CN111819865B

CN111819865B - 扬声器装置

Info

Publication number: CN111819865B
Application number: CN201980017028.7A
Authority: CN
Inventors: 秋山顺; 樱井研人
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: JPWO2019172076A1; CN115103274A; CN111819865A; US20200404412A1; WO2019172076A1; US11290807B2; JP7314928B2

Abstract

本发明的扬声器装置(100)具备：振动板(11)；与被输入的电信号对应地产生振动的激励器(13)；以及配置在振动板(11)与激励器(13)之间，将来自激励器(13)的振动传递至振动板(11)的振动传递部(15)。振动板(11)的25℃下的损失系数为1×10^‑2以上，振动传递部(15)的比模量为20mm²/s²以上。

Description

扬声器装置

技术领域

本发明涉及使振动板激振而产生声音的扬声器装置。

背景技术

一般地，已知有利用具有起振部的激励器使振动板振动而从振动板产生声音的技术(例如参照专利文献1)。在专利文献1中，记载有如下结构：将声音信号转换成振动的振动扬声器设置于顶棚的下表面，在该振动扬声器的振动传递面以直接接触的方式设置有振动板。根据该结构，振动扬声器使振动板激振，由此从振动板产生与声音振动对应的声音。

专利文献1：日本特开2016-23000号公报

在具有这样的振动板的扬声器装置中，近年来从提高外观设计性的观点出发，开始提出了除了使振动板产生声音以外，对振动板使用玻璃板、亚克力板等透明材质而将其用作显示器等各种提高设计性的方式。

然而，在以往的振动板的驱动方式中，大多是使激励器与振动板直接接合而使振动板产生振动的方式。对于该方式而言，虽然能够向振动板高效地传递声音信号的振动，但振动板会产生损害振动板的外观设计性的问题，例如因顶棚与振动板之间的布局而产生激励器形状的制约、激励器的直接接合起振部的部位可被投射看到、等等。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种既能维持声学性能、又能不损害振动板的外观设计性而发挥优良的设计性的扬声器装置。

本发明由下述结构构成。

(1)一种扬声器装置，具备：振动板；与被输入的电信号对应地产生振动的激励器；以及连接于上述振动板和上述激励器，将来自上述激励器的振动传递至上述振动板的振动传递部，

其中，

上述振动板的25℃下的损失系数为1×10^-2以上，

上述振动传递部的比模量为20mm²/s²以上。

(2)根据(1)所述的扬声器装置，其中，

上述振动板是具有透光性的振动板。

(3)根据(1)或者(2)所述的扬声器装置，其中，

上述振动板的板厚方向的纵波声速值为3.0×10³m/s以上。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的扬声器装置，其中，

上述振动传递部与上述振动板的接合面的面积在上述振动板的面积的1/100以下。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的扬声器装置，其中，

上述振动传递部包括连接于上述振动板和上述激励器的杆部件。

(6)根据(5)所述的扬声器装置，其中，

上述杆部件经由杆保持部件与上述振动板连接。

(7)根据(1)～(6)中任一项所述的扬声器装置，其中，

上述振动板为包含两张以上的基板的振动板结构体，

上述振动板结构体在上述基板中的至少一对上述基板之间，具有树脂或者液体的中间层。

(8)根据(7)所述的扬声器装置，其中，

上述中间层为厚度100μm以下的液体层。

(9)根据(8)所述的扬声器装置，其中，

上述液体层的25℃下的粘性系数为1×10^-4～1×10³Pa·s，并且25℃下的表面张力为15～80mN/m。

(10)根据(8)或(9)所述的扬声器装置，其中，

上述液体层包含从由丙二醇、二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油以及改性硅油构成的组中选择的至少1种。

(11)根据(7)～(10)中任一项所述的扬声器装置，其中，

上述基板中的至少一对上述基板的比模量均为2.5×10⁷m²/s²以上。

(12)根据(7)～(11)中任一项所述的扬声器装置，其中，

构成上述一对基板的两张上述基板的质量比为0.1～10.0。

(13)根据(7)～(12)中任一项所述的扬声器装置，其中，

构成上述一对基板的两张上述基板的厚度分别为0.01～15mm。

(14)根据(7)～(13)中任一项所述的扬声器装置，其中，

上述振动板结构体包括物理强化玻璃板以及化学强化玻璃板的至少任意一方的玻璃板。

(15)根据(7)～(14)中任一项所述的扬声器装置，其中，

在上述振动板结构体的至少一方的最表面形成有涂层或者膜层。

(16)根据(7)～(15)中任一项所述的扬声器装置，其中，

在上述振动板结构体的外周端部的至少一部分，设置有不妨碍上述振动板结构体的振动的密封材料。

根据本发明的扬声器装置，既能够维持声学性能，又能够不损害振动板的外观设计性而发挥优良的设计性。

附图说明

图1是示意地表示本发明所涉及的扬声器装置的主视图。

图2是示意地表示本发明所涉及的扬声器装置的俯视图。

图3是示意地表示本发明所涉及的扬声器装置的俯视图。

图4是表示包含多个基板、以及配置于基板间的中间层在内的振动板结构体的层结构的概略剖视图。

具体实施方式

以下，基于用于实施发明的方式对本发明的详细以及其他的特征进行说明。此外，在以下的附图中，对于相同或者对应的部件或构件标注相同或者对应的附图标记，从而省略重复的说明。另外，对于附图而言，只要未特别指定，其目的就不是表示部件或者构件间的相对比。因此，具体的尺寸能够依照以下的非限定性的实施方式来适当地选择。

