JPH0210956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は間欠発音回路に関するものである。

いわゆるブザーなど音の形で警報を発する装置
又は回路は、発音体の種類に応じて簡単なものか
ら複雑なものまで多種多様の回路方式が考案又は
実用されている。しかし、警報としての目的から
多くのものは音量が大きく、従つて、一般に駆動
電力が大きいのが普通である。しかし、目的・用
途によつては、ある現象の生起を人間に感知させ
得れば十分であるため、駆動電力の小さな電子発
音器でよい場合も多い。

本発明は、このような電子発音器として好適
な、十分な感知度を有し、しかも、マイクロワツ
ト程度の駆動電力しか要しないすぐれた機能を有
する発音回路を提供しようとするもので、微弱な
供給エネルギーを蓄積しておいて一度に音波エネ
ルギーとして放出することにより、実用に耐える
感知度を与えるように工夫したことを特徴とする
ものである。従つて、本発明における警報音は間
欠音であり、実際の経験からも間欠音の方が連続
音よりも人間の感知・識別度は高いという利点が
ある。

これまで、コンデンサの充電により充電電流が
減少するという機能を利用して連続発振を経時的
に中断、再開させる装置は知られているが（実開
昭48―14131号公報）、このものは使用する素子が
多いため回路が複雑になるのを免れないし、また
間欠音を発生することはできない。

本発明は、ダイオードの順方向特性すなわち一
定の順電圧印加までは抵抗が大きく、所定値以上
では抵抗が急に低下するという性質を利用するこ
とにより、発振を起こすギリギリの限界まで放電
を抑制すると共に、いつたん発振を起こした時
は、急速に放電させ、比較的短かい発振期間を実
現しうるため、少ない電力使用量で高い発音効果
を与えることができる。

以下、本発明の間欠発音回路について図面を参
照しながら詳細に説明する。

初めに本発明を原理的に説明すると、まず、ト
ランジスタＱと、反結合された小型トランスＴを
用いてブロツキング発振回路を構成することによ
り基本的な発振を得る。しかしながらこれは連続
発振であり消費電力は比較的大きい。そこで、こ
の連続発振を間欠発振に代えて発音体を動作させ
るものである。

第１図は本発明の基本的な回路例であつて、反
結合された小型トランスＴの一次巻線n₁の一端を
トランジスタＱのコレクタに接続すると共に、二
次巻線n₂の一端をコンデンサCfを介してベースに
接続し、上記一次巻線n₁及び二次巻線n₂の他端と
トランジスタＱのエミツタとをそれぞれ電源Ｅに
接続している。また、電源Ｅには抵抗Ｒとコンデ
ンサＣとが直列に接続されており、このコンデン
サＣの抵抗側端子とトランジスタＱのベースとを
ダイオードＤを介して接続し、さらに、トランス
Ｔにおける二次巻線n₂のベース側とアースとの間
に高インピーダンスを有する発音体Ｓを接続して
いる。この発音体Ｓは、例えば圧電効果を利用し
たクリスタルスピーカ等が用いられる。

次に、上記回路の動作を定性的に説明する。

最初コンデンサＣは抵抗Ｒを通して電源Ｅによ
り徐々に充電される。一方、抵抗Ｒとダイオード
Ｄを通つてトランジスタＱのベース電流も流れ得
るが、ダイオードＤは、順電圧印加がある値に達
するまでは大きい抵抗を示し、その値を越えると
急激に抵抗を減じるという非直線的抵抗特性を有
するので、抵抗Ｒの値を適当に選定しておけば、
ベース電流は小さく抑えられるため発振は起らな
い。しかもこの場合、トランジスタＱのベース・
エミツタ間順方向特性によつてさらにベース電流
は低く抑制され、発振停止状態が保たれている。

コンデンサＣの充電が進み、Ｃの端子電圧があ
る値（約0.5ボルト）に達すると、ダイオードＤ
の順電圧印加が制限を越え、抵抗が急激に低下
し、発振を起すに十分なベース電流が流れるた
め、トランジスタはブロツキング発振状態とな
る。而して、一旦発振が生起するとそれに伴つて
コンデンサＣの電荷は急激に減少し、上記発振は
停止する。そうすれば再びコンデンサＣは充電を
始め、一定の時間の後再び発振を生じる。以下こ
の繰返しによつて、一定の周期で間欠的に短時間
だけ発振することになる。しかも発振状態では、
コンデンサＣの電荷はダイオードＤのみを通して
トランジスタＱのベースに流入するため十分大き
な励振が起り、トランスＴにおいては十分大きな
磁気エネルギーの蓄積と解放を生ずる。そのため
発音体Ｓから十分に感知・識別のできる警報音が
発せられる。

次に、本発明の他の実施例について述べる。

第２図及び第３図は本発明を好適に実現させ得
る実用回路の例であつて、第２図の場合は、圧電
効果を利用したいわゆるクリスタルスピーカから
なる発音体Ｓによつて第１図における帰還用コン
デンサCfを兼用させたものであり、また、第３
図はトランスＴとしてオートトランスを使用し、
トランジスタＱと並列に発音体Ｓを接続したもの
である。

ここで、例えば、クリスタルスピーカの静電容
量を約1000ピコフアラドとし、第２図の回路にお
いては、ほぼ１秒ごとに約0.1秒間だけ約２キロ
ヘルツのパルス発振が生じ、発音体Ｓには10ボル
ト以上の励振電圧が加えられる。従つて音量とし
ては実用上十分な感知度となる。一方供給電力
は、電源電圧が0.8ボルトのとき平均電流が20マ
イクロアンペアであるから16マイクロワツトであ
つた。

また、この回路の消費電力と発音強さの関係に
ついて説明すると、発振停止時に電源より回路に
流入する電流は、RC直列回路への充電電流のみ
であり、供給電圧1.0ボルトのとき１マイクロア
ンペア以下である。発振時にはトランスＴの一次
巻線n₁にパルス的に電流が流れ、実測した結果で
はパルス幅約20マイクロ秒で、その間ピーク電流
は１ミリアンペアにも達する。しかし、発振時の
デユーチーが約10分の１であるため、発振時のみ
の平均電流としては200マイクロアンペア程度と
なる。さらに間欠発振であり、かつ発振時間は休
止時間の約10分の１と短いので、結局全体として
の平均電流は約20マイクロアンペアと極端に減少
する。すなわち、発音のための瞬間駆動電流は１
ミリアンペアと大きく、従つて発音効果は高く、
しかも平均としては20マイクロアンペアという僅
かな電流で済むのである。

一方、第３図の回路は、さらに高感度で供給電
圧0.6ボルトでも動作し、約0.5秒ごとに約50ミリ
秒間約２キロヘルツを発振するが、供給電圧1.5
ボルトでも平均電流は７マイクロアンペア、従つ
て約10マイクロワツトの電力で十分に実用的であ
る。

このように本発明の発音回路は、マイクロワツ
ト程度の電力しか消費しないで、この回路を負荷
として他の電気回路に接続してもほとんど影響を
与えることがなく、さらにある現象の生起によつ
てこの程度の電力を発生するような現象・電気変
換系に接続すれば、駆動用の電池など一切不要と
なり、無電源方式でその現象の生起又は変化を警
報音として感知することができ、従つてその応用
は極めて広く、各種の計測用感知器として簡易か
つ安価に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す基本的な回路
図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明の他の実
施例を示す回路図である。 Ｃ，Cf……コンデンサ、Ｄ……ダイオード、
Ｅ……電源、Ｒ……抵抗、Ｓ……発音体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トランジスタとトランスから成るブロツキン
   グ発振回路に、発振により信号音を発する高イン
   ピーダンス型発音体を接続し、その電源に上記発
   振回路を間欠的に動作させるためのコンデンサ及
   び抵抗を直列に接続すると共に、このコンデンサ
   の抵抗側端子とトランジスタのベースとの間をダ
   イオードを介して接続したことを特徴とする間欠
   発音回路。