專利名稱：陶瓷型揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷型揚(yáng)聲器，特別是涉及主要安裝在建筑物的天花板和墻面等、作為室內(nèi)通常播放(一般聲音)或緊急播放等使用的陶瓷型揚(yáng)聲器。
背景技術(shù)：
以往，在建筑物的大樓等室內(nèi)，作為用于一般聲音播放、BGM或緊急播放而設(shè)置揚(yáng)聲器。作為這種建筑物內(nèi)播放設(shè)備使用的揚(yáng)聲器，以電動式揚(yáng)聲器為主，是用磁鐵使圓錐形紙振動從而輸出聲音的形式(例如，日本特開平07-098982號公報(bào)等)。不過，電動式揚(yáng)聲器，由于其整體形狀從室內(nèi)表面露出，因而存在破壞室內(nèi)的設(shè)計(jì)外觀性(室內(nèi)裝飾性)的問題。另外，按照設(shè)置揚(yáng)聲器的環(huán)境條件，還存在揚(yáng)聲器的設(shè)置場所從防塵方面和防水方面的觀點(diǎn)出發(fā)受到嚴(yán)格制約的缺點(diǎn)。
為此，出現(xiàn)了例如以室內(nèi)的天花板和墻面為音響振動板的壓電振動體。若該壓電振動體振動，則室內(nèi)天花板和墻面振動并輸出聲音。從而，可以把壓電振動體設(shè)置在天花板和墻面的內(nèi)側(cè)來使用。其結(jié)果是，壓電振動體不會破壞室內(nèi)的設(shè)計(jì)外觀性，另外，還能夠緩和壓電振動體設(shè)置場所的制約(例如，日本特開2000-224680號公報(bào)等)。
專利文獻(xiàn)1日本特開平07-098982號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2000-224680號公報(bào)不過，在前面敘述的壓電振動體中存在以下課題。例如，緊急播放設(shè)備或通常播放設(shè)置中，為了確保聲音級，而使用2個串聯(lián)連接了2個壓電振動體的裝置，并把兩者相互并聯(lián)連接使用。此時，為了確保壓電振動體所要求的電壓，若對鋼筋混凝土等接地并持續(xù)使用100V的聲音信號，則鋼筋混凝土等引起發(fā)熱，有發(fā)生建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)性。
另外，利用變壓裝置使聲音信號降到70V并對2個串聯(lián)的壓電振動體施加時，每個壓電振動體分擔(dān)35V，要求的聲音級得以確保，不過，要求的阻抗無法獲得(阻抗匹配的失配)。再有，使用變壓裝置時厚度增大，從而，含有壓電振動體的裝置增厚，需要寬大的設(shè)置空間。特別是，墻壁材料與墻壁材料的空間規(guī)格上通常為45mm，因而含有這種厚度大的壓電振動體的裝置無論如何也不能安裝在墻壁的內(nèi)側(cè)面。
為了實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，可以在含有壓電振動體的并聯(lián)電路的外部裝入電阻等阻抗?？墒?，這種情況下，會產(chǎn)生的問題是每個壓電振動體所分擔(dān)的電壓過低，無法確保要求的聲音級。

發(fā)明內(nèi)容
為此，為了不破壞設(shè)置上述揚(yáng)聲器的室內(nèi)表面的設(shè)計(jì)外觀性，且不受環(huán)境條件上的制約、能夠在任意場所設(shè)置揚(yáng)聲器而產(chǎn)生了需要解決的技術(shù)性課題，還有為了同時滿足阻抗的匹配和確保要求的電壓及匹配變壓器的薄型化而產(chǎn)生了需要解決的技術(shù)性課題，本發(fā)明就是以解決這些課題為目的的。
本發(fā)明即是為了實(shí)現(xiàn)上述目的而提出的，技術(shù)方案1所述的發(fā)明提供一種陶瓷型揚(yáng)聲器，該陶瓷型揚(yáng)聲器是由輸出聲音信號的驅(qū)動裝置所驅(qū)動的，其特征在于，具備揚(yáng)聲器驅(qū)動器和串并聯(lián)電路部，所述揚(yáng)聲器驅(qū)動器在輸入來自上述驅(qū)動裝置的聲音信號的第1變壓器的次級側(cè)串聯(lián)地電連接第2變壓器的初級側(cè)；所述串并聯(lián)電路部并聯(lián)連接有多個串聯(lián)電路，所述多個串聯(lián)電路串聯(lián)連接了通過來自上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器的第2變壓器的次級側(cè)的聲音信號進(jìn)行驅(qū)動的陶瓷振動體；上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器進(jìn)行上述驅(qū)動裝置和串并聯(lián)電路部之間的阻抗匹配。
