JPS60236598A - 音響変換器 - Google Patents
音響変換器Info
- Publication number
- JPS60236598A JPS60236598A JP9326284A JP9326284A JPS60236598A JP S60236598 A JPS60236598 A JP S60236598A JP 9326284 A JP9326284 A JP 9326284A JP 9326284 A JP9326284 A JP 9326284A JP S60236598 A JPS60236598 A JP S60236598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- signal
- vibrator
- acoustic transducer
- acoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はパルスコード変調されたデジタル音響信号によ
り直接駆動できる音響変換器に関するものである。
り直接駆動できる音響変換器に関するものである。
従来、ＰＣＭ化された音響信号を復元する音響変換器と
してＰＣＭコードの各ビットに対応して重み付けをした
電気音響変換器をそれぞれ用意し、これらにＰＣＭコー
ドの各ビット信号を印加して音響的に信号和をとること
によりもとの音響信号を復元し、さらに音響フィルター
を介して高周波数帯域の成分を除去するものが知られで
いる。
してＰＣＭコードの各ビットに対応して重み付けをした
電気音響変換器をそれぞれ用意し、これらにＰＣＭコー
ドの各ビット信号を印加して音響的に信号和をとること
によりもとの音響信号を復元し、さらに音響フィルター
を介して高周波数帯域の成分を除去するものが知られで
いる。
第１図ないし第３図は特開昭５７−１８５７８９号公報
に開示された上記従来の音響変換器の一例を示すもので
ある。第１図は電気音響変換部Ａの断面図、第２図は同
じく上面図、第３図は音響変換器の全体構成図である。
に開示された上記従来の音響変換器の一例を示すもので
ある。第１図は電気音響変換部Ａの断面図、第２図は同
じく上面図、第３図は音響変換器の全体構成図である。
各図において１１，１２． ・・・ｌｒは同心円状に分
割配置されたｒ個のループ状振動板であり、上記振動板
１１〜１ｒはエツジ２及びフレーム３により互いに振動
自在に保持されてドーム状に配置されている。また振動
板１１〜１ｒはそれぞれボイスコイル４１，４２． ・
・・４ｒにより駆動され、ボイスコイル４１〜４ｒの一
端には磁気回路５が積層して設けられボルト６により固
定されている。なお各フレーム３は、磁気回路５のそれ
ぞれの外周上に固定されている。
割配置されたｒ個のループ状振動板であり、上記振動板
１１〜１ｒはエツジ２及びフレーム３により互いに振動
自在に保持されてドーム状に配置されている。また振動
板１１〜１ｒはそれぞれボイスコイル４１，４２． ・
・・４ｒにより駆動され、ボイスコイル４１〜４ｒの一
端には磁気回路５が積層して設けられボルト６により固
定されている。なお各フレーム３は、磁気回路５のそれ
ぞれの外周上に固定されている。
また７ａは音響ホーン、７ｂは音響系のローパスフィル
ターである。
ターである。
上記、電気音響変換部Ａは原理的には動電形スピーカー
と同じであるが第３図に示されるように音響ホーン７ａ
とローパスフィルター７ｂとを組合せることによって、
ＰＣＭ化された信号を元の音響信号に復元できることが
知られている。例えば各ボイスコイル４１〜４ｒにｒビ
ットのＰＣＭ化された並列ビット信号が印加されると、
各振動板１１〜ｌｒはそれぞれ独立に駆動されて振動し
、１つ１つが動電形スピーカーとしてパルス信号音を発
生する。上記パルス信号音の音圧レベルは、各ビットに
対応してそれぞれの振動板１１〜１ｒで異なった重み付
けがなされている。ここで、第３図のように音響ホーン
７ａを電気音響変換部Ａの前面に設け、さらに音響ホー
ン７ａの内部にローパスフィルター７ｂを設けることに
より、各ビット対応の出力音圧は合成され、さらにＰＣ
Ｍ化時のサンプリング周波数等の高周波成分が津波され
たもとの音響信号が復元される。しかしながら上記従来
の音響変換器によれば、振動Ｆｉ１１〜１ｒとボイスコ
イル４１〜４ｒと磁気回路５からなる独立した動電形ス
ピーカーを同軸配置しているため、大形の磁気回路５が
必要であり、また出力音圧を合成する為の音響ホーン７
ａ等も必要となり、全体として大形かつ重量物となり二
機能性が低下するといった欠点を有していた。
と同じであるが第３図に示されるように音響ホーン７ａ
とローパスフィルター７ｂとを組合せることによって、
ＰＣＭ化された信号を元の音響信号に復元できることが
知られている。例えば各ボイスコイル４１〜４ｒにｒビ
ットのＰＣＭ化された並列ビット信号が印加されると、
各振動板１１〜ｌｒはそれぞれ独立に駆動されて振動し
、１つ１つが動電形スピーカーとしてパルス信号音を発
生する。上記パルス信号音の音圧レベルは、各ビットに
