JPS6312399Y2

JPS6312399Y2 -

Info

Publication number: JPS6312399Y2
Application number: JP16303281U
Authority: JP
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1988-04-08
Also published as: JPS5867399U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は圧電ブザーと共鳴器を組合わせた圧
電ブザー発音装置に関する。

従来、圧電ブザー発音装置としては第１図に示
すものが知られている。即ち、図中１は振動板
で、この振動板１の下面側中央部には圧電素子２
が接着されて圧電ブザー３を構成している。この
振動板１と圧電素子２は夫々円板状をなすもの
で、振動板１の周縁部は共鳴箱４に固定されてい
る。圧電ブザー３と共鳴箱４の壁部で囲まれた共
鳴箱４の内部には共鳴空間５が構成されている。
この共鳴空間５を構成する共鳴箱４の壁部、すな
わち圧電ブザー３の上面側と対向する壁部には放
音孔６が形成してある。したがつて、圧電ブザー
３の上面側には共鳴空間５と放音孔６によつて所
謂HELMHOLZの共鳴器である共鳴器７が構成
されている。

そして上記振動板１と圧電素子２には各々リー
ド線（図示略）が接続されて外部に引き出され、
圧電ブザー３に対し、例えば矩形波信号が印加さ
れる。

第３図は上述した構成の従来の圧電ブザー発音
装置に矩形波信号を印加した場合の音圧レベル周
波数特性の一例を示す。同図のように、この特性
は圧電ブザー３の共振周波数_B（この場合、1500
Hz）と、共鳴器７の共鳴周波数₁（この場合、
3000Hz）と、上記共振周波数_B、共鳴周波数₁の
各々１／３，１／５，１／７，…１／ｎ（ｎは奇数）の
各周波数にピークが生じて全体的にピークとデイツプ
が激しい特性である。このため音圧も全体的に低
いという欠点がある。

この考案は上述した事情を改善するためになさ
れたもので、その目的とするところは、圧電ブザ
ーの上下画面に対し各々共鳴器を設けると共に、
圧電ブザーの共振周波数と第１の共鳴器の共鳴周
波数との間に第２の共鳴器の共鳴周波数を設定す
るようにして、音圧−周波数特性をフラツトな特
性に近づけ、音圧レベルが全体的に向上するよう
にした圧電ブザー発音装置を提供することにあ
る。

以下、第２図、第４図ないし第６図を参照して
この考案の一実施例を説明する。第２図におい
て、振動板１１の下面側中央部には圧電素子１２
が一体的に接着され、圧電ブザー１３が構成され
る。この圧電ブザー１３は第１図の圧電ブザー３
と同様の構成であり、振動板１１の周縁部が共鳴
箱１４に固定されている。この圧電ブザー１３の
上面側および下面側にはHELMHOLZの共鳴器
である第１の共鳴器１５、第２の共鳴器１６が
各々設けられている。即ち、第１の共鳴器１５は
圧電ブザー１３の上面側に設けられた共鳴空間１
７と、共鳴空間１７に面する共鳴箱１４の壁部に
形成された円形の放音孔１８とから構成されてい
る。同様に、第２の共鳴器１６は圧電ブザー１３
の下面側に設けられた共鳴空間１９と円形の放音
孔２０とから構成されている。なお、第２図に示
す実施例の圧電ブザー発音装置の全体形状は円形
状をなすものである。また振動板１１と圧電素子
１２には各々リード線（図示略）が接続されて外
部に引き出され、圧電ブザー１３に矩形波信号が
印加される。

ここで、上記圧電ブザー１３の共振周波数_B、
第１の共鳴器１５および第２の共鳴器１６の共鳴
周波数₁，₂は次のように設定される。即ち、先
ず圧電ブザー１３の共振周波数_Bと第１の共鳴器
１５の共鳴周波数₁との関係が_B＜₁となるよう
にHELMHOLZの共鳴器の計算式（後述）にし
たがつて第１の共鳴器１５を構成する。次に第２
の共鳴器１６の共鳴周波数₂が上記周波数_B，₁
との間になるように第２の共鳴器１６を構成す
る。

