电子式警音器的制作方法

本发明涉及一种电子式警音器，特别是紧凑并且低成本地实现了一种同时发出高音与低音、并通过其和音改进音色的电子式警音器。
背景技术：
：为了改进警音器的音色，以往以来，设置高音用与低音用的两个电磁式扁平型警音器而生成和音，但存在需要两倍的设置空间、并且成本上升的问题。因此，在专利文献1中，提出了在扁平型警音器的前方设置比其外径小的小型警音器的构造。先行技术文献专利文献1：日本特开昭58－162994号技术实现要素：但是，在上述专利文献1所记载的构造中，特别是前后方向的大小并不紧凑，此外，在设置两台警音器这点上没有变化，因此存在也不能回避成本上升的问题。因此，本发明解决这样的课题，目的在于提供一种能够使包含前后方向在内的整体形状充分地紧凑，并且能够实现大幅度的成本降低的、改进了音色的电子式警音器。为了实现上述目的，在本第1发明中，在利用压电体6使振动板4起振而输出警报音的电子式警音器中，具备：产生高音侧的第1基本矩形波的机构85A；产生低音侧的第2基本矩形波的机构85B；产生第1调制矩形波的机构84A；产生第2调制矩形波的机构84B；以上述第1调制矩形波对上述第1基本矩形波进行调制，并且设定该调制时的频率偏移的机构83A；以上述第2调制矩形波对上述第2基本矩形波进行调制，并且设定该调制时的频率偏移的机构83B；以及生成将调制后的上述第1基本矩形波86a与调制后的上述第2基本矩形波86b合成而得的合成信号86c，并以该合成信号86c驱动上述压电体6的机构81、86；并且，以通过被上述合成信号86c驱动的上述压电体6而输出的上述警报音成为与从电磁式喇叭输出的警报音的音色相近的方式，来设定上述各基本矩形波的频率范围、上述各调制矩形波的频率范围、以及上述各调制时的频率偏移范围。根据本第1发明，通过将调制后的第1基本矩形波以及调制后的第2基本矩形波合成而得的驱动信号驱动压电体，使得由通过压电体而起振的振动板发出的警报音成为高音与低音的和音，其音色被大幅度改善。而且，在本第1发明中，由于利用一个振动板产生高音与低音的和音，因此警报器整体充分地紧凑，并且也实现了大幅度的成本降低。本第1发明除了基本矩形波以及调制矩形波的频率之外，也通过将各调制时的频率偏移设定于适当的范围，由此使电子式警音器的音色与以往使用的电磁式警音器相近，从而能够取代电磁式警音器而使用电子式警音器，而且也实现了警音器的整体形状的紧凑化与成本降低。此外，可以将上述基本矩形波的频率设定为1800～3550Hz，优选的是设定为2000～3350Hz之间，可以将上述调制矩形波的频率设定为290～580Hz，优选的是设定为310～440Hz之间，并且相对于上述基本矩形波的频率、可以将上述频率偏移设定为－11～－25dB，优选的是设定为－15～－21dB之间。上述的附图标记表示与后述的实施方式所记载的具体的机构之间的对应关系。如以上所述那样，根据本发明的电子式警音器，能够使包含前后方向在内的整体形状充分地紧凑，并且能够实现大幅度的成本降低。附图说明图1是本发明的电子式警音器的整体剖视图。图2是表示本发明的警音电路的构成的框图。图3是表示以往的低音侧电磁式扁平型警音器的、警报音的频率频谱的图。图4是表示以往的高音用电磁式扁平型警音器的、警报音的频率频谱的图。图5是表示使以往的低音用与高音用的扁平型警音器同时鸣响的情况下的警报音的频率频谱的图。图6是本发明的频率调制电路的输出信号的波形图。图7是本发明的合成电路的合成信号的波形图。符号说明1…壳体，2…保持件，3…电路基板，4…隔膜板(振动板)，6…压电体，8…警音电路，81…驱动电路，83A…第1频率调制/偏移电路，83B…第2频率调制/偏移电路，84A…第1调制矩形波产生电路，84B…第2调制矩形波产生电路，85A…第1基本矩形波产生电路，85B…第2基本矩形波产生电路，86…合成电路。具体实施方式此外，以下说明的实施方式只是一个例子，本领域的技术人员在不脱离本发明的主旨的范围内进行的各种设计的改进也包含在本发明的范围中。(第1实施方式)在图1中示出本发明的电子式警音器的整体剖视图。