JPS63102494A - コイル付圧電受話器 - 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、電話機やインターホンの受話器に使用する圧
電形電気音響変換器に関するものである。

従来の技術 電話機やインターホンの受話器に使用される発音体とし
て、最も一般的な電磁形、入力インピーダンスが低い動
電形、逆に入力インピーダンスが高い圧電形などがある
。電磁形は磁性体を固定した振動板を磁石で引き寄せ磁
石の磁束を増減させるようにコイルを巻き電流を流すこ
とによって動作する。動電形は磁石と磁性材料によって
磁束が、集中する狭いギャップを作り、ギャップ中に納
められたコイルに電流を通じることにより、コイルを変
位させる力が働きコイルに接着された振動板が撮動する
。圧電形は、圧電性を有するセラミック薄板の両面に電
極を設け、この間に信号を印加することでセラミック圧
電体は伸縮する。セラミック圧電体を金属板に貼合せる
ことにより全体としてたわみ変形を生じさせ音を発する
。

動作原理から前２者はコイルに電流を流して磁束を発生
させているので、多い少ないはあるが磁束の一部は外部
に漏洩する。しかし後者は、材料の圧電性を利用してい
るため磁束は全く発生しない０ 難聴者は補聴器を用いるが通常はコンデンサマイクロホ
ンで音声を直接ピックアップするが、電話機用としてピ
ンクアップコイルを用い電話機の通話信号を漏洩磁束の
形でピンクアップする方式電話機用受話器としてピック
アップコイルを有する補聴器に対応するため磁束を淵洩
させることが必要になる。電磁形、動電形の場合容易に
対応し得るが、圧電形の場合は新たに磁束を漏洩させる
磯構が必要になる。

第３図に従来の動電形受話器の断面図を示す。

１は振動板、２は前面ケースで、音孔３を設けている。

４は振動板に接着したコイルである。このコイル４は研
石５に接着固定しである磁性材料から成る内ひ６と外極
７との間に形成きれるギャップ８の中に納めである。背
面ケース９には、受話器の周波数特性を決める漏洩孔１
０と入力端子１１を設けている。′ｅＫに動作を説明す
る。入力端子１１ＶＣ通話信号を印加すると、信号ＴＭ
、流がコイル４に流れる。コイル４は内極６．外極７間
のギャップ８に形成芒れる磁場中にあるため、フレミン
グの左手の法則に従い、電流の方向、磁界の方向して７
１　Ｌそれぞれ直角の方向にコイル４は動く。

このためコイル４を接着した振動板１はコイル４に流し
た電流値に従って振動する。撮動は音波になって音孔３
から放出される０ なおコイル４に流れる信号電流によって作られる磁束の
一部が受話器外に漏れる。難聴者はノ・ンドセノト受話
口に設置した補聴器のピック７ノブコイルによってその
磁束を検出し、聴取を行う０発明が解決しようとする問
題点 上記したように動電形、電磁形受話器は、内部にコイル
を持っているので、磁束を漏洩きせることは容易である
が、圧電形の場合はコイルを持たないため磁界は全く発
生しない。従って、圧電形受話器を難聴者にも使用でき
るようにするためには、コイル全付加しなければならな
いｏしかしながら、コイルを付加することによって印加
する周波数によってはセラミ、り圧電体に印加される電
圧が変化し、音圧周波数特性へ悪い影響を与える可能性
がある。この点について明確にされた先例がない。

問題点を解決するための手段 本発明は上記のよう【て圧電形受話器にコイルを直列結
合した場合の音圧周波数に与える影響が明確でないとい
う問題に対し、コイルのインダクタンスを、圧電振動子
の静電容量ｆ：Ｃとした時１．５Ｘ１０−９〜２．８　
　メ１Ｑ−９ヘンリーの範囲に規定することによって解
決するものである。

作用 圧電受話器に付加するコイルは補聴器のピックアップコ
イルに接近きせて設置し、圧電振動子と直列に接続する
。従って、通話信号は、コイルの一方と圧７Ｍ、振動子
の一方側と（（印加する。

入力端子に通話信号を印加するとコイル、圧電体にそれ
ぞれ電流が流れ、コイルからは通話信号に応じた磁束が
発生し、〕・ンドセノト受話口外面に取付けた補聴器ピ
ックアップコイルに誘導電流を生じでせる。またセラミ
ック圧電体に流れた電流は、通話信号に応じた変形？振
動子に生じをせ音波を発生し、受話器の音孔を通じ・・
ンドセノトの受話口から放射されるので、耳で聞くこと
かできる。

