CN112351373A - 压电扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够产生更大声压的压电扬声器。压电扬声器(100)具有：框架(200)、压电元件(300)、振膜(400)、悬边(500)、垫片(700)、盖(800)以及支承部(850)。压电元件(300)固定在框架(200)的下表面(220)。压电元件(300)在上下方向上位于规定区域(250)的下方。振膜(400)在上下方向上位于规定区域(250)的上方。在与上下方向正交的水平面内，振膜(400)的外周端(402)位于盖(800)的外周端(802)的内侧。悬边(500)固定在框架(200)的上表面(210)，并且以振动自如的方式对振膜(400)的外周端(402)进行支承。盖(800)在上下方向上位于振膜(400)的上方。支承部(850)在框架(200)上对盖(800)进行支承。

Description

压电扬声器

技术领域

本发明涉及具有压电元件的压电扬声器。

背景技术

作为这种压电扬声器，存在专利文献1所公开的压电扬声器。详细地，参照图8，专利文献1的压电扬声器900具有：框架910、压电元件920、振膜930、弹波940、垫片950以及固定材料960。压电元件920的X方向上的两端922被框架910支承。振膜930粘贴在弹波940的+Z面。垫片950在Z方向上将压电元件920和弹波940连结。固定材料960将弹波940的外周部942的-Z面与框架910的+Z面粘接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5977473号公报。

发明要解决的问题

在专利文献1的压电扬声器900中，振膜930隔着弹波940和固定材料960固定在框架910。由此，振膜930的向Z方向的位移存在一定的限制，可从压电扬声器900产生的声压存在极限。

另一方面，期望在压电扬声器中使更大的声压产生。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够产生更大的声压的压电扬声器。

用于解决问题的方案

本发明提供一种压电扬声器作为第一压电扬声器，

其具有：

框架、压电元件、振膜、悬边、垫片、盖以及支承部，

所述框架包围规定区域，

所述框架在上下方向上具有上表面和下表面，

所述压电元件固定在所述框架的所述下表面，

所述压电元件在所述上下方向上位于所述规定区域的下方，

所述振膜在所述上下方向上位于所述规定区域的上方，

在与所述上下方向正交的水平面内，所述振膜的外周端位于所述盖的外周端的内侧，

所述悬边固定在所述框架的所述上表面，以振动自如的方式对所述振膜的所述外周端进行支承，

所述垫片配置在所述规定区域内，

所述垫片在所述上下方向上被所述压电元件和所述振膜固定，

所述盖在所述上下方向上位于所述振膜的上方，

所述支承部在所述框架上对所述盖进行支承。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第二压电扬声器，

在第一压电扬声器中，

所述盖具有平板形状。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第三压电扬声器，

在第一或第二压电扬声器中，

所述支承部为弹性体。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第四压电扬声器，

在第一至第三任一压电扬声器中，

所述支承部在所述水平面内至少一部分开口。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第五压电扬声器，

在第四压电扬声器中，

所述支承部在所述水平面内只有与所述上下方向正交的前后方向上的前侧开口。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第六压电扬声器，

在第一至第五任一压电扬声器中，

在沿着所述上下方向从上方观察所述压电扬声器的情况下，所述振膜完全被所述盖覆盖。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第七压电扬声器，

在第一至第六任一压电扬声器中，

在使所述振膜的杨氏模量为G1、所述悬边的杨氏模量为G2时，满足1.5≤G1/G2≤5。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第八压电扬声器，

在第一至第七任一压电扬声器中，

在所述水平面内，所述振膜的所述外周端位于所述规定区域内。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第九压电扬声器，

在第一至第八任一压电扬声器中，

在使所述振膜的重量为W时，满足0.04g≤W≤0.1g。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第十压电扬声器，

在第一至第九任一压电扬声器中，

所述压电扬声器还具有第一弹波，

所述第一弹波配置在所述框架和所述压电元件之间、所述垫片和所述压电元件之间以及所述垫片和所述振膜之间的至少一处。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第十一压电扬声器，

在第一至第十任一压电扬声器中，

所述压电扬声器还具有第二弹波，

所述振膜具有主振动部和支承体，

所述支承体与所述悬边一体形成，

所述第二弹波在所述上下方向上配置在所述支承体和所述主振动部之间。

此外，本发明提供一种压电扬声器作为第十二压电扬声器，

在第一至第十一任一压电扬声器中，

所述主振动部的与所述上下方向正交的面内的中心从所述支承体的中心线错开，所述中心线穿过所述支承体的与所述上下方向正交的面内的中心、与所述上下方向平行，

所述第二弹波的与所述上下方向正交的面内的中心从所述支承体的所述中心线错开。

此外，本发明提供一种压电扬声器，作为第十三压电扬声器，

在第一至第十二任一压电扬声器中，

所述悬边具有弧状的截面。

发明效果

就本发明的压电扬声器而言，在与上下方向正交的水平面内，振膜的外周端位于盖的外周端的内侧。此外，盖在上下方向上位于振膜的上方。由此，本发明的压电扬声器在可听范围所包含的频率2kHz～20kHz的范围内，没有声压级极度低下的频带，能够实现良好的声压频率特性。

