JP2011228881A - Electric sound converter and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機等の電子機器に搭載可能な、広指向性且つ大音圧レベルの小型の電気音響変換器、および電気音響変換器を搭載する電子機器に関するものである。 The present invention relates to a small electroacoustic transducer having a wide directivity and a high sound pressure level that can be mounted on an electronic device such as a mobile phone, and an electronic device including the electroacoustic transducer.
携帯電話機の高機能化に伴い、AV(Audio/Visual)機能を訴求した機種が活発に開発されてきている。また、携帯電話機の小型化が進んでいる。そして、AV機能の高度化に伴って、動画再生などのアプリケーションの要求が高くなり、音響部品としては、大音量且つ広指向性の小型の電気音響変換器が必要とされている。 With the advancement of the functionality of mobile phones, models that appeal AV (Audio / Visual) functions have been actively developed. In addition, miniaturization of mobile phones is progressing. With the advancement of AV functions, the demand for applications such as moving image playback is increased, and a small electroacoustic transducer having a large volume and wide directivity is required as an acoustic component.
電気音響変換器を大音量化する技術としては、特許文献1に開示されるように、複数個の動電型スピーカを配置する技術がある。しかしながら、特許文献1に開示された技術では、複数個の動電型スピーカを配置するため、電気音響変換器のサイズが著しく増加するので、携帯電話機などの電子機器への搭載には適していない。
特許文献2には、メインスピーカとマイクとを同一平面に配置し、マイクで収音をしないときにはマイクをスピーカとして使用し、マイクから発する音とメインスピーカから発する音との干渉により音を増幅させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献2に開示された技術では、マイクから発する音圧がメインスピーカから発生する音圧に比べて僅少であるため、大音量の再生が不十分という問題点があった。
As a technique for increasing the volume of an electroacoustic transducer, there is a technique for arranging a plurality of electrodynamic speakers as disclosed in Patent Document 1. However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since a plurality of electrodynamic speakers are arranged, the size of the electroacoustic transducer is remarkably increased, so that it is not suitable for mounting on an electronic device such as a mobile phone. .
In
一方、電気音響変換器の広指向性を達成する技術として、特許文献3に開示されるように、複数個の動電型スピーカを多面的に配置する技術がある。しかしながら、特許文献3に開示された技術では、特許文献1に開示された技術と同様に複数個の動電型スピーカを配置するため、電気音響変換器のサイズが著しく増加するので、携帯電話機などの電子機器への搭載には適していない。
一方、特許文献4には、湾曲面を有する圧電フィルム振動板を用いる技術が開示されている。特許文献4によれば、圧電フィルム振動板を用いることにより、高音圧レベルおよび広帯域の再生が可能であるとしている。
On the other hand, as a technique for achieving the wide directivity of the electroacoustic transducer, there is a technique in which a plurality of electrodynamic speakers are arranged in a multifaceted manner as disclosed in Patent Document 3. However, in the technique disclosed in Patent Document 3, since a plurality of electrodynamic speakers are arranged in the same manner as the technique disclosed in Patent Document 1, the size of the electroacoustic transducer is remarkably increased. It is not suitable for mounting on electronic equipment.
On the other hand, Patent Document 4 discloses a technique using a piezoelectric film diaphragm having a curved surface. According to Patent Document 4, it is said that reproduction of a high sound pressure level and a wide band is possible by using a piezoelectric film diaphragm.
以上のように、特許文献1、特許文献3に開示された複数個の動電型スピーカを配置する技術では、電気音響変換器のサイズが増加するという問題点があった。
また、特許文献2に開示された技術では、音圧レベルが不十分という問題点があった。
一方、特許文献4に開示された技術では、高音圧レベルを得るために湾曲面を有する圧電フィルム振動板を用いているので、電気音響変換器のサイズが増加するという問題点があった。特に、携帯電話機などの小型の電子機器では、縦横の大きさと厚さの制限が厳しいため、特許文献4に開示されたような湾曲面を有する圧電フィルム振動板を搭載できない可能性があった。
As described above, the technique of disposing a plurality of electrodynamic speakers disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 3 has a problem that the size of the electroacoustic transducer increases.
