JPH0715798A - 圧電型電気音響変換器 - Google Patents
圧電型電気音響変換器Info
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- JPH0715798A JPH0715798A JP5149230A JP14923093A JPH0715798A JP H0715798 A JPH0715798 A JP H0715798A JP 5149230 A JP5149230 A JP 5149230A JP 14923093 A JP14923093 A JP 14923093A JP H0715798 A JPH0715798 A JP H0715798A
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- film
- diaphragm
- piezoelectric
- electroacoustic transducer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子圧電フィルムを振動膜とした圧電型電
気音響変換器において、感度や音質などの電気特性を良
好にかつ安定にすることを目的とする。 【構成】 方向を揃えて形設した複数のスリット状の開
孔部１２を有し、かつ、開孔部１２のスリット幅の方向
に湾曲させた振動膜フレーム１３に高分子圧電フィルム
２を接着した振動板１４を備えた構成により、高分子圧
電フィルム２が鞍型に変形するのを防止し、安定でかつ
感度を高くできる。
気音響変換器において、感度や音質などの電気特性を良
好にかつ安定にすることを目的とする。 【構成】 方向を揃えて形設した複数のスリット状の開
孔部１２を有し、かつ、開孔部１２のスリット幅の方向
に湾曲させた振動膜フレーム１３に高分子圧電フィルム
２を接着した振動板１４を備えた構成により、高分子圧
電フィルム２が鞍型に変形するのを防止し、安定でかつ
感度を高くできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子圧電フィルムを
振動膜としたスピーカやマイクロホンなどの圧電型電気
音響変換器に関する。
振動膜としたスピーカやマイクロホンなどの圧電型電気
音響変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高分子材料の研究開発が進み、圧
電特性を有する高分子圧電フィルムを電気音響変換器の
振動膜に応用しようという試みがなされている。高分子
圧電フィルムは圧電セラミックに比して、振動系が軽
く、インピーダンスが低く、構造が簡単となるなどの特
徴を有していることから、新しい電気音響変換器として
有望視され、特性を良化する工夫もなされている（例え
ば、特公昭５６−２４０号公報参照）。
電特性を有する高分子圧電フィルムを電気音響変換器の
振動膜に応用しようという試みがなされている。高分子
圧電フィルムは圧電セラミックに比して、振動系が軽
く、インピーダンスが低く、構造が簡単となるなどの特
徴を有していることから、新しい電気音響変換器として
有望視され、特性を良化する工夫もなされている（例え
ば、特公昭５６−２４０号公報参照）。
【０００３】以下に従来の圧電型電気音響変換器につい
て説明する。図６および図７に示すように、湾曲した振
動膜フレーム１に表側と裏側に金属電極が蒸着された高
分子圧電フィルム２を接着した振動板３を絶縁体４を介
してケース５に装着し、表側の金属電極はケース５を介
してプリント基板６の電極７を有する端子８に、裏側の
金属電極は振動膜フレーム１と背面電極９を介してプリ
ント基板６の電極１０を有する端子１１に導通させて接
続し、高分子圧電フィルム２に発生した電圧が端子８，
１１から外部に出力される構成である。
て説明する。図６および図７に示すように、湾曲した振
動膜フレーム１に表側と裏側に金属電極が蒸着された高
分子圧電フィルム２を接着した振動板３を絶縁体４を介
してケース５に装着し、表側の金属電極はケース５を介
してプリント基板６の電極７を有する端子８に、裏側の
金属電極は振動膜フレーム１と背面電極９を介してプリ
ント基板６の電極１０を有する端子１１に導通させて接
続し、高分子圧電フィルム２に発生した電圧が端子８，
１１から外部に出力される構成である。
【０００４】高分子圧電フィルム２を振動板３として電
気音響変換を行わせるには、高分子圧電フィルム２を湾
曲させる方法が最も簡単かつ信頼性が高い方法である
が、高分子圧電フィルム２の剛性が小さいため、高分子
圧電フィルム２だけでは湾曲形状を保つことは不可能で
ある。したがって、湾曲した振動膜フレーム１に高分子
圧電フィルム２を接着し、振動膜フレーム１で高分子圧
電フィルム２を引っ張ることで湾曲形状を保持させてい
る。ところが、湾曲した状態の振動膜フレーム１に高分
子圧電フィルム２を接着することは極めて困難である。
そこで図８に示すように、湾曲させる前の平面状態の振
動膜フレーム１ａに高分子圧電フィルム２を接着し、平
面状の振動膜フレーム付き高分子圧電フィルム３ａを作
