JP5871751B2 - SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents
SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- JP5871751B2 JP5871751B2 JP2012188585A JP2012188585A JP5871751B2 JP 5871751 B2 JP5871751 B2 JP 5871751B2 JP 2012188585 A JP2012188585 A JP 2012188585A JP 2012188585 A JP2012188585 A JP 2012188585A JP 5871751 B2 JP5871751 B2 JP 5871751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- sound
- sound generator
- exciter
- pores
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
開示の実施形態は、音響発生器、音響発生装置および電子機器に関する。 Embodiments of the disclosure relate to a sound generator, a sound generation device, and an electronic apparatus.
従来、圧電素子を用いた音響発生器が知られている(たとえば、特許文献1参照)。かかる音響発生器は、振動板に取り付けた圧電素子に電圧を印加して振動させることによって振動板を振動させ、かかる振動の共振を積極的に利用することで音響を出力するものである。 Conventionally, an acoustic generator using a piezoelectric element is known (see, for example, Patent Document 1). Such an acoustic generator is configured to vibrate a diaphragm by applying a voltage to a piezoelectric element attached to the diaphragm to vibrate, and to output sound by actively utilizing resonance of the vibration.
また、かかる音響発生器は、振動板に樹脂フィルムなどの薄膜を用いることができるため、一般的な電磁式スピーカなどに比べて薄型かつ軽量に構成することが可能である。 In addition, since such a sound generator can use a thin film such as a resin film for the diaphragm, it can be made thinner and lighter than a general electromagnetic speaker.
なお、振動板に薄膜を用いる場合、薄膜は、優れた音響変換効率を得られるように、たとえば一対の枠部材によって厚み方向から挟持されることによって均一に張力をかけられた状態で支持されることが求められる。 In addition, when using a thin film for a diaphragm, the thin film is supported in a state in which a uniform tension is applied, for example, by being sandwiched from a thickness direction by a pair of frame members so as to obtain excellent acoustic conversion efficiency. Is required.
しかしながら、上記した従来の音響発生器は、均一に張力がかけられた振動板の共振を積極的に利用するが故に、音圧の周波数特性においてピーク(周囲よりも音圧が高い部分)およびディップ(周囲よりも音圧が低い部分)が生じやすく、良質な音質を得にくいという問題があった。 However, the conventional acoustic generator described above actively uses the resonance of the diaphragm that is uniformly tensioned, and therefore, in the frequency characteristics of the sound pressure, the peak (the portion where the sound pressure is higher than the surroundings) and the dip There is a problem that high quality sound quality is difficult to obtain due to the fact that the sound pressure is lower than the surrounding area.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供することを目的とする。 One embodiment of the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an acoustic generator, an acoustic generator, and an electronic apparatus that can obtain a favorable frequency characteristic of sound pressure.
実施形態の一態様に係る音響発生器は、励振器と、略扁平な振動体と、支持体とを備える。前記励振器は、電気信号が入力されて振動する。前記振動体は、前記励振器が取り付けられており、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する。前記支持体は、前記振動体を支持する。また、前記振動体には、平面視した場合の前記支持体と前記振動体との境界に沿って分布するように気孔が設けられる。 An acoustic generator according to an aspect of an embodiment includes an exciter, a substantially flat vibrating body, and a support . The exciter vibrates upon receiving an electrical signal. The vibrator is attached with the exciter, and vibrates with the exciter due to vibration of the exciter. The support supports the vibrating body. The vibrating body is provided with pores so as to be distributed along a boundary between the support body and the vibrating body in a plan view .
実施形態の一態様によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。 According to one aspect of the embodiment, a favorable sound pressure frequency characteristic can be obtained.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響発生器、音響発生装置および電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a sound generator, a sound generator, and an electronic device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
まず、実施形態に係る音響発生器1の説明に先立って、基本的な音響発生器1’の概略構成について、図1Aおよび図1Bを用いて説明する。図1Aは、音響発生器1’の概略構成を示す模式的な平面図であり、図1Bは、図1AのA−A’線断面図である。
First, prior to the description of the
なお、説明を分かりやすくするために、図1Aおよび図1Bには、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。 For ease of explanation, FIGS. 1A and 1B illustrate a three-dimensional orthogonal coordinate system including a Z-axis having a vertically upward direction as a positive direction and a vertically downward direction as a negative direction. Such an orthogonal coordinate system may also be shown in other drawings used in the following description.
