CN107431863A - 压电扬声器 - Google Patents

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Abstract

一种压电扬声器(100，200，……，500)，包括：压电元件(1)；以及金属振动部件(2，22，……，352)，所述压电元件(1)设置为通过粘合部件(3)粘贴于该金属振动部件上。所述压电元件(1)为大致矩形的板。所述金属振动部件(2，22，……，352)包括在所述压电元件的作用下振动的大致矩形的板状部件(2，12a，32a，……，132a等)。所述压电元件(1)的固有振动模式的频率和所述金属振动部件(2，12a，32a，……，132a等)的固有振动模式的频率设置为互不相同。

Description

压电扬声器
技术领域
本发明涉及压电扬声器。
背景技术
一种压电扬声器包括：在输入电信号的作用下振动的压电元件；以及通过连接材料连接于所述压电元件上的振动体。
举例而言，专利文献1公开一种压电扬声器，其中，接合材料具有突起部分，在振动体的平面图中可看到该突起部分自压电元件外边缘向外突起。所述突起部分至少部分具有波浪形状，从而可实现声压频率特性的平坦化。
引用文献列表
专利文献
专利文献1
国际专利公布号WO2014/045645
发明内容
技术问题
顺便一提的是，需要一种在高频域下再现声音的扬声器。然而，专利文献1所公开的压电扬声器在某些情况下无法在高频域下保持良好的声压特性。
本发明提供一种在高频域下具有良好声压频率特性的压电扬声器。
技术问题的解决方案
根据本发明的一种压电扬声器包括：压电元件；以及金属振动部件，所述压电元件通过粘合部件粘贴于该金属振动部件上。在所述压电扬声器中，所述压电元件为大致矩形的板，所述金属振动部件包括在所述压电元件的作用下振动的大致矩形的板状部件，且所述压电元件的固有振动模式的频率和所述金属振动部件的固有振动模式的频率设置为互不相同。
根据这种构造，所述压电扬声器在高频域具有优良的声压频率特性。
此外，所述压电元件的面积Ap和所述金属振动部件的矩形板状部件的面积Am之间的关系满足：1.1≤Am/Ap≤10。
此外，所述粘合部件为弹性体。
此外，将所述压电元件和所述粘合部件结合为一体而形成的振动体的机械品质因数Qm满足：Qm≤5.0。
此外，所述压电扬声器还包括设置有所述金属振动部件的盒体，所述盒体包括出声孔，所述出声孔具有喇叭形状。
此外，所述矩形板状部件具有频率调节孔。
此外，所述压电扬声器还包括盒体，所述金属振动部件通过弹性体粘贴至所述盒体。
多个所述压电元件设置为通过所述粘合部件粘贴于所述金属振动部件上。
所述多个压电元件的固有振动模式的频率互不相同。
所述金属振动部件包括一金属板，且所述多个压电元件设置为通过所述粘合部件粘贴于该金属板上。
所述多个压电元件粘贴于所述金属板的同一表面上。
所述压电扬声器可还包括盒体；以及设置于该盒体内的电磁扬声器。
所述压电元件设置于所述盒体内。
所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述盒体的同一表面。
所述压电元件设置于所述壳体的外侧，且所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述壳体的相对表面。
所述金属振动部件作为所述盒体的侧面板或背面板。
所述压电扬声器还包括覆盖所述盒体开口的盖体，且所述金属振动部件通过弹性部件固定于所述盒体或盖体上。
所述金属振动部件包括厚度为10μm至300μm的金属板。
根据本发明另一方面的压电扬声器包括：壳体，该壳体包括具有出声孔的前面板，与该前面板相对的背面板，以及该前面板和背面板之间的侧面板；设置于所述壳体内的电磁扬声器；以及粘贴于所述壳体上的压电元件。
所述压电元件通过粘合部件固定于所述壳体上，且该粘合部件为弹性体。
所述压电元件设置于所述壳体内部。
所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述壳体的同一表面。
所述压电元件设置于所述壳体的外侧，且所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述壳体的相对表面。
所述压电元件的安装表面为金属板。
所述金属板通过弹性部件固定于所述侧面板、前面板或背面板上。
所述金属板的厚度为10μm至300μm。
所述侧面板、前面板或背面板用作所述压电元件的安装表面，且可包括金属材料以及树脂材料。
本发明的有益效果
根据本发明，可提供一种在高频域具有良好声压频率特性的压电扬声器。
附图说明
图1为实施方式1压电扬声器的立体图；
图2为实施方式1压电扬声器的截面图；
图3为实施方式1压电扬声器主体部分的仰视图；
图4为声压/频率关系图；
图5为声压/频率关系图；
图6为实施方式2压电扬声器主体部分的仰视图；
图7A为实施方式2压电扬声器主体部分变形例1的截面图；
图7B为实施方式2压电扬声器主体部分变形例1的截面图；
图7C为实施方式2压电扬声器主体部分变形例1的截面图；
图7D为实施方式2压电扬声器主体部分变形例1的截面图；
图8A为实施方式2压电扬声器主体部分变形例2的截面图；
图8B为实施方式2压电扬声器主体部分变形例2的截面图；
图8C为实施方式2压电扬声器主体部分变形例2的截面图；
图8D为实施方式2压电扬声器主体部分变形例2的截面图；
图9A为实施方式2压电扬声器主体部分变形例3的截面图；
图9B为实施方式2压电扬声器主体部分变形例3的截面图；
图9C为实施方式2压电扬声器主体部分变形例3的截面图；
图9D为实施方式2压电扬声器主体部分变形例3的截面图；
图10A为实施方式2压电扬声器主体部分变形例4的截面图；
图10B为实施方式2压电扬声器主体部分变形例4的截面图；
图10C为实施方式2压电扬声器主体部分变形例4的截面图；
图10D为实施方式2压电扬声器主体部分变形例4的截面图；
图11A为实施方式2压电扬声器主体部分变形例5的截面图；
图11B为实施方式2压电扬声器主体部分变形例5的截面图；
图12A为实施方式3压电扬声器的分解立体图；
图12B为实施方式3压电扬声器变形例的分解立体图；
图12C为实施方式3压电扬声器变形例的分解立体图；
图13为实施方式1压电扬声器实施例声压/频率关系图；
图14为相关扬声器的声压/频率关系图；
图15为相关压电扬声器的仰视图；
图16为相关扬声器的声压/频率关系图；
图17为实施方式4压电扬声器的截面图；
图18为实施方式4压电扬声器主体部分的仰视图；
图19为实施方式4压电扬声器的声压/频率关系图；
图20为实施方式5压电扬声器的结构的立体图；
图21为实施方式5压电扬声器主体部分的截面图；
图22为实施方式5压电扬声器的声压/频率关系图；
图23为实施方式5变形例6压电扬声器主体部分的截面图；
图24为实施方式5变形例7压电扬声器主体部分的截面图；
图25为实施方式5变形例8压电扬声器主体部分的截面图。
附图标记列表
100，200，300，400，500 压电扬声器
