CN104540083B - 音响发生器以及扬声器装置 - Google Patents

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Abstract

一种音响发生器以及扬声器装置。本发明提供一种在超高频下声压也高，且能够抑制大的峰谷的产生的音响发生器。音响发生器具备：膜体(3)；设置在膜体(3)的外周部的框构件(5)；设置在框构件(5)的框内的膜体(3)上的层叠型压电元件(1)；以覆盖层叠型压电元件(1)的方式填充在框构件(5)的框内的树脂层(20)。

Description

音响发生器以及扬声器装置
本申请是申请日为2011年3月30日、申请号为201180029168X、名称为“音响发生器”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种音响发生器，尤其涉及使用了层叠型压电元件的音响发生器。
背景技术
近年来，与DVD音频、超音频CD这样的高品位、超宽带域声源相对应地，逐渐需求能够进行达到100KHz以上的超高频的再生的扬声器。并且，不论是单品组件还是小型立体声设备，都期望实现能够以低成本再生至超高频的高音用扬声器。
目前，作为高音用扬声器提出有利用压电元件来驱动振动板的类型的扬声器。但是，众所周知，通常使用压电元件的音响发生器利用共振现象，因此不仅在声压的频率特性中会产生大的峰谷(peak-dip)，而且难以得到达到超高频的充分的声压。
因此，作为为了改善将压电元件作为驱动源的音响发生器的频率特性的峰谷而提出的方法，目前已知有在专利文献1中公开的那样的音响发生器。
在该专利文献1中记载的音响发生器具备：分别设置在2个圆形状的金属基体上的圆板状的压电元件、以覆盖所述2个压电元件的方式与压电元件隔开规定间隔地设置的1个振动板，振动板形成为朝向放射声音的方向呈凸状的俯视矩形状。在这样的音响发生器中获得了达到100KHz左右的高声压这一情况被记载。
另外，例如，根据非专利文献1可以知晓的是，超过20KHz的超高频成分的声音使人的主干脑活化，实现免疫活性的上升、压力性荷尔蒙的减少、脑波α波的增强，使20KHz以下的可听带域的声音容易听到等，对人带来良好的影响，超高频成分的声音的重要性逐渐提高。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2003-304594号公报
【非专利文献】
非专利文献1：2006年8月2日，日本音响学会听觉研究会资料、Vo1.36、No.A、H-2006-A2，超越知觉的声音世界与脑-向极超音速音响效果的招待-
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，在专利文献1的音响发生器中，压电元件的振动经由金属基体向隔开规定间隔地覆盖压电元件的振动板传递，且从该振动板向外部放射，因此，仍然存在在超过100KHz的超高频下声压低且产生大的峰谷的问题。
本发明的目的在于提供一种在超高频下声压也高且能够抑制大的峰谷的产生的音响发生器。
【用于解决课题的手段】
本发明的音响发生器具有：膜体；框构件，其设置于该膜体的外周部；压电元件，其设置在该框构件的框内的所述膜体上；树脂层，其以覆盖该压电元件的方式填充在所述框构件的框内。
【发明效果】
根据本发明的音响发生器，在超过100KHz的超高频下也能够使声压维持得高，并且能够减少大的峰谷的产生。
附图说明
图1是表示将单压电型的层叠型压电元件在树脂片的上下表面各对置设置2个的第一方式的音响发生器的俯视图。
图2是沿着图1的A-A线的纵向剖视图。
图3是在图2的音响发生器的下表面侧配置有壳体的第二方式的纵向剖视图。
图4是表示将双压电型的层叠型压电元件设置在膜体的上表面上的第三方式的音响发生器的纵向剖视图。
图5是表示将单压电型的层叠型压电元件设置在膜体的上表面上的第四方式的音响发生器的纵向剖视图。