Further, the technique disclosed in
On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 4 has a problem in that the size of the electroacoustic transducer increases because a piezoelectric film diaphragm having a curved surface is used to obtain a high sound pressure level. In particular, in a small electronic device such as a mobile phone, since the vertical and horizontal sizes and thickness are severely limited, there is a possibility that the piezoelectric film diaphragm having a curved surface as disclosed in Patent Document 4 cannot be mounted.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、広指向性且つ大音圧レベルで、携帯電話機などの電子機器への搭載に適した小型の電気音響変換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to provide a small electroacoustic transducer having a wide directivity and a high sound pressure level and suitable for mounting on an electronic device such as a mobile phone. And
本発明の電気音響変換器は、電界の状態に応じて振動する圧電フィルムの両面に電極を形成した圧電フィルム振動板を複数備え、この複数の圧電フィルム振動板を多面体状に配置したことを特徴とするものである。 The electroacoustic transducer of the present invention includes a plurality of piezoelectric film diaphragms in which electrodes are formed on both surfaces of a piezoelectric film that vibrates according to the state of an electric field, and the plurality of piezoelectric film diaphragms are arranged in a polyhedral shape. It is what.
本発明によれば、複数の圧電フィルム振動板を多面体状に配置し、複数面から音波を放射することで、広指向性且つ大音圧レベルで小型の電気音響変換器を実現することができる。多面体状に配置された圧電フィルム振動板は、電極に電圧を印加することで放射面が振動する。本発明では、圧電フィルム振動板を使用しているため、変換器の機械品質係数(Qm)が減少し、音圧周波数特性の平坦化が可能となる。本発明の電気音響変換器では、圧電フィルム振動板を使用しているため、従来の動電型スピーカに比べて、磁石などの部品が不必要で小型化を促進できる。また、本発明では、従来の電気音響変換器のように湾曲面を有する圧電フィルム振動板を用いる必要がなく、多面体形状の電子機器の筐体をフレームとして、フレームの各面に平板状の圧電フィルム振動板を配置すればよいので、携帯電話機などの小型の電子機器への搭載に好適である。また、本発明の電気音響変換器は、製造性に優れ、落下時の衝撃安定性も高いので、携帯電話機などの小型の電子機器への搭載に好適である。 According to the present invention, it is possible to realize a small electroacoustic transducer with wide directivity and high sound pressure level by arranging a plurality of piezoelectric film diaphragms in a polyhedral shape and emitting sound waves from the plurality of surfaces. . In the piezoelectric film diaphragm arranged in a polyhedral shape, the radiation surface vibrates by applying a voltage to the electrodes. In the present invention, since the piezoelectric film diaphragm is used, the mechanical quality factor (Qm) of the transducer is reduced, and the sound pressure frequency characteristics can be flattened. In the electroacoustic transducer of the present invention, since a piezoelectric film diaphragm is used, parts such as magnets are unnecessary and the miniaturization can be promoted as compared with a conventional electrodynamic speaker. Further, in the present invention, unlike the conventional electroacoustic transducer, it is not necessary to use a piezoelectric film diaphragm having a curved surface, and a casing of a polyhedral electronic device is used as a frame, and a plate-like piezoelectric element is formed on each surface of the frame. Since a film diaphragm should just be arrange | positioned, it is suitable for mounting to small electronic devices, such as a mobile telephone. In addition, the electroacoustic transducer of the present invention is excellent in manufacturability and has high impact stability when dropped, and thus is suitable for mounting on a small electronic device such as a mobile phone.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る電気音響変換器の外観図である。
本実施の形態の電気音響変換器100は、図1に示すように、電圧の印加によって振動する複数の圧電フィルム振動板1と、圧電フィルム振動板1を固定するフレーム2と、圧電フィルム振動板1に電圧を供給する配線3a,3bと、端子4a,4bとから構成される。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of an electroacoustic transducer according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, an
図2は圧電フィルム振動板1の構造を示す断面図である。圧電フィルム振動板1は、図2に示すように圧電フィルム10の主面の各々に上部電極層11、下部電極層12を形成したものである。
圧電フィルム10は、圧電特性を有する高分子材料からなる。圧電フィルム10に電気信号を与えると圧電効果によって振動が発生し、音波を生じさせることができる。圧電フィルム10の材質は、圧電効果を有する高分子材料であれば特に限定されないが、たとえばポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが挙げられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the piezoelectric film diaphragm 1. The piezoelectric film diaphragm 1 is formed by forming an upper electrode layer 11 and a lower electrode layer 12 on each main surface of a piezoelectric film 10 as shown in FIG.
