JPS60106298A - Ultrasonic ceramic microphone - Google Patents
Ultrasonic ceramic microphoneInfo
- Publication number
- JPS60106298A JPS60106298A JP21434683A JP21434683A JPS60106298A JP S60106298 A JPS60106298 A JP S60106298A JP 21434683 A JP21434683 A JP 21434683A JP 21434683 A JP21434683 A JP 21434683A JP S60106298 A JPS60106298 A JP S60106298A
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- JP
- Japan
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- case
- lead wire
- cylindrical case
- vibrator
- resonance
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/18—Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
- G10K9/22—Mountings; Casings
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、パーキングメータや、自動車後方検知装置な
どの検知システムに主に応用されるもので、超音波の送
信、受信を行う超音波セラミックマイクロホンに関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is mainly applied to detection systems such as parking meters and automobile rear detection devices, and relates to an ultrasonic ceramic microphone that transmits and receives ultrasonic waves. It is something.
従来例の構成とその問題点
従来のこの種の超音波セラミックマイクロホンについて
第1図とともに説明する。まず、1は圧電磁器振動子で
、こnを断面が円錐台形状の底面部2ai有する筒状ケ
ース2のその底面部2aの内側に貼り合せ、前記底面部
2aをバイモルフ振動子として構成している03Fi共
振リングで、前記ケース2の内側に固定されている。4
は端子板で、弾性部材5及び弾性接着剤らを介して前記
ケース2の開孔端に固定され、ケース2の開孔端部を密
閉してなるものである。7a及び7bはリード線、8a
及び5b(d端子板4に植設された端子で、圧電磁器振
動子1の電極面に半田付けしたリード線7aを端子8a
に、また他電極と同電位であるケース2に接続したリー
ド線7b2端子8bにそれぞれ弾性接着剤9で接続して
構成さ九ているO
以上のような従来の構成によると、ケース内で発生する
超音波の干渉により残響音が発生し、パルス信号を送信
する場合、パルス立ち下り時間が長くなる問題があった
。ここで、パルス応答性を改善する方法としては、振動
部の共振。を下げる方法が考えられる。すなわち、共振
。は次式で示さnる。Structure of a conventional example and its problems A conventional ultrasonic ceramic microphone of this type will be explained with reference to FIG. First, reference numeral 1 denotes a piezoelectric ceramic vibrator, which is bonded to the inside of the bottom surface 2a of a cylindrical case 2 having a bottom surface 2ai having a truncated conical cross section, and the bottom surface 2a is constructed as a bimorph vibrator. The 03Fi resonance ring is fixed inside the case 2. 4
is a terminal plate which is fixed to the open end of the case 2 via an elastic member 5 and an elastic adhesive, and is formed by sealing the open end of the case 2. 7a and 7b are lead wires, 8a
and 5b (d) A terminal implanted in the terminal plate 4, and a lead wire 7a soldered to the electrode surface of the piezoelectric ceramic vibrator 1 is connected to the terminal 8a.
In addition, the lead wires 7b and 2 terminals 8b connected to the case 2, which are at the same potential as other electrodes, are connected with an elastic adhesive 9. There is a problem in that reverberation occurs due to the interference of the ultrasonic waves, and that the pulse fall time becomes long when transmitting pulse signals. Here, a method for improving pulse response is resonance of the vibrating part. There are ways to lower this. In other words, resonance. is expressed by the following formula.
fO:共振周波数2m:質量。fO: Resonance frequency 2m: Mass.
Rm :機械抵抗、Cm :機械リアクタンス。Rm: Mechanical resistance, Cm: Mechanical reactance.
したがって、機械抵抗Rmを上げるが、振動部における
材質の変更あるいは薄くして質量を小さくする手段によ
ってQを下げられるが、逆に超音波の到達距離が低下す
る結果となって実用に合わなくなる。したがって、従来
構成の基本構造を変えずに、構成部品の形状変更により
対策することがめられる。−!た、従i構成においては
、リード線の配線状態及び共振リングの形状による残響
が発生する問題があった。Therefore, although the mechanical resistance Rm can be increased, the Q can be lowered by changing the material of the vibrating part or making it thinner to reduce its mass, but this results in a reduction in the range of ultrasonic waves, making it impractical. Therefore, countermeasures can be taken by changing the shapes of the component parts without changing the basic structure of the conventional structure. -! Furthermore, in the secondary i configuration, there was a problem in that reverberation occurred due to the wiring condition of the lead wires and the shape of the resonant ring.
発明の目的
本発明は前記のような従来の欠点を解決し、リード線の
振動を弾性的に吸振し、ケース内で発生する超音波の位
相を分離し、音響干渉を緩らげることにより、パルス応
答性の優れた超音波セラミックマイクロホンを提供する
ことを目的とするものである。Purpose of the Invention The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks by elastically absorbing the vibration of the lead wire, separating the phase of the ultrasonic waves generated within the case, and reducing acoustic interference. The purpose of this invention is to provide an ultrasonic ceramic microphone with excellent pulse response.