另外，在本说明书中，表示数值范围的“～”在将记载于其前后的数值作为下限值以及上限值包含在内的含义下使用。

图1是示意地表示本发明所涉及的扬声器装置的主视图，图2以及图3是示意地表示本发明所涉及的扬声器装置的俯视图。

如图1、图2、图3所示，扬声器装置100具备：具有透光性的振动板11；与被输入的电信号对应地产生振动的激励器(起振器)13；连接于振动板11和激励器13，将来自激励器13的振动传递至振动板11的振动传递部15。

振动板11优选构成为，通过由激励器13产生的振动被激振而产生声音，在从图2的大体箭头Va方向观察的情况下，具有透射可见隔着振动板11的进深侧的透光性，在后面对其详细的结构进行叙述。振动板11可以是一张基板，也可以是包含多张基板的振动板结构体(在后面进行详述)。另外，振动板11可以是平板，也可以是曲面板。并且，振动板11也可以不具有透光性。

振动板11由纵波声速值高的材料构成，例如能够使用玻璃板、透光性陶瓷、蓝宝石等单晶体等。

振动板11根据扬声器装置100的使用目的被适当的支承部件支承。作为支承部件，例如可以是从振动板11的角部向板厚方向一侧延伸的腿，也可以是不易使激振的振动衰减的缓冲件等保持件。

虽然省略图示，但激励器13包括：与外部设备电连接的线圈部；磁路部；以及与线圈部或者磁路部连结的起振部。若将来自外部设备的声音的电信号向线圈部输入，则通过线圈部与磁路部的相互作用，从而在线圈部或者磁路部产生振动。该线圈部或者磁路部的振动向起振部传递，由此从起振部向振动传递部15传递振动。

振动传递部15包括棒状的杆部件17。杆部件17能够使用金属、树脂、玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等。杆部件17的轴向的一端部固定于激励器13的起振部，另一端部固定于振动板11侧。对于杆部件17的材料而言，从振动传递的观点出发，优选为刚度高，以比模量(杨氏模量除以密度所得的值)来衡量优选为20mm²/s²以上，更优选为30mm²/s²以上，进一步优选为40mm²/s²以上。此外，杆部件17的长度没有特别的限定，例如能够形成为1cm以上、30cm以上、100cm以上。另一方面，若杆长变长，则会产生由杆部件的共振引起的噪声、因基于杆部件的振动衰减效应而使得从振动面产生的声压减少，因此杆部件17的长度优选为500cm以下，更优选为200cm以下。

在图示例的情况下，杆部件17的另一端部经由杆保持部件19与振动板11连接。杆保持部件19接合于振动板11的与Va方向上的正面侧的表面(第1主面11a)相反的一侧的背面(第2主面11b)。该杆保持部件19例如由玻璃制的块构成，在粘合或者熔敷于杆部件17后，通过粘合剂等与振动板11连接。另外，如图3所示，对于杆保持部件19与振动板11的连接而言，也能够通过使杆保持部件19夹住振动板11来连接。杆部件17与杆保持部件19的连接也可以是通过螺钉等实现的紧固。

杆部件17与杆保持部件19优选为由透光性的材料构成。在该情况下，即便与振动板11连接，也不会损害振动板11的透光性。另外，与杆保持部件19将杆部件17直接接合于振动板11的情况相比，能够增加杆保持部件19与振动板11的接合面积，提高接合强度。对于杆保持部件19而言，除了玻璃块之外，也能够使用丙烯酸等树脂、透光性陶瓷、蓝宝石等单晶材料。

杆部件17(或者杆保持部件19)与振动板11在双方的接合面不易产生折射，由此在从外侧目视观察振动板11时，接合面不明显。因此，杆部件17(或者杆保持部件19)与振动板11的折射率优选为尽可能相等，双方的折射率差优选为0.2以下，更优选为0.1以下，进一步优选为0.05以下。通过形成为上述的折射率差，从而接合面在保持具有透光性的状态下被视觉确认，不会损害美观性。

在振动板11为小型轻型的情况等在施加振动时产生的应力较小的情况下，杆部件17的另一端部也可以不使用杆保持部件19而直接熔敷或者粘合于振动板11。在该情况下，振动板11与杆部件17的接合面积较小，接合面不易显著。

另一方面，在振动板11为大型的情况等对杆保持部件19加载较大的应力的情况下，也可以使用金属等非透光性的杆保持部件19。在该情况下，为了尽可能不损害振动板11的透光性，使杆保持部件19与振动板11的接合面的面积变小。接合面的面积优选为振动板11的主面(第1主面11a、第2主面11b)的面积的1/100以下，更优选为1/200以下，进一步优选为1/500以下。另一方面，为了确保杆保持部件19与振动板11的接合强度，上述接合面的面积优选为1/10000以上。

杆部件17或者杆保持部件19优选为以使从激励器13的起振部传递的振动的振动方向与振动板11的主面的法线大致一致的方式和振动板11接合。杆部件17的轴向与振动板11的杆安装位置的法线方向所成的角优选为±60°，更优选为±30°，进一步优选为±10°。杆部件17的振动方向与振动板11的法线所成的角越小，越能高效地向振动板11传递振动，越能增大声压等级。

