JPH0728464B2 - 熱保護回路及び該熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置及びその保護方法 - Google Patents
熱保護回路及び該熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置及びその保護方法Info
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- JPH0728464B2 JPH0728464B2 JP1064930A JP6493089A JPH0728464B2 JP H0728464 B2 JPH0728464 B2 JP H0728464B2 JP 1064930 A JP1064930 A JP 1064930A JP 6493089 A JP6493089 A JP 6493089A JP H0728464 B2 JPH0728464 B2 JP H0728464B2
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- H04R3/007—Protection circuits for transducers
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的には圧電スピーカに関するものであ
り、特に、過熱による故障より圧電スピーカを保護する
ことに特徴を有する熱保護回路及び該熱保護回路を具え
た圧電スピーカ装置及びその保護方法に関する。
り、特に、過熱による故障より圧電スピーカを保護する
ことに特徴を有する熱保護回路及び該熱保護回路を具え
た圧電スピーカ装置及びその保護方法に関する。
圧電スピーカは、普通の電磁スピーカとは実質的に異な
るレスポンス特性を有する。ボイスレンジ及びツイータ
圧電スピーカは、20キロヘルツ（kHz）以上に拡がる高
周波応答特性を有する。そこで、人間の可聴範囲以上の
どんなエネルギーも、圧電ドライブ素子の付加的な熱蓄
積に寄与する。
るレスポンス特性を有する。ボイスレンジ及びツイータ
圧電スピーカは、20キロヘルツ（kHz）以上に拡がる高
周波応答特性を有する。そこで、人間の可聴範囲以上の
どんなエネルギーも、圧電ドライブ素子の付加的な熱蓄
積に寄与する。
オーディオ電力増幅器段がその線形電力増幅範囲以上に
駆動され、非線形または“クリッピング”領域に移行す
る時には、人間の可聴周波数範囲以上の過度のエネルギ
ーは、スピーカに伝達されよう。そのような動作は、圧
電スピーカの望ましからぬ過熱に寄与する20kHz以上の
高周波及び他の非線形信号を発生する。非線形領域に駆
動されない大電力オーディオ増幅器は、圧電スピーカの
許容電力以上の電力を供給することもまた可能である。
これは圧電ドライブ素子に過度の加熱を生ずる。
駆動され、非線形または“クリッピング”領域に移行す
る時には、人間の可聴周波数範囲以上の過度のエネルギ
ーは、スピーカに伝達されよう。そのような動作は、圧
電スピーカの望ましからぬ過熱に寄与する20kHz以上の
高周波及び他の非線形信号を発生する。非線形領域に駆
動されない大電力オーディオ増幅器は、圧電スピーカの
許容電力以上の電力を供給することもまた可能である。
これは圧電ドライブ素子に過度の加熱を生ずる。
普通の電磁スピーカは、20kHz以上の高周波エネルギー
による同様の加熱の問題に遭遇しない。なんとなれば、
これらのスピーカはいくらか誘導性であり、周波数の増
加とともにインピーダンスが増加するからである。高周
波においてインピーダンスが高くなることから、高周波
数で許容可能な電力を制限する傾向がある。勿論、20kH
z以下の高レベルのエネルギーも、電磁スピーカにおけ
る熱的問題となることもある。電磁スピーカに伝えられ
る電力を制限するため、非線形抵抗を含む種々の素子が
スピーカと直列に接続された。
による同様の加熱の問題に遭遇しない。なんとなれば、
これらのスピーカはいくらか誘導性であり、周波数の増
加とともにインピーダンスが増加するからである。高周
波においてインピーダンスが高くなることから、高周波
数で許容可能な電力を制限する傾向がある。勿論、20kH
z以下の高レベルのエネルギーも、電磁スピーカにおけ
る熱的問題となることもある。電磁スピーカに伝えられ
