JPS632198B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS632198B2 JPS632198B2 JP55156517A JP15651780A JPS632198B2 JP S632198 B2 JPS632198 B2 JP S632198B2 JP 55156517 A JP55156517 A JP 55156517A JP 15651780 A JP15651780 A JP 15651780A JP S632198 B2 JPS632198 B2 JP S632198B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric sheet
- piezoelectric
- sheet
- transducer
- acoustic impedance
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可撓性の高分子圧電材料又は、高分子
材料と圧電磁器材料の微粉末から成る複合物圧電
材料のシート（以下、両シートを単に圧電シート
と呼ぶ）を用いた送受波器に関する。
材料と圧電磁器材料の微粉末から成る複合物圧電
材料のシート（以下、両シートを単に圧電シート
と呼ぶ）を用いた送受波器に関する。
従来、この種の送受波器には、圧電磁器形又は
磁歪形の振動子が用いられているが、これらの振
動子は音響インピーダンス密度が使用する水等の
音響インピーダンス密度と著しく異なる事から受
波音を反射し易く、かつ重量も重い。又、所要の
形状に成形する為に、焼結、研磨、切削等の工程
を要し、成形後も、ぜい性の大きい圧電磁器形で
は衝撃により割れが生じて使用不可能となるなど
素材の物性上避けられない欠点が有つた。例えば
圧電磁器形振動子の音響インピーダンス密度と水
のそれとの比は15以上となり受波器として上記振
動子を用いた場合音の強さの反射率は80％強とな
る事があげられる。
磁歪形の振動子が用いられているが、これらの振
動子は音響インピーダンス密度が使用する水等の
音響インピーダンス密度と著しく異なる事から受
波音を反射し易く、かつ重量も重い。又、所要の
形状に成形する為に、焼結、研磨、切削等の工程
を要し、成形後も、ぜい性の大きい圧電磁器形で
は衝撃により割れが生じて使用不可能となるなど
素材の物性上避けられない欠点が有つた。例えば
圧電磁器形振動子の音響インピーダンス密度と水
のそれとの比は15以上となり受波器として上記振
動子を用いた場合音の強さの反射率は80％強とな
る事があげられる。
本発明の目的は、送受波器の振動子に圧電シー
トを用いる事により、水等の媒質との間に生じる
音響インピーダンス密度不整合に起因する音の反
射を除去するとともに、一枚の圧電シートを絶縁
体を介して巻くことにより小型化で出来、又組立
が簡単化でき、かつ重量軽減が図れる有利な送受
波器を提供するものである。
トを用いる事により、水等の媒質との間に生じる
音響インピーダンス密度不整合に起因する音の反
射を除去するとともに、一枚の圧電シートを絶縁
体を介して巻くことにより小型化で出来、又組立
が簡単化でき、かつ重量軽減が図れる有利な送受
波器を提供するものである。
かかる目的を達成する為に、本発明の送受波器
は、両面に電極を有し、少なくとも片側の電極上
に絶縁体が設けられた圧電シートが巻かれて成形
されると共にその端面又は全外面が使用する媒質
の音響インピーダンス密度に近い音響インピーダ
ンス密度を有する絶縁材料で水密に覆われて成る
ことを特徴とするものである。
は、両面に電極を有し、少なくとも片側の電極上
に絶縁体が設けられた圧電シートが巻かれて成形
されると共にその端面又は全外面が使用する媒質
の音響インピーダンス密度に近い音響インピーダ
ンス密度を有する絶縁材料で水密に覆われて成る
ことを特徴とするものである。
次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。なお、圧電シートは音響から電気への変
換だけでなく電気から音響への変換も可能であ
り、いわゆる可逆性を有するが以下音響から電気
への変換の場合で説明する。
明する。なお、圧電シートは音響から電気への変
換だけでなく電気から音響への変換も可能であ
り、いわゆる可逆性を有するが以下音響から電気
への変換の場合で説明する。
第１図は本発明の第１の実施例の成形状態を説
明する為の図でＡは圧電シート１と絶縁体２を筒
状に成形する前の図で、電極３，４及び電気端子
３′，４′を有する。Ｂは筒状に成形した場合の斜
形図である。
明する為の図でＡは圧電シート１と絶縁体２を筒
状に成形する前の図で、電極３，４及び電気端子
３′，４′を有する。Ｂは筒状に成形した場合の斜