图6是表示将单压电型的层叠型压电元件在膜体的上表面及下表面各对置设置3个的第五方式的音响发生器的俯视图。
图7是表示将单压电型的层叠型压电元件在膜体的上表面及下表面各对置设置4个的第六方式的音响发生器的俯视图。
图8是表示将单压电型的层叠型压电元件在树脂片的上下表面各对置设置2个的第七方式的音响发生器的俯视图。
图9是表示层叠型压电元件的厚度方向上的压电扬声器的整体厚度不同的第八方式的音响发生器的纵向剖视图。
图10是表示第九方式的扬声器装置的俯视图。
图11是表示图2所示的音响发生器的声压的频率依赖性的曲线图。
图12是表示图7所示的音响发生器的声压的频率依赖性的曲线图。
具体实施方式
以下，根据图1、2说明音响发生器的第一方式。图1、2的音响发生器构成为在由一对框状的框构件5夹持的、成为支承板的膜体3的上表面及下表面各具备2个作为压电元件的层叠型压电元件1。
即，在第一方式的音响发生器中，在对膜体3施加了张力的状态下由第一及第二框构件5a、5b对膜体3进行夹持，并将膜体3固定于第一及第二框构件5a、5b，在该膜体3的上下表面各配置有2个层叠型压电元件1。
配置在膜体3的上表面及下表面上的2个层叠型压电元件1以夹持膜体3的方式对置配置，并且构成为在一方的层叠型压电元件1收缩时，对置的另一方的层叠型压电元件1伸展。
需要说明的是，在音响发生器的剖视图(图2、图3、图4、图5)中，为了便于理解，将层叠型压电元件1的厚度方向y进行了放大表示。
层叠型压电元件1构成为具备：通过4层的由陶瓷构成的压电体层7和3层的内部电极层9交替层叠而形成的层叠体13；形成在该层叠体13的上下表面上的表面电极层15a、15b；分别设置在层叠体13的长度方向x的两端部的一对外部电极17、19。
外部电极层17与表面电极层15a、15b和1层的内部电极层9连接，外部电极层19与2层的内部电极层9连接。如图2中箭头所示，压电体层7在压电体层7的厚度方向上交替地极化，且以在膜体3上表面的层叠型压电元件1的压电体层7收缩的情况下，膜体3下表面的层叠型压电元件1的压电体层7伸展的方式对外部电极层17、19施加电压。
外部电极层19的上下端部延伸设置到层叠体13的上下表面而分别形成折返外部电极19a，所述的折返外部电极19a以不与形成在层叠体13的表面上的表面电极层15a、15b接触的方式与表面电极层15a、15b隔开规定间隔延伸设置。
在层叠体13的与膜体3相反侧的面的折返外部电极19a上架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的一方的折返外部电极19a上连接有引线端子22b的一端部，且引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。另外，在与外部电极17连接的表面电极15b上也架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的一方的表面电极15b上连接有引线端子22b的一端部，且引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。
由此，多个层叠型压电元件1并列连接，且经由引线端子22a、22b被施加相同电压。
层叠型压电元件1为板状，上下的主面为长方形状，在层叠体13的主面的长度方向x上具有交替引出内部电极层9的一对侧面。
4层的压电体层7和3层的内部电极层9在层叠的状态下被同时烧成而形成，如后所述，表面电极层15a、15b通过在制造层叠体13后涂敷并烧结膏剂而形成。
层叠型压电元件1的膜体3侧的主面与膜体3通过粘接剂层21接合。层叠型压电元件1与膜体3之间的粘接剂层21的厚度为20μm以下。尤其优选粘接剂层21的厚度为10μm以下。如此，在粘接剂层21的厚度为20μm以下的情况下，层叠体13的振动容易向膜体3传递。
作为用于形成粘接剂层21的粘接剂，可以使用环氧系树脂、硅系树脂、聚酯系树脂等公知的粘接剂。作为用作粘接剂的树脂的硬化方法，使用热固性、光固性、厌气性硬化等中的哪一种都能够制造振动体。
