JPS6237600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧電素子の屈曲運動に依つて振動板を
駆動せしめる圧電型スピーカに関する。

第１図に従来の圧電型スピーカを示す。同図の
圧電型スピーカは、円板状の圧電素子１の上面中
央部にコーン状の振動板２の頂部を接着結合し、
この圧電素子の裏面をモルトプレーン等の柔軟性
物質３を介してフレーム４の底部に柔軟に保持せ
しめたものである。

斯る従来構造に依れば、圧電素子の屈曲力は、
その中央部から振動板２の頂部にのみ伝達される
事になる。

しかしながら、この圧電素子１は、圧電磁器と
黄銅板との貼合せからなる構造上の制約から、そ
の最大屈曲量に制約があり、従つて、振動板２の
最大振巾量にも制限があつた。

この為、従来の圧電型スピーカは第２図の振動
板の振巾と再生周波数との関係曲線図から明らか
な如く、大振巾を必要とする低音域は再生され
ず、音声帯域（300Hz〜3000Hz）を含む中音域で
さえ、充分な音圧を得る事ができなかつたので、
もつぱら、高音域再生用スピーカとしてのみ用い
られていた。

本発明は斯る実情に鑑みてなされたものであり
振動板の振巾の拡大を計り、再生周波数の中低音
域の音圧を拡大せしめた圧電型スピーカを提供す
るものである。

第３図に本発明の圧電型スピーカの一実施例を
示す。尚、同図ａはその正面図、及び同図ｂはそ
の断面図である。これ等の図に於いて、４は正12
角形の振動板であり、その中心から周辺の12頂点
を結ぶ12本の中心線を陵線部５，５…として交互
に折り返してなる波打ち形状を有している。尚、
この振動板４の素材としては、ポリエステルフイ
ルム等のプラスチツクシート、アルミニウム等の
金属薄板、及びバルブ紙が用いられる。６，７は
該振動板４の上面側及び下面側に夫々同心的に配
置された円板状の第１及び第２の圧電素子であ
り、これ等両圧電素子６，７の直径は上記振動板
４の径の約1/3となつている。この第１の圧電素
子６の中央部と、上記振動板４の中央部と、が第
１のスペーサ８に依つて連結され、該素子６の周
辺部と、振動板４の上方に突出した６本の陵線部
５…の中心部からほぼ1/3の箇所と、が６本の第
１のステー９…に依つて連結されている。さら
に、第２の圧電素子７も同様に、スペーサ１０に
依つてその中央部が振動板４の中央部に連結さ
れ、６本のステー１１…に依つてその周辺部が振
動板４の下方に突出した６本の陵線部５…に連結
されている。１２はフレームであり、上記振動板
４、両圧電素子６，７、及びスペーサ８，１０、
ステー９…１１…からなる振動系が収納され、第
２の圧電素子７の下面中央部とこのフレーム１２
の底部中央部とが第３のスペーサ１３に依つて連
結されている。

斯る構成の本発明の圧電型スピーカの動作を第
４図に基づいて詳述する。

第４図ａは両圧電素子６，７が共に上方向に凹
型屈曲する様に一定電圧を印加した場合を示して
おり、同図ｂは同図ａの場合とは逆に両圧電素子
６，７が共に下方向に凹型屈曲する場合を示して
いる。これ等の図から明らかな如く、スペーサ
８，１０に依つて、両圧電素子６，７の中央部と
連結された振動板４の中央部が支点となり、12本
のステー９…１１…に依つて、両圧電素子６，７
の周辺部と連結された振動板４の陵線部５の中心
から約1/3の箇所が作用点となるので、振動板４
の周辺部の変位ｘは、両圧電素子６，７の周辺部
の変位が約３倍に拡大されたものとなる。

第５図に振動板４の下面側にのみ一枚の圧電素
子７′を配置した場合を例に挙げ、振動板４自体
の動作を述べる。同図ｂに示す如く圧電素子７′
が屈曲している状態では、振動板４の各陵線部５
…での折り返し角α′は、同図ａに示す如く圧電
素子７′が屈曲しない状態でその折り返し角αよ
りも小さくなる。従つて、同図ｂの場合、即ち、
第４図ａに相当し、前述した如く振動板４が圧電
素子７′の屈曲運動を拡大して上方に凹型屈曲す
る場合、この振動板４自体も接線方向に波打ち運
動するので、上方に突出した陵線部５…が上方に
押し出され、この上方の陵線部５付近での振巾
は、更に拡大される事になる。

