JPH07307992A

JPH07307992A - スピーカ

Info

Publication number: JPH07307992A
Application number: JP12198794A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kashibuchi; はじめ橿渕
Original assignee: ASUTEI KK
Current assignee: ASUTEI KK
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1995-11-21

Abstract

(57)【要約】【目的】耐圧構造、防水構造、防塵構造を得るととも
に、大きな振幅及び大きな音量を得ることができるスピ
ーカを提供すること。【構成】筐体と、上記筐体の内周面に取付けられその
中心部を介してのみ筐体に連結された振動板と、を具備
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、水中で使用す
る通信装置に用いられるスピーカに係り、特に、耐圧構
造、防水構造、防塵構造を得るとともに、大きな振幅及
び大きな音量を得ることができるように工夫したものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水中通信装置におけるスピーカ
は、例えば、図９に示すように構成されている。まず、
筐体１０１があり、この筐体１０１の内周面には振動板
としての圧電素子１０３がその全面を介して貼付けられ
ている。上記圧電素子１０３は信号ケーブル１０５を介
して、通信装置の図示しない通信回路に接続されてい
る。上記筐体１０１の図中右側開口部は蓋体１０７によ
って閉塞されている。尚、図中符号１０９はシールリン
グを示している。上記構成において、通信回路を介して
受信される信号によって上記振動板１０３が振動し、そ
れによって、筐体１０１が振動することにより、所望の
音声が出力されることになる。

【０００３】因に、上記したように、筐体１０１をスピ
ーカとして機能させ、振動板として圧電素子１０３を使
用するようにしているのは、スピーカの構成として開口
部を設ける必要がないからであり、所望の耐圧特性、防
水特性、防塵特性を得る上で都合が良いからである。
又、圧電素子１０３は、通常の音響用スピーカ等に比べ
て、薄くて軽いという利点があるとともに、効率も極め
て高くて消費電力も少ないという特徴がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、出力が低くて音が小
さいという問題があった。これを解決するためには、例
えば、筐体１０１の肉厚を薄くして振動し易くすること
が考えられるが、筐体１０１の肉厚を薄くした場合に
は、耐圧性が低下することになり、例えば、水中で使用
しようとした場合には、所望の耐圧特性が損なわれるお
それがあった。又、筐体１０１の肉厚を薄くした場合に
は、上記したように耐圧特性が低下してしまうことにな
り、それによって、筐体が破損（例えば、亀裂が入る）
するようなことも予想される。その場合には、スピーカ
の防水構造、防塵構造が損なわれることになってしま
う。又、筐体の破損及び水圧による変形により、振動板
１０３が破損、変形してしまうことも予想される。

【０００５】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、必要な耐圧構造、防水
構造、防塵構造を得るとともに、大きな振幅及び大きな
音量を得ることができるスピーカを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明によるスピーカは、筐体と、上記筐体の内周面
に取付けられその中心部を介してのみ筐体に連結された
振動板と、を具備したことを特徴とするものである。そ
の際、筐体の内周面に凸部を突設して、振動板を該凸部
に取付けることが考えられる。又、振動板を複数枚とし
て、最初の一枚は凸部に取付け、以降順次スペーサを介
して積層した状態で取付けることが考えられる。又、振
動板の取付方法としては、ネジによる場合や、接着によ
る場合等が考えられる。

【０００７】

【作用】すなわち、本願発明によるスピーカは、筐体の
内周面に振動板を取付けた構成になっていて、その際、
振動板はその中心部を介してのみ上記筐体の内周面に連
結されている。つまり、振動板はその中心部以外の部分
では、筐体の内周面に対して離間した状態にある。この
ように構成することにより、振動板、筐体の双方がより
振動し易くなり、結果として、より大きな音声出力を得
ることができるようになる。又、その際、筐体の内周面
に凸部を突設して、振動板を該凸部に取付けることが考
えられる。尚、凸部を突設するだけではなく、例えば、
スペーサを介して取付けるようなことも考えられる。
又、複数枚の振動板を間隔を存して積層・配置し、その
状態で筐体側に取付けることが考えられ、その場合に
は、振動板の枚数が増えたことにより、連結駆動部の駆
動力が増大し、それによって、音声出力をより増大させ
ることができる。又、振動板の取付方法としては、ネジ
による固定、接着固定等が考えられる。