对于层叠型压电元件1的压电特性而言，为了诱导大的弯折挠曲振动而提高声压，优选压电d31常数具有180pm/V以上的特性。在压电d31常数为180pm/V以上的情况下，能够使60KHz～130KHz下的平均的声压为65dB以上。
并且，在第一方式的音响发生器中，以埋设层叠型压电元件1的方式在框构件5a、5b的内侧填充树脂而形成有树脂层20。引线端子22a、引线端子22b的一部分也埋设于树脂层20中。需要说明的是，在图1及后述的图6、7中，为了便于理解，省略了树脂层20的记载。
该树脂层20可以使用例如丙烯系树脂、硅系树脂或橡胶等，优选杨氏模量在1MPa～1GPa的范围内，更优选杨氏模量为1MPa～850MPa。另外，从抑制干扰(spurious)的观点考虑，树脂层20的厚度需要以完全覆盖层叠型压电元件1的状态进行涂敷。进而，由于成为支承板的膜体3也与层叠型压电元件1成为一体而进行振动，因此未被层叠型压电元件1覆盖的膜体3的区域同样由树脂层20覆盖。
在这样的音响发生器中，由于具备膜体3、在膜体3的上下表面分别设置的2个层叠型压电元件1、以埋设所述的层叠型压电元件1的方式形成在框构件5的内侧的树脂层20，因此层叠型压电体1能够诱导与高频音对应的波长的弯折挠曲振动，能够再生100KHz以上的超高频成分的声音。
进而，对于层叠型压电元件1的伴随共振现象的峰谷而言，通过利用树脂层20埋设层叠型压电元件1而诱导适当的减振效果，从而能够抑制共振现象且将峰谷抑制得小，并且能够减小声压的频率依赖性。
另外，通过将多个层叠型压电元件1形成在一张膜体上，并施加相同的电压，从而利用在各层叠型压电元件1上产生的振动的相互干渉来抑制强烈的振动，伴随振动的分散化能够带来减小峰谷的效果。其结果是，在超过100KHz的超高频下也能够使声压高。
作为压电体层7，可以使用锆酸铅(PZ)、锆钛酸铅(PZT)、Bi层状化合物、钨青铜结构化合物等非铅系压电体材料等以往一直使用的其他的压电陶瓷。从低电压驱动这一观点考虑，使压电体层7的1层的厚度为10～100μm。
作为内部电极层9，优选含有由银和钯构成的金属成分和构成压电体层7的材料成分。通过在内部电极层9中含有构成压电体层7的陶瓷成分，从而能够减小因压电体层7与内部电极层9的热膨胀差而产生的应力，能够得到不存在层叠不良的层叠型压电元件1。内部电极层9并未特别限定于由银和钯构成的金属成分，此外，作为陶瓷成分并未限定于构成压电体层7的材料成分，也可以为其他的陶瓷成分。
表面电极层15和外部电极17、19优选在由银构成的金属成分中含有玻璃成分。通过含有玻璃成分，能够在压电体层7、内部电极层9与表面电极层15或者与外部电极17、19之间得到牢固的密接力。
另外，作为从层叠方向观察层叠型压电元件1时的外形状，优选为正方形或长方形等多边形。
如图1所示，框构件5呈矩形状，通过将2张矩形框状的框构件5a、5b贴合而构成，在框构件5a、5b之间夹入膜体3的外周部，并在施加有张力的状态进行固定。框构件5a、5b例如为厚度100～1000μm的不锈钢制。需要说明的是，框构件5a、5b的材质不局限于不锈钢制，只要是与树脂层20相比难以变形的材质即可，例如可以使用硬质树脂、塑料、工程塑料、陶瓷等，在本方式中，框构件5a、5b的材质、厚度等没有特别的限定。而且框形状也不局限于矩形状，也可以为圆形或菱形。
膜体3通过将膜体3的外周部夹入框构件5a、5b之间而在膜体3沿面方向被施加张力的状态下固定于框构件5a、5b，膜体3实现振动板的作用。膜体3的厚度例如为10～200μm，膜体3例如通过聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯等树脂或者由纸浆或纤维等构成的纸构成。通过使用所述的材料能够抑制峰谷。
对本发明的音响发生器的制法进行说明。
首先，准备层叠型压电元件1。层叠型压电元件1通过在压电材料的粉末中混炼粘合剂、分散剂、可塑剂、溶剂而制成浆料。作为压电材料，可以使用铅系、非铅系中的任一种。