る電力を制限するため、非線形抵抗を含む種々の素子が
スピーカと直列に接続された。
圧電スピーカにおける過剰な熱を放散するという問題
は、直列抵抗を利用することによって実行された。抵抗
と直列に背中合せに接続された並列ツエナーダイオード
が、スピーカの両端に現われる電圧を制限するためスピ
ーカ両端に並列に接続された。ツエナーダイオードとの
組み合わせは、圧電スピーカに印加される電圧、従っ
て、エネルギーを制限する上で有効であるが、まれな高
音量の通過までも制限されうるであろうから、それはス
ピーカのオーディオ特性を著しく低下させる。通常、断
続的な高音量の通過は、圧電スピーカに不利に影響しな
いであろう。圧電スピーカの過剰の熱過負荷は、回復不
能の損傷を与え、かつ、しばしば全損失となる。
は、直列抵抗を利用することによって実行された。抵抗
と直列に背中合せに接続された並列ツエナーダイオード
が、スピーカの両端に現われる電圧を制限するためスピ
ーカ両端に並列に接続された。ツエナーダイオードとの
組み合わせは、圧電スピーカに印加される電圧、従っ
て、エネルギーを制限する上で有効であるが、まれな高
音量の通過までも制限されうるであろうから、それはス
ピーカのオーディオ特性を著しく低下させる。通常、断
続的な高音量の通過は、圧電スピーカに不利に影響しな
いであろう。圧電スピーカの過剰の熱過負荷は、回復不
能の損傷を与え、かつ、しばしば全損失となる。
本発明の目的は圧電スピーカにより消費される平均電力
を制限し、圧電ドライブ素子の温度上昇を制限した熱保
護回路及び該熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置及び
その保護方法を提供することにある。
を制限し、圧電ドライブ素子の温度上昇を制限した熱保
護回路及び該熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置及び
その保護方法を提供することにある。
従って、本発明の構成は以下に示す通りである。即ち、
過度の信号強度による熱故障に対して圧電スピーカ（1
2）を保護する熱故障保護スピーカシステムであって、 可聴周波数信号に応答する圧電スピーカ（12）と、 前記圧電スピーカ（12）に直列に接続され、前記圧電ス
ピーカ（12）の電力定格を越える可聴周波数信号による
熱故障から前記圧電スピーカ（12）を保護し、前記圧電
スピーカ（12）に直列に接続される正温度係数（PTC）
抵抗（16）と前記PTC抵抗（16）に並列に接続されるPTC
非線形抵抗（18）とからなる保護手段（10）と、を具え
る熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置（第１図）とし
ての構成を有する。
過度の信号強度による熱故障に対して圧電スピーカ（1
2）を保護する熱故障保護スピーカシステムであって、 可聴周波数信号に応答する圧電スピーカ（12）と、 前記圧電スピーカ（12）に直列に接続され、前記圧電ス
ピーカ（12）の電力定格を越える可聴周波数信号による
熱故障から前記圧電スピーカ（12）を保護し、前記圧電
スピーカ（12）に直列に接続される正温度係数（PTC）
抵抗（16）と前記PTC抵抗（16）に並列に接続されるPTC
非線形抵抗（18）とからなる保護手段（10）と、を具え
る熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置（第１図）とし
ての構成を有する。
或いはまた、前記PTC抵抗（16）が、トリガ温度以下で
第１抵抗値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗
値より大きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗が、前記
第１抵抗値より大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値よ
り小さい最大抵抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、
前記PTC抵抗（16）は前記圧電スピーカ（12）で熱故障
が発生する以前にトリガ温度に到達するように選択され
たことを特徴とする熱保護回路（10）を具えた圧電スピ
ーカ装置としての構成を有する。