附图说明

图1为示出本发明的第一实施方式的压电扬声器的剖视图。

图2为示出图1的压电扬声器之中除了盖和支承部以外的部分的剖视图。

图3为示出图2的压电扬声器之中由A线包围的部分的放大图。

图4为示出图1的压电扬声器的俯视图。

图5为示出图2的压电扬声器的俯视图。

图6为示出本发明的第二实施方式的压电扬声器之中除了盖和支承部以外的部分的剖视图。

图7为示出图6的压电扬声器的俯视图。

图8为示出专利文献1的压电扬声器的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

如图1所示，本发明的第一实施方式的压电扬声器100具有：框架200、压电元件300、振膜400、悬边500、粘接层600、垫片700、盖800以及支承部850。此外，本实施方式的压电扬声器100在内部具有规定区域250。

参照图2，本实施方式的框架200为金属制。更详细地，框架200为SUS(Steel UseStainless，不锈钢)制。本实施方式的框架200包围规定区域250。更详细地，框架200在与上下方向正交的平面内包围规定区域250。框架200在上下方向上具有上表面210和下表面220。在本实施方式中，上下方向为Z方向，与上下方向正交的平面为XY平面。在此，将上方作为+Z方向，将下方作为-Z方向。

参照图2，本实施方式的压电元件300为将压电陶瓷作为压电元件要素层叠的层叠型压电元件，所述压电陶瓷通过在上下方向上施加电压来进行伸缩运动。然而，本发明不限于此，压电元件300也可以为双压电晶片型或单压电晶片型的压电元件。需要说明的是，在图1中，未图示用于向压电元件300施加电压的导线、端子。

如图2所示，本实施方式的压电元件300具有与上下方向正交的平板形状。压电元件300在上下方向上具有上表面304和下表面306。压电元件300固定在框架200的下表面220。压电元件300在上下方向上位于规定区域250的下方。即，压电元件300的上表面304在上下方向上位于规定区域250的下方。

参照图2，本实施方式的振膜400为树脂制。更详细地，振膜400为PET树脂制。振膜400具有与上下方向正交的平板形状。如图5所示，振膜400在与上下方向正交的正交方向上具有外周端402。振膜400的外周端402具有大致矩形的形状，该大致矩形的形状具有与第一水平方向平行的两条边和与第二水平方向平行的两条边，所述第一水平方向与上下方向正交，所述第二水平方向与上下方向及第一水平方向两者正交。在本实施方式中，第一水平方向为X方向，第二水平方向为Y方向。在此，第一水平方向也为左右方向。在此，将右方作为-X方向，将左方作为+X方向。进而，第二水平方向也为前后方向。在此，将前方作为-Y方向，将后方作为+Y方向。

如图2所示，本实施方式的振膜400在上下方向上具有上表面414和下表面436。振膜400在上下方向上位于规定区域250的上方。即，振膜400的下表面436在上下方向上位于规定区域250的上方。如图5所示，在与上下方向正交的水平面内，振膜400的外周端402位于规定区域250内。

当使振膜400的杨氏模量为G1时，G1满足100MPa≤G1≤4GPa。在G1小于100MPa的情况下，在振膜400被压电元件300隔着垫片700按压时，振膜400作为整体不移动而只有被垫片700直接地按压的部分移动，不能使大的声压产生，不优选。即，在G1小于100MPa的情况下，在振膜400被压电元件300隔着垫片700按压时，被垫片700直接地按压的部分跟随垫片700的活动而移动，另一方面，没有被直接地按压的部分不跟随垫片700的活动，因此不能使大的声压产生，不优选。此外，在G1大于4GPa的情况下，振膜400的弯曲运动成为主导，不优选。

此外，在使振膜400的重量为W时，W满足0.04g≤W≤0.1g。在W大于0.1g的情况下，振膜400的驱动所必需的压电元件300由于形状的大型化、层叠数的增加而变得昂贵，因此不优选。

如图2所示，本实施方式的振膜400具有主振动部410和支承体430。

如图2所示，本实施方式的主振动部410具有与上下方向正交的平板形状。主振动部410在正交方向上具有外周端412。外周端412在正交方向上向外侧露出。主振动部410在上下方向上具有上表面414和下表面416。上表面414向外部露出。

如图2所示，本实施方式的支承体430具有与上下方向正交的平板形状。支承体430在正交方向上具有外周端432。支承体430在上下方向上具有上表面434和下表面436。支承体430在上下方向上位于规定区域250的上方。即，支承体430的下表面436在上下方向上位于规定区域250的上方。