発明の構成
この目的を達成するために本発明の超音波セラミックマ
イクロホンは、断面が円錐台形状の底面を有する筒状ケ
ースの底面部内側に圧電磁器振動子を貼り合せ、前記底
面部をバイモルフ振動子として構成した前記筒状ケース
の内側に共振リングを設け、この共振リングの内円に共
振筒を設けて、前記バイモルフ振動子の振動節円の内と
外で異なる超音波の位相を分離することにより、ケース
内で発生する超音波の干渉を緩和する構成としている。Structure of the Invention In order to achieve this object, the ultrasonic ceramic microphone of the present invention has a piezoelectric ceramic vibrator bonded to the inside of the bottom of a cylindrical case having a bottom with a truncated conical cross section, and the bottom has bimorph vibration. A resonant ring is provided inside the cylindrical case configured as a child, and a resonant tube is provided in the inner circle of the resonant ring to separate the different phases of the ultrasonic waves inside and outside the nodal circle of the bimorph vibrator. This structure reduces the interference of ultrasonic waves generated within the case.
首た、前記圧電磁器振動子の電極面に半田付は接続した
リード線を前記筒状ケース内側に沿って弾性接着剤を介
して配線し、前記共振リング外周に設けた凹部より前記
リード線を取出し、前記筒状ケースの開孔端に弾性部材
を介して端子板を弾性固定し、前記リード線及び筒状ケ
ースを電極として取出すもう一方のリード線を前記端子
板に配線して構成してなるものである。A lead wire soldered to the electrode surface of the piezoelectric ceramic vibrator is routed along the inside of the cylindrical case via an elastic adhesive, and the lead wire is inserted through a recess provided on the outer periphery of the resonant ring. A terminal plate is elastically fixed to the open end of the cylindrical case via an elastic member, and the other lead wire, which is taken out using the lead wire and the cylindrical case as an electrode, is wired to the terminal plate. It is what it is.
実施例の説明
以下、本発明の一実施例における超音波セラミックマイ
クロホンについて第2図とともに説明する。なお、従来
例と同じ部材は同一番号を付している。1は圧電磁器振
動子で、断面が円錐台形状の底面部2af:有する筒状
ケース2のその底面部2aの内側に貼り合せ、前記底面
部2aiバイモルフ振動子として構成している。10は
共振リングで、前記ケース2の内側に接着固定さ几てい
る。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An ultrasonic ceramic microphone according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the same members as in the conventional example are given the same numbers. Reference numeral 1 denotes a piezoelectric ceramic vibrator, which is bonded to the inside of the bottom surface 2a of a cylindrical case 2 having a bottom surface 2af having a truncated conical cross section, thereby forming a bimorph vibrator. Reference numeral 10 denotes a resonance ring, which is adhesively fixed inside the case 2.
この共振リング10の内円に共振筒11を接着固定して
いる。前記圧電磁器振動子1の電極面にリード線7aが
半田付けされ、その他端はケース2の開孔端に弾性部材
12及び弾性接着剤9を介して密閉固定してなる端子板
4の端子8aVc接続されている。このリード線7aは
ケース2の内側に沿って弾性接着剤13を介して共振リ
ング1oの凹部10aを通して配線されている。7bは
リード線で、圧電磁器振動子1の他電極面と同電位であ
るケース2に接続され、その他端は端子7b[接続さn
ている。そして、前記共振筒111d樹脂部材が用いら
れるが、共振リング1oと一体化槽成する場合は、金属
製としてもよい。また、共振に近接する(λ−波長)長
さに設定することにより、位相差の異なる超音波が干渉
し合うことを防ぐ効果が高まる。A resonant cylinder 11 is adhesively fixed to the inner circle of this resonant ring 10. A lead wire 7a is soldered to the electrode surface of the piezoelectric ceramic vibrator 1, and the other end is hermetically fixed to the open end of the case 2 via an elastic member 12 and an elastic adhesive 9.A terminal 8aVc of the terminal plate 4 is formed. It is connected. This lead wire 7a is routed along the inside of the case 2 via an elastic adhesive 13 and through a recess 10a of the resonance ring 1o. 7b is a lead wire connected to the case 2 which has the same potential as the other electrode surface of the piezoelectric ceramic vibrator 1, and the other end is connected to the terminal 7b [connected n
ing. Although the resonant cylinder 111d is made of a resin member, it may be made of metal if it is integrated with the resonant ring 1o. Further, by setting the length to be close to resonance (λ-wavelength), the effect of preventing ultrasonic waves having different phase differences from interfering with each other is enhanced.
発明の効果
本発明によれば、ケース内に配置した共振筒により、ケ
ース内で複雑に干渉する位相の異なる超音波を分離し、
かつ共振筒によりケース内の音響抵抗(Rmに相当)を
上げることによって、共振Qを下げることができる。Effects of the Invention According to the present invention, ultrasonic waves having different phases that interfere in a complex manner within the case are separated by a resonant cylinder placed inside the case.
In addition, the resonance Q can be lowered by increasing the acoustic resistance (corresponding to Rm) inside the case using the resonant tube.
