JPH11276476A - 電池変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電池の構成要素のうち少なくとも一つを応力に
感応して電池を構成する上での性能が変化する様に構成
し、爾して該電池を応力ないし振動、音声などに感ずる
所の電気的エネルギー源を自蔵する変換器として利用す
る如く構成された事を特徴とする、電池変換器が述べら
れている。 【構成】正極（２）が炭素板でなく炭素の顆粒の集合体
で出来ていて、これに圧迫子（５）および伝達子（６）
が振動板（７）で拾われた音響信号を印加する。この様
な構造により電池とカーボンマイクが一体化された物が
実現され、爾して電源手段とパワーゲインを有するマイ
クロフォンが実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は電池とマイクロフォンが一体化
している新規の電気音響変換器に関する。該変換器は最
も簡易なパワーゲインのある電気式聴診器、心音マイク
ロフォンないし胎児心音マイクロフォンとして利用する
のに好ましい物である。

【０００２】カーボンマイクは、適当な大きさの炭素の
粒子の堆積部にバイアス応力とともに音響信号を重畳し
て印加し、該部の電気伝導度ないし電気抵抗を音響信号
で変調し、爾してそこに流す直流電流を変調して音響信
号に呼応した電気信号を得る物である。可逆変換器では
ないが、無数にあるマイクロフォンの類いの中で、唯
一、自身がパワーゲインを持っているデバイスである事
が特徴である。

【０００３】即ち抵抗率の変調が中間結果である所へも
って、少なくとも原理上はどんな大きな直流電流を流し
ても良い事から、少ない音響エネルギーでもって大きな
電気エネルギーを“制御”出来る事になり、そこにパワ
ーゲインが生ずる。実際問題、古典的な電話機ないし電
話システムにおいては、カーボンマイクとマグネチック
レシーバーと電池を巡回直列接続するという最も原始的
な構成だけで、線路の損失があるにも拘わらず相当な距
離の送受話が可能であった。

【０００４】しかるにそれでもやはり電池とカーボンマ
イクは別々な構成要素である。本発明においてはこれを
巧みな構成により一体化して、電池自身がカーボンマイ
クの原理によるマイクロフォン（ないし電気音響変換
器）でもある様な構造を実現する。本発明になる「電池
マイク」は、爾して、電池ないし別電源の顕在を必要と
しない、かつ本質的にパワーゲインがあるマイクロフォ
ン（ないし電気音響変換器）を実現する。

【０００５】唯一の図は本発明になる電池マイクの一例
を示すスケッチであり、これにおいて、全体は先ずもっ
て公知の古典的なルクラルシェ電池の原理を踏襲するマ
ンガン電池の構造をしている。即ち負極（１）は亜鉛
版、正極（２）は炭素であり、この場合、顆粒状の炭素
の粒子の一群が二酸化マンガンを主成分とする減極剤
（３）のブロックの上に乗っている。セパレーターない
し電解質層（４）は、例えば最も古典的にはでんぷん糊
を染み込ませた紙などである事が出来る。ここで教科書
的なルクラルシェ電池を踏襲するマンガン電池の構造と
は特徴的に相違する点は、正極が炭素板ではなく炭素粒
子の集合体で出来ている点である。ここで板と顆粒と
は、電池の動作という点では本質的に等価である。

【０００６】正極の炭素粒子群の上には圧迫子（５）が
置かれ、これに伝達子（６）が振動版（７）が空中音波
から拾った音響信号を伝える。ここの部分の設計主旨や
構造や原理は通常のカーボンマイクの場合と本質的に同
じである。即ち炭素粒子群はその粒子間接触抵抗が、爾
して全体の抵抗が、この印加された音響信号に呼応して
変化する。従って全体は電池にカーボンマイクである可
変抵抗器が直列になった物が実現され、しかも電池とカ
ーボンマイクとの間の電気的接続を改めて電線を張って
行う必要の無い構造に仕上がる。

【０００７】従ってこの“電池変換器”ないし“電池マ
イク”には適宜直流帰路のある低周波トランス（８）を
外付するのみでもって全体の一巡抵抗値と電池の起電力
に見合う直流電流が流れ、またそれが音響信号で変調さ
れているので、低周波トランス（８）の二次側の負荷に
音声信号を送達する事が出来る。またはイヤホン（１
１）の電気的インピーダンスが適切であり、また適宜耐
電流力のある直流帰路を有する場合は、これをトランス
を経ずにじかに接続する事も可能である。爾して図の構
成は最も簡素な、かつパワーゲインのある電気式聴診
器、心音マイクロフォンないし胎児心音マイクロフォン
として利用するのに好ましい物である。