また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの1個にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した1個とその他とは同様の構成であるものとする。 In addition, in the following, with regard to a plurality of constituent elements, only one of the plurality of constituent elements may be assigned a reference numeral, and the other reference numerals may be omitted. In such a case, it is assumed that one with the reference numeral and the other have the same configuration.
また、図1Aにおいては、樹脂層7(後述)の図示を省略している。また、説明を分かりやすくするために、図1Bは、音響発生器1’を厚み方向(Z軸方向)に大きく誇張して示している。
Moreover, in FIG. 1A, illustration of the resin layer 7 (described later) is omitted. For easy understanding, FIG. 1B greatly exaggerates the
図1Aに示すように、音響発生器1’は、枠体2と、振動板3と、圧電素子5とを備える。なお、図1Aに示すように、以下の説明では、圧電素子5が1個である場合を例示するが、圧電素子5の個数を限定するものではない。
As shown in FIG. 1A, the
枠体2は、矩形の枠状で同一形状を有する2枚の枠部材によって構成されており、振動板3の周縁部を挟み込んで振動板3を支持する支持体として機能する。振動板3は、板状やフィルム状の形状を有しており、その周縁部が枠体2に挟み込まれて固定され、枠体2の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持される。
The
なお、振動板3のうち枠体2の内周よりも内側の部分、すなわち、振動板3のうち枠体2に挟み込まれておらず自由に振動することができる部分を振動体3aとする。すなわち、振動体3aは、枠体2の枠内において略矩形状をなす部分である。
A portion of the
また、振動板3は、樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、厚さ10〜200μm程度のポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムで振動板3を構成することができる。
The
また、枠体2の厚みや材質などについても、特に限定されるものではなく、金属や樹脂など種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、機械的強度および耐食性に優れるという理由から、厚さ100〜1000μm程度のステンレス製のものなどを枠体2として好適に用いることができる。
Further, the thickness and material of the
なお、図1Aには、その内側の領域の形状が略矩形状である枠体2を示しているが、平行四辺形、台形および正n角形といった多角形であってもよい。本実施形態では、図1Aに示すように、略矩形状であるものとする。
Although FIG. 1A shows the
また、上述の説明では、枠体2を2枚の枠部材によって構成し、かかる2枚の枠部材で振動板3の周縁部を挟み込んで支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。たとえば、枠体2を1枚の枠部材で構成し、かかる枠体2へ振動板3の周縁部を接着固定して支持することとしてもよい。
Further, in the above description, the case where the
圧電素子5は、振動体3aの表面に貼り付けられるなどして設けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動体3aを励振する励振器である。
The
かかる圧電素子5は、図1Bに示すように、たとえば、4層のセラミックスからなる圧電体層5a、5b、5c、5dと、3層の内部電極層5eが交互に積層された積層体と、かかる積層体の上面および下面に形成された表面電極層5f、5gと、内部電極層5eが露出した側面に形成された外部電極5h、5jとを備える。また、外部電極5h、5jには、リード端子6a、6bが接続される。
As shown in FIG. 1B, the
なお、圧電素子5は板状であり、上面側および下面側の主面が長方形状または正方形状といった多角形をなしている。また、圧電体層5a、5b、5c、5dは、図1Bに矢印で示すように分極されている。すなわち、ある瞬間に加えられる電界の向きに対する分極の向きが厚み方向(図のZ軸方向)における一方側と他方側とで逆転するように分極されている。
The
そして、リード端子6a、6bを介して圧電素子5に電圧が印加されると、たとえば、ある瞬間において、振動体3aに接着された側の圧電体層5c、5dは縮み、圧電素子5の上面側の圧電体層5a、5bは延びるように変形する。よって、圧電素子5に交流信号を与えることにより、圧電素子5が屈曲振動し、振動体3aに屈曲振動を与えることができる。
When a voltage is applied to the
また、圧電素子5は、その主面が、振動体3aの主面と、エポキシ系樹脂等の接着剤により接合されている。
In addition, the main surface of the
なお、圧電体層5a、5b、5cおよび5dを構成する材料には、PZT(lead zirconate titanate)、Bi層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電体材料等、従来から用いられている圧電セラミックスを用いることができる。
The materials constituting the
また、内部電極層5eの材料としては、種々の金属材料を用いることができる。たとえば、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層5a、5b、5c、5dを構成するセラミック成分とを含有した場合、圧電体層5a、5b、5c、5dと内部電極層5eとの熱膨張差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子5を得ることができる。