対応してそれぞれの振動板１１〜１ｒで異なった重み付
けがなされている。ここで、第３図のように音響ホーン
７ａを電気音響変換部Ａの前面に設け、さらに音響ホー
ン７ａの内部にローパスフィルター７ｂを設けることに
より、各ビット対応の出力音圧は合成され、さらにＰＣ
Ｍ化時のサンプリング周波数等の高周波成分が津波され
たもとの音響信号が復元される。しかしながら上記従来
の音響変換器によれば、振動Ｆｉ１１〜１ｒとボイスコ
イル４１〜４ｒと磁気回路５からなる独立した動電形ス
ピーカーを同軸配置しているため、大形の磁気回路５が
必要であり、また出力音圧を合成する為の音響ホーン７
ａ等も必要となり、全体として大形かつ重量物となり二
機能性が低下するといった欠点を有していた。
本発明は分極された圧電体層を互いに接合して成る振動
子と、当該振動子の表面又は裏面又は接合面に互いに対
向して配置された複数の信号電極とアース電極とから構
成することにより上記欠点を除去するものであり、以下
実施例を用いて詳細に説明する。
子と、当該振動子の表面又は裏面又は接合面に互いに対
向して配置された複数の信号電極とアース電極とから構
成することにより上記欠点を除去するものであり、以下
実施例を用いて詳細に説明する。
第４図ａないし第４図Ｃは本発明による音響変換器の一
実施例について、構成と動作原理を示したものである。
実施例について、構成と動作原理を示したものである。
各図において２０．２１は矢印の方向に相反分極され接
合された圧電体層としての高分子圧電体フィルムによる
円板状のバイモルフ振動子であり、上記バイモルフ振動
子２０．２１の表面にはＰＣＭ化された音響信号のｒ個
のビット信号に対応するループ状の信号電極８１〜８ｒ
が同心円状に設けられており、それぞれ入力端子９１〜
９ｒに接続されている。なおＰＣＭ化された音響信号は
上位ビットのものほど信号電極８１〜８ｒの外周側に印
加される。一方バイモルフ振動子２０．２１の裏面には
面全体に渡ってアース電極８０が設けられ、一端が接地
された入力端子９０に接続されている。入力端子９１〜
９ｒには３値（−１，０’、１）の並列ビット信号が印
加されるが、これはＳＭ （Ｓ ＩＧＮＭＡＧＮＩＴＵ
ＤＥ）形式のデジタル信号の最上位ビン）（ＭＳＢと略
す）がサインビットであることを利用して、このＭＳＢ
を用いてｒ個の各ビット信号の極性反転を行うことによ
って得ることができる。従って３値の並列ビット信号を
用いることにより（ｒ＋１）ビットの信号をｒ個の電極
８１〜８ｒで扱うことが可能となる。
合された圧電体層としての高分子圧電体フィルムによる
円板状のバイモルフ振動子であり、上記バイモルフ振動
子２０．２１の表面にはＰＣＭ化された音響信号のｒ個
のビット信号に対応するループ状の信号電極８１〜８ｒ
が同心円状に設けられており、それぞれ入力端子９１〜
９ｒに接続されている。なおＰＣＭ化された音響信号は
上位ビットのものほど信号電極８１〜８ｒの外周側に印
加される。一方バイモルフ振動子２０．２１の裏面には
面全体に渡ってアース電極８０が設けられ、一端が接地
された入力端子９０に接続されている。入力端子９１〜
９ｒには３値（−１，０’、１）の並列ビット信号が印
加されるが、これはＳＭ （Ｓ ＩＧＮＭＡＧＮＩＴＵ
ＤＥ）形式のデジタル信号の最上位ビン）（ＭＳＢと略
す）がサインビットであることを利用して、このＭＳＢ
を用いてｒ個の各ビット信号の極性反転を行うことによ
って得ることができる。従って３値の並列ビット信号を
用いることにより（ｒ＋１）ビットの信号をｒ個の電極
８１〜８ｒで扱うことが可能となる。
次に以上のように構成された本実施例の動作を第４図（
ｂ）、第４図（−Ｃ）を用いて説明する。
ｂ）、第４図（−Ｃ）を用いて説明する。
例えば入力端子９１を介して電極８１に正のパルス信号
が印加されると電極８１の電圧は正になるので電極８１
に対応するバイモルフ振動子２０のループ状の部位が縮
小して第４図（ｂ）のように彎曲して外部に放射音１０
０を発生する！他の電極８２〜８ｒに正のパルス信号が
印加された場合も上記と同様となり、結局正のパルス信
号に対してバイモルフ振動子２０．２１は凹形に彎曲し
て音を発生する。一方、負のパルス信号が電極８１〜８
ｒに印加された場合には上記とは反対に第４図（Ｃ）の
ように凸形に彎曲して放射音１００を発生する。さらに
、３値の並列ビット信号の場合は、各電極８１〜８ｒに
は正負の電圧が同時に印加されることになるが、この場
合には各電極８１〜８ｒによる凹形および凸形の彎曲が
合成された形で彎曲して放射音１００を発生する。従っ
て、ＰＣＭ化された音響信号のｒ個のビット信号が各電
極８１〜８ｒに印加されると、これらの信号は凹形およ
び凸形の彎曲運動という形で機械的に合成されるので第
３図の従来例で示した音響ホーン等の合成機能を持たせ
る部分は不要とすることができる。また放射音１００は
一般にサンプリング周波数等の高周波成分を含んでいる
が、これらは人間の耳のフィルタリング作用によって津
波されるので通常の音として聴くことが可能であるが、