The piezoelectric film 10 is made of a polymer material having piezoelectric characteristics. When an electric signal is applied to the piezoelectric film 10, vibration is generated by the piezoelectric effect, and a sound wave can be generated. The material of the piezoelectric film 10 is not particularly limited as long as it is a polymer material having a piezoelectric effect, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVDF).
上部電極層11および下部電極層12の材質としては、金属などの導電性材料を使用できるが、好ましくは銀ペースト(銀、銀−パラジウム)が使用できる。上部電極層11および下部電極層12の厚さは、5μmから300μmが最適である。上部電極層11および下部電極層12の厚さが5μm未満では、膜厚が薄いために製造上で面内に膜厚のバラツキが生じ、電極材料として十分な機能を得ることができない。一方、上部電極層11および下部電極層12の厚さが300μmを超えた場合、上部電極層11および下部電極層12が圧電フィルム10の動きを拘束するので、圧電フィルム10の振幅を減衰させてしまうことになる。
なお、本実施の形態では、図3に示すように音響放射面(図3上面)側の上部電極層11を正極(+)、反対側の下部電極層12を負極(−)とし、分極方向は負極から正極に向かって形成される。
As a material of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12, a conductive material such as a metal can be used, but a silver paste (silver, silver-palladium) is preferably used. The thickness of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 is optimally 5 μm to 300 μm. If the thickness of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 is less than 5 μm, since the film thickness is thin, the film thickness varies in the production process, and a sufficient function as an electrode material cannot be obtained. On the other hand, when the thickness of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 exceeds 300 μm, the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 restrain the movement of the piezoelectric film 10, so that the amplitude of the piezoelectric film 10 is attenuated. Will end up.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the upper electrode layer 11 on the acoustic radiation surface (upper surface in FIG. 3) side is the positive electrode (+), the lower electrode layer 12 on the opposite side is the negative electrode (−), and the polarization direction Is formed from the negative electrode toward the positive electrode.
以下に、圧電フィルム振動板1の振動発生のメカニズムを説明する。本実施の形態の圧電フィルム振動板1では、1対の上部電極層11と下部電極層12に電気信号を入力することで圧電フィルム10に振動が発生する。圧電材料は、圧力を加えることで生じる歪で電圧が発生する効果、すなわち圧電効果を有している。圧電効果は可逆的な現象であるため、圧電材料に電圧を印加すると歪が発生する。圧電効果は、図4に示す圧電材料の固体結晶イオン配置に起因するもので、原子上格子状の結晶中に配置されたイオンの位置ずれが、圧力を加えることで大きくなり、結晶の一方の端がプラスを帯び結晶のもう一方の端がマイナスを帯びる現象、すなわち電気分極を発生し、電圧が発生するものである。図4における40はBa2+,Pb2+,La3+などのイオン、41はTi4+,Zr4+などのイオン、42は酸素イオンである。なお、圧電効果は上記のように可逆的に発生するため、圧電材料に電圧を加えると伸縮運動が生じ、振動を発生する効果を持つ。本実施の形態の電気音響変換器100は、この圧電効果を利用して圧電フィルム10に振動を発生させ、音波を発生させるものである。
Below, the mechanism of vibration generation of the piezoelectric film diaphragm 1 will be described. In the piezoelectric film diaphragm 1 of the present embodiment, vibration is generated in the piezoelectric film 10 by inputting an electric signal to the pair of upper electrode layer 11 and lower electrode layer 12. The piezoelectric material has an effect that a voltage is generated by strain generated by applying pressure, that is, a