JP2009302744A - Electrostatic speaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電型スピーカに関する。 The present invention relates to an electrostatic speaker.
特許文献1に開示されている静電型スピーカは、間隔を開けて向かい合う2枚の平行平面電極と、この2枚の電極の間に挿入され、その両端等を筐体等に支持された導電性を有するシート状の振動体とから構成されており、振動体に所定のバイアス電圧を印加しておき、電極に印加する電圧を変化させると、振動体に作用する静電力が変化し、これにより振動体が変位する。この印加電圧を入力される音響信号に応じて変化させれば、それに応じて振動体は変位を繰り返し(すなわち振動し)、音響信号に応じた音響波が振動体から発生する。そして、発生した音響波は、平面電極に空けられた孔を通り抜けて外部へ放射される。 The electrostatic loudspeaker disclosed in Patent Document 1 is composed of two parallel flat electrodes facing each other with a gap between them, and a conductive material inserted between the two electrodes and supported at the opposite ends by a housing or the like. If a predetermined bias voltage is applied to the vibrating body and the voltage applied to the electrode is changed, the electrostatic force acting on the vibrating body changes. Due to this, the vibrating body is displaced. If the applied voltage is changed according to the input acoustic signal, the vibrating body repeats displacement (that is, vibrates) accordingly, and an acoustic wave corresponding to the acoustic signal is generated from the vibrating body. Then, the generated acoustic wave passes through the hole formed in the planar electrode and is radiated to the outside.
さて、特許文献1に開示された静電型スピーカにおいては、振動体を挟んで対向する電極としてパンチングメタルが用いられている。しかしながら、電極としてパンチングメタルを採用すると、スピーカの面積を広くする場合には面積に比例して重量が重くなり移動が不便にあるという問題がある。また、パンチングメタルにおいては孔が複数設けられているが、この孔の総面積が広いと電極として作用する面積が狭くて振動体の感度が悪くなって放射音圧が低くなり、一方、パンチングメタルの孔の面積を狭くすると音響透過性が悪くなり、放射音圧が低くなってしまう。 In the electrostatic loudspeaker disclosed in Patent Document 1, punching metal is used as an electrode facing the vibrating body. However, when punching metal is employed as the electrode, there is a problem that when the area of the speaker is increased, the weight increases in proportion to the area and the movement is inconvenient. In addition, a plurality of holes are provided in the punching metal. If the total area of the holes is large, the area acting as an electrode is narrow, the sensitivity of the vibrator is deteriorated, and the radiated sound pressure is lowered. If the area of the hole is narrowed, the sound transmission is deteriorated, and the radiated sound pressure is lowered.
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、軽量で音響透過性が良く、振動体を感度良く振動させることを可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the background described above, and it is an object of the present invention to provide a technique that is lightweight, has good sound permeability, and can vibrate a vibrating body with high sensitivity.
上述した課題を解決するために本発明は、シート状の第1電極と、シート状で前記第1電極に対向して離間配置された第2電極と、シート状で導電性を有し、前記第1電極と前記第2電極との間において前記第1電極および前記第2電極と離間して配置された振動体とを有し、前記第1電極および前記第2電極は、第1方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントと、前記第1方向とは異なる第2方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントとを接着して形成されたシートの少なくとも一方の面を導電性を有する金属でメッキした電極である静電型スピーカを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sheet-like first electrode, a sheet-like second electrode spaced apart from the first electrode, and a sheet-like conductivity, And a vibrating body disposed between the first electrode and the second electrode so as to be spaced apart from the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode and the second electrode are arranged in a first direction. At least one of the sheets formed by adhering the plurality of filaments arranged at intervals along the second direction and the plurality of filaments arranged at intervals along the second direction different from the first direction. Provided is an electrostatic speaker that is an electrode having a surface plated with a conductive metal.
また、本発明においては、前記第1電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第1弾性部材と、前記第2電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第2弾性部材とを有する構成としてもよい。 Moreover, in this invention, it is located between the said 1st electrode and the said vibrating body, between the 1st elastic member which has insulation, elasticity, and sound transmittance, and between the said 2nd electrode and the said vibrating body. It is good also as a structure which has the 2nd elastic member which is located and has insulation, elasticity, and sound transmittance.