Various metal materials can be used as the material of the
また、リード端子6a、6bは、種々の金属材料を用いて形成することができる。たとえば、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル配線を用いてリード端子6a、6bを構成すると、圧電素子5の低背化を図ることができる。
The
また、図1Bに示すように、音響発生器1’は、枠体2の枠内において圧電素子5および振動体3aの表面に被せるように配置されて、振動体3aおよび圧電素子5と一体化された樹脂層7をさらに備える。
Further, as shown in FIG. 1B, the
樹脂層7は、たとえば、アクリル系樹脂を用いてヤング率が1MPa〜1GPaの範囲程度となるように形成されることが好ましい。なお、かかる樹脂層7に圧電素子5を埋設することで適度なダンピング効果を誘発させることができるので、共振現象を抑制して、音圧の周波数特性におけるピークやディップを小さく抑えることができる。
The
また、図1Bには、樹脂層7が、枠体2と同じ高さとなるように形成された状態を示しているが、圧電素子5が埋設されていればよく、たとえば、樹脂層7が枠体2の高さよりも高くなるように形成されてもよい。
FIG. 1B shows a state in which the
また、図1Bでは、圧電素子5として、バイモルフ型の積層型圧電素子を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、伸縮する圧電素子5を振動体3aに貼り付けたユニモルフ型であっても構わない。
In FIG. 1B, the
ところで、図1Aおよび図1Bに示したように、振動体3aは、枠体2の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持されている。このような場合、圧電素子5の振動に誘導された共振に起因するピークディップや歪みが生じるために、特定の周波数において音圧が急激に変化し、音圧の周波数特性が平坦化しづらい。
By the way, as shown in FIGS. 1A and 1B, the vibrating
かかる点を、図2に図示する。図2は、音圧の周波数特性の一例を示す図である。図1Aの説明で既に述べたように、振動体3aは、枠体2の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持されている。したがって、振動体3aは、全体として均一なヤング率を有しているといえる。
This point is illustrated in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of sound pressure. As already described in the description of FIG. 1A, the vibrating
しかしながら、このような場合、振動体3aの共振によって特定の周波数にピークが集中して縮退するため、図2に示すように、周波数領域全体にわたって急峻なピークやディップが散在して生じやすい。
However, in such a case, since the peak concentrates on a specific frequency due to resonance of the vibrating
一例として、図2において破線の閉曲線PDで囲んで示した部分に着目する。このようなピークが生じる場合、周波数によって音圧にばらつきが生じることとなるため、良好な音質を得にくくなる。 As an example, attention is paid to a portion surrounded by a broken closed curve PD in FIG. When such a peak occurs, the sound pressure varies depending on the frequency, making it difficult to obtain good sound quality.
こうした場合、図2に示すように、ピークPの高さを下げ(図中の矢印201参照)、かつ、ピーク幅を広げ(図中の矢印202参照)、ピークPやディップ(図示略)を小さくするような方策をとることが有効である。
In such a case, as shown in FIG. 2, the height of the peak P is lowered (see the
そこで、本実施形態では、振動体3aに対して、気孔、いわゆる「ボイド」をあえて設けることによって、振動体3aにヤング率の異なる領域を点在させ、共振周波数が部分的に揃わなくなるようにした。そして、これにより、共振モードの縮退を解いて分散させ、ピークPの高さを下げるとともに、ピーク幅を広げることとした。
Therefore, in the present embodiment, by providing pores, so-called “voids”, to the vibrating
以下、実施形態に係る音響発生器1について、具体的に図3A〜図5Cを用いて順次説明する。まず、図3Aは、実施形態に係る音響発生器1の構成を示す模式的な断面図である。
Hereinafter, the
なお、説明を分かりやすくするため、図3Aをはじめとする以下の図面では、ボイドVの大きさを誇張して示している。また、図3Aを含め、以下では、模式的な断面図を示す場合があるが、そのいずれも図1AのA−A’線で切った模式的な断面図であるものとする。 For easy understanding, the size of the void V is exaggerated in the following drawings including FIG. 3A. In addition, in the following, including FIG. 3A, a schematic cross-sectional view may be shown, but all of them are assumed to be schematic cross-sectional views taken along the line A-A ′ of FIG. 1A.