piezoelectric effect. Since the piezoelectric effect is a reversible phenomenon, distortion occurs when a voltage is applied to the piezoelectric material. The piezoelectric effect is caused by the solid crystal ion arrangement of the piezoelectric material shown in FIG. 4, and the displacement of the ions arranged in the atomic lattice crystal is increased by applying pressure. A phenomenon in which one end is positive and the other end of the crystal is negative, that is, electric polarization occurs, and a voltage is generated. In FIG. 4, 40 is an ion such as Ba 2+ , Pb 2+ , La 3+ , 41 is an ion such as Ti 4+ , Zr 4+ , and 42 is an oxygen ion. In addition, since the piezoelectric effect is generated reversibly as described above, when voltage is applied to the piezoelectric material, an expansion / contraction motion is generated and vibration is generated. The
本実施の形態では、圧電フィルム振動板1は、フレーム2に固定される。フレーム2は、複数の面を持つ多面体の形状、例えば正5角形が12面配置される正12面体の形状を有する。この正12面体の各面に圧電フィルム振動板1が配置されている。フレーム2の各面には、図5(A)に示すように開口部20が形成されており、フレーム2の開口部20の周辺部には、圧電フィルム振動板1を取り付けるための凹み21が形成されている。圧電フィルム振動板1は、図5(B)に示すようにフレーム2の開口部20に嵌挿され、圧電フィルム振動板1の縁がフレーム2の凹み21に接着される。これにより、圧電フィルム振動板1の縁は、位置ずれを起こさないようにフレーム2に固定される。
In the present embodiment, the piezoelectric film diaphragm 1 is fixed to the
従来の圧電セラミックスで振動板を構成する場合、圧電セラミックスが脆性材料であるため、貼り付け作業などで破損が発生し易く組み立てが困難である。圧電セラミックスが破損しやすいことから製造コストも増加する。さらに、圧電セラミックスが破損し易いため、使用場所も限定されてしまうという問題点があった。これに対して、圧電フィルム10は樹脂材料で出来ているため、落下時の衝撃を吸収することができ、電気音響変換器100の落下強度も向上させることができる。また、圧電フィルム10は、樹脂材料であるため、加工性がよく任意の形状に加工が可能である。
When the diaphragm is constituted by conventional piezoelectric ceramics, since the piezoelectric ceramics is a brittle material, damage is likely to occur during the pasting operation and the assembly is difficult. Manufacturing costs also increase because the piezoelectric ceramics are easily damaged. Furthermore, since piezoelectric ceramics are easily damaged, there is a problem that the place of use is limited. On the other hand, since the piezoelectric film 10 is made of a resin material, it can absorb an impact at the time of dropping, and the drop strength of the
本実施の形態の電気音響変換器100で使用するフレーム2の材質は、金属や樹脂材料など特に限定されないが、アルミニウムやステンレスを使用することが好ましい。フレーム2に剛性が高いステンレスやアルミニウムの金属材料を用いることで、フレーム2の強度が上がるので、電気音響変換器100の可搬性を向上させることができる。さらに、高剛性のフレーム2に圧電フィルム振動板1を貼り付けることで圧電フィルム駆動の際に生じるフレーム2の振動を減衰できる。すなわち、振動エネルギーの損失を抑制することができ、電気エネルギーから振動エネルギーへの変換効率を向上させることができる。
The material of the
フレ−ム2の厚さは、30μmから1000μmが好ましい。フレーム2の厚さが30μm未満の場合は、フレーム2の剛性が弱くなる上に、圧電フィルム振動板1の接着面積が小さくなり、製造上好ましくない。また、フレーム2の厚さが1000μmを超えると、電気音響変換器のサイズが増大してしまうので、携帯電話機などの電子機器への搭載には適していない。
The thickness of the
本実施の形態の電気音響変換器100では、圧電フィルム10に電気信号を印加するため、一対の配線3a,3bと一対の端子4a,4bとを利用する。配線3aの一端は各圧電フィルム振動板1の上部電極層11と半田を介して接続され、配線3aの他端は端子4aと接続されている。配線3bの一端は各圧電フィルム振動板1の下部電極層12と半田を介して接続され、配線3bの他端は端子4bと接続されている。配線3a,3bの材質は電気伝導性を持つ導電性材料であれば特に限定されないが、好ましくは配線3a,3bとしてポリウレタン皮膜付銅線を使用することが望ましい。端子4a,4bの材質は電気伝導性を持つ導電性材料であれば特に限定されないが、外部との接続部分以外は絶縁性材料で覆われていることが好ましい。端子4a,4bとしては、例えばフレキシブル基板を使用することが望ましい。
