JPS596559B2 - 電気音響変換器 - Google Patents
電気音響変換器Info
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- JPS596559B2 JPS596559B2 JP10056880A JP10056880A JPS596559B2 JP S596559 B2 JPS596559 B2 JP S596559B2 JP 10056880 A JP10056880 A JP 10056880A JP 10056880 A JP10056880 A JP 10056880A JP S596559 B2 JPS596559 B2 JP S596559B2
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- piezoelectric
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- electroacoustic transducer
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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】
本発明は電気音響変換器゛こ係り、特に延伸あるいは圧
延し分極した２枚の可撓性高分子圧電体シートを貼り合
わせて構成される高分子圧電バイモルフから成る電気音
響変換器に関する。
延し分極した２枚の可撓性高分子圧電体シートを貼り合
わせて構成される高分子圧電バイモルフから成る電気音
響変換器に関する。
従来のバイモルフは第１図に示す如く、厚さ方向に設け
た外側電極１と２及び内側電極３により、厚さ方向に分
極した２枚のセラミック板４及び５を、分極が互いに逆
方向になるように接着して外側電極１と２から出力端子
６及び７を導出して成る横効果型バイモルフがあり、更
に第２図に示す如く、厚さ方向に設けた外側電極８と９
及び内側電極１０により、厚さ方向に分極した２枚のセ
ラミック板１１及び１２を、分極が互いに同方向になる
ように厚さ方向に接着して互いに並列に接続された外側
電極８，９と内側電極１０から出力端子１３及び１４を
導出して成る横効果型バイモルフがあった。
た外側電極１と２及び内側電極３により、厚さ方向に分
極した２枚のセラミック板４及び５を、分極が互いに逆
方向になるように接着して外側電極１と２から出力端子
６及び７を導出して成る横効果型バイモルフがあり、更
に第２図に示す如く、厚さ方向に設けた外側電極８と９
及び内側電極１０により、厚さ方向に分極した２枚のセ
ラミック板１１及び１２を、分極が互いに同方向になる
ように厚さ方向に接着して互いに並列に接続された外側
電極８，９と内側電極１０から出力端子１３及び１４を
導出して成る横効果型バイモルフがあった。
これ等の圧電バイモルフ材料としては、チタン酸ジルコ
ン酸鉛やロッシェル塩等の無機圧電体の他、ポリ弗化ビ
ニリデンやこれ等の高分子材料マトリックス中にチタン
酸バリウム等の圧電セラミック微粉末を充填した複合材
料が良く知られている。
ン酸鉛やロッシェル塩等の無機圧電体の他、ポリ弗化ビ
ニリデンやこれ等の高分子材料マトリックス中にチタン
酸バリウム等の圧電セラミック微粉末を充填した複合材
料が良く知られている。
これらの材料に電極を設けて電圧を印加すると電歪効果
によって圧電体が変形し、また逆に圧電体に外力を加え
ると圧電効果によって電極に起電力が現われる。
によって圧電体が変形し、また逆に圧電体に外力を加え
ると圧電効果によって電極に起電力が現われる。
これ等の現象は古くから知られており、従来該圧電バイ
モルフの応用として、スピーカやマイクロホン、ピック
アップ等の電気音響変換器に広く利用されてきた。
モルフの応用として、スピーカやマイクロホン、ピック
アップ等の電気音響変換器に広く利用されてきた。
しかしながら、従来の圧電形電気音響変換器では圧電バ
イモルフ振動子上の全表面を板状の電極が設けられてい
たため、電極間に大きな電気容量が生じ、高音特性が劣
化したり、低感度である等の欠点があった。
イモルフ振動子上の全表面を板状の電極が設けられてい
たため、電極間に大きな電気容量が生じ、高音特性が劣
化したり、低感度である等の欠点があった。
本発明は上記従来の欠点を解消することを目的とするも
のであり、具体的には電極間容量を適当な値まで減少さ
せて、圧電バイモルフ振動子を使用した電気音響変換器
における周波数特性の改善と高感度化を図ろうとするも
のである。
のであり、具体的には電極間容量を適当な値まで減少さ