根據(jù)該構(gòu)成，從驅(qū)動裝置輸出的聲音信號V0(例如，100V)，首先，經(jīng)由第1變壓器轉(zhuǎn)換為電壓V1，接著經(jīng)由第2變壓器轉(zhuǎn)換為電壓V2。從而，通過適當(dāng)變化第1變壓器的初級側(cè)線圈和次級側(cè)線圈的繞阻數(shù)比(第1繞阻比)及第2變壓器的初級側(cè)線圈和次級側(cè)線圈的繞阻數(shù)比(第2繞阻比)，從而，獲得串并聯(lián)電路部的陶瓷振動體所必需的電源電壓V2，同時阻抗的轉(zhuǎn)換也被調(diào)整，不需為了阻抗匹配而裝入電阻R等。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明提供了如技術(shù)方案1所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述第1變壓器和第2變壓器被收納于揚(yáng)聲器殼體內(nèi)，且在該揚(yáng)聲器殼體的同一平面上，上述兩變壓器配置在相互不同的部位。
根據(jù)該構(gòu)成，分別在揚(yáng)聲器殼體內(nèi)面的2個部位分開配置第1變壓器和第2變壓器，因此，與重疊兩者配置的情況相比較，揚(yáng)聲器殼體的厚度尺寸可減小一半。
技術(shù)方案3所述的發(fā)明提供了如技術(shù)方案2所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述揚(yáng)聲器殼體設(shè)置在建筑物的建材上，在上述揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)安裝上述各陶瓷振動體，同時在該揚(yáng)聲器殼體的背面部內(nèi)側(cè)配置上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器，把上述揚(yáng)聲器殼體的正面部粘貼在上述建材上。
根據(jù)該構(gòu)成，在上述揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)配置陶瓷振動體，把該殼體的正面部粘接在建筑物的天花板、墻面材、玻璃等建材上進(jìn)行安裝。安裝后，當(dāng)由上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器驅(qū)動陶瓷振動體時，則從該陶瓷振動體輸出的振動音從建材表面向建筑物室內(nèi)滿場播放。此時，建材本身發(fā)揮作為揚(yáng)聲器振動板的作用。另外，把揚(yáng)聲器設(shè)置在建材的里面?zhèn)?，從而，能夠使在建材表面?zhèn)鹊娜丝床灰姄P(yáng)聲器。
技術(shù)方案4所述的發(fā)明提供了如技術(shù)方案3所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述揚(yáng)聲器殼體的正面部利用雙面膠帶粘貼在上述建材上。
根據(jù)該構(gòu)成，把上述揚(yáng)聲器安裝在建材上時，只要用雙面膠帶把揚(yáng)聲器殼體的正面粘貼在上述建材上即可安裝。
技術(shù)方案5所述的發(fā)明提供了如技術(shù)方案2～4任意一項(xiàng)所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，在上述揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)的多個部位分別配置上述陶瓷振動體。
根據(jù)該構(gòu)成，多個陶瓷振動體配置在揚(yáng)聲器殼體內(nèi)面的多個部位，因此，與重疊設(shè)置在1個部位的情況相比較，揚(yáng)聲器殼體的厚度尺寸變小。
發(fā)明的效果技術(shù)方案1所述的發(fā)明，不同于采用1個變壓器的情況，容易實(shí)現(xiàn)阻抗的匹配，同時不會增加部件數(shù)，能夠自由轉(zhuǎn)換所要求的電壓。另外，與采用1個變壓器的情況相比較，具有耗電量降至約1/3、同時擴(kuò)大可使用的頻率波段的效果。另外，不需在中途裝入用于阻抗匹配的電阻R而實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，因此，電路構(gòu)成簡約化，并且實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器的薄型化，即使間隙小的墻面之間也能夠容易設(shè)置。另外，即使揚(yáng)聲器長時間連續(xù)使用，由于不采用電阻R，因此也沒有由于發(fā)熱而造成建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)。再有，能夠?qū)崿F(xiàn)升壓級頻率特性的改善，因此，能夠容易確保要求波段中的升壓級。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明，由于能夠減小上述揚(yáng)聲器殼體的厚度，因此除了技術(shù)方案1所述發(fā)明的效果外，作為陶瓷型揚(yáng)聲器還可以實(shí)現(xiàn)薄型化，能夠設(shè)置在設(shè)置空間小的部位。