In the
本実施の形態の電気音響変換器100の動作を以下に説明する。端子4a,4bを介して各圧電フィルム振動板1の上部電極層11、下部電極層12に電気信号を入力することで、各圧電フィルム振動板1の圧電フィルム10が振動し、音波が発生する。
本実施の形態の電気音響変換器100では、圧電フィルム振動板1を多面に配置しているため、複数の放射面から音波が発生し、音圧レベルが増大する。通常、音圧レベルは、空気媒体への圧力変化によって決定されるため、放射面積と振動振幅に依存する。つまり、本実施の形態では、立体的に複数の放射面を配置することで、見かけ上の放射面積を増大させることができ、音圧レベル向上に有用である。
The operation of the
In the
また、本実施の形態の電気音響変換器100では、音圧レベルを増大させることができると同時に、音圧周波数特性の平坦化を実現することができる。すなわち、本実施の形態では、振動板を機械的損失が大きい圧電フィルム10から構成するため、従来のセラミックス材料と比較して機械品質係数(Qm)が小さく共振点近傍で発生した音圧ピークが減衰するので、より平坦な音響特性を実現することができる。
Moreover, in the
また、本実施の形態の電気音響変換器100では、再生する周波数帯域を拡大することができる。通常の音響素子においては、音圧レベルは基本共振周波数以降から立ち上がるため、低音再生を実現するためには、音響素子の基本共振周波数を低減する必要があった。例えば携帯電話機においては、音の再生帯域が100Hzから20kHzであり、この帯域内で良好な音の再生を実現するためには、音響素子の基本共振周波数を800Hz以下にする必要があった。しかしながら、基本共振周波数f0は、式(1)に示すように、負荷重量mと振動板の剛性cと振動板の長さlとで決定されるため、従来の高剛性なセラミックス材料では、所望の基本共振周波数f0に調整することが困難であった。
Moreover, in the
本実施の形態では、振動板として圧電フィルム10を用いるため、振動板の剛性が低く、基本共振周波数f0の低減が可能であり、低域再生に最適である。
また、柔軟性に富む圧電フィルム10を用いているため、落下時の衝撃が樹脂材料に吸収されるので、携帯電話機などの小型の電子機器への搭載に好適である。
In this embodiment, since the piezoelectric film 10 is used as the diaphragm, the diaphragm has low rigidity, and the fundamental resonance frequency f0 can be reduced, which is optimal for low-frequency reproduction.
In addition, since the flexible piezoelectric film 10 is used, the impact at the time of dropping is absorbed by the resin material, which is suitable for mounting on a small electronic device such as a mobile phone.
また、本実施の形態の電気音響変換器100では、多方面に音波を放射するため、広指向性を実現することができる。従来の音響部品では、放射方向が一方向のために、再生する周波数によって指向性が大きく変化していた。例えば、低周波数帯域では、音波が回り込むため、広い指向性が得られるが、音波の直進性が強い高周波数帯域では、指向性が狭くなる。これに対して、本実施の形態では、多面方向で音波の指向性特性の影響を受けず、いずれの周波数においても広い指向性を得ることができる。
Moreover, in the
以上、要約すると、本実施の形態によれば、広指向性且つ大音量で小型の電気音響変換器100を実現することができる。本実施の形態では、特許文献4に開示された電気音響変換器のように湾曲面を有する圧電フィルム振動板を用いる必要がなく、多面体形状の電子機器の筐体をフレーム2として、フレーム2の各面に平板状の圧電フィルム振動板1を配置すればよいので、携帯電話機などの小型の電子機器への搭載に好適である。また、本実施の形態の電気音響変換器100は、製造性に優れ、落下時の衝撃安定性も高いので、携帯電話機などの小型の電子機器への搭載に好適である。
In summary, according to the present embodiment, it is possible to realize a small
次に、本実施の形態の電気音響変換器100の音響特性および指向特性を評価した結果を以下に示す。電気音響変換器100から10cm離れたマイクで1kHzの音圧レベルを測定した結果、電気音響変換器100の1kHzの音圧レベルは93dBであった。指向特性は、図6に示すように電気音響変換器100とマイク101−1,101−2,101−3,101−4とを配置して測定した。電気音響変換器100とマイク101−1,101−2,101−3,101−4との距離はそれぞれ10cmである。測定周波数は、1kHz、3kHz、5kHzの3種類に設定し、各方向で3種類の周波数を測定し、計12点のデータ取得を実施した。指向特性の測定結果を表1に示す。
Next, the results of evaluating the acoustic characteristics and directivity characteristics of the
広指向性の判定基準は、各測定結果全体の最大値と最小値との差を3dB以内とする。表1の測定結果によれば、各測定結果全体の最大値93dBと最小値91dBとの差が3dB以内であったことから、広指向性が得られた判断した。 The criterion for wide directivity is that the difference between the maximum value and the minimum value of each measurement result is within 3 dB. According to the measurement results in Table 1, since the difference between the maximum value 93 dB and the minimum value 91 dB of each measurement result was within 3 dB, it was determined that wide directivity was obtained.
