JPS5850080B2 - 圧電スピ−カ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧電スピーカーに関するものである。

従来より、圧電素子単体またはたとえばステンレス板、
黄銅板、リン青銅板、プラスチックフィルムなどで構成
した振動板に圧電素子を貼着したも、の（以下これらを
総称して圧電振動子という。

）を音源として利用した圧電スピーカーがある。

従来の圧電スピーカーは、低周波の音を得ることが難か
しいために、専ら高音用スピーカーとして利用されてい
るにすぎなかった。

本発明の目的は低周波の音を得て、音域の広い圧電スピ
ーカーを提供することにある。

以下本発明の一実施例を図面について説明する。

第１図において、圧電振動子１は振動板２を挾んで上下
両面に圧電素子３，４を貼着して形成しである。

振動板２は筒状のケース５の内面上限に設けた段部５ａ
に載置固着しである。

ケース５の上部は拡開して延伸しており、コーン支持部
５ｂとなっている。

音響発生部材の一例としてのコーン６はその下端部６ａ
が振動子１の上面の所定位置に接着してあり、コーンの
上端部はコーン支持部５ｂの上端部に固着しである。

７は負荷質量であって、これを均等に懸架支持する複数
たとえば３個のバネ材８・・・・・・・・・の一端が質
量の外周面に固着してあり、その他端はケース５の下部
周辺に固着しである。

バネ材８・・・・・・・・・はコイルスプリングに限ら
れることはなく、布またはゴム製の弾性部材などであっ
てもよい。

負荷質量７の上面のほぼ中心部に連結部材９が連結して
あり、この連結部材の上面は圧電振動子１の下面のほぼ
中心部に結合されている。

圧電振動子１は連結部材９による中心支持であるので、
中心支持相当円板となっており、コーン６の下端部６ａ
は圧電振動子の振動運動における節の近傍に対接するよ
うに構成するのが望ましい。

第２図示の例は、音響発生部材としてバッフルボード１
０を用いたものであって、たとえば発泡性スチロール板
、ハニカム構造板など、軽量で剛性があり、コーンの作
用をして振動伝達効率が良く、振動を増幅するものであ
る。

バッフルボード１０はその外周でケース１１にて保持さ
れており、このケースは木材や金属などで形成し、バッ
フルボードよりも重量を重く設定しである。

バッフルボード１０の中央部には穴部１０ａが設けであ
る。

穴部１０ａ内に上記と同様な構成の圧電振動子１が穴部
の上限に設けた段部１０ｂ上に固着してあり、ケース１
１の下部に負荷質量７を均等に懸架支持するバネ材８・
・・・・・・・・の他端が固着しである。

同一符号を付したその他の構成部分は第１図示の例と同
じである。

なお図示されていないが、圧電素子３，４には駆動電極
が形成してあり、この電極に接続されたリード線に駆動
信号が供給されることにより、圧電振動子１が振動する
ものである。

一般に振動板の共振周波数ｆは、その支持方法により変
化する。

いまＱをヤング率、σをポアソン比、ρを密度、ｔを板
厚、Ｒを固定境界迄の板の半径とするとき、金属振動板
のみの共振周波数は、 （１）円周固定円板の場合は （２）自由円板の場合は （３）中心支持円板の場合は である。

このように周波数はｆｌ〉ｆ２〉ｆ３となっており、中
心支持のものは筒周支持のものの半分以下の低周波数と
なっている。

圧電振動子１は連結部材９による中心支持相当円板とな
っているので、その周波数は上記（３）の式により算出
される値に近似することにより、低周波の音を得るのに
有利である。

圧電振動子１の低周波数の振動振幅は、コーン６または
バッフルボード１０に伝達され、全体が振動して音が発
生する。

振動子１が周辺支持構造となっていても、負荷質量７の
設置効果により中心支持相当とするためには、この負荷
質量は振動子に比して約５倍以上の重さを有するように
設定しておくのが望ましい。

以上のごとく構成した本発明に係る圧電スピーカーによ
れば、圧電振動子のほぼ中心部を、バネ材を介して懸架
支持した大きな質量に連結部材を介して結合することに
より、この圧電振動子を中心支持相当の振動子に近づけ
ることができ、したがって中心支持に相当する振動子と
しての作用が強く現われやすくなり、それだけ低周波数
の音が得られやすく、また音響発生部材の特性も手伝っ
て容易にその応答周波数帯域を低周波帯にまで広げるこ
とができ、高性能の平面パネルスピーカーまたは超薄形
スピーカーが簡単に製造でき、また効率よく駆動できる
とともに十分な音量と良好な音質が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は他
の例の縦断面図である。 １・・・・・・圧電振動子、６・・・・・・コーン、７
・・・・・・負荷質量、８・・・・・・バネ材、９・・
・・・・連結部材、１０・・・・・・バッフルボード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音源としての圧電振動子と、この圧電振動子に対し
   てそのほぼ中央で連結された連結部材と、この連結部材
   に固着された負荷質量部材と、この負荷質量部材を懸架
   支持するバネ材と、上記圧電振動子の振動振幅が伝播さ
   れる音響発生部材とで構成した圧電スピーカー。