【０００８】

【実施例】以下、図１乃至図４、及び図８を参照して本
発明の第１実施例を説明する。この実施例は本発明を水
中通信装置に適用した例を示す図である。まず、通信回
路１があり、この通信回路１に、マイクロホン３、スピ
ーカ５、及び送受信センサ７が夫々接続されている。ま
ず、マイクロホン３からの信号は、フィルタ９を通っ
て、音声信号増幅器１１に入力されそこで増幅される。
次いで、変調器１３に入力されて変調され、フィルタ１
５を通って出力増幅器１７に入力される。この出力増幅
器１７において増幅されて送受信切換器１９に入力さ
れ、そこから、既に述べた送受信センサ７を介して、船
上等に送信されることになる。尚、上記送受信切換器１
９には送受信切換スイッチ２１が接続されており、使用
者が該送受信切換スイッチ２１を適宜装置することによ
り、送信・受信の切換がなされる。

【０００９】一方、送受信センサ７を介して入力された
船上等からの信号は、送受信切換器１９を介して前置増
幅器２３に入力される。この前置増幅器２３において増
幅されて、復調器２５に入力される。復調器２５で復調
された信号は、フィルタ２７を通って音声出力増幅器２
９に入力される。この音声出力増幅器２９にて増幅され
た信号は既に述べたスピーカ５に入力され、そこで音声
信号として出力されることになる。

【００１０】次に、上記スピーカ５の構成について説明
する。図２はスピーカ５の要部を示す断面図であり、ま
ず、ポリカーボネイト製の筐体３１がある。上記筐体３
１は、この実施例において、その外径が９５mm、肉厚が
５mmとなっている。この筐体３１の内周側には振動板と
しての圧電素子３３が取付けられている。上記圧電素子
３３の取付構造であるが、筐体３１の内周面の中心部に
凸部３１ａが突設されている。圧電素子３３は、この凸
部３１ａにネジ３５によって締結・固定されている。上
記凸部３１ａは、この実施例において、外径が５mmであ
って、高さが１mmとなっている。すなわち、従来のよう
に、圧電素子をその全面を介して、筐体の内周面に接着
・固定するのではなく、その中心部を介してのみ連結す
るようにしたものである。つまり、凸部３１ａが圧電素
子３３の振動を筐体３１に伝達する伝達部として機能す
るものである。又、上記筐体３１の図中右側の開口部は
蓋体３７によってシールリング３９を介して閉塞されて
いる。

【００１１】上記圧電素子３３は、図３及び図４に示す
ような構成になっている。まず、金属板４１があり、こ
の金属板４１の中央部には圧電磁器４３が貼付けられて
いる。又、図２においては、圧電素子３３に１本の信号
線が接続されているように示しているが、実際には、図
３及び図４に示すように、上記金属板４１及び圧電磁器
４３の夫々に信号線４５、４７が接続されることにな
る。そして、このような構成をなす圧電素子３３は、陽
極（＋）を印加すると伸張し、陰極（−）を印加すると
収縮する特性を備えている。よって、交流信号を可聴周
波数の範囲内で加えることにより、金属板４１の歪曲運
動によって可聴音が発生する特性を有するものである。
又、この実施例における各部の寸法であるが、金属板４
１の外径が２４．７mm、圧電磁器４３の肉厚が０．２８
mm、金属板４１の肉厚が０．２５mmとなっている。

