JP2001016689A - スピーカ - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
- H04R7/122—Non-planar diaphragms or cones comprising a plurality of sections or layers
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- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
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- Surgical Instruments (AREA)
- Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
とができるスピーカを得る。 【解決手段】 スピーカ10は、円板状のベース12を
含む。ベース12に形成された円形の溝16に半球面状
の振動子22を嵌め込んで接着する。振動子22の両面
に形成された電極に端子30,32を取り付ける。振動
子22の端縁部を第1の接着剤30で固着し、さらに、
その周囲を第2の接着剤32で接着する。第1の接着剤
として、振動子22とベース12との間に十分な固着力
が得られるものを使用する。そして、第2の接着剤とし
ては、第1の接着剤より低い弾性率を有するものを選択
する。
Description
特にたとえば、半球面状の振動子を用いたスピーカに関
する。
たスピーカを発明し、特願平7−347884号(特開
平9−168194号公報)として特許出願を行ってい
る。このスピーカ1は、図7に示すように、圧電体材料
で形成された半球面状の振動体2の両面に電極3a,3
bを形成し、これらの電極3a,3b間に信号を入力す
ることによって振動体2を振動させて音波を放射するも
のである。振動体2の端縁部は、接着剤によってベース
4に取り付けられる。
に向かって徐々に広がる孔(音道)を有するホーン部5
が形成されている。このホーン部5によって、振動体2
の振動により振動体2の内面側から放射された音波がホ
ーン部5を通って外部に導き出される。振動体2の外面
側から放射される音波と内面側から放射される音波と
は、180°の位相差があるが、ホーン部5によって、
スピーカ1の設置面に平行する方向においてほぼ同じ位
相となるように揃えられる。
おいては、入力信号によって、半球面状の振動体の全体
が膨らんだり収縮したりする呼吸振動をすることによ
り、音波が放射される。しかしながら、振動体とベース
との固着力が弱いと、振動体の端縁部において、呼吸振
動とは異なる振動が発生する。呼吸振動と振動体の端縁
部における振動の2つの振動モードしか存在しないと、
全体的に音圧特性が低下し、所望の周波数帯域全体にわ
たって十分な音圧特性が得られないという問題がある。
また、スピーカの信頼性を確かめるために、熱衝撃を与
える試験が行われるが、接着剤の接着強度が弱いと、振
動体とベースとの熱膨張率の差により、振動体がベース
から剥離する場合がある。
振動体の端縁部において発生する振動を抑えることがで
きる。しかし、固着力が強すぎるため、振動体の呼吸振
動がはげしく分割したり、振動体の振動漏れとともにベ
ースが振動するという現象が表れる。そのため、音圧特
性において、音圧のピーク(音圧が突出して高い部分)
とディップ(音圧の落ち込んだ部分)とがはっきりと現
れるようになり、良好な音圧特性を得ることができな
い。また、信頼性試験において、振動体とベースとの熱
膨張率の差のために、振動体が破損する場合がある。
頼性が高く、かつ良好な音圧特性を得ることができるス
ピーカを提供することである。
振動子と、振動子の端縁部を固定するためのベースと、
振動子をベースに固定するために振動子の端縁部とベー
スとの間に配置される第1の接着剤と、第1の接着剤で
固定された振動子の端縁部の周囲に配置される第2の接
着剤とを含む、スピーカである。このようなスピーカに
おいて、振動子は、圧電体材料で形成された半球面状の
振動体と、振動体の内面および外面に形成される電極と
で構成することができる。ここで、第1の接着剤は、振
動子とベースとの間において適度な固着力を得るために
用いられる。また、第2の接着剤は、振動子とベースと
の間において固着力を得るとともに、振動子の振動をダ
ンピングするためにも用いられる。このような接着剤と
して、第2の接着剤の弾性率は第1の接着剤の弾性率よ