7，207，217，227，237，247，317，327，337，347，417，427，437，447，517，527，537，547，637，647 压电振动单元
1 压电元件
2，22，32，42，52，62，72，82，102，112，132，142，152，252，352 金属膜片(金属振动部件)
12a，32a，42a，72a，82a，102a，132a 本体
3 粘合部件
具体实施方式
实施方式1
以下，参考图1至图5，对实施方式1压电扬声器进行说明。图1为实施方式1压电扬声器的立体图。图2为实施方式1压电扬声器的截面图。图3为实施方式1压电扬声器主体部分的仰视图。图4和图5均为声压/频率关系图。
如图1至图3所示，压电扬声器100包括：盖体5、盒体6以及压电振动单元7。
盖体5为中心具有出声孔5a的板。出声孔5a穿通盖体5，出声孔5a的截面形状沿朝压电扬声器100外侧的方向逐渐增大。出声孔5a例如具有喇叭形状。盒体6为一侧表面具有开口6a的长方平行六面体盒体。需要注意的是，盒体6可以为框体，该框为矩形框，例如，大致呈四边形、长方形、正方形及梯形。开口6a由盖体5封闭。带盖体5的所述盒体6的宽为Lx，深为Ly，高为Lz。宽Lx例如为10mm至20mm，深Ly例如为5mm至10mm，高Lz例如为2mm至10mm。
压电振动单元7通过粘合部件4粘贴于盖体5的内主表面上。具体而言，压电振动单元7粘贴于盖体5的内主表面上，以封闭出声孔5a。
粘合部件4可仅为两侧主表面均具有粘性且具有预设弹性系数的粘弹体、粘性体、板状体或带状体。粘合部件4可仅为弹性体。粘合部件4例如包括由双面胶形成的板状体或硅树脂或环氧树脂等合成树脂。优选地，粘合部件4材料的机械性能可使得压电振动单元7的振动保持于压电扬声器所需的水平。当从盖体5一侧观察压电扬声器100时，粘合部件4可以为未从出声孔5a中暴露而出的框体。粘合部件4设置为覆盖金属膜片2的外边缘2h。当从盖体5一侧观察压电扬声器100时，外边缘2h由盖体5覆盖。此外，由于金属膜片2的表观机械品质因数Qm21(如下文所述)可能发生减小，因此粘合部件4优选具有预设弹性系数。
压电振动单元7包括：压电元件1、金属膜片2以及粘合部件3。压电元件1通过粘合部件3粘贴于金属膜片2上。压电元件1为包括大致矩形的板的振动体，该板包括单个陶瓷板。需要注意的是，压电元件1可以为层叠型、双压电晶片型及单压电晶片型元件。压电元件1电连接至放大器(未图示)等，并在用于再现声音的电信号的作用下振动。
金属膜片2大致为面积大于压电元件1的矩形板(其可称为矩形板状部件)。金属膜片2例如包括钢和铜合金。该钢和铜合金例如包括不锈钢、黄铜、磷青铜。金属膜片2随压电元件1的振动而振动。
粘合部件3具有与粘合部件4相同的材料。金属膜片2的厚度例如为0.5mm至1.5mm。金属膜片2的大小、形状、材料等选择为使得金属膜片2的固有振动模式与压电元件1的固有振动模式可设置为具有不同频率。也就是说，金属膜片2的固有振动模式的频率(共振频率)和压电元件1的固有振动模式的频率中的一个可高于另一个。
(面积比)
以下，对压电元件1面积与金属膜片2面积之间的关系进行描述。
压电元件1面积Ap和金属膜片2面积Am的关系如以下式1所示。
1.1≤Am/Ap≤10...(式1)
如此，可更加确保将金属膜片2的固有振动模式的频率和压电元件1的固有振动模式的频率设置为互不相同。举例而言，如图4所示，金属膜片2的固有振动模式的频率为10Hz至20kHz，压电元件1的固有振动模式的频率约为30kHz，即该两者设定为互不相同。
其中，由于金属膜片2固有振动模式的频率与压电元件1固有振动模式的频率互不相同，金属膜片2在压电振动单元7的作用下振动时的幅度几乎与金属膜片2的弹性系数和压电元件1的弹性系数分别对应的振幅相同，或者基本不超过金属膜片2的弹性系数和压电元件1的弹性系数分别对应的振幅。此外，即使金属膜片2在压电振动单元7的作用下振动至几乎达到金属膜片2和压电元件1的弹性极限的程度，也几乎不会发生较大的谐振失真或刺耳音。
下式2为信噪比SN1的表达式，即声压SP1与总谐振失真度THD1的关系如下式所示：
SN1＝SP1-THD1...(式2)
举例而言，如图4所示，由式2算出的40kHz下信噪比SN1约为60dB(sql)。
由于金属膜片2固有振动模式的频率与压电元件1固有振动模式的频率互不相同，因此可抑制总谐振失真度的增大，从而可在目标频率下以高信噪比实现声音的再现。
此外，还可使用高通滤波器等滤波电路对金属膜片2固有振动模式的频带进行削减，从而实现仅对高信噪比再现频率范围的使用。需要注意的是，在采用高通滤波器等滤波电路的情形中，金属膜片2的刚度k2优选为5至30，金属膜片2的厚度t2(mm)优选为0.05至0.3。
金属膜片的机械品质因数Qm
以下，对金属膜片的机械品质因数Qm进行说明。
虽然金属膜片2具有固有机械品质因数Qm20，但由于金属膜片2通过粘合部件4粘贴于盖体5上，因此金属膜片2的表观机械品质因数Qm21低于其固有机械品质因数Qm20。金属膜片2的表观机械品质因数Qm21可称为金属膜片2和粘合部件4结合为一体而形成的振动体的机械品质因数Qm21。压电元件1、金属膜片2以及粘合部件3的材料和形状优选设置为使得金属膜片2的表观机械品质因数Qm21满足下式3。
Qm21≤5.0...(式3)
优选地，在声压特性曲线平坦化后，可以满足式3。
此外，压电元件1、金属膜片2以及粘合部件3的材料和形状优选设置为使得金属膜片2的表观机械品质因数Qm21可满足上式3和下式4。
Qm21≥0.5...(式4)
此外，压电元件1经粘合部件3粘贴至金属膜片2上后使得频带变宽。其中，金属膜片2的刚度k2优选为5至20，金属膜片2例如优选为包括黄铜或磷青铜的板。
由于金属膜片2的表观机械品质因数Qm21较低且压电元件1通过粘合部件3粘贴于金属膜片2上，因此可在较宽频带内，以平坦的声压特性曲线实现声音的再现。压电扬声器100一实施例的声压特性曲线测量结果如图5所示。(比较例“电磁型扬声器”)
顺便一提的是，如图14所示，经对通过向音圈提供电信号而产生磁矩的方式使膜片振动的电磁型扬声器一实施例的声压及总谐振失真度与频率关系进行测量，该实施例的信噪比SN2约为50dB(sql)，低于压电扬声器100一实施例的信噪比SN1。该电磁型扬声器利用音圈所再现的声音具有大于或等于20kHz的高频率。在此情况下，高频率阻抗升高所导致的电功率转换为热能，而非音频信号。因此，可认为该电磁型扬声器难以实现比压电扬声器100更高的声压或更高的信噪比。
(比较例“圆形扬声器”)
此外，还采用图15所示压电振动单元907实施例进行了声压/频率关系测量。该压电振动单元907包括压电元件901及金属膜片902。
压电元件901除了具有圆盘形本体之外，其构造与压电元件1(见图2)相同。金属膜片902除了具有圆盘形本体之外，其构造与金属膜片2(见图2)相同。压电振动单元907设置于盖体905(未图示)及盒体6(见图2)内部，从而形成压电扬声器900(未图示)。需要注意的是，盖体905除了具有圆形截面的出声孔之外，其构造与盖体5相同。压电元件901为直径20mm，厚度0.1mm的压电元件，金属膜片902为直径25mm，厚度0.1mm的包括不锈钢在内的金属膜片。如图16所示，共振频率机械品质因数Qm91大于或等于10。与图5所示声压曲线相比，图16所示声压特性曲线具有较少的平坦部分，即具有更多的升降部分。也就是说，压电扬声器900比压电扬声器100难于获得平坦的声压特性曲线。
