JPH0139595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧電型振動子を用いた圧電式警報
器に関するものである。

従来、圧電型振動子を用いた圧電式警報器で
は、嗚動周波数は圧電型振動子の屈曲振動による
共振周波数で決定され、その周波数は２〜3KHz
程度の極めて高い単振動音となり、ブザー等の警
報器の音色としてはあまり適当ではなかつた。

本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、圧電型振動子の周波数特性を多峰特性に
するとともに、振幅変調回路を接続して搬送周波
数と側帯波周波数とをそれぞれ圧電型振動子の共
振点に一致させることにより、音色に幅があり、
1KHz以下の可聴音を発する圧電式警報器を提供
することを目的とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は圧電型振動子の平面図を示すもので、
圧電素子１は、長辺ａ、短辺ｂの方形の金属板２
に接着剤で接合され、これらは更に、平面部分が
金属板２と相似形であつて、周辺部はしぼり加工
されているダイラフラム３と接着されて全体とし
て圧電型振動子４を構成している。このような構
造の圧電型振動子では、長辺方向及び短辺方向の
屈曲振動が共存することになり、振動周波数は金
属板２の各寸法ａ，ｂに関係する。例えば、長辺
ａ＝40mm、短辺ｂ＝36mmの場合、第２図に示すよ
うに、発生音量と周波数との関係を示す周波数
特性は２つの共振点をもつ双峰特性となり、両共
振周波数Ｘ１，Ｘ２の間隔△は約400Hzであつ
た。

第３図は、第１図に示す圧電型振動子４を振幅
変調波で励振する回路を示すもので、トランジス
タTrlと抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６とにより前置増幅
器を構成している。この前置増幅器の出力側に
は、抵抗Ｒ１を介してダーリントン接続したトラ
ンジスタTr２，Tr３よりなる電力増幅器を接続
している。電力増幅器の出力側（トランジスタ
Tr３のエミツタ）には、保護抵抗Ｒ７、バイパ
ス容量Ｃ１を介して昇圧トランスＴの一次側が接
続されている。昇圧トランスＴの２次側には、圧
電型振動子４が接続され、圧電型振動子４に直列
に、抵抗Ｒ３およびこの抵抗Ｒ３と並列接続され
る位相補償用容量C₁が接続されている。抵抗Ｒ
３の両端の電圧は、圧電型振動子４に流れる電流
に比例するから、この分割電圧を結合容量Ｃ３を
介してトランジスタTr１のベースに正帰還させ
て自励発振回路を構成している。

又、トランジスタTr１のコレクタとトランジ
スタTr２のベースとの間には抵抗Ｒ１，Ｒ２、
ダイオードＤ１，Ｄ２よりなる変調回路を接続し
ている。５は局部発振器である。

次に、回路動作について、第３図〜第５図を参
照して説明する。

自励発振回路は昇圧トランスＴの二次誘起電圧
を圧電振動子４に印加し、これに流れる電流に比
例した電圧を抵抗Ｒ３より取り出して結合容量Ｃ
３を介して、トランジスタTr１のベースに正帰
還している。従つて、この自励発振回路では第２
図に示す共振点を示す周波数Ｘ１あるいはＸ２に
相当する周波数で自励発振する。従つて、トラン
ジスタTr１のコレクタには、第４図ａに示すよ
うな電圧波形の自励発振信号が出力しており、こ
の信号が搬送波信号となる。一方、局部発振器５
からは第４図ｂに示す変調波信号が出力する。こ
こで、局部発振器５の変調波信号第４図ｂはダイ
オードＤ２，Ｄ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２よりなる振幅
変調回路に印加される。

この時、０〜ｔ１の期間、即ち、第４図ｂに示
す出力電圧が0Vの期間では、ダイオードＤ２は
オフ、ダイオードＤ１はトランジスタTr１のコ
レクタ電圧第４図ａが0Vの時オフ、＋vVの時オ
ンとなるから、トランジスタTr２のベースには、
第４図ｃに示すように、トランジスタTr１のコ
レクタ電圧が抵抗Ｒ１，Ｒ２によつて分圧され減
衰されて出力する。

次いで、ｔ１〜ｔ２の期間、即ち、第４図ｂに
示す出力電圧が＋vVの期間では、ダイオードＤ
２はオン、ダイオードＤ１はオフとなるから、ト
ランジスタTr２のベース（Ｂ点）には、第４図
ｃに示すように、Ａ点の電圧がそのまま現われ
る。以上のようにして、第４図ｃに示すＢ点の電
圧はトランジスタTr２，Tr３により電力増幅さ
れた後、昇圧トランスＴによつて昇圧、直流分除
去されて、二次側のｃ点には第４図ｄに示す振幅
変調波が出力し、圧電型振動子４に印加され、こ
れを駆動する。ここで、振幅変調された変調出力
の周波数スペクトルのうち、基本スペクトルは第
５図に示すように、自励発振周波数（搬送波周波
数）₀、変調波周波数_iとすれば、側帯波周波数
は₀±_iとなる。従つて、自励発振周波数₀は第
２図に示す共振周波数Ｘ１あるいはＸ２に一致し
ており、側帯波周波数₀±_iのいずれか一方が共
振周波数Ｘ２あるいはＸ１に一致する。即ち、変
調周波数_iは第２図に示す周波数間隔△に等し
く選べばよい。

なお、上述の実施例では、発振器を局部発振器
として説明したがこれに限らず他の発振器でもよ
く、又さらに進んで圧電型振動子４の自励発振信
号を分周してなる自励発振器でもよい。

以上述べたように、本発明によれば圧電型振動
子の周波数特性を多峰特性にするとともに、振幅
変調回路を接続して変調出力を印加して、搬送波
周波数と側帯波周波数とをそれぞれ圧電型振動子
の共振点の周波数に一致させたので、音色に幅が
あり、1KHz以下の可聴音を発生させることがで
き、聴感上優れた警報器を得ることができる。

以上本発明につき、好適な実施例を挙げて種々
説明したが、本発明はこの実施例に限定されるも
のではなく、発明の精伸を逸脱しない範囲内で多
くの改変を施し得るのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
圧電型振動子の平面図、第２図は第１図に示す圧
電型振動子の発生音量と周波数との関係を示す周
波数特性図、第３図は回路図、第４図は各部の波
形図、第５図は周波数スペクトル図である。 １…圧電素子、２…金属板、３…ダイヤフラ
ム、４…圧電型振動子、５…局部発振器、ａ…長
辺、ｂ…短辺、Ｘ１，Ｘ２…共振周波数、Tr１，
Tr２，Tr３…トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６…抵抗、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
…容量、Ｔ…トランス、Ｄ１，Ｄ２…ダイオー
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電素子と金属板とを接合してあり、周波数
   特性が複数の共振点を持つ多峰特性を示す圧電型
   振動子と、 この圧電型振動子の屈曲振動により自励発振す
   る自励発振回路の自励発振信号を搬送波とすると
   ともに、発振器からの変調波により上記搬送波を
   振幅変調する回路と を具備し、上記圧電型振動子に変調出力を印加し
   て、上記共振点の１つに上記搬送波の周波数を、
   他の共振点に側帯波周波数をそれぞれ一致させた
   ことを特徴とする圧電式警報器。