り低くなるように、それぞれの接着剤が選択される。
を用いることにより、適度な固着力が得られるととも
に、振動子の振動の漏れが吸収される。ここで、第1の
接着剤は、振動子とベースとの間における適度な固着力
を得るために用いられる。また、第2の接着剤は、振動
子とベースとの間の固着力を得るためにも用いられる
が、振動子の振動が漏れないように、ダンピング材とし
ても働く。このような効果を得るために、第2の接着剤
としては、第1の接着剤より低い弾性率を有するものが
選ばれる。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
を示す斜視図であり、図2はその断面図である。スピー
カ10は、たとえば平板状のベース12を含む。ベース
12は、たとえばアルミニウムなどを用いて円板状に形
成される。ベース12の中央部には、小さい孔14が形
成されている。さらに、ベース12の一方面上には、ベ
ース12の外周に沿って、円形の溝16が形成される。
また、ベース12の対向端部には、それぞれ端子用溝1
8,20が形成される。端子用溝18,20は、ベース
12の一方面から端縁部にかけて、へこむように形成さ
れる。これらの端子用溝18,20は、後述の端子をベ
ース12の他方面側に引き出すために用いられる。
動子22が取り付けられる。振動子22は、図3に示す
ように、たとえば圧電セラミックなどで形成される半球
面状の振動体24を含む。振動体24は、その厚み方向
に分極処理が施される。そして、この振動体24を振動
させるための駆動手段として、振動体22の両面に電極
26,28が形成される。この場合、たとえば金,銀,
ニッケルなどの導電材料を、めっき,蒸着,スパッタリ
ングなどの方法によって振動体22上に形成することに
より、電極26,28が形成される。
形の溝16に嵌め込まれる。そして、図4に示すよう
に、振動子22の端縁部が、第1の接着剤30によっ
て、溝16内でベース12に接着される。さらに、第1
の接着剤30で固着された振動子22の端縁部の周囲
が、第2の接着剤32で接着される。ここで、第2の接
着剤としては、第1の接着剤より低い弾性率を有するも
のが用いられる。たとえば、第1の接着剤としてエポキ
シ系弾性接着剤が用いられ、第2の接着剤としてウレタ
ン系樹脂が用いられる。なお、振動子22とベース12
との接着時の加熱によって内部の空気が膨張し、振動子
22とベース12との間に浮きを生じ接着が不安定にな
ることを防ぐために、ベース12に形成された小さい孔
14が空気抜きの役割を果たす。さらに、振動体24の
両面に形成された電極26,28には、端子34,36
が取り付けられる。
電極26に接続され、端子36は振動体24の内面に形
成された電極28に接続される。そして、端子34,3
6は、ベース12に形成された端子用溝18,20を通
して、ベース12の面に直交する向きに引き出される。
このとき、端子34,36とベース12とが短絡しない
ように、端子用溝18,20の内側と端子30,32と
の間に間隔が設けられる。なお、ベース12をアルミニ
ウムで形成する場合、その表面にアルマイト処理を施す
ことにより絶縁皮膜を形成したり、絶縁性樹脂膜などを
形成すれば、ベース12と端子34,36とが接触して
いてもよい。また、ベース12を絶縁性樹脂などの絶縁
材で形成すれば、端子34,36とベース12との間に
間隔を設ける必要はない。
信号を入力することにより、振動体24の全体的が膨張
したり収縮したりする呼吸振動をすることにより、振動
子22の湾曲した外面から音波が放射される。しかしな
がら、振動子22の内面から放射される音波は、ベース
12があることによって、外部には放射されない。な
お、ベース12の中央部に形成された小さい孔14は、
振動子22をベース12に接着する際に、内部の空気を
逃がすためのものであり、音波の放射には関与していな
い。
によって、振動子22とベース12との間において、適
度な固着力を得ることができる。半球面状の振動子で
は、本来の呼吸振動とは別に、振動子の端縁部に振動が
生じるが、振動子22とベース12との間に適度な固着
力が働くことにより、振動子22の端縁部の振動と呼吸
振動が、それぞれ適度に分割される。そのため、振動子
22の呼吸振動と端縁部の振動の分割により、所望の音
圧特性を得ることができる。また、スピーカ10に熱衝
撃が加わっても、振動子22がベース12から剥離しに
くい。
22とベース12との間に十分な固着力を得られるもの
が用いられるが、極端に強固な固着力を有する接着剤で