接下来，将得到的浆料成形为片状，能够得到生片(green sheet)，在该生片上印刷内部电极膏剂而形成内部电极图案，层叠3张该形成有电极图案的生片，在最上层仅层叠生片而制成层叠成形体。
接下来，通过对该层叠成形体进行脱脂、烧成并切断成规定尺寸而能够得到层叠体13。层叠体13根据需要而加工外周部，在层叠体13的压电体层7的层叠方向的主面上印刷表面电极层15a、15b的膏剂，接着在层叠体13的长度方向x的两侧面上印刷外部电极17、19的膏剂，并以规定的温度进行电极的烧结，由此能够得到图2所示的层叠型压电元件1。
接下来，为了对层叠型压电元件1赋予压电性而通过表面电极层15b或外部电极17、19施加直流电压，从而进行层叠型压电元件1的压电体层7的极化。以成为图2中箭头所示的方向的方式施加DC电压来进行极化。
接下来，准备成为支承体的膜体3，将该膜体3的外周部夹入框构件5a、5b间，并在对膜体3施加有张力的状态下进行固定。然后，在膜体3的两面上涂敷粘接剂，以夹住该膜体3的方式在两面上压抵层叠型压电元件1，然后，通过对粘接剂照射热或紫外线而使其硬化。之后，使树脂流入框构件5a、5b的内侧，将层叠型压电元件1完全埋设，并使树脂层20硬化，由此得到第一方式的音响发生器。
如以上这样构成的音响发生器结构简单且能够实现小型化和薄型化，并且高声压得以维持到超高频。另外，层叠型压电元件1由于通过树脂层20埋设而不易受到水等的影响，能够提高可靠性。
图3表示第二方式，音响发生器的相对于发出声音的表面而言为相反侧的背面由壳体23覆盖，该壳体23不因层叠型压电元件1的振动而振动。该壳体23形成为位于层叠型压电元件1的部分向外侧鼓出的结构，其外周部与框构件5及其附近的树脂层20接合。
在膜体3的两侧设置有层叠型压电元件1的音响发生器中，由于从表面发出的声音和从背面发出的声音的相位相反，因此声音相抵而音质和声压劣化，但在该第二方式中，由于在压电扬声器的背面安装有壳体23，因此能够从压电扬声器的表面有效地发出声音，能够提高音质和声压。
需要说明的是，在图2、3的压电扬声器中，使层叠型压电元件1中的压电体层7的层叠数为4层，但层叠型压电元件1中的压电体层7的层叠数没有特别的限定，例如也可以为2层，也可以为比4层更多层，但从增大层叠型压电元件1的振动的观点考虑，优选为20层以下。
图4表示第三方式的音响发生器，在该第三方式中，仅在膜体3的上表面上通过粘接剂21接合有层叠型压电元件1，该层叠型压电元件1埋设于树脂层20中。
图4的层叠型压电元件31构成为双压电型的层叠型压电元件31。即，虽然与图2、3的层叠型压电元件1的结构相同，但变形为从膜体3侧算起的第3层和第4层的压电体层7的极化方向相反，在从膜体3侧算起的第1～2层的压电体层7收缩的情况下，从膜体3侧算起的第3～4层的压电体层7伸展，在第1～2层的压电体层7伸展的情况下，从膜体3侧算起的第3～4层的压电体层7收缩，层叠型压电元件31本身产生弯折挠曲振动，该振动使树脂层20的表面振动。
在这样的音响发生器中，与上述第一、第二方式同样地，在双压电型的层叠型压电元件31中，由于能够诱发与高频音对应的弯折挠曲振动，因此仅通过在膜体3的单面侧接合层叠型压电元件31，就能够得到达到超高频的高声压，并且能够简化结构。
图5表示第四方式的音响发生器，在该第四方式中，仅在膜体3的上表面通过粘接剂21接合有层叠型压电元件41，该层叠型压电元件41埋设于树脂层20中。
图5的层叠型压电元件41构成为单压电型的层叠型压电元件41。即，与图2、3的层叠型压电元件1在结构上的不同点在于：在层叠体13的下表面未形成表面电极层15a，而仅形成有表面电极层15b。
在这样的层叠型压电元件41中，从膜体3侧算起的第1层的压电体层7未被电极夹持因而不进行伸缩，成为压电的非活性层7b。从膜体3侧算起第2～4层的压电体层7同时进行伸缩，由于作为非活性层的从膜体3侧算起第1层的非活性层7b的存在，层叠型压电元件41自身进行振动，该振动使树脂层20的表面振动。