成し、図９（ａ）に示すように、高分子圧電フィルム２
を上面にして、振動膜フレーム付き高分子圧電フィルム
３ａを凸状の背面電極９で突き上げ、振動膜フレーム付
き高分子圧電フィルム３ａを図９（ｂ）に示すように、
背面電極９の曲率にそって自然に湾曲させた振動板３を
形成することになる。
気音響変換を行わせるには、高分子圧電フィルム２を湾
曲させる方法が最も簡単かつ信頼性が高い方法である
が、高分子圧電フィルム２の剛性が小さいため、高分子
圧電フィルム２だけでは湾曲形状を保つことは不可能で
ある。したがって、湾曲した振動膜フレーム１に高分子
圧電フィルム２を接着し、振動膜フレーム１で高分子圧
電フィルム２を引っ張ることで湾曲形状を保持させてい
る。ところが、湾曲した状態の振動膜フレーム１に高分
子圧電フィルム２を接着することは極めて困難である。
そこで図８に示すように、湾曲させる前の平面状態の振
動膜フレーム１ａに高分子圧電フィルム２を接着し、平
面状の振動膜フレーム付き高分子圧電フィルム３ａを作
成し、図９（ａ）に示すように、高分子圧電フィルム２
を上面にして、振動膜フレーム付き高分子圧電フィルム
３ａを凸状の背面電極９で突き上げ、振動膜フレーム付
き高分子圧電フィルム３ａを図９（ｂ）に示すように、
背面電極９の曲率にそって自然に湾曲させた振動板３を
形成することになる。
【０００５】実際の電気音響変換器ではこの湾曲処理は
機器の組立と同時に行われる。すなわち、図６の２点鎖
線で示した底部５ａをかしめていないケース５に挿着し
た絶縁体４の内側に振動膜フレーム付き高分子圧電フィ
ルム３ａを落とし込み、その上から背面電極９とプリン
ト基板６を挿入し、最後に、プリント基板６に圧力をか
けながらケース５の底部５ａをかしめて組立を完了す
る。ほぼ正方形の開孔部を有する振動膜フレーム１に高
分子圧電フィルム２を張ったときは、図１０に示すよう
に、開孔部の中央部分で高分子圧電フィルム２がかなり
陥没した鞍型の形状になる。湾曲方式の振動板３を用い
た圧電型電気音響変換器では、鞍型の程度が大きいほど
感度が低下する。一方、鞍型の程度は高分子圧電フィル
ム２に加わる張力に比例するが、感度低下を抑えるため
に、張力を弱めて高分子圧電フィルム２を振動膜フレー
ム１に接着すると、組立時のわずかな歪が振動膜フレー
ム１に加わっただけでも高分子圧電フィルム２の表面に
しわが発生し、感度周波数特性が大きく乱れる。
機器の組立と同時に行われる。すなわち、図６の２点鎖
線で示した底部５ａをかしめていないケース５に挿着し
た絶縁体４の内側に振動膜フレーム付き高分子圧電フィ
ルム３ａを落とし込み、その上から背面電極９とプリン
ト基板６を挿入し、最後に、プリント基板６に圧力をか
けながらケース５の底部５ａをかしめて組立を完了す
る。ほぼ正方形の開孔部を有する振動膜フレーム１に高
分子圧電フィルム２を張ったときは、図１０に示すよう
に、開孔部の中央部分で高分子圧電フィルム２がかなり
陥没した鞍型の形状になる。湾曲方式の振動板３を用い
た圧電型電気音響変換器では、鞍型の程度が大きいほど
感度が低下する。一方、鞍型の程度は高分子圧電フィル
ム２に加わる張力に比例するが、感度低下を抑えるため
に、張力を弱めて高分子圧電フィルム２を振動膜フレー
ム１に接着すると、組立時のわずかな歪が振動膜フレー
ム１に加わっただけでも高分子圧電フィルム２の表面に
しわが発生し、感度周波数特性が大きく乱れる。
【０００６】また、高分子圧電フィルム２が一定曲率で
湾曲されていると、曲率半径で決まる共振周波数で振動
板３全体が一斉に共振し高域共振のＱ値が高くなりす
ぎ、音質が悪くなる。
湾曲されていると、曲率半径で決まる共振周波数で振動
板３全体が一斉に共振し高域共振のＱ値が高くなりす
ぎ、音質が悪くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の構
成では、感度や音質などの電気特性が低下し、かつ、不
安定となるという問題点を有していた。
成では、感度や音質などの電気特性が低下し、かつ、不
安定となるという問題点を有していた。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、感度や音質などの電気特性が良好で、かつ、安定し
た圧電型電気音響変換器を提供することを目的とする。
で、感度や音質などの電気特性が良好で、かつ、安定し
た圧電型電気音響変換器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載する圧電型電気音響変換器
は、方向を揃えて形設した複数のスリット状の開孔部を
有し、かつ、開孔部のスリットの幅方向に湾曲させた振
動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板を
備えた構成とし、請求項２記載の発明は、湾曲した振動
膜フレームに接着した高分子圧電フィルムを密着して支
持する振動膜フレームの湾曲方向と直交する方向に延び
た複数の線状突起と複数の開孔部とを形設した背面プレ
ートを有する振動板を備えた構成とし、請求項３記載の