其中，与圆形金属振动部件相比，矩形金属振动部件随其主表面方向不同，具有更多种不同的固有振动模式。需要注意的是，如图3所示，矩形金属振动部件的主表面例如具有Y方向和X方向。因此，其机械品质因数Qm较低。此外，通过调节所述金属振动部件和压电元件的尺寸，可易于实现频率调节。
通过实施方式1的压电扬声器，可在高频域实现声压特性良好的声音再现。举例而言，在例如为20kHz至70kHz的高频范围下，所再现的声音具有高声压及高信噪比。此外，其声压特性曲线为平坦曲线，且该压电扬声器的频带较宽。实施方式2
以下，参考图6，对实施方式2压电扬声器进行说明。图6为实施方式2压电扬声器主体部分的仰视图。在下文中，与实施方式1压电扬声器构造的相同之处被适当省略，而对两者构造的不同之处进行了说明。需要注意的是，实施方式2压电扬声器的变形例1至5，实施方式3压电扬声器，以及该实施方式3的变形例均按与此类似的方式描述。
如图6所示，压电扬声器200(未图示)除了压电振动单元7之外，其构造与压电扬声器100相同。压电扬声器200包括压电振动单元207。压电振动单元207除了金属膜片2之外，其构造与压电振动单元7相同。压电振动单元207包括金属膜片22。金属膜片22除了在其四个拐角附近具有频率调节孔22b之外，其构造与金属膜片2相同。金属膜片22的有效长度及金属膜片22的宽度可通过改变频率调节孔22b的数目和大小得到调节。如此，可易于实现频率的调节。
与通过在金属膜片上设置额外部件对频率进行调节的频率调节方法相比，上述通过改变频率调节孔22b的数目和大小对频率进行调节的频率调节方法更加易于实现金属膜片的振动。此外，当采用上述通过改变频率调节孔22b的数目和大小对频率进行调节的频率调节方法时，即使压电扬声器200设置于电磁扬声器，尤其其膜片上，压电扬声器200也几乎不会切断所述电磁扬声器所再现的声音。此外，频率调节孔22b通过蚀刻加工或冲压加工形成。因此，上述通过改变频率调节孔22b的数目和大小对频率进行调节的频率调节方法的实施成本较低。
在上文中，与实施方式1压电扬声器类似，通过上述实施方式2的压电扬声器，可在高频域实现声压特性良好的声音再现。此外，由于使用具有频率调节孔的金属膜片，因此易于实现频率调节。
压电振动单元变形例1
以下，参考图6及图7A至图7D，对实施方式2压电扬声器200的压电振动单元207的变形例1进行说明。图7A至图7D为实施方式2压电扬声器主体部分的变形例1的截面图。
如图6和图7A所示，对于作为压电振动单元207变形例的压电振动单元217，压电振动单元217除了具有支座9之外，其构造与压电振动单元207相同。压电振动单元217包括支座9，金属膜片22的端部通过粘合部件3粘贴至支座9上。此外，金属膜片22由支座9支承。支座9为自盒体6(见图2)底部向金属膜片22方向延伸的壁体。支座9设置为覆盖压电元件1的周侧部分，以防止水分或异物附着至压电元件1上。由于压电振动单元217具有支座9，因此其可抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。
同时，图7B所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元227。压电振动单元227具有金属膜片32，该金属膜片的形状与金属膜片22和支座9结合为一体后的形状相同。
由于在压电振动单元227中，本体32a(其可称为大致矩形的板状部件)与支承部件32b结合为一体，因此压电振动单元227可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元227中，本体32a与支承部件32b结合为一体，因此压电振动单元227的制造成本较低。
另外，图7C所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元237。压电振动单元237具有金属振动部件42。金属振动部件42除了具有底部42c之外，其构造与金属膜片32(见图7B)相同。金属振动部件42包括：本体42a、支承部件42b以及底部42c。本体42a与本体32a构造相同，支承部件42b与支承部件32b构造相同。底部42c与支承部件42b结合为一体，并且为与本体42a相对的板状体。
由于在压电振动单元237中，本体42a、支承部件42b以及底部42c结合为一体，因此压电振动单元237可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元237中，本体42a、支承部件42b以及底部42c结合为一体，因此压电振动单元237具有更高的刚性。
另外，图7D所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元247。压电振动单元247除了包括底板8之外，其构造与压电振动单元227(见图7B)相同。压电振动单元247包括底板8。底板8设置于支承部件32b的底端下，且为与本体32a相对的板状体。底板8的外边缘与支承部件32b的底端可设置为彼此抵靠。由于压电振动单元247具有底板8，因此与压电振动单元227相比，其可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于压电振动单元247具有底板8，因此与压电振动单元227(见图7B)相比，其具有更高的刚度。
压电振动单元的变形例2
以下，参考图8A至图8D，对实施方式2压电扬声器200的压电振动单元207的变形例2进行说明。图8A至图8D为实施方式2压电扬声器主体部分的变形例2的截面图。
图8A所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元317。压电振动单元317除了金属膜片52和阶梯状支座19之外，其构造与压电振动单元217相同。压电振动单元317包括金属膜片52和阶梯状支座19，而且金属膜片52通过粘合部件3粘贴至阶梯状支座19上。此外，金属膜片52由阶梯状支座19支承。阶梯状支座19为自盒体6(见图2)底部向金属膜片52方向延伸且在中部以阶梯状弯曲的壁体。阶梯状支座19设置为覆盖压电元件1的周侧部分，以防止水分或异物附着至压电元件1上。
由于压电振动单元317具有阶梯状支座19，因此其可抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。此外，由于压电振动单元317具有阶梯状支座19，其具有比压电振动单元217更高的耐压性。
此外，图8B所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元327。与压电振动单元227(见图7B)类似，压电振动单元327具有金属膜片62，该金属膜片的形状与金属膜片52和阶梯状支座19结合为一体后的形状相同。
