクタに印加されると共に、ベース
バイアス抵抗Ｒ，，ベース電流制限抵抗Ｒ３を介してベ
ースに印加される。ピツクアツプ電極４はベースバイア
ス抵抗Ｒ，とベース電流制限抵抗Ｒ，の接続点に結線さ
れ、弾性薄板１は接地される。また、トランジスタＱの
エミツタはベース・エミツタ間に過大な逆電圧が印加さ
れたときトランジスタの逆耐圧を保護するために、好ま
しくはダイオードＤを介して接地する。更に、励振電極
３とアース間には変成器Ｔの出力側（２次側）Ｌ，が挿
入されている。なお、圧電板２は厚み方向に分極させて
ある。ピツクアツプ電極４で検出されトランジスタＱの
ベースに帰還される電圧は励振電極３に変成器Ｔを介し
て印加される電圧とは逆位相となるから、自励発振が生
じる。それによつて分極している圧電板２は拡がり振動
するが、弾性薄板１が貼着されているから弾性薄板１は
屈曲振動し、発音するのである。このように、本発明で
は変成器Ｔによつてコレクタ電圧を昇圧して励振電極３
に印加するから、入力側と出力側の巻数比を変成器が飽
和しない範囲内で大きくすることによつて、発生する音
圧を著しく高くすることができる。またこの種の圧電板
の電極材料としては、通常、銀が使用されることが多い
が、励振電極３側はトランスで結合されており圧電板に
は直流電圧が直接印加されることがないから、電極材料
である銀等の泳動（マイグレーシヨン）による短絡事故
を防止できる。ここで、変成器Ｔの出力側（２次側）Ｌ
２は次のように選定される。
発明に係る圧電発音発振器の一実施例の回路図である。
ここで、用いている帰還型発音体自体は、第１図のもの
と同じである。圧電板２の一方の表面に励振電極３とピ
ツクアツプ電極４とを形成し、他方の面にて弾性薄板１
に貼着して帰還型発音体とし、該発音体にトランジスタ
をコレクタ結合ベース帰還型に組合せたものである。直
流電圧Ｖｃは変成器Ｔの入力側（１次側）Ｌ１を介して
トランジスタＱのコレクタに印加されると共に、ベース
バイアス抵抗Ｒ，，ベース電流制限抵抗Ｒ３を介してベ
ースに印加される。ピツクアツプ電極４はベースバイア
ス抵抗Ｒ，とベース電流制限抵抗Ｒ，の接続点に結線さ
れ、弾性薄板１は接地される。また、トランジスタＱの
エミツタはベース・エミツタ間に過大な逆電圧が印加さ
れたときトランジスタの逆耐圧を保護するために、好ま
しくはダイオードＤを介して接地する。更に、励振電極
３とアース間には変成器Ｔの出力側（２次側）Ｌ，が挿
入されている。なお、圧電板２は厚み方向に分極させて
ある。ピツクアツプ電極４で検出されトランジスタＱの
ベースに帰還される電圧は励振電極３に変成器Ｔを介し
て印加される電圧とは逆位相となるから、自励発振が生
じる。それによつて分極している圧電板２は拡がり振動
するが、弾性薄板１が貼着されているから弾性薄板１は
屈曲振動し、発音するのである。このように、本発明で
は変成器Ｔによつてコレクタ電圧を昇圧して励振電極３
に印加するから、入力側と出力側の巻数比を変成器が飽
和しない範囲内で大きくすることによつて、発生する音
圧を著しく高くすることができる。またこの種の圧電板
の電極材料としては、通常、銀が使用されることが多い
が、励振電極３側はトランスで結合されており圧電板に
は直流電圧が直接印加されることがないから、電極材料
である銀等の泳動（マイグレーシヨン）による短絡事故
を防止できる。ここで、変成器Ｔの出力側（２次側）Ｌ
２は次のように選定される。
つまり、変成器Ｔの出力側インダクタンスＬ，と帰還型
発音体の等価容量とによつて構成される並列共振回路の
共振周波数が帰還型発音体の固有の共振周波数に等しく
なる様にインダクタンスＬ，を選定する。このようにす
ると、圧電発音発振器は帰還型発音体の固有の共振周波
数で極めて安定に発振する。その理由は次の通りである
。例えば、第１図あるいは第２図に示された帰還型発音
体の励振電極に発振器から交流電圧を印加し、ピツクア
ツプ電極に真空管電圧計を接続して印加交流電圧の周波
数とピツクアツプ電極で検出した出力電圧との関係を求
めると第３図のような特性曲線が得られる。帰還型発音
体の固有の共振周波数（基本波）Ｆｒにおいて、ピツク
アツプ電極から大きな出力電圧，を示し、その近傍に高
周波成分またはスプリアス成分が得られ、出力電圧Ｖ２
を呈する。この帰還型発音体に外部応力が加わると、第
３図破線にて示されるように、基本波による出力電圧が
低下し、Ｓ／Ｎ比が劣化し、また共振周波数が移動する
為、当初の基本波周波数Ｆｒにおいて捕捉され発振して
いた圧電発音発振器は容易に高周波成分またはスプリア
ス成分の周波数に捕捉され発振する場合がある。しかし
、前記のように、変成器Ｔの出力側インダクタンスＬ２
と帰還型発音体の等価容量ＣＯとの並列共振周波数Ｆａ
が帰還型発音体の固有共振周波数Ｆｒにほぼ等しくなる
ように設定すると、帰還型発音体固有のスプリアス周波
数近傍における等価容量Ｃ。のインピーダンス１２ｃ１
と出力側インダクタンスＬ２のインピーダンス１ＺＬ１
の関係は、１ＺＬＩ》１ＺｃＩとなり、帰還型発音体に
