JPH04189100A - ディジタル駆動型圧電スピーカ - 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］ 本発明は、ディジタル駆動型圧電スピーカの構造に関す
るものである。

［従来の技術］ この種の圧電スピーカの一例として、対向する２而を有
する圧電体の、一方の面に所定の割合でＮ分割された分
割電極を形成し、他方の面に全面電極を形成しまた圧電
体部を有するディジタル駆動型圧電スピーカが知られて
いる。

このようなディジタル駆動型圧電スピーカは、全ての電
極に（Ｎ＋１）ビットのディジタル信号を与えることに
よってディジタル駆動される。

圧電体に形成された分割電極は、第７図及び第８図に示
すように、円板状の圧電体１の中心を中心とした同心円
状部（７−１〜７−４）、（８−１〜８−４）に分割す
る方法が知られている。また、扇形状（９−１〜９−４
）に分割する方法が知られている。

いずれの場合においても、分割電極はスピーカから発生
する音圧の比が１：２：２２　：２３：・・・２となる
ように分割されている。

このように作られた圧電体１１０１（極は図示省略）を
、第１０図に示すように、振動板１０２に貼り合わせて
ディジタル駆動型の圧電スピーカを構成している。

［発明か解決しようとする課題］ ところで、円形の振動膜が振動した場合の振動姿態とし
て第１１図のような振動姿態が知られている。（出典；
早坂壽雄、吉川昭吉部著「音響振動論」　（丸首）　ｐ
、３４６１　この内、同心円状部に振動節をもつ＝　１
　口　姿態の起こる周波数において、音圧ピークを生ず
る。

また、径方向に振動節をもつ三　、三　等の姿態のおこ
る周波数において、音圧デイツプを生ずる。

この円形振動膜の特徴を考慮にいれて、従来のディジタ
ル駆動型圧電スピーカの技術的分析を行う。

圧電体に第７図に示すような同心円状電極を施した場合
、円形振動板の駆動部と非駆動部の境界が同心円状とな
り、この境界が振動節となりやすくなる。このため、第
１１図中の；　、三　姿態が現れ昌くなり、この周波数
における音圧ビークが大きくなる。この同心円状分割電
極を形成した場合のディジタル駆動型圧電スピーカの周
波数−音圧特性の概形を第１２図に示す。

また、第９に示すような扇形分極電極を施した場合、円
形振動板の駆動部、非駆動部の境界が径方向に生じ、こ
の境界を節とした振動姿態が現れ晶くなる。つまり、第
１１図中の：　、三　等の振動姿態が現れ、音圧デイツ
プを生じる。この扇形分極電極を施した場合の周波数−
音圧特性の概形を第１３図に示す。

第１２図及び第１３図から明らかなように、従来のディ
ジタル駆動型圧電スピーカでは、特定の周波数で音圧ビ
ーク現象、音圧デイツプ現象を生じ広い周波数帯域での
感度差の小さいスピーカを実現することは困難である。

本発明は圧電体の電極構成を改良することにより、振動
節を生じ難くして、広い周波数にわたって感度差の小さ
いスピーカを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、弾性を有する振動板と、該振動板と接
着された圧電体部とを有するディジタル駆動型圧電スピ
ーカにおいて、前記振動板は表裏両面を有し、前記圧電
体部は、前記振動板を介して互いに対向してなる第１−
及び第２の圧電体を有し、該第１の圧電体は、互いに対
向してなる第１の分極電極面と第１の全面電極面とを有
し、該第１の分極電極面は、複数の第１の電極境界線を
介して分割されてなる複数の第１の分割電極を有し、該
第１の全面電極面は、当該第１の全面電極面を覆ってな
る第１の全面電極を口し、該第１の全面電極は、前記振
動板の表面に接着されてなり、前記第２の分極電極面は
、複数の第２の電極境界線を介して分割されてなる複数
の第２の分割電極を有し、前記第２の全面電極面は、当
該第２の全面電極面を覆ってなる第２の全面電極を有し
、該第２の全面電極は、前記振動板の裏面に接着されて
なり、前記複数の第１の分極電極と前記複数の第２の分
極電極とは、前記複数の第２の電極境界線の内の少なく
とも】以上が、前記複数の第】の分割のいずれかに対向
してなるように、互いに分割されてなることを特徴とす
るディジタル駆動型圧電スピーカが得られる。

［作用］ 振動板の表と裏に接着された圧電体かそれぞれ振動板の
異なる領域を振動させるので、振動板か局部的に駆動力
を受けるのではなく、はぼ全面にわたって、駆動力を受
けるので振動節が生じ難くなる。これにより、周波数−
音圧特性において音圧のピーク、デイツプが牛じなくな
る。従って、広い周波数帯域で感度差の小さいスピーカ
を実現することができる。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本実施例のデ、イジタル型圧電スピーカは第１図に示す
ように振動板〕１の表面と裏面とに第１、第２の圧電体
１．２．１３が接着されている。