由于在压电振动单元327中，本体62a(其可称为大致矩形的板状部件)与支承部件62b结合为一体，因此与压电振动单元317(见图8A)相比，压电振动单元327可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元327中，本体62a与支承部件62b结合为一体，因此压电振动单元327的制造成本比压电振动单元317更低。
此外，图8C所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元337。压电振动单元337具有金属振动部件72。金属振动部件72除了具有底部72c之外，其构造与金属膜片62(见图8B)相同。金属振动部件72包括：本体72a、支承部件72b以及底部72c。本体72a与本体62a构造相同，支承部件72b与支承部件62b构造相同。底部72c与支承部件72b结合为一体，并且为与本体72a相对的板状体。
由于在压电振动单元337中，本体72a、支承部件72b以及底部72c结合为一体，因此与压电振动单元317相比，压电振动单元337可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元337中，本体72a、支承部件72b以及底部72c结合为一体，因此与压电振动单元317相比，压电振动单元337具有更高的刚性。
另外，图8D所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元347。压电振动单元347具有与将底板8附加至压电振动单元327(见图8B)的单元相同的构造。由于压电振动单元347具有底板8，与压电振动单元327(见图8B)相比，其可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于压电振动单元347具有底板8，因此与压电振动单元327(见图8B)相比，其具有更高的刚度。
压电振动单元的变形例3
以下，参考图9A至图9D，对实施方式2压电扬声器200的压电振动单元207的变形例3进行说明。图9A至图9D为实施方式2压电扬声器主体部分的变形例3的截面图。
图9A所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元417。压电振动单元417除了金属膜片82之外，其构造与压电振动单元217(见图7A)相同。压电振动单元417包括金属膜片82，金属膜片82包括：本体82a；以及自本体82a端部延伸而出的被钳紧部分82d。本体82a具有与金属膜片22相同的构造，并且本体82a的端部通过粘合部件3粘贴于支座9上。被钳紧部分82d朝盒体6的侧壁方向延伸。顺便一提的是，压电振动单元417安装于盒体6内，从而可实现压电扬声器200的组装。其中，由于被钳紧部分82d具有自本体82a端部延伸而出的形状，因此其易于实现钳紧。此外，被钳紧部分82d的形状可根据需要作出改变，以利于将压电振动单元417装于盒体6内。
由于压电振动单元417具有金属膜片82和支座9，其可抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。此外，由于压电振动单元417具有金属膜片82，与压电振动单元217(见图7A)相比，其更加易于安装。
此外，图9B所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元427。压电振动单元427具有金属膜片92，该金属膜片的形状与金属膜片82和支座9结合为一体后的形状相同。
由于在压电振动单元427中，本体92a、支承部件92b以及被钳紧部分92d结合为一体，因此与压电振动单元417(见图9A)相比，压电振动单元427可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。此外，由于在压电振动单元427中，本体92a、支承部件92b以及被钳紧部分92d结合为一体，因此与压电振动单元417(见图9A)相比，压电振动单元427的制造成本更低。
此外，图9C所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元437。压电振动单元437具有金属振动部件102。金属振动部件102除了具有底部102c之外，其构造与金属膜片92(见图9B)相同。金属振动部件102包括：本体102a、支承部件102b以及底部102c。本体102a与本体92a构造相同，支承部件102b与支承部件92b构造相同。底部102c与支承部件102b结合为一体，并且为与本体102a相对的板状体。
由于在压电振动单元437中，本体102a、支承部件102b以及底部102c结合为一体，因此与压电振动单元417相比，压电振动单元437可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元437中，本体102a、支承部件102b以及底部102c结合为一体，因此与压电振动单元417相比，压电振动单元437具有更高的刚性。
此外，图9D所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元447。压电振动单元447具有与将底板8附加至压电振动单元427(见图9B)的单元相同的构造。
类似于压电振动单元247(见图7D)，由于压电振动单元447具有底板8，与压电振动单元427(见图9B)相比，压电振动单元447可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于压电振动单元447具有底板8，因此与压电振动单元427相比，其具有更高的刚度。
压电振动单元的变形例4
以下，参考图10A至图10D，对实施方式2压电扬声器200的压电振动单元207的变形例4进行说明。图10A至图10D为实施方式2压电扬声器主体部分的变形例4的截面图。
图10A所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元517。压电振动单元517除了具有锥形支座29而非支座9之外，其构造与压电振动单元217相同。压电振动单元517包括锥形支座29，而且金属膜片22的端部通过粘合部件3粘贴于锥形支座29上。此外，金属膜片22由阶梯状支座29支承。锥形支座29为自盒体6(见图2)底部向金属膜片22延伸的壁体。锥形支座29具有横截面积沿从金属膜片22至盒体6底部的方向逐渐增大的锥形形状。更具体而言，该锥形形状向压电元件1一侧倾斜。支座29设置为覆盖压电元件1的周侧部分，以防止水分或异物附着至压电元件1上。
由于压电振动单元517具有锥形支座29，因此其可抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。
此外，图10B所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元527。压电振动单元527具有金属膜片112，与压电振动单元227(见图7B)类似，该金属膜片的形状与金属膜片22和锥形支座29结合为一体后的形状相同。