本発明によれば、軽量で音響透過性が良く、振動体を感度良く振動させることができる。 According to the present invention, it is lightweight and has good sound permeability, and the vibrating body can be vibrated with high sensitivity.
図1は、本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ1の外観を模式的に示した図、図2は、静電型スピーカ1の断面および電気的構成を模式的に示した図である。
図に示したように、この静電型スピーカ1は、振動体10、導電布20U,20L、弾性部材30U,30L、および糸40とで構成されている。なお、本実施形態においては、導電布20Uと導電布20Lの構成は同じであり、弾性部材30Uと弾性部材30Lの構成は同じであるため、各部材において両者を区別する必要が特に無い場合は「L」および「U」の記載を省略する。また、図中の振動体、導電布等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かう矢印を意味するものとする。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an external appearance of an electrostatic speaker 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section and an electrical configuration of the electrostatic speaker 1. is there.
As shown in the figure, the electrostatic loudspeaker 1 includes a vibrating
(静電型スピーカ1の各部の構成)
まず、振動体10は、例えばPET(polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート)、PP(polypropylene、ポリプロピレン)などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであり、その厚さは、数μm〜数十μm程度の厚さとなっている。
(Configuration of each part of the electrostatic speaker 1)
First, the vibrating
弾性部材30は、中綿を熱を加えて圧縮したものであって空気の通過が可能で音響透過性を有しており、その形状は矩形となっている。また、弾性部材30は、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。なお、本実施形態においては、弾性部材30のX方向およびY方向の長さは、後述する矩形の導電布20のX方向およびY方向の長さより長くなっており、また、振動体10のX方向およびY方向の長さより長くなっている。また、弾性部材30Uと弾性部材30LのZ方向の高さは、いずれも同じとなっている。
また、本発明に係る静電型スピーカにおいては、弾性部材30は中綿に限定されるものではなく、力を加えられると変形し、加えられた力が取り除かれると元の形状に戻り、且つ、絶縁性と音響透過性を有しているのであれば他の素材であってもよい。
The elastic member 30 is obtained by compressing batting by applying heat, allowing air to pass therethrough and having sound permeability, and has a rectangular shape. The elastic member 30 has elasticity, and is deformed when a force is applied from the outside, and returns to its original shape when the force applied from the outside is removed. In the present embodiment, the lengths of the elastic member 30 in the X direction and the Y direction are longer than the lengths of the rectangular conductive cloth 20 described later in the X direction and the Y direction, and the X of the
Further, in the electrostatic speaker according to the present invention, the elastic member 30 is not limited to the batting, but deforms when a force is applied, returns to its original shape when the applied force is removed, and Other materials may be used as long as they have insulating properties and sound transmission properties.
導電布20は、図3に示したようにX方向に整列した複数のポリエステルのフィラメントの上に、Y方向に整列した複数のポリエステルのフィラメントを並べ、X方向のフィラメントとY方向のフィラメントとの交差部分を加熱により接着してシート状の不織布にした後、この不織布の片面に導電性を有する金属のメッキを施したものである。図3に示した構成の不織布はスパンボンド法等の従来の方法で製造された不織布と比較すると、フィラメントが整列した構造となっているので厚さにムラがなく表面が滑らかであり、軽量且つ高強度で寸法安定性に優れているという長所がある。また、表面が滑らかであるため従来の不織布と比較して印刷を容易に行うことができる。また、フィラメントが整列した構造となっているので厚さを薄くすることができて通気性(音響透過性)も良く、フリンジング効果により導電布20において電極として作用する面積(電極の有効面積)を大きくとることもできる。
導電布20においては、フィラメント間の空隙はメッキにより付着した金属で塞がれておらず、空気の通過が可能となっている。なお、金属メッキとしてはアルミまたは金を蒸着メッキし、表面抵抗率を103[Ω/sq]以下とするのが望ましい。
The conductive cloth 20 has a plurality of polyester filaments aligned in the Y direction on a plurality of polyester filaments aligned in the X direction as shown in FIG. After the crossing portion is bonded by heating to form a sheet-like nonwoven fabric, one side of the nonwoven fabric is plated with a conductive metal. Compared with a nonwoven fabric manufactured by a conventional method such as a spunbond method, the nonwoven fabric having the structure shown in FIG. 3 has a structure in which filaments are aligned, so that the thickness is uniform and the surface is smooth, lightweight and It has the advantages of high strength and excellent dimensional stability. Moreover, since the surface is smooth, it can print easily compared with the conventional nonwoven fabric. In addition, since the filaments are aligned, the thickness can be reduced, the air permeability (sound transmission) is good, and the area acting as an electrode in the conductive cloth 20 by the fringing effect (effective area of the electrode) Can be greatly increased.