図3Aに示すように、音響発生器1は、図1Aおよび図1Bに示した音響発生器1’に加えて、振動体3aにボイドVを備える。なお、図3Aには、計10個のボイドVを例示しているが、その個数を限定するものではない。
As shown in FIG. 3A, the
また、かかるボイドVの大きさの一例としては、ボイドVが振動体3aの厚み方向(Z軸方向)に重なる場合を想定して、振動体3aの厚みの半分よりも小さい程度が好ましい。また、ボイドVの外形状の代表例としては、円形が挙げられるが、その他の形状であっても構わない。なお、振動体3aにおけるボイドVの分布形態については、図4A〜図4Cを用いて後述する。
As an example of the size of the void V, it is preferable that the void V is smaller than half the thickness of the vibrating
次に、図3B〜図3Eを用いて、ボイドVの形成例について説明する。図3B〜図3Eは、ボイドVの形成例を示す模式図(その1)〜(その4)である。なお、図3Cは、図3Bに示すM1部の拡大図になっている。 Next, the formation example of the void V is demonstrated using FIG. 3B-FIG. 3E. 3B to 3E are schematic diagrams (No. 1) to (No. 4) showing examples of formation of the void V. FIG. FIG. 3C is an enlarged view of the portion M1 shown in FIG. 3B.
図3Bに示すように、ボイドVは、たとえば、振動体3aを複数の振動板3を積層した積層体として構成することとしたうえで、かかる場合に振動板3同士が挟み込む中間層3bに対して設けることができる。
As shown in FIG. 3B, the void V is, for example, configured such that the vibrating
ここで、中間層3bは、振動板3同士を接着する接着剤層であってもよい。かかる場合、たとえば、エポキシ樹脂系の2液混合型の接着剤を用いることとしたうえで、あえて空気をまき込むように2液を混練することによってボイドVを設けることができる。
Here, the
なお、このように、振動板3同士に挟み込まれる中間層3bにボイドVを設ける場合、ボイドVは振動体3aの内部に閉じた、いわゆる閉気孔として設けられることとなる。
In this way, when the void V is provided in the
また、このように、中間層3bにボイドVを設ける場合、ボイドVは振動体3aの平面方向に略平行に分布されることとなる。すなわち、振動体3aの平面方向に略平行にヤング率の異なる領域を点在させることができるので、振動体3aの表面および内部で共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。したがって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
As described above, when the voids V are provided in the
なお、中間層3bは、接着剤層に限られるものではない。たとえば、パンチングメタルのような、気孔として用いることができる孔部があらかじめ形成された板状の部材を中間層3bとして挟み込んでもよい。
The
また、図3Cに示すように、ボイドVはその内部に、振動体3aと異なる組成の組成物Vaをあえて含むように設けられてもよい。たとえば、ポア材のカーボン粉末とともにPVA(polyvinyl alcohol)を入れて硬化させることによって、ボイドVの内部にPVAを揮発させずに組成物Vaとして残留させることができる。
Further, as shown in FIG. 3C, the void V may be provided so as to darely contain a composition Va having a composition different from that of the vibrating
このとき、図3Cに示すように、ボイドVは、その内壁の少なくとも一部が、組成物Vaによって覆われていればよい。これにより、振動体3aの内部においてヤング率の異なる領域を点在させることができるので、振動体3aの表面および内部で共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。したがって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
At this time, as shown in FIG. 3C, it is sufficient that at least a part of the inner wall of the void V is covered with the composition Va. As a result, regions having different Young's moduli can be interspersed inside the vibrating
また、図3Dに示すように、ボイドVは、振動体3aの表面に開口された開気孔として設けられてもよい。かかる場合、ボイドVは、たとえば、ノズル70から投射材として砂などの研磨材やドライアイスなどを吹き付けるショットブラスト方式を用いることによって形成することができる。
Moreover, as shown in FIG. 3D, the void V may be provided as an open pore opened on the surface of the vibrating
このように、ボイドVを、振動体3aの表面に開口された開気孔として設けることによっても、振動体3aの平面方向に略平行にヤング率の異なる領域を点在させることができるので、振動体3aの表面および内部で共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。したがって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
Thus, by providing the voids V as open pores opened on the surface of the vibrating
また、ボイドVが開気孔である場合、振動体3aの表面積を増加させることができるので、振動体3aの表面における音の伝播距離と内部における伝播距離とを異ならせることができる。したがって、振動体3aの共振をなだらかにすることができ、やはり、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。
Further, when the void V is an open pore, the surface area of the vibrating