如图1、图2所示，杆部件17或者杆保持部件19在矩形状的振动板11的正面观察时与角部连接，但不限定于此。与振动板11的连接位置可以是沿着矩形边的任意的位置，在不损害振动板11的外观设计性的范围内，可以是主面上的任意的位置。另外，也可以将杆部件17或者杆保持部件19与固定于振动板11的其他部件连接。

对于振动传递部15而言，这里使用棒状的杆部件17，但不限定于此，也可以是形成有具有至少一个弯曲部、屈曲部的曲线部的部件。在该情况下，也能够将激励器13设置于振动板11的背面以外的侧方等、提高激励器13的配置自由度。

并且，振动传递部15也可以是张设于振动板11与激励器13的起振部之间的线材部件。线材部件在加载了张力的状态下与振动板11连接，从而能够将来自激励器13的振动传递至振动板11。由此，能够使振动板11通过线材部件从顶棚、壁面悬吊等、提高振动板11的设置自由度。

上述的振动传递部15不限定于相对于一张振动板11连接一个振动传递部的结构，也可以形成为连接多个振动传递部的结构。并且，在该情况下，也可以在多个振动传递部分别独立地连接有激励器。

这里，对振动板11进一步详细地进行说明。

对于振动板11而言，若表示振动衰减特性的损失系数低，则产生共振振动。特别是在经由振动传递部15而被间接驱动的情况下，振动板11容易自由地振动，难以通过激励器13的强制振动来抑制共振。因此，作为用于扬声器装置100的振动板11，需要使用损失系数大、即振动衰减能力大的部件。振动板11的损失系数在25℃下优选为1×10^-2以上，更优选为2×10^-2以上，进一步优选为5×10^-2以上。但是，若损失系数过大，则衰减过多，作为振动板的效率降低，因此损失系数优选为5以下，更优选为2以下，进一步优选为1以下。

损失系数使用通过半带宽法计算所得的系数。在将从材料的共振频率f、振幅h亦即峰值下降-3dB的点(即，最大振幅-3[dB]的点)的频率宽度设为W时，将由{W/f}表示的值定义为损失系数。为了抑制共振，将损失系数设定为较大即可，即意味着相对于振幅h，频率宽度W相对变大，波峰变宽。

损失系数是材料等的固有的值，例如在玻璃板单体的情况下根据其组成、相对密度等而不同。此外，损失系数能够通过共振法等动态弹性模量试验法来测定。

在振动板11经由振动传递部15被驱动的情况下，寻求良好地追随声波振动的振动板。该追随性通过纵波声速值来表现，纵波声速值越快则追随性越高。一张振动板11的板厚方向的纵波声速值、或者振动板11包含多个基板的情况下的至少一张基板的板厚方向的纵波声速值优选为3.0×10³m/s以上，更优选为3.5×10³m/s以上，进一步优选为4.0×10³m/s以上。

纵波声速值是指纵波在物体中传播的速度。纵波声速值以及杨氏模量能够通过日本工业标准(JIS-R1602-1995)所记载的超声波脉冲法来测定。

这里，对于振动板11而言，作为用于得到高损失系数以及高纵波声速值的具体的结构，优选为包含两张以上的基板，在基板中的至少一对基板之间包含规定的中间层。

＜振动板结构体＞

图4作为振动板11的另一例子，是表示包含多个基板、以及配置于基板间的中间层在内的振动板结构体11A的层结构的概略剖视图。

振动板结构体11A具有一对基板21、23、以及配置在基板21与基板23之间的中间层25。此外，基板21、23优选为具有透光性，但也可以是不具有透光性的基板。

基板21、23的材料中的至少一张基板能够使用纵波声速值高的透光性材料，例如能够使用玻璃板、透光性陶瓷、蓝宝石等单晶体。

(中间层)

中间层25使用有机材料，例如能够使用树脂片、缩丁醛树脂(PVB)等的粘接层。另外，中间层25例如可以是硅等液体层。若中间层25为片状的部件，则制造工序的操作性变得容易，能够简化制造工序。在中间层25为液体层的情况下，能够实现高的损失系数。其中，通过使液体层的粘性、表面张力为适当的范围，能够进一步提高损失系数。这被认为是因为：与一对基板21、23经由粘接层接合的情况不同，一对基板21、23不固定，继续具有作为各个基板的振动特性。

从高刚度的维持以及振动传递的点考虑，中间层25的厚度越薄越好。具体而言，中间层25的厚度优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为10μm以下。从生产性以及耐久性的点考虑，中间层25的厚度的下限优选为0.01μm以上。

若中间层25的厚度在基板21、23的板厚以上，则纵波声速值的降低变得显著，因此中间层25的厚度的上限优选为在与基板21、23的板厚相同的厚度以下，更优选为板厚的50％以下，进一步优选为板厚的10％以下。

在中间层25为液体层的情况下，液体层优选为25℃下的粘性系数为1×10^-4～1×10³Pa·s，并且25℃下的表面张力为15～80mN/m。若粘性过低，则难以传递振动，若过高，则位于液体层的两侧的一对基板21、23彼此固定而示出作为一张基板的振动行为，因此基于共振的振动难以被衰减。另外，若表面张力过低，则基板间的紧贴力降低，难以传递振动。若表面张力过高，则位于液体层的两侧的一对基板彼此容易固定，示出作为一张基板的振动行为，因此基于共振的振动难以被衰减。

液体层的25℃下的粘性系数更优选为1×10^-3Pa·s以上，进一步优选为1×10^- ²Pa·s以上。另外，更优选为1×10²Pa·s以下，进一步优选为1×10Pa·s以下。