形図である。
第２図は本発明の他の実施例の成形状態を説明
する為の図でＡとＣは圧電シート１を筒状に成形
する前の図である。ＢはＡに示すシートを筒状に
巻くことによつて成形できる凹形送受波器の側面
図、ＤはＣに示すシートを筒状に巻くことによつ
て成形できる凸形送受波器の側面図である。また
圧電シートの両端面を凹形又は凸形にして、これ
を筒形に巻くことによつて両端凹形および凸形送
受波器も作成できることは明らかである。
する為の図でＡとＣは圧電シート１を筒状に成形
する前の図である。ＢはＡに示すシートを筒状に
巻くことによつて成形できる凹形送受波器の側面
図、ＤはＣに示すシートを筒状に巻くことによつ
て成形できる凸形送受波器の側面図である。また
圧電シートの両端面を凹形又は凸形にして、これ
を筒形に巻くことによつて両端凹形および凸形送
受波器も作成できることは明らかである。
第３図は第１図で示した筒状に成形した圧電シ
ートを使用する媒質の音響インピーダンス密度に
近い音響インピーダンス密度を有する絶縁材料５
で気泡や空気層が残らない様に水密に覆つた様子
を示す構造図であり、第２図に示した他の実施例
についても同様の水密構造をとる。
ートを使用する媒質の音響インピーダンス密度に
近い音響インピーダンス密度を有する絶縁材料５
で気泡や空気層が残らない様に水密に覆つた様子
を示す構造図であり、第２図に示した他の実施例
についても同様の水密構造をとる。
次に作動の原理を第１の実施例を用いて説明す
る。圧電シートの音響インピーダンス密度〔1.6
×105〜2.3×105（gr／cm2Ｓ）〕は水のそれ〔1.5×
105（gr／cm2ｓ）〕と非常に近似している。従つて
到来する音は、ほとんど反射することなく圧電シ
ートの中に入射する。いま第４図Ｂの筒状圧電シ
ートの軸方向から入射した音のある時点の音圧分
布がＡの状態にあるとする。但しｘは軸方向の位
置、ｐは音圧である。いま筒状圧電シートの長さ
をｌとすると、圧電シート内の圧力差はPlとな
る。この圧力差により、圧電シートは軸方向に圧
縮または伸張されるため、圧電シートの各部分に
は圧縮力又は伸張力に比例した電圧が生じること
になり、この部分で生じた電圧が合成されて圧力
差に比例した電圧として電気端子３′，４′間に生
じることがわかる。なお上記圧電シートは筒状に
巻いたものについて記述したが、圧電した内に生
じる圧力差によつて作動する原理から、筒状以外
でも成り立つことは明らかである。
る。圧電シートの音響インピーダンス密度〔1.6
×105〜2.3×105（gr／cm2Ｓ）〕は水のそれ〔1.5×
105（gr／cm2ｓ）〕と非常に近似している。従つて
到来する音は、ほとんど反射することなく圧電シ
ートの中に入射する。いま第４図Ｂの筒状圧電シ
ートの軸方向から入射した音のある時点の音圧分
布がＡの状態にあるとする。但しｘは軸方向の位
置、ｐは音圧である。いま筒状圧電シートの長さ
をｌとすると、圧電シート内の圧力差はPlとな
る。この圧力差により、圧電シートは軸方向に圧
縮または伸張されるため、圧電シートの各部分に
は圧縮力又は伸張力に比例した電圧が生じること
になり、この部分で生じた電圧が合成されて圧力
差に比例した電圧として電気端子３′，４′間に生
じることがわかる。なお上記圧電シートは筒状に
巻いたものについて記述したが、圧電した内に生
じる圧力差によつて作動する原理から、筒状以外
でも成り立つことは明らかである。
以上は全外面が水中に接する構造のものを説明
したが、端面以外の全面又は一部を音響的に遮断
する構造であつてもよい。
したが、端面以外の全面又は一部を音響的に遮断
する構造であつてもよい。
また、筒状圧電シートは一本である必要はな
く、この端面をそろえて並列に配列したものを電
気的に直列又は並列に接続してもよく、さらに筒
状圧電シートの直径も同一である必要はなく、圧
電シートの巻数を増減した異径の筒状圧電シート
が複数本で構成されているものであつてもよい。
く、この端面をそろえて並列に配列したものを電
気的に直列又は並列に接続してもよく、さらに筒
状圧電シートの直径も同一である必要はなく、圧
電シートの巻数を増減した異径の筒状圧電シート
が複数本で構成されているものであつてもよい。
以上の様に本発明は所望の長さ及び形に圧電シ
ートを切断し、筒状に成形するか、又はすでに筒
状に成形されている圧電シートを所望の長さ及び
形に切断、加工し、全外面のうち少なくともその
両端面を使用する媒質の音響インピーダンス密度
に近い音響インピーダンス密度を有する絶縁材料
で水密に覆う事によつて簡単に製作することがで
き、その構造から言つて外水圧に充分耐え、かつ
従来の振動子に比べて重量も軽く、音の反射の少
ない低損失の送受波器が得られる。