第１抵抗値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗
値より大きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗が、前記
第１抵抗値より大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値よ
り小さい最大抵抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、
前記PTC抵抗（16）は前記圧電スピーカ（12）で熱故障
が発生する以前にトリガ温度に到達するように選択され
たことを特徴とする熱保護回路（10）を具えた圧電スピ
ーカ装置としての構成を有する。
或いはまた、過度の信号強度を有する可聴周波数信号に
よって圧電スピーカ（12）を駆動することによって発生
する熱故障から圧電スピーカ（12）を保護する装置であ
って、前記圧電スピーカ（12）と直列に接続される正温
度係数（PTC）抵抗（16）と、前記PTC抵抗（16）に並列
に接続されるPTC非線形抵抗（18）とを具える熱保護回
路（10）としての構成を有する。
よって圧電スピーカ（12）を駆動することによって発生
する熱故障から圧電スピーカ（12）を保護する装置であ
って、前記圧電スピーカ（12）と直列に接続される正温
度係数（PTC）抵抗（16）と、前記PTC抵抗（16）に並列
に接続されるPTC非線形抵抗（18）とを具える熱保護回
路（10）としての構成を有する。
或いはまた、前記PTC抵抗（16）がトリガ温度以下で第
１抵抗値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗値
より大きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗（16）が第
１抵抗値より大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値より
小さい最大抵抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、前
記圧電スピーカ（12）で熱故障が発生する以前に前記PT
C抵抗（16）が前記トリガ温度に到達するように選択さ
れることを特徴とする熱保護回路としての構成を有す
る。
１抵抗値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗値
より大きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗（16）が第
１抵抗値より大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値より
小さい最大抵抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、前
記圧電スピーカ（12）で熱故障が発生する以前に前記PT
C抵抗（16）が前記トリガ温度に到達するように選択さ
れることを特徴とする熱保護回路としての構成を有す
る。
或いはまた、過度の信号強度を有する可聴周波数信号に
よって駆動されることによって発生する熱故障から圧電
スピーカ（12）を保護する方法であって、 所定期間のあいだ過度の信号強度の可聴周波数信号が存
在する場合には前記圧電スピーカ（12）と直列に接続さ
れた保護回路（10）を使用することによって前記圧電ス
ピーカ（12）の電力定格内に前記圧電スピーカ（12）に
印加される可聴周波数信号電圧を制限し、過度の信号強
度を有する可聴周波数信号が存在することが稀な場合に
は前記可聴周波数信号電圧の制限を行なわないステップ
と、 過度の信号強度を有する可聴周波数信号が存在する場合
でさえ、前記圧電スピーカ（12）の電力定格内で実質的
な駆動レベルの可聴周波数信号が前記圧電スピーカ（1
2）に連続的に供給されるように、前記可聴周波数信号
電圧の制限量を制御するステップと、を具える熱保護回
路（10）を具える圧電スピーカ装置の保護方法としての
構成を有する。
よって駆動されることによって発生する熱故障から圧電
スピーカ（12）を保護する方法であって、 所定期間のあいだ過度の信号強度の可聴周波数信号が存
在する場合には前記圧電スピーカ（12）と直列に接続さ
