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JPH09271096A - 圧電スピーカ - Google Patents

圧電スピーカ

Info

Publication number
JPH09271096A
JPH09271096A JP8155026A JP15502696A JPH09271096A JP H09271096 A JPH09271096 A JP H09271096A JP 8155026 A JP8155026 A JP 8155026A JP 15502696 A JP15502696 A JP 15502696A JP H09271096 A JPH09271096 A JP H09271096A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
piezoelectric
piezoelectric element
piezoelectric speaker
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8155026A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeki Naito
岳樹 内藤
Koichi Iino
浩一 飯野
Ryuichi Oshima
隆一 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whitaker LLC
Original Assignee
Whitaker LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Whitaker LLC filed Critical Whitaker LLC
Priority to JP8155026A priority Critical patent/JPH09271096A/ja
Publication of JPH09271096A publication Critical patent/JPH09271096A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低周波数域でも十分な音圧が得られ、且つ特
性を正確に決定できる小型の圧電スピーカを提供するこ
と。 【解決手段】 圧電スピーカ10は圧電素子15、それ
に貼り合わされるダイアフラム16を含む発音素子11
を有する。発音素子11は薄厚の樹脂板14を介して支
持体13に支持固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子を発音源と
する圧電スピーカに関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧電スピーカの一例としてダイアフラム
と圧電素子とを貼り合わせ、圧電素子の振動により音を
出すよう構成されたものが知られている。この種の圧電
スピーカは略板状に形成されるため小型化に適してお
り、省スペースが要求される発音装置に使用される。ダ
イアフラムは通常平坦な金属板が使用され、この金属板
は外側に位置するケースに対して固定される。しかしな
がら単純な方法でケースに固定した場合には、共振周波
数等の影響により、周波数特性上特定の周波数で極大と
なってしまい、更に可聴音域の低周波数域側での特性が
良好でなく音圧が十分でないという問題が生じる。
【0003】この問題を解決すべく改良された圧電スピ
ーカが特開昭61−159899号公報並びに特開昭6
1ー208399号公報に開示される。
【0004】特開昭61ー159899号公報によれば
略円板状の圧電素子が略相似形のダイアフラムに固定さ
れ、このダイアフラムを外側のケースが支持する圧電ス
ピーカにして、圧電素子の外周位置でダイアフラム上に
突出部が形成されたものが開示される。圧電素子の外周
位置に設けられた突出部は圧電素子の有効振動帯域を広
げるように作用し、特に低周波数域の特性が改善され
る。
【0005】特開昭61ー208399号公報によれ
ば、平板状の圧電素子とダイアフラムとが貼り合わさ
れ、ダイアラムが発泡体又はゴムを介してケースに取り
付けられる圧電スピーカが開示される。この構成によっ
ても帯域が広く低周波数域の特性が改善された圧電スピ
ーカが提供される。
【0006】一方、近年発音装置自体は携帯型の小型の
ものが普及し、圧電素子の取り付けパッケージには更な
る小型化が要求される傾向にある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述の公報に記載され