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、第1の実施の形態の圧電フィルム10の厚みを30μmとして、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the electroacoustic transducer was manufactured by setting the thickness of the piezoelectric film 10 of the first embodiment to 30 μm. As a result of measuring the characteristics of this electroacoustic transducer, the sound pressure level of 1 kHz was 93 dB, and good wide directivity similar to that of the first embodiment was obtained.
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態では、第1の実施の形態の圧電フィルム10の厚みを100μmとして、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは90dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, an electroacoustic transducer was manufactured by setting the thickness of the piezoelectric film 10 of the first embodiment to 100 μm. As a result of measuring the characteristics of this electroacoustic transducer, the sound pressure level at 1 kHz was 90 dB, and good wide directivity similar to that of the first embodiment was obtained.
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態では、第1の実施の形態のフレーム2の形状を立方体形状に変更して、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, the electroacoustic transducer was manufactured by changing the shape of the
[第5の実施の形態]
第5の実施の形態では、第1の実施の形態のフレーム2の形状を三角錐に変更して、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, the shape of the
[第6の実施の形態]
第6の実施の形態では、第1の実施の形態の上部電極層11および下部電極層12の厚みを100μmとして、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Sixth Embodiment]
In the sixth embodiment, an electroacoustic transducer was manufactured by setting the thicknesses of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 of the first embodiment to 100 μm. As a result of measuring the characteristics of this electroacoustic transducer, the sound pressure level of 1 kHz was 93 dB, and good wide directivity similar to that of the first embodiment was obtained.
[第7の実施の形態]
第7の実施の形態では、第1の実施の形態の上部電極層11および下部電極層12の厚みを50μmとして、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Seventh Embodiment]
In the seventh embodiment, the electroacoustic transducer was manufactured by setting the thicknesses of the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 of the first embodiment to 50 μm. As a result of measuring the characteristics of this electroacoustic transducer, the sound pressure level of 1 kHz was 93 dB, and good wide directivity similar to that of the first embodiment was obtained.
[第8の実施の形態]
第8の実施の形態では、第1の実施の形態のフレーム2の材質としてステンレスを採用し、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Eighth Embodiment]
In the eighth embodiment, stainless steel is used as the material of the
[第9の実施の形態]
第9の実施の形態では、第1の実施の形態のフレーム2の材質としてアルミニウムを採用し、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは93dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Ninth Embodiment]
In the ninth embodiment, aluminum is adopted as the material of the
[第10の実施の形態]
第10の実施の形態では、第1の実施の形態の圧電フィルム振動板1を2倍の枚数に増やして、電気音響変換器を作製した。この電気音響変換器の特性を測定した結果、1kHzの音圧レベルは110dBであり、第1の実施の形態と同様の良好な広指向性が得られた。
[Tenth embodiment]
In the tenth embodiment, the piezoelectric film diaphragm 1 of the first embodiment is increased to a double number to produce an electroacoustic transducer. As a result of measuring the characteristics of this electroacoustic transducer, the sound pressure level of 1 kHz was 110 dB, and good wide directivity similar to that of the first embodiment was obtained.
なお、第1〜第10の実施の形態では、電気音響変換器の全ての圧電フィルム振動板1に共通の電気信号を印加するようにしているが、これに限るものではなく、一部の圧電フィルム振動板1の上部電極層11、下部電極層12に別の電気信号を印加するようにしてもよい。これにより、1台の電気音響変換器から複数種類の音波を放射することができる。1台の電気音響変換器から複数種類の音波を放射するには、圧電フィルム振動板1のグループ毎に配線3a,3bと端子4a,4bとを設ければよい。グループ毎に異なる電気信号をそのグループの端子4a,4bに入力してやれば、各グループの圧電フィルム振動板1は、グループ毎に異なる音波を放射することになる。なお、音圧レベルを確保するという点では、グループ毎に複数の圧電フィルム振動板1を設けることが好ましい。
In the first to tenth embodiments, a common electric signal is applied to all the piezoelectric film diaphragms 1 of the electroacoustic transducer. However, the present invention is not limited to this. Another electric signal may be applied to the upper electrode layer 11 and the lower electrode layer 12 of the film diaphragm 1. Thereby, multiple types of sound waves can be radiated from one electroacoustic transducer. In order to radiate a plurality of types of sound waves from one electroacoustic transducer, the
また、第1〜第10の実施の形態では、電気音響変換器を搭載する電子機器の例として携帯電話機を例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、他の電子機器にも電気音響変換器を搭載可能であることは言うまでもない。 In the first to tenth embodiments, a mobile phone is described as an example of an electronic device on which an electroacoustic transducer is mounted. However, the present invention is not limited to this, and other electronic devices may be used. Needless to say, an electroacoustic transducer can be mounted.