技術(shù)方案3所述的發(fā)明，設(shè)置在建筑物的建材里面?zhèn)?，從而，能夠使室?nèi)的人看不見揚(yáng)聲器，除了技術(shù)方案2所述發(fā)明的效果外，還顯著提高了室內(nèi)的設(shè)計(jì)外觀性。另外，在建材上設(shè)置揚(yáng)聲器時，不需打通建材，因此能夠改善其設(shè)置作業(yè)性，特別是設(shè)置在已經(jīng)裝好的建材上時能夠使其施工極其簡單。再有，陶瓷振動體和揚(yáng)聲器驅(qū)動器被收納于揚(yáng)聲器殼體內(nèi)，因此，與現(xiàn)有的揚(yáng)聲器相比較，在防塵性、防水性及耐沖擊性上特別好，能夠不受揚(yáng)聲器設(shè)置環(huán)境的制約而在任意場所設(shè)置揚(yáng)聲器。
技術(shù)方案4所述的發(fā)明，只要把上述揚(yáng)聲器殼體的正面部用雙面膠帶粘貼在建材里面，就能夠安裝揚(yáng)聲器，因此，除了技術(shù)方案3所述發(fā)明的效果外，在安裝揚(yáng)聲器時還不需使用安裝工具，就能夠容易迅速地實(shí)施揚(yáng)聲器安裝作業(yè)，能夠降低設(shè)置施工費(fèi)。
技術(shù)方案5所述的發(fā)明，能夠使上述揚(yáng)聲器殼體變薄，因此，除了技術(shù)方案3或4所述發(fā)明的效果外，還可實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器的薄型化，即使在間隙小的建材之間、例如天花板板材和底層板材之間也能夠設(shè)置揚(yáng)聲器。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式、說明揚(yáng)聲器的安裝位置的建材的平面圖。
圖2是圖1的揚(yáng)聲器的收納殼體的正面圖。
圖3是圖1的揚(yáng)聲器的收納殼體的后視圖。
圖4是圖1的揚(yáng)聲器的收納殼體的側(cè)視圖。
圖5是沿圖3的A-A線的剖視圖。
圖6是說明構(gòu)成圖2的收納殼體的振動體安裝側(cè)外殼部內(nèi)側(cè)的內(nèi)面構(gòu)成圖。
圖7是沿圖2的B-B線的剖視圖。
圖8是表示收納于圖2的收納殼體的陶瓷振動體的放大正面圖(a)和它的C-C剖視圖(b)。
圖9是表示圖8的陶瓷振動體(含有聯(lián)接器)的側(cè)視圖。
圖10是說明構(gòu)成圖2的收納殼體的變壓器安裝側(cè)外殼部內(nèi)面?zhèn)鹊膬?nèi)面構(gòu)成圖。
圖11是說明本發(fā)明的一實(shí)施例的揚(yáng)聲器的驅(qū)動電路的電路配線圖。
圖12是說明把圖1的揚(yáng)聲器安裝在天花板的狀態(tài)的立體圖。
圖13是說明把圖1的揚(yáng)聲器安裝在墻面部的狀態(tài)的立體圖。
圖14是說明把圖1的揚(yáng)聲器安裝在玻璃部的狀態(tài)的立體圖。
圖15是表示圖1的揚(yáng)聲器的升壓級頻率特性的圖形。
圖16是表示圖1的揚(yáng)聲器其他的升壓級頻率特性的圖形。
圖中，1-建材，2-陶瓷型揚(yáng)聲器(陶瓷板材揚(yáng)聲器組件)，3-空間部，4-收納殼體(揚(yáng)聲器殼體)，5-正面?zhèn)?振動體安裝側(cè))外殼部，6-背面?zhèn)?變壓器安裝側(cè))外殼部，7-額定值顯示標(biāo)簽，8-注意事項(xiàng)顯示標(biāo)簽，9-中心部，10-螺紋孔，11-連結(jié)螺釘，12-雙面膠帶，14-螺紋孔，15～20-圓形凸部，21～24-振動體安裝部，25～28-第1～第4陶瓷振動體，31-安裝孔，32-小螺釘，33A-彈簧墊圈，33B-平墊圈，33C-陶瓷用墊片，33D-陶瓷用襯套，34-橡膠減震器(彈性體)，36，36-引線卡緊用孔，38，39-引線，41-硬化型硅，42-跳線，44-印制基板，45-第1匹配變壓器(第1變壓器)，46-第2匹配變壓器(第2變壓器)，47-固定螺釘，48-制造批號顯示部，50-揚(yáng)聲器驅(qū)動器，51-初級側(cè)線圈，52-鐵心，53-次級側(cè)線圈，54-初級側(cè)線圈，55-鐵心，56-次級側(cè)線圈，58-單觸端子臺，59a，59b-引線，60a，60b-壓接聯(lián)接器，62a，62b-壓接聯(lián)接器，63a，63b-電纜，64a，64b-壓接聯(lián)接器，66a，66b-壓接聯(lián)接器，67，68-壓接聯(lián)接器，69-串并聯(lián)電路部，71-底層板材，72-天花板板材(石棉吸音板)，73-檢查口，75-面板墻面，76-開關(guān)板(檢查口)，78-玻璃面(玻璃部)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明，在輸入聲音信號的第1變壓器的次級側(cè)串聯(lián)連接第2變壓器，通過分2階段轉(zhuǎn)換上述聲音信號的大小，來實(shí)現(xiàn)同時滿足阻抗的匹配和確保所需的電壓及匹配變壓器的薄型化這樣的目的。
