JP2010034779A - Electrostatic speaker - Google Patents

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Yasuaki Takano
泰明 高野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To narrow a gap between a vibrating body and an electret while preventing reduction in the potential of the electret. <P>SOLUTION: A contact prevention member 80U is arranged between the electret 40U and a cushioning material 45U and a gap is formed between the electret 40U and the contact prevention member 80U. Thereby, the cushioning material 45U, the electret 40U and the contact prevention member 80U are not brought into contact with one another and potential reduction due to discharge in the charge of the electret 40U is prevented. Further, a contact prevention member 80L is arranged between an electret 40L and a cushioning member 45L and a gap is formed between the electret 40L and the contact prevention member 80L. Thereby, the cushioning member 45L is not brought into contact with the electret 40L and potential reduction due to discharge in the charge of the electret 40L can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電型スピーカに関する。   The present invention relates to an electrostatic speaker.

エレクトレットを使用した静電型スピーカとして、例えば特許文献1に記載された静電型スピーカがある。この静電型スピーカにおいては、環状の2つのスペーサの間に振動体が張力を掛けられた状態で位置し、片面にエレクトレット備えた2つの電極がエレクトレット側を振動体側に向けてスペーサに固定されている。   As an electrostatic speaker using an electret, for example, there is an electrostatic speaker described in Patent Document 1. In this electrostatic speaker, the vibrating body is positioned in a state where tension is applied between two annular spacers, and two electrodes provided with electrets on one side are fixed to the spacer with the electret side facing the vibrating body side. ing.

特開昭58−120400号公報JP 58-120400 A

静電型スピーカにおいて対向する電極と振動体との間のギャップを狭くすることにより、静電型スピーカの厚さを薄くすることができる。しかしながら、特許文献1に開示された静電型スピーカのように、振動体とエレクトレットとの間には何ら部材が配置されていない構成において振動体とエレクトレットとの間のギャップを狭くすると、変位した振動体がエレクトレットに接触して短絡する虞がある。   By reducing the gap between the opposing electrode and the vibrating body in the electrostatic speaker, the thickness of the electrostatic speaker can be reduced. However, when the gap between the vibrating body and the electret is narrowed in a configuration in which no member is disposed between the vibrating body and the electret as in the electrostatic speaker disclosed in Patent Document 1, the displacement is caused when the gap between the vibrating body and the electret is narrowed. There is a possibility that the vibrating body contacts the electret and short-circuits.

周知の静電型スピーカにおいては、振動体を絶縁性と弾性を有するエステルウールなどのクッション材で挟み、振動体が短絡するのを防ぐ構成も考案されているが、この構成を特許文献1の構成に採用すると、クッション材とエレクトレットとが接触し、エレクトレットの電荷が抜けてエレクトレットの電位が下がり、振動膜を振動させる力が低下することとなる。   In a known electrostatic speaker, a configuration in which a vibrating body is sandwiched between cushioning materials such as ester wool having insulation and elasticity to prevent the vibrating body from being short-circuited has been devised. If it employ | adopts for a structure, a cushion material and an electret will contact, the electric charge of an electret will lose | deviate, the electric potential of an electret will fall, and the force which vibrates a diaphragm will fall.

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、エレクトレットの電位の低下を防ぎつつ、振動体とエレクトレットとの間のギャップを狭く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 above-described background, and an object thereof is to provide a technique for narrowing a gap between a vibrating body and an electret while preventing a decrease in the potential of the electret.