在这样的音响发生器中，与上述第一、第二方式同样地，也能够得到与高频音对应的波长的弯折挠曲振动，能够获得高频音的再生的效果，并且由于仅在膜体3的单面侧设置层叠型压电元件41，因此能够简化结构。从基于大的挠曲振动而实现大的声压这一观点考虑，优选采用双压电型。
图6表示第五方式的音响发生器，在该第五方式中，在膜体3的上表面及下表面上各设置有3个图2、3所示的层叠型压电元件1，层叠型压电元件1以夹着膜体3而对置的方式设置，所述的层叠型压电元件1埋设于树脂层20中。
在膜体3的上表面及下表面的各个层叠型压电元件1中，以将各自的折返外部电极19a彼此连结的方式架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的1个折返外部电极19a上连接有引线端子22b的一端部，引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。另外，与外部电极17连接的表面电极15b上也架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的一方的表面电极15b上连接有引线端子22b的一端部，引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。
在这样的音响发生器中，与上述第一、第二方式同样地，能够得到与高频音对应的波长的弯折挠曲振动，且由于受到层叠型压电元件1间的相互干渉的影响，能够抑制诱发峰谷的振动，并且在该第五方式中，由于层叠型压电元件1的个数多，因此能够得到更高的声压。
需要说明的是，在图6的第五方式中，可以使用图4的双压电型的层叠型压电元件、图5的单压电型的层叠型压电元件。
图7表示第六方式的音响发生器，在该第六方式中，在膜体3的上表面及下表面各设置有4个图2、3所示的层叠型压电元件1，层叠型压电元件1以夹着膜体3对置的方式设置，所述的层叠型压电元件1埋设于树脂层20中。各层叠型压电元件1以排列成2行2列的状态设置在膜体3的上表面及下表面，各层叠型压电元件1在该状态下埋设于树脂层20中。
在膜体3的上表面及下表面的各个层叠型压电元件1中，以将各自的折返外部电极19a彼此连结的方式架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的1个折返外部电极19a上连接有引线端子22b的一端部，引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。另外，在与外部电极17连接的表面电极15b上也架设有引线端子22a，进而在连接有引线端子22a的一方的表面电极15b上连接有引线端子22b的一端部，引线端子22b的另一端部向外部延伸设置。
在这样的音响发生器中，与上述第一、第二方式同样地，能够得到与高频音对应的波长的弯折挠曲振动，且由于受到层叠压电元件1间的相互干渉的影响，因此能够抑制诱发峰谷的振动，并且，在该第六方式中，由于层叠型压电元件1的个数多，因此能够得到更高的声压。另外，在膜体3的上表面及下表面分别将层叠型压电元件1排列成2行2列这一点也是能够抑制诱发峰谷的振动的主要原因。
需要说明的是，在图7的第六方式中，可以使用图4的双压电型的层叠型压电元件、图5的单压电型的层叠型压电元件。另外，在图7的第六方式中，层叠型压电元件1的个数合计使用了8个，但当然也可以为比8个更多。
图8表示第七方式的音响发生器，该第七方式除了使树脂层20的厚度不同以外具有与图1相同的结构。如图8(b)所示，对于树脂层20的厚度而言，压电体层7的层叠方向上的(以下，有时称为“层叠型压电元件1的厚度方向y上的”)设置有一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t1与压电体层7的层叠方向上的设置有另一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t2不同。换言之，并列设置在膜体3的同一表面上的2个层叠型压电元件1的表面的树脂层20的厚度不同。进一步换言之，图8(b)的右端的树脂层20的上下表面位于与框构件5a、5b的上下表面大致相同的高度位置，左端的树脂层20的上下表面位于比框构件5a、5b的上下表面低的高度位置，树脂层20的上下表面相对于膜体3倾斜。