参照图3，本实施方式的悬边500为树脂制。更详细地，悬边500为聚萘二甲酸乙二醇酯制。如图3所示，悬边500具有弧状的截面。悬边500具有内端512和外端514。在使悬边500的杨氏模量为G2时，G1和G2满足1.5≤G1/G2≤5。在此，在G1/G2小于1.5的情况下，振膜400的弯曲运动成为主导，因此不优选。此外，在G1/G2大于5的情况下，悬边500相对于振膜400过于柔软，因此在振膜400被压电元件300隔着垫片700按压时，振膜400作为整体不上下运动，而且对振膜400施加以上下方向为轴的旋转方向的活动，因此不优选。

如图3所示，本实施方式的悬边500具有弯曲部510和平板部520。

如图5所示，在沿着上下方向观察悬边500的情况下，本实施方式的弯曲部510具有大致矩形的外周。如图3所示，弯曲部510在由上下方向和正交方向构成的平面中具有弧状的截面。弯曲部510具有内端512和外端514。内端512规定弯曲部510的正交方向内端。外端514规定弯曲部510的正交方向外端。

如图2所示，本实施方式的平板部520具有与上下方向正交的平板形状。如图5所示，在沿着上下方向观察悬边500的情况下，平板部520具有矩形的外周。平板部520具有内端522和外端524。内端522规定平板部520的正交方向内端。外端524规定平板部520的正交方向外端。平板部520在正交方向上位于弯曲部510的外侧。平板部520在正交方向上与弯曲部510连结。详细地，平板部520的内端522在正交方向上与弯曲部510的外端514连结。

如图2和图3所示，本实施方式的悬边500固定在框架200的上表面210，并且以振动自如的方式对振膜400的外周端402进行支承。

如图2所示，悬边500经由粘接层600固定在框架200的上表面210。更详细地，悬边500的平板部520经由粘接层600固定在框架200的上表面210。悬边500的弯曲部510不固定在框架200的上表面210。

如图3所示，悬边500的弯曲部510的内端512以振动自如的方式对振膜400的支承体430的外周端432进行支承。悬边500的弯曲部510的内端512在正交方向上与振膜400的支承体430的外周端432连结。即，支承体430与悬边500一体形成。

由图2和图3可知，弯曲部510在上下方向上位于规定区域250的上方。平板部520在上下方向上位于规定区域250的上方。

如图2所示，本实施方式的粘接层600在上下方向上位于框架200和悬边500之间。更详细地，粘接层600在上下方向上将框架200的上表面210和悬边500的平板部520粘接。悬边500的弯曲部510不被粘接层600粘接。

参照图2，本实施方式的垫片700为树脂制。更详细地，垫片700为聚碳酸酯制。在本实施方式的压电扬声器100中，垫片700为一个。垫片700在与上下方向正交的平面中具有正方形的截面。

参照图2和图5，垫片700在正交方向上位于压电扬声器100的中央。垫片700在第一水平方向上位于压电扬声器100的中央。垫片700在第二水平方向上位于压电扬声器100的中央。

参照图2和图5，垫片700在正交方向上位于振膜400的中央。垫片700在第一水平方向上位于振膜400的中央。垫片700在第二水平方向上位于振膜400的中央。

参照图2，垫片700在正交方向上位于压电元件300的中央。垫片700在第一水平方向上位于压电元件300的中央。垫片700在第二水平方向上位于压电元件300的中央。

如图2所示，本实施方式的垫片700配置在规定区域250内。垫片700在上下方向上被压电元件300和振膜400固定。垫片700在上下方向上具有上表面704和下表面706。

参照图1和图4，本实施方式的盖800为金属制。需要说明的是，本发明不限于此，盖800也可以由透明的树脂等构成。盖800具有平板形状。需要说明的是，本发明不限于此，盖800也可以具有曲面形状或者圆顶形状。盖800不具有在上下方向上贯通的缝隙、孔、开口。需要说明的是，本发明不限于此，盖800也可以具有在上下方向上贯通的缝隙、孔、开口。

如图4和图5所示，在沿着上下方向从上方观察压电扬声器100的情况下，振膜400完全被盖800覆盖。需要说明的是，本发明不限于此，在沿着上下方向从上方观察压电扬声器100的情况下，振膜400也可以露出一部分。

如图1和图4所示，盖800在与上下方向正交的正交方向上具有外周端802。盖800的外周端802具有大致矩形的形状，该大致矩形的形状具有与第一水平方向平行的两条边和与第二水平方向平行的两条边，所述第一水平方向与上下方向正交，所述第二水平方向与上下方向及第一水平方向两者正交。由图4和图5可知，在与上下方向正交的水平面内，盖800的外周端802位于振膜400的外周端402的外侧。即，在与上下方向正交的水平面内，振膜400的外周端402位于盖800的外周端802的内侧。

如图1所示，盖800在上下方向上位于振膜400的上方。盖800在上下方向上位于从振膜400离开的位置。即，盖800在上下方向上不与振膜400接触。盖800在上下方向上位于悬边500的上方。盖800在上下方向上位于从悬边500离开的位置。即，盖800在上下方向上不与悬边500接触。