したがつて、周波数の関係は_B＜₂＜₁とな
る。

次に、HELMHOLZの共鳴器について説明す
ると、その共鳴周波数は次式(1)で求められる。

但し、Ｃ＝音の速さ（ｍ／sec）、π＝円周率、
Ｇ＝放音孔の導伝率、Ｖ＝共鳴空間の体積（m³）、
また放音孔の導電率Ｇは、放音孔が円形の場合、
次式(2)により求められる。

Ｇ＝πa₂／ｌ＋π／２ａ（ｍ） ……(2) 但し、ａ＝放音孔の半径（ｍ）、ｌ＝放音孔の
長さ〔即ち、共鳴箱の肉厚〕（ｍ）。

いま、上記実施例において圧電ブザー１３の共
振周波数_Bが1500Hzである場合、例えば下記の寸
法によつて第１の共鳴器１５、第２の共鳴器１６
を夫々設計する。但し、第２図に示すように、第
１の共鳴器１５、第２の共鳴器１６の共鳴空間１
７，１９の内径をa₁，a₂、厚みをd₁，d₂、放音孔
１８，２０の直径をb₁，b₂、長さをl₁，l₂とした
とき、 a₁＝a₂＝0.025（ｍ）、b₁＝0.004（ｍ）、b₂＝
0.0036（ｍ）、l₁＝l₂＝0.0015（ｍ）、d₁＝0.0016
（ｍ）、d₂＝0.0022（ｍ）とする。この実施例にお
いて、共鳴周波数₁，₂の設計値は上記(1)，(2)式
から、 ₁＝3177（Hz） ₂＝2525（Hz）となる。一般に、実際の共鳴周波数は設計値より
低くなり、上述した設計による圧電ブザー発音装
置の特性は第４図のようになつた。

即ち、第４図はこの実施例の圧電ブザー発音装
置の上記圧電ブザー１３に矩形波信号を印加した
場合の音圧レベル−周波数特性を示している。そ
して、各周波数_B，₁，₂の関係は上述したよう
に、_B＜₂＜₁となつている。このように各周波
数_B，₁，₂は₁と_Bの間に₂がくるように設計
したので、各周波数_B，₁，₂の１／３，１／５，
１／７， …，１／ｎ（ｎは奇数）に表われるピークとデイ
ツプとが相互に重つて打消されることになり、全
体的にフラツトな安定した特性となつて音圧レベ
ルが従来に比べ大幅に増加した。

第５図および第６図は上記実施例の圧電ブザー
発音装置を携帯用電子時計に内蔵した例を示して
いる。第５図はその表面側、また第６図は裏面側
を示す外観図である。第５図において、携帯用電
子時計のケース３１の上面には表示部３２、操作
キー３３、第１の放音孔３４とが設けられてい
る。上記表示器３２は例えば液晶表示素子から成
り、時刻表示が行われる。また操作キー３３は時
刻セツト等を行う。さらに、第１の放音孔３４は
ケース内に内蔵した上記圧電ブザー発音装置（図
示略）が、同様に内蔵されている時計回路（図示
略）により駆動制御されてアラーム時刻等におい
てアラーム音を放音する。