另外，本發(fā)明，是一種設(shè)置在建筑物的建材上的揚(yáng)聲器，在揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)安裝陶瓷振動體，并且在該揚(yáng)聲器殼體的背面部內(nèi)側(cè)配置用以驅(qū)動上述陶瓷振動體的揚(yáng)聲器驅(qū)動器，并通過把上述揚(yáng)聲器殼體的正面部粘貼在上述建材的里面，來實(shí)現(xiàn)不會破壞室內(nèi)表面的設(shè)計(jì)外觀性且能夠在要求的場所設(shè)置揚(yáng)聲器這樣的目的。
以下，根據(jù)圖1～圖16說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。圖1中，1是構(gòu)成大樓、學(xué)校、醫(yī)院、集體住宅、機(jī)關(guān)等建筑物的天花板部等的建材，在建材1里面稍稍偏離中央部9的部位安裝有密閉型陶瓷型揚(yáng)聲器(陶瓷板材揚(yáng)聲器組件)2。安裝陶瓷型揚(yáng)聲器2的建材1的材質(zhì)，只要是能夠振動的板狀，可以是金屬及非金屬任意一種。陶瓷型揚(yáng)聲器2，省略圖示，不過，由輸出例如100V的聲音信號的增幅器等驅(qū)動裝置驅(qū)動。
陶瓷型揚(yáng)聲器2設(shè)有圖4的收納殼體4、收納在形成于收納殼體4的圖5的揚(yáng)聲器驅(qū)動器收納用空間部3中的圖6的第1～第4的陶瓷振動體25～28、收納在該揚(yáng)聲器驅(qū)動器收納用空間部3中的圖10所示的印制基板44、第1匹配變壓器45及第2匹配變壓器46。印制基板44和第1、第2匹配變壓器45、46構(gòu)成圖11所示的揚(yáng)聲器驅(qū)動器50。
陶瓷型揚(yáng)聲器2的收納殼體4由耐熱性樹脂(ABS樹脂)形成。該收納殼體4，由圖2所示的正面?zhèn)?振動體安裝側(cè))外殼部5和圖3所示的背面?zhèn)?變壓器安裝側(cè))外殼部6構(gòu)成，在背面?zhèn)韧鈿げ?的外面，粘貼有額定值顯示標(biāo)簽7、注意事項(xiàng)顯示標(biāo)簽8。該收納殼體4的一部分作為密閉型揚(yáng)聲器的隔板發(fā)揮作用。
在兩外殼部5、6的角落部、邊緣部中間部及中央部，如圖5所示，形成多個螺紋孔10。在各螺紋孔10中通過旋合連結(jié)螺釘11(圖3)，將正面?zhèn)韧鈿げ?和背面?zhèn)韧鈿?相互可拆裝地連接。另外，如圖4所示，把正面?zhèn)韧鈿げ?的外側(cè)面用雙面膠帶12粘貼在建材1的里面，從而，在建材1上一體安裝陶瓷型揚(yáng)聲器2。另外，圖3中的符號13是與后述的印制基板44連接的壓接聯(lián)接器，拆裝自由地接線電源電纜、信號音用軟線等。
在正面?zhèn)韧鈿げ?的正面底部，如圖2所示，突出到該正面?zhèn)韧鈿げ?的外側(cè)共計(jì)6個圓形凸部15～20配置成2列3行。即、在圖2中的上級部突出設(shè)有2個圓形凸部15、16，同時在下級部突出設(shè)有2個圓形凸部17、18，還有在中級部也突出設(shè)有2個圓形凸部19、20。這些圓形凸部15～20的表面平整形成，作為相對于建材1里面的安裝面，粘貼上述雙面膠帶12。由此將雙面膠帶與在正面?zhèn)韧鈿げ?的整個面粘貼的情況相比較，改善了作業(yè)性。即，在正面?zhèn)韧鈿げ?的整個面粘貼雙面膠帶時，存在的問題是雙面膠帶的面積過大，粘貼作業(yè)時容易進(jìn)入氣泡，為了防止上述問題，必須保持相當(dāng)大的注意力進(jìn)行作業(yè)，通過將圓形凸部15～20像該實(shí)施方式那樣作為安裝面，從而能夠斷開粘貼面，而在粘接面很難發(fā)生氣泡，能夠容易地進(jìn)行粘貼作業(yè)。另外，如后所述，四角部附近的圓形凸部15～18成為用以安裝陶瓷振動體25～28的振動體安裝部21～24，因此，能夠把第1～第4陶瓷振動體25～28的振動無損失地傳遞給建材1。
在正面?zhèn)韧鈿げ?的各四角部附近的圓形凸部15～18的內(nèi)面?zhèn)?，分別如圖7所示，設(shè)置具有螺紋孔14的振動體安裝部21～24，并且，在振動體安裝部21～24，可拆裝地安裝作為第1～第4雙壓電晶片型陶瓷振動體的第1～第4陶瓷振動體25～28。第1～第4振動體25～28，是把具有壓電振動性能的PZT(鈦酸鋯酸鉛)等陶瓷元件(圓板狀)粘貼在圓形金屬板(Fe-42％Ni合金)兩面而制作，在陶瓷元件與金屬板間施加聲音信號從而把該聲音信號轉(zhuǎn)換為振動。第1～第4振動體25～28的材料并不限定于此，能夠使用其他壓電振動元件。
并且，第1陶瓷振動體25和第2陶瓷振動體26相互串聯(lián)連接，同樣，第3陶瓷振動體27和第4陶瓷振動體28相互串聯(lián)連接。再有，第1、2陶瓷振動體25、26及第3、4陶瓷振動體27、28如圖6及圖11所示，相互并聯(lián)連接。