如图1所示，在盖800和振膜400之间形成有空气室880。空气室880在上下方向上位于盖800和振膜400之间。

参照图1，本实施方式的支承部850为弹性体。需要说明的是，本发明不限于此，支承部850也可以为刚体。支承部850在上下方向上延伸。

参照图1，在水平面内，支承部850具有コ字状的截面。支承部850在框架200上对盖800进行支承。更详细地，支承部850在框架200上对盖800的外周端802进行支承。支承部850在水平面内只有与上下方向正交的前后方向上的前侧开口。即，支承部850左右方向上的两侧封闭，前后方向上的后侧封闭。空气室880只有前端与外部连通。通过像这样地构成支承部850，本实施方式的压电扬声器100能够使向前方具有指向性的音波产生。

如上所述，本实施方式的压电扬声器100通过具有盖800，在盖800和振膜400之间形成有空气室880。由此，因为对于振膜400的空气阻力增大，所以在本实施方式的压电扬声器100中，在可听范围所包含的频率2kHz～20kHz的范围内，没有声压级极度低下的频带，实现了良好的声压频率特性。另外，为了使对于振膜400的空气阻力有效地增大，作为盖800的材质，优选杨氏模量为1GPa以上的硬的材料，具体地，优选金属、树脂、环氧玻璃基板等。

需要说明的是，本发明不限于此，支承部850也可以在右侧、左侧以及后侧中的至少一侧开口。即，支承部850可以只有前后方向上的两侧开口。支承部850可以只有前侧和右侧开口。支承部850可以只有前侧和左侧开口。支承部850可以只有右侧以及前后方向上的两侧开口。支承部850可以只有左侧以及前后方向上的两侧开口。支承部850可以只有前侧以及左右方向上的两侧开口。支承部850可以前后方向上的两侧以及左右方向上的两侧开口。支承部850在水平面内只要至少一部分开口即可。

如图1所示，支承部850具有：右侧支承部852、左侧支承部854以及后侧支承部858。

如图1所示，本实施方式的右侧支承部852在上下方向上从框架200的上表面210向上方延伸。右侧支承部852在左右方向上位于左侧支承部854的右侧。右侧支承部852在左右方向上位于振膜400的右侧。右侧支承部852在左右方向上位于悬边500的右侧。右侧支承部852在前后方向上位于后侧支承部858的前方。右侧支承部852将框架200和盖800连结。右侧支承部852对盖800的右端进行支承。右侧支承部852具有与左右方向正交的平板形状。右侧支承部852不具有在左右方向上贯通的缝隙、孔、开口。空气室880在右端不与外部连通。需要说明的是，本发明不限于此，右侧支承部852也可以具有在左右方向上贯通的缝隙、孔、开口，空气室880也可以在右端与外部连通。

如图1所示，本实施方式的左侧支承部854在上下方向上从框架200的上表面210向上方延伸。左侧支承部854在左右方向上位于右侧支承部852的左侧。左侧支承部854在左右方向上位于振膜400的左侧。左侧支承部854在左右方向上位于悬边500的左侧。左侧支承部854在前后方向上位于后侧支承部858的前方。左侧支承部854将框架200和盖800连结。左侧支承部854对盖800的左端进行支承。左侧支承部854具有与左右方向正交的平板形状。左侧支承部854不具有在左右方向上贯通的缝隙、孔、开口。空气室880在左端不与外部连通。需要说明的是，本发明不限于此，左侧支承部854也可以具有在左右方向上贯通的缝隙、孔、开口，空气室880也可以在左端与外部连通。

如图1所示，本实施方式的后侧支承部858在上下方向上从框架200的上表面210向上方延伸。后侧支承部858在前后方向上位于振膜400的后方。后侧支承部858在前后方向上位于悬边500的后方。后侧支承部858将框架200和盖800连结。后侧支承部858对盖800的后端进行支承。后侧支承部858具有与前后方向正交的平板形状。后侧支承部858不具有在前后方向上贯通的缝隙、孔、开口。空气室880在后端不与外部连通。需要说明的是，本发明不限于此，后侧支承部858也可以具有在前后方向上贯通的缝隙、孔、开口，空气室880也可以在后端与外部连通。

如图2所示，本实施方式的压电扬声器100还具有第一弹波752、754、756。第一弹波752、754、756为树脂制。更详细地，第一弹波752、754、756为在由PET树脂形成的基材的上下两面涂敷了丙烯酸粘结剂的双面胶带。

如图2所示，第一弹波752设置在框架200和压电元件300之间。即，第一弹波752在上下方向上设置在框架200的下表面220和压电元件300的上表面304之间。第一弹波752与框架200的下表面220及压电元件300的上表面304粘接。压电元件300经由第一弹波752与框架200的下表面220连结。

