JP2009514318A - 圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ - Google Patents
圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカに関する。本発明は、表面に伝導性高分子または金属がコートされた圧電フィルム（２）と、前記圧電フィルム（２）に電気的に接続され、スピーカ駆動素子が接続される端子部（６）とを含む薄型スピーカにおいて、前記圧電フィルム（２）の前面および／または後面には、多孔性材料からなるカバー材（１０）が被覆されたことを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた薄型スピーカを提供する。
Description
本発明は、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカに係り、さらに詳しくは、従来のフィルム型スピーカの耳に障る高音帯域を相対的に減衰させ、中低音帯域を補強して高品質の音を出力することができるようにした新規構造の圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカに関する。
従来の音響機器用スピーカは、振動板を備えたコーンと共鳴室としてのエンクロージャを含んでなるので、体積が大きくて重いという欠点があった。ところが、最近では、薄くて軽いフィルム状の薄型スピーカが開発されて紹介されている。このような薄型スピーカは、ＰＶＤＦ(Poly Vinylidene Fluoride)またはその他の樹脂フィルムにプラズマを印加して親水性を与え、その表面に金属またはその他の伝導性物質をコートした圧電フィルムであって、この圧電フィルムにオーディオ信号を印加すると、圧電フィルムがオーディオ信号に対応する音を発生し得るようにしたものである。
ところが、従来の薄型スピーカは、圧電フィルムからなるフィルムスピーカが外気に直接露出して音を発生することにより、相対的に耳に障る高音域の音が濾過なしでヒトの耳に伝達される。よって、既存の薄型スピーカは、薄くて軽く、多様な方式で応用可能であるという利点にも拘らず、振動板をエンクロージャで取り囲んでいるので音に対する様々な操作、例えば特定の周波数に対する補強や減衰などが可能ないわゆるキャビネットタイプのスピーカよりは音の品質が相対的に低いという問題点があった。
本発明は、前述した従来の薄型スピーカの問題点に着目して提案されたもので、その目的は、耳に障る高音域の音を減衰させることにより、相対的に中低音域の音を補強することができるため、高品質の音を出力させることが可能な新規構造の薄型スピーカを提供することにある。
上記目的を解決するために、本発明のある特徴によれば、表面に伝導性高分子または金属がコートされた圧電フィルムと、前記圧電フィルムに電気的に接続され、スピーカ駆動素子が接続される端子部とを含む薄型スピーカにおいて、前記圧電フィルムの前面および／または後面には、多孔性材料からなるカバー材が被覆されたことを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカが提供される。
本発明の他の特徴によれば、前記カバー材は、多数の気孔が設けられた多孔性軟質シート、または多数の微細な通孔が設けられた硬質有孔板、または前記多孔性軟質シートと前記硬質有孔板との積層体からなることを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカが提供される。
本発明の別の特徴によれば、前記多孔性軟質シートは、圧電フィルムに面するように内側に配置され、前記硬質有孔板は、前記多孔性軟質シートの外側に配置されたことを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカが提供される。
本発明の別の特徴によれば、前記圧電フィルムと前記硬質有孔板との間には間隔調節用縁部材が配置されることを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカが提供される。
上述したように、本発明によれば、従来の圧電フィルムを用いた薄型スピーカの振動体である圧電フィルムがそのまま大気中に露出する代わりに、圧電フィルムの外面に、多孔性軟質シート、または硬質有孔板、またはこれらの積層体からなるカバー材を当てることにより、多孔性軟質シートによる高音吸収減衰効果、或いは硬質有孔板による共鳴効果またはフランジング(flanging)効果を得る。その結果、中低音が補強され、周波数の範囲が広く拡張される。また、高音遮断減衰効果のため、耳障りの高音が弱化され、相対的に中低音が維持または補強されることにより、柔らかくて良好な品質の薄型スピーカを達成することができる。
本発明の前記および他の目的よび利点は、添付図面を参照して好適な実施例を詳しく説明することによりさらに明確に理解されるであろう。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカについて説明する。
図１は本発明の一実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの部分切断斜視図、図２は図１の分解斜視図である。
図１および図２を参照すると、本発明によれば、ＰＶＤＦまたはその他の樹脂フィルムにプラズマを印加して親水性を与え、その表面に金属またはその他の伝導性物質をコートした圧電フィルム２と、前記圧電フィルム４に電気的に接続され、オーディオ信号が印加される端子部６とを含むフィルムスピーカ１が配置され、このフィルムスピーカ１の圧電フィルム２の前面および／または後面に対称的に複数の層が積層されたカバー材１０が配置される。
本発明の好適な実施例において、圧電フィルム２に面する内側のカバー材は多孔性軟質シート１２からなり、多孔性軟質シートの外部には硬質有孔板１４が位置し、これらはフレーム８によって積層状態で支持される。
多孔性軟質シート１２としては、多様な種類の不織布または織物、薄いガラス繊維またはその他の鉱物性素材、スポンジなどの発泡材、またはその他の適切な物性と気孔を持つ柔軟な材質の軟質シートから構成できる。このような多孔性軟質シート１２は、圧電フィルム２の振動に支障を与えないように、圧電フィルム２に対して微細な間隔で離隔しており或いは軽く接触している。また、この多孔性軟質シート１２の厚さまたは枚数または気孔率は適切に選択できる。