液体层的25℃下的表面张力更优选为20mN/m以上，进一步优选为30mN/m以上。

液体层的粘性系数能够通过旋转粘度计等来测定。

液体层的表面张力能够通过环法等来测定。

对于液体层而言，若蒸气压过高，则存在液体层蒸发而不再发挥作为振动板结构体的功能的担忧。因此，液体层在25℃、1atm下的蒸气压优选为1×10⁴Pa以下，更优选为5×10³Pa以下，进一步优选为1×10³Pa以下。另外，在蒸气压高的情况下，可以以不使液体层蒸发的方式实施密封等，但此时，需要不使密封材料妨碍振动板结构体的振动。

液体层优选为在化学上是稳定的，与液体层接触的基板不发生反应。化学上稳定是指例如因光照射而变质(劣化)的情况较少、至少在-20～70℃的温度区域中不产生凝固、气化、分解、变色、与基板的化学反应等。

作为液体层的成分，具体而言，可举出水、油、有机溶剂、液态聚合物、离子性液体以及它们的混合物等。

更具体而言，可举出丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、直链硅油(二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油)、改性硅油、丙烯酸酸系聚合物、液态聚丁二烯、甘油糊、氟系溶剂、氟系树脂、丙酮、乙醇、二甲苯、甲苯、水、矿物油、以及它们的混合物等。其中，优选为包含从由丙二醇、二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油以及改性硅油构成的组中选择的至少1种，更优选为将丙二醇或者硅油作为主要成分。

除此之外，也能够将使粉末分散而成的浆料作为液体层来使用。从损失系数的提高之类的观点出发，液体层优选为均匀的流体，但在对振动板结构体11A赋予着色、荧光等之类的设计性、功能性的情况下，上述的浆料是有效的。

液体层中的粉末的含量优选为0～10体积％，更优选为0～5体积％。

对于粉末的粒径而言，从防止沉淀的观点出发，优选为10nm～1μm，更优选为0.5μm以下。

另外，从设计性、功能性赋予的观点出发，液体层也可以包含荧光材料。可以是将荧光材料作为粉末分散而成的浆料状的液体层，也可以是将荧光材料作为液体混合而成的均匀的液体层。由此，能够对振动板结构体11A赋予光的吸收以及发光之类的光学功能。

(基板)

本发明所涉及的扬声器装置100所使用的振动板结构体11A以从厚度方向的两侧夹着中间层25的方式，设置有至少一对基板21、23。在一方的基板21共振的情况下，若中间层25为液体层，则另一方的基板23不共振、或者能够衰减另一方的基板23的共振的晃动。因此，振动板结构体11A与基板为单独的情况相比，能够提高损失系数。

一对基板21、23中的一方的基板与另一方的基板的共振频率的峰顶的值优选为不同，更优选为共振频率的范围不重叠。但是，即便基板21、23的共振频率的范围重复、或峰顶的值相同，也因中间层、优选为液体层的存在，而即便一方的基板共振，另一方的基板的振动也不同步，由此能够一定程度抵消共振。因此，与基板为单独的情况相比，能够得到较高的损失系数。

即，在将一方的基板的共振频率(峰顶)设为Qa，将共振振幅的半值宽度设为wa，将另一方的基板的共振频率(峰顶)设为Qb，将共振振幅的半值宽度设为wb时，优选为满足下述[式1]的关系。

(wa+wb)/4＜|Qa-Qb|···[式1]

由于上述[式1]中的左边的值越大，一方的基板与另一方的基板的共振频率的差异(|Qa-Qb|)就越大，得到越高的损失系数，因此优选。

因此，更优选满足下述[式2]，更优选满足下述[式3]。

(wa+wb)/2＜|Qa-Qb|···[式2]

(wa+wb)/1＜|Qa-Qb|···[式3]

此外，基板的共振频率(峰顶)以及共振振幅的半值宽度能够通过与振动板结构体的损失系数相同的方法来测定。

对于一对基板而言，质量差越小越好，更优选为无质量差。当存在基板彼此的质量差的情况下，能够由较重一方的基板抑制较轻一方的基板的共振，但难以由较轻一方的基板抑制较重一方的基板的共振。即，这是因为，若质量比存在偏差，则因惯性力的差异，原理上不能相互抵消由共振引起的振动。

这里，由(基板A/基板B)表示的基板A以及基板B的质量比优选为0.1～10.0(1/10～10/1)，优选为0.8～1.25(8/10～10/8)，更优选为0.9～1.1(9/10～10/9)，进一步优选为1.0(10/10)。

基板的厚度越都薄，基板彼此越容易经由中间层、优选为液体层而紧贴，另外越能够以较少的能量使基板振动。因此，在扬声器等振动板用途的情况下，基板的厚度越薄越好。具体而言，基板的板厚分别优选为15mm以下，更优选为10mm以下，进一步优选为5mm以下，更进一步优选为3mm以下，特别优选为1.5mm以下，更特别优选为0.8mm以下。另一方面，若过薄，则基板的表面缺陷的影响容易变得显著，容易产生破裂、难以进行强化处理。因此，基板的厚度优选为0.01mm以上，更优选为0.05mm以上。

另外，在抑制了因共振现象引起的异响的产生的建筑、车辆用开口部件用途中，基板的板厚分别优选为0.5～15mm，更优选为0.8～10mm，进一步优选为1.0～8mm。