In the conductive cloth 20, the gap between the filaments is not blocked by the metal adhered by plating, and allows air to pass therethrough. As the metal plating, it is desirable that aluminum or gold is vapor-deposited to have a surface resistivity of 10 3 [Ω / sq] or less.
糸40は導電布20、弾性部材30および振動体10を縫い合わせるための糸であり、その素材は、例えば木綿など導電性を有さない素材となっている。
The thread 40 is a thread for sewing together the conductive cloth 20, the elastic member 30, and the vibrating
(静電型スピーカ1の組み立て方法)
次に静電型スピーカ1の組み立て方法について説明する。静電型スピーカ1を組み立てる際には、まず、導電布20Lのメッキされた表面側に弾性部材30Lが載せられる。なお、弾性部材30Lを導電布20Lの上に載せる際には、弾性部材30Lの各辺が導電布20Lの各辺より外側に位置するようにして弾性部材30Lが導電布20Lの上に載せられる。次に、弾性部材30Lの上に振動体10が載せられる。振動体10を弾性部材30Lの上に載せる際には、振動体10の各辺が弾性部材30Lの各辺より内側に位置するようにして弾性部材30Lの上に載せられる。
(Assembly method of electrostatic speaker 1)
Next, a method for assembling the electrostatic speaker 1 will be described. When assembling the electrostatic speaker 1, first, the elastic member 30L is placed on the plated surface side of the
そして、振動体10の上に弾性部材30Uが載せられる。弾性部材30Uを振動体10の上に載せる際には、弾性部材30Uの各辺が振動体10の各辺より外側に位置するようにしつつ、弾性部材30Uと弾性部材30Lの四隅の位置が重なるようにして弾性部材30Lが振動体10の上に載せられる。ここで、弾性部材30のX方向およびY方向の長さは、振動体10のX方向およびY方向の長さより長いため、矩形の振動体10の各辺は、弾性部材30Uと弾性部材30Lとの間からはみ出すことなく、弾性部材30U,30Lとの間に位置する。
Then, the
次に、メッキされた表面側を弾性部材30U側に向けて導電布20Uが弾性部材30Uの上に載せられる。導電布20Uを弾性部材30Uの上に載せる際には、導電布20Uの各辺が弾性部材30Uの各辺より内側に位置するようにしつつ、導電布20Uと導電布20Lの四隅の位置がZ方向で見て重なるようにして弾性部材30Uの上に導電布20Uが載せられる。
Next, the
そして、導電布20、振動体10および弾性部材30を重ね終えた後、各部材が導電性を有さない糸40で縫い合わされる。各部材は、図1に示したように各部材を貫いた糸40で縫い合わされて拘束されるため、変形させても導電布20、弾性部材30および振動体10がずれることがない。
また、絶縁性を有する弾性部材30は、振動体10および導電布20より面積が広くなっており、弾性部材30の各辺は、振動体10および導電布20の各辺より外側に位置するため、導電布20と振動体10とが接触して短絡することがない。
また、本実施形態において導電布20U,20Lは、合成樹脂のフィラメントを薄い不織布としたものであるため、導電性を有するパンチングメタルを電極とした場合より静電型スピーカ1の重量は軽くなる。
なお、本実施形態においては、導電布20U,20Lのメッキされた面は振動体10側に向けられているが、振動体10と反対側に向けられていてもよい。
Then, after the conductive cloth 20, the vibrating
In addition, the elastic member 30 having insulation has a larger area than the vibrating
In the present embodiment, the
In this embodiment, the plated surfaces of the
(静電型スピーカ1の電気的構成)
次に、静電型スピーカ1の電気的構成について説明する。図2に示したように、静電型スピーカ1は変圧器50、外部から音響信号が入力される入力部60、振動体10に対して直流バイアスを与えるバイアス電源70とを備えている。そしてバイアス電源70は、振動体10と、変圧器50の出力側の中点と接続されており、2つの導電布20のメッキされた部分はそれぞれ変圧器50の出力側の一端および他端に接続されている。この構成においては、入力部60に音響信号が入力されると入力された音響信号に応じた電圧が導電布20に印加される。