このような多孔性軟質シート１２は、波長が相対的に長い中低音帯域の音波はそのまま通過させるが、波長が短い高音帯域の音波はこれを適切に減衰、吸収させることにより、中低音が補強された柔らかい音を出すことを可能にする。
また、前記多孔性軟質シート１２の外面に配置される硬質有孔板１４は、好ましくは微細な通孔が多数設けられた厚さ１ｍｍ以下のアルミニウム薄板で製作するが、その他の金属またはプラスチックその他の硬質素材で製作することができる。この硬質有孔板１４が多孔性軟質シート１２の外部に配置されることにより、多孔性軟質シート１２が硬質有孔板１４を圧電フィルム２から離隔させる間隔材として機能する。
このような硬質有板１４は、圧電フィルム２から放射される直接音と硬質有孔板１４から反射された反射音とが互いに干渉し、音波が硬質有孔板１４にぶつかった反射音が時間差をおいて干渉することにより、共鳴作用を引き起こして中低音が補強される効果を示す。そして、このような時間差を置いた音の干渉から、もともとの周波数より広い周波数に拡散するフランジング効果をもたらすことにより、柔らかくて良好な音質を得ることができる。そして、高音成分は、有孔板１４の詰まった部分にぶつかって遮断、反射されることにより有孔板を振動させながら熱エネルギーに変わって弱化する。このように、圧電フィルム２の外面に、多孔性軟質シート１２と硬質有孔板１４からなるカバー材１０を当てることにより、圧電フィルム２から放射される中低音は維持または補強されるが、これに対し、高音は部分的に遮断または消失されるので、中低音が補強された柔らかくて高品質の音質を得ることができる。
図３は本発明の他の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。図３を参照すると、薄型スピーカの圧電フィルム２に多孔性軟質シート１２が積層形成され、硬質有孔板１４は省略されたものである。このような硬質有孔板１４が省略されても、例えば不織布などの多孔性軟質シート１２が中低音はそのまま通過させ、高音成分は適切に減衰吸収するので、ある程度中低音が相対的に補強された良好な音質の薄型スピーカを得ることができる。
図４は本発明のさらに他の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。図４を参照すると、薄型スピーカの圧電フィルム２の前面または後面に、圧電フィルム２の振動を妨害しないように硬質有孔板１４が微細に離隔して配置される。このような硬質有孔板１４のみでも、共鳴現象による中低音の補強および高音成分の一定程度の遮断効果を得ることが可能であって、中低音が補強された高品質の薄型スピーカを得ることができる。
図５は本発明の別の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。図５を参照すると、所定の厚さの縁部材１８を、圧電フィルム２と硬質有孔板１４との間、より具体的には軟質シート１２と硬質有孔板１４との間に当てて、圧電フィルム２と硬質有孔板１４間の間隔を数ｍｍ〜数十ｍｍに調節することにより、硬質有孔板１４による音の反射と干渉現象を調節して所望の音質を得ることができるように調節することができる。この縁部材１８は、圧電フィルム２と軟質シート１２の間に配置されてもよく、図４の実施例のように、軟質シート１２のない場合には直接圧電フィルム１４と硬質有孔板１４との間に配置されてもよい。
以上、本発明の好適な実施例について詳しく説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されない。当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の思想から逸脱することなく、各種の変更例または修正例に想到し得る。
本発明は、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカに広く適用することができる。
図１は本発明の一実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの部分切断斜視図である。
図２は図１に示した圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの分解斜視図である。
図３は本発明の他の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。
図４は本発明のさらに他の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。
図５は本発明の別の実施例に係る圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカの斜視図である。
Claims (4)
- 表面に伝導性高分子または金属がコートされた圧電フィルムと、前記圧電フィルムに電気的に接続され、スピーカ駆動素子が接続される端子部とを含む薄型スピーカにおいて、
前記圧電フィルムの前面および／または後面には、多孔性材料からなるカバー材が被覆されたことを特徴とする、圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ。 - 前記カバー材は、多数の気孔が設けられた多孔性軟質シート、または多数の微細な通孔が設けられた硬質有孔板、または前記多孔性軟質シートと前記硬質有孔板との積層体からなることを特徴とする、請求項１に記載の圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ。
- 前記多孔性軟質シートは圧電フィルムに面するように内側に配置され、前記硬質有孔板は前記多孔性軟質シートの外側に配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ。
- 前記圧電フィルムと前記硬質有孔板との間には間隔調節用縁部材が配置されることを特徴とする、請求項２または３のいずれか1項に記載の圧電フィルムを振動素子として用いた中低音補強薄型スピーカ。
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