由于在压电振动单元527中，本体112a与支承部件112b结合为一体，因此与压电振动单元517(见图10A)相比，压电振动单元527可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元527中，本体112a与支承部件112b结合为一体，因此与压电振动单元517相比，其制造成本更低。
此外，图10C所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元537。
压电振动单元537具有金属振动部件122。金属振动部件122除了具有底部122c之外，其构造与金属膜片112(见图10B)相同。金属振动部件122包括：本体122a、支承部件122b以及底部122c。本体122a与本体112a构造相同，支承部件122b与支承部件112b构造相同。底部122c与支承部件122b结合为一体，并且为与本体122a相对的板状体。
由于在压电振动单元537中，本体122a、支承部件122b以及底部122c结合为一体，因此与压电振动单元517(见图10A)相比，压电振动单元537可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元537中，本体122a，支承部件122b以及底部122c结合为一体，因此与压电振动单元517相比，压电振动单元537具有更高的刚性。
此外，图10D所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元547。压电振动单元547具有与将底板8附加至压电振动单元527(见图10B)的单元相同的构造。
类似于压电振动单元247(见图7D)，由于压电振动单元547具有底板8，与压电振动单元527(见图10B)相比，压电振动单元547可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于压电振动单元547具有底板8，因此与压电振动单元527相比，其具有更高的刚度。
压电振动单元的变形例5
以下，参考图11A和图11B，对实施方式2压电扬声器200的压电振动单元207的变形例5进行说明。图11A和图11B为实施方式2压电扬声器主体部分的变形例5的截面图。
图11A所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元637。压电振动单元637除了具有金属振动部件142之外，其构造与压电振动单元237(见图7C)相同。压电振动单元637包括金属振动部件142，金属振动部件142除了具有通气孔142e之外，其构造与金属振动部件42(见图7C)相同。通气孔142e设置于本体142a内，并且与调压单元(未图示)连接。该调压单元例如为压缩器。在金属振动部件142中，调压气体经通气孔142e供给或排出，从而使金属振动部件142内部空间的压力保持恒定。
由于在压电振动单元637中，本体142a、支承部件142b以及底部142c结合为一体且所述内部空间的压力保持恒定，因此压电振动单元637可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于在压电振动单元637中，本体142a、支承部件142b以及底部142c结合为一体，压电振动单元637具有更高的刚性。
此外，图11B所示为作为压电振动单元207变形例的压电振动单元647。压电振动单元647除了金属膜片132之外，其构造与压电振动单元247(见图7D)相同。压电振动单元647包括金属膜片132，而且金属膜片132除了具有通气孔132e之外，其构造与金属膜片32(见图7D)相同。通气孔132e设置于本体132a内，并且与调压单元(未图示)连接。该调压单元例如为压缩器。在金属振动部件132中，调压气体经通气孔132e供给或排出，从而使金属振动部件132内部空间的压力保持恒定。
由于压电振动单元647具有金属膜片132和底板8，而且所述内部空间的压力保持恒定，因此其可进一步抑制从频率调节孔22b等处进入的水分或异物与压电元件1的接触。同时，由于压电振动单元647具有底板8，其刚性高于压电振动单元227(见图7B)。
实施方式3
以下，参考图12A，对实施方式3的压电扬声器进行说明。图12A为实施方式3的压电扬声器变形例的分解立体图。实施方式3的压电扬声器除了金属膜片2(见图2)、粘合部件4和盖体5之外，其构造与实施方式1压电扬声器100相同。
如图12A所示，压电扬声器300包括：金属膜片152、盖体15以及盒体16。金属膜片152除了与盖体15结合为一体之外，其构造与金属膜片2(见图2)相同。盖体15除了与金属膜片152结合为一体之外，其构造与盖体5(见图2)相同。结合为一体的盖体15和金属膜片152例如可通过锻敲同一板材的方式获得。因此，由于盖体15和金属膜片152可通过对整块材料实施一步加工而以一体成型的方式制成，因此可以降低材料成本和加工成本。需要注意的是，与压电扬声器100(见图2)不同，压电扬声器300不包括粘合部件4。盒体16为长方框体。需要注意的是，压电扬声器300也可采用盒体6(见图2)，而不采用盒体16。
上文中，根据实施方式3的压电扬声器，盖体和金属膜片结合为一体，从而可降低材料成本和加工成本及省略粘合部件，因此可使得该压电扬声器的制造成本较低。
变形例
以下，对实施方式3压电扬声器300的变形例进行描述。图12B和图12C为实施方式3压电扬声器变形例的分解立体图。
图12B所示为作为压电扬声器300变形例的压电扬声器400。压电扬声器400除了盖体和盒体之外，其构造与压电扬声器300相同。盖体25除了包括锁定构件25f之外，其构造与盖体15相同。盒体26除了包括锁定孔26g之外，其构造与盒体16相同。盖体25包括锁定构件25f，盒体26包括锁定孔26g。锁定构件25f安装于与盖体25外边缘附近(具体为盖体25的形状，即矩形的每个边的中心附近)对应的位置。锁定构件25f向盒体16的侧边方向延伸。锁定构件25f例如在经锻敲形成金属膜片252后，通过冲压加工形成。锁定孔26g设置为与位于与盒体26接触的盖体25的接触表面上的锁定构件25f相对应。锁定构件25f插入锁定孔26g中，从而锁定构件25f和锁定孔26g彼此锁定，盖体25固定于盒体26。
图12C所示为作为压电扬声器300变形例的压电扬声器500。压电扬声器500除了金属膜片之外，其构造与压电扬声器400(见图12B)相同。金属膜片352除了包括频率调节孔352e之外，其构造与金属膜片252相同。金属膜片352包括频率调节孔352e。频率调节孔352e设置于与锁定构件35f相对应的位置。换句话说，频率调节孔352e设置于与金属膜片352外边缘附近(具体为盖体35的形状，即矩形的每个边的中心附近)对应的位置。通过改变频率调节孔352e的数目、位置和尺寸，可调节金属膜片352的有效长度和宽度，从而实现频率调节。
实施例
以下，通过图13，对实施方式1压电扬声器的实施例1和实施例2进行说明。图13为实施方式1压电扬声器实施例的声压/频率关系图。
