JPS6133508B2 - - Google Patents
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- JPS6133508B2 JPS6133508B2 JP10056680A JP10056680A JPS6133508B2 JP S6133508 B2 JPS6133508 B2 JP S6133508B2 JP 10056680 A JP10056680 A JP 10056680A JP 10056680 A JP10056680 A JP 10056680A JP S6133508 B2 JPS6133508 B2 JP S6133508B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
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- 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】
この発明に発音及び受音装置に係り、特に圧電
体をトランスデユーサとした発音及び受音装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sound producing and sound receiving device, and more particularly to a producing and sound receiving device using a piezoelectric material as a transducer.
従来、可聴域及び非可聴域の音波の発音及び受
音装置は、金属あるいはプラスチツクの薄い振動
板を介して種々のトランスデユーサにより電気信
号を音波に変換したり、音波を電気信号に変換し
たりしている。トランスデユーサとしては、発音
装置には電磁型、動電型および圧電型があり、ま
た受音装置には静電型、エレクトレツト型、炭素
粉型及び圧電型が使用されている。また振動板は
一般には薄い金属板あるいはプラスチツク板が用
いられ、軽量化により振動が容易となるように、
また小型で共振周波数が低くなるように形状及び
振動板の支持方法に工夫がなされている。ここで
は圧電体をトランスデユーサに用いた場合の従来
の発音及び受音装置について述べる。 Conventionally, devices for producing and receiving sound waves in the audible and inaudible ranges convert electrical signals into sound waves through thin metal or plastic diaphragms using various transducers, or convert sound waves into electrical signals. I'm doing it. As transducers, there are electromagnetic, electrodynamic, and piezoelectric types for sound generating devices, and electrostatic, electret, carbon powder, and piezoelectric types for sound receiving devices. In addition, the diaphragm is generally a thin metal plate or plastic plate, so that it is lightweight and vibrates easily.
In addition, the shape and the method of supporting the diaphragm have been devised so that it is compact and has a low resonant frequency. Here, a conventional sound generating and sound receiving device using a piezoelectric material as a transducer will be described.
第1図は従来行われている圧電体(例えば圧電
セラミツク)を貼付した発音及び受音装置の構造
を示したもので、例えば0.1〜0.5mm厚で直径が20
〜50mmの黄銅に取り付けた0.1〜0.5mm厚で直径が
20〜40mmの圧電セラミツク1を薄い金属振動板2
に接着剤を用いて貼付した構造となつている。 Figure 1 shows the structure of a conventional sounding and sound receiving device attached with a piezoelectric material (for example, piezoelectric ceramic).
~0.1~0.5mm thick and diameter mounted on ~50mm brass
20-40mm piezoelectric ceramic 1 and thin metal diaphragm 2
It has a structure in which it is attached using adhesive.
発音装置の場合は、電気端子3,4に電気信号
を加えて圧電セラミツク1のトランスデユーサで
振動板2を振動させ、空気中に音波を生じさせ
る。また受音装置の場合には、空気中の音波によ
つて振動板2を振動させ、圧電セラミツク1のト
ランスデユーサを介して電気端子3,4より電気
信号を取出す。いずれの場合にも振動板2は円板
もしくは角板を用いて平面構造とし、圧電セラミ
ツク1の接着を容易ならしめている。 In the case of a sound generating device, electric signals are applied to the electric terminals 3 and 4 to vibrate the diaphragm 2 using the transducer of the piezoelectric ceramic 1, thereby producing sound waves in the air. In the case of a sound receiving device, the diaphragm 2 is vibrated by sound waves in the air, and electrical signals are output from the electrical terminals 3 and 4 via the transducer of the piezoelectric ceramic 1. In either case, the diaphragm 2 has a planar structure using a circular plate or a square plate to facilitate adhesion of the piezoelectric ceramic 1.
この発音装置及び受音装置の電気・音響変換効
率は、振動板が共振する時に最大となり、共振尖
鋭度Qが高いほど大であることが知られている。
また共振周波数は圧電振動板の材質と形状と振動
板の支持方法によつて定まり、またQも同様であ
る。 It is known that the electric-acoustic conversion efficiency of the sound generating device and the sound receiving device is maximum when the diaphragm resonates, and increases as the resonance sharpness Q increases.
Further, the resonance frequency is determined by the material and shape of the piezoelectric diaphragm and the method of supporting the diaphragm, and the same applies to Q.