ローパスフィルターを設ければ音質はさらに改善される
ことは勿論である。
が印加されると電極８１の電圧は正になるので電極８１
に対応するバイモルフ振動子２０のループ状の部位が縮
小して第４図（ｂ）のように彎曲して外部に放射音１０
０を発生する！他の電極８２〜８ｒに正のパルス信号が
印加された場合も上記と同様となり、結局正のパルス信
号に対してバイモルフ振動子２０．２１は凹形に彎曲し
て音を発生する。一方、負のパルス信号が電極８１〜８
ｒに印加された場合には上記とは反対に第４図（Ｃ）の
ように凸形に彎曲して放射音１００を発生する。さらに
、３値の並列ビット信号の場合は、各電極８１〜８ｒに
は正負の電圧が同時に印加されることになるが、この場
合には各電極８１〜８ｒによる凹形および凸形の彎曲が
合成された形で彎曲して放射音１００を発生する。従っ
て、ＰＣＭ化された音響信号のｒ個のビット信号が各電
極８１〜８ｒに印加されると、これらの信号は凹形およ
び凸形の彎曲運動という形で機械的に合成されるので第
３図の従来例で示した音響ホーン等の合成機能を持たせ
る部分は不要とすることができる。また放射音１００は
一般にサンプリング周波数等の高周波成分を含んでいる
が、これらは人間の耳のフィルタリング作用によって津
波されるので通常の音として聴くことが可能であるが、
ローパスフィルターを設ければ音質はさらに改善される
ことは勿論である。
第５図及び第６図はそれぞれ本発明による音響変換器の
他の実施例を示す簡略構成図である。第５図において２
２．２３は第２図と同様、圧電体層□としての高分子圧
電体フィルムによるバイモルフ振動子であるが、この実
施例の場合２枚の高分子圧電体フィルムは矢印方向に同
一分極し、接合面にアース電極８０が設けられている。
他の実施例を示す簡略構成図である。第５図において２
２．２３は第２図と同様、圧電体層□としての高分子圧
電体フィルムによるバイモルフ振動子であるが、この実
施例の場合２枚の高分子圧電体フィルムは矢印方向に同
一分極し、接合面にアース電極８０が設けられている。
そして分極状態に合わせてバイモルフ振動子２２．２３
の表裏面に互いに同一形状に成形された信号電極８１ａ
〜８ｒａ及び８１ｂ〜８ｒｂを対向配置し、対応する表
裏面の信号電極８１ａ、ｂ〜８ｒａ、ｂには同一ビット
の信号が印加される。また第６図においては、第５図と
同様に分極されたバイモルフ振動子２２．２３の接合面
に信号電極８１〜８ｒを設けているので、表裏面には単
に面全体を被うアース電極ａｏａ、ｓｏｂを配置すれば
よく、その点第５図に示した実施例より構成が簡単とな
る。なお、上記他の実施例はいずれも音響変換器として
の機能は第４図の実施例と同様となる。つまり各信号電
極８１〜８ｒに３値の並列ビット信号が入力端子９１〜
９ｒを介して印加されると、これらの信号は凹形および
凸形の彎曲運動という形で機械的に合成されて通常の音
に変換される。
の表裏面に互いに同一形状に成形された信号電極８１ａ
〜８ｒａ及び８１ｂ〜８ｒｂを対向配置し、対応する表
裏面の信号電極８１ａ、ｂ〜８ｒａ、ｂには同一ビット
の信号が印加される。また第６図においては、第５図と
同様に分極されたバイモルフ振動子２２．２３の接合面
に信号電極８１〜８ｒを設けているので、表裏面には単
に面全体を被うアース電極ａｏａ、ｓｏｂを配置すれば
よく、その点第５図に示した実施例より構成が簡単とな
る。なお、上記他の実施例はいずれも音響変換器として
の機能は第４図の実施例と同様となる。つまり各信号電
極８１〜８ｒに３値の並列ビット信号が入力端子９１〜
９ｒを介して印加されると、これらの信号は凹形および
凸形の彎曲運動という形で機械的に合成されて通常の音
に変換される。
ところで、上記各実施例においては円板状のバイモルフ
振動子２０．２１あるいは２２．２３と円−形状のアー
ス電極８０及び同心円状の信号電極８１〜８ｒを用いて
いるが、第７図に示すような方形のそれぞれを用いるこ
とも可能である。また信号電極８１〜８ｒは同心配置と
する他に任意の配置を選ぶことが可能である。ただし同
心配置の場合は、３値の並列ビット信号の上位ビットに
対する電極を外周部に配置することにより電極の面積が
大きくなり、重みの大きい上位ビットに対応して出力音
圧を大きくすることが容易にできるという利点がある。
振動子２０．２１あるいは２２．２３と円−形状のアー
ス電極８０及び同心円状の信号電極８１〜８ｒを用いて
いるが、第７図に示すような方形のそれぞれを用いるこ
とも可能である。また信号電極８１〜８ｒは同心配置と
する他に任意の配置を選ぶことが可能である。ただし同
心配置の場合は、３値の並列ビット信号の上位ビットに
対する電極を外周部に配置することにより電極の面積が
大きくなり、重みの大きい上位ビットに対応して出力音
圧を大きくすることが容易にできるという利点がある。
以上説明したように、本発明による音響変換器によれば
振動板を分極された圧電体層を互いに接合して成る振動
子と当該振動子の表面又は裏面又は接合面に互いに対向
して配置された複数の信号電極とアース電極とから構成
したことにより、磁気回路が不要となり、小形軽量とな