实施例1和实施例2采用与实施方式1压电扬声器100具有相同构造的压电扬声器。具体而言，实施例1和实施例2还采用厚度为1mm的板材(包括黄铜)作为金属膜片2(见图2)。此外，在实施例1中，采用双面胶作为粘合部件4(见图2)；而在实施例2中，采用通过固化环氧树脂剂形成的环氧树脂体作为粘合部件4(见图2)。实施例1所采用的双面胶为具有预设弹性模量的带形基体材料，而且该基体材料主表面的两侧均涂有粘合剂，从而使得此两主表面具有粘性。
在2Vpp(峰-峰值)下对声音进行了再现，并且对实施例1和实施例2的声压/频率关系进行了测量。结果示于图13。
如图13所示，声压在20kHz至30kHz的频域内达到最大值。实施例1的声压特性曲线在20kHz至100kHz的频域内落入约79dB至93dB(sql)的预设范围。也就是说，在实施例1中，可在20kHz至100kHz的频域内实现声音的稳定再现。
此外，在实施例2中，声压在约30kHz频域内达到最大值。在实施例1中，声压倾向于比实施例2更早上升。所设想的原因在于，实施例1中用作粘合部件的双面胶硬度高于通过固化环氧树脂形成的环氧树脂体。
实施例2的声压特性曲线在约25kHz至100kHz的频域内落入约79dB至93dB(sql)的预设范围。也就是说，在实施例2中，也可在20kHz至100kHz的频域内实现声音的稳定再现。
需要注意的是，还可设想到的实施例为采用通过固化硅粘合剂形成的硅树脂体作为粘合部件4(见图2)。实施例中预期可获得与实施例1和实施例2类似的声压特性曲线。
顺便一提的是，通常认为人类无法听到频率高于20kHz的声音。因此，该高频下的声音再现被认为似乎对扬声器所述输出的声音质量无贡献作用。然而，通过该高频声音的再现可对精细信号的声音进行再现。因此，该高频声音的再现可对扬声器所述输出的声音质量具有贡献作用。
实施方式4
以下参考图17和图18，对本实施方式扬声器单元700进行说明。图17为展现扬声器单元700构造的XZ截面图。图18为展现扬声器单元700主体部分的仰视图。在本实施方式中，盒体6内设置两个压电振动单元7a和7b。需要注意的是，由于除上述两压电振动单元7a和7b之外的其他基本结构与上述实施方式的扬声器单元100，200，300，400和500相同，因此下文对该基本结构的描述适当省略。例如，可采用具有图1和图3所示类似构造的盒体6，粘合部件3，金属膜片2等。
压电振动单元7a和7b容纳于盒体6内。压电振动单元7a具有：压电元件1a、粘合部件3a以及金属膜片2。与实施方式1类似，压电元件1a设置为通过粘合部件3a粘贴于金属膜片2上。压电振动单元7b具有：压电元件1b、粘合部件3b以及金属膜片2。与实施方式1类似，压电元件1b设置为通过粘合部件3b粘贴于金属膜片2上。
金属膜片2由所述两个压电振动单元7a和7b共用。也就是说，金属膜片2具有一个金属板，压电元件1a和1b粘贴于该同一金属板上。压电元件1a和1b粘贴于金属膜片2的同一表面。具体而言，压电元件1a和1b粘贴于金属膜片2的与出声孔5a一侧相反的一侧的表面上。当在压电元件1a和1b上施加电压时，压电元件1a和1b发生变形，从而使得金属膜片2开始振动，出声孔5a发出声音。
所述两压电元件1a和1b沿X方向并排设置。也就是说，压电元件1a设置于压电元件1b的+X一侧。在XY平面图中，压电元件1a和1b与出声孔5a重叠。此外，压电元件1a和1b部分突出于出声孔5a之外。压电元件1a和1b中的每一个均在XY平面图中具有大致矩形的形状。
所述两压电元件1a和1b在XY平面图中具有不同大小。具体而言，所述两压电元件1a和1b在X方向上具有不同宽度。需要注意的是，所述两压电元件1a和1b在Y方向具有相同宽度。所述两压电元件1a和1b具有不同的固有振动模式频率。也就是说，压电元件1a的共振频率与压电元件1b的共振频率不同。此外，压电元件1a和1b的固有振动模式频率与金属膜片2的固有振动模式频率不同。
在本实施方式中，所述两个具有不同共振频率的压电元件1a和1b通过粘合部件3a和3b连接于金属膜片2。如此，即使在5kHz至50kHz的高频域也能获得高声压和高信噪比，从而可以简单的结构实现高性能扬声器单元。在所述高频域，普通电磁扬声器的信噪比为45dB，而压电扬声器单元700可实现60dB的信噪比。
图19所示为压电扬声器单元700的声压频率特性。图19所示压电扬声器单元700的声压频率特性仅作为示例。此外，在图19中，采用动态扬声器(电磁扬声器)及低通滤波器(LPF)情形下的频率特性示为比较例1，而具有一个压电元件的压电扬声器单元的频率特性示为比较例2。与比较例1和比较例2相比，压电扬声器单元700可在不低于5kHz的高频域下获得高声压。
所述尺寸不同的压电元件1a和1b具有不同的共振频率。此外，通过矩形压电元件1a和1b及金属膜片2的形状组合可实现声压频率特性平坦度的优化。需要注意的是，虽然上述描述中采用两个压电元件1a和1b，但是也可采用三个或更多个压电元件。也就是说，可通过粘合部件3在金属膜片2上粘贴多个压电元件1。
金属膜片2的模不升高的频域优选与压电元件1a和1b的共振频率相匹配。此外，压电元件的共振频率Qm优选通过采用弹性体作为粘合部件3的方式设于1.0至5.0的范围。如此，可在宽频带内以平坦的声压特性曲线对声音进行再现。
实施方式5
以下参考图20和图21，对本实施方式扬声器单元800进行说明。图20为展现扬声器单元800外观的立体图。图21为展现压电扬声器单元800壳体820内部空间构造的XY平面图。在本实施方式中，图21所示盒体6中设置电磁扬声器810。此外，压电元件1设置于盒体6外部。需要注意的是，下文中，对与上述实施方式1至4类似的构造的描述适当省略。
壳体820为盒形壳体。举例而言，壳体820具有盒体6和盖体5。盒体6包括侧面板6d和背面板6e。背面板6e与盖体5相对设置。盖体5和背面板6e为相互平行的板。盖体5、侧面板6d以及背面板6e优选分别为矩形金属板。此外，盖体5具有出声孔5a。与图2中的结构类似，出声孔5a的截面形状为朝外侧方向逐渐增大的锥形。
需要注意的是，在对本实施方式的描述中，假设设有出声孔5a的一侧为正面。背面板6e设置为与盖体5相对。侧面板6d设置于盖体5和背面板6e之间。也就是说，侧面板6d连接盖体5和背面板6e。其中，由于盖体5和背面板6e的外部形状在XY平面图中大致呈矩形，盒体6具有四个侧面板6d。也就是说，各侧面板6d分别设置于大致矩形的盖体5和背面板6e的每一端侧。相对两侧面板6d相互平行。相邻的两侧面板6d相互垂直。
假设壳体820的内部空间为气室6f。也就是说，盖体5、背面板6e和侧面板6d所界定的空间为气室6f。具体而言，盖体5、背面板6e和侧面板6d所围绕成的长方平行六面体空间为气室6f。气室6f通过出声孔5与外部空间连通。盖体5和背面板6e设置为隔气室6f相对。因此，盖体5为界定气室6f的前面板。
需要注意的是，盖体5、背面板6e和侧面板6d的部分或全部可一体成型。举例而言，背面板6e和侧面板6d可以与实施方式1中所示的盒体6类似的方式一体成型。此外，盖体5可与实施方式1的盖体5一样可移除。当然，盖体5之外的部件也可为可移除部件。