对于一对基板的至少任意一方而言，损失系数大的一方作为振动板结构体的振动衰减也较大，作为振动板用途较为理想。具体而言，基板的25℃下的损失系数优选为1×10^-4以上，更优选为3×10^-4以上，进一步优选为5×10^-4以上。另外，更优选为一对基板的两方均具有上述损失系数。

此外，基板的损失系数能够通过与上述的振动板11的损失系数相同的方法来测定。

对于基板的至少任意一方而言，板厚方向的纵波声速值高的一方更能提高高频区域的声音的再现性，因此作为振动板用途较理想。具体而言，基板的纵波声速值优选为4.0×10³m/s以上，更优选为5.0×10³m/s以上，进一步优选为6.0×10³m/s以上。上限无特别限定，但从基板的生产性、原料成本的观点出发，优选为7.0×10³m/s以下。另外，更优选为一对基板的两方均满足上述声速值。

此外，基板的声速值能够通过与上述的振动板11的纵波声速值相同的方法来测定。

在基板为玻璃板的情况下，该玻璃板的组成没有特别的限定，但例如优选为下述范围。

SiO₂：40～80质量％，Al₂O₃：0～35质量％，B₂O₃：0～15质量％，MgO：0～20质量％，CaO：0～20质量％，SrO：0～20质量％，BaO：0～20质量％，Li₂O：0～20质量％，Na₂O：0～25质量％，K₂O：0～20质量％，TiO₂：0～10质量％，并且，ZrO₂：0～10质量％。其中，上述组成占玻璃整体的95质量％以上。

玻璃板的组成更优选为下述范围。

SiO₂：55～75质量％，Al₂O₃：0～25质量％，B₂O₃：0～12质量％，MgO：0～20质量％，CaO：0～20质量％，SrO：0～20质量％，BaO：0～20质量％，Li₂O：0～20质量％，Na₂O：0～25质量％，K₂O：0～15质量％，TiO₂：0～5质量％，并且，ZrO₂：0～5质量％。其中，上述组成占玻璃整体的95质量％以上。

基板的比重越都小，越能够以较少的能量使基板振动。具体而言，在基板为玻璃板的情况下，玻璃板的比重分别优选为2.8以下，更优选为2.6以下，进一步优选为2.5以下。下限无特别限定，但优选为2.2以上。

基板的杨氏模量除以密度所得的值亦即比模量越大，越提高基板的刚度。具体而言，基板的比模量分别优选为2.5×10⁷m²/s²以上，更优选为2.8×10⁷m²/s²以上，进一步优选为3.0×10⁷m²/s²以上。上限无特别限定，但优选为4.0×10⁷m²/s²以下。

(振动板结构体的特性以及构成例)

振动板结构体11A的损失系数越大，则振动衰减越大，因此优选。扬声器装置100所使用的振动板结构体11A的25℃下的损失系数为1×10^-2以上，优选为2×10^-2以上，更优选为4×10^-2以上，特别优选为5×10^-2以上。

对于振动板结构体11A的板厚方向的纵波声速值而言，声速越快，作为振动板时高频声音的再现性越高，因此优选为4.0×10³m/s以上，更优选为5.0×10³m/s以上，进一步优选为6.0×10³m/s以上。上限无特别限定，但优选为7.0×10³m/s以下。

若振动板结构体11A的直线透过率高，则能够实现作为透光性的部件的应用。因此，对于振动板结构体11A而言，以日本工业标准(JISR3106-1998)为基准求出的可视透光率优选为10％以上，更优选为30％以上，进一步优选为50％以上，更进一步优选为70％以上、进而90％以上。

为了提高振动板结构体11A的透过率，整合折射率亦有效。即，构成振动板结构体11A的基板21、23与中间层25的折射率越近，越防止界面处的反射以及干扰，因此优选。其中，中间层25的折射率与和中间层25接触的一对基板21、23的折射率之差均优选为0.2以下，更优选为0.1以下，进一步优选为0.01以下。

也能够对构成振动板结构体11A的基板21、23的至少一张以及中间层25的至少其中一方进行着色。这在想要使振动板结构体11A进一步具有设计性的情况、想要具有IR阻隔、UV阻隔、隐私玻璃等功能性的情况下较为有用。

构成振动板结构体11A的基板21、23为两张以上即可，但也可以使用三张以上的基板。在任一情况下，作为各基板，可以使用全部不同组成的基板，可以使用全部相同的组成的基板，也可以组合使用相同组成的基板和不同组成的基板。其中，从振动衰减性的点出发，优选使用不同组成结构的两种以上的基板。

针对基板的质量、厚度，同样地可以构成为全部不同、全部相同、一部分不同。其中，从振动衰减性的点出发，优选为所构成的基板的质量全部相同。

构成振动板结构体11A的基板21、23的至少一张也能够使用物理强化玻璃板、化学强化玻璃板。这在防止振动板结构体的破坏方面较为有用。在想要提高振动板结构体的强度的情况下，优选将位于振动板结构体11A的最表面的基板形成为物理强化玻璃板或者化学强化玻璃板，更优选构成的玻璃板的全部为物理强化玻璃板或者化学强化玻璃板。

作为基板，从提高纵波声速值、强度的点出发，使用结晶化玻璃、分相玻璃也是有用的。特别是，在想要提高振动板结构体的强度的情况下，优选为使位于振动板结构体的最表面的基板为结晶化玻璃或者分相玻璃。