如图2所示，第一弹波754设置在振膜400和垫片700之间。即，第一弹波754在上下方向上设置在振膜400的下表面436和垫片700的上表面704之间。更详细地，第一弹波754在上下方向上设置在振膜400的支承体430的下表面436和垫片700的上表面704之间。第一弹波754与振膜400的支承体430的下表面436及垫片700的上表面704粘接。垫片700经由第一弹波754与框架400的下表面436连结。

如图2所示，第一弹波756设置在垫片700和压电元件300之间。即，第一弹波756在上下方向上设置在垫片700的下表面706和压电元件300的上表面304之间。第一弹波756与垫片700的下表面706及压电元件300的上表面304粘接。垫片700经由第一弹波756与压电元件300的上表面304连结。

本实施方式的压电扬声器100通过具有第一弹波752、754、756，能够只提高共振频率附近的损失阻力，另一方面，能够抑制非共振频率的损失阻力，提高非共振频率的声压。即，本实施方式的压电扬声器100通过具有第一弹波752、754、756，谋求了声压频率特性的平坦化。需要说明的是，本发明不限于此，第一弹波752、754、756只要配置在框架200和压电元件300之间、垫片700和压电元件300之间、以及垫片700和振膜400之间的至少一处即可。此外，压电扬声器100也可以不具有第一弹波752、754、756。

如图2所示，本实施方式的压电扬声器100还具有第二弹波770。第二弹波770为树脂制。更详细地，第二弹波770为在由PET树脂形成的基材的上下两面涂敷了丙烯酸粘结剂的双面胶带。

如图2所示，第二弹波770在上下方向上配置在主振动部410和支承体430之间。第二弹波770在正交方向上具有外周端772。即，振膜400的外周端402由主振动部410的外周端412、第二弹波770的外周端772以及支承体430的外周端432构成。第二弹波770在上下方向上具有上表面774和下表面776。

如图2所示，本实施方式的第二弹波770在上下方向上与主振动部410粘接。更详细地，第二弹波770的上表面774在上下方向上与主振动部410的下表面416粘接。

如图2所示，本实施方式的第二弹波770在上下方向上与支承体430粘接。更详细地，第二弹波770的下表面776在上下方向上与支承体430的上表面434粘接。

如图2所示，本实施方式的振膜400由主振动部410、第二弹波770以及支承体430构成。更详细地，在本实施方式的振膜400中，在上下方向上从上开始依次层叠有主振动部410、第二弹波770以及支承体430。

本实施方式的压电扬声器100通过进一步具有第二弹波770，能够进一步只提高共振频率附近的损失阻力，另一方面，能够进一步抑制非共振频率的损失阻力，进一步提高非共振频率的声压。即，本实施方式的压电扬声器100通过进一步具有第二弹波770，进一步谋求了声压频率特性的平坦化。需要说明的是，本发明不限于此，压电扬声器100也可以不具有第二弹波770。

以下详细叙述向压电元件300施加电压时的压电扬声器100的各部位的工作。

参照图2，当向压电元件300施加电压时，压电元件300在一次模式中以只有正交方向上的中心部分在上下方向上移动的方式进行弯曲振动。即，当向压电元件300施加电压时，压电元件300进行将正交方向上的中心部分作为波腹、正交方向两端作为波节的弯曲振动。由此，第一弹波756、垫片700以及第一弹波754在上下方向上振动，与此相伴，振膜400在上下方向上振动。

如上所述，本实施方式的悬边500固定在框架200的上表面210，并且以振动自如的方式对振膜400的外周端402进行支承。由此，振膜400的向上下方向的振动不被悬边500妨碍，而且从压电元件300向振膜400传递的振动力的矢量总是维持在上下方向，振膜400的向正交方向的摇摆被抑制。

(第二实施方式)

参照图6和图7，本发明的第二实施方式的压电扬声器100A具有与上述的第一实施方式的压电扬声器100(参照图1)同样的结构。因此，图6和图7所示的结构要素之中，对与第一实施方式同样的结构要素标注相同的附图标记。此外，就本实施方式的方位和方向而言，在以下使用与第一实施方式相同的表现。

参照图6，本实施方式的压电扬声器100A具有：框架200、压电元件300、振膜400A、悬边500、粘接层600、垫片700、盖(未图示)以及支承部(未图示)。此外，本实施方式的压电扬声器100A在内部具有规定区域250。在此，本实施方式的压电扬声器100A的除了振膜400A以外的结构与上述的第一实施方式的压电扬声器100相同，详细的说明省略。

参照图6，本实施方式的振膜400A为树脂制。更详细地，振膜400A为PET树脂制。振膜400A具有与上下方向正交的平板形状。如图7所示，振膜400A在与上下方向正交的正交方向上具有外周端402A。振膜400A的外周端402A具有大致矩形的形状，该大致矩形的形状具有与第一水平方向平行的两条边和与第二水平方向平行的两条边，所述第一水平方向与上下方向正交，所述第二水平方向与上下方向及第一水平方向两者正交。