第６図に第３図の本発明の圧電型スピーカの再
生周波数特性を実線で示し、第１図の従来スピー
カのそれを破線で示す。尚、ここで用いられた各
圧電素子１，６，７の直径は共に21mm、その共振
周波数は3.8KHzを静電容量は90nFであり、各振
動板２，４の外径は共にほぼ50mmであつた。同図
に依れば、本発明圧電型スピーカは、従来スピー
カの最低共振周波部が4KHzであつたのに対し
て、これを500Hzまで低音域に移行せしめている
事がわかる。

第７図に本発明の圧電型スピーカの他の実施例
を示す。同図の実施例が第５図の実施例と異なる
所は、ステー９…を用いず、圧電素子７′の周辺
部を振動板４の下方の陵線部５…に直接接着結合
した点にあるが、第５図の実施例と同様に動作す
るものである。

第８図に本発明の圧電型スピーカのさらに他の
実施例を示す。同図の実施例の場合、振動板４の
下面側に振動板４に近い方から直径の小さい順に
３枚の圧電素子７１，７２，７３が同心的に配置
されている。そして、夫々の圧電素子７１，７
２，７３の中央部と上記振動板４の中央部とをス
ペーサ１０１，１０２，１０３に依つて連結する
と共に、夫々の圧電素子７１，７２，７３の周辺
部と上記振動板４の下方の陵線部５…とを夫々ス
テー１１１…，１１２…，１１３…に依つて連結
したものであり、最下層の圧電素子７３の裏面の
中央部がスペーサ１３に依つて固定されている。

斯る構成に依れば、振動板４は直径の異なる、
即ち共振周波数の異なる三枚の圧電素子７１，７
２，７３の屈曲運動を拡大して振動する事にな
り、振動板４の振動力が増強されると共に周波数
帯域が拡大される。

本発明の圧電型スピーカは以上の説明から明ら
かな如く、中心部から放射状に折り返してなる複
数の陵線部を有する振動板を備え、該振動板の中
心部と円板状の圧電素子の中心部とをスペーサに
依つて結合すると共に、振動板の夫々の陵線部と
圧電素子の周辺部とを連結したものであるので、
振動板を圧電素子の屈曲変位量を拡大した変位量
にて振動せしめる事ができ、その結果中音域の音
圧の向上が計れ、特に音声発生用のスピーカとし
ての使用が可能となる。

また、本発明は振動板の両側面に夫々圧電素子
を設けたものであるので、２枚の圧電素子に依つ
て相補的に振動板を振動せしめる事ができ、振動
力の増強が計れる。

さらに、本発明スピーカは振動板の片面側に直
径の異なる適数枚の圧電素子を同心的に配置した
ものであるので、これ等共振用周波数の異なる圧
電素子に依つて振動板を振動せしめる事ができ、
振動力の増強が計れるばかりか、再生周波数帯域
の拡大が望める。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電型スピーカの断面図、第２
図は振動板の振巾と再生周波数との関係曲線図、
第３図ａ，ｂは本発明の圧電型スピーカの一実施
例の平面図及び縦断面図、第４図は本発明圧電型
スピーカの動作を示す模式図、第５図ａ，ｂは
夫々本発明圧電型スピーカの振動系の側面図、第
６図は再生周波数特性曲線図、第７図、及び第８
図は夫々本発明圧電型スピータの異なる実施例の
断面図及び側面図、である。 １，６，７，７′，７１，７２，７３…圧電素
子、２，４…振動板、５…陵線部、８，１０，１
３，１０１，１０２，１０３…スペーサ、９，１
１，１１１，１１２，１１３…ステー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心部から放射状に折り返してなる複数の陵
   線部を有する振動板を備え、該振動板の中心部と
   円板状の圧電素子の中心部とをスペーサに依つて
   結合すると共に、振動板の夫々の陵線部と圧電素
   子の周辺部とを連結し、上記圧電素子の屈曲運動
   に依つて上記振動板を駆動せしめる事を特徴とし
   た圧電型スピーカ。 ２ 上記振動板の夫々の陵線部と上記圧電素子の
   周辺部とを複数のステーに依つて連結した特許請
   求の範囲第１項記載の圧電型スピーカ。 ３ 上記振動板の両面側に夫々上記圧電素子を設
   け、これ等両圧電素子を相補的に屈曲運動せしめ
   る特許請求の範囲第１項、又は第２項記載の圧電
   型スピーカ。 ４ 上記振動板の片面側に直径の異なる適数枚の
   上記圧電素子を同心的に配置し、これ等圧電素子
   を同方向に屈曲運動せしめる特許請求の範囲第１
   項、又は第２項記載の圧電型スピーカ。