电子式警音器具备圆形开放容器状的金属板壳体1，在壳体1的底壁中心通过螺栓结合有安装用的支承部件11。在壳体1内，沿壳体1插入设置有开放容器状的树脂制保持件2，在保持件2的底壁上，与其平行地配设有电路基板3。电路基板3嵌装支承于立设在保持件2的底壁的销部21，在该电路基板3上设有后述的警音电路。此外，省略了警音电路的电路部件等的图示。以将保持件2的开口封堵并与上述电路基板3平行的方式张设有作为振动板的金属制隔膜板4，隔膜板4的外周缘被夹持在保持件2的开口缘、与覆盖安装于保持件2的开口的树脂制共鸣器5的外周缘之间。在共鸣器5的外周部的多个位置(在本实施方式中是周向上等间隔的四个位置)设有声音输出口51。在隔膜板4的背面(图1的下表面)中心部接合有圆形的压电体6。从电路基板3向压电体6的一方的电极(省略图示)、以及通向压电体6的另一方的电极(省略图示)的隔膜板4分别延伸有输出线31、32。另外，在电路基板3的一端连接有向壳体1外延伸的供电连接器33的一端。此外，共鸣器5的外侧由形成了长孔状的声音发出口71的金属制罩体7覆盖。在图2中示出设置在电路基板3上的警音电路8的构成。压电体6的两个电极连接于驱动电路81，从电压产生电路82向驱动电路81供给驱动用的电压。在驱动电路81连接有合成电路86，在合成电路86连接有第1频率调制/偏移电路83A与第2频率调制/偏移电路83B。而且，在第1频率调制/偏移电路83A连接有第1调制矩形波产生电路84A与产生高音侧的第1基本矩形波的第1基本矩形波产生电路85A，在第2频率调制/偏移电路83B连接有第2调制矩形波产生电路84B与产生低音侧的第2基本矩形波的第2基本矩形波产生电路85B。在第1以及第2基本矩形波产生电路85A、85B中分别产生的第1以及第2基本矩形波通过从第1以及第2调制矩形波产生电路84A、84B输出的调制矩形波，在第1以及第2频率调制/偏移电路83A、83B中分别如后述那样以规定的频率偏移被进行频率调制。调制后的输出信号86a、86b在合成电路86中合成，成为合成信号86c并经由驱动电路81而施加于压电体6，使该压电体6起振。此外，也可以通过软件而并非硬件来实现第1以及第2频率调制/偏移电路83A、83B、第1以及第2调制矩形波产生电路84A、84B、第1以及第2基本矩形波产生电路85A、85B、合成电路86。这里，将以往的低音用电磁式扁平型警音器的、警报音的频率频谱的一个例子表示在图3中。在图3所示的例子中，警报音的基本频率为350Hz，共鸣板以该基本频率的整数倍的频率的、多个高次谐波中的8次的高次谐波(2800Hz)共振，其声压达到最大，该声压处于105～118dB的范围内。另外，将以往的高音用电磁式扁平型警音器的、警报音的频率频谱的一个例子表示在图4中。在图4所示的例子中，警报音的基本频率为400Hz，共鸣板以该基本频率的整数倍的频率的、多个高次谐波中的8次的高次谐波(3200Hz)共振，其声压达到最大，该声压处于105～118dB的范围内。而且，如图5所示，使上述低音用与高音用的扁平型警音器同时鸣响的情况下的警报音的频率频谱通过将低音用扁平型警音器的警报音的频率频谱与高音用扁平型警音器的警报音的频率频谱相加而成。因此，将调制后的高音侧的第1基本矩形波的频率设定为3200Hz，将调制矩形波的频率设定为400Hz，将频率偏移设定为400Hz(绝对值)。若将该频率偏移用dB表示，则20log(频率偏移/基本矩形波的频率)＝20log(400/3200)＝－18dB。将频率偏移设定为－18dB是因为，能够如后述那样优化警报音的音色。该情况下的、来自第1频率调制/偏移电路83A的输出信号86a成为如图6(1)所示的信号。该信号86a的波形是正负变化的矩形波，以2.5ms(＝1/400(Hz))的周期在以第1基本矩形波的频率3200Hz为中心、比其上下相差400Hz的3600Hz的区域X1与2800Hz的区域Y1内交替重复。另外，将调制的低音侧的第2基本矩形波的频率设定为2800Hz，将调制矩形波的频率设定为350Hz，将频率偏移设定为400Hz(绝对值)。