如图6所示，本实施方式的振膜400A在上下方向上具有上表面414A和下表面436。振膜400A在上下方向上位于规定区域250的上方。即，振膜400A的下表面436在上下方向上位于规定区域250的上方。如图7所示，在与上下方向正交的水平面内，振膜400A的外周端402A位于规定区域250内。

当使振膜400A的杨氏模量为G1时，G1满足100MPa≤G1≤4GPa。在G1小于100MPa的情况下，在振膜400A被压电元件300隔着垫片700按压时，振膜400A作为整体不移动而只有被垫片700直接地按压的部分移动，不能使大的声压产生，不优选。即，在G1小于100MPa的情况下，在振膜400A被压电元件300隔着垫片700按压时，被垫片700直接地按压的部分跟随垫片700的活动而移动，另一方面，没有被直接地按压的部分不跟随垫片700的活动，因此不能使大的声压产生，不优选。此外，在G1大于4GPa的情况下，振膜400A的弯曲运动成为主导，不优选。

此外，在使振膜400A的重量为W时，W满足0.04g≤W≤0.1g。在W大于0.1g的情况下，振膜400A的驱动所必需的压电元件300由于形状的大型化、层叠数的增加而变得昂贵，因此不优选。

如图6所示，本实施方式的振膜400A具有主振动部410A和支承体430。在此，本实施方式的支承体430具有与上述的第一实施方式的支承体430相同的结构，因此详细的说明省略。

如图6所示，本实施方式的主振动部410A具有与上下方向正交的平板形状。主振动部410A的与上下方向正交的面内的中心CA从支承体430的中心线L错开，所述中心线L穿过支承体430的与上下方向正交的面内的中心C、与上下方向平行。即，主振动部410A的中心CA不位于支承体430的中心线L上。主振动部410A在正交方向上具有外周端412A。外周端412A在正交方向上向外侧露出。主振动部410A在上下方向上具有上表面414A和下表面416A。上表面414A向外部露出。

如图6所示，本实施方式的压电扬声器100A还具有第二弹波770A。第二弹波770A为树脂制。更详细地，第二弹波770A为在由PET树脂形成的基材的上下两面涂敷了丙烯酸粘结剂的双面胶带。

如图6所示，第二弹波770A在上下方向上配置在主振动部410A和支承体430之间。第二弹波770A在正交方向上具有外周端772A。即，振膜400A的外周端402A由主振动部410A的外周端412A、第二弹波770A的外周端772A以及支承体430的外周端432构成。第二弹波770A在上下方向上具有上表面774A和下表面776A。

如图6所示，本实施方式的第二弹波770A在上下方向上与主振动部410A粘接。更详细地，第二弹波770A的上表面774A在上下方向上与主振动部410A的下表面416A粘接。主振动部410A的中心CA及第二弹波770A的与上下方向正交的面内的中心CB位于与上下方向平行的同轴上。

如图6所示，本实施方式的第二弹波770A在上下方向上与支承体430粘接。更详细地，第二弹波770A的下表面776A在上下方向上与支承体430的上表面434粘接。第二弹波770A的中心CB从支承体430的中心线L错开。即，第二弹波770A的中心CB不位于支承体430的中心线L上。

如图6所示，本实施方式的振膜400A由主振动部410A、第二弹波770A以及支承体430构成。更详细地，在本实施方式的振膜400A中，在上下方向上从上开始依次层叠有主振动部410A、第二弹波770A以及支承体430。

本实施方式的压电扬声器100A通过进一步具有第二弹波770A，能够进一步只提高共振频率附近的损失阻力，另一方面，能够进一步抑制非共振频率的损失阻力，进一步提高非共振频率的声压。即，本实施方式的压电扬声器100A通过进一步具有第二弹波770A，进一步谋求了声压频率特性的平坦化。需要说明的是，本发明不限于此，压电扬声器100A也可以不具有第二弹波770A。

如上所述，在本实施方式的压电扬声器100A中，主振动部410A的中心CA和第二弹波770A的中心CB分别从支承体430的中心线L错开。由此，本实施方式的压电扬声器100A与主振动部410A的中心CA及第二弹波770A的中心CB分别位于支承体430的中心线L上的压电扬声器相比较，谋求了声压频率特性的进一步的平坦化。

以下，参照实施例进一步详细说明本发明的实施方式。

(实施例1)