れた保護回路（10）を使用することによって前記圧電ス
ピーカ（12）の電力定格内に前記圧電スピーカ（12）に
印加される可聴周波数信号電圧を制限し、過度の信号強
度を有する可聴周波数信号が存在することが稀な場合に
は前記可聴周波数信号電圧の制限を行なわないステップ
と、 過度の信号強度を有する可聴周波数信号が存在する場合
でさえ、前記圧電スピーカ（12）の電力定格内で実質的
な駆動レベルの可聴周波数信号が前記圧電スピーカ（1
2）に連続的に供給されるように、前記可聴周波数信号
電圧の制限量を制御するステップと、を具える熱保護回
路（10）を具える圧電スピーカ装置の保護方法としての
構成を有する。
第１図は本発明の実施例としての熱保護回路を具えた圧
電スピーカ装置を図示する構成図である。
電スピーカ装置を図示する構成図である。
圧電スピーカ12と直列に接続される非線形抵抗回路10
は、端子14の両端に印加される電圧により駆動される。
非線形抵抗回路10は、非線形抵抗−温度特性を有するPT
C抵抗素子16を含むのが望ましい。PTC抵抗素子16と並列
に抵抗素子が接続され、これは、抵抗素子16と異なる非
線形抵抗−温度特性を有するのが望ましい。好ましい実
施例ではPTC非線形抵抗18は、白熱電球よりなる。
は、端子14の両端に印加される電圧により駆動される。
非線形抵抗回路10は、非線形抵抗−温度特性を有するPT
C抵抗素子16を含むのが望ましい。PTC抵抗素子16と並列
に抵抗素子が接続され、これは、抵抗素子16と異なる非
線形抵抗−温度特性を有するのが望ましい。好ましい実
施例ではPTC非線形抵抗18は、白熱電球よりなる。
典型的な圧電スピーカ12の熱特性の理解は、オーディオ
性能の品質を維持しつつスピーカに対する有効な熱保護
を与える保護回路10の形成のため、いかにPTC抵抗素子1
6及びPTC非線形抵抗18が協力するか理解することを容易
にするであろう。
性能の品質を維持しつつスピーカに対する有効な熱保護
を与える保護回路10の形成のため、いかにPTC抵抗素子1
6及びPTC非線形抵抗18が協力するか理解することを容易
にするであろう。
第２図は10kHzで測定された、0.13mm厚さ×31.7mm直径
の圧電バイモルフウエハに対する消費係数（dissipatio
n factor）を示す。消費係数は略220℃まで、非線形レ
ートで上昇するのが見られるであろう。消費係数は、約
150℃の温度で急激に増加し、約150℃を超える温度に対
し正帰還、即ち、熱暴走状態を引き起す。保護回路10の
目的は、圧電スピーカ12により消電される平均電力を制
限し、圧電ドライブ素子の温度が約120℃を超過しない
ようにすることである。
の圧電バイモルフウエハに対する消費係数（dissipatio
n factor）を示す。消費係数は略220℃まで、非線形レ
ートで上昇するのが見られるであろう。消費係数は、約
150℃の温度で急激に増加し、約150℃を超える温度に対
し正帰還、即ち、熱暴走状態を引き起す。保護回路10の
目的は、圧電スピーカ12により消電される平均電力を制
限し、圧電ドライブ素子の温度が約120℃を超過しない
ようにすることである。
第３図は、好ましいPTC抵抗素子16の非線形抵抗−温度
特性を示す。抵抗値は120℃以下では、温度に対し相対
的一定である。温度が120℃より150℃に増加するにつ
れ、抵抗値は急激に増加する。素子18の動作を無視すれ
ば、PTC抵抗素子16の温度が120℃を超えて上昇するにつ
れて、PTC抵抗素子16により与えられる急激に増加する
直列抵抗は、PTC抵抗素子16を通りかなり高い電圧を発
生させ、圧電スピーカ12両端の電圧を減少し、それによ
り圧電スピーカ12による熱の消費を制限する。PTC抵抗
素子16により消費される電力I2Rは、その温度上昇の原
因となる主要な要因である。PTC抵抗素子16は相対的に
遅い熱上昇時間を有し、圧電スピーカ12の定格を２倍も
超過するドライブ電圧を端子14に印加するのに応答し、
公称（名目上の）室温より120℃に到達するのに４〜８
秒を要する。そこで、圧電スピーカ12の設計を超える電
力のわずかな過渡的増加は、電力制限及びオーディオ品
質低下にはならないであろう。そのような動作は、ある
プログラム要素のあいだにおこる短時間の持続時間の過
度電力に対し、保護回路10を応答しないようにする。こ