加わる印加電圧は、帰還型発音体の固有共振周波数Ｆｒ
近傍におけるそれよりも十分小さい値となるので必ず固
有共振周波数Ｆｒで発振することになる。また、帰還型
発音体に外部応力が作用すると、帰還型発音体の固有共
振周波数は低い周波数側にずれるが、発振周波数もそれ
に追随して移動するから、常に能率のよい点で発振が行
われることになる。
発音体の等価容量とによつて構成される並列共振回路の
共振周波数が帰還型発音体の固有の共振周波数に等しく
なる様にインダクタンスＬ，を選定する。このようにす
ると、圧電発音発振器は帰還型発音体の固有の共振周波
数で極めて安定に発振する。その理由は次の通りである
。例えば、第１図あるいは第２図に示された帰還型発音
体の励振電極に発振器から交流電圧を印加し、ピツクア
ツプ電極に真空管電圧計を接続して印加交流電圧の周波
数とピツクアツプ電極で検出した出力電圧との関係を求
めると第３図のような特性曲線が得られる。帰還型発音
体の固有の共振周波数（基本波）Ｆｒにおいて、ピツク
アツプ電極から大きな出力電圧，を示し、その近傍に高
周波成分またはスプリアス成分が得られ、出力電圧Ｖ２
を呈する。この帰還型発音体に外部応力が加わると、第
３図破線にて示されるように、基本波による出力電圧が
低下し、Ｓ／Ｎ比が劣化し、また共振周波数が移動する
為、当初の基本波周波数Ｆｒにおいて捕捉され発振して
いた圧電発音発振器は容易に高周波成分またはスプリア
ス成分の周波数に捕捉され発振する場合がある。しかし
、前記のように、変成器Ｔの出力側インダクタンスＬ２
と帰還型発音体の等価容量ＣＯとの並列共振周波数Ｆａ
が帰還型発音体の固有共振周波数Ｆｒにほぼ等しくなる
ように設定すると、帰還型発音体固有のスプリアス周波
数近傍における等価容量Ｃ。のインピーダンス１２ｃ１
と出力側インダクタンスＬ２のインピーダンス１ＺＬ１
の関係は、１ＺＬＩ》１ＺｃＩとなり、帰還型発音体に
加わる印加電圧は、帰還型発音体の固有共振周波数Ｆｒ
近傍におけるそれよりも十分小さい値となるので必ず固
有共振周波数Ｆｒで発振することになる。また、帰還型
発音体に外部応力が作用すると、帰還型発音体の固有共
振周波数は低い周波数側にずれるが、発振周波数もそれ
に追随して移動するから、常に能率のよい点で発振が行
われることになる。
それ故、帰還型発音体をケースに固定する場合などのよ
うに、帰還型発音体に外部応力が多少作用したとしても
、その影響はほとんどない。第４図は本発明の他の実施
例である。第２図の実施例がコレクタ駆動であるのに対
し、この実施例はエミツタ駆動であるから、結線はやや
異なるが帰還型発音体自身は同じであつてよい。電源電
圧Ｖｃはバイアス抵抗Ｒ４，電流制限抵抗Ｒ５を介して
トランジスタＱのベースは印加され、ピツクアツプ電極
４の出力は該トランジスタＱのベースに帰還される。ト
ランジスタＱのコレクタは電源Ｖｃに、またエミツタは
変成器Ｔの入力側Ｌ１を介してアースにそれぞれ接続さ
れ、出力側Ｌ２に誘起された高電圧は弾性薄板１に印加
されて圧電板２を駆動する。なお、この場合には励振電
極３は接地される。本発明は上記のように変成器を介し
て帰還型発音体を昇圧された高電圧で駆動するように構
成されているから、変成器の巻数比により昇圧比を該変
成器の容量内で比較的任意に変えることができ、音圧を
著しく高くすることができ、また、変成器結合によつて
直流電圧が圧電板の電極間に直接印加されないから電極
材料の泳動による短絡事故を防止でき、更に、帰還型発
音体とトランジスタとの結線は帰還型発音体の構造のみ
ならず変成器の挿入箇所やその入力巻線方向等によつて
種々の回路構成が可能であり、設計の自由度が大きいし
、変成器の出力側インダクタンスが特定の値に選定され
ているので帰還型発音体の固有共振周波数で安定な発振
を維持することができ、外部応力が作用したとしてもそ
の影響はほとんど無い等のすぐれた効果を奏しうるもの
である。
うに、帰還型発音体に外部応力が多少作用したとしても
、その影響はほとんどない。第４図は本発明の他の実施
例である。第２図の実施例がコレクタ駆動であるのに対
し、この実施例はエミツタ駆動であるから、結線はやや
異なるが帰還型発音体自身は同じであつてよい。電源電
圧Ｖｃはバイアス抵抗Ｒ４，電流制限抵抗Ｒ５を介して
トランジスタＱのベースは印加され、ピツクアツプ電極
４の出力は該トランジスタＱのベースに帰還される。ト
ランジスタＱのコレクタは電源Ｖｃに、またエミツタは
変成器Ｔの入力側Ｌ１を介してアースにそれぞれ接続さ
れ、出力側Ｌ２に誘起された高電圧は弾性薄板１に印加
されて圧電板２を駆動する。なお、この場合には励振電
極３は接地される。本発明は上記のように変成器を介し
て帰還型発音体を昇圧された高電圧で駆動するように構
成されているから、変成器の巻数比により昇圧比を該変
成器の容量内で比較的任意に変えることができ、音圧を
著しく高くすることができ、また、変成器結合によつて
直流電圧が圧電板の電極間に直接印加されないから電極
材料の泳動による短絡事故を防止でき、更に、帰還型発