また、図3Eに示すように、ボイドVは、これまで説明した閉気孔および開気孔の組み合わせによって設けられてもよい。すなわち、振動体3aの内部および表面に混在させて設けられてもよい。また、図3EにM2部として示すように、複数個のボイドVが連接されていてもよい。
As shown in FIG. 3E, the void V may be provided by a combination of closed pores and open pores described so far. That is, they may be provided inside and on the surface of the vibrating
次に、図4A〜図4Cを用いて、ボイドVを分布させる振動体3aの部分領域である分布領域について説明する。図4A〜図4Cは、ボイドVの分布領域を示す模式的な平面図(その1)〜(その3)である。
Next, a distribution region that is a partial region of the vibrating
なお、図4A〜図4Cでは、ボイドVの図示を省略している。また、図4A〜図4Cでは、ボイドVの分布領域を斜線で塗りつぶした斜線領域として明示するが、実際には、ボイドVは、振動体3aの領域全体に散在して設けられる。したがって、図4A〜図4Cに明示する斜線領域は、ボイドVが、振動体3aの他の部分領域よりも多く分布するように設けられる領域であるものとする。
In addition, illustration of the void V is abbreviate | omitted in FIG. 4A-FIG. 4C. In FIGS. 4A to 4C, the distribution area of the void V is clearly shown as a hatched area filled with diagonal lines, but actually, the voids V are scattered and provided in the entire area of the vibrating
まず、ボイドVは、圧電素子5の近傍に設けられることが好ましい。これは、振動源である圧電素子5の近傍により多くのボイドVを設けることで、振動源の振動によって発生する応力をボイドVの近辺に集中させることができるためである。
First, the void V is preferably provided in the vicinity of the
これにより、ボイドVの近辺の局所的な歪みを大きくできるので、振動によって発生するエネルギーの一部をボイドVで吸収でき、振動を効果的に損失させることができる。したがって、振動体3aの共振をなだらかにすることができ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。
Thereby, since the local distortion of the vicinity of the void V can be enlarged, a part of energy generated by the vibration can be absorbed by the void V, and the vibration can be effectively lost. Therefore, the resonance of the vibrating
ここで、圧電素子5の「近傍」について具体的に説明する。図4Aに斜線領域として示すように、ボイドVは、振動体3aを平面視した場合に圧電素子5と重なる部分領域に対して、他の部分領域よりも多く分布するように設けられることが好ましい。
Here, the “vicinity” of the
また、図4Bに斜線領域として示すように、ボイドVは、振動体3aを平面視した場合の圧電素子5の輪郭に沿った部分領域に対して、他の部分領域よりも多く分布するように設けられてもよい。
4B, the voids V are distributed more than the other partial areas with respect to the partial areas along the contour of the
また、図4Cに斜線領域として示すように、ボイドVは、平面視した場合の枠体2と振動体3aとの境界に沿って分布するように設けられてもよい。この場合、振動の節となる枠体2の周辺での振動の伝播をボイドVが押さえ込むため、圧電素子5からの振動の入射速度と反射速度とにずれを生じさせることができる。
4C, the voids V may be provided so as to be distributed along the boundary between the
これにより、振動体3aの表面および内部で共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができるので、良好な周波数特性を得ることができる。
Thereby, the peak P of the sound pressure at the resonance point can be dispersed on the surface and inside of the vibrating
なお、図4Cでは、ボイドVをより多く分布させる斜線領域を枠体2の内側で区切って示したが、ボイドVが枠体2の枠部(すなわち、挟み込まれる振動板3の周縁部)に入り込んでいても構わない。かかる場合、ボイドVは、接着剤等を確実にかませ、枠体2および振動板3をより強固に接合させるといった役割も果たす。
In FIG. 4C, the hatched area in which the voids V are more distributed is shown inside the
次に、図5A〜図5Cを用いて、振動体3aの厚み方向におけるボイドVの分布例について説明する。図5A〜図5Cは、ボイドVの分布例を示す模式的な断面図(その1)〜(その3)である。
Next, a distribution example of the void V in the thickness direction of the vibrating
図5Aに示すように、ボイドVは、振動体3aの厚み方向において、圧電素子5が取り付けられた側の主面に寄せて設けられることが好ましい。これにより、圧電素子5が取り付けられた側の主面とその反対側の主面とで共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができるので、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
As shown in FIG. 5A, the void V is preferably provided close to the main surface on the side where the