第1～第4陶瓷振動體25～28的安裝結(jié)構(gòu)及引線連接結(jié)構(gòu)完全相同，因此，以下，以第2陶瓷振動體26的結(jié)構(gòu)舉例說明。如圖8所示，在第2陶瓷振動體26的中心部打通有安裝孔31，在該安裝孔31中，如圖7所示，旋合有小螺釘32。從而，第2陶瓷振動體26通過小螺釘32可拆裝地夾緊且固定在正面?zhèn)韧鈿げ?的圓形凸部16的內(nèi)面?zhèn)取?br> 進(jìn)一步說，在小螺釘32的接合面和第2陶瓷振動體26之間，順次裝入彈簧墊圈33A、平墊圈33B及陶瓷用墊片33C。另外，在第2陶瓷振動體26和振動體安裝部22之間，順次裝入陶瓷用襯套33D。從而，防止對第2陶瓷振動體26作用過大的夾緊力。
另外，在第2陶瓷振動體26的圓周外緣部，如圖8所示，粘接有橡膠減震器(彈性體)34，該橡膠減震器(ゴムダンパ)34的形狀，具有相對峙的2個圓弧部和連接2個圓弧部兩端的相互平行的2個直線部，2個直線部相對于第2陶瓷振動體26的圓形外緣部向切線方向延伸。
在橡膠減震器34的圓弧部中央部，并排設(shè)有2個引線卡緊用孔36、37，各孔36、37中貫通有引線38、39。引線38的一端部與形成第2陶瓷振動體26的2塊圓板狀陶瓷元件的一個連接，引線39的一端部與形成第2陶瓷振動體、同時兩面固定2塊陶瓷元件的圓板狀金屬板連接。引線38、39的另一端部，如圖9所示，連接著后述的壓接聯(lián)接器67。
引線38、39貫通橡膠減震器34的部分，由硬化型硅41固定在第2陶瓷振動體26及橡膠減震器34上。另外，在第2陶瓷振動體26下面的適當(dāng)部位，固定有沿半徑方向延伸的薄膜狀跳線42，用以連接固定在金屬板兩面的陶瓷元件，從而，向2塊陶瓷元件和金屬板之間輸入聲音信號，則陶瓷振動體26振動。還有，圖8中的符號48，為設(shè)置在第2陶瓷振動體26表面的制造批號顯示部。
如圖10所示，在背面?zhèn)韧鈿げ?的內(nèi)面?zhèn)?，設(shè)有印制基板44、第1匹配變壓器45及第2匹配變壓器46，這些印制基板44及第1、第2匹配變壓器45、46，分別由固定螺釘47固定在突出設(shè)置于背面?zhèn)韧鈿げ?內(nèi)面的支撐部上。
圖11表示含有印制基板44、第1、第2匹配變壓器45、46及第1～第4陶瓷振動體25、28的揚(yáng)聲器驅(qū)動器50的電路配線圖。如圖所示，第1匹配變壓器45由初級側(cè)線圈51、鐵心52及次級側(cè)線圈53構(gòu)成。同樣，第2匹配變壓器46由初級側(cè)線圈54、鐵心55及次級側(cè)線圈56構(gòu)成。
第1匹配變壓器45和第2匹配變壓器46串聯(lián)連接，且第1匹配變壓器45的次級線圈53的繞組數(shù)和第2匹配變壓器46的初級線圈54的繞組數(shù)設(shè)定為大致相同。另外，第1匹配變壓器45和第2匹配變壓器46左右相互分開地配置在收納殼體4的同一內(nèi)面上的2個部位。
在印制基板44上，設(shè)有單觸端子臺58，在該單觸端子臺58的一側(cè)部，連接有印制基板44的模式布線部。另外，在單觸端子臺58的另一側(cè)部，連接有引線59a、59b，在引線59a、59b的前端，設(shè)有壓接聯(lián)接器60a、60b。
在壓接聯(lián)接器60a、60b上，連接有第1匹配變壓器45的初級側(cè)線圈51的兩端部。另外，第1匹配變壓器45的次級側(cè)線圈53的兩端部通過壓接聯(lián)接器62a、62b、電纜63a、63b及壓接聯(lián)接器64a、64b，與第2匹配變壓器46的初級側(cè)線圈54的兩端部連接。
再有，第2匹配變壓器46的次級側(cè)線圈56的兩端部與壓接聯(lián)接器66a、66b連接。在兩壓接聯(lián)接器66a、66b之間通過一對壓接聯(lián)接器67及一對壓接聯(lián)接器68，連接著串并聯(lián)電路部69、即并聯(lián)配置上述第1、第2陶瓷振動體25、26的串聯(lián)電路和第3、第4陶瓷振動體27、28的串聯(lián)電路的電路部分。
在這種連接關(guān)系的揚(yáng)聲器驅(qū)動器50中，第1匹配變壓器45的初級側(cè)線圈51的阻抗和次級側(cè)線圈53的阻抗的比約為10比7，第2匹配變壓器46的初級側(cè)線圈54的阻抗和次級側(cè)線圈56的阻抗的比設(shè)定為約10比5。各線圈51、53、54、56的阻抗，能夠通過適宜改變線材的直徑、繞組數(shù)來設(shè)定。
向陶瓷型揚(yáng)聲器2供給的100V聲音信號V0，首先通過第1匹配變壓器45轉(zhuǎn)換為低于聲音信號V0的約70V的聲音信號V1，接著通過第2匹配變壓器46轉(zhuǎn)換為比聲音信號V0更低的約50V的聲音信號。從而，第1～第4陶瓷振動體25～28的每一個的外加電壓為24.5V，可獲得所要的升壓級。此時，不需要為了阻抗匹配而裝入電阻R。總之，能夠在實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的同時，把100V的聲音信號轉(zhuǎn)換為24.5V并輸出可實(shí)用的升壓級。再有，與現(xiàn)有采用1個變壓器的情況相比較，耗電量降低到約1/3，同時能夠拓寬可使用的頻率波段。