第3図、第4図は本発明と従来例におけるマイクロホン
の感度−周波数特性、パルス応答性を比較したものであ
り、従来品の特性をA1本発明品の特性iBで示し、本
発明品ではol下げずにパルス応答性が向上する形とな
っている。同時にケースのバイモルフ振動面の振動を抑
圧しない構成のため、感度低下を与えず、パルス応答性
のパルス立ち下りの鋭い超音波セラミックマイクロホン
を提供することができる。また、リード線配線を弾性接
着剤を介して行っているため、リード線の防振効果を高
め、共振時にリード線の振動による干渉を小さくするこ
とができる。以上本発明の構成を実現することにより、
超音波の送信及び受信を兼用できるマイクロホンとする
ことができるものとなり、今後、障害物検知装置をはじ
め、新しい用途展開が期待できるものである。Figures 3 and 4 compare the sensitivity-frequency characteristics and pulse response of the microphones of the present invention and the conventional example. This design improves pulse response without lowering OL. At the same time, since the structure does not suppress the vibration of the bimorph vibration surface of the case, it is possible to provide an ultrasonic ceramic microphone that is pulse responsive and has a sharp pulse fall without causing a decrease in sensitivity. Furthermore, since the lead wires are wired using an elastic adhesive, the vibration-proofing effect of the lead wires can be enhanced and interference caused by vibrations of the lead wires can be reduced during resonance. By realizing the configuration of the present invention as described above,
This allows the microphone to be used for both transmitting and receiving ultrasonic waves, and is expected to find new applications in the future, including obstacle detection devices.
第1図は従来例の超音波セラミックマイクロホンの断面
図、第2図は本発明の一実施例における超音波セラミッ
クマイクロホンの断面図、第3図は本発明品と従来品の
感度−周波数特性を比較して示す図、第4図は同じくパ
ルス応答性を比較して示す図である。
1・・・・・・圧電磁器振動子、2・・・・・・筒状ケ
ース、4・・・・・・端子板、6・・・・・弾性部材、
7a 、7b・・・・リート線、10・・・・・共振リ
ング、10a・中凹部、11・・・・・共振筒、12・
・・・・弾性部材、13・・・・弾性接着剤。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図
第3図
第4図Fig. 1 is a sectional view of a conventional ultrasonic ceramic microphone, Fig. 2 is a sectional view of an ultrasonic ceramic microphone according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 shows the sensitivity-frequency characteristics of the inventive product and the conventional product. FIG. 4 is a diagram similarly showing a comparison of pulse responsiveness. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Piezoelectric ceramic vibrator, 2... Cylindrical case, 4... Terminal plate, 6... Elastic member,
7a, 7b...Leet wire, 10...Resonance ring, 10a, center recess, 11...Resonance cylinder, 12...
...Elastic member, 13...Elastic adhesive. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1st person)
Figure 3 Figure 4
Claims (1)
面部内側に圧電磁器振動子を貼り合せ、前記底面部をバ
イモルフ振動子として構成した前記筒状ケースの内側に
共振リングを設け、この共振リングの内円に共振筒を設
け、前記圧電磁器振動子の電極面に半田付は接続したリ
ード線を前記筒状ケース内側に沿って弾性接着剤を介し
て配線し、前記共4H’Jソング周に設けた四部より前
記リード線を取出し、前記筒状ケースの開孔端に弾性部
材を介して端子板を弾性固定し、前記リード線及び筒状
ケースを電極として取出すもう一方のリード線を前記端
子板に配線してなる超音波セラミックマイクロホン。A piezoelectric ceramic vibrator is bonded to the inside of the bottom of a cylindrical case having a truncated conical bottom in cross section, and a resonant ring is provided inside the cylindrical case in which the bottom is configured as a bimorph vibrator. A resonant cylinder is provided in the inner circle of the resonant ring, and a lead wire soldered and connected to the electrode surface of the piezoelectric ceramic vibrator is wired along the inside of the cylindrical case via an elastic adhesive. The lead wire is taken out from four parts provided around the circumference of the song, a terminal plate is elastically fixed to the open end of the cylindrical case via an elastic member, and the other lead wire is taken out from the lead wire and the cylindrical case as electrodes. An ultrasonic ceramic microphone is formed by wiring the terminal board to the terminal board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21434683A JPS60106298A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Ultrasonic ceramic microphone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21434683A JPS60106298A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Ultrasonic ceramic microphone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60106298A true JPS60106298A (en) | 1985-06-11 |
Family
ID=16654239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21434683A Pending JPS60106298A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Ultrasonic ceramic microphone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60106298A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03270399A (en) * | 1990-03-19 | 1991-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Drip-proof ultrasonic microphone |
WO2007029907A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | Bse Co., Ltd | A condenser microphone and method of making the same |
JP2015035749A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日本セラミック株式会社 | Ultrasonic transducer |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP21434683A patent/JPS60106298A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03270399A (en) * | 1990-03-19 | 1991-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Drip-proof ultrasonic microphone |
WO2007029907A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | Bse Co., Ltd | A condenser microphone and method of making the same |
JP2015035749A (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日本セラミック株式会社 | Ultrasonic transducer |
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