参照图1，实施例1的压电扬声器100具有：框架200、压电元件300、振膜400、悬边500、垫片700、第一弹波752、754、756、第二弹波770、盖800以及支承部850。在此，框架200为SUS制，尺寸为长度13.8mm×宽度16.6mm×厚度0.3mm。此外，压电元件300为将单层厚度为25μm的压电元件要素层叠28层而形成的层叠型压电元件，尺寸为长度4.0mm×宽度16.0mm×厚度0.7mm。振膜400为PET树脂制，杨氏模量G1为4GPa，比重为0.7g/cm³，尺寸为长度10mm×宽度13mm×厚度0.5mm。悬边500为聚萘二甲酸乙二醇酯制，杨氏模量G2为1GPa，比重为1.1g/cm³，厚度为38μm，曲率半径R为0.5mm。垫片700为聚碳酸酯制，尺寸为长度2mm×宽度2mm×厚度0.2mm。进而，第一弹波752、754、756以及第二弹波770为在由PET树脂形成的基材的上下两面涂敷了丙烯酸粘结剂的厚度0.1mm的双面胶带。盖800为SUS304H制，尺寸为长度13.8mm×宽度16.6mm×厚度0.3mm。支承部850具有：右侧支承部852、左侧支承部854以及后侧支承部858。右侧支承部852、左侧支承部854以及后侧支承部858分别在由聚碳酸酯树脂形成的基部的上下两面粘贴了与上述的第一弹波752、754、756以及第二弹波770相同材料的双面胶带。右侧支承部852和左侧支承部854的尺寸分别为长度13.8mm×宽度0.5mm×厚度0.7mm。此外，后侧支承部858的尺寸为长度0.5mm×宽度16.6mm×厚度0.7mm。需要说明的是，在该实施例1中，长度方向为Y方向，宽度方向为X方向，厚度方向为Z方向。此外，长度方向为第二水平方向，宽度方向为第一水平方向，厚度方向为上下方向。在此，长度方向为前后方向，宽度方向为左右方向。

参照图2，在实施例1的压电扬声器100的振膜400中，主振动部410与第二弹波770粘接，第二弹波770与支承体430粘接。此外，在实施例1的压电扬声器100中，支承体430与第一弹波754粘接，第一弹波754与垫片700粘接，垫片700与第一弹波756粘接，第一弹波756与压电元件300粘接。进而，在实施例1的压电扬声器100中，悬边500的平板部520经由粘接层600固定在框架200的上表面210，框架200的下表面220与第一弹波752粘接，第一弹波752与压电元件300的宽度方向端部附近粘接。

对从实施例1的压电扬声器100产生的声压进行测定，其结果是，确认了能够产生比上述的专利文献1所涉及的压电扬声器大10dB的声压。此外，确认了实施例1的压电扬声器100与同体积的电磁扬声器相比较，能够产生2倍的声压。

在本实施方式的压电扬声器100中，通过具有盖800和支承部850，在可听范围所包含的频率2kHz～20kHz的范围内，没有声压级极度低下的频带，实现了良好的声压频率特性。

此外，在本实施方式的压电扬声器100中，通过具有悬边500，振膜400的振动在与上下方向正交的平面内变得大致均匀。

(实施例2)

参照图6和图7，实施例2的压电扬声器100A具有：框架200、压电元件300、振膜400A、悬边500、垫片700、第一弹波752、754、756、第二弹波770A、盖(未图示)以及支承部(未图示)。在此，除了振膜400A和第二弹波770A以外的结构与实施例1相同。振膜400A为PET树脂制，杨氏模量G1为4GPa，比重为0.7g/cm³，尺寸为长度10mm×宽度13mm×厚度0.5mm。振膜400A具有主振动部410A和支承体430。主振动部410A的与上下方向正交的面内的中心CA从支承体430的中心线L错开长度方向上的0.05～0.1mm和宽度方向上的0.05～0.1mm，所述中心线L穿过支承体430的与上下方向正交的面内的中心C、与上下方向平行。此外，第二弹波770A为在由PET树脂形成的基材的上下两面涂敷了丙烯酸粘结剂的厚度0.1mm的双面胶带。第二弹波770A的与上下方向正交的面内的中心CB从支承体430的中心线L错开长度方向上的0.05～0.1mm和宽度方向上的0.05～0.1mm。需要说明的是，本实施例的长度方向和宽度方向的定义与实施例1相同。

参照图6，在实施例2的压电扬声器100A的振膜400A中，主振动部410A与第二弹波770A粘接，第二弹波770A与支承体430粘接。

对从实施例2的压电扬声器100A产生的声压进行测定，其结果是，确认了能够产生比上述的专利文献1所涉及的压电扬声器大10dB的声压。此外，确认了实施例2的压电扬声器100A与同体积的电磁扬声器相比较，能够产生2倍的声压。

在本实施方式的压电扬声器100A中，通过具有盖和支承部，在可听范围所包含的频率2kHz～20kHz的范围内，没有声压级极度低下的频带，实现了良好的声压频率特性。

此外，在本实施方式的压电扬声器100A中，通过具有悬边500，振膜400A的振动在与上下方向正交的平面内变得大致均匀。

对从实施例2的压电扬声器100A产生的声压进行测定，其结果是，可知谋求了在可听范围所包含的频率2kHz～20kHz的范围内声压频率特性的进一步的平坦化。更详细地，可知在主振动部410A的中心CA和第二弹波770A的中心CB分别位于支承体430的中心线L上的压电扬声器中，观察到在9kHz～10kHz的范围内与周边的频带相比较声压级降低，而在实施例2的压电扬声器100A中，与上述的压电扬声器相比较9kHz～10kHz的范围的声压级改善了12dB。