なお、かかる点は、図5Bに示すように、振動体3aの厚み方向においてボイドVを多段に設けることを妨げるものではない。図5Bに示すように、多段にボイドVを設けた場合には、振動体3aの厚み方向全体において共振点の音圧のピークPをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができるので、やはり良好な音圧の周波数特性を得ることが可能となる。
In addition, this point does not prevent providing the void V in multiple stages in the thickness direction of the vibrating
また、既に図3D等で示したようにボイドVを開気孔として設ける場合、図5Cに示すように、ボイドVは、振動体3aに対し、圧電素子5が取り付けられた側の主面とは反対側の主面に設けられることが好ましい。
Further, when the void V is provided as an open pore as already shown in FIG. 3D and the like, the void V is different from the main surface on the side where the
これにより、ボイドVが樹脂層7によって埋設されないので、確実に振動体3aの表面における音の伝播距離と内部における伝播距離とを異ならせることができる。したがって、振動体3aの共振をなだらかにし、音圧の周波数特性を平坦化させることができるので、やはり良好な音圧の周波数特性を得ることが可能となる。
Thereby, since the void V is not embedded by the
なお、開気孔としてのボイドVを圧電素子5が取り付けられた側の主面に設け、かかるボイドVが樹脂層7によって埋設される場合であっても、振動体3a、圧電素子5および樹脂層7で一体化した複合振動体全体の共振点の音圧のピークPをばらつかせるうえで一定の効果を上げられることは言うまでもない。
Even if the void V as an open hole is provided on the main surface on the side where the
次に、これまで説明してきた実施形態に係る音響発生器1を搭載した音響発生装置および電子機器について、図6Aおよび図6Bを用いて説明する。図6Aは、実施形態に係る音響発生装置20の構成を示す図であり、図6Bは、実施形態に係る電子機器50の構成を示す図である。なお、両図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
Next, a sound generation device and an electronic apparatus equipped with the
音響発生装置20は、いわゆるスピーカのような発音装置であり、図6Aに示すように、たとえば、音響発生器1と、音響発生器1を収容する筐体30を備える。筐体30は、音響発生器1の発する音響を内部で共鳴させるとともに、筐体30に形成された図示せぬ開口から音響を外部へ放射する。このような筐体30を有することにより、たとえば低周波数帯域における音圧を高めることができる。
The
また、音響発生器1は、種々の電子機器50に搭載することができる。たとえば、次に示す図6Bでは、電子機器50が、携帯電話やタブレット端末のような携帯端末装置であるものとする。
The
図6Bに示すように、電子機器50は、電子回路60を備える。電子回路60は、たとえば、コントローラ50aと、送受信部50bと、キー入力部50cと、マイク入力部50dとから構成される。電子回路60は、音響発生器1に接続されており、音響発生器1へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器1は電子回路60から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。
As shown in FIG. 6B, the
また、電子機器50は、表示部50eと、アンテナ50fと、音響発生器1とを備える。また、電子機器50は、これら各デバイスを収容する筐体40を備える。
The
なお、図6Bでは、1つの筐体40にコントローラ50aをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路60と音響発生器1とが、1つの筐体40に収容されていればよい。
6B shows a state in which each device including the
コントローラ50aは、電子機器50の制御部である。送受信部50bは、コントローラ50aの制御に基づき、アンテナ50fを介してデータの送受信などを行う。
The
キー入力部50cは、電子機器50の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部50dは、同じく電子機器50の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。
The
表示部50eは、電子機器50の表示出力デバイスであり、コントローラ50aの制御に基づき、表示情報の出力を行う。
The
そして、音響発生器1は、電子機器50における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器1は、電子回路60のコントローラ50aに接続されており、コントローラ50aによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。
The
ところで、図6Bでは、電子機器50が携帯用端末装置であるものとして説明を行ったが、電子機器50の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、「話す」といった音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。
In FIG. 6B, the
上述してきたように、実施形態に係る音響発生器は、励振器(圧電素子)と、略扁平な振動体とを備える。上記励振器は、電気信号が入力されて振動する。上記振動体は、上記励振器が取り付けられており、かかる励振器の振動によってこの励振器とともに振動する。また、上記振動体には、気孔(ボイド)が設けられる。 As described above, the sound generator according to the embodiment includes an exciter (piezoelectric element) and a substantially flat vibrating body. The exciter vibrates when an electric signal is input thereto. The vibrator is provided with the exciter, and vibrates with the exciter by the vibration of the exciter. The vibrating body is provided with a void.