另外，第1匹配變壓器45和第2匹配變壓器46，相互分開地配置在收納殼體4的內(nèi)面的2個部位。從而，與重疊第1、第2匹配變壓器45、46配置的情況相比較，揚(yáng)聲器殼體的厚度尺寸可減小一半，因此，可實(shí)現(xiàn)陶瓷型揚(yáng)聲器2的輕量薄型化(總重量680g、尺寸176×210×40mm)。通常，墻壁材料的間隔為45mm左右，收納殼體4的厚度為40mm，因此，收納殼體4也能夠容易地設(shè)置在間隙窄的墻壁材料間。再有，即使長時間連續(xù)使用陶瓷型揚(yáng)聲器2，也不用擔(dān)心由于電路中途的發(fā)熱而引起建筑物火災(zāi)。
順便說一下，例如采用4塊陶瓷壓電元件、利用現(xiàn)有的低頻率整合器(匹配變壓器)的觀點(diǎn)，使高阻抗化(100V電源)實(shí)用化，在已有的根據(jù)低頻率整合器的理論中，在該領(lǐng)域的技術(shù)人員中被認(rèn)為是很困難的。
若把現(xiàn)有的匹配變壓器與陶瓷振動元件的揚(yáng)聲器驅(qū)動器連接，則能夠把隨著陶瓷振動元件的頻率上升而顯著下降的阻抗形成某一程度的曲線(近似額定)?？墒牵沾烧駝釉墓逃械墓舱耦l率及等價(jià)電路上的額定靜電容量Cd、還有C1、L1、R1進(jìn)行復(fù)雜作用，通常的變壓器中，在與揚(yáng)聲器驅(qū)動器(陶瓷振動元件放大器)的關(guān)系中，頻率達(dá)到1KHz～10KHz左右的阻抗降低到額定1KHz的1/3以下。那么，平均電力超過揚(yáng)聲器額定很多，不具備實(shí)用性。
為此，作為第一階段，盡管用扼流線圈抵消揚(yáng)聲器驅(qū)動器的Cd值，其后，把當(dāng)作電阻R1的阻抗纏繞在現(xiàn)有型變壓器的次級側(cè)進(jìn)行整合，但是升壓級一點(diǎn)也不上升(70dB前后)。接下來，作為第二階段，著眼于減少泄漏阻抗、用變壓器的綜合特性適度抵消Cd值方面。即通過把具有各種特性的變壓器分別連接到兩個系列上，從而辨別變壓器的綜合特性(減少泄漏阻抗的事情)，在必要的波段使頻率特性變窄，從而，把與陶瓷振動元件的共振頻率調(diào)整到2KHz前后。其結(jié)果是在當(dāng)前時點(diǎn)獲得最好的升壓級頻率特性(參照后述的圖15及圖16)。
關(guān)于本實(shí)施方式的第1匹配變壓器45，初級側(cè)的阻抗為Z73.55KΩLp6.90H，次級側(cè)的阻抗為Z53.32KΩLs4.90H。
從而，與第2匹配變壓器46相比較，頻率波段窄，而這是由于多了幾亨利第1匹配變壓器45的次級側(cè)的阻抗成分?？墒?，若減少次級側(cè)線圈的繞組數(shù)，降低從初級側(cè)看的電壓比，則陶瓷振動元件上的電壓減小。因而，陶瓷型揚(yáng)聲器2很難獲得作為緊急播放用揚(yáng)聲器的規(guī)定升壓級。
另外，關(guān)于第2匹配變壓器46，初級側(cè)的阻抗為Z53.2KΩLp5.31H，次級側(cè)的阻抗為Z27.60KΩLs2.67H。
第2匹配變壓器46在比第1匹配變壓器45頻率波段寬的12KHz，為-3dB左右，并具有較好的高波段特性。這被認(rèn)為是由于第2匹配變壓器46的次級側(cè)的阻抗成分減少引起的。由第1匹配變壓器45輸入的聲音信號的高波段特性被限制為8KHz、-13dB，因此，無論第2匹配變壓器46的頻率特性多么寬，揚(yáng)聲器整體的頻率特性縮小為300Hz～6KHz左右。可是，使用2個變壓器硬把波段縮到聲音波段，維持對陶瓷振動元件僅施加該量的電壓，對聲壓重視進(jìn)行限制，則是本實(shí)施方式的第1、第2匹配變壓器45、46。若把2個第1、第2匹配變壓器45、46串聯(lián)連接，則能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動第1～第4陶瓷振動體25～28的增幅器等驅(qū)動裝置和第1～第4陶瓷振動體25～28間的整合，而且，與采用1個匹配變壓器的情況相比較，能夠薄型化及小型化，且能夠盡量減少泄漏阻抗。
這種揚(yáng)聲器驅(qū)動器50，具有適于驅(qū)動第1～第4陶瓷振動體25～28的特性，陶瓷型揚(yáng)聲器2具有如圖15或圖16所示的最適宜的升壓級—頻率特性。在此，圖15是在JIS標(biāo)準(zhǔn)箱中裝入陶瓷型揚(yáng)聲器2進(jìn)行測定的。另外，圖16是在9.5mm石膏板材+12mm石棉吸音板上安裝陶瓷型揚(yáng)聲器2進(jìn)行測定的，本實(shí)施方式中，通過把2個第1匹配變壓器45及第2匹配變壓器46相互串聯(lián)連接從而在要求波段300Hz～5.5KHz獲得期望的頻率特性。特別是，成為第1～第4陶瓷振動體25～28的再生波段的有效頻率被調(diào)整到2KHz左右，因此，作為結(jié)果可獲得非常好的升壓級—頻率特性。對此，通過1個匹配變壓器即使進(jìn)行了驅(qū)動第1～第4陶瓷振動體25～28的增幅器等驅(qū)動裝置和對第1～第4陶瓷振動體25～28間進(jìn)行整合，也不能確保聲壓和頻率范圍。