のような状態では、これは、圧電スピーカ12を正常モー
ドで動作させる。
特性を示す。抵抗値は120℃以下では、温度に対し相対
的一定である。温度が120℃より150℃に増加するにつ
れ、抵抗値は急激に増加する。素子18の動作を無視すれ
ば、PTC抵抗素子16の温度が120℃を超えて上昇するにつ
れて、PTC抵抗素子16により与えられる急激に増加する
直列抵抗は、PTC抵抗素子16を通りかなり高い電圧を発
生させ、圧電スピーカ12両端の電圧を減少し、それによ
り圧電スピーカ12による熱の消費を制限する。PTC抵抗
素子16により消費される電力I2Rは、その温度上昇の原
因となる主要な要因である。PTC抵抗素子16は相対的に
遅い熱上昇時間を有し、圧電スピーカ12の定格を２倍も
超過するドライブ電圧を端子14に印加するのに応答し、
公称（名目上の）室温より120℃に到達するのに４〜８
秒を要する。そこで、圧電スピーカ12の設計を超える電
力のわずかな過渡的増加は、電力制限及びオーディオ品
質低下にはならないであろう。そのような動作は、ある
プログラム要素のあいだにおこる短時間の持続時間の過
度電力に対し、保護回路10を応答しないようにする。こ
のような状態では、これは、圧電スピーカ12を正常モー
ドで動作させる。
第４図は、白熱電球の抵抗−電圧／電力特性を示す。こ
の白熱電球は、低温より高温までの抵抗範囲は、1:10、
即ち、50Ωより500Ωである。約22Vで電球は約350Ωの
オン抵抗を有する。白熱電球の熱上昇時間は、PTC抵抗
素子16よりかなり早く、白熱電球は0.5秒以下の時定数
を有する。白熱電球（PTC非線形抵抗）18の一般的目的
は、過度の駆動電圧によりPTC抵抗素子16の抵抗値が増
加するとき保護回路10により供給される最大抵抗を制限
するので、圧電スピーカ12の駆動（ドライブ）が、駆動
電圧を超える期間の間、完全にカットオフされないよう
にすることである。PTC抵抗素子16の室温抵抗は白熱電
球18の室温抵抗に比較すれば、1:3であるから、120℃以
下の温度では、PTC抵抗素子16の抵抗値が保護回路10を
支配するのは明白である。PTC抵抗素子16の室温対高温
抵抗比は、少なくとも1:500であり、白熱電球18の室温
対高温抵抗比は略1:10である。それ故に、温度の上昇と
ともにPTC抵抗素子16の抵抗値は、電球抵抗を追い越
し、後者（電球抵抗）が回路抵抗を支配するにいたるの
は明白であろう。
の白熱電球は、低温より高温までの抵抗範囲は、1:10、
即ち、50Ωより500Ωである。約22Vで電球は約350Ωの
オン抵抗を有する。白熱電球の熱上昇時間は、PTC抵抗
素子16よりかなり早く、白熱電球は0.5秒以下の時定数
を有する。白熱電球（PTC非線形抵抗）18の一般的目的
は、過度の駆動電圧によりPTC抵抗素子16の抵抗値が増
加するとき保護回路10により供給される最大抵抗を制限
するので、圧電スピーカ12の駆動（ドライブ）が、駆動
電圧を超える期間の間、完全にカットオフされないよう
にすることである。PTC抵抗素子16の室温抵抗は白熱電
球18の室温抵抗に比較すれば、1:3であるから、120℃以
下の温度では、PTC抵抗素子16の抵抗値が保護回路10を
支配するのは明白である。PTC抵抗素子16の室温対高温
抵抗比は、少なくとも1:500であり、白熱電球18の室温
対高温抵抗比は略1:10である。それ故に、温度の上昇と
ともにPTC抵抗素子16の抵抗値は、電球抵抗を追い越
し、後者（電球抵抗）が回路抵抗を支配するにいたるの
は明白であろう。
第５図は、圧電スピーカ12に加えられるRMS電圧対端子1
4より加えられる入力電圧のグラフを示す。圧電スピー
カ12両端の電圧は、PTC抵抗素子16の温度が120℃以下の
場合には、実線カーブ20に従うであろう。実線カーブ20
は、圧電スピーカ両端の電圧対入力電圧の線形関数を図
示しているのが理解されるであろう。
4より加えられる入力電圧のグラフを示す。圧電スピー
カ12両端の電圧は、PTC抵抗素子16の温度が120℃以下の
場合には、実線カーブ20に従うであろう。実線カーブ20
は、圧電スピーカ両端の電圧対入力電圧の線形関数を図
示しているのが理解されるであろう。
22Vの印加電圧を表わす線が示されているが、選択され
た特定のPTC抵抗素子16に対し、この電圧は、それが略
４秒間維持されれば、PTC抵抗の温度を120℃以上にする
