JPH0567120B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧電発音体を用いた圧電スピーカに
関する。

従来の技術 従来、圧電スピーカは第３図に示すように、フ
レーム１に振動板２が固定され、圧電発音体３が
連結棒４を介して、中心部で固定されている形の
もの、及び第４図に示すように振動板５がコーン
形のものがあり、振動板の材質としては、薄板金
属、薄板樹脂、紙、フイルム等が利用されてい
た。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記従来の圧電スピーカによれば、
振動板の材質として、金属や樹脂を使用した場合
には、剛性は高いが、重量があるために高い音圧
が得られず、また材質固有の共振周波数が可聴帯
域内にあると、その周波数では大きな音圧ピーク
を生じ音質悪化を招くという問題点があつた。

又、振動板の材質として、紙、フイルムを使用
した場合には、剛性がなく、振動板自身ピストン
運動をしにくく、周波数特性が平坦にならない
し、特に振動板の形状がコーン型のものは、剛性
はあるが発音体の共振点が強く出るのでこれも発
音体の共振周波数付近で強い音圧ピークを生じる
という問題点があつた。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、
高い音圧が得られ、音質の良好なスピーカを提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、連結棒を
介して圧電発音体を連結した振動板が弾性体を介
してフレームに支持されているとともに振動板は
密度が0.005〜0.025ｇ／cm³、厚みと直径若しくは
対角線の比が（直径若しくは対角線の長さ／厚
み）５〜20である発泡樹脂で構成されていること
を特徴としている。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す圧電スピーカ
の断面図である。第１図において振動板１１は、
弾性体（例えば発泡ウレタン、ゴム、皮等）１２
を介してフレーム１３に固定されている。また圧
電発音体１４は連結棒１５を介して振動板１１と
連結されている。

前記圧電発音体１４は、この実施例において
は、バイモルフ形のものを示し、PZT等の圧電
板１６，１６が金属板１７をサンドイツチした状
態の構成をしている。

連結棒１５は円柱形をしており、上端は振動板
１１との接着性を配慮して大径に形成されてい
る。但し、この形状に限らず、逆円錐形のものを
用いることもできる。

前記振動板１１の材質は、発泡樹脂、例えば発
泡ポリスチレンを使用している。発泡樹脂は、樹
脂板や金属板より軽量であり、寸法比や密度を後
述する範囲に選べば、剛性もあり振動板として有
効な材料である。また内部損失も樹脂板、金属
板、紙、フイルム等の材料より大きいので圧電発
音体特有の音圧ピークも抑制される。

次に、振動板として好適に使用できる発泡樹脂
の密度に関しては、それがあまり大きいと重量が
増し、音圧が低下するし、逆にあまり小さいと、
今度は剛性が不十分になる。そこで実験から、密
度は0.005〜0.025ｇ／cm³の数値が適当であること
が確認された。又、振動板の寸法比に関しては、
振動板の厚みをｔ、振動板の直径（振動板が角形
の場合は対角線上の長さ）をＤとすれば、 ５≦Ｄ／ｔ≦20 ……(1) の範囲に設定すれば比較的フラツトな音圧−周波
数特性が得られることが確認された。第２図は
種々の寸法比における音圧−周波数特性の実測値
を示している。図中、曲線ａは寸法比が５より小
さい場合（５＞D/t）、曲線ｂは寸法比が上記(1)
式に示した範囲内である場合、曲線ｃは寸法比が
20より大である場合（D/t＞20）を示している。
図から理解されるように曲線ａは低周波での音圧
が低いし、可聴帯域でピークを生じている。曲線
ｃは低周波域と高周波域での音圧に差があり過
ぎ、周波数特性が悪い。これに対して曲線ｂは低
周波域で十分な音圧を有するし、可聴域に大きな
ピークをもたず、比較的フラツトな特性を示して
いる。

尚、実施例では発泡樹脂１１として発泡ポリス
チレンを用いているが、発泡ポリエチレンでもよ
く、或いは発泡ポリスチレンと発泡ポリエチレン
との共重合体を用いることもできる。

又、実施例では、連結棒１５は振動板１１とは
別体で形成しているが、一体的に成形することも
できる。

又、実施例では圧電発音体はバイモルフ型のも
のを用いているが、ユニモルフ型のものでも使用
できることは勿論である。

発明の効果 本発明に係る圧電スピーカは上述の如く振動板
として密度及び寸法比が所定範囲の発泡樹脂を用
いたので、比較的大きな内部損失をもち圧電発音
体の音圧ピークを効果的に吸収し得ると共に、適
度な剛性を有してピストン運動しやすく、更に発
泡体という軽量さ故に高い音圧が得られるといつ
た効果がある。

加えて、振動板の外周部を弾性体で支持してい
るので、コンプライアンスが大きくなり、大入力
時でも歪が少なく、また、低周波の信号も忠実に
再生できるといつた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す圧電スピーカ
の断面図、第２図は振動板の寸法比の相違する３
種類の音圧−周波数特性曲線、第３図と第４図
は、従来例の圧電スピーカ断面図を示す。 １……フレーム、２……振動板、３……圧電発
音体、４……連結棒、５……振動板、６……圧電
発音体、１１……振動板、１２……弾性体、１３
……フレーム、１４……圧電発音体、１５……連
結棒、１６……圧電板、１７……金属板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連結棒を介して圧電発音体を連結した振動板
   が弾性体を介してフレームに支持されているとと
   もに、振動板は密度が0.005〜0.025ｇ／cm³、厚み
   と直径若しくは対角線の比（直径若しくは対角線
   の長さ／厚み）が５〜20である発泡樹脂で構成さ
   れていることを特徴とする圧電スピーカ。 ２ 振動板材質が発泡ポリスチレン又は発泡ポリ
   エチレン又は両者の共重合体である特許請求の範
   囲第１項記載の圧電スピーカ。 ３ 連結棒の形状が円錐形である特許請求の範囲
   第１項記載の圧電スピーカ。 ４ 連結部が振動板と一体整形されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の圧電スピーカ。