在不损害本发明的效果的范围，也可以在振动板结构体11A的至少一方的最表面形成涂层、膜层。涂层的施工、膜层的贴付例如适用于防划伤等。

涂层、膜层的厚度优选为基板的板厚的1/5以下。对于涂层、膜而言，能够使用以往公知的材料，但作为涂层，例如可举出防水涂层、亲水涂层、疏水涂层、防油涂层、防光反射涂层、隔热涂层等。另外，作为膜，例如可举出防玻璃飞散膜、彩色膜、UV阻隔膜、IR阻隔膜、隔热膜、电磁波屏蔽膜、投影仪用屏幕膜等。

振动板结构体11A的形状能够根据用途来适当地设计，可以是平面板状，也可以是曲面形状。

例如，为了提高低频带的输出声压等级，也能够形成为对振动板结构体11A赋予围合件或者挡板的构造。围合件或者挡板的材质没有特别的限定，但优选使用上述的振动板11。

在不损害本发明的效果的范围，也可以在振动板结构体11A的至少一方的最表面设置框架。框架对于想要提高振动板结构体11A的刚性的情况、或者想要保持曲面形状的情况等较为有用。作为框架的材质，能够使用以往公知的材料，但例如能够使用Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、AlN、富铝红柱石、氧化锆、氧化钇、YAG等陶瓷以及单晶材料、钢、铝、钛、镁、碳化钨等金属以及合金材料、FRP等复合材料、丙烯酸、聚碳酸酯等树脂材料、玻璃材料、木材等。

所使用的框架的重量优选为基板的重量的20％以下，更优选为10％以下。

此外，通过在振动板结构体11A与框架之间配置密封材料，从而能够防止液体层从框架泄漏。

也可以用不妨碍振动板结构体11A的振动的部件来密封振动板结构体11A的外周端部的至少一部分。作为该密封材料，能够使用伸缩性高的橡胶、树脂、凝胶等。

关于密封材料用的树脂，能够使用丙烯酸类、氰基丙烯酸酯类、环氧类、有机硅类、氨基甲酸酯类、酚醛类等。作为固化方法，可举出一液型、二液混合型、加热固化、紫外线固化、可见光固化等。

也能够使用热塑性树脂(热熔胶)。作为一个例子，可举出乙烯乙酸乙烯酯类、聚烯烃类、聚酰胺类、合成橡胶类、丙烯酸类、聚氨酯类。

关于橡胶，例如能够使用天然橡胶、合成天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯·丙烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶(Hypalon)、氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、乙烯·乙酸乙烯酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚硫橡胶(Thiokol)、氢化丁腈橡胶。

对于密封材料的厚度而言，若过薄，则不能确保足够的强度，若过厚，则妨碍振动。因此，密封材料的厚度优选为10μm以上并且振动板结构体的合计厚度的5倍以下，更优选为50μm以上并且比振动板结构体的合计厚度薄。

为了防止振动板结构体11A的基板21、23与中间层25的界面处的剥离等，能够在相对的基板21、23的主面的至少一部分，在不损害本发明的效果的范围内涂覆上述的密封材料。在该情况下，密封材料涂覆部的面积以不妨碍振动的方式优选为中间层25的面积的20％以下，更优选为10％以下，特别优选为5％以下。

另外，为了提高密封性能，也能够将基板21、23的边缘部分加工成适当的形状。例如，通过对至少一方的基板的端部进行C倒角(基板的剖面形状为梯形形状)或者R倒角(基板的剖面形状为大致圆弧状)，从而增大密封材料与基板的接触面积，提高密封材料与基板的粘合强度。

＜应用例＞

以上说明的扬声器装置100的振动板(振动板11、振动板结构体11A)活用将主面的面积取为较宽的事实，例如能够在振动板的视觉确认方向(图2的Va方向)的进深侧配置显示用的画面来用作显示器。另外，能够在振动板的表面设置发光元件，使其具有显示功能。并且，也能够在振动板贴附屏幕膜，附加投射影像来进行显示的功能。另外，也能够作为窗玻璃来使用。

以下，对本结构的扬声器装置100的应用例进行更加详细的说明。

对于扬声器装置100的振动板而言，例如作为电子设备用部件，能够作为用于如下电子设备等的振动板来利用：全频扬声器、15Hz～200Hz频带的低音播放用扬声器、10kHz～100kHz频带的高音播放扬声器、振动板的面积为0.2m²以上的大型扬声器、振动板的面积为3cm²以下的小型扬声器、平面型扬声器、圆筒型扬声器、透明扬声器、作为扬声器发挥功能的移动设备用保护玻璃、TV显示器用保护玻璃、由同一面产生视频信号和声音信号的显示器、穿戴式显示器用扬声器、电光显示器、照明器具。另外，也能够作为话筒用的振动板、振动传感器来使用。

而且，对于扬声器装置100而言，作为车辆等输送机械的内装用振动部件，能够作为车载机载扬声器来使用。例如除了作为扬声器发挥功能的侧镜、遮阳板、仪表盘、控制板、顶棚、门之外，能够形成为各种内装面板。并且，也能够使它们作为麦克风以及主动噪音控制用振动板发挥功能。

另外，扬声器装置100例如能够作为建筑、输送机械等所使用的开口部件来使用。在该情况下，也能够对振动板赋予IR阻隔、UV阻隔、着色等功能。

在将扬声器装置100应用于开口部件的一部分时，能够形成为在振动板的单侧或者两侧的主面接合与激励器13连接的振动传递部15的结构。根据该结构，能够容易实现以往难以再现的高频区域的声音的播放。另外，振动板的大小、形状、色调等的自由度高，能够实施设计性，因此能够得到外观设计性也优良的开口部件。