另外，确认了在实施例2的压电扬声器100A中，主振动部410A的中心CA和第二弹波770A的中心CB分别从支承体430的中心线L错开长度方向上的0.05～0.1mm和宽度方向上的0.05～0.1mm，即使对于这样的范围的错开在支承体430也不产生的强度的问题。

以上，举出实施方式对本发明进行了具体说明，但本发明不限于此，能够进行各种各样的变形、变更。

本实施方式的压电扬声器100的振膜400具有主振动部410和支承体430，但本发明不限于此。即，振膜400也可以不具有支承体430，主振动部410的外周端412也可以被悬边500直接支承。在该情况下，可以通过双色成型对主振动部410和悬边500进行成型。

同样地，本实施方式的压电扬声器100A的振膜400A具有主振动部410A和支承体430，但本发明不限于此。即，振膜400A也可以不具有支承体430，主振动部410A的外周端412A也可以被悬边500直接支承。在该情况下，可以通过双色成型对主振动部410A和悬边500进行成型。

附图标记说明

100、100A：压电扬声器

200：框架

210：上表面

220：下表面

250：规定区域

300：压电元件

304：上表面

306：下表面

400、400A：振膜

402、402A：外周端

410、410A：主振动部

412、412A：外周端

414、414A：上表面

416、416A：下表面

430：支承体

432：外周端

434：上表面

436：下表面

500：悬边

510：弯曲部

512：内端

514：外端

520：平板部

522：内端

524：外端

600：粘接层

700：垫片

704：上表面

706：下表面

752：第一弹波

754：第一弹波

756：第一弹波

770、770A：第二弹波

772、772A：外周端

774、774A：上表面

776、776A：下表面

800：盖

802：外周端

850：支承部

852：右侧支承部

854：左侧支承部

858：后侧支承部

880：空气室

C：中心

CA：中心

CB：中心

G1：杨氏模量

G2：杨氏模量

L：中心线

W：重量

Claims (13)

1.一种压电扬声器，其具有：

框架、压电元件、振膜、悬边、垫片、盖以及支承部，

所述框架包围规定区域，

所述框架在上下方向上具有上表面和下表面，

所述压电元件固定在所述框架的所述下表面，

所述压电元件在所述上下方向上位于所述规定区域的下方，

所述振膜在所述上下方向上位于所述规定区域的上方，

在与所述上下方向正交的水平面内，所述振膜的外周端位于所述盖的外周端的内侧，

所述悬边固定在所述框架的所述上表面，以振动自如的方式对所述振膜的所述外周端进行支承，

所述垫片配置在所述规定区域内，

所述垫片在所述上下方向上被所述压电元件和所述振膜固定，

所述盖在所述上下方向上位于所述振膜的上方，

所述支承部在所述框架上对所述盖进行支承。

2.根据权利要求1所述的压电扬声器，其中，

所述盖具有平板形状。

3.根据权利要求1或2所述的压电扬声器，其中，

所述支承部为弹性体。

4.权利要求1至3中任一项所述的压电扬声器，其中，

所述支承部在所述水平面内至少一部分开口。

5.根据权利要求4所述的压电扬声器，其中，

所述支承部在所述水平面内只有与所述上下方向正交的前后方向上的前侧开口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的压电扬声器，其中，

在沿着所述上下方向从上方观察所述压电扬声器的情况下，所述振膜完全被所述盖覆盖。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的压电扬声器，其中，

在使所述振膜的杨氏模量为G1、所述悬边的杨氏模量为G2时，满足1.5≤G1/G2≤5。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的压电扬声器，其中，

在所述水平面内，所述振膜的所述外周端位于所述规定区域内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的压电扬声器，其中，

在使所述振膜的重量为W时，满足0.04g≤W≤0.1g。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的压电扬声器，其中，

所述压电扬声器还具有第一弹波，

所述第一弹波配置在所述框架和所述压电元件之间、所述垫片和所述压电元件之间以及所述垫片和所述振膜之间的至少一处。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的压电扬声器，其中，

所述压电扬声器还具有第二弹波，

所述振膜具有主振动部和支承体，

所述支承体与所述悬边一体形成，

所述第二弹波在所述上下方向上配置在所述支承体和所述主振动部之间。

12.根据权利要求11所述的压电扬声器，其中，

所述主振动部的与所述上下方向正交的面内的中心从所述支承体的中心线错开，所述中心线穿过所述支承体的与所述上下方向正交的面内的中心、与所述上下方向平行，

所述第二弹波的与所述上下方向正交的面内的中心从所述支承体的所述中心线错开。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的压电扬声器，其中，

所述悬边具有弧状的截面。

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