圧電体１．２．１３には従来同様、互いに対向する第１
及び第２の而を有している。この圧電体１２．１３の第
コ−の面には所定の分割電極力く形成され、第２の面に
は全面電極が形成されている。そして、圧電体１２．１
３のそれぞれ第２の而が振動板］１に接着されている。

第１の圧電板１２と第２の圧電板１３の分割電極の関係
を第２図乃至第５図に示す。第２図乃至第５図は圧電体
１２．１３のみを示しており、鯉も外側の実線は圧電体
１２．１３の外周を示している。その内側の実線は第１
の圧電体の分割電極間の電極境界線を表わし、破線は第
２の圧電体の分割電極間の電極境界線を表わしている。

第２図は第７図及び第８図に示した圧電体を組み合わせ
たものである。

第３図及び第４図は第９図の圧電体に第７図または第８
図の圧電体を組み合わせたものである。

第５図は第９図に示す圧電体を２つ組み合わせたもので
ある。

第２図乃至第５図に示したいずれの場合においても、第
１の圧電体１２の電極境界線と第２の圧電体１３の電極
境界線とが重なり合わないように振動板１１−に接着さ
れている。換菖゛ずれば、第１の圧電体及び第２の圧電
体の一方の電極境界線の少なくとも１以上が他方の分割
電極のいずれかに対向するように接着されている。

このような圧電スピーカの周波数−音圧特性を第６図に
示す。このように本実施例では特定の周波数における音
圧ビーク現象及び音圧デイツプ現象が起こらない。

また、本実施例の圧電スピーカは２つの圧電体で駆動す
るので、従来の圧電スピーカの２倍の音圧が得られる。

なお、上記圧電体の分割電極の形状は上記実施例に限ら
れるものではなく、印加信号のビットの重み付けに対応
した形状であればどの様なものであっても良い。

［発明の効果］ 本発明によれば、振動板の表裏にそれぞれ圧電体を設け
、一方の圧電体の電極境界線が他方の圧電体の分割電極
のいずれかに対向するようにしたことで特定の周波数に
おける音圧ビーク現象及び音圧デイツプ現象が起こらず
、広い周波数帯域で感度差の小さいスピーカを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディジタル駆動型圧電スピ
ーカの側面図、第２図乃至第５図は第１図のディジタル
駆動型圧電スピーカの電極構成図、第６図は第１図のデ
ィジタル駆動型圧電スピーカの周波数−音圧特性図、第
７図乃至第９図は圧電体の分割電極構成図、第１０図は
従来のディジタル駆動型圧電スピーカの側面図、第１１
図は円形振動膜における振動姿態の態様を示す図、第１
２図乃至第１３図は従来のディジタル駆動型圧電スピー
カの周波数−音圧特性図である。 １１・・・振動板、１２．１３・・・圧電体、７−】。 ７−２．７−３．７−４．８．−１．８−２．８−３．
８−４．９−１．９−２．９−３．９−４・・・分割電
極、１０１・・・圧電体、１０２・・・振動板。 周　　波　　数 第８図 第１２図 周　波数 周　波数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．弾性を有する振動板と、該振動板と接着された圧電
   体部とを有するディジタル駆動型圧電スピーカにおいて
   、 前記振動板は表裏両面を有し、 前記圧電体部は、前記振動板を介して互いに対向してな
   る第１及び第２の圧電体を有し、 該第１の圧電体は、互いに対向してなる第１の分極電極
   面と第１の全面電極面とを有し、 該第１の分極電極面は、複数の第１の電極境界線を介し
   て分割されてなる複数の第１の分割電極を有し、 該第１の全面電極面は、当該第１の全面電極面を覆って
   なる第１の全面電極を有し、 該第１の全面電極は、前記振動板の表面に接着されてな
   り、 前記第２の分極電極面は、複数の第２の電極境界線を介
   して分割されてなる複数の第２の分割電極を有し、 前記第２の全面電極面は、当該第２の全面電極面を覆っ
   てなる第２の全面電極を有し、 該第２の全面電極は、前記振動板の裏面に接着されてな
   り、 前記複数の第１の分極電極と前記複数の第２の分極電極
   とは、前記複数の第２の電極境界線の内の少なくとも１
   以上が、前記複数の第１の分割電極のいずれかに対向し
   てなるように、互いに分割されてなる ことを特徴とするディジタル駆動型圧電スピーカ。