【００１２】以上の構成を基にその作用を説明する。通
信装置全体としての作用は既に述べた通りであり、ここ
では、スピーカ５の作用について説明する。送受信セン
サ７を介して入力された船上等からの信号は、送受信切
換器１９、前置増幅器２３、復調器２５、フィルタ２
７、音声出力増幅器２９を介して、スピーカ５に入力さ
れる。それによって、まず、圧電素子３３が振動するこ
とになる。この圧電素子３３の振動は筐体３１の凸部３
１ａを介して筐体３１に伝達され、それによって、筐体
３１が振動する。この筐体３１の振動によって所望の音
声出力が得られることになる。これを実験結果でみてみ
ると、図８に示すようなものとなる。図８は、横軸に周
波数をとり、縦軸に音圧レベルをとり、図９に示す従来
例の場合の特性と（図中破線で示す）、本実施例の場合
の特性と（図中実線で示す）を比較して示す特性図であ
る。この図８から明らかなように、音圧レベルが大幅に
上昇していることがわかる。

【００１３】図８に示す特性図について詳細に説明す
る。まず、実験は、音源としてホワイトノイズを使用
し、同一入力電圧を加えて、空中でダイナミックマイク
ロホンを５cm離間させた状態で測定したものである。そ
の結果、図８に示すように、５００Hz〜４KHz の範囲内
で、平均１５．４dBの音圧上昇を得ることができた。特
に、使用範囲とされている１KHz 〜３KHz の範囲内で著
しい改善がみられた。

【００１４】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、大きな音声出力を得ることが
できるようになった。これは、圧電素子３３をその全面
を介して筐体３１の内周面に接着するのではなく、圧電
素子３３の中心のみを介して筐体３１の内周面に連結す
るように構成したからである。すなわち、圧電素子３３
の中心のみを介して連結するように構成したことによ
り、圧電素子３３、筐体３１の夫々が振動し易くなった
からである。

【００１５】又、音声出力を高めるために、筐体３１の
肉厚を薄くする必要もないので、必要な厚みを確保して
充分な耐圧構造を得ることができる。又、音声出力を高
めるために、筐体３１の肉厚を薄くした場合には、耐圧
特性の低下によりその破損（例えば、亀裂が入る）が懸
念され、それによって、防水構造、防塵構造が損なわれ
るおそれがあったが、この実施例の場合には、上記した
ように、必要な厚みを確保して充分な耐圧構造を得るこ
とができるので、そのような事態が発生することはな
い。尚、この第１実施例において、筐体３１側に凸部３
１ａを突設する代わりに、そこにスペーサとしてのワッ
シャを介挿するようにしてもよい。

【００１６】次に、図５を参照して本発明の第２実施例
を説明する。前記第１実施例では、圧電素子３３をネジ
３５を使用して、筐体３１の凸部３１ａに締結・固定し
たが、この実施例の場合には、圧電素子３３を凸部３１
ａに接着剤により接着・固定するようにしたものであ
る。図中接着部を符号３７で示す。このように構成して
も、前記第１実施例と同様の効果を奏することができ
る。

【００１７】次に、図６を参照して本発明の第３実施例
を説明する。前記第１及び第２実施例の場合には、一枚
の圧電素子３３を使用する構成であったのに対して、こ
の第３実施例の場合には、複数枚（この実施例では５
枚）の圧電素子３３を直列に配置し、それによって、出
力の増大を図ったものである。その取付構造であるが、
５枚の圧電素子３３の間に４枚のワッシャ３９を介挿
し、それをネジ３５によって、凸部３１ａに締結・固定
したものである。この場合には、５枚の圧電素子３３が
全て振動することになり、それらが加算されて凸部３１
ａを介して筐体３１に伝達される。よって、圧電素子３
３が一枚の場合に比べてより大きな振動エネルギが筐体
３１に伝達されることになり、それだけ、筐体３１の振
動も大きなものとなる。よって、より大きな音声出力を
得ることができるようになる。