虽然只要使设置有一方的层叠型压电元件1的整体厚度t1和设置有另一方的层叠型压电元件1的整体厚度t2之间具有厚度差(t2-t1＞0)即可，但厚度差(t2-t1)优选为30μm以上。另一方面，从树脂层20的上下表面的振动的传递性(声波的扩散)的观点考虑，优选厚度差(t2-t1)为500μm以下。
换言之，优选，设置有一方的层叠型压电元件1的整体厚度t1与设置有另一方的层叠型压电元件1的整体厚度t2之间的差(t2-t1)相对于框构件5的内侧的音响发生器的最大厚度而言在5％以上，从声音扩散的观点考虑优选为40％以下。
整体厚度t1、t2是指位于层叠型压电元件1的上下表面的中央部的、膜体3、2层粘接剂层21、2个层叠型压电元件1、2层树脂层20的合计厚度。
为了在整体厚度t1、t2之间设置厚度差(t2-t1＞0)，使2个层叠型压电元件1的上下表面的树脂层20的厚度不同即可，另外，例如，也可以使粘接剂层21的厚度不同，或使层叠型压电元件1的厚度不同。
图9表示第八方式的音响发生器，该第八方式也除了使树脂层20的厚度不同以外为与图1同样的结构。即，使层叠型压电元件1的厚度方向y上的设置有一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t1与层叠型压电元件1的厚度方向y上的设置有另一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t2不同，在该第八方式中，使设置有一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t1在一方的层叠型压电元件1的上下表面整体上形成为大致均匀的厚度t1，使设置有另一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t2在另一方的层叠型压电元件1的上下表面整体上形成为大致均匀的厚度t2，并使厚度t1比厚度t2薄。设置有一方和另一方的层叠型压电元件1的音响发生器的整体厚度t1、t2在其交界部分设有倾斜而以不形成台阶的方式形成。
这样的音响发生器例如可以以如下方式制成，即，在框构件5内以使整体厚度成为厚度t1的方式填充树脂，在以均匀的厚度固化后，以使位于另一方的层叠型压电元件1的整体厚度成为厚度t2的方式，在位于另一方的层叠型压电元件1的部分进一步涂敷树脂并使其固化，由此制成上述的音响发生器。
在图8、9所示的音响发生器中，埋设有膜体3的上表面的2个层叠型压电元件1的树脂层20及埋设有膜体3的下表面的2个层叠型压电元件1的树脂层20成为一体而进行振动。并且，通过使设置有一方的层叠型压电元件1的整体厚度t1与设置有另一方的层叠型压电元件1的整体厚度t2不同，从而即使在多个层叠型压电元件1的振动传递到树脂层20的上下表面的情况下，基于一方的层叠型压电元件1产生的共振频率与基于另一方的层叠型压电元件1产生的共振频率也错开，能够抑制基于多个层叠型压电元件1产生的共振，能够减少音响发生器的峰谷的产生。
需要说明的是，通过在之前说明的第二方式至第六方式中使设置有一方的层叠型压电元件1的整体厚度t1与设置有另一方的层叠型压电元件1的整体厚度t2不同，从而能够进一步抑制基于多个层叠型压电元件1产生的共振，能够减少音响发生器的峰谷的产生。
进而，本方式的音响发生器可以与低音用压电扬声器进行组合来作为扬声器装置使用。如图10所示，作为第九方式的扬声器装置例如可以通过在形成于由金属板构成的支承板Z上且收容高音用压电扬声器SP1、低音用压电扬声器SP2的各自的开口部固定高音用压电扬声器SP1及低音用压电扬声器SP2而构成，作为高音用压电扬声器SP1而使用了第一方式至第八方式的音响发生器。
