(57)【要約】【課題】基本的に圧電型でありながら、昇圧トランスや電気ケーブルを必要としない特にＭＲＩ装置に好適なヘッドホン用電気音響変換器を提供する。【解決手段】発音ユニット１０と、発音ユニット１０を駆動する駆動ユニット２０とを含む電気音響変換器において、発音ユニット１０は、ＰＬＺＴ素子１１と、ＰＬＺＴ素子１１に並列に接続された複合圧電体１２とを備え、駆動ユニット２０は、主に３６５ｎｍの紫外線を発光する紫外発光ダイオード２１と、音声信号により紫外発光ダイオード２１を駆動する駆動アンプ２２とを備え、ＰＬＺＴ素子１１と紫外発光ダイオード２１とが光ファイバー３０を介して光学的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発音ユニットと、上記発音ユニットを駆動する駆動ユニットとを含む電気音響変換器において、
上記発音ユニットは、ＰＬＺＴ素子と、上記ＰＬＺＴ素子に並列に接続された複合圧電体とを備え、
上記駆動ユニットは、主に３６５ｎｍの紫外線を発光する紫外発光ダイオードと、音声信号により上記紫外発光ダイオードを駆動する駆動アンプとを備え、
上記ＰＬＺＴ素子と上記紫外発光ダイオードとが光ファイバーを介して光学的に接続されていることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
上記駆動アンプに１ビットデジタルアンプが用いられていることを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
上記発音ユニットはヘッドホン筐体に内蔵されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号（音声信号）を音波に変換する電気音響変換器に関し、さらに詳しく言えば、磁気共鳴断層画像診装置（ＭＲＩ装置）等の微弱な磁気を検出する装置の近傍で使用されるヘッドホンに好適な電気音響変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置の画像診断では、被験者は、大きな騒音が発生する環境下で身動きが取れない状態で狭いトンネル内を通されるため、かなりの不安を感じる。そこで、被験者の不安を軽減するため、被験者にヘッドホンを装着させて音楽の聴取や会話ができるようにしている。
【０００３】
しかしながら、既存のヘッドホンの多くは、磁気を利用した電気音響変換器を備えているため、微小磁気から断層画像を得るＭＲＩ装置では、検査に支障を生じさせることがあり得る。
【０００４】
そのため、ＭＲＩ装置では、例えば特許文献１に記載されているような電気音響変換器を圧電型としたヘッドホンが好ましく採用されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５３８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電発音体を駆動するには、比較的高い信号レベル（数１０Ｖ〜数１００Ｖ）が必要とされる。通常、信号の昇圧には昇圧トランスが用いられるが、ＭＲＩ装置の近傍でのトランスの使用は好ましくない。
【０００７】
また、ヘットホンの通電ケーブルにしても高い電圧の音声信号を伝送するため、電撃を予防するうえで、そのケーブル被覆等に十分な絶縁対策が必要とされる。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、基本的に圧電型でありながら、昇圧トランスや電気ケーブルを必要としない特にＭＲＩ装置に好適なヘッドホン用電気音響変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、発音ユニットと、上記発音ユニットを駆動する駆動ユニットとを含む電気音響変換器において、上記発音ユニットは、ＰＬＺＴ素子と、上記ＰＬＺＴ素子に並列に接続された複合圧電体とを備え、上記駆動ユニットは、主に３６５ｎｍの紫外線を発光する紫外発光ダイオードと、音声信号により上記紫外発光ダイオードを駆動する駆動アンプとを備え、上記ＰＬＺＴ素子と上記紫外発光ダイオードとが光ファイバーを介して光学的に接続されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明において、上記駆動アンプには１ビットデジタルアンプが用いられ、また、上記発音ユニットはヘッドホン筐体に内蔵されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、音声信号で紫外発光ダイオードを駆動し、紫外発光ダイオードより発光される主に３６５ｎｍの紫外線を光ファイバーを介してＰＬＺＴ素子に照射し、これによってＰＬＺＴ素子に発生する光起電力にて複合圧電体が大きく変位して音波が発生することにより、基本的に圧電型でありながら、昇圧トランスや電気ケーブルを必要としない特にＭＲＩ装置に好適なヘッドホン用電気音響変換器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による電気音響変換器を示す模式図。