【０００８】すなわち音響学的に、もしくは機械振動な
いし応力変動分により起電力や内部直列抵抗が“変調さ
れ得る”電池は、総て、この様な思想の“電池マイク”
を構成するために利用でき、従って本発明の範疇に収ま
り、またこれを実施するために利用する事ができる。上
記の実施例はそれを代表して述べたまでである。

【０００９】かかる思想の実施のために変調可能な要素
とは、例えば、正負の各電極の電気伝導度、また減極剤
やセパレーターの電気伝導度、ないしその一般的な意味
での電池構成要素としての化学反応処理能力などである
事ができる。例えばマンガン電池の場合は、突き固め方
が不十分な二酸化マンガンの減極剤ブロックはそのよう
な性質を呈する事が出来る。しかし負極の亜鉛板は、こ
れを顆粒状の亜鉛の集合体としても、元来それ自身大変
電気伝導度が良いので、ここで意図する如き有意に変調
可能な直列抵抗とはならない。しかし負極を炭素とする
リチウム電池ではその炭素ないしその集積物がこのよう
なカーボンマイクの実現のために流用できる。

【００１０】さらに、機械振動で出力の変調が可能な化
学電池としては、このような一次電池の他に、二次電
池、また物理電池、燃料電池などである事も出来る。該
変調を実施する所の電池の構成要素としては、電極、セ
パレーター、減極剤など、およそすべてが採用できる。

【００１１】以上の説明で明らかにされた如く、本発明
は、電池の構成要素のうち少なくとも一つを応力に感応
して電池を構成する上での性能が変化する様に構成し、
爾して該電池を応力ないし振動、音声などに感ずる所の
電気的エネルギー源を自蔵する変換器として利用する如
く構成された事を特徴とする、電池変換器であることが
できる。

【００１２】また本発明は、一例として、その電極がカ
ーボンマイクロフォンの原理による電気音響変換器にも
なるように顆粒を集成した構造を含み、また該顆粒を集
成した電極に音響信号を導入する手段を有し、爾して該
電池を電源手段とし、該電気音響変換器をパワーゲイン
のある音響センシング手段として働かしめる如く構成さ
れた事を特徴とする、電池と一体化されたマイクロホン
であることができる。

【００１３】いづれの場合も経験者、有識者ないし同業
者においては本発明の範疇の中で無数の変形また展開さ
れた実施形態が実行可能であり、上記の説明はその一例
に過ぎない。

【００１４】以上の説明により明らかにされた如く、本
発明によれば、特にカーボンマイクの構造を併設された
マンガン電池ないしリチウム電池においては、電源手段
とパワーゲインのあるセンシング手段が一体化されてい
るので、半導体や電子管による電気信号増幅器を一切用
いなくとも、例えば増幅能力すなわちパワーゲインのあ
る電気式聴診器や、心音マイクロフォン、また胎児心音
マイクロフォンなどが有益に実現でき、誠に好ましい。

【図面の簡単な説明】

唯一の図は本発明の好ましい実施例の一つを示すスケッ
チであり、これにおいて、 （１）負極（亜鉛板） （２）正極（炭素顆粒） （３）減極剤（二酸化マンガン） （４）セパレーター（糊紙） （５）圧迫子 （６）伝達子 （７）振動版 （８）低周波トランス （９）外部筐体 （１０）内部筐体 （１１）イヤホン （１２）スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池の構成要素のうち少なくとも一つを応
   力に感応して電池を構成する上での性能が変化する様に
   構成し、爾して該電池を応力ないし振動、音声などに感
   ずる所の電気的エネルギー源を自蔵する変換器として利
   用する如く構成された事を特徴とする、電池変換器。
2. 【請求項２】その電極がカーボンマイクロフォンの原理
   による電気音響変換器にもなるように顆粒を集成した構
   造を含み、また該顆粒を集成した電極に音響信号を導入
   する手段を有し、爾して該電池を電源手段とし、該電気
   音響変換器をパワーゲインのある音響センシング手段と
   して働かしめる如く構成された事を特徴とする、電池と
   一体化されたマイクロホン。