る圧電スピーカは以下の問題を内包する。
【0008】前者、即ち特開昭61ー159899号公
報に開示される圧電スピーカは、低周波数域の特性を十
分に改善しようとすると、ダイアフラム上に比較的高い
突出部を形成する必要があり、従って、この圧電スピー
カを収容するケースが比較的大型のものになってしま
い、省スペースを必要とする発音装置には適さない。
【0009】後者、即ち特開昭61ー208399号公
報に開示される圧電スピーカはダイアフラムを発泡体又
はゴムを介してケースに取り付ける構成を含むが、発泡
体及びゴムは比較的薄厚にして正確な厚さに形成するこ
とは難しく、設計どおりの特性を得ることが困難であ
り、その結果複数の製品の間ではばらつきが生じ易い。
【0010】また、特に発泡体による支持では発泡体を
薄厚の板状にしてダイアフラムを周辺支持させるよう構
成したとき、その支持力は周辺にわたって均一でなくこ
れによっても製品間の特性のばらつきが生じ易い。逆に
ゴムや発泡体によりダイアフラムを支持するときに、特
性のばらつきをなくすためにゴムや発泡体を厚くするこ
とは全体のパッケージ寸法を比較的大きなものにしてし
まう。
【0011】従って本発明の目的は低周波数域の特性が
十分良好であると共に設計どおりの特性を得ることが容
易であり、更にパッケージ寸法が比較的小さく且つ発音
装置への取り付けが容易である圧電スピーカを提供する
ことである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は板状の圧電素子
と該圧電素子に貼り合わされたダイアフラムとを含む圧
電スピーカにおいて、前記ダイアフラムは薄厚の樹脂板
を介して弾性的に保持されることを特徴とする。
【0013】本発明によれば圧電スピーカは略板状の圧
電素子とそれが貼り合わされたダイアフラムとを有し、
ダイアフラムは薄厚の樹脂板を介して剛性を有するフレ
ームに一部支持又は周辺支持される。好ましくは樹脂板
はポリエステル、塩化ビニル、又は他のプラスチック材
料からなり、その板厚は50μm乃至500μm程度の
ものがよい。
【0014】更に本発明は略矩形板状の圧電素子と、該
圧電素子に貼り合わされた略矩形板状のダイアフラム
と、該ダイアフラムの対向する長辺に沿って置かれる1
対の支持体と、該1対の支持体を連結する薄厚の樹脂板
とを有する圧電スピーカを提供する。
【0015】本発明の圧電スピーカは、細長板状の圧電
素子と、圧電素子が貼り合わされるダイアフラムとを含
む。ダイアフラムの両長辺端縁は比較的剛性のある略直
線状の1対の剛性樹脂部材により夫々支持され、1対の
剛性樹脂部材は薄厚の樹脂板により相互に橋渡され結合
される。好ましくは樹脂板はポリエステル、塩化ビニ
ル、又は他のプラスチック材料よりなる。
【0016】
【発明の実施形態】以下に図面を参照して本発明の好適
実施形態となる圧電スピーカを詳細に説明する。
【0017】図1には本発明の第1の好適実施形態とな
る圧電スピーカ10を示す。図1(a)には圧電スピー
カ10の一部のみを組み立てた状態の分解斜視図が示さ
れ、図1(b)には図1(a)中の線AーAに沿う位置
での組立後の断面図が示される。
【0018】図1(a)及び(b)の如く、圧電スピー
カ10はフレーム(支持体)13、及びダンパー部材1
4を介してフレーム13に固定される略矩形の発音素子
11を含む。フレーム13はアルミニウム又はプラスチ
ック等の樹脂材料により形成される。発音素子11は略
矩形の板状のセラミック材料等で形成される圧電素子1
5及びその一側面に形成される電極17を有し、更に逆
側面に圧電素子15より大寸法のダイアフラム(振動
板)16が接着剤により固定される。ダイアフラム16
は厚さ50μm乃至200μmの42アロイ、ステンレ
ス鋼等の金属板で構成される。電極17及び電極を兼ね
るダイアフラム16には導体12が接続される。導体1
2は図示しない駆動回路等の回路装置との接続のため外
部へ延出される。即ち、回路装置からの電気信号が導体
12を介して発音素子11に伝送され、発音素子11を
振動させて音を発生させ得る。
【0019】発音素子11は図1(a)の如く矩形板状
に形成される。ダンパー部材14は発音素子11の外周
に沿って取り付けられるよう枠状に形成される。図1
(b)の如く、ダンパー部材14の内周縁部32は発音
素子11の外周縁部35と重なり接着剤により支持固定
される。
【0020】ダンパー部材14はPET、PBT等のポ
リエステル、ポリイミド及び塩化ビニル又は他のプラス
チック等の樹脂の薄板により構成される。ダンパー部材
14の板厚は好ましくは50μm乃至500μmとす