陶瓷型揚(yáng)聲器2中使用的再現(xiàn)波段為300Hz～5.5KHz，該再現(xiàn)波段中的最大升壓級和最小升壓級的差ΔdB約為20dB。如此，能夠滿足消防法所要求的升壓級—頻率特性。
本實(shí)施方式的陶瓷型揚(yáng)聲器2用雙面膠帶12粘貼在建筑物的建材1里側(cè)面而施工。具體說是在設(shè)于收納殼體4的正面?zhèn)韧鈿げ?的6個圓形凸部15～20表面粘貼固定雙面膠帶12的一面，并且把雙面膠帶12的相反側(cè)的一面粘貼固定在建材1的里側(cè)面。此時，是用布等把建材1里面擦拭清潔后，用雙面膠帶12把陶瓷型揚(yáng)聲器2牢固地粘貼在建材1的里面。
在此應(yīng)注意的是，陶瓷型揚(yáng)聲器2相對于建材1的安裝位置，設(shè)定在偏離建材1中心部9的部位，即用橡膠錘等敲打建材1的表面時發(fā)生固有振動數(shù)少的部位。這是為了防止驅(qū)動陶瓷型揚(yáng)聲器2的揚(yáng)聲器驅(qū)動器50而輸出發(fā)生音時，以固有振動數(shù)振動建材1。
這樣就把陶瓷型揚(yáng)聲器2用雙面膠帶12粘接固定在建材1的里側(cè)面了，因此，從陶瓷型揚(yáng)聲器2發(fā)出的發(fā)生音傳送到建材，實(shí)現(xiàn)建材1本身仿佛直接振動一樣的發(fā)音體的作用。因此，陶瓷型揚(yáng)聲器2不必像現(xiàn)有的那樣振動板露出室內(nèi)，且在埋入天花板時也不必設(shè)置防護(hù)網(wǎng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)性高的建筑空間。也就是說，從室內(nèi)等不會看見陶瓷型揚(yáng)聲器2，因此，不會破壞室內(nèi)的設(shè)計(jì)外觀性。另外，陶瓷型揚(yáng)聲器2不會露出室內(nèi)，因此，在防塵性、防濕性上特別好，也最適于在例如凈化室和浴室等中使用。
另外，施工陶瓷型揚(yáng)聲器2時，只要把該揚(yáng)聲器2粘貼在建材1里面即可，因此能夠容易設(shè)置在天花板、面板壁、玻璃、地板等建材1里面。
例如，如圖12所示，在安裝于底層箱板材71的下面?zhèn)鹊奶旎ò灏宀?石棉吸音板)72設(shè)置陶瓷型揚(yáng)聲器2的情況，能夠在檢查口73或檢查口73附近、且稍稍偏離天花板板材72的中央部的部位設(shè)置陶瓷型揚(yáng)聲器2。從而，陶瓷型揚(yáng)聲器2的安裝、維修及檢查容易，并且能夠盡量減少天花板板材72因固有振動數(shù)而振動。
再有，如圖13所示，在石膏板材制成(橫切等)的面板壁面75上設(shè)置陶瓷型揚(yáng)聲器2時，能夠不限于面板壁面75，而在檢查用開關(guān)板(檢查口)76的里面設(shè)置陶瓷型揚(yáng)聲器2，此時更容易進(jìn)行陶瓷型揚(yáng)聲器2的檢查。
另外，如圖14所示，在配置于天花板部和地板部之間的玻璃面78等上也能夠設(shè)置陶瓷揚(yáng)聲器2，設(shè)置部的材質(zhì)只要可振動，就能夠用專用的雙面膠帶粘接在石膏板材或石棉吸收板、木材、玻璃、金屬面板等常用建材1的里面?zhèn)?。即、本發(fā)明的陶瓷型揚(yáng)聲器2，并沒有特別限定天花板、墻壁材料、玻璃材料等建材1的種類。
再有，陶瓷型揚(yáng)聲器2的設(shè)置場所也沒有特別限定，可任意設(shè)置。特別是，由于陶瓷型揚(yáng)聲器2的收納殼體4由ABS樹脂等耐熱性樹脂構(gòu)成，因此，收納殼體4本身的強(qiáng)度大。此外，由于是在建材1的里面?zhèn)劝惭b陶瓷型揚(yáng)聲器2，因此，與現(xiàn)有的揚(yáng)聲器相比較，耐沖擊性、耐塵性、耐藥性、防水性等顯著提高，不用選擇設(shè)置環(huán)境。另外，由于不使用磁石，因此也能夠在忌諱塵埃和磁場影響的精密工廠和醫(yī)院的集中治療室等、或有必要防水的游泳池和浴場等適用。再有，由于不需在建材上穿孔，因此在已經(jīng)裝好的建材上也能夠簡單安裝，施工作業(yè)性好。
再有，該陶瓷型揚(yáng)聲器2是使安裝在墻壁材料、天花板構(gòu)件、陳列窗等的設(shè)置構(gòu)件的本身直接輻射聲音，因此，能夠使播放聲音響亮地傳遍設(shè)置場所的所有室內(nèi)空間。當(dāng)然，也能夠廣泛地適用于業(yè)務(wù)用廣播及緊急用廣播等任意一種。
另外，由于陶瓷型揚(yáng)聲器2總重量為680g、尺寸為176×210×40mm，輕量且小型，使用壓接聯(lián)接器13，因此，接線也可以進(jìn)行單按插入連接，容易進(jìn)行陶瓷型揚(yáng)聲器2的設(shè)置。再有，對采用陶瓷型揚(yáng)聲器2的音響系統(tǒng)變更時，作為播放裝置使用的放大器等能夠用現(xiàn)有的裝置對應(yīng)，因此音響系統(tǒng)變更時也能夠?qū)崿F(xiàn)低成本且容易對應(yīng)。
如上所述，本發(fā)明的陶瓷型揚(yáng)聲器，由把壓電振動元件收納在耐熱樹脂殼體中的振動體和相當(dāng)于現(xiàn)有揚(yáng)聲器的圓錐形紙的振動板(建材)構(gòu)成。所以，通過在建材里面?zhèn)日辰由鲜鰵んw、把振動直接傳遞給建材，從而，可以把穩(wěn)定的大的聲音向室內(nèi)周圍滿場輻射。