り機能性が向上するという効果がある。
振動板を分極された圧電体層を互いに接合して成る振動
子と当該振動子の表面又は裏面又は接合面に互いに対向
して配置された複数の信号電極とアース電極とから構成
したことにより、磁気回路が不要となり、小形軽量とな
り機能性が向上するという効果がある。
第１図ないし第３図は従来の音響変換器の一例を示す簡
略構成図、第４図（ａ）ないし第４図（Ｃ）は本発明に
よる音響変換器の一実施例の構成と動作原理を示す断面
図、第５図ないし第７図は、他の実施例を示す簡略構成
図である。 ２０．２１・・・相反分極されたバイモルフ振動子、２
２．２３・・・同一分極されたバイモルフ振動子、８０
・・・アース電極、８１〜８ｒ・・・信号電極、９０〜
９ｒ・・・入力端子。 なお図中、同一または相当部分には同一符号を用いてい
−る。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名） 第４図 第６図
略構成図、第４図（ａ）ないし第４図（Ｃ）は本発明に
よる音響変換器の一実施例の構成と動作原理を示す断面
図、第５図ないし第７図は、他の実施例を示す簡略構成
図である。 ２０．２１・・・相反分極されたバイモルフ振動子、２
２．２３・・・同一分極されたバイモルフ振動子、８０
・・・アース電極、８１〜８ｒ・・・信号電極、９０〜
９ｒ・・・入力端子。 なお図中、同一または相当部分には同一符号を用いてい
−る。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名） 第４図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１分極された複数の圧電体層を互いに接合して成る
振動子と、当該振動子の表面又は裏面又は接合面のいず
れかの面に複数の信号電極を配置し、これ等各信号電極
が配置された面取外の振動子の表面又は裏面又は接合面
にアース電極を設け、上記各信号電極にパルスコード変
調されたデジタル信号を各ビットごとに供給したことを
特徴とする音響変換器。 （２）（ｒ＋１）ビットのパルレスコード変８周された
デジタル信号に対し信号電極をｒ （ｒは２以上の整数
）個設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の音響変換器。 （３）振動子の表面と裏面に互いに同一形状に成形され
た信号電極を対向配置し、たことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の音響変換器。 （４）各信号電極を径が異なるループ状の電極より構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音響
変換器。 （５）供給されるデジタル信号の上位ビットのものほど
外周側に位置するようにループ状の電極を同心円状配置
としたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の音
響変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326284A JPS60236598A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326284A JPS60236598A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 音響変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236598A true JPS60236598A (ja) | 1985-11-25 |
Family
ID=14077568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9326284A Pending JPS60236598A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7336022B2 (en) * | 2001-06-27 | 2008-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelectrical bending converter |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP9326284A patent/JPS60236598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7336022B2 (en) * | 2001-06-27 | 2008-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelectrical bending converter |
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