る。ダンパー部材14の外周縁部33は図1(b)の如
くフレーム13に形成されたチャンネル39内に嵌入さ
れ、接着剤により固定される。
【0021】図示しない回路装置からの電気信号導体1
2を介して発音素子11に提供されるとき、発音素子1
1に含まれる圧電素子15が振動して音を発生するが、
薄厚の板状ダンパー部材14は発音素子11が本来有す
る共振周波数を低くして且つ低周波数域での発生音の音
圧を上げると共に、板厚が薄いので全体のパッケージを
小さくすることができる。
【0022】図2には本発明の第2の好適実施形態とな
る圧電スピーカ110を示す。(a)は分解斜視図
(b)には平面図、及び(c)には(b)中の線BーB
に沿う断面図が夫々示される。
【0023】図2(a)によれば圧電スピーカ110は
回路装置との接続のための導体112が延出される発音
素子111、モールド形成される支持体113及び樹脂
製のダンパー部材114により構成される。図2(c)
に示す如く発音素子111は板状の圧電素子115、そ
の両面に形成される電極117及び一面側の電極117
と対面されて接着剤により貼り合わされた金属板製ダイ
アフラム116を含む。ダイアフラム116及び圧電素
子115は略矩形の板状をなし、圧電素子115より大
寸法に形成される。また導体112は長さ方向の一端縁
より延出する。
【0024】ダイアフラム116の長辺を構成する側端
部121は支持体113に形成される溝139内に嵌入
されて接着剤により固定されるか、又は支持体113と
の一体的なモールドにより固定される。このとき圧電素
子115の端縁122は支持体113と当接されるか、
又は支持体113との間に若干の空間をおいて配置され
る。
【0025】支持体113のダイアフラム116を支持
する側と逆側にはダンパー部材114が接着固定され
る。ダンパー部材114は図2(a)の如く、底壁11
8及び両側壁119からなり、その断面は図2(c)の
如く略コの字状をなし支持体113は両側壁119の内
面141に接着される(図2(b)参照)。圧電素子1
15と底壁118との間には空間が形成される。
【0026】発音素子111及びダンパー部材114を
構成する各部材の材料並びに厚み寸法は第1の好適実施
形態で示したものと同様とする。
【0027】この圧電素子110を筐体等に取り付ける
ため、図2(a)中の、樹脂製の支持体113の端縁1
06a又は106bを長さ方向に延長してこの延長位置
に取付手段を構成するか、又は筐体と一体にして支持体
113を形成するか、或いはダンパー部材114の端縁
105a、105bを長さ方向に延長してこの延長位置
に取付手段を構成する。
【0028】本好適実施形態では第1の好適実施形態と
同様に、回路装置からの電気信号が導体112を介して
発音素子に提供されたとき発音素子が振動して音が発生
するが、ダンパー部材114は発音素子111が本来有
する共振周波数を低くして且つ低周波数域側での発生音
の音圧を上げるよう作用する。
【0029】第1及び第2の好適実施形態において、共
振周波数の制御も可能となる。即ちダンパー部材14、
114の寸法を制御することで所望の共振周波数を得る
ことができる。例えば第2の好適実施形態で図2(c)
に示される一側の支持体113から他側の支持体113
までのダンパー部材114の断面におけるパス長を長く
することで共振周波数をより低い側にシフトすることが
できる。
【0030】以上の如く本発明の好適実施形態を示した
がこれは本発明を制限するものではなく当業者により更
に様々な変形、変更が可能となる。
【0031】
【実施例1】図1の構成による実施例を以下に示す。フ
レーム13をプラスチック樹脂により構成し、これにプ
ラスチック製の厚さ260μmのダンパー部材14を介
して発音素子11を取り付けた。支持固定は接着材によ
り行った。発音素子11は厚さ100μmのPZT系セ
ラミック圧電素子15、その一側両面に銀ペーストによ
り形成した電極17及び逆側面に固定される厚さ100
μmの42アロイからなるダイアフラム16から構成し
た。
【0032】以上の構成による圧電スピーカの周波数特
性を比較例と共に図3に示す。図3(a)は発音素子の
長辺を固定支持して測定した場合の周波数特性であり、
その1つの共振周波数fr1は約2200Hzである。
図3(a)によれば1kHz位での音圧は低く実用的で
はない。
【0033】図3(b)には実施例1による圧電スピー
カの周波数特性が示される。この場合の周波数特性によ
れば、共振周波数の1つFr1は約850Hzとなり、
発音素子11を直接フレーム13に固定したときの共振
周波数fr1に比べて低域側に移っていることが確認さ
