JPS6133508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明に発音及び受音装置に係り、特に圧電
体をトランスデユーサとした発音及び受音装置に
関する。

従来、可聴域及び非可聴域の音波の発音及び受
音装置は、金属あるいはプラスチツクの薄い振動
板を介して種々のトランスデユーサにより電気信
号を音波に変換したり、音波を電気信号に変換し
たりしている。トランスデユーサとしては、発音
装置には電磁型、動電型および圧電型があり、ま
た受音装置には静電型、エレクトレツト型、炭素
粉型及び圧電型が使用されている。また振動板は
一般には薄い金属板あるいはプラスチツク板が用
いられ、軽量化により振動が容易となるように、
また小型で共振周波数が低くなるように形状及び
振動板の支持方法に工夫がなされている。ここで
は圧電体をトランスデユーサに用いた場合の従来
の発音及び受音装置について述べる。

第１図は従来行われている圧電体（例えば圧電
セラミツク）を貼付した発音及び受音装置の構造
を示したもので、例えば0.1〜0.5mm厚で直径が20
〜50mmの黄銅に取り付けた0.1〜0.5mm厚で直径が
20〜40mmの圧電セラミツク１を薄い金属振動板２
に接着剤を用いて貼付した構造となつている。

発音装置の場合は、電気端子３，４に電気信号
を加えて圧電セラミツク１のトランスデユーサで
振動板２を振動させ、空気中に音波を生じさせ
る。また受音装置の場合には、空気中の音波によ
つて振動板２を振動させ、圧電セラミツク１のト
ランスデユーサを介して電気端子３，４より電気
信号を取出す。いずれの場合にも振動板２は円板
もしくは角板を用いて平面構造とし、圧電セラミ
ツク１の接着を容易ならしめている。

この発音装置及び受音装置の電気・音響変換効
率は、振動板が共振する時に最大となり、共振尖
鋭度Ｑが高いほど大であることが知られている。
また共振周波数は圧電振動板の材質と形状と振動
板の支持方法によつて定まり、またＱも同様であ
る。

第２図ａ，ｂ，ｃは従来の発音及び受音装置に
おける支持方法と電気端子の取出し方法を示した
もので、(a)は振動板２の共振時の振動の節を支持
して振動板周辺を自由に振動するようにしたも
の、(b)は振動板２の端部を接着あるいはカシメな
どを利用して直接固定したもの、(c)は振動板２の
端部を柔らかい物質（例えばゴム）ではさんで接
着あるいはカシメを利用して支持したものを示
す。そしていずれの場合も電気端子は、より線な
どの導線をトランスデユーサと振動板に半田付け
することにより、あるいは弾性片を介して取り出
すようにされている。

小型で低周波の発音及び受音装置を得るには同
一の振動板で共振周波数が最も低くなる支持方法
が選択されるが、第２図ａ，ｂ，ｃでは、共振周
波数は第２図ｃの方法が最も小さいことが知られ
ている。

しかし第２図ｃの方法は端部の材質及び接着、
カシメの条件が難かしく共振周波数にバラツキが
生じるという欠点がある。すなわち材質が硬く接
着、カシメが強すぎると共振周波数が高くなり、
第２図ｂの方式とほとんど差がなくなり、また逆
にカシメなどがゆるすぎる場合には端部の隙間で
ガタが生じ、非線形な発音及び受音となつたりＱ
の著しい低下による感度の低下をきたす。さらに
材質の経年変化、クリーブ特性などにより、共振
周波数に著しいバラツキが生ずる。

一方電気端子の引出し法においても、より線な
どの導線の半田付による方法は、圧電振動板の可
動部に直接取付けるため半田量による共振周波数
の変動、より線の半田付根元部の疲労による断
線、より線の硬さによる共振周波数の変動、より
線の長さ加減により生ずるより線の共振によるＱ
の低下とスブリアス振動の発生などのために、共
振周波数や感度が均一で感度の良い発音及び受音
装置が得られないという欠点がある。また弾性片
による接触式も、振動板との接触圧力の加減及び
接触面の状態と接触を通しての電流量の大小など
によつて振動板の変位の抑圧による感度低下及び
接触不良による断続的な発・受音状態が生じると
いう欠点を有する。