のに十分な加熱を生ずるであろう。
た特定のPTC抵抗素子16に対し、この電圧は、それが略
４秒間維持されれば、PTC抵抗の温度を120℃以上にする
のに十分な加熱を生ずるであろう。
例えば、圧電スピーカ12が、使用者が急速に出力を大き
くし、圧電スピーカ12に加えられる電圧が、実線カーブ
20に沿って22Vの印加電圧以上に増加するオーディオ周
波数装置において使用されるとすれば、略４秒の後で
は、圧電スピーカ12にかかる電圧は、120℃を超えたPTC
抵抗素子16が表わす点線カーブ22上の対応動作点まで、
ヒステリシス特性に従って急速に降下するであろう。印
加電力を急激に小さくすれば、圧電スピーカ12を通る電
圧は、点線カーブ22に沿って減少し、0Vに向かって移動
するであろう。PTCの温度係数が120℃以下にPTC抵抗素
子16の温度を下降させるあいだ、加える電力が22Vの入
力以下の領域に十分維持されれば、ヒステリシス移行が
おこり、動作点は点線カーブ22より実線カーブ20に移動
するであろう。
くし、圧電スピーカ12に加えられる電圧が、実線カーブ
20に沿って22Vの印加電圧以上に増加するオーディオ周
波数装置において使用されるとすれば、略４秒の後で
は、圧電スピーカ12にかかる電圧は、120℃を超えたPTC
抵抗素子16が表わす点線カーブ22上の対応動作点まで、
ヒステリシス特性に従って急速に降下するであろう。印
加電力を急激に小さくすれば、圧電スピーカ12を通る電
圧は、点線カーブ22に沿って減少し、0Vに向かって移動
するであろう。PTCの温度係数が120℃以下にPTC抵抗素
子16の温度を下降させるあいだ、加える電力が22Vの入
力以下の領域に十分維持されれば、ヒステリシス移行が
おこり、動作点は点線カーブ22より実線カーブ20に移動
するであろう。
第５図に図示するカーブは、2kHzの周波数のオーディオ
印加電圧の1.25インチ（3.17cm）バイモルフ圧電ドライ
バを表わす。PTC抵抗素子16が120℃を超える温度に到達
する入力電圧は、異なる周波数にて変化するであろう。
印加電圧の1.25インチ（3.17cm）バイモルフ圧電ドライ
バを表わす。PTC抵抗素子16が120℃を超える温度に到達
する入力電圧は、異なる周波数にて変化するであろう。
圧電スピーカ12の正常作動電圧は、22Vより低いのは明
らかてあろう。PTC抵抗素子16のトリガ電圧を超える短
時間の電圧増加は、PTC抵抗素子16を120℃以上に過熱す
るため必要な熱遅延のため、圧電スピーカ12への電圧制
限をおこさないであろう。これは、電圧制限過渡電圧変
位なしで、熱保護を与える。これは、電圧制限が所定電
圧に固定された他の方法に比較し、極めて改善された可
聴周波数応答を与える。
らかてあろう。PTC抵抗素子16のトリガ電圧を超える短
時間の電圧増加は、PTC抵抗素子16を120℃以上に過熱す
るため必要な熱遅延のため、圧電スピーカ12への電圧制
限をおこさないであろう。これは、電圧制限過渡電圧変
位なしで、熱保護を与える。これは、電圧制限が所定電
圧に固定された他の方法に比較し、極めて改善された可
聴周波数応答を与える。
本発明の他の面は、保護回路10が能動中であり、圧電ス
ピーカ12に過度の駆動電圧が印加中であることを白熱電
球18が可視表示することである。使用者に見える位置に
取付けた白熱電球18を監視すれば、そのような可視表示
を与え、また、ドライブレベルの調整を可能にするであ
ろう。勿論、光学センサを使用する自動制御回路は、容
易に実現できる。
ピーカ12に過度の駆動電圧が印加中であることを白熱電
球18が可視表示することである。使用者に見える位置に
取付けた白熱電球18を監視すれば、そのような可視表示
を与え、また、ドライブレベルの調整を可能にするであ
ろう。勿論、光学センサを使用する自動制御回路は、容
易に実現できる。
第１図は、本発明の実施例としての熱保護回路を具えた
圧電スピーカ装置を図示する構成図である。 第２図は、温度に対する圧電スピーカの電力消費係数を
図示するグラフである。 第３図は、本発明の好ましい実施例で利用される正温度
係数（PTC）抵抗素子の抵抗対温度特性を図示するグラ
フである。 第４図は、本発明の好ましい実施例で利用される電球の
電圧及び電力対抵抗特性を図示するグラフである。 第５図は、本発明の好ましい実施例に基づく圧電スピー