そして、印加された電圧によって導電布20Uと導電布20Lとの間に電位差が生じると、振動体10には導電布20Uと導電布20Lのいずれかの側へ引き寄せられるような静電力が働く。
(Electrical configuration of the electrostatic speaker 1)
Next, the electrical configuration of the electrostatic speaker 1 will be described. As shown in FIG. 2, the electrostatic speaker 1 includes a
When a potential difference is generated between the
例えば、入力部60に音響信号が入力され、導電布20Uのメッキされた部分にプラスの電圧が印加され、導電布20Lのメッキされた部分にマイナスの電圧が印加されると、振動体10にはバイアス電源70によりプラスの電圧が印加されているため、振動体10において導電布20Uと導電布20Lとの間にある部分は、プラスの電圧が印加されている導電布20Uと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布20Lに吸引されて導電布20L側へ変位する。
For example, when an acoustic signal is input to the
次に入力部60に音響信号が入力され、導電布20Uのメッキされた部分にマイナスの電圧が印加され、導電布20Lのメッキされた部分にプラスの電圧が印加されると、振動体10はプラスの電圧が印加されている導電布20Lと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布20Uに吸引されて導電布20U側へ変位する。
Next, when an acoustic signal is input to the
このように振動体10は音響信号に応じて同図のZ方向または−Z方向に変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態(振動数、振幅、位相)に応じた音が振動体10から発生する。発生した音は、少なくとも一方の導電布20を通り抜けて静電型スピーカ1の外部に放射される。
音が放射される際、本実施形態の導電布20U,20Lは、図3に示したようにフィラメント間に空隙があって音響透過性が良いため、放射音圧が高くなる。
また、導電布20の片面は全て導電性を有する金属でメッキされているため、音響透過性を確保しつつ電極として作用する面積を広くし、振動体を感度良く振動させることが可能となっている。
As described above, the vibrating
When sound is radiated, the
Moreover, since one side of the conductive cloth 20 is all plated with a conductive metal, it is possible to widen the area that acts as an electrode while ensuring sound transmission, and to vibrate the vibrating body with high sensitivity. Yes.
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. For example, the present invention may be implemented by modifying the above-described embodiment as follows.
本発明に係る導電布20においては、同じ方向に並ぶフィラメント間の距離を調整し、音響透過性を調整するようにしてもよい。
また、上述した実施形態において導電布20は片面のみ金属メッキされているが両面を金属メッキしてもよい。
なお、本発明に係る導電布20においては、同じ方向に配列されたフィラメント間の距離は振動体10から導電布20までの2倍程度の距離以下であればより大きなフリンジング効果を得ることができる。
In the conductive cloth 20 according to the present invention, the sound permeability may be adjusted by adjusting the distance between the filaments arranged in the same direction.
In the embodiment described above, the conductive cloth 20 is metal-plated only on one side, but may be metal-plated on both sides.