本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，上述實(shí)施方式中，對把陶瓷型揚(yáng)聲器安裝在常用的建筑物的建材上的情況進(jìn)行了說明，不過，也可以設(shè)置在室外空場、比賽場、船舶、列車等具有多客席的構(gòu)造物(包括移動體)的墻壁材料里面等，從看不見的揚(yáng)聲器中響亮地輸出緊急廣播。
另外，設(shè)置在揚(yáng)聲器殼體正面部的粘接面(凸部)是平整形成的，不過，在建材里面具有曲面形狀部的情況，也可以與之對應(yīng)地把收納殼體的粘接面形成曲面。此時，不一定在收納殼體的正面部設(shè)置凸部或凹部，也可以把收納殼體的外側(cè)表面的全部或局部用膠合劑等適宜的粘接方法粘貼在建材里面。
另外，在上述實(shí)施方式中，以雙壓電晶片型說明了該陶瓷型揚(yáng)聲器，不過，本發(fā)明的陶瓷型揚(yáng)聲器當(dāng)然也能夠適用于低壓電晶片型。
還有，本發(fā)明只要不脫離本發(fā)明的精神能夠作各種改變，并且，本發(fā)明當(dāng)然涉及所做改變。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷型揚(yáng)聲器，該陶瓷型揚(yáng)聲器是由輸出聲音信號的驅(qū)動裝置所驅(qū)動的，其特征在于，具備揚(yáng)聲器驅(qū)動器和串并聯(lián)電路部，所述揚(yáng)聲器驅(qū)動器在輸入來自上述驅(qū)動裝置的聲音信號的第1變壓器的次級側(cè)串聯(lián)地電連接第2變壓器的初級側(cè)；所述串并聯(lián)電路部并聯(lián)連接有多個串聯(lián)電路，所述多個串聯(lián)電路串聯(lián)連接了通過來自上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器的第2變壓器的次級側(cè)的聲音信號進(jìn)行驅(qū)動的陶瓷振動體；上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器進(jìn)行上述驅(qū)動裝置和串并聯(lián)電路部之間的阻抗匹配。
2.權(quán)利要求1所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述第1變壓器和第2變壓器被收納于揚(yáng)聲器殼體內(nèi)，且在該揚(yáng)聲器殼體的同一平面上將上述兩變壓器配置在相互不同的部位。
3.權(quán)利要求2所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述揚(yáng)聲器殼體設(shè)置在建筑物的建材上，在上述揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)安裝上述各陶瓷振動體，并且在該揚(yáng)聲器殼體的背面部內(nèi)側(cè)配置上述揚(yáng)聲器驅(qū)動器，把上述揚(yáng)聲器殼體的正面部粘貼在上述建材上。
4.權(quán)利要求3所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，上述揚(yáng)聲器殼體的正面部利用雙面膠帶粘貼在上述建材上。
5.權(quán)利要求2～4任意一項(xiàng)所述的陶瓷型揚(yáng)聲器，其特征在于，在上述揚(yáng)聲器殼體的正面部內(nèi)側(cè)的多個部位分別配置上述陶瓷振動體。
全文摘要
本發(fā)明的目的是為了提供一種不破壞揚(yáng)聲器設(shè)置場所的室內(nèi)設(shè)計(jì)外觀性、不受環(huán)境條件制約、能夠在任意場所設(shè)置的陶瓷型揚(yáng)聲器。該陶瓷型揚(yáng)聲器是由輸出聲音信號的驅(qū)動裝置所驅(qū)動的，具備揚(yáng)聲器驅(qū)動器和串并聯(lián)電路部，該揚(yáng)聲器驅(qū)動器將第2變壓器的初級側(cè)線圈串聯(lián)地電連接在輸入來自驅(qū)動裝置的聲音信號的第1變壓器的次級側(cè)線圈上；串并聯(lián)電路部并聯(lián)連接有多個串聯(lián)連接第1、第2陶瓷振動體以及第3、第4陶瓷振動體的多個串聯(lián)電路，該陶瓷振動體由來自揚(yáng)聲器驅(qū)動器的第2變壓器的次級側(cè)線圈發(fā)出的聲音信號進(jìn)行驅(qū)動。并且，揚(yáng)聲器驅(qū)動器進(jìn)行了將驅(qū)動裝置和串并聯(lián)電路部之間的阻抗匹配。
文檔編號H04R17/00GK1965607SQ20058001890
公開日2007年5月16日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月25日
發(fā)明者松藤泰治, 加藤春光 申請人:株式會社白壽生科學(xué)研究所