カ両端のRMS電圧対印加ドライビング電圧を図示するグ
ラフである。 10……非線形抵抗回路（保護回路） 12……圧電スピーカ 14……端子 16……PTC抵抗（素子） 18……PTC非線形抵抗（白熱電球） 20……スピーカに加えられる電圧カーブ 22……PTC抵抗素子16の点線カーブ
圧電スピーカ装置を図示する構成図である。 第２図は、温度に対する圧電スピーカの電力消費係数を
図示するグラフである。 第３図は、本発明の好ましい実施例で利用される正温度
係数（PTC）抵抗素子の抵抗対温度特性を図示するグラ
フである。 第４図は、本発明の好ましい実施例で利用される電球の
電圧及び電力対抵抗特性を図示するグラフである。 第５図は、本発明の好ましい実施例に基づく圧電スピー
カ両端のRMS電圧対印加ドライビング電圧を図示するグ
ラフである。 10……非線形抵抗回路（保護回路） 12……圧電スピーカ 14……端子 16……PTC抵抗（素子） 18……PTC非線形抵抗（白熱電球） 20……スピーカに加えられる電圧カーブ 22……PTC抵抗素子16の点線カーブ
Claims (5)
- 【請求項１】過度の信号強度による熱故障に対して圧電
スピーカを保護する熱故障保護スピーカシステムであっ
て、 可聴周波数信号に応答する圧電スピーカと、 前記圧電スピーカに直列に接続され、前記圧電スピーカ
の電力定格を越える可聴周波数信号による熱故障から前
記圧電スピーカを保護し、前記圧電スピーカに直列に接
続される正温度係数（PTC）抵抗と前記PTC抵抗に並列に
接続されるPTC非線形抵抗とからなる保護手段と、を具
える熱保護回路を具えた圧電スピーカ装置。 - 【請求項２】前記PTC抵抗が、トリガ温度以下で第１抵
抗値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗値より
大きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗が、前記第１抵
抗値より大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値より小さ
い最大抵抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、前記PT
C抵抗は前記圧電スピーカで熱故障が発生する以前にト
リガ温度に到達するように選択されたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の熱保護回路を具えた圧電ス
ピーカ装置。 - 【請求項３】過度の信号強度を有する可聴周波数信号に
よって圧電スピーカを駆動することによって発生する熱
故障から圧電スピーカを保護する装置であって、前記圧
電スピーカと直列に接続される正温度係数（PTC）抵抗
と、前記PTC抵抗に並列に接続されるPTC非線形抵抗とを
具える熱保護回路。 - 【請求項４】前記PTC抵抗がトリガ温度以下で第１抵抗
値を有し、前記トリガ温度以上で前記第１抵抗値より大
きい第２抵抗値を有し、前記PTC抵抗が第１抵抗値より
大きい最小抵抗値から前記第２抵抗値より小さい最大抵
抗値まで変化する抵抗値の範囲を有し、前記圧電スピー
カで熱故障が発生する以前に前記PTC抵抗が前記トリガ
温度に到達するように選択されることを特徴とする前記
特許請求の範囲第３項記載の熱保護回路。 - 【請求項５】過度の信号強度を有する可聴周波数信号に
よって駆動されることによって発生する熱故障から圧電
スピーカを保護する方法であって、 所定期間のあいだ過度の信号強度の可聴周波数信号が存
在する場合には前記圧電スピーカと直列に接続された保
護回路を使用することによって前記圧電スピーカの電力
定格内に前記圧電スピーカに印加される可聴周波数信号
電圧を制限し、過度の信号強度を有する可聴周波数信号
が存在することが稀な場合には前記可聴周波数信号電圧
の制限を行なわないステップと、 過度の信号強度を有する可聴周波数信号が存在する場合
でさえ、前記圧電スピーカの電力定格内で実質的な駆動
レベルの可聴周波数信号が前記圧電スピーカに連続的に
供給されるように、前記可聴周波数信号電圧の制限量を
制限するステップと、を具える熱保護回路を具えた圧電
スピーカ装置の保護方法。
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