第2図a,b,cは従来の発音及び受音装置に
おける支持方法と電気端子の取出し方法を示した
もので、(a)は振動板2の共振時の振動の節を支持
して振動板周辺を自由に振動するようにしたも
の、(b)は振動板2の端部を接着あるいはカシメな
どを利用して直接固定したもの、(c)は振動板2の
端部を柔らかい物質(例えばゴム)ではさんで接
着あるいはカシメを利用して支持したものを示
す。そしていずれの場合も電気端子は、より線な
どの導線をトランスデユーサと振動板に半田付け
することにより、あるいは弾性片を介して取り出
すようにされている。 Figures 2a, b, and c show the support method and the electrical terminal extraction method for a conventional sound generating and sound receiving device. (b) is one in which the edges of the diaphragm 2 are directly fixed using adhesive or caulking, and (c) is one in which the edges of the diaphragm 2 are fixed with a soft material ( For example, it refers to something that is supported using adhesive or caulking between rubber). In either case, the electrical terminal is taken out by soldering a conducting wire such as a stranded wire to the transducer and the diaphragm, or via an elastic piece.
小型で低周波の発音及び受音装置を得るには同
一の振動板で共振周波数が最も低くなる支持方法
が選択されるが、第2図a,b,cでは、共振周
波数は第2図cの方法が最も小さいことが知られ
ている。 In order to obtain a small, low-frequency sound generating and sound receiving device, the support method that provides the lowest resonance frequency using the same diaphragm is selected. It is known that the method is the smallest.
しかし第2図cの方法は端部の材質及び接着、
カシメの条件が難かしく共振周波数にバラツキが
生じるという欠点がある。すなわち材質が硬く接
着、カシメが強すぎると共振周波数が高くなり、
第2図bの方式とほとんど差がなくなり、また逆
にカシメなどがゆるすぎる場合には端部の隙間で
ガタが生じ、非線形な発音及び受音となつたりQ
の著しい低下による感度の低下をきたす。さらに
材質の経年変化、クリーブ特性などにより、共振
周波数に著しいバラツキが生ずる。 However, the method shown in Figure 2c requires
The disadvantage is that the caulking conditions are difficult and the resonance frequency varies. In other words, if the material is hard and the adhesive or caulking is too strong, the resonance frequency will become high.
There is almost no difference from the method shown in Figure 2b, and conversely, if the caulking is too loose, play may occur in the gap at the end, resulting in non-linear sound production and sound reception.
This results in a decrease in sensitivity due to a significant decrease in Furthermore, significant variations in resonance frequency occur due to changes in the material over time, cleave characteristics, etc.
一方電気端子の引出し法においても、より線な
どの導線の半田付による方法は、圧電振動板の可
動部に直接取付けるため半田量による共振周波数
の変動、より線の半田付根元部の疲労による断
線、より線の硬さによる共振周波数の変動、より
線の長さ加減により生ずるより線の共振によるQ
の低下とスブリアス振動の発生などのために、共
振周波数や感度が均一で感度の良い発音及び受音
装置が得られないという欠点がある。また弾性片
による接触式も、振動板との接触圧力の加減及び
接触面の状態と接触を通しての電流量の大小など
によつて振動板の変位の抑圧による感度低下及び
接触不良による断続的な発・受音状態が生じると
いう欠点を有する。 On the other hand, in the method of drawing out electrical terminals, the method of soldering conductors such as stranded wires is directly attached to the movable part of the piezoelectric diaphragm, so the resonant frequency fluctuates depending on the amount of solder, and the wire breaks due to fatigue at the soldered base of the stranded wires. , variation in resonance frequency due to the hardness of the stranded wire, Q due to resonance of the stranded wire caused by adjusting the length of the stranded wire
There is a drawback in that a highly sensitive sound producing and sound receiving device with uniform resonance frequency and sensitivity cannot be obtained because of the reduction in noise and the occurrence of spurious vibrations. In addition, with the contact type using elastic pieces, depending on the contact pressure with the diaphragm, the condition of the contact surface, and the amount of current through contact, sensitivity decreases due to suppressed displacement of the diaphragm, and intermittent generation occurs due to poor contact.・It has the disadvantage that a sound receiving state occurs.
この発明は上記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、圧電振動板と電気引出し線を
一体構造とすることにより振動板の取付け方法及
び電気引出し線に基因する製造上のバラツキや事
故を少なくすることを目的とする。 This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art, and by making the piezoelectric diaphragm and the electrical lead-out wire into an integrated structure, manufacturing variations and accidents caused by the mounting method of the diaphragm and the electrical lead-out wire can be avoided. The purpose is to reduce
すなわちこの発明はポリイミドあるいはポリエ
ステルなどの樹脂薄膜と銅箔よりなる薄いフレキ
シブル基板を利用して振動板の支持と導線の引出
しを行なうようにしたものである。 That is, the present invention utilizes a thin flexible substrate made of a thin film of resin such as polyimide or polyester and copper foil to support the diaphragm and lead out the conductive wires.