即ち難聴者はコイルからの漏洩磁束により、健常者はセ
ラミック圧電体を用いた振動子のたわみ変位による空気
振動により通話内容を聞くことができるものである。

この時コイルのインダクタンスヲ子Ｘ１０−９〜２．８
　　Ｘ１０−９にすること（てより、共振周波数を約３
．４　ＫＨ２に設定する。共振周波数より低い周波数で
はコイルによる電圧降下は少なく、印加電圧はほとんど
振動子に加わる。共振周波数より高い周波数では、コイ
ルによる電圧降下が大きく振動子への印加電圧は小さく
なり、３．４　ＫＨｚ以上の不必要な周波数の音は抑制
される。共振周波数付近では振動子に印加される電圧は
太きくなり音圧周波数特性は平坦性が損われる可能性が
ある０この場合は直列にざらに抵抗を挿入するか、コイ
ルの線材に直流抵抗の大きなものを使用することで音圧
周波数特性は平坦性を維持できる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による圧電形電気音響変換器
を示す断面図である。第１図ておいて、前面ケース２１
には音孔２２を設けてあり、コイル２３．セラミック圧
電体２４を貼合せた撮動板２６を収納し、背面ケース２
ｅと密着固定している。コイル２３はコイルボビン２了
に巻回してありリード線２８および２９を出している。

コイルボビン２７は前面ケース２１と振動板２６との間
に位置し、コイルボビン２７の厚さ及び内径によって共
鳴の周波数を目的とする値に選ぶこともできる０また、
振動板２６の固定径を明確に決定する役目も果すことが
できる。背面ケース２６には入力端子３０および３１を
設け、さらに周波数特性を決める漏洩孔３２．音響抵抗
材３３を設けている。電気的接続は図のようにケース内
で直列に接続しているが、コイル２３を外部に設は接続
も外部で行うこともできる。

前面ケース２１は、非磁性材料、たとえば、プラスチッ
クや、アルミニューム金属などで形成することができる
。コイル２３は、補聴器のピ、クアソプコイルの感度、
ハンドセットへの取付は状態にもよるが、必要な漏洩磁
束が得られるようまた、音圧周波数特性が平坦になるよ
う巻数、直流抵抗値を最適値に選ぶ必要がある。またコ
イル２３の線材は絶縁被覆を行ない振動板２５等の導電
体に接触した場合導通しないよう配慮する必要、カする
。コイルボビン２７は、プラスチック等の非磁性材料を
用いても良いが、フェライトなどの磁性材料を用いて漏
洩磁束を大きくすることも可能である。

第１図に示した構造のコイル付圧電受話器の振動子の静
電容量’１８０ｘ１０−９Ｆとするとコイルの・インダ
クタンスの許容範囲は１９ｍＨ〜３６ｍＨの間となる０
この時のコイルと振動子の静電容量による直列共振周波
数は３　ＫＨｚ〜４ＫＨｚになる。

静電容量８０Ｘ１０’Ｆの振動子とインダクタンスがｔ
９ｍＨおよび３５ｍＨのコイル？用いた場合とコイルを
用いない場合の音圧周波数特性を第２図に示す。測定条
件は、６ｃｃ　カップラを用い、受話器駆動用アンプの
出力電圧ｆ　１Ｖｒｍｓとした。このようにコイルと振
動子の静電容量による共振周波数付近で出力音圧は上昇
するが、これはコイルに直列に抵抗を挿入するか、高抵
抗率の線材を用いてコイルを作成することで解消できる
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、圧電形受話器に直列にコ
イルを接続し、そのコイルのインダクタンスを子Ｘ　１
０　　Ａ−−Ｅ−Ｘ　１０　　　ヘノリーとすることで
、必要周波数帯域内で音圧周波数特性に大きな変化を与
えることはないｏ（Ｃは振動子の静電容量）また、高域
の必要帯域外の音圧レベルを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるコイル付圧電受話器を
示す断面図、第２図は本発明の効果を示すコイル付圧電
受話器の音圧周波数特性図、第３図は従来の動電形受話
器を示す断面図である。 ２３・・・・・コイル、２４・・・・・・セラミック圧
電体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１泡浴　
１　図 第２図 周波ａ　（Ｈｚ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　セラミック圧電体を金属板に貼合せた振動子と、前記
   振動子に直列接続したコイルとを備え、前記コイルのイ
   ンダクタンスは、振動子の静電容量をＣとした時に（１
   ．５／Ｃ）×１０＾−＾９〜（２．８／Ｃ）×１０＾−
   ＾９ヘンリーの範囲内であることを特徴とするコイル付
   圧電受話器。