せて、圧電バイモルフ振動子を使用した電気音響変換器
における周波数特性の改善と高感度化を図ろうとするも
のである。
かかる目的を達成するために、本発明によれば圧電バイ
モルフ振動子の表面に設けられる外側電極径を、周辺固
定のクランプ径に対して、直径比で０．５３乃至０．８
２とするようにされている。
モルフ振動子の表面に設けられる外側電極径を、周辺固
定のクランプ径に対して、直径比で０．５３乃至０．８
２とするようにされている。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第３図ａは本発明による圧電形電気音響変換器の平面図
であって、圧電材１５の中央部に円形の部分電極１６が
形成され、この円形の部分電極１６から電気端子１７が
配置されている。
であって、圧電材１５の中央部に円形の部分電極１６が
形成され、この円形の部分電極１６から電気端子１７が
配置されている。
第３図すは本発明による圧電形電気音響変換器の断面図
であって、あらかじめ分極された２枚の可撓性高分子圧
電材１５，１８が厚さ方向に設けた外側電極１６と１９
及び内側電極２０，２１により互いに分極が逆方向にな
るように接着層２２を介して厚さ方向に接着され、外側
電極１６と１９から電気出力端子１７，２３を導出して
円形のバイモル＊＊フ振動子を構成している。
であって、あらかじめ分極された２枚の可撓性高分子圧
電材１５，１８が厚さ方向に設けた外側電極１６と１９
及び内側電極２０，２１により互いに分極が逆方向にな
るように接着層２２を介して厚さ方向に接着され、外側
電極１６と１９から電気出力端子１７，２３を導出して
円形のバイモル＊＊フ振動子を構成している。
第４図は第３図のように構成された周辺固定の圧電形電
気音響変換器の周辺固定のクランプ径と圧電体上に設け
られた中央の円形の部分電極の外径との直径比を変化さ
せた時の、出力電圧の相対レベル差を表わすものである
。
気音響変換器の周辺固定のクランプ径と圧電体上に設け
られた中央の円形の部分電極の外径との直径比を変化さ
せた時の、出力電圧の相対レベル差を表わすものである
。
全面電極即ちクランプ径と部分電極の外径が等しい時を
基準即ちＯｄＢ とした時に、クランプ径と部分電極の
外径が直径比で０．６５〜０．７１に相対的な出力レベ
ル差のピークがあり、０．５３〜０．８２で１４ｄＢ以
上の出力レベル差が得られることがわかる。
基準即ちＯｄＢ とした時に、クランプ径と部分電極の
外径が直径比で０．６５〜０．７１に相対的な出力レベ
ル差のピークがあり、０．５３〜０．８２で１４ｄＢ以
上の出力レベル差が得られることがわかる。
なお第４図における電極径対クランプ径の値は、第を表
に基づき求めた。
に基づき求めた。
クランプ径と電極径の単位は朋である。
第５図は周辺固定の圧電形電気音響変換器によるクラン
プ径と圧電体振動子上の部分電極の外径の比率を変化さ
せた時の出力の周波数特性の一例を表わすものである。
プ径と圧電体振動子上の部分電極の外径の比率を変化さ
せた時の出力の周波数特性の一例を表わすものである。
全面電極即ちＯｄＢ とした時に、クランプ径と部分電
極の外径比が０．５９で２００〜５０００Ｈｚの全域に
渡って相対出力レベルが高く、特に共振点前後の周波数
域での相対出力レベルは優れている。
極の外径比が０．５９で２００〜５０００Ｈｚの全域に
渡って相対出力レベルが高く、特に共振点前後の周波数
域での相対出力レベルは優れている。
言い換えれば、０．４７以下或いは０．８２以上では２
００〜５０００Ｈ２での周波数域での相対電圧レベルは
低く、圧電形の電気音響変換器として適切でない。
００〜５０００Ｈ２での周波数域での相対電圧レベルは
低く、圧電形の電気音響変換器として適切でない。
尚、２枚の円状の可撓性高分子圧電材料を接着して成る
圧電形電気音響変換器において各々高分子圧電材料の接
着される面に設けられる電極は好ましくは、圧電形バイ
モルフ振動子を形成した時の両表面上に設けられる電極
径に近いことである。
圧電形電気音響変換器において各々高分子圧電材料の接
着される面に設けられる電極は好ましくは、圧電形バイ
モルフ振動子を形成した時の両表面上に設けられる電極
径に近いことである。
このような電極を形成するには、高分子圧電材料の表面
に直接、所望のパターンのマスクを介して真空蒸着等し
てもよいし、高分子圧電子圧電材料の表面全域に電極を
設けた後、エツチングにより所望のパターンを形成して
も良い。
に直接、所望のパターンのマスクを介して真空蒸着等し
てもよいし、高分子圧電子圧電材料の表面全域に電極を
設けた後、エツチングにより所望のパターンを形成して
も良い。
電極設置には、真空蒸着の他周知のスパッタリング、メ