另外，通过利用设置于振动板的表面或者附近的收音用麦克风或者振动检测器对声音或者振动进行取样，使振动板产生与其同相位或反相位的振动，从而能够放大或抵消所取样的声音或者振动。

更具体而言，扬声器装置100可以应用于车内扬声器、车外扬声器、具有隔音功能的车辆用前挡风玻璃、侧玻璃、后玻璃或者顶棚玻璃。另外，也能够作为通过声波振动而提高防水性、防着雪性、防着冰性、防污性的车辆用窗、构造部件、装饰板来使用。具体而言，除了汽车用窗玻璃、镜子之外，也能够用作透镜、传感器以及它们的保护玻璃。

作为建筑用开口部件，能够用作：作为振动板以及振动检测装置发挥功能的窗玻璃、门玻璃、顶棚玻璃、内装材料、外装材料、装饰材料、构造材料、外壁、以及太阳电池用保护玻璃。另外，也能够通过声波振动而提高上述的防水性、防着雪性、防污性。

(振动板结构体的制造方法)

上述的振动板结构体11A能够通过在一对基板21、23之间形成中间层25来得到。

在一对基板21、23之间形成液体层作为中间层25的方法没有特别限定。例如，可举出在基板的表面形成液体层且在其上设置另一基板的方法、使在表面分别形成了液体层的基板彼此贴合的方法、使液体层从两张基板的缝隙流入的方法等。

对于液体层的形成也没有特别的限定，例如可举出朝向基板表面的液体的涂覆、喷雾等。

这样，本发明并不限定于上述的实施方式，使实施方式的各构成相互组合的情况、本领域技术人员基于说明书的记载、公知的技术而进行变更、应用的情况也是本发明的预定之处，并且包含于请求保护的范围内。

实施例

以下举出实施例对本发明进行具体的说明，但本发明不限定于这些说明。

＜评价例1＞

将一对基板的一方作为基板1而准备300mm×300mm×0.5mm的玻璃基板A，在基板表面，使用点胶机(武藏工程制；SHOTMASTER400DS-s)涂覆粘性系数3000mPa·s的硅油(信越化学工业制；KF-96)作为液体层。并且，将一对基板的另一方作为基板2而使300mm×300mm×0.5mm的玻璃基板B经由液体层紧贴于玻璃基板A，以使液厚成为3μm的厚度的方式进行贴合。由此，得到具有两张玻璃基板和液体层的振动板结构体。

以下示出玻璃基板A以及玻璃基板B的组成(质量％)以及物性值。

(玻璃基板A)SiO₂：61.5％，Al₂O₃：20％，B₂O₃：1.5％，MgO：5.5％，CaO：4.5％，SrO：7％，密度：2.7g/cm³，杨氏模量：85GPa，比模量：3.2×10⁷m²/s²

(玻璃基板B)SiO₂：60％，Al₂O₃：17％，B₂O₃：8％，MgO：3％，CaO：4％，SrO：8％，密度：2.5g/cm³，杨氏模量：77GPa，比模量：3.1×10⁷m²/s²

另外，作为杆部件，使用杆长度200mm、比模量25mm²/s²的铝中空圆筒部件，使杆部件的一端部粘合于由丙烯酸树脂构成的杆保持部件。而且，将与杆部件一体的杆保持部件粘合于振动板结构体的玻璃基板B。杆保持部件朝向玻璃基板B的安装面积为3.1cm²。使杆部件的另一端部与由丙烯酸树脂构成的激励器的起振部连接，来自激励器的振动经由杆部件以及杆保持部件向振动板结构体传播。

＜评价例2＞

除了代替玻璃基板A地使用300mm×300mm×0.5mm的丙烯酸树脂基板，作为中间层而配置了厚度500μm的PVB树脂的点以外，与评价例1相同地得到振动板结构体。在该振动板结构体，与评价例1相同地粘合连接有杆部件的杆保持部件，在杆部件的另一端部连接了激励器。

＜评价例3＞

准备300mm×300mm×0.5mm的SiO₂玻璃板，将其作为单板构成的振动板。在该振动板，与评价例1相同地粘合连接有杆部件的杆保持部件，在杆部件的另一端部连接了激励器。

＜评价例4＞

与评价例1相同地，作为玻璃基板A、B、以及中间层，准备具有由硅油构成的液体层的振动板结构体，将长度200mm、比模量1mm²/s²的尼龙制的杆部件与评价例1相同地粘合于杆保持部件，在杆部件的另一端部连接了激励器。

＜评价方法＞

(杨氏模量、纵波声速值、密度)

对于评价例1～4的振动板结构体以及单板的振动板的杨氏模量E以及声速V，使用长度100mm、宽度100mm、厚度0.5mm～1mm的试件，通过日本工业标准(JIS-R1602-1995)所记载的超声波脉冲法在25℃下进行了测定(使用奥林巴斯株式会社制的DL35PLUS)。对于振动板结构体的纵波声速值，测定了板厚方向的声速。

对于玻璃板的密度ρ，通过阿基米德法(株式会社岛津制作所，AUX320)在25℃下进行了测定。

(共振频率)