电磁扬声器810设置于气室6f内。电磁扬声器810粘贴于图21所述的其中一个侧面板6d上。具体而言，电磁扬声器810可设置于-Y侧侧面板6d的气室6f一侧表面(以下称为内表面)上。电磁扬声器810具有膜片，音圈，永磁体等。所述音圈和膜片在供应于音圈内的电流的作用下振动，从而使得电磁扬声器810发出声音。其中，电磁扬声器810朝出声孔5a的方向发出声音。
压电元件1设置于盒体6外侧。压电元件1设置为通过粘合部件3粘贴于盒体6的侧面板6d上。与上述相同，粘合部件3为弹性体。其中，压电元件1粘贴于侧面板6d的与气室6f一侧相反的一侧的表面(以下称为外表面)上。所述一个侧面板6d的内表面作为电磁扬声器810的安装表面，而其外表面作为压电元件1的安装表面。如上所述，压电元件1设置于侧面板6d相反两表面中的一个表面(外表面)上，而电磁扬声器810设置于其中的另一表面(内表面)上。换句话说，压电元件1的安装表面和电磁扬声器810的安装表面为盒体6的相反表面。
电磁扬声器810固定于本实施方式压电扬声器单元800的盒体6上。安装于盒体6上的电磁扬声器810和压电元件1均发生振动。电磁扬声器810的固有振动模式频率与压电元件1的固有振动模式频率不同。因此，即使在高频域，也能实现高声压和高信噪比。本实施方式的结构可在100Hz至100kHz的宽频带下进行声音的再现。
为压电元件1提供安装表面的侧面板6d优选为金属板。也就是说，侧面板6d、粘合部件3和压电元件1包含于压电振动单元7中。通过这种方式，该侧面板6d用作实施方式1等的金属振动部件2。如此，与实施方式1类似，可在高频域中实现高声压和高信噪比。需要注意的是，在本实施方式中，压电振动单元7不封闭出声孔5a。
需要注意的是，为压电元件1提供安装表面的侧面板6d优选为10μm至300μm厚的金属板。如此，可在高频域中实现更高的声压和更高的信噪比。
图22为本实施方式压电扬声器单元800的声压频率特性图。在图22中，仅安装有电磁扬声器810的结构的声压频率特性示为“电磁”。仅安装有压电元件1的结构的声压频率特性示为“压电”。同时安装有压电元件1和电磁扬声器810的电磁扬声器810的声压频率特性示为“电磁+压电”。如图22所示，在同时安装有压电元件1和电磁扬声器810的情形中，还可在不低于20kHz的频率下实现高声压再现。本实施方式的结构也可在高频域下实现高声压和高信噪比。变形例6
以下参考图23，对实施方式5的变形例6进行说明。图23为变形例6压电扬声器单元800主体部分的XY截面图。在变形例6中，压电元件1的位置与实施方式5的结构不同。具体而言，压电元件1设置于壳体820内。需要注意的是，由于压电扬声器单元800的基本构造与上述相同，因此下文中适当省略对其的描述。
在本实施方式中，压电元件1设置于气室6f内。也就是说，压电元件1通过粘合部件3粘贴于侧面板6d的内表面。在本实施方式中，–Y侧侧面板6d的内表面用作压电元件1的安装表面。因此，电磁扬声器810和压电元件1安装于侧面板6d的同一表面(内表面)上。压电元件1的安装表面与电磁扬声器810的安装表面为盒体6的同一表面。
在变形例6中，安装于盒体6内的电磁扬声器810和压电元件1也同时振动。电磁扬声器810的固有振动模式频率与压电元件1的固有振动模式频率不同。此外，在变形例6中，电磁扬声器810和压电元件1的振动在气室6f内混合，随后混合后的振动从出声孔5a输出。如此，即使在高频域，也能实现高声压及高信噪比。本实施方式的结构可在100Hz至100kHz的宽频带实现声音再现。
为压电元件1提供安装表面的侧面板6d优选为金属板。也就是说，侧面板6d、粘合部件3和压电元件1包含于压电振动单元7中。通过这种方式，与实施方式1类似，可在高频域中实现高声压和高信噪比。
需要注意的是，为压电元件1提供安装表面的侧面板6d优选为10μm至300μm厚的金属板。如此，可在高频域中实现更高的声压和更高的信噪比。
变形例7
以下参考图24，对实施方式5的变形例7进行说明。图24为变形例7压电扬声器单元800主体部分的YZ截面图。在变形例7中，压电元件1和电磁扬声器810的位置与实施方式5的结构不同。需要注意的是，由于压电扬声器单元800的基本构造与上述相同，因此下文中适当省略对其的描述。
如图24所示，电磁扬声器810粘贴于背面板6e上。具体而言，电磁扬声器810固定于背面板6e的内表面。如此，使得电磁扬声器810设置于气室6f内。电磁扬声器810向出声孔5a的方向发出声音。
压电元件1设置为粘贴于背面板6e和盖体5上。具体而言，压电元件1的两面上同时设置包括弹性体的粘合部件3。压电元件1的背面设置为通过粘合部件3粘贴于背面板6e上。为压电元件1提供安装表面的背面板6e优选为10μm至300μm厚的金属板。压电元件1的正面设置为通过粘合部件3粘贴于金属膜片2上。
金属膜片2的正面设置粘合部件4。此外，金属膜片2设置为通过粘合部件4粘贴于盖体5上。粘合部件4粘贴于金属膜片2的外边缘2h上。如此，当从盖体5一侧观察压电扬声器100时，外边缘2h由盖体5覆盖。粘合部件4覆盖除与盖体5的出声孔5a对应部分之外的其余部分。如此，当从盖体5一侧观察压电扬声器100时，可通过出声孔5a看到金属膜片2。为压电元件1提供安装表面的金属膜片2优选为10μm至300μm厚的金属板。
如上所述，在变形例7中，压电元件1的正反面均设置粘合部件3。也就是说，压电元件1夹在这两个粘合部件3之间。此外，压电元件1的两个面均通过粘合部件3固定于壳体820上。背面板6e、粘合部件3、压电元件1、粘合部件3以及金属膜片2均包含于压电振动单元7内。
在变形例7中，安装于盒体6内的电磁扬声器810和压电元件1也同时振动。电磁扬声器810的固有振动模式频率与压电元件1的固有振动模式频率不同。此外，在该变形例中，电磁扬声器810和压电元件1的振动在气室6f内混合，随后混合后的振动从出声孔5a输出。本实施方式的结构可在100Hz至100kHz的宽频带实现声音再现。
为压电元件1提供安装表面的金属膜片2通过粘合部件4固定于另一部件(盖体5)上。如此，可实现和上述实施方式同样的优良特性。此外，金属膜片2的安装表面不限于盖体5。所述金属板(金属振动部件2)可通过本身为弹性体的粘合部件3固定至侧面板6d或背面板6e上。
变形例8
以下参考图25，对实施方式5的变形例8进行说明。图25为变形例8压电扬声器单元800主体部分的YZ截面图。在变形例8中，背面板6e的构造与变形例7的构造不同。需要注意的是，由于压电扬声器单元800的基本构造与上述相同，因此下文中适当省略对其的描述。
虽然在变形例7中背面板6e为金属板，但是在变形例8中背面板6e的若干部分为树脂6g。也就是说，背面板6e包括金属材料和树脂材料。换言之，背面板6e的若干部分由树脂材料形成，而剩余部分由金属材料形成。如此，由于作为安装表面的背面板6e部分由上述树脂6g形成，背面板6e为部分金属板。由于侧面板6d，盖体5或背面板6e用作压电元件1的安装表面，而且包括所述金属材料和树脂材料，因此可获得良好的特性。