したがって、実施形態に係る音響発生器によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。 Therefore, according to the sound generator according to the embodiment, it is possible to obtain a favorable frequency characteristic of sound pressure.
なお、上述した実施形態では、振動体の一方の主面に圧電素子を設けた場合を主に例示して説明を行ったが、これに限られるものではなく、振動体の両面に圧電素子が設けられてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the piezoelectric element is provided on one main surface of the vibrating body is mainly described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the piezoelectric element is provided on both surfaces of the vibrating body. It may be provided.
また、上述した実施形態では、枠体の内側の領域の形状が略矩形状である場合を例に挙げ、多角形であればよいこととしたが、これに限られるものではなく、円形や楕円形であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the shape of the inner region of the frame is a substantially rectangular shape is taken as an example, and it may be a polygon, but is not limited thereto, and is not limited to a circle or an ellipse. It may be a shape.
また、上述した実施形態では、枠体の枠内において圧電素子および振動体を覆ってしまうように樹脂層を形成する場合を例に挙げたが、かかる樹脂層を必ずしも形成しなくともよい。 In the above-described embodiment, the case where the resin layer is formed so as to cover the piezoelectric element and the vibrating body in the frame of the frame has been described as an example. However, such a resin layer is not necessarily formed.
また、上述した実施形態では、樹脂フィルムなどの薄膜で振動板を構成する場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、板状の部材で構成することとしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the diaphragm is configured by a thin film such as a resin film has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and may be configured by a plate-like member, for example.
また、上述した実施形態では、振動体を支持する支持体が枠体であり、振動体の周縁を支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。たとえば、振動体の長手方向あるいは短手方向の両端のみを支持することとしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the support body that supports the vibrating body is a frame body and the periphery of the vibrating body is supported is described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, it is good also as supporting only the both ends of the longitudinal direction or a transversal direction of a vibrating body.
また、上述した実施形態では、励振器が圧電素子である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電素子に限定されるものではなく、電気信号が入力されて振動する機能を有しているものであればよい。 In the above-described embodiment, the case where the exciter is a piezoelectric element has been described as an example. However, the exciter is not limited to the piezoelectric element, and has a function of vibrating when an electric signal is input. What is necessary is just to have.
たとえば、スピーカを振動させる励振器としてよく知られた、動電型の励振器や、静電型の励振器や、電磁型の励振器であっても構わない。 For example, an electrodynamic exciter, an electrostatic exciter, or an electromagnetic exciter well known as an exciter for vibrating a speaker may be used.
なお、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを振動させるようなものであり、静電型の励振器は、向き合わせた2つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものであり、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。 The electrodynamic exciter is such that an electric current is passed through a coil disposed between the magnetic poles of a permanent magnet to vibrate the coil. The electrostatic exciter is composed of two metals facing each other. A bias and an electric signal are passed through the plate to vibrate the metal plate, and an electromagnetic exciter is an electric signal that is passed through the coil to vibrate a thin iron plate.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1、1’ 音響発生器
2 枠体
3 振動板
3a 振動体
3b 中間層
5 圧電素子
5a、5b、5c、5d 圧電体層
5e 内部電極層
5f、5g 表面電極層
5h、5j 外部電極
6a、6b リード端子
7 樹脂層
20 音響発生装置
30、40 筐体
50 電子機器
50a コントローラ
50b 送受信部
50c キー入力部
50d マイク入力部
50e 表示部
50f アンテナ
60 電子回路
70 ノズル
P ピーク
V ボイド
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記励振器が取り付けられており、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する略扁平な振動体と、
前記振動体を支持する支持体と
を備え、
前記振動体には、平面視した場合の前記支持体と前記振動体との境界に沿って分布するように気孔が設けられること
を特徴とする音響発生器。 An exciter that vibrates upon receipt of an electrical signal;
The exciter is attached, and a substantially flat vibrating body that vibrates with the exciter due to vibration of the exciter ;
A support for supporting the vibrating body ,
The sound generator is characterized in that pores are provided in the vibrating body so as to be distributed along a boundary between the support body and the vibrating body when seen in a plan view .
前記励振器の近傍にも設けられること
を特徴とする請求項1に記載の音響発生器。 The pores are
The sound generator according to claim 1, wherein the sound generator is also provided in the vicinity of the exciter.
前記振動体を平面視した場合に、前記励振器と重なる部分領域に対して他の部分領域よりも多く分布するように設けられること
を特徴とする請求項2に記載の音響発生器。 The pores are
The acoustic generator according to claim 2, wherein when the vibrator is viewed in plan, the acoustic generator is provided so as to be distributed more than the other partial areas with respect to the partial area overlapping with the exciter.
