JP2000333295A - 圧電スピーカ - Google Patents
圧電スピーカInfo
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Abstract
が簡素でかつ製造の容易な圧電スピーカをを提供する。 【解決手段】 円環状の圧電素子2と、略半球形に形成
され圧電素子2の少なくとも一方の面に接着固定された
ドーム型振動板1とを備えたことを特徴とする。
Description
れる圧電スピーカに関し、特に、良好な周波数特性を有
し、広帯域を再生する圧電スピーカに関するものであ
る。
を示す側面断面図である。図4の圧電スピーカは圧電セ
ラミックス薄板101の片面に金属板102を接着した
もので、ユニモルフ型と称されている。また、金属板の
両面に圧電セラミックス薄板を接着したものはバイモル
フ型と称されている。両者とも圧電セラミックス薄板の
伸縮により金属板を屈曲させて音波を得るものであり、
バイモルフ型の方が効率が高い。
レーム103に支持された円錐型振動板104の頂部
を、金属板105に接着した圧電素子106に連結した
構造となっており、上述したものと同様に、圧電素子1
06の伸縮と金属板105の屈曲により生じた圧電素子
106中央部の上下振動を円錐型振動板104に伝達
し、音響放射するものである。
ーム、外部をコーンとした形状を有し一般にセミドーム
と称される振動板107を用い、ドーム部107aの外
周部を圧電素子108に接着し、コーン部107bの外
周部をフレーム109に接着固定したものである。
た従来の圧電スピーカには以下のような問題点がある。
即ち、図4に示すユニモルフ型やバイモルフ型の構造の
ものでは、金属板の材質・形状によって決まる共振周波
数において高能率の音波が得られ、単一の音を放射する
には構造も単純であり、有利であるが、再生周波数帯域
が狭く、広帯域の音声を再生するには甚だ不適当であ
る。
振動板104から音響放射するため、再生帯域は若干広
くなるものの、金属板105による共振周波数の影響は
無視し得ず、広帯域のスピーカとして使用できるほどの
周波数特性を得ることはできない。
子108は振動板107により垂架された状態となり、
圧電素子108は固定されずにほぼ自由な状態で伸縮運
動を行うことができるが、コーン部107aとドーム部
107bの境界部で伸縮が生じるため、コーン部107
aとドーム部107bの伸縮運動が逆になる。即ち、ド
ーム部107bが伸張するときにコーン部107aが収
縮することになり、逆位相の運動となるため、出力音圧
レベルが著しく低く、また、ピーク/ディップの大きな
周波数特性となる。
ものであって、その目的は、周波数特性が平坦であり、
広帯域を再生し、構造が簡素でかつ製造の容易な圧電ス
ピーカを提供することにある。
ために、請求項1の圧電スピーカは、円環状の圧電素子
と、略半球形に成形され前記圧電素子の少なくとも一方
の面に接着固定されたドーム型振動板とを備えたことを
特徴とするものである。
状であるため、伸縮はその径方向に生じ、全周にわたっ
て均一に振動する。また、圧電素子の伸縮運動がドーム
型振動板の上下振動に変換されるが、ドーム型振動板は
半球状であるため、圧電素子とドーム型振動板との接触
角が垂直に近く、ドーム型振動板の振動方向に対する剛
性が大きくなる。よって、高域再生に有利であるととも
に変換効率も高くなる。また、従来の圧電スピーカのよ
うな金属板による共振現象の発生が無いので、著しいピ
ーク/ディップの無い平坦な周波数特性が得られる。
1の圧電スピーカにおいて、前記ドーム型振動板が前記
圧電素子の外周部に接着固定されたことを特徴とするも
のである。
接触面積が大きいため、ドーム型振動板の振幅が大きく
なり、より高い能率が得られる。
1または請求項2の圧電スピーカにおいて、前記圧電素
子の内周部または外周部のいずれか一方が弾性体を介し
てフレームに保持され、前記圧電素子の外周部または内
周部のいずれか他方がフリーであることを特徴とするも
のである。
ほぼ自由な状態で伸縮運動を行うことができるため、よ
り平坦な周波数特性と高い能率が得られる。
1〜請求項3の圧電スピーカにおいて、前記圧電素子の
両面にそれぞれ前記ドーム型振動板が接着固定されたこ
とを特徴とするものである。
伸縮運動で駆動されるため、略360゜の全方位に同位
相の音波が放射される発音体となる。
1〜請求項4の圧電スピーカにおいて、前記圧電素子が
厚み方向に分極処理されるとともに面方向に伸縮振動す
るモードに設定されたことを特徴とするものである。
加することになるため、製造が容易である。また、圧電
素子の振動方向と電圧の印加方向とが直交しているた
め、共振周波数を低くすることができる。
を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の
実施形態である圧電スピーカの側面断面図、図2は第1
の実施形態の圧電スピーカにより得られた周波数特性図
である。
り、厚さ35μmのポリエーテルイミドフィルムを直径
20mmの略半球となるように成形したものである。2
は円環状のセラミックス圧電素子であり、両面に銀電極
が設けられ、厚さ方向に分極処理されている。圧電素子
2は内周部が弾性体3を介してフレーム4に保持されて
いる。弾性体3としては、例えば、ブチルゴムの成形品
を用いることができる。5はドーム型振動板1の内部と
外部の気圧変化を補償するために設けられた孔であり、
この孔5は、通気性を有する多孔質体等により閉塞する
ことも可能である。6は圧電素子2の両面の電極に信号
電圧を印加するためのリード線である。
3を介してフレーム4に固定されており、殆ど拘束を受
けず、ほぼ自由な状態で伸縮運動を行うことができる。
圧電素子2は円環状であるため、伸縮はその径方向に生
じ、全周にわたって均一に振動する。ドーム型振動板1
は圧電素子2の外周部に接着固定されており、これによ
って圧電素子2との接触面積を大きくすることができ、
大きな振幅を取り出すことができる。圧電素子2の伸縮
運動をドーム型振動板1の上下振動に変換するわけであ
るが、圧電素子2とドーム型振動板1との接触角が垂直
に近いほど、ドーム型振動板1の振動方向に対する剛性
が大きくなり、高域再生に有利であるとともに変換効率
も高くすることができるため、半球状の振動板が最適で
ある。
スピーカのような金属板による共振現象の発生も無く、
図2に示すように、著しいピーク/ディップの無い平坦
な周波数特性が得られる。
明する。図3は本発明の第2の実施形態である圧電スピ
ーカの側面断面図である。なお、第1の実施形態と対応
する部分には同一の符号を付してある。
ぞれ同形状・同材質のドーム型振動板1が接着固定され
ている。そして、圧電素子2の外周部が弾性体3を介し
てフレーム4に保持されている。
部側のみが弾性体3を介して固定されているため、第1
の実施形態と同様に圧電素子2のほぼ自由な伸縮運動が
得られる。圧電素子2の両面に接着固定された一対のド
ーム型振動板1、1は、同一の伸縮運動で駆動され、略