発明は、曲率半径を連続的に変化させながら湾曲させた
振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板
を備えた構成としたものである。
に本発明の請求項１に記載する圧電型電気音響変換器
は、方向を揃えて形設した複数のスリット状の開孔部を
有し、かつ、開孔部のスリットの幅方向に湾曲させた振
動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板を
備えた構成とし、請求項２記載の発明は、湾曲した振動
膜フレームに接着した高分子圧電フィルムを密着して支
持する振動膜フレームの湾曲方向と直交する方向に延び
た複数の線状突起と複数の開孔部とを形設した背面プレ
ートを有する振動板を備えた構成とし、請求項３記載の
発明は、曲率半径を連続的に変化させながら湾曲させた
振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板
を備えた構成としたものである。
【００１０】
【作用】この構成において、張力の弱いときに発生する
高分子圧電フィルムのしわを効果的に防止し、曲率半径
を連続的に変化させた振動板に高域の共振周波数を分布
させることとなる。
高分子圧電フィルムのしわを効果的に防止し、曲率半径
を連続的に変化させた振動板に高域の共振周波数を分布
させることとなる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１２】本発明の一実施例において、前述の従来例
について説明した構成部分と同じ部分については同一符
号を付し、その説明を省略する。
について説明した構成部分と同じ部分については同一符
号を付し、その説明を省略する。
【００１３】（実施例１）以下、請求項１記載の本発明
の実施例について説明する。
の実施例について説明する。
【００１４】図１および図２に示すように、本実施例の
特徴とするところは、前述従来の構成に、従来例で説明
した振動板３を方向を揃えて形設した複数のスリット状
の開孔部１２を有し、かつ、開孔部１２のスリットの幅
方向に湾曲させた振動膜フレーム１３に高分子圧電フィ
ルム２を接着した構成の振動板１４とした点である。
特徴とするところは、前述従来の構成に、従来例で説明
した振動板３を方向を揃えて形設した複数のスリット状
の開孔部１２を有し、かつ、開孔部１２のスリットの幅
方向に湾曲させた振動膜フレーム１３に高分子圧電フィ
ルム２を接着した構成の振動板１４とした点である。
【００１５】図３に示すように、本実施例の振動膜フレ
ーム１３を使用したときのスリット状の開孔部１２での
高分子圧電フィルム２の湾曲状態は、同じ張力での従来
例の鞍型の陥没程度よりも極めて低く平板状となる。
ーム１３を使用したときのスリット状の開孔部１２での
高分子圧電フィルム２の湾曲状態は、同じ張力での従来
例の鞍型の陥没程度よりも極めて低く平板状となる。
【００１６】なお、振動板１４の形成方法や圧電型電気
音響変換器の動作は従来例で説明した形成方法や動作と
同様であるので説明は省略する。
音響変換器の動作は従来例で説明した形成方法や動作と
同様であるので説明は省略する。
【００１７】以上のように本実施例によれば、複数のス
リット状の開孔部１２を形設した振動膜フレーム１３に
高分子圧電フィルム２を接着した振動板１４を備えるこ
とにより、高分子圧電フィルム２が平板状となり鞍型に
なるのを防止できて、電気特性が安定でき、かつ、感度
を良好にすることができる。
リット状の開孔部１２を形設した振動膜フレーム１３に
高分子圧電フィルム２を接着した振動板１４を備えるこ
とにより、高分子圧電フィルム２が平板状となり鞍型に
なるのを防止できて、電気特性が安定でき、かつ、感度
を良好にすることができる。
【００１８】（実施例２）以下、請求項２記載の発明の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００１９】図４に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述の従来の構成に、従来例で説明した振動
板３を、振動膜フレーム１に接着した高分子圧電フィル
ム２を振動膜フレーム１の湾曲方向と直交する方向に延
びた複数の線状突起１５と複数の開孔部１６を形設し、
振動膜フレーム１と同じ形状に湾曲した背面プレート１
７で、高分子圧電フィルム２を密接して支持した構成の
振動板とした点である。
ところは、前述の従来の構成に、従来例で説明した振動
板３を、振動膜フレーム１に接着した高分子圧電フィル
ム２を振動膜フレーム１の湾曲方向と直交する方向に延
びた複数の線状突起１５と複数の開孔部１６を形設し、
振動膜フレーム１と同じ形状に湾曲した背面プレート１
７で、高分子圧電フィルム２を密接して支持した構成の
振動板とした点である。
【００２０】背面プレート１７の開孔部１６は、高分子
圧電フィルム２が振動したときの空気流を内部気室に逃
がすためのものである。
圧電フィルム２が振動したときの空気流を内部気室に逃
がすためのものである。