需要注意的是，虽然在实施方式5及其变形例6至8中，压电元件1通过本身为弹性体的粘合部件3固定于盒体6上，但压电元件1也可不通过弹性体固定于盒体6上。
虽然在实施方式5和变形例6中，侧面板6d用作压电元件1的安装表面，在变形例7和8中，背面板6e用作压电元件1的安装表面，但是压电元件1的安装表面并不具体限定。此外，压电元件1也可粘贴至壳体820的外表面上。
此外，实施方式4和实施方式5的构造可相互结合。在此情况下，电磁扬声器810设置于盒体6内部，而两个或更多个压电元件1安装于盒体6上。
以上实施方式1至5的压电扬声器可用于各种装置。例如，上述压电扬声器可用作个人计算机(PC)、平板电脑、下一代4K电视、下一代8K电视以及车载和非便携式高分辨率音频中的高频率扬声器。
随着数字声音，音乐再现中声源取样频率信息以及数字位数的扩展，人们尤其对于可在20kHz至70kHz的高频率下以高声压和高信噪比再现声音的扬声器的需求不断增大。虽然，通常认为人类无法听得到高于20kHz的高频率声音，然而实际上，即使是可再现的高频率可能产生可再现的精细信号。提高声源质量对于扬声器输出质量的提高具有贡献作用。需要注意的是，在以上对实施方式的描述中，省略了对连接压电元件和电磁扬声器的导线等的描述。
虽然以上已通过上述各实施方式和实施例对本发明进行了描述，但是本发明不仅仅限于上述实施方式和实施例中的构造。毋庸赘言，本发明包括本领域技术人员可在本申请权利要求书中的本发明权利要求范围内作出的各种变形，修饰及其组合。
本申请要求基于申请日为2015年2月10日且申请号为2015-24041的日本专利申请以及申请日为2015年5月26日且申请号为2015-106550的日本专利申请的优先权，而且其整个公开内容并入本文。

Claims (27)

1.一种压电扬声器，其特征在于，包括：
压电元件；以及
金属振动部件，所述压电元件通过粘合部件粘贴于所述金属振动部件上，其中，
所述压电元件为大致矩形的板，
所述金属振动部件包括在所述压电元件的作用下振动的大致矩形的板状部件，且
所述压电元件的固有振动模式的频率与所述金属振动部件的固有振动模式的频率设置为互不相同。
2.根据权利要求1所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电元件的面积Ap和所述金属振动部件的矩形板状部件的面积Am之间的关系满足：1.1≤Am/Ap≤10。
3.根据权利要求1或2所述的压电扬声器，其特征在于，所述粘合部件为弹性体。
4.根据权利要求3所述的压电扬声器，其特征在于，将所述压电元件和所述粘合部件结合为一体而形成的振动体的机械品质因数Qm满足：Qm≤5.0。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，还包括设置有所述金属振动部件的盒体，所述盒体包括出声孔，所述出声孔具有喇叭形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述矩形板状部件包括频率调节孔。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，还包括盒体，
其中，所述金属振动部件设置为通过弹性体粘贴至所述盒体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，多个所述压电元件设置为通过所述粘合部件粘贴于所述金属振动部件上。
9.根据权利要求8所述的压电扬声器，其特征在于，所述多个压电元件的固有振动模式的频率互不相同。
10.根据权利要求8或9所述的压电扬声器，其特征在于，
所述金属振动部件包括一金属板，且
所述多个压电元件设置为通过所述粘合部件粘贴于所述金属板上。
11.根据权利要求10所述的压电扬声器，其特征在于，所述多个压电元件粘贴于所述金属板的同一表面上。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，还包括
盒体；以及
设置于所述盒体内的电磁扬声器。
13.根据权利要求12所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电元件设置于所述盒体内。
14.根据权利要求13所述的压电扬声器，其特征在于，所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述盒体的同一表面。
15.根据权利要求12所述的压电扬声器，其特征在于，
所述压电元件设置于所述盒体的外部，且
所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述盒体的相对表面。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述金属振动部件用作所述盒体的侧面板或背面板。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，还包括覆盖所述盒体的开口的盖体，
其中，所述金属振动部件通过弹性部件固定于所述盒体或所述盖体上。
18.根据权利要求12至16中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述金属振动部件包括厚度为10μm至300μm的金属板。
19.一种压电扬声器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括具有出声孔的前面板，与所述前面板相对的背面板，以及位于所述前面板和所述背面板之间的侧面板；
电磁扬声器，设置于所述壳体内；以及
压电元件，粘贴于所述壳体上。
20.根据权利要求19所述的压电扬声器，其特征在于，
所述压电元件通过粘合部件固定于所述壳体上，且
所述粘合部件为弹性体。
21.根据权利要求19或20所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电元件设置于所述壳体内。
22.根据权利要求21所述的压电扬声器，其特征在于，所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述壳体的同一表面。
23.根据权利要求19或20所述的压电扬声器，其特征在于，
所述压电元件设置于所述壳体的外侧，且
所述电磁扬声器的安装表面和所述压电元件的安装表面为所述壳体的相对表面。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述压电元件的安装表面为金属板。
25.根据权利要求24所述的压电扬声器，其特征在于，所述金属板通过弹性部件固定于所述侧面板、前面板或背面板上。
26.根据权利要求24或25所述的压电扬声器，其特征在于，所述金属板的厚度为10μm至300μm。
27.根据权利要求19至23中一项所述的压电扬声器，其特征在于，所述侧面板、前面板或背面板用作所述压电元件的安装表面，且包括金属材料以及树脂材料。
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