JPH01243700A - 圧電スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧電素子を用いた圧電スピーカの容器構造
の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧電素子を以て電気信号を音響振動に変換する電
気音響変換器として圧電スピーカが用いられている。

圧電スピーカは、圧電素子の電歪作用を利用して振動板
を直接駆動することにより、電気信号を音響振動に変換
するため、薄く、偏平で小型、低消費電力など、動電形
スピーカに無い優れた特徴を持っているが、圧電素子に
よって直接振動板を駆動するという構造による音響特性
からメロディアラームや玩具など限られた範囲で用いら
れて来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、圧電素子をスピーカに用いた場合、従来、装
置の一部に簡易に固着するなどの方法が取られているた
め、外装ケースが圧電素子とともに振動して不要振動を
誘発する共鳴体になるなど、忠実度に欠けるものであっ
た。特に、圧電素子は、その構造上、振動板の縁部分を
以て設置部材などに固着されているため、その設置空間
の構造や、取付部材が振動板と直接間わり、音質などに
影響を与えることが経験的に知られている。

そこで、この発明は、圧電変換素子を設置する容器の構
造を改善した圧電スピーカの提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の圧電スピーカは、第１図に示すように、板状
部材４に凹部４４を形成し、この凹部４４の内壁に一定
の間隙６０を設けて枠部材６を設置し、この枠部材６に
形成された凹部（透孔６１）上に凹部（透孔６１）を背
面空間６４とする圧電変換素子２を固着したものである
。

また、この発明の圧電スピーカにおいて、板状部材４お
よび枠部材６は、発泡性合成樹脂で形成することができ
る。

〔作　　用〕

圧電変換素子２が固着される枠部材６は、板状部材４の
凹部４４に一定の間隙６０を設けて設置され、圧電変換
素子２の背面圧は、枠部材６の凹部（透孔６１）を以て
調整される。そして、圧電変換素子２は、枠部材６を支
持点として自由振動を生じ、その振動は圧電変換素子２
の前面側の空気を振動させるとともに、その振動は枠部
材６を通して板状部材４に伝達され、枠部材６および板
状部材４を振動させる。したがって、このように板状部
材４を音響変換部材に含めることにより、人の声などの
再生音について声の特徴を良く表し、再現性を高めるこ
とができるのである。

そして、板状部材４および枠部材６を発泡性合成樹脂で
形成することによって、低域特性が改善される。

〔実　施　例〕

第１図ないし第３図は、この発明の圧電スピーカの実施
例を示す。

この圧電スピーカには電気音響変換素子としての圧電変
換素子２が用いられ、この圧電変換素子２には、電極を
兼ねる円形の振動板２１の中心にセラミックなどの円板
状の圧電素子２２が固着されているとともに、この圧電
素子２２の表面にメタライズ処理などによって設置され
た導電金属層からなる電極２３が設置されている。圧電
変換素子２は、圧電素子２２を中心にして振動板２１お
よび電極２３からなるサンドインチ構造を成している。

そして、振動板２１および電極２３には、リード２４．
２５が半田付けなどの電気的接続手段によって接続され
、音響振動に変換すべき電気信号がリード２４．２５を
通して加えられる。

この圧電変換素子２を収容する容器として板状部材４が
設置されており、この板状部材４は、本の表紙゛太とで
構成されており、支持体としての背面部材４１上に中間
部材４２を設置し、その上に表面部材４３を設置したも
のである。この板状部材４は、背面部材４１を強固なボ
ール紙、中間部材４２を合成樹脂シート、表面部材４３
を発泡性合成樹脂板で構成し、さらに表面遮蔽板にボー
ル紙などを用いる。

こめ板状部材４に中間部材４２に到達する深さを以て任
意の形状の凹部４４が形成され、この実施例では、長方
形の角部を僅かに切り落としてなる変則的な６１形を成
す凹部４４が形成されている。この凹部４４は、一部を
スピーカ側、他の部分をたとえば、ラジオなどの駆動回
路４５の収容空間４６に設定されている。

そして、凹部４４には、その形状に対応するとともに、
その深さに対応した厚みを持つ発泡性合成樹脂などで形
成された枠部材６が、凹部４４の壁面との間に一定の間
隙６０を設けて設置されている。この枠部材６には第２
図に示すように圧電変換素子２の相似形の凹部として透
孔６１が形成されており、この透孔６１の上部側には段
部６２を設けて圧電変換素子２を挿入するための径大部
６３が形成されている。