【００１８】因に、従来のスピーカの構成の場合に、そ
の音声出力を増大させようとすると、スピーカそのもの
の個数を増加させる方法しかなかった。例えば、圧電素
子３３に印加する電圧を高くすることも考えられるが
（圧電素子３３は構造上電圧で駆動され、その際流れる
電流は数mA程度であって、極めて消費電力が小さなもの
である）、圧電素子３３に印加できる電圧には限界があ
り（通常は３０Ｖ程度で使用される）、許容最大電圧以
上の高電圧を印加した場合には、圧電素子３３が破損し
てしまうことになる。これに対して、本実施例の場合に
は、単に、圧電素子３３の枚数を適宜増加させて直列に
配置する（電気的には並列駆動）だけで、伝達部を駆動
する駆動力を増大させることができ、印加する電圧を高
めることなく所望の音声出力増大効果を得ることができ
る。

【００１９】次に、図７を参照して本発明の第４実施例
を説明する。前記第３実施例の場合には、５枚の圧電素
子３３を４枚のワッシャ３９を介して、ネジ３５によつ
て凸部３１ａに締結・固定するようにしたが、この実施
例の場合には、５枚の圧電素子３３を４枚のワッシャ３
９を介して凸部３１ａに接着・固定するようにしたもの
である。このように構成しても、前記第３実施例の場合
と同様の効果を得ることができる。

【００２０】尚、本発明は前記第１乃至第４実施例に限
定されるものではない。まず、圧電素子３３の取付構造
については、ネジによる固定、接着固定以外にも種々の
ものが考えられ、要は、圧電素子３３の中心部を介して
のみ筐体３１側に連結するように取付ければよい。又、
その際、圧電素子３３と筐体３１の間隔についてはこれ
を特に限定するものではない。又、複数枚の圧電素子３
３を直列に配置して取付ける場合には、その枚数は任意
に決定すればよい。又、筐体３１側についても、必ずし
も凸部３１ａを突設する必要はなく、例えば、ワッシャ
を介挿する等の手段により間隔を設けるようにしてもよ
い。又、前記各実施例では、圧電素子３３を筐体３１の
内周面の中心位置に取付けるようにしたが、必ずしも中
心位置に限定されるものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるスピー
カによると、筐体の内周面に振動板を取付け、その際、
振動板をその中心部を介してのみ上記筐体の内周面に連
結するように構成したので、振動板、筐体の双方がより
振動し易くなり、結果として、より大きな音声出力を得
ることができるようになる。又、複数枚の振動板を間隔
を存して積層・配置し、その状態で筐体側に取付けた場
合には、振動板の枚数が増えたことにより、伝達部を駆
動する駆動力が増大し、それによって、音声出力をより
増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図で水中通信装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す図でスピーカの要部
の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す図で圧電素子の平面
図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す図で圧電素子の側面
図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す図でスピーカの要部
の構成を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す図でスピーカの要部
の構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第４実施例を示す図でスピーカの要部
の構成を示す断面図である。

【図８】本発明の第１実施例の場合の効果を説明するた
めの特性図である。

【図９】従来の構成を示す図でスピーカの要部の構成を
示す断面図である。

【符号の説明】

５スピーカ３１筐体３１ａ凸部３３圧電素子（振動板）３５ネジ３７接着部３９ワッシャ（スペーサ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、上記筐体の内周面に取付けられ
その中心部を介してのみ筐体に連結された振動板と、を
具備したことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】請求項１記載のスピーカにおいて、筐体
の内周面には凸部が突設されていて、振動板は該凸部に
取付けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項３】請求項２記載のスピーカにおいて、振動
板は複数枚であり、最初の一枚は凸部に取付けられ以降
順次スペーサを介して積層された状態で取付けられるこ
とを特徴とするスピーカ。
【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３記載
のスピーカにおいて、振動板はネジにより締結固定され
ることを特徴とするスピーカ。
【請求項５】請求項１又は請求項２又は請求項３記載
のスピーカにおいて、振動板は接着固定されることを特
徴とするスピーカ。