ートを切断し、筒状に成形するか、又はすでに筒
状に成形されている圧電シートを所望の長さ及び
形に切断、加工し、全外面のうち少なくともその
両端面を使用する媒質の音響インピーダンス密度
に近い音響インピーダンス密度を有する絶縁材料
で水密に覆う事によつて簡単に製作することがで
き、その構造から言つて外水圧に充分耐え、かつ
従来の振動子に比べて重量も軽く、音の反射の少
ない低損失の送受波器が得られる。
第１図は本発明の第１の実施例の成形状態を説
明する為の図で、Ａは圧電シートと絶縁体の様子
を示した図、Ｂはそれを筒状に成形したときの説
明図、第２図は本発明の第二の実施例の成形状態
を説明する為の図で、ＡとＣは圧電シートと絶縁
体の様子を示した図、ＢはＡに示すシートを筒状
凹形に成形したときの側面図、ＤはＣに示すシー
トを筒状凸形に成形したときの側面図、第３図は
第１図に示す筒状圧電シートの外面を絶縁材料で
覆つた様子を示す構造図、第４図は本発明の作動
原理説明図で、Ａは軸方向から垂直入射した音の
ある時点での筒状圧電シート内の音圧分布図、Ｂ
は軸方向に中心を通る面で切断した断面図であ
る。 １……圧電シート、２……絶縁体、３，４……
電極、３′，４′……電気端子、５……外装絶縁
体。
明する為の図で、Ａは圧電シートと絶縁体の様子
を示した図、Ｂはそれを筒状に成形したときの説
明図、第２図は本発明の第二の実施例の成形状態
を説明する為の図で、ＡとＣは圧電シートと絶縁
体の様子を示した図、ＢはＡに示すシートを筒状
凹形に成形したときの側面図、ＤはＣに示すシー
トを筒状凸形に成形したときの側面図、第３図は
第１図に示す筒状圧電シートの外面を絶縁材料で
覆つた様子を示す構造図、第４図は本発明の作動
原理説明図で、Ａは軸方向から垂直入射した音の
ある時点での筒状圧電シート内の音圧分布図、Ｂ
は軸方向に中心を通る面で切断した断面図であ
る。 １……圧電シート、２……絶縁体、３，４……
電極、３′，４′……電気端子、５……外装絶縁
体。
Claims (1)
- １ 両面に電極を有し、少なくとも片側の電極上
に絶縁体が設けられた高分子圧電材料又は高分子
材料と圧電磁器材料の微粉末から成る複合物圧電
材料のシートが巻かれて成形されると共に、全外
面のうち少なくとも両端面が使用する媒質の音響
インピーダンス密度に近い音響インピーダンス密
度を有する絶縁材料で水密に覆われて成ることを
特徴とする送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15651780A JPS5780899A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Transmitter and receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15651780A JPS5780899A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Transmitter and receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5780899A JPS5780899A (en) | 1982-05-20 |
| JPS632198B2 true JPS632198B2 (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=15629505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15651780A Granted JPS5780899A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Transmitter and receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5780899A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542474A (en) * | 1978-09-21 | 1980-03-25 | Nec Corp | Polymer piezoelectric vibrator and its manufacture |
-
1980
- 1980-11-07 JP JP15651780A patent/JPS5780899A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5780899A (en) | 1982-05-20 |
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