ある必要はない。極端に強固な固着力を有する接着剤の
場合、振動子22とベース12の熱膨張率の差のため
に、振動子22が破損する恐れがあるからである。した
がって、第1の接着剤30としては、振動子22とベー
ス12とが剥離せず、振動子22の端縁部の振動と呼吸
振動を適度に分割するような固着力を有するものであれ
ばよい。
のみで接着した場合の音圧特性と信頼性の関係を表1に
示す。ここでは、1MPa,150MPa,2000M
Paの3種類の弾性率を有する接着剤を用いた場合につ
いて示してある。また、これらの接着剤を用いた場合の
音圧特性を図5に示す。なお、信頼性とは、スピーカに
熱衝撃を与えたときの破損の有無を意味する。
を有する接着剤を用いた場合、全体的に音圧レベルが低
くなり、音圧特性が不良となる。これは、接着剤の固着
力が弱いために、振動子22の端縁部の振動を抑えるこ
とができず、音圧特性は振動子22の呼吸振動と端縁部
の振動のみで発生するためであると考えられる。また、
2000MPaの弾性率を有する接着剤を用いた場合、
音圧特性にピークやディップが多数発生して、音圧特性
が不良となる。これは、接着剤の固着力が強すぎるため
に、振動子22とベース12とが極端に強固に固着さ
れ、振動子22全体の振動がはげしく分割されるととも
に、振動子22の振動漏れが発生するためであると考え
られる。また、振動子22とベース12とが強固に固着
されているため、振動子22とベース12の熱膨張率の
差により、振動子22が破損する場合があり、信頼性も
不良となっている。それに対して、150MPaの弾性
率を有する接着剤を用いた場合、音圧特性も信頼性も良
好である。
2の端縁部の周囲が、第1の接着剤30より弾性率の低
い第2の接着剤32で接着されているため、振動子22
の端縁部の振動がダンピングされ、振動漏れを防ぐとと
もに、振動子22の振動に伴ってベース12が振動する
ことを抑えることができる。そのため、スピーカ10の
音圧特性において、振動漏れによるピークやディップの
発生を抑えることができ、良好な音圧特性を得ることが
できる。
て、音圧特性を測定し、図6に示してある。図6から、
第2の接着剤がない場合には、ピークとディップとが大
きく、第2の接着剤がある場合には、ほぼ平坦な音圧特
性が得られていることがわかる。
は、十分な固着力を有する第1の接着剤30と、振動を
ダンピングする効果を有する第2の接着剤32とを用い
ることにより、良好な音圧特性を有し、しかも信頼性の
高いスピーカとすることができる。なお、ベースとして
は、平板状のものだけでなく、図7に示すようなホーン
部を有するベースを用いた場合においても、第1の接着
剤と第2の接着剤とを用いることにより、良好な音圧特
性と高い信頼性を得ることができることは言うまでもな
い。
少ない良好な音圧特性が得られるスピーカを得ることが
できる。さらに、温度衝撃によって、半球面状の振動子
がベースから剥離したり、振動子が破損することを防ぐ
ことができ、信頼性の高いスピーカを得ることができ
る。
る。
る。
図である。
との固着状態を示す図解図である。
Paの接着剤を用いて振動子とベースとを固着したとき
の音圧特性を示す特性図である。
圧特性を示す特性図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 半球面状の振動子、 前記振動子の端縁部を固定するためのベース、 前記振動子を前記ベースに固定するために前記振動子の
端縁部と前記ベースとの間に配置される第1の接着剤、
および前記第1の接着剤で固定された前記振動子の端縁
部の周囲に配置される第2の接着剤を含む、スピーカ。 - 【請求項2】 前記振動子は、圧電体材料で形成された
半球面状の振動体と、前記振動体の内面および外面に形
成される電極とで構成される、請求項1に記載のスピー
カ。 - 【請求項3】 前記第1の接着剤は、前記振動子と前記
ベースとの間において適度な固着力を得るために用いら
れる、請求項1または請求項2に記載のスピーカ。 - 【請求項4】 前記第2の接着剤は、前記振動子と前記
ベースとの間において固着力を得るとともに、前記振動
子の振動をダンピングするために用いられる、請求項1
ないし請求項3のいずれかに記載のスピーカ。 - 【請求項5】 前記第2の接着剤の弾性率は前記第1の
接着剤の弾性率より低いことを特徴とする、請求項1な
いし請求項4のいずれかに記載のスピーカ。
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