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第3図はこの発明の圧電体を利用した発音及び
受音装置の一実施例の断面図で、圧電体11を黄
銅などの金属振動板12に接着剤により取付けて
圧電振動板が構成される。ここで圧電体11及び
振動板12は円形でも角形でも良い。圧電振動板
の周辺にはポリイミドあるいはポリエステルなど
の樹脂薄膜13と銅箔14との積層構造を有する
フレキシブルプリント薄基板が設けられている。
このフレキシブル・プリント薄基板は円環状で、
その一部に突起部15が設けられている。またこ
の円環の内径は振動板12より小さく、かつ外径
は振動板12より大きくされている。そして振動
板12とフレキシブルプリント基板が重なる部分
においてその両者が接着剤16を介して固定さ
れ、またフレキシブルプリント基板の外周部が導
電性支持筐体17a,17bに接着あるいはカシ
メ等で固定されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of an embodiment of a sound generation and sound receiving device using a piezoelectric body according to the present invention, and a piezoelectric diaphragm is constructed by attaching a piezoelectric body 11 to a metal diaphragm 12 made of brass or the like with an adhesive. . Here, the piezoelectric body 11 and the diaphragm 12 may be circular or square. A flexible printed thin board having a laminated structure of a thin resin film 13 made of polyimide or polyester and a copper foil 14 is provided around the piezoelectric diaphragm.
This flexible printed thin board is circular,
A protrusion 15 is provided in a portion thereof. Further, the inner diameter of this ring is smaller than the diaphragm 12, and the outer diameter is larger than the diaphragm 12. The diaphragm 12 and the flexible printed circuit board are fixed to each other through an adhesive 16 at their overlapping portions, and the outer peripheral portions of the flexible printed circuit board are fixed to the conductive support casings 17a and 17b by gluing or caulking. .
一方フレキシブル基板の突起部15においては
銅箔のみが延出され、この銅箔延出部が圧電体1
1面に半田18で固定されており、圧電体からの
一方の電気引出し線を形成している。また他方の
電気引出し線19は通常のより線による方法で振
動板12に接続されている。 On the other hand, only the copper foil is extended in the protrusion 15 of the flexible substrate, and this copper foil extension is the piezoelectric body 1.
It is fixed to one side with solder 18, and forms one electrical lead wire from the piezoelectric body. The other electrical lead wire 19 is connected to the diaphragm 12 using a conventional stranded wire method.
このように構成することにより圧電体11から
の電気引出しを平板構造にすることができ、引出
し線の固さ(スチフネス)、圧電体への半田付位
置や半田量などを適宜決定できるので、電気引出
しによる圧電振動板の音響特性のバラツキを少さ
く抑えることができる。 With this configuration, the electrical lead-out from the piezoelectric body 11 can be made into a flat plate structure, and the stiffness of the lead wire, the soldering position and amount of solder to the piezoelectric body, etc. can be determined as appropriate. Variations in the acoustic characteristics of the piezoelectric diaphragm due to the drawer can be suppressed to a small level.
またフレキシブル・プリント基板の突起部15
において、銅箔延出部と振動板12との間には、
ポリイミドあるいはポリエステルなどの絶縁層が
介在するため、万一接触が起つても、短絡とはな
らない。 Also, the protrusion 15 of the flexible printed circuit board
, between the copper foil extension and the diaphragm 12,
Since there is an insulating layer made of polyimide or polyester, even if contact occurs, it will not result in a short circuit.
さらに圧電体11からの電気引出しが導電性筐
体17の一部で取り出せるという特長を有する。 Furthermore, it has the feature that the electrical connection from the piezoelectric body 11 can be taken out through a part of the conductive housing 17.
一方振動板12はポリイミドあるいはポリエス
テルのような軟らかいプラスチツク薄板を介して
導電性筐体に固定されているため、圧電振動板の
支持構造がいわゆる支持条件となり、動作周波数
の低周波に適した構造となつている。 On the other hand, since the diaphragm 12 is fixed to the conductive casing via a soft plastic thin plate such as polyimide or polyester, the support structure of the piezoelectric diaphragm becomes a so-called support condition, and the structure is suitable for low operating frequencies. It's summery.