したがって、第３図に示すように、圧電変換素子２は、
枠部材６上の径大部６３の段部６２に接着剤などを以て
取り付けられ、その背面部に透孔６１によって背面空間
６４が形成されている。そして、図示しないが、この板
状部材４の表面には、ボール紙や、合成樹脂シートなど
からなる遮蔽部材が設置される。

このような構成によれば、圧電変換素子２は、枠部材６
に取り付けられ、リード２４．２５間に加えられる電気
信号に応じて、枠部材６を支持点として音響振動を生じ
る。そして、その背面圧は、枠部材６に形成された透孔
６１と中間部材４２とで区画された円筒状の背面空間６
４を以て調整される。また、枠部材６は板状部材４の凹
部４４の内部にその内壁との間に一定の間隙６０を持た
せて設置されているので、圧電変換素子２の振動は枠部
材６を振動させるが、枠部材６から板状部材４への振動
伝達が間隙６０内の空気や背面部材４１および中間部材
４２を通して行われ、適当なダンパー効果が得られる。

なお、実施例では板状部材４および枠部材６を発泡性合
成樹脂で形成した場合について説明したが、紙、金属、
木やその他の合成樹脂で形成してもよい。

また、透孔６１は、枠部材６が十分に厚い場合には、円
筒状などの凹部に代えても同様に背面圧を調整すること
ができる。

〔実験結果〕

圧電変換素子２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の２成分
系セラミックを焼結して直径２８．５ｍｍ、厚さ０．０
５ｍ＋ａの圧電素子２２を形成し、これを振動板２１と
して直径４０ｍｍ、厚さ０．２０ａｎの真鍮板に固着し
たものを用いた。これを、表面部材４３および枠部材６
を発泡性合成樹脂で形成した第１図に示す板状部材４に
取り付け、また、同様の圧電変換素子２を従来の円形の
支持枠に取り付けたものを比較例とした。

実験によれば、この発明に係る圧電スピーカでは特性Ａ
、比較例では特性Ｂの周波数特性が得られ、比較例では
、低音域から高音域の各領域において急激なレベル低下
点Ｐ、　、Ｐ、　、Ｐ、　、Ｐ、、Ｐ＝、Ｐ＋、急激な
レベル上昇点Ｐ１１、ｐＨが現れているのに対し、この
発明の圧電スピーカでは、レベル低下点Ｐｉ、Ｐｔ、Ｐ
＋。でのレベル低下が見られるものの、その他の点Ｐ、
　、Ｐ、　、Ｐ、、Ｐ、での極端なレベル低下はなく、
なだらかな特性に改善されている。特に、低音域におけ
るレベルが増強され、また、高音域でのピーク点が抑制
され、低音域から中音域でのレベル増強が得られている
ことが判る。

このような特性を持つ各スピーカについて、人の声を再
生し、その再生音を評価した場合、この発明の圧電スピ
ーカが、音質、音色などの再現性に優れ、自然な人の声
を再現でき、しかも、聞き易いなどの優れた音響特性を
持つことが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、板状部材に形
成された凹部内に一定の間隙を持って設置される枠部材
に凹部を形成し、この凹部上に凹部を以て背面空間とし
て圧電変換素子を設置したので、圧電変換素子が枠部材
を支持点として自由振動を生じるとともに、枠部材の凹
部によって背面圧が調整される結果、人の声などの再生
音について声の特徴を良く表し、再現性を高めることが
できる。

また、板状部材および枠部材を発泡性合成樹脂で形成す
れば、低域特性が改善され、人の声などの再現性を改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の圧電スピーカの実施例を示す斜視図
、第２図は第１図に示した圧電スピーカの分解斜視図、
第３図は第１図に示した圧電スピーカの■−■線断面図
、第４図は電気音響変換特性を示す図である。 ２・・・圧電変換素子 ４・・・板状部材 ４４・・・凹部 −６・・・枠部材 ６０・・・間隙 ６１・・・透孔（凹部） 特許出願人　日本ケミコン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状部材に凹部を形成し、この凹部の内壁に一定
   の間隙を設けて枠部材を設置し、この枠部材に形成され
   た凹部上に凹部を背面空間に設定して圧電変換素子を固
   着した圧電スピーカ。
2. （２）前記板状部材および枠部材が発泡性合成樹脂で形
   成された請求項１記載の圧電スピーカ。