次に第６図において、ケース３１の裏面上には
第２の放音孔３５およびスタンド部３６が設けら
れている。上記第２の放音孔３５は第１の放音孔
３４と同一機能を有する。またスタンド部３６は
図示するように、ケース３１の裏面の一部を矩形
状に切欠いた凹入部３７と、この凹入部３７内に
基端を支持されて回動し、且つＵ字状に形成され
た合成樹脂のスタンド部材３８とから構成され
る。このスタンド部材３８は全体が弾性を有し、
ケースとは別体である。スタンド部材３８の外側
部両側には１個ずつ外側に突出形成された半球形
状の係止ボス３９が設けられ、またこの係止ボス
３９を受け入れる受け孔（図示略）が凹入部３７
内に形成されている。またスタンド部材３８の基
端にはスタンド部材３８を回動させる軸支ピン４
０が一体に形成されている。そして、凹入部３７
内には軸支ピン４０を支持する軸受（図示略）が
設けられている。したがつて、上述の如くケース
３１とは別体に形成されたスタンド部材３８をケ
ース３１に取付ける際には、スタンド部材３８の
Ｕ字部分を指でつぼめながら軸支ピン４０を凹入
部３７内の軸受に挿入する。そして、指を離せば
スタンド部材３８は全体が弾性的に拡がるので、
軸支ピン４０は確実に軸支される。スタンド部３
６を使用するときは、スタンド部材３８を第６図
のように立てる。このようにすると、係止ボス３
９が凹入部３７の口縁に係止されてスタンド部材
３８は支持される。スタンド部材３８を凹入部３
７に収納するときは、凹入部３７側へ回動させ
る。これにより、係止ボス３９の作用によりスタ
ンド部材３８が全体的に弾性変形し係止ボス３９
は凹入部３７の口縁をのりこえて受け孔内に入
る。

なお、上記実施例では各周波数_B，₁，₂の関
係を_B＜₂＜₁としたが、_B＜₁＜₂あるいは
₁
＜₂＜_Bでも同様である。また上述した設計例の
各寸法にこの考案が限定されないことは勿論であ
る。さらに実施例では放音孔の形状を円形とした
が、これは他の形状であつてもよい。また圧電ブ
ザー発音装置の全体形状は上述した円形に限ら
ず、他の形状であつてもよい。また携帯用電子時
計のみならず、他の小型電子機器に対してもこの
圧電ブザー発音装置を利用可能である。

また、携帯用電子時計などにおいてアラーム音
を２つの周波数_A，_Bで報音する場合、第１およ
び第２の共鳴器の共鳴周波数₁，₂が_A，_Bと一
致するように設定すれば、アラーム音を最大の音
圧レベルで報音させることができる。

この考案は以上説明したように、圧電ブザーの
上下面側に対して各々共鳴器を設け、圧電ブザー
の共振周波数と一方の共鳴器の共鳴周波数との間
に他方の共鳴器の共鳴周波数を設定するようにし
たから、音圧レベル−周波数特性がフラツトに近
づいて安定し、音圧レベルが全体として大幅に向
上した圧電ブザー発音装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電ブザー発音装置の縦断側面
図、第２図はこの考案の一実施例における圧電ブ
ザー発音装置の縦断側面図、第３図は従来の圧電
ブザー発音装置の音圧レベル−周波数特性図、第
４図は上記実施例の圧電ブザー発音装置の音圧レ
ベル−周波数特性図、第５図はこの考案を適用し
た携帯用電子時計を表面側から見た外観図、第６
図は同じく携帯用電子時計を裏面側から見た外観
図である。１１……振動板、１２……圧電素子、１３……
圧電ブザー、１４……共鳴箱、１５……第１の共
鳴器、１６……第２の共鳴器、１７，１９……共
鳴空間、１８，２０……放音孔、３６……スタン
ド部、３７……凹入部、３８……スタンド部材、
３９……係止ボス、４０……軸支ピン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧電素子を振動板に重ねて接着した圧電ブザー
と、この圧電ブザーの一側面側に設けられた第１
の共鳴器と、上記圧電ブザーの他側面側に設けら
れた第２の共鳴器とを具備し、上記圧電ブザーの
共振周波数と上記第１の共鳴器の共鳴周波数との
間に上記第２の共鳴器の共鳴周波数を設定したこ
とを特徴とする圧電ブザー発音装置。