第4図はこの発明の他の実施例を示す図で、同
一部品は同一符号で示されている。この実施例に
おいてはポリイミドあるいはポリエステル薄膜1
3の両面に銅箔14a,14bが積層されたフレ
キシブルプリント基板が用いられている。そして
このフレキシブル基板を導電性接着剤20を介し
て固定することにより、振動板12よりの電気引
出しも筐体の一部から取り出せるようにしてい
る。尚本図で21は導電性筐体17に介存させた
絶縁体を示し、この絶縁体21によつて圧電体1
1からの電気引出しと振動板12からの電気引出
しを分離するようにしている。 FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the invention, in which the same parts are designated by the same reference numerals. In this example, polyimide or polyester thin film 1
A flexible printed circuit board having copper foils 14a and 14b laminated on both sides of the board 3 is used. By fixing this flexible board via a conductive adhesive 20, the electrical lead-out from the diaphragm 12 can also be taken out from a part of the casing. In this figure, 21 indicates an insulator interposed in the conductive housing 17, and the piezoelectric body 1 is
The electrical lead-out from 1 and the electrical lead-out from the diaphragm 12 are separated.
以上説明したように、この発明によれば圧電振
動板と電気引出し線とが一体構造となるため、薄
形でかつ電気引出し線に起因する事故や製造上の
バラツキが少なく、さらに圧電振動板の保持構造
が支持条件となるため低周波で発音及び受音効率
のすぐれた発音及び受音装置とすることができ
る。 As explained above, according to the present invention, since the piezoelectric diaphragm and the electrical lead-out wire are integrated, the piezoelectric diaphragm is thin, there are fewer accidents and manufacturing variations caused by the electrical lead-out wire, and the piezoelectric diaphragm Since the holding structure serves as a supporting condition, it is possible to obtain a sound generation and sound receiving device with excellent sound generation and sound reception efficiency at low frequencies.
第1図は従来の圧電型発音及び受音装置の断面
図、第2図は圧電振動板の保持方法の断面模式
図、第3図は本発明の一実施例を示す断面構成
図、第4図は本発明の他の実施例を示す断面構成
図である。
11……圧電体、12……振動板、13……樹
脂薄膜、14,14a,14b……銅箔、15…
…フレキシブルプリント基板の突起部、17……
筐体。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional piezoelectric sound generation and sound receiving device, FIG. The figure is a cross-sectional configuration diagram showing another embodiment of the present invention. 11... Piezoelectric body, 12... Vibration plate, 13... Resin thin film, 14, 14a, 14b... Copper foil, 15...
...Protrusion of flexible printed circuit board, 17...
Housing.
Claims (1)
を導電性の筐体に支持するためにその一端が前記
振動板にかつその他端が前記筐体に取付けられ
た、樹脂薄膜と導電性金属薄膜の積層構造を有す
る円環状のフレキシブル基板とを備え、前記フレ
キシブル基板の一部に突起部を形成してこの突起
部に存在する前記導電性金属薄膜を前記圧電体に
接続せしめるようにしたことを特徴とする圧電形
発音及び受音装置。1. A diaphragm to which a piezoelectric body is attached, and a resin thin film and a conductive metal whose one end is attached to the diaphragm and the other end to the casing in order to support this diaphragm in a conductive casing. An annular flexible substrate having a laminated structure of thin films is provided, and a protrusion is formed in a part of the flexible substrate, and the conductive metal thin film present in the protrusion is connected to the piezoelectric body. A piezoelectric sounding and sound receiving device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056680A JPS5725798A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Piezoelectric sound generator and receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056680A JPS5725798A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Piezoelectric sound generator and receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5725798A JPS5725798A (en) | 1982-02-10 |
| JPS6133508B2 true JPS6133508B2 (en) | 1986-08-02 |
Family
ID=14277457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056680A Granted JPS5725798A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Piezoelectric sound generator and receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5725798A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8928899D0 (en) * | 1989-12-21 | 1990-02-28 | Knowles Electronics Co | Coil assemblies |
| DE10207530A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-11 | Epcos Ag | Piezo actuator with structured outer electrode |
| TWI455602B (en) * | 2009-01-27 | 2014-10-01 | Taiyo Yuden Kk | Piezoelectric body |
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| JP6933054B2 (en) * | 2017-02-13 | 2021-09-08 | Tdk株式会社 | Vibration device |
| JP7006017B2 (en) * | 2017-03-10 | 2022-01-24 | Tdk株式会社 | Vibration device |
-
1980
- 1980-07-24 JP JP10056680A patent/JPS5725798A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5725798A (en) | 1982-02-10 |
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