【００２１】なお、本実施例の振動板の形成方法や圧電
型電気音響変換器の動作は、従来例と同様であるので説
明は省略する。
型電気音響変換器の動作は、従来例と同様であるので説
明は省略する。
【００２２】以上のように本実施例によれば、背面プレ
ート１７に形設した線状突起１５を高分子圧電フィルム
２に接触させた構成とすることにより、高分子圧電フィ
ルム２が鞍型になるのを効果的に防止でき、安定でかつ
感度を高くできる。
ート１７に形設した線状突起１５を高分子圧電フィルム
２に接触させた構成とすることにより、高分子圧電フィ
ルム２が鞍型になるのを効果的に防止でき、安定でかつ
感度を高くできる。
【００２３】また、高分子圧電フィルム２と振動膜フレ
ーム１との接着が外周部だけとなり、容易にかつ正確に
接着できるので、前述の実施例１で生じるような振動膜
フレーム１３の中央部での接着剤のはみ出しなどによる
組立ミスを大幅に減らすことができる。さらに、高分子
圧電フィルム２と接触する線状突起１５を極めて細い形
状として接触面積を小さくすることができ、振動板とし
ての無効部分を少なくできて、感度を良好にすることが
できる。
ーム１との接着が外周部だけとなり、容易にかつ正確に
接着できるので、前述の実施例１で生じるような振動膜
フレーム１３の中央部での接着剤のはみ出しなどによる
組立ミスを大幅に減らすことができる。さらに、高分子
圧電フィルム２と接触する線状突起１５を極めて細い形
状として接触面積を小さくすることができ、振動板とし
ての無効部分を少なくできて、感度を良好にすることが
できる。
【００２４】（実施例３）以下、請求項３記載の発明の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００２５】図５に示すように、本実施例の特徴とする
ところは、前述従来の構成に、従来例で説明した振動板
３を、曲率半径を連続的に中央部にいくほど小さくした
振動膜フレーム１８に高分子圧電フィルム２を接着した
振動板１９とした点である。高分子圧電フィルム２を湾
曲させて電気音響変換を行わせる圧電型電気音響変換器
の共振周波数は、高分子圧電フィルム２の曲率半径によ
って決まり、曲率半径が小さいほど共振周波数が高くな
る。
ところは、前述従来の構成に、従来例で説明した振動板
３を、曲率半径を連続的に中央部にいくほど小さくした
振動膜フレーム１８に高分子圧電フィルム２を接着した
振動板１９とした点である。高分子圧電フィルム２を湾
曲させて電気音響変換を行わせる圧電型電気音響変換器
の共振周波数は、高分子圧電フィルム２の曲率半径によ
って決まり、曲率半径が小さいほど共振周波数が高くな
る。
【００２６】以上のように本実施例によれば、振動板１
９の曲率半径を中央部にいくほど連続的に小さくした振
動板１９を備えることにより、中央部では共振周波数が
高く、周辺部にいくほど共振周波数が低くなり、従来例
の一定曲率の振動板３に顕著に出現していた高域の共振
ピークが消失し、音質を大幅に良化できる。
９の曲率半径を中央部にいくほど連続的に小さくした振
動板１９を備えることにより、中央部では共振周波数が
高く、周辺部にいくほど共振周波数が低くなり、従来例
の一定曲率の振動板３に顕著に出現していた高域の共振
ピークが消失し、音質を大幅に良化できる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
は、方向を揃えて形設した複数のスリット状の開孔部を
有し、かつ、開孔部のスリットの幅方向に湾曲させた振
動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板を
備えた構成、または湾曲した振動膜フレームに接着した
高分子圧電フィルムを密着して支持する振動膜フレーム
の湾曲方向と直交する方向に延びた複数の線状突起と複
数の開孔部とを形設した背面プレートを有する振動板を
備えた構成、または曲率半径を連続的に変化させながら
湾曲させた振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着
した振動板を備えた構成により、感度や音質などの電気
特性が良好で、かつ、安定した優れた圧電型電気音響変
換器を実現できるものである。
は、方向を揃えて形設した複数のスリット状の開孔部を
有し、かつ、開孔部のスリットの幅方向に湾曲させた振
動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した振動板を
備えた構成、または湾曲した振動膜フレームに接着した
高分子圧電フィルムを密着して支持する振動膜フレーム
の湾曲方向と直交する方向に延びた複数の線状突起と複
数の開孔部とを形設した背面プレートを有する振動板を
備えた構成、または曲率半径を連続的に変化させながら
湾曲させた振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着
した振動板を備えた構成により、感度や音質などの電気
特性が良好で、かつ、安定した優れた圧電型電気音響変