In the conductive cloth 20 according to the present invention, a larger fringing effect can be obtained if the distance between the filaments arranged in the same direction is less than twice the distance from the vibrating
本発明に係る静電型スピーカにおいては、糸40の縫い目は静電型スピーカ1の各辺に沿っているが対角線に沿っていてもよい。
本発明においては、導電布20、弾性部材30および振動体10の形状は矩形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形など、他の形状であってもよい。
また、本発明においては、感電や短絡を防ぐため、非導電性で音響透過性を有する布で静電型スピーカ1の全体を覆ってもよい。
In the electrostatic speaker according to the present invention, the stitches of the thread 40 are along each side of the electrostatic speaker 1, but may be along a diagonal line.
In the present invention, the shape of the conductive cloth 20, the elastic member 30, and the vibrating
In the present invention, the entire electrostatic speaker 1 may be covered with a non-conductive and sound-transmitting cloth in order to prevent electric shock and short circuit.
上述した実施形態においては導電布20U,20L、振動体10および弾性部材30U,30Lを糸40で縫い合わせているが、各部材の縁に近い部分や糸に対応した位置の複数箇所に接着剤を塗布して部材同士を接着し、隣り合う部材同士がずれないようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態においては、振動体10と導電布20U,20Lとの間に弾性部材30U,30Lを配置しているが、弾性部材30U,30Lを配置しない構成であってもよい。
具体的には、図4に示した静電型スピーカ1Aのように振動体10と導電布20Uとの間に矩形の枠形のスペーサ45Uを配置し、振動体10と導電布20Lとの間にも矩形の枠形のスペーサ45Lを配置し、振動体10を、このスペーサ45Uとスペーサ45Lとの間に張力を掛けた状態で固定する。また、導電布20Uをスペーサ45Uに張力を掛けた状態で固着し、導電布20Lをスペーサ45Lに張力を掛けた状態で固着する。
この構成においては、振動体10に張力が掛けられており、振動体10の変位量が制限されるため、振動体10が導電布20U,20Lに接触する虞がない。
In the embodiment described above, the
Specifically, a rectangular frame-shaped
In this configuration, since the tension is applied to the vibrating
本発明においては、図5に示したように、導電布20において一方向に配列されたフィラメントの数を、このフィラメントと交差する方向に並んだフィラメントの数より少なくするようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、導電布20はポリエステルのフィラメントで形成されているが、ポリエステルに限定されず他の合成樹脂のフィラメントで形成されていてもよい。
In the present invention, as shown in FIG. 5, the number of filaments arranged in one direction in the conductive cloth 20 may be made smaller than the number of filaments arranged in the direction intersecting with this filament.
In the above-described embodiment, the conductive cloth 20 is formed of polyester filaments, but is not limited to polyester and may be formed of filaments of other synthetic resins.
10・・・振動体、20,20U,20L・・・導電布、30,30U,30L・・・弾性部材、40・・・糸、45U,45L・・・スペーサ、50・・・変圧器、60・・・入力部、70・・・バイアス電源
DESCRIPTION OF
Claims (2)
シート状で前記第1電極に対向して離間配置された第2電極と、
シート状で導電性を有し、前記第1電極と前記第2電極との間において前記第1電極および前記第2電極と離間して配置された振動体と
を有し、
前記第1電極および前記第2電極は、第1方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントと、前記第1方向とは異なる第2方向に沿って間隔を空けて配列された複数のフィラメントとを接着して形成されたシートの少なくとも一方の面を導電性を有する金属でメッキした電極である静電型スピーカ。 A sheet-like first electrode;
A second electrode in a sheet form and spaced apart from the first electrode;
A sheet-like conductive material, and a vibrating body disposed between the first electrode and the second electrode and spaced apart from the first electrode and the second electrode;
The first electrode and the second electrode include a plurality of filaments arranged at intervals along a first direction and a plurality of filaments arranged at intervals along a second direction different from the first direction. An electrostatic speaker which is an electrode in which at least one surface of a sheet formed by adhering the filament is plated with a conductive metal.
前記第2電極と前記振動体との間に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第2弾性部材と
を有する請求項1に記載の静電型スピーカ。 A first elastic member located between the first electrode and the vibrating body and having insulating properties, elasticity, and sound transmission;
The electrostatic speaker according to claim 1, further comprising: a second elastic member that is located between the second electrode and the vibrating body and has insulating properties, elasticity, and sound transmission properties.
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