高音用压电扬声器SP1是主要再生20KHz以上的频率的扬声器，低音用压电扬声器SP2是主要再生20KHz以下的频率的扬声器。
从容易再生低频率的观点考虑，低音用压电扬声器SP2可以使用仅在例如为矩形状或椭圆形状的情况下加长了最长边这一点上与高音用压电扬声器SP1不同，但实质上具有与高音用压电扬声器SP1同样结构的扬声器。
在这样的扬声器装置中，能够通过作为高音用压电扬声器SP1使用的第一方式至第八方式的音响发生器来再生100KHz以上的超高频成分的声音，即使再生这样的超高频成分的声音也能够将声压维持得高，由此，能够从低音至高音，例如在达到约500Hz～100KHz以上的超高频时维持高声压，能够抑制大的峰谷的产生。
实施例1
通过球磨机混合而对含有以Sb置换了Zr的一部分所得到的锆钛酸铅(PZT)的压电粉末、粘合剂、分散剂、可塑剂和溶剂进行24小时混炼，由此制成浆料。
使用浆料通过刮刀法制成生片。通过丝网印刷法将含有Ag及Pd的电极膏剂作为电极材料在该生片上涂敷成规定形状，将涂敷有该电极膏剂的生片层叠3层，并且在最上层使1层未涂敷有电极膏剂的生片重合并进行加压，由此制成层叠成形体。然后，将该层叠成形体在500℃、大气中脱脂1小时，之后在1100℃、大气中烧成3小时，由此得到层叠体。
接下来，通过切片加工对得到的层叠体的长度方向x的两端面部进行切割，使内部电极层的前端在层叠体的侧面露出，为了在层叠体的两侧主面形成表面电极层，通过丝网印刷法将含有Ag和玻璃的电极膏剂作为电极材料涂敷到压电体的主面的一侧，然后，通过浸渍法在长度方向x的两侧面涂敷含有Ag和玻璃的电极膏剂来作为外部电极材料，并在700℃、大气中烧结10分钟，由此制成图2所示的层叠型压电元件。
制成的层叠体的主面的尺寸为宽度5mm，长度15mm，层叠体的厚度为100μm。
接下来，通过层叠型压电元件的外部电极在内部电极层间及内部电极层与表面电极之间施加100V电压2分钟而进行极化，由此得到单压电型的层叠型压电元件。
接下来，准备厚度25μm的由聚酰亚胺树脂构成的膜体，在施加有张力的状态下将该膜体固定在框构件上，在固定后的膜体的两主面上涂敷由丙烯树脂构成的粘接剂，在涂敷有粘接剂的膜体的局部以夹着膜体的方式从两侧压抵层叠型压电元件，并在120℃、空气中使粘接剂进行1小时硬化，由此形成厚度为5μm的粘接剂层。框构件内的膜体的尺寸为纵向28mm，横向21mm，以使2个层叠型压电元件间的间隔为2mm，层叠型压电元件与框构件的间隔相同的方式将层叠型压电元件与膜体接合。然后，在2个层叠型压电元件上接合引线端子，并将一对引线端子向外部引出。
然后，使固化后的杨氏模量为17MPa的丙烯系树脂流入框构件的内侧，以与框构件的高度相同的方式填充丙烯系树脂，将层叠型压电元件及向外部引出的引线端子以外的引线端子埋设，并使丙烯系树脂固化，由此制成图2所示的音响发生器。
以JEITA(电子信息技术产业协会规格)EIJA RC-8124A为标准对制成的音响发生器的声压频率特性进行了评价。评价通过以下方式进行，即，向音响发生器的层叠型压电元件的引线端子输入1W(电阻8Ω)的正弦波信号，并在音响发生器的基准轴上1m的点处设置麦克风，由此对声压进行了评价。图11中示出测定结果。
由图11可以判断出，在图2的第一方式的音响发生器中，在20～150KHz下得到了约78dB的高声压且得到了峰谷小的特性。尤其是判断出在60～130KHz下得到了约80dB以上的高声压，也不产生大的峰谷，且得到了大致平坦的声压特性。另外，可知在10～200KHz的较广的范围内能够得到60dB以上的高声压。
需要说明的是，在实施例1中，示出了使用单压电型的层叠型压电元件来作为压电元件的示例，但在使用了双压电型的层叠型压电元件的情况下也可以观察到同样的倾向。
实施例2
使用单压电型的层叠型压电元件，以与实施例1同样的方式制造出图7所示的在膜体的两侧各具有4个层叠型压电元件的音响发生器，并求出了声压频率特性。结果在图12中示出。