对于评价例1～4的振动板结构体以及单板的振动板的共振频率而言，在长度100～103mm、宽度100～103mm、厚度1mm的试验基板(振动板结构体、单板的振动板)的下表面中心部连接起振器(Labworks制；ET139)，在温度25℃的环境下，通过设置于试验基板的上表面中心部的加速度拾取器，检测对试件施加30Hz～10000Hz的带域内的正弦波振动时的响应，通过FFT分析仪(株式会社小野测器制，DS―3000)对频率响应特性进行了解析。将振动的振幅h极大的频率设为共振频率f。

(损失系数)

在评价例1～4的振动板结构体以及单板的振动板中，对于损失系数，使用通过上述测定求出的材料的共振频率f、自最大振幅h下降-3dB的点(即，最大振幅-3[dB]处的点)的频率宽度W，通过由W/f表示的衰减值进行了评价。

(粘性系数)

对于用于液体层的硅油的粘性系数，使用旋转粘度计(BROOKFIELD社，RVDV-E)在25℃下进行了测量。

(声压等级)

向激励器输入驱动电压2V、50～10kHz的声音信号，通过精密噪声计(小野测器LA-3560)对声压等级进行了测定。

在表1中集中示出以上的规格以及测定结果。

[表1]

在经由铝制的杆部件使由两张玻璃基板夹住硅的液体层的振动板结构体激振的评价例1中，25℃下的振动板结构体的损失系数为5.2×10^-2，高于1×10^-2。另外，纵波声速值为6.1×10³m/s，高于3.0×10³m/s。由输入了1kHz的声音信号的情况下的振动体结构体产生的声压的等级为70dB，是在视听上充分的声压等级。另外，未看到激振时的共振。

在经由铝制的杆部件使由丙烯酸树脂基板和玻璃基板夹住PVB树脂的振动板结构体激振的评价例2中，25℃下的振动体结构体的损失系数为1.1×10-1，高于1×10^-2。另外，纵波声速值为4.02×10³m/s，高于3.0×10³m/s。由输入了1kHz的声音信号的情况下的振动体结构体产生的声压的等级为65dB，是在视听上充分的声压等级。另外，未看到激振时的共振。

在经由铝制的杆部件使SiO₂玻璃的单板的振动板激振的评价例3中，25℃下的振动板的损失系数为9.5×10^-3，低于1×10^-2。另外，纵波声速值为6.0×10³m/s，高于3.0×10³m/s。由输入了1kHz的声音信号的情况下的振动体结构体产生的声压的等级为70dB，是在视听上充分的声压等级，但因共振的产生而在杆部件产生剥离。即，评价例3与评价例1、2相比，在剥离强度方面较差。

在经由尼龙制的杆部件使由两张玻璃基板夹住硅的液体层的振动板结构体激振的评价例4中，25℃下的振动板结构体的损失系数为5.2×10^-2，高于1×10^-2。另外，纵波声速值为6.1×10³m/s，高于3.0×10³m/s。但是，该情况下的杆部件的比模量为1mm²/s²，是不及比模量20mm²/s²的值。因此，由振动体结构体产生的声压的等级为40dB，是难以视听的声压等级。另外，未看到激振时的共振。即，评价例4与评价例1、2相比，在声学性能方面较差。

此外，在评价例1～4中，杆保持部件的安装面积均在振动板结构体、或者振动板的主面的面积的1/100以下，不损害振动板结构体、振动板的美观性。

参照特定的实施方式对本发明进行了详细的说明，但对于本领域技术人员来说，显而易见能够不脱离本发明的精神、范围地施加各种变更、修正。本申请基于2018年3月6日提交的日本专利申请(日本特愿2018-039879)，其内容作为参照而并入本发明。

工业上的利用可能性

对于本发明所涉及的扬声器装置而言，振动板的损失系数较大，将振动传递至振动板的振动传递部的比模量在20mm²/s²以上，因此既能够维持充分的声学性能，又能够不损害振动板的外观设计性而维持优良的设计性。因此，能够适合用作电子设备用部件、车辆等输送机械的内装用振动部件、车载机载扬声器、建筑输送机械等所使用的开口部件。

附图标记的说明

11...振动板；11A...振动板结构体；13...激励器；15...振动传递部；17...杆部件；19...杆保持部件；21、23...基板；25...中间层；100...扬声器装置。

Claims

1.一种扬声器装置，具备：振动板；与被输入的电信号对应地产生振动的激励器；以及连接于上述振动板和上述激励器，将来自上述激励器的振动传递至上述振动板的振动传递部，

其中，

上述振动板的25℃下的损失系数为1×10^-2以上，

上述振动传递部包括连接于上述振动板和上述激励器的杆部件，

上述杆部件经由杆保持部件与上述振动板连接，

上述杆部件的比模量为20mm²/s²以上，

上述振动板具有透光性，

上述杆部件以及上述杆保持部件由透光性的材料构成，

上述杆部件与上述振动板的折射率差为0.2以下。

2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，

上述振动板的板厚方向的纵波声速值为3.0×10³m/s以上。

3.根据权利要求1或2所述的扬声器装置，其中，

4.根据权利要求1或2所述的扬声器装置，其中，

上述振动板为包含两张以上的基板的振动板结构体，

5.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

上述中间层为厚度100μm以下的液体层。

6.根据权利要求5所述的扬声器装置，其中，

7.根据权利要求5所述的扬声器装置，其中，

8.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

9.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

构成上述一对基板的两张上述基板的质量比为0.1～10.0。

10.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

构成上述一对基板的两张上述基板的厚度分别为0.01～15mm。

11.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

12.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，

13.根据权利要求4所述的扬声器装置，其中，