れ、加えて低周波数域側の広い領域で比較的高い音圧が
得られた。
【0034】
【実施例2】図2の構成による実施例を以下に示す。発
音素子111は厚さ100μmのPZT系セラミック圧
電素子115、その両面に銀ペーストにより形成した電
極117、及び一面側の電極17に対面して接着剤によ
り固定される厚さ100μmの42アロイからなるダイ
アフラム116から構成した。
【0035】支持体113は樹脂により一体的に形成
し、これに発音素子111のダイアフラム116を溝1
39に嵌入させて接着剤により固定された。その後ダン
パー部材114の内面141に支持体113を接着剤に
より固定した。ダンパー部材114はPETフィルムに
より形成し、その厚みを250μmとした。
【0036】以上の構成による圧電スピーカの周波数特
性を比較例と共に図4に示す。図4(a)は略矩形の板
状の発音素子111の長辺を遊動的に保持して測定した
場合の周波数特性であり、その1つの共振周波数fr2
は約1300Hzである。図4(a)によれば1kHz
位での音圧は低く実用的でない。これに対し図4(b)
には実施例2で示す圧電スピーカの周波数特性が示され
る、この場合fr2に対応する共振周波数Fr2は約8
70Hzである。また、周波数特性上現れるピークも鋭
いものではなくブロードなものとなっており約400H
z乃至1kHzの低周波数域で音圧を上げることができ
た。
【0037】
【発明の効果】本発明の圧電スピーカによれば低周波数
域でも十分な音圧を得ることができる実用的なスピーカ
が提供されると共にダンパー部材として樹脂製の薄板を
使用するのでパッケージを十分小型化でき、筐体への取
り付けも容易に行うことができる。
【0038】特に本発明の圧電スピーカによればダンパ
ー部材として使用される樹脂板厚を成形の際に正確に決
定することができるので製品間の特性のばらつきも少な
い。
【0039】更に本発明の圧電スピーカは比較的容易に
且つ安価に組立製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の好適実施形態となる圧電ス
ピーカを示す図で(a)は分解斜視図、及び(b)は
(a)中の線AーAに沿う組立時の断面図。
【図2】 本発明の第2の好適実施形態となる圧電ス
ピーカを示す図で(a)は分解斜視図、(b)は平面図
(c)は(b)中の線BーBに沿う断面図。
【図3】 本発明の実施例1で示す圧電スピーカの周
波数特性を比較例のそれと共に示す図で(a)は比較例
の特性を示す図、及び(b)は実施例の特性を示す図。
【図4】 本発明の実施例2で示す圧電スピーカの周
波数特性を比較例のそれと共に示す図で(a)は比較例
の特性を示す図、及び(b)は実施例2の圧電スピーカ
の特性を示す図。
【符号の説明】
13 支持体 14 樹脂板(ダンパー部材) 15 圧電素子 16 ダイアフラム(振動板)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 浩一 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 か ながわサイエンスパーク C棟 8階 ア ンプ・テクノロジー・ジャパン株式会社内 (72)発明者 大島 隆一 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 か ながわサイエンスパーク C棟 8階 ア ンプ・テクノロジー・ジャパン株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状の圧電素子と、該圧電素子に貼り合
    わされたダイアフラムとを含む圧電スピーカにおいて、 前記ダイアフラムは薄厚の樹脂板を介して弾性的に保持
    されることを特徴とする圧電スピーカ。
  2. 【請求項2】 略矩形板状の圧電素子と、 該圧電素子に貼り合わされた略矩形板状のダイアフラム
    と、 該ダイアフラムの対向する長辺に沿って置かれる1対の
    支持体と、 該1対の支持体を連結する薄厚の樹脂板とを有する圧電
    スピーカ。
JP8155026A 1996-03-28 1996-03-28 圧電スピーカ Pending JPH09271096A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8155026A JPH09271096A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 圧電スピーカ

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