JPS62174677A - 電気音響変換器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ソーナー用の電気音響変換器に関し、特に目
標物の距離と方向を探知するためのソーナーシスデムに
使用する電気音響変換器に関する。

〔従来の技術〕

従来、提案されているこの種の電気音響変換器（例えば
特願昭５６−１２６１８５号）は第３図に示すように、
円筒状圧電素子８の外径面に電極９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄが分割して設けられ、円筒状圧電素子８の内径面に電
極１０ａ、１０ｂ。

１０ｃ、１０ｄが電極９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと対をな
すように設けられ、第４図に示すように対向する電極対
９ａ、１０ａ、９ｃ、１０ｃおよび９ｂ、１０ｂ、９ｄ
、１０ｄを分極の極性が円筒状圧電素子８の径方向に逆
になるように接続して有指向性を得、同時に逆接続した
電極対の中点と、終端回路の平衡型トランスｌｌａ、ｌ
ｌｂの中点とから無指向性を得ていた。

第４図において電極９ａ、１０ａ、９ｃ、１０Ｃが接続
された平衡型トランスｌｌａの端子がＸ方向有指向性端
子１２ａ、１２ｂであり、電極９ｂ、１０ｂ、９ｄ、１
０ｄが接続された平衡型トランスｌｌｂの端子がＹ方向
有指向性端子であり、平衡型トランスｌｌａ、ｌｌｂの
中点が無指向性端子である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の電気音響変換器に用いる
振動子は内径面と外径面の両電極を分割するので、製作
するのに手間を要し、高価となる欠点がある。

更に無指向性の接続においては第４図の１４ａと１４ｂ
からみるように分割された電極（以下分割電極という）
が並列（９ｂ、１０ｂと９ｄ、１０ｄ及び９ａ、１０ａ
と９ｃ、１０ｃ）及び直列（９ｂ、１０ｂ、９ｄ、１０
ｄと９ａ、１０ａ。

９ｃ、１０ｃ）に接続されるなめ、全分割電極が並列に
接続される場合に比べてインピーダンスが高くなり、送
波時の駆動電圧が高くなるという欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の音響電気変換器は、円筒状圧電気素子が内径面
と外径面に電極を有し径方向に分極された振動子を用い
た電気音響変換器において、前記内径面または外径面の
うちの一方の電極を全面電極とし、前記内径面または外
径面のうちの他方の電極を円周方向へ２ｎ個（ｎは整数
）に分解した電極とし、この２０個の電極のうち対向す
る２個の電極同士を分極の極性が逆となるように接続し
て有指向性を得、前記２０個の電極のうち少くとも１組
の対向する電極を分極の極性が順となるように接続して
無指向性を得るように構成したことを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する第１図は
本発明の電気音響変換器の一実施例に用いる振動子の斜
視図であり、円筒状圧電気素子１の外径面に全面電極２
が、そして内径面に分割電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが
設けられている。

第２図は本発明の変換器の接続図であり、第１図の振動
子の分割電極のうち、対向する電極すなわち３ａと３０
とを第］の平衡型トランス４ａの１次側端子に、３ｂと
３ｄとを第２の平衡型トランス４ｂの１次側端子に接続
し、各平衡型トランス４ａ、４ｂの２次側端子５ａと５
ｂ、６ａと６ｂをＸ方向又はＹ方向の有指向性端子とす
る。

第１と第２の平衡型トランスの４ａ、４ｂの１次側中点
を短絡して引き出した端子７ａと振動子外径面の全面電
極２から引き出した端子７ｂとを無指向性端子とする。

第１図の振動子が音場において音波を受けるとき対向す
る分割電極の範囲にある夫々の圧電素子は円筒内外間の
音圧差による呼吸振動と、円筒外径面の音波の回折効果
による並進振動を同時に受ける。振動子の分極方向は径
方向に一定にすると、対向する分割電極、例えば３ａと
３０には外径面の全面電極を中性点として呼吸振動の信
号は同位相に、又、並進振動の信号は逆位相に表われる
。

この分割電極３ａと３Ｃを分極方向が逆になるように直
列に接続し、平衡型トランス４ａを介して信号を取り出
すと、二次側端子５ａと５ｂには１次側で同位相である
呼吸振動の信号は打ち清され、逆位相である並進振動の
信号のみ出力される結果、分割電極３ａと３０に並行な
方向、すなわちＸ方向及び−Ｘ方向からの音波に怒応し
、Ｘ方向と直行する方向、すなわちＹ方向及び−Ｙ方向
からの音波には感応しない、いわゆるダイポールの有指
向性が得られる。

端子６ａと６ｂについても同様に分割電極３ｂと３ｄに
並行な方向、すなわちＹ方向と−Ｙ方向に感応するダイ
ポールの有指向性が得られる。

平衡型トランス４ａ及び４ｂの中性点と外径面の全面電
極２との間で信号を取り出すと、対向する分割電極間で
逆位相である並進振動の信号は打ち消され、同位相の呼
吸振動による信号のみ出力され、その結果として端子７
ａと７ｂとの間で無指向性が得られる。

端子７ａと７ｂとの間には各分割電極３ａ、３ｂ：　３
Ｃ，３ｄと全面電極２との間で作られる電気的容量が全
て並列に接続されるなめ変換器のインピーダンスは従来
のものと比べ約１．／４に低下する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は振動子の内外面電極のうち
一方を全面電極とし、他方を分割電極とすることと、無
指向性の信号を得る接続において全ての分割電極を全並
列に接続することにより、電極を分割する手間の少ない
振動子を用いて、安価な変換器とすると共に、インピー
ダンスを低くして低電圧で無指向性の送波のできる変換
器とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いる振動子の斜視図、第
２図は本発明の一実施例の接続図、第３図は従来の電気
音響変換器に用いる振動子の斜視図、第４図は従来の電
気音響変換器の接続図である。 １．８・・・円筒状圧電気素子、２・・・全面電極、３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ。 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ−−・分割電極、４ａ
、４ｂ、１１ａ、１　ｌｂ−・−平衡型トランス、５ａ
、５ｂ、１２ａ、　１２ｂ−Ｘ方向有指向性端子、６ａ
、６ｂ、１３ａ、　１３ｂ−Ｙ方向有指向性端子、７ａ
、７ｂ、１４ａ、　１４ｂ−無指向性端子。 率１面 亭２凹 奉３図 第４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　円筒状圧電気素子が内径面と外径面に電極を有し径方
   向に分極された振動子を用いた電気音響変換器において
   、前記内径面または外径面のうちの一方の電極を全面電
   極とし、前記内径面または外径面のうちの他方の電極を
   円周方向へ２ｎ個（ｎは整数）に分解した電極とし、こ
   の２ｎ個の電極のうち対向する２個の電極同士を分極の
   極性が逆となるように接続して有指向性を得、前記２ｎ
   個の電極のうち少くとも１組の対向する電極を分極の極
   性が順となるように接続して無指向性を得るように構成
   したことを特徴とする電気音響変換器。