ッキ、印刷等の従来技術を用いて容易に形成することが
できる。
ッキ、印刷等の従来技術を用いて容易に形成することが
できる。
さて以上の説明から理解されるように、本発明では周辺
固定のクランプ径と部分電極の外径との比率を適当に選
択することにより、電極間容量を大巾に低減することが
可能となる。
固定のクランプ径と部分電極の外径との比率を適当に選
択することにより、電極間容量を大巾に低減することが
可能となる。
この結果振動子として本来の動作には、何ら支障を生ず
ることもなく、従来問題とされていた２００〜５０００
Ｈｚの周波数域での出力特性、特に３５００Ｈｚの高周
波領域における出力特性の劣化を改善することが可能と
なり、高分子圧電材料を２枚貼り合わせて成るバイモル
フ振動子を利用した圧電気音響変換器に適応して効果は
極めて大きい。
ることもなく、従来問題とされていた２００〜５０００
Ｈｚの周波数域での出力特性、特に３５００Ｈｚの高周
波領域における出力特性の劣化を改善することが可能と
なり、高分子圧電材料を２枚貼り合わせて成るバイモル
フ振動子を利用した圧電気音響変換器に適応して効果は
極めて大きい。
第１図及び第２図は従来の圧電形電気音響変換器に用い
られるバイモルフの構成図、第３図は本発明の圧電形電
気音響変換器に用いられるバイモルフの構成図でａはそ
の平面図、ｂはその断面図、第４図は圧電形電気音響変
換器における周辺固定のクランプ径と部分電極径との比
率を変化させたときの出力の相対レベル差を示す図、第
５図は圧電形電気音響変換器における周辺固定のクラン
プ径と部分電極径の比率を変化させたときの出力の周波
数特性を示す図である。 １５．１８・・・・・・圧電材、１６，１９・・・・・
・外側電極、１７，２３・・・・・・電気出力端子、２
０，２１・・・・・・内側電極、２２・・・・・・接着
層。
られるバイモルフの構成図、第３図は本発明の圧電形電
気音響変換器に用いられるバイモルフの構成図でａはそ
の平面図、ｂはその断面図、第４図は圧電形電気音響変
換器における周辺固定のクランプ径と部分電極径との比
率を変化させたときの出力の相対レベル差を示す図、第
５図は圧電形電気音響変換器における周辺固定のクラン
プ径と部分電極径の比率を変化させたときの出力の周波
数特性を示す図である。 １５．１８・・・・・・圧電材、１６，１９・・・・・
・外側電極、１７，２３・・・・・・電気出力端子、２
０，２１・・・・・・内側電極、２２・・・・・・接着
層。
Claims (1)
- １２枚の円彰町撓性高分子圧電体シートを貼り合わせて
構成されたバイモルフを有する電気音響変換器において
、前記バイモルフの周辺固定のクランプ径に対する前記
圧電体シート上に設けられた円形外側電極の外径が、直
径比で０．５３乃至０．８２であることを特徴とする電
気音響変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056880A JPS596559B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 電気音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056880A JPS596559B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 電気音響変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5725800A JPS5725800A (en) | 1982-02-10 |
| JPS596559B2 true JPS596559B2 (ja) | 1984-02-13 |
Family
ID=14277508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056880A Expired JPS596559B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 電気音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596559B2 (ja) |
-
1980
- 1980-07-24 JP JP10056880A patent/JPS596559B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5725800A (en) | 1982-02-10 |
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