由图12可知，在20～150KHz下得到了约78dB的高声压且得到了峰谷小的声压，能够在比实施例1更宽的超高频带域中减小峰谷。
【符号说明】
1、31、41…层叠型压电元件
3…膜体
5…框构件
5a…第一框构件
5b…第二框构件
7…压电体层
9…内部电极层
13…层叠体
15、15a、15b…表面电极层
17、19…外部电极层
20…树脂层
x…层叠体的长度方向
y…层叠体的厚度方向

Claims (16)

1.一种音响发生器，其特征在于，具有：膜体；框构件，其设置于该膜体的外周部；压电元件，其设置在该框构件的框内的所述膜体上；树脂层，其以覆盖该压电元件的方式设置在所述框构件的框内，
所述膜体在被施加了张力的状态下固定于所述框构件。
2.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述框构件由比所述树脂层难以变形的材质构成，所述树脂层与所述框构件接合。
3.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述树脂层由具有1MPa～1GPa的杨氏模量的树脂构成。
4.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述树脂层由丙烯系树脂构成。
5.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述膜体由树脂构成。
6.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述压电元件为双压电型的层叠型压电元件。
7.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述压电元件为单压电型的层叠型压电元件。
8.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述压电元件在所述框构件的框内的所述膜体上设置有多个。
9.根据权利要求1所述的音响发生器，其特征在于，
所述框构件具有第一框构件和第二框构件，所述膜体的外周部被所述第一框构件和第二框构件夹持。
10.根据权利要求9所述的音响发生器，其特征在于，
所述压电元件以夹着所述膜体而相面对的方式设置在所述膜体的两面上。
11.根据权利要求10所述的音响发生器，其特征在于，
所述压电元件在所述第一框构件及所述第二框构件的各框内的所述膜体上设置有多个。
12.根据权利要求8所述的音响发生器，其特征在于，
设置在所述膜体的同一面上的所述多个压电元件被施加相同的电压。
13.根据权利要求11所述的音响发生器，其特征在于，
设置在所述膜体的同一面上的所述多个压电元件被施加相同的电压。
14.根据权利要求8所述的音响发生器，其特征在于，
所述音响发生器还具有粘接剂层，该粘接剂层将所述压电元件的所述膜体侧的主面和所述膜体接合，
所述压电元件在所述膜体的同一表面上并列设置两个，配置有一方的所述压电元件的部位上的所述膜体、所述粘接剂层、所述压电元件、所述树脂层的合计厚度与配置有另一方的所述压电元件的部位上的所述膜体、所述粘接剂层、所述压电元件、所述树脂层的合计厚度不同。
15.根据权利要求11所述的音响发生器，其特征在于，
所述音响发生器还具有粘接剂层，该粘接剂层将所述压电元件的所述膜体侧的主面和所述膜体接合，
所述压电元件在所述膜体的同一表面上并列设置两个，配置有一方的所述压电元件的部位上的所述膜体、所述粘接剂层、所述压电元件、所述树脂层的合计厚度与配置有另一方的所述压电元件的部位上的所述膜体、所述粘接剂层、所述压电元件、所述树脂层的合计厚度不同。
16.一种扬声器装置，其特征在于，具备：高音用压电扬声器及低音用压电扬声器、固定所述高音用压电扬声器及所述低音用压电扬声器的支承板，所述高音用压电扬声器为权利要求1至15中任一项所述的音响发生器。
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