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(付記1)電界の状態に応じて振動する圧電フィルムの両面に電極を形成した圧電フィルム振動板を複数備え、この複数の圧電フィルム振動板を多面体状に配置したことを特徴とする電気音響変換器。 (Appendix 1) Electroacoustic conversion comprising a plurality of piezoelectric film diaphragms having electrodes formed on both sides of a piezoelectric film that vibrates according to the state of an electric field, and the plurality of piezoelectric film diaphragms arranged in a polyhedral shape vessel.
(付記2)付記1記載の電気音響変換器において、前記圧電フィルムは、圧電高分子材料からなることを特徴とする電気音響変換器。 (Additional remark 2) The electroacoustic transducer of Additional remark 1 WHEREIN: The said piezoelectric film consists of piezoelectric polymer materials, The electroacoustic transducer characterized by the above-mentioned.
(付記3)付記1または2に記載の電気音響変換器において、各圧電フィルム振動板は、多面体状のフレームの各面に形成された開口部に嵌挿されることを特徴とする電気音響変換器。
(Appendix 3) The electroacoustic transducer according to
(付記4)付記1乃至3のいずれか1項に記載の電気音響変換器において、各圧電フィルム振動板は、複数のグループに分かれ、グループ毎に異なる電気信号を前記電極に入力可能であることを特徴とする電気音響変換器。 (Appendix 4) In the electroacoustic transducer according to any one of appendices 1 to 3, the piezoelectric film diaphragms are divided into a plurality of groups, and different electric signals can be input to the electrodes for each group. An electroacoustic transducer characterized by.
(付記5)付記1乃至4のいずれか1項に記載の電気音響変換器を備えたことを特徴とする電子機器。 (Appendix 5) An electronic apparatus comprising the electroacoustic transducer according to any one of appendices 1 to 4.
本発明は、小型の電気音響変換器に適用することができる。 The present invention can be applied to a small electroacoustic transducer.
1…圧電フィルム振動板、2…フレーム、3a,3b…配線、4a,4b…端子、10…圧電フィルム、11…上部電極層、12…下部電極層、20…開口部、21…凹み、100…電気音響変換器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric film diaphragm, 2 ... Frame, 3a, 3b ... Wiring, 4a, 4b ... Terminal, 10 ... Piezoelectric film, 11 ... Upper electrode layer, 12 ... Lower electrode layer, 20 ... Opening, 21 ... Recess, 100 ... electroacoustic transducer.
Claims (5)
この複数の圧電フィルム振動板を多面体状に配置したことを特徴とする電気音響変換器。 A plurality of piezoelectric film diaphragms having electrodes formed on both sides of a piezoelectric film that vibrates according to the state of the electric field,
An electroacoustic transducer in which the plurality of piezoelectric film diaphragms are arranged in a polyhedral shape.
前記圧電フィルムは、圧電高分子材料からなることを特徴とする電気音響変換器。 The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein
The electroacoustic transducer, wherein the piezoelectric film is made of a piezoelectric polymer material.
各圧電フィルム振動板は、多面体状のフレームの各面に形成された開口部に嵌挿されることを特徴とする電気音響変換器。 The electroacoustic transducer according to claim 1 or 2,
Each piezoelectric film diaphragm is fitted into an opening formed on each surface of a polyhedral frame, and the electroacoustic transducer is characterized in that
各圧電フィルム振動板は、複数のグループに分かれ、グループ毎に異なる電気信号を前記電極に入力可能であることを特徴とする電気音響変換器。 The electroacoustic transducer according to any one of claims 1 to 3,
Each piezoelectric film diaphragm is divided into a plurality of groups, and an electric signal different for each group can be input to the electrode.
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KR101282058B1 (en) | 2012-03-29 | 2013-07-05 | 주식회사 위드조이 | Non-directional speaker |
CN105228066A (en) * | 2015-09-30 | 2016-01-06 | 杨松 | Piezoelectric membrane pronunciation device and earphone |
CN106211004A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 陈立康 | A kind of holographic three-dimensional electrostatic loudspeaker |
-
2010
- 2010-04-19 JP JP2010095830A patent/JP2011228881A/en active Pending
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