この発明は上記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、圧電振動板と電気引出し線を
一体構造とすることにより振動板の取付け方法及
び電気引出し線に基因する製造上のバラツキや事
故を少なくすることを目的とする。

すなわちこの発明はポリイミドあるいはポリエ
ステルなどの樹脂薄膜と銅箔よりなる薄いフレキ
シブル基板を利用して振動板の支持と導線の引出
しを行なうようにしたものである。

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第３図はこの発明の圧電体を利用した発音及び
受音装置の一実施例の断面図で、圧電体１１を黄
銅などの金属振動板１２に接着剤により取付けて
圧電振動板が構成される。ここで圧電体１１及び
振動板１２は円形でも角形でも良い。圧電振動板
の周辺にはポリイミドあるいはポリエステルなど
の樹脂薄膜１３と銅箔１４との積層構造を有する
フレキシブルプリント薄基板が設けられている。
このフレキシブル・プリント薄基板は円環状で、
その一部に突起部１５が設けられている。またこ
の円環の内径は振動板１２より小さく、かつ外径
は振動板１２より大きくされている。そして振動
板１２とフレキシブルプリント基板が重なる部分
においてその両者が接着剤１６を介して固定さ
れ、またフレキシブルプリント基板の外周部が導
電性支持筐体１７ａ，１７ｂに接着あるいはカシ
メ等で固定されている。

一方フレキシブル基板の突起部１５においては
銅箔のみが延出され、この銅箔延出部が圧電体１
１面に半田１８で固定されており、圧電体からの
一方の電気引出し線を形成している。また他方の
電気引出し線１９は通常のより線による方法で振
動板１２に接続されている。

このように構成することにより圧電体１１から
の電気引出しを平板構造にすることができ、引出
し線の固さ（スチフネス）、圧電体への半田付位
置や半田量などを適宜決定できるので、電気引出
しによる圧電振動板の音響特性のバラツキを少さ
く抑えることができる。

またフレキシブル・プリント基板の突起部１５
において、銅箔延出部と振動板１２との間には、
ポリイミドあるいはポリエステルなどの絶縁層が
介在するため、万一接触が起つても、短絡とはな
らない。

さらに圧電体１１からの電気引出しが導電性筐
体１７の一部で取り出せるという特長を有する。

一方振動板１２はポリイミドあるいはポリエス
テルのような軟らかいプラスチツク薄板を介して
導電性筐体に固定されているため、圧電振動板の
支持構造がいわゆる支持条件となり、動作周波数
の低周波に適した構造となつている。

第４図はこの発明の他の実施例を示す図で、同
一部品は同一符号で示されている。この実施例に
おいてはポリイミドあるいはポリエステル薄膜１
３の両面に銅箔１４ａ，１４ｂが積層されたフレ
キシブルプリント基板が用いられている。そして
このフレキシブル基板を導電性接着剤２０を介し
て固定することにより、振動板１２よりの電気引
出しも筐体の一部から取り出せるようにしてい
る。尚本図で２１は導電性筐体１７に介存させた
絶縁体を示し、この絶縁体２１によつて圧電体１
１からの電気引出しと振動板１２からの電気引出
しを分離するようにしている。

以上説明したように、この発明によれば圧電振
動板と電気引出し線とが一体構造となるため、薄
形でかつ電気引出し線に起因する事故や製造上の
バラツキが少なく、さらに圧電振動板の保持構造
が支持条件となるため低周波で発音及び受音効率
のすぐれた発音及び受音装置とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電型発音及び受音装置の断面
図、第２図は圧電振動板の保持方法の断面模式
図、第３図は本発明の一実施例を示す断面構成
図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面構成
図である。 １１……圧電体、１２……振動板、１３……樹
脂薄膜、１４，１４ａ，１４ｂ……銅箔、１５…
…フレキシブルプリント基板の突起部、１７……
筐体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧電体が取付けられた振動板と、この振動板
   を導電性の筐体に支持するためにその一端が前記
   振動板にかつその他端が前記筐体に取付けられ
   た、樹脂薄膜と導電性金属薄膜の積層構造を有す
   る円環状のフレキシブル基板とを備え、前記フレ
   キシブル基板の一部に突起部を形成してこの突起
   部に存在する前記導電性金属薄膜を前記圧電体に
   接続せしめるようにしたことを特徴とする圧電形
   発音及び受音装置。