360゜の全方位に同位相の音波を放射し、疑似的な呼
吸球としての動作を行うことができ、全方位に音響放射
する発音体となる。
カは、圧電素子が円環状であるため、伸縮はその径方向
に生じ、全周にわたって均一に振動する。また、圧電素
子の伸縮運動がドーム型振動板の上下振動に変換される
が、ドーム型振動板は半球状であるため、圧電素子とド
ーム型振動板との接触角が垂直に近く、ドーム型振動板
の振動方向に対する剛性が大きくなる。よって、高域再
生に有利であるとともに高い変換効率が得られる。ま
た、従来の圧電スピーカのような金属板による共振現象
の発生も無く、著しいピーク/ディップの無い平坦な周
波数特性が得られる。したがって、再生周波数帯域が広
く、高い能率と比較的平坦な周波数特性とを得ることが
できるものである。また、本発明の圧電スピーカは、構
造が簡素で容易に製造することができる。
板が圧電素子の外周部に接着固定されたことにより、ド
ーム型振動板と圧電素子の接触面積が大きいため、ドー
ム型振動板の振幅が大きくなり、より高い能率が得られ
る。
周部または外周部のいずれか一方が弾性体を介してフレ
ームに保持され、圧電素子の外周部または内周部のいず
れか他方がフリーであることにより、圧電素子が殆ど拘
束を受けず、ほぼ自由な状態で伸縮運動を行うことがで
きるため、より平坦な周波数特性と高い能率が得られ
る。
型振動板が同一の伸縮運動で駆動されるため、略360
゜の全方位に同位相の音波を放射することができる。
み方向に分極処理されるとともに面方向に伸縮振動する
モードに設定されていることにより、圧電素子の厚み方
向に電圧を印加することになるため、製造が容易であ
る。また、圧電素子の振動方向と電圧の印加方向とが直
交しているため、共振周波数が低くなり、有利である。
の側面断面図。
れた周波数特性図。
の側面断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 円環状の圧電素子と、略半球形に成形さ
れ前記圧電素子の少なくとも一方の面に接着固定された
ドーム型振動板とを備えたことを特徴とする圧電スピー
カ。 - 【請求項2】 前記ドーム型振動板が前記圧電素子の外
周部に接着固定されたことを特徴とする請求項1に記載
の圧電スピーカ。 - 【請求項3】 前記圧電素子の内周部または外周部のい
ずれか一方が弾性体を介してフレームに保持され、前記
圧電素子の外周部または内周部のいずれか他方がフリー
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の圧電スピーカ。 - 【請求項4】 前記圧電素子の両面にそれぞれ前記ドー
ム型振動板が接着固定されたことを特徴とする請求項1
〜請求項3のいずれか一項に記載の圧電スピーカ。 - 【請求項5】 前記圧電素子が厚み方向に分極処理され
るとともに面方向に伸縮振動するモードに設定されたこ
とを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記
載の圧電スピーカ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13813699A JP3690937B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 圧電スピーカ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13813699A JP3690937B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 圧電スピーカ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000333295A true JP2000333295A (ja) | 2000-11-30 |
JP3690937B2 JP3690937B2 (ja) | 2005-08-31 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP13813699A Expired - Fee Related JP3690937B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 圧電スピーカ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3690937B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6502662B1 (en) * | 1999-06-16 | 2003-01-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Speaker having a hemispherical vibrator |
US7079661B2 (en) | 2002-01-30 | 2006-07-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speaker for super-high frequency range reproduction |
JP2007027856A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Tdk Corp | 圧電発音体 |
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DE202011002840U1 (de) | 2011-02-17 | 2011-06-30 | Ho Hsin Progressive Technology Co., Ltd | Piezoelektrischer Flächenlautsprecher |
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KR101413214B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2014-06-26 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 휴대용 압전 스피커 및 이를 구비하는 전자기기 |
US9699568B2 (en) | 2013-12-31 | 2017-07-04 | Innochips Technologies Co., Ltd. | Portable piezoelectric speaker and electronic device having the same |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13813699A patent/JP3690937B2/ja not_active Expired - Fee Related
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