【図２】上記電気音響変換器のヘッドホンへの適用例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、図１および図２により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１に示すように、本発明の電気音響変換器には、発音ユニット１０と、発音ユニット１０を駆動する駆動ユニット２０とが含まれている。
【００１５】
発音ユニット１０は、ＰＬＺＴ素子１１と、ＰＬＺＴ素子１１に並列に接続された複合圧電体１２とを備える。
【００１６】
ＰＬＺＴ素子１１は、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）セラミックスの両端に電極を形成して分極処理を施すことにより得られ、３６５ｎｍの紫外光を素子側面に照射すると、光起電力効果により高い電圧を発生する。その電極間距離当たりの発生電圧は３．３ｋＶ／ｃｍで、光起電流は照射光の光強度に比例する。
【００１７】
複合圧電体１２は、圧電体と高分子（有機物）とを複合化した圧電体で、圧電セラミックスの圧電効果と有機物の弾力性とを合わせ持つことにより、小型軽量，薄型，高い音質が得られる。
【００１８】
ＰＬＺＴ素子１１も一種の圧電体であるが、ＰＬＺＴ素子１１と複合圧電体１２とを並列に接続すると、複合圧電体１２の方が機械インピーダンスが低いことから、ＰＬＺＴ素子１１に発生した電圧により、複合圧電体１２が大きく変位し、この変位によってスピーカコーン１２ａが加振されて音波が発生する。
【００１９】
駆動ユニット２０は、主に３６５ｎｍの紫外線を発光する紫外発光ダイオード２１と、音声信号により紫外発光ダイオード２１を駆動する駆動アンプ２２とを備える。
【００２０】
上記紫外発光ダイオード２１としては、日亜化学工業社製のＮＳＨＵ５５０Ｂを例示できる。この素子のピーク波長は３６５ｎｍである。
【００２１】
本発明において、駆動アンプ２２には、ΔΣ変調による１ビットデジタルアンプが好ましく採用される。
【００２２】
紫外発光ダイオード２１とＰＬＺＴ素子１１は、光ファイバー３０を介して光学的に接続される。
【００２３】
駆動アンプ２２から出力される音声信号（１ビット信号）にて紫外発光ダイオード２１を駆動して紫外線を発光させると、その紫外線が光ファイバー３０を介してＰＬＺＴ素子１１に照射される。これにより、ＰＬＺＴ素子１１に電圧が発生する。
【００２４】
ＰＬＺＴ素子１１に発生した電圧は、ＰＬＺＴ素子１１と複合圧電体１２とにそれぞれ加わるが、複合圧電体１２の機械インピーダスが低いことから、複合圧電体１２が大きく変位し、これによってスピーカコーン１２ａが加振されて音波が放射される。
【００２５】
図２に示すように、発音ユニット１０は、好ましくはヘッドホン１が備えるヘッドホン筐体２内に組み込まれ、光ファイバー３０を介して駆動ユニット２０と光学的に接続される。
【００２６】
図２の例において、発音ユニット１０は、ヘッドホン１が備える一対のヘッドホン筐体２，２の一方のヘッドホン筐体２内に収納されているが、各ヘッドホン筐体２ごとに収納されてもよい。
【００２７】
本発明の電気音響変換器によれば、強磁性体が含まれず、また、電気的導体はＰＬＺＴ素子１１と複合圧電体１２の接続部分のみに配線され、さらにＰＬＺＴ素子１１と紫外発光ダイオード２１は光ファイバー３０にて光学的に接続されることから、特にＭＲＩ装置に好適なヘッドホンを得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  発音ユニット
１１  ＰＬＺＴ素子
１２  複合圧電体
２０  駆動ユニット
２１  紫外発光ダイオード
２２  駆動アンプ（１ビットデジタルアンプ）
３０  光ファイバー
【図１】
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【図２】
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