音体とトランジスタとの結線は帰還型発音体の構造のみ
ならず変成器の挿入箇所やその入力巻線方向等によつて
種々の回路構成が可能であり、設計の自由度が大きいし
、変成器の出力側インダクタンスが特定の値に選定され
ているので帰還型発音体の固有共振周波数で安定な発振
を維持することができ、外部応力が作用したとしてもそ
の影響はほとんど無い等のすぐれた効果を奏しうるもの
である。
第１図は従来の圧電発音発振器の一例の回路図、第２図
は本発明の一実施例の回路図、第３図は帰還型発音体の
周波数一出力電圧特性曲線の一例を示す図、第４図は本
発明の他の実施例の図路図である。 １・・・・・・弾性薄板、２・・・・・・圧電板、３・
・・・・・励振電極、４・・・・・・ピツクアツプ電極
、Ｑ・・・・・・トランジスタ、Ｔ・・・・・・変成器
、Ｌ１・・・・・・入力側、Ｌ２・・・・・・出力側。
は本発明の一実施例の回路図、第３図は帰還型発音体の
周波数一出力電圧特性曲線の一例を示す図、第４図は本
発明の他の実施例の図路図である。 １・・・・・・弾性薄板、２・・・・・・圧電板、３・
・・・・・励振電極、４・・・・・・ピツクアツプ電極
、Ｑ・・・・・・トランジスタ、Ｔ・・・・・・変成器
、Ｌ１・・・・・・入力側、Ｌ２・・・・・・出力側。
Claims (1)
- １ 弾性薄板に励振電極とピックアップ電極とを形成し
た圧電板を貼着してなる帰還型発音体とトランジスタと
を組合せ、ピックアップ電極で検出した電圧信号を帰還
増幅して該帰還型発音体を励振駆動するようにした圧電
発音発振器において、前記トランジスタの駆動電圧を変
成器を介して昇圧し、前記帰還型発音体に印加するよう
にし、前記変成器の出力側インダクタンスは、それと帰
還型発音体の等価容量とによる並列共振回路の共振周波
数が該帰還型発音体の固有共振周波数にほぼ等しくなる
値としたことを特徴とする圧電発音発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53043519A JPS5930278B2 (ja) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | 圧電発音発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53043519A JPS5930278B2 (ja) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | 圧電発音発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54136194A JPS54136194A (en) | 1979-10-23 |
| JPS5930278B2 true JPS5930278B2 (ja) | 1984-07-26 |
Family
ID=12665985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53043519A Expired JPS5930278B2 (ja) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | 圧電発音発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930278B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011101072A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Murata Mfg Co Ltd | 発振回路及び霧化装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3006119B1 (fr) * | 2014-10-06 | 2021-09-01 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Dispositif électronique de génération d'un avertissement sonore ou d'une musique |
-
1978
- 1978-04-13 JP JP53043519A patent/JPS5930278B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011101072A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Murata Mfg Co Ltd | 発振回路及び霧化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54136194A (en) | 1979-10-23 |
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