換器を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例の圧電型電気音響変換器
の断面図
の断面図
【図２】同圧電型電気音響変換器の振動板の外観斜視図
【図３】同振動板の高分子圧電フィルムの外観斜視図
【図４】本発明の第２の実施例の圧電型電気音響変換器
の断面図
の断面図
【図５】本発明の第３の実施例の圧電型電気音響変換器
の断面図
の断面図
【図６】従来の圧電型電気音響変換器の断面図
【図７】同圧電型電気音響変換器の振動板の外観斜視図
【図８】同圧電型電気音響変換器の湾曲加工前の振動板
の外観斜視図
の外観斜視図
【図９】同圧電型電気音響変換器の振動板の湾曲加工状
態を示す断面略図
態を示す断面略図
【図１０】同振動板の高分子圧電フィルムの外観斜視図
１，１３，１８ 振動膜フレーム ２ 高分子圧電フィルム １２，１６ 開孔部 １４，１９ 振動板 １５ 線状突起 １７ 背面プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 公了 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 方向を揃えて形設した複数のスリット状
の開孔部を有し、かつ、前記開孔部のスリットの幅方向
に湾曲させた振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接
着した振動板を備えた圧電型電気音響変換器。 - 【請求項２】 湾曲した振動膜フレームと、前記振動膜
フレームに接着した高分子圧電フィルムと、前記高分子
圧電フィルムを密接して支持する前記振動膜フレームの
湾曲方向と直交する方向に延びた複数の線状突起と複数
の開孔部とを形設し前記振動膜フレームと同じ形状に湾
曲した背面プレートとで構成した振動板を備えた圧電型
電気音響変換器。 - 【請求項３】 曲率半径を連続的に変化させながら湾曲
させた振動膜フレームに高分子圧電フィルムを接着した
振動板を備えた圧電型電気音響変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149230A JPH0715798A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 圧電型電気音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149230A JPH0715798A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 圧電型電気音響変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715798A true JPH0715798A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15470719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149230A Pending JPH0715798A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 圧電型電気音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715798A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002285488A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Ishikawajima Sangyo Kikai Kk | スクリーンシリンダ |
| WO2012086125A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 発振装置および電子機器 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5149230A patent/JPH0715798A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002285488A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Ishikawajima Sangyo Kikai Kk | スクリーンシリンダ |
| WO2012086125A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 発振装置および電子機器 |
| JPWO2012086125A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2014-05-22 | Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 発振装置および電子機器 |
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