若将该频率偏移用dB表示，则20log(频率偏移/基本矩形波的频率)＝20log(400/2800)＝－17dB。将频率偏移设定为－17dB是因为，能够如后述那样优化警报音的音色。该情况下的、来自第2频率调制/偏移电路83B的输出信号86b成为如图6(2)所示的信号。该信号86b的波形是正负变化的矩形波，以2.9ms(＝1/350(Hz))的周期在以第1基本矩形波的频率2800Hz为中心、比其上下相差400Hz的3200Hz的区域X2与2400Hz的区域Y2内交替重复。上述各输出信号86a、86b输入至后段的合成电路86并合成。将在合成电路86中合成的合成信号86c的波形表示在图7中。该情况下的合成电路86中的合成可以是OR运算、AND运算中的任一个。例如在OR运算的情况下，仅在输出信号86a、86b这两者为“L”电平时，合成信号86c成为“L”电平，在输出信号86a、86b这两者或某一者为“H”电平时，合成信号86c成为“H”电平。合成信号86c经由驱动电路81作为与其相应的驱动电压输出到压电体6。由通过被施加了这种驱动电压的压电体6而起振的隔膜板4产生的警报音的频率频谱成为、与将作为一个例子而示出的、从以往的高音用电磁式扁平型警音器输出的警报音的频率频谱(参照图3)以及以往的从低音用电磁式警音器输出的警报音的频率频谱(参照图4)相加而得的频率频谱(参照图5)相同的频率频谱。此外，关于声压，如果用例如板厚为0.3mm且φ64的SUS板构成隔膜板4，使用板厚为0.3mm且φ40的压电体6作为振动板，并对该压电体6施加以绝对值62.5V正负变化的上述驱动电压，则在使驱动频率为隔膜板4的共振频率附近时，能够获得110dB左右的充分的声压。此外，隔膜板4的共振频率能够通过改变其板厚或者外径来变更。这里，根据对5名受试者的感官试验，如表1所示，基本矩形波的频率在设定为1800～3550Hz的范围(表1的标注单圆圈的范围)时可获得与从电磁式扁平型喇叭输出的警报音的音色接近的音色，特别优选的是2000～3350Hz的范围(表1的标注双圆圈的范围)。在1600Hz时存在偏离电磁式扁平型喇叭的音色的情况，在1400Hz以下时不能获得充分的声压。另外，在3750Hz时成为比电磁式扁平型喇叭的音色声调稍高的声音，在3950Hz以上时成为声调高的声音。【表1】基本矩形波的频率1400Hz1600Hz1800Hz2000Hz····3350Hz3550Hz3750Hz3950Hz评价A×Δ○◎◎◎○○×评价BΔ○○◎◎◎○○×评价C×○○◎◎◎○Δ×评价D×○○◎◎◎○Δ×评价E×Δ○◎◎◎○Δ×判断结果××○◎◎◎○××关于调制矩形波的频率，如表2所示，在设定为290～580Hz的范围(表2的标注单圆圈的范围)时可获得与从电磁式扁平型喇叭输出的警报音的音色接近的音色，特别优选的是310～440Hz的范围(表2的标注双圆圈的范围)。在270Hz时有时稍微感觉到呜呜声(日语：うなり)，在250Hz以下时感觉到呜呜声。另外，在600Hz时成为相对于电磁式扁平型喇叭稍微单调的声音，在620Hz以上时完全成为单调的声音。【表2】调制矩形波的频率250Hz270Hz290Hz310Hz····440Hz580Hz600Hz620Hz评价A×Δ○◎◎◎○○×评价B×○○◎◎◎○○×评价C×Δ○◎◎◎○Δ×评价D×○○◎◎◎○Δ×评价E×○○◎◎◎○○×判断结果××○◎◎◎○××关于频率偏移，如表3所示，在设定为-11～-25dB的范围时可获得与从电磁式扁平型喇叭输出的警报音的音色接近的音色(表3的标注单圆圈的范围)，特别优选的是-15～-21dB的范围(表3的标注双圆圈的范围)。在-7dB时声音稍微破裂，在-3dB以下时声音破裂。另外，在-29dB时成为相对于电磁式扁平型喇叭稍微单调的声音，在-33dB以上时接近单音调。【表3】频率偏移-3db-7db-11db-15db····-21db-25db-29db-33db评价A×Δ○◎◎◎○○×评价B×○○◎◎◎○○×评价C××○◎◎◎○Δ×评价D×○○◎◎◎○Δ×评价E×Δ○◎◎◎○Δ×判断结果××○◎◎◎○××当前第1页1 2 3