前記振動体を平面視した場合に、前記励振器の輪郭に沿った部分領域に対して他の部分領域よりも多く分布するように設けられること
を特徴とする請求項2に記載の音響発生器。 The pores are
The acoustic generator according to claim 2 , wherein when the vibrating body is viewed in plan, the acoustic wave generator is provided so as to be distributed more in the partial area along the contour of the exciter than in other partial areas. .
前記振動体の平面方向と略平行に分布するように設けられること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の音響発生器。 The pores are
Sound generator according to any one of claims 1-4, characterized in that it is provided so as to be distributed substantially in parallel with the plane direction of the vibrating body.
中間層を挟み込んで形成された積層体であって、
前記気孔は、
前記中間層に形成されることによって前記振動体の内部に閉じた閉気孔として設けられること
を特徴とする請求項5に記載の音響発生器。 The vibrator is
A laminate formed by sandwiching an intermediate layer,
The pores are
The acoustic generator according to claim 5 , wherein the acoustic generator is provided as a closed pore formed inside the vibrating body by being formed in the intermediate layer.
前記振動体の表面に開口された開気孔として設けられること
を特徴とする請求項5または6に記載の音響発生器。 The pores are
Sound generator according to claim 5 or 6, characterized in that provided as open pores the opened in the surface of the vibrating body.
該気孔の内壁の少なくとも一部が、前記振動体と異なる組成の組成物によって覆われるように設けられること
を特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の音響発生器。 The pores are
At least a part of the inner wall of the gas holes, sound generator according to any one of claims 1-7, characterized in that provided so as to be covered by the compositions of the vibrator different compositions.
を特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の音響発生器。 The vibrating body, an acoustic generator according to any one of claims 1-8, characterized in that it consists of a resin film.
を特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の音響発生器。 The sound generator according to any one of claims 1 to 9 , wherein the exciter is a bimorph type stacked piezoelectric element.
該音響発生器を収容する筐体と
を備えることを特徴とする音響発生装置。 The sound generator according to any one of claims 1 to 10 ,
A sound generation device comprising: a housing that houses the sound generator.
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と
を備え、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有すること
を特徴とする電子機器。 The sound generator according to any one of claims 1 to 10 ,
An electronic circuit connected to the acoustic generator;
A housing for housing the electronic circuit and the acoustic generator;
An electronic device having a function of generating sound from the sound generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012188585A JP5871751B2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012188585A JP5871751B2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014049786A JP2014049786A (en) | 2014-03-17 |
JP5871751B2 true JP5871751B2 (en) | 2016-03-01 |
Family
ID=50609082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012188585A Expired - Fee Related JP5871751B2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5871751B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170111744A1 (en) * | 2014-03-28 | 2017-04-20 | Pioneer Corporation | Approaching vehicle warning speaker device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56161698U (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-01 | ||
JPS61161100A (en) * | 1985-01-09 | 1986-07-21 | Kimio Takahashi | Piezoelectric speaker |
JP2005223807A (en) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Pioneer Electronic Corp | Diaphragm, manufacturing method thereof, and speaker device |
JP2007194828A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Pioneer Electronic Corp | Vibration body for speaker system, and the speaker system |
-
2012
- 2012-08-29 JP JP2012188585A patent/JP5871751B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014049786A (en) | 2014-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053794B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5675004B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
WO2014050983A1 (en) | Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic apparatus | |
JPWO2014103454A1 (en) | SOUND GENERATOR AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME | |
JP5908994B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5627824B1 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5960828B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5677637B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP2014127767A (en) | Acoustic generator, acoustic generating device, and electronic apparatus | |
JP5909169B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5602978B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5934386B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6166038B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP2014123812A (en) | Sound generator, sound generating system, and electronic apparatus | |
JP5871751B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6034182B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP2014060478A (en) | Acoustic generator, acoustic generation device and electronic apparatus | |
JP6027827B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP5952426B2 (en) | SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE | |
WO2014104018A1 (en) | Sound generator, sound generating apparatus, and electronic apparatus | |
WO2014103427A1 (en) | Sound generator, sound generating apparatus, and electronic apparatus | |
WO2014091813A1 (en) | Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic device | |
JP2014131119A (en) | Acoustic generator, acoustic generating device, and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150915 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160112 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5871751 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |