JPH07222284A - ホーン型圧電セラミックスピーカ - Google Patents
ホーン型圧電セラミックスピーカInfo
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- JPH07222284A JPH07222284A JP6011078A JP1107894A JPH07222284A JP H07222284 A JPH07222284 A JP H07222284A JP 6011078 A JP6011078 A JP 6011078A JP 1107894 A JP1107894 A JP 1107894A JP H07222284 A JPH07222284 A JP H07222284A
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Landscapes
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で音域が広く対候性、耐環境性のよい圧
電スピーカを得ようとする。 【構成】 ケーシング２と蓋板３とを結合する。ケーシ
ング２には立壁７により断面積を次第に大きくしつつ屈
曲した導音溝８を形成し、導音溝８の末端は大気に通じ
させる。蓋板３に圧電セラミック５を接着した振動板４
を設け、振動板とケーシングとの間を音孔６で通じさせ
る。
電スピーカを得ようとする。 【構成】 ケーシング２と蓋板３とを結合する。ケーシ
ング２には立壁７により断面積を次第に大きくしつつ屈
曲した導音溝８を形成し、導音溝８の末端は大気に通じ
させる。蓋板３に圧電セラミック５を接着した振動板４
を設け、振動板とケーシングとの間を音孔６で通じさせ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明のホーン型圧電セラミッ
クスピーカは、各種の産業機器、民生機器に組込んで発
音させるスピーカとして利用できる。
クスピーカは、各種の産業機器、民生機器に組込んで発
音させるスピーカとして利用できる。
【０００２】
【従来の技術】分極し両面に薄い電極を添着した圧電セ
ラミック板を振動板に接着して発音体とし、これに交番
電圧を加えて振動させ発音させる音響装置は、ブザー、
リンガー、電話器用レシーバ、インターホン等として、
各種の産業機器、民生機器に広く実用されている。
ラミック板を振動板に接着して発音体とし、これに交番
電圧を加えて振動させ発音させる音響装置は、ブザー、
リンガー、電話器用レシーバ、インターホン等として、
各種の産業機器、民生機器に広く実用されている。
【０００３】このような圧電セラミックを発音体とした
従来の圧電セラミックスピーカは、周波数帯域が狭く、
又は音圧が低いため、音声を拡大して伝達するのに不適
当であった。そのため従来は、ほとんどの場合ダイナミ
ック型スピーカが使用されていた。又、音量の小さい発
音体の発生する音波を、断面積が次第に大きくなるホー
ンを通して音量を増すことも行なわれている。
従来の圧電セラミックスピーカは、周波数帯域が狭く、
又は音圧が低いため、音声を拡大して伝達するのに不適
当であった。そのため従来は、ほとんどの場合ダイナミ
ック型スピーカが使用されていた。又、音量の小さい発
音体の発生する音波を、断面積が次第に大きくなるホー
ンを通して音量を増すことも行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイナ
ミック型スピーカは、永久磁石を持っているため、重く
なるだけでなく、周囲に磁力を漏洩して、例えばテレビ
ジョンの画面を乱したり、スピーカの近くに設けたプリ
ント基板にリード線を半田付けするときに、半田ごての
鉄部分が磁石に引付けられるので細かい半田付け作業が
やり難くなる等の障害が出る。
ミック型スピーカは、永久磁石を持っているため、重く
なるだけでなく、周囲に磁力を漏洩して、例えばテレビ
ジョンの画面を乱したり、スピーカの近くに設けたプリ
ント基板にリード線を半田付けするときに、半田ごての
鉄部分が磁石に引付けられるので細かい半田付け作業が
やり難くなる等の障害が出る。
【０００５】又、ダイナミック型スピーカは、製作コス
トの点でも高価になり、コストを下げるために種々対策
が構じられているけれども、現在の所、コスト低減は限
界に近い状態である。
トの点でも高価になり、コストを下げるために種々対策
が構じられているけれども、現在の所、コスト低減は限
界に近い状態である。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】この発明は、次の手段によ
りホーン型圧電セラミックスピーカを構成するものであ
る。
りホーン型圧電セラミックスピーカを構成するものであ
る。
【０００７】(1) 振動板の素材として、無機質繊維で補
強した高分子化合物の薄板を使用し、この振動板に、分
極したセラミック板である圧電セラミックを接着して振
動板を駆動する。
強した高分子化合物の薄板を使用し、この振動板に、分
極したセラミック板である圧電セラミックを接着して振
動板を駆動する。
【０００８】(2) 上記の振動板に、ホーンを接続する。
ホーンは、立壁を隔てて隣接し、小面積内に長い導音路
を形成する渦巻形、ジグザグ形等の屈曲導音路を形成し
たものである。
ホーンは、立壁を隔てて隣接し、小面積内に長い導音路
を形成する渦巻形、ジグザグ形等の屈曲導音路を形成し
たものである。
【０００９】
【作用】無機質繊維で補強した高分子化合物の振動板
は、コンプライアンスが大きく軽いから、共振周波数が
下がると共に能率が向上するが、更に広域の周波数特性
を改善する効果もある。
は、コンプライアンスが大きく軽いから、共振周波数が
下がると共に能率が向上するが、更に広域の周波数特性
を改善する効果もある。
【００１０】上記の圧電セラミックを接着した振動板の
振動を屈曲導音路を形成したホーンに接続することによ
り、音量増大及び十分な広帯域化ができる。ホーンの形
状は渦巻形、ジグザグ形等の屈曲形として導音路を長く
するから、小型のケーシング内に形成してスピーカを小
型化できる。又、蓋板の振動板取付部を外れた部分をプ
リント基板として利用し、電圧増幅器を設けることがで
きる。このスピーカは、電気インピーダンスが高いか
ら、電力増幅器を必要としない。
振動を屈曲導音路を形成したホーンに接続することによ
り、音量増大及び十分な広帯域化ができる。ホーンの形
状は渦巻形、ジグザグ形等の屈曲形として導音路を長く
するから、小型のケーシング内に形成してスピーカを小
型化できる。又、蓋板の振動板取付部を外れた部分をプ
リント基板として利用し、電圧増幅器を設けることがで
きる。このスピーカは、電気インピーダンスが高いか
ら、電力増幅器を必要としない。
【００１１】
【実施例】図１〜７は、本発明のホーン型圧電セラミッ
クスピーカの第１実施例を示し、図１は平面図、図２は
側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は蓋板を除い
たケーシングの平面図、図５はこれの斜視図、図６は蓋
板の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図、図８はこのス
ピーカの周波数特性図、図９はケーシングを外した振動
板のみの周波数特性図である。
クスピーカの第１実施例を示し、図１は平面図、図２は
側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は蓋板を除い
たケーシングの平面図、図５はこれの斜視図、図６は蓋
板の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図、図８はこのス
ピーカの周波数特性図、図９はケーシングを外した振動
板のみの周波数特性図である。
【００１２】このホーン型圧電セラミックスピーカ１
は、ケーシング２に蓋板３を接着し、蓋板３に振動板４
の周縁部を接着し、振動板４に圧電セラミック５を接着
したものである。
は、ケーシング２に蓋板３を接着し、蓋板３に振動板４
の周縁部を接着し、振動板４に圧電セラミック５を接着
したものである。
【００１３】更に詳しく説明すると、ケーシング２は、
図４、図５のように、蓋板３に穿設される音孔６（後
述）の位置６ａを中心として次第に広がり且つ断面積を
次第に大きくする渦巻形に立壁７を形成し、この立壁７
により渦巻形の導音溝８を形成する。導音溝８の最も広
がった末端８ａは、ケーシング外に開口する。この実施
例においては、ケーシングの素材としてＡＢＳ樹脂を使
用したが、これに限らず、塩化ビニルその他の加熱成形
可能な合成樹脂やアルミニウム合金、真鍮、ステンレス
鋼等のプレス成形可能な金属を使用することができる。
図４、図５のように、蓋板３に穿設される音孔６（後
述）の位置６ａを中心として次第に広がり且つ断面積を
次第に大きくする渦巻形に立壁７を形成し、この立壁７
により渦巻形の導音溝８を形成する。導音溝８の最も広
がった末端８ａは、ケーシング外に開口する。この実施
例においては、ケーシングの素材としてＡＢＳ樹脂を使
用したが、これに限らず、塩化ビニルその他の加熱成形
可能な合成樹脂やアルミニウム合金、真鍮、ステンレス
鋼等のプレス成形可能な金属を使用することができる。
【００１４】蓋板３は、図６、図７のように、ケーシン
グの立壁７の渦巻形の中心部の上に凹部９を形成し、そ
の下部に振動板４の周縁部を接着する段部１０を形成す
る。凹部９の中心部には音孔６を穿設してケーシングの
渦巻形の中心部に通じさせる。蓋板３の素材もケーシン
グ２と同様である。
グの立壁７の渦巻形の中心部の上に凹部９を形成し、そ
の下部に振動板４の周縁部を接着する段部１０を形成す
る。凹部９の中心部には音孔６を穿設してケーシングの
渦巻形の中心部に通じさせる。蓋板３の素材もケーシン
グ２と同様である。
【００１５】振動板４は、無機質繊維で補強された高分
子化合物としてガラス繊維入りのエポキシ樹脂の薄板を
使用した。その他にもガラス繊維やカーボン繊維を入れ
たＡＢＳ、エポキシ、ポリエステル等の高分子化合物の
薄板が利用できる。
子化合物としてガラス繊維入りのエポキシ樹脂の薄板を
使用した。その他にもガラス繊維やカーボン繊維を入れ
たＡＢＳ、エポキシ、ポリエステル等の高分子化合物の
薄板が利用できる。
【００１６】振動板４の中央には、セラミック薄板を分
極し、両面に薄電極（図示せず）を添着した圧電セラミ
ック５を接着する。
極し、両面に薄電極（図示せず）を添着した圧電セラミ
ック５を接着する。
【００１７】以上にように構成するから、圧電セラミッ
ク５の両面に添着した電極に信号電圧を加えると、圧電
セラミック５が信号に応じて変形し、これに伴って振動
板４が振動する。これによって発生する空気の疎密波
（音波）が音孔６を通って導音溝８に入り、渦巻形の導
音溝を進行して末端８ａから大気中に出る。これによっ
て振動板４の発生する音波の音量を拡大して聞くことが
できる。
ク５の両面に添着した電極に信号電圧を加えると、圧電
セラミック５が信号に応じて変形し、これに伴って振動
板４が振動する。これによって発生する空気の疎密波
（音波）が音孔６を通って導音溝８に入り、渦巻形の導
音溝を進行して末端８ａから大気中に出る。これによっ
て振動板４の発生する音波の音量を拡大して聞くことが
できる。
【００１８】このように振動板の発生する音波を次第に
拡張される通路を通して音圧を高めることは、従来も発
音体にホーンを結合することにより行なわれていたが、
この実施例は、圧電セラミックの発音体と、立壁を隔て
て隣接する渦巻形の導音溝を持つケーシング２、蓋板３
とにより大きさの割合に長い導音路を持つホーンを形成
して音圧を高めると共に周波数特性を改善することがで
きたものである。このスピーカの大きさは、図１の縦方
向の長さ９４mm、同じく幅７２mm、厚さ２０mmで、図８
の周波数特性を持っており、５００〜２０００Hzの範囲
で高い音圧を示している。この特性図は、入力電圧２４
ＶP-P 、測定用マイクロホンとの距離を１０cmとして測
定したものである。このホーン型圧電セラミックスピー
カは、圧電セラミックを添着した振動板と渦巻形ホーン
を結合することにより、小型で広帯域、特に低音域に延
びた特性を持つスピーカを得たものである。蓋板３をケ
ーシングから取外したときの圧電セラミック５、振動板
４のみの周波数特性は、図９のように約１２００Hz付近
でピークを持つものであるから、この実施例のスピーカ
はケーシング２との結合により低音域の利得が多くな
り、音声を自然に近い状態で聞くことができるようにし
たことが判る。
拡張される通路を通して音圧を高めることは、従来も発
音体にホーンを結合することにより行なわれていたが、
この実施例は、圧電セラミックの発音体と、立壁を隔て
て隣接する渦巻形の導音溝を持つケーシング２、蓋板３
とにより大きさの割合に長い導音路を持つホーンを形成
して音圧を高めると共に周波数特性を改善することがで
きたものである。このスピーカの大きさは、図１の縦方
向の長さ９４mm、同じく幅７２mm、厚さ２０mmで、図８
の周波数特性を持っており、５００〜２０００Hzの範囲
で高い音圧を示している。この特性図は、入力電圧２４
ＶP-P 、測定用マイクロホンとの距離を１０cmとして測
定したものである。このホーン型圧電セラミックスピー
カは、圧電セラミックを添着した振動板と渦巻形ホーン
を結合することにより、小型で広帯域、特に低音域に延
びた特性を持つスピーカを得たものである。蓋板３をケ
ーシングから取外したときの圧電セラミック５、振動板
４のみの周波数特性は、図９のように約１２００Hz付近
でピークを持つものであるから、この実施例のスピーカ
はケーシング２との結合により低音域の利得が多くな
り、音声を自然に近い状態で聞くことができるようにし
たことが判る。
【００１９】なお、圧電セラミックスピーカは、容量性
のインピーダンス特性を持ち、３００〜３０００Hzにお
いて１０ kΩ〜数百Ωになる。これはダイナミック型ス
ピーカの１００倍に近い値であり、従って消費電流も１
／１００近くになりダイナミック型スピーカの駆動には
必要な電力増幅回路を使用しないで駆動可能である。
のインピーダンス特性を持ち、３００〜３０００Hzにお
いて１０ kΩ〜数百Ωになる。これはダイナミック型ス
ピーカの１００倍に近い値であり、従って消費電流も１
／１００近くになりダイナミック型スピーカの駆動には
必要な電力増幅回路を使用しないで駆動可能である。
【００２０】図１０は本発明の第２実施例を示し、図３
と同様に切断した蓋板の縦断面図である。この実施例
は、蓋板の一部に薄肉部４ａを形成してこれを振動板と
するものである。蓋板３ａはガラス繊維入りのエポキシ
樹脂で成形されて、その振動板取付け部位を０．２mmに
薄く形成している。蓋板の素材としては実施例１の振動
板と同様にガラス繊維、カーボン繊維入りのポリエステ
ル、ＡＢＳ、エポキシ等の高分子化合物が利用できる。
これらの樹脂は、蓋板等の成形時に、その一部に厚さ
０．１mmまでの薄肉部を形成することが可能である。こ
の薄肉部４ａに圧電セラミック５を接着し、第１実施例
と同じケーシング２に結合する。この場合も蓋板３と立
壁７とを同体に形成し、ケーシング２の底板を別体に造
って後から前者に結合するようにしてもよい。
と同様に切断した蓋板の縦断面図である。この実施例
は、蓋板の一部に薄肉部４ａを形成してこれを振動板と
するものである。蓋板３ａはガラス繊維入りのエポキシ
樹脂で成形されて、その振動板取付け部位を０．２mmに
薄く形成している。蓋板の素材としては実施例１の振動
板と同様にガラス繊維、カーボン繊維入りのポリエステ
ル、ＡＢＳ、エポキシ等の高分子化合物が利用できる。
これらの樹脂は、蓋板等の成形時に、その一部に厚さ
０．１mmまでの薄肉部を形成することが可能である。こ
の薄肉部４ａに圧電セラミック５を接着し、第１実施例
と同じケーシング２に結合する。この場合も蓋板３と立
壁７とを同体に形成し、ケーシング２の底板を別体に造
って後から前者に結合するようにしてもよい。
【００２１】図１１〜図１４は本発明の第３実施例を示
し、図１１はケーシングの平面図、図１２はこれの斜視
図、図１３は蓋板の平面図、図１４は図１３のＣ−Ｃ断
面図である。
し、図１１はケーシングの平面図、図１２はこれの斜視
図、図１３は蓋板の平面図、図１４は図１３のＣ−Ｃ断
面図である。
【００２２】第３実施例は、ケーシング２ａの四角形の
底板の周囲に形成した立壁７ａの間に立壁７ｂ、７ｃを
突出させて、導音溝を立壁７ｂ、７ｃを隔てて隣接する
ジグザグ形に形成し、開口した末端８ａで大気に通じさ
せるものである。このケーシング２ａに重ねる蓋板３ａ
に設ける音孔６は、屈曲した導音溝８の始端に位置する
ように円形の凹部９の偏心位置に穿設している。
底板の周囲に形成した立壁７ａの間に立壁７ｂ、７ｃを
突出させて、導音溝を立壁７ｂ、７ｃを隔てて隣接する
ジグザグ形に形成し、開口した末端８ａで大気に通じさ
せるものである。このケーシング２ａに重ねる蓋板３ａ
に設ける音孔６は、屈曲した導音溝８の始端に位置する
ように円形の凹部９の偏心位置に穿設している。
【００２３】この第３実施例の蓋板３ｂは、別体の振動
板４を接着する構造のものを四角形にしているが、第２
実施例と同様に振動板をケーシングと同体に形成する構
造とすることもできる。
板４を接着する構造のものを四角形にしているが、第２
実施例と同様に振動板をケーシングと同体に形成する構
造とすることもできる。
【００２４】
(1) 圧電セラミックスピーカと渦巻形、ジグザグ形等の
屈曲形ホーンとを結合して構成するから、対候性、耐環
境性に優れ、温度、雨水のため故障を生じ難く、インタ
ーホンとして屋外に設置して有効である。又磁気漏洩に
よる障害を生じない。
屈曲形ホーンとを結合して構成するから、対候性、耐環
境性に優れ、温度、雨水のため故障を生じ難く、インタ
ーホンとして屋外に設置して有効である。又磁気漏洩に
よる障害を生じない。
【００２５】(2) 電気インピーダンスが高いから、電力
増幅器を必要としないで音量を大にできる。
増幅器を必要としないで音量を大にできる。
【００２６】(3) 屈曲形の音溝の形状に設計自由度が高
く、小型に製作できるから、各種機器の筐体に組込み易
い。
く、小型に製作できるから、各種機器の筐体に組込み易
い。
【００２７】(4) ガラス繊維、カーボン繊維等の無機質
繊維で補強したエポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂等の高分子化
合物を使用し、蓋板と振動板とを同体に形成すれば、製
作を著しく容易にすることができる。
繊維で補強したエポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂等の高分子化
合物を使用し、蓋板と振動板とを同体に形成すれば、製
作を著しく容易にすることができる。
【００２８】(5) 蓋板を電圧増幅器等の回路基板として
使用することができる。
使用することができる。
【図１】第１実施例の平面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】蓋板を除いたケーシングの平面図。
【図５】同上の斜視図。
【図６】蓋板の平面図
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】第１実施例のスピーカの周波数特性図。
【図９】振動板のみの周波数特性図。
【図１０】第２実施例の蓋板の縦断面図。
【図１１】第３実施例のケーシングの平面図。
【図１２】同上の斜視図。
【図１３】同上の蓋板の平面図。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図。
１ スピーカ ２、２ａ ケーシング ３、３ａ，３ｂ 蓋板 ４ 振動板 ４ａ 薄肉部 ５ 圧電セラミック ６ 音孔 ６ａ 音孔の位置 ７、７ａ、７ｂ、７ｃ 立壁 ８ 導音溝 ８ａ 末端 ９ 凹部 １０ 段部
Claims (3)
- 【請求項１】 立壁（７）（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）に
より隔てられて隣接し、次第に断面積を大きくすると共
に末端（８ａ）を大気に通じさせる屈曲形導音溝（８）
を形成したケーシング（２）（２ａ）と、凹部（９）を
形成しその周囲部分に、無機質繊維で補強した薄い高分
子化合物の振動板（４）の縁を接着し、両面に薄電極を
添着した圧電セラミック（５）を上記振動板（４）に接
着した蓋板（３）とを結合して成り、上記凹部（９）を
音孔（６）により屈曲形導音溝（８）の始端に通じさせ
たホーン型圧電セラミックスピーカ。 - 【請求項２】 蓋板（３ａ）を振動板（４）と同じ素材
で成形すると共に、これに形成した凹部（９）に振動板
となる薄肉部（４ａ）を同体に形成した請求項１に記載
のホーン型圧電セラミックスピーカ。 - 【請求項３】 立壁（７）（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）を
蓋板（３）（３ａ）（３ｂ）側に形成した請求項１及び
請求項２に記載したホーン型圧電セラミックスピーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011078A JPH07222284A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | ホーン型圧電セラミックスピーカ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011078A JPH07222284A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | ホーン型圧電セラミックスピーカ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07222284A true JPH07222284A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11767954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6011078A Pending JPH07222284A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | ホーン型圧電セラミックスピーカ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07222284A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020024186A (ko) * | 2002-01-31 | 2002-03-29 | 황상문 | 이동통신 단말기용 수신유니트 |
| KR20020076503A (ko) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | 안정오 | 섬유를 이용한 스피커제조방법 및 그 스피커 |
| KR100359173B1 (ko) * | 1999-10-22 | 2002-10-31 | 시티즌 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 전화와 같은 전자 기기용의 음향 생성 장치 |
| KR20030021288A (ko) * | 2001-09-05 | 2003-03-15 | 혜성산업주식회사 | 단말기용 수신 유니트 |
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| US7051835B2 (en) * | 2001-02-19 | 2006-05-30 | Genelec Oy | Bass-reflex loudspeaker system and method of manufacturing the same |
| JP2008070481A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Yazaki Corp | 計器装置及び音響装置 |
| JP2015109516A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | フジゲン株式会社 | 携帯電子機器用スタンド |
| CN107331381A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-11-07 | 南京大学 | 一种宽带声学耦合器 |
| JP2017207633A (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-24 | 衆智達技研株式会社 | 電子式警音器 |
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| US11145286B2 (en) | 2017-03-01 | 2021-10-12 | Imasen Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic horn |
-
1994
- 1994-02-02 JP JP6011078A patent/JPH07222284A/ja active Pending
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| US11308930B2 (en) | 2017-11-09 | 2022-04-19 | Imasen Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic horn |
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| A02 | Decision of refusal |
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