上述した課題を解決するために本発明は、導電性を有する第1電極と、導電性を有し、前記第1電極に対向して離間配置された第2電極と、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、前記振動体の前記第1電極側の表面上に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第1クッション材と、前記振動体の前記第2電極側の表面上に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第2クッション材と、前記第1電極の振動体側の表面に配置された第1エレクトレットと、前記第2電極の振動体側の表面に配置された第2エレクトレットと、前記第1エレクトレットと前記第1クッション材との間に位置し、前記第1クッション材を押さえ音響透過性を有する第1押さえ部と、前記第2エレクトレットと前記第2クッション材との間に位置し、前記第2クッション材を押さえ音響透過性を有する第2押さえ部と、前記第1押さえ部と前記第1エレクトレットとの間に間隙を確保する第1間隙形成部と、前記第2押さえ部と前記第2エレクトレットとの間に間隙を確保する第2間隙形成部とを有する静電型スピーカを提供する。   In order to solve the above-described problem, the present invention has a first electrode having conductivity, a second electrode having conductivity and spaced apart from the first electrode, and has conductivity. 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; and an insulating body positioned on a surface of the vibrating body on the first electrode side A first cushion material having a property, elasticity and sound permeability, a second cushion material located on the surface of the vibrating body on the second electrode side and having insulation properties, elasticity and sound permeability, and the first A first electret disposed on the surface of the electrode on the vibrating body side, a second electret disposed on the surface of the second electrode on the vibrating body side, and positioned between the first electret and the first cushion material, Holds the first cushion material and has sound permeability A first pressing portion, a second pressing portion that is positioned between the second electret and the second cushion material and presses the second cushion material and has sound permeability, the first pressing portion, and the first pressing portion. Provided is an electrostatic speaker having a first gap forming portion that secures a gap between one electret and a second gap forming portion that secures a gap between the second pressing portion and the second electret. .

本発明においては、前記第1押さえ部および前記第2押さえ部は、布または網とする構成であってもよい。   In the present invention, the first pressing part and the second pressing part may be configured as a cloth or a net.

本発明によれば、エレクトレットの電位の低下を防ぎつつ、振動体とエレクトレットとの間のギャップを狭くすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gap between a vibrating body and an electret can be narrowed, preventing the fall of the electric potential of an electret.

[実施形態]
図1は、本発明の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の断面と電気的構成を模式的に示した図、図3は静電型スピーカ1の分解斜視図である。
この静電型スピーカ1は図に示したように、振動体10、電極20U,20L、スペーサ30U,30L、電極20Uに固着されたエレクトレット40U、電極20Lに固着されたエレクトレット40Lとを有している。また、静電型スピーカ1は、接触防止部材80U,80Lと、スペーサ31U,31L、クッション材45U,45Lとを有している。なお、図中の振動体、電極、スペーサ、接触防止部材、エレクトレット、クッション材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表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
[Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the external appearance of an electrostatic speaker 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section and an electrical configuration of the electrostatic speaker 1, and FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the electrostatic speaker 1.
As shown in the figure, the electrostatic speaker 1 includes a vibrating body 10, electrodes 20U and 20L, spacers 30U and 30L, an electret 40U fixed to the electrode 20U, and an electret 40L fixed to the electrode 20L. Yes. The electrostatic speaker 1 includes contact prevention members 80U and 80L, spacers 31U and 31L, and cushion materials 45U and 45L. In addition, the dimension of each component, such as a vibrating body, an electrode, a spacer, a contact prevention member, an electret, and a cushion material in the drawing, is different from an actual dimension so that the shape of the component can be easily understood. In addition, in the figure, “•” in “◯” means an arrow pointing backward from the front of the drawing.

(静電型スピーカ1の各部の構成)
まず、静電型スピーカ1を構成する各構成要素について説明する。
振動体10は、PET(polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート)のフィルムに導電性を有する金属を蒸着してフィルム表面に導電性を有する薄膜層を形成したものである。本実施形態においては、振動体10の厚さは数μm〜数十μm程度の厚さとなっており、振動体10のX方向およびY方向の長さは後述するスペーサ30U,30LのX方向およびY方向の長さより短くなっている。
なお、本実施形態においては、振動体10は、PP(polypropylene、ポリプロピレン)などPET以外の高分子材料のフィルムに導電性を有する金属の薄膜層を形成したものであってもよい。また、振動体10においては、合成樹脂のフィルム表面に導電性塗料を塗布して薄膜層を形成するようにしてもよい。
(Configuration of each part of the electrostatic speaker 1)
First, each component constituting the electrostatic speaker 1 will be described.
The vibrating body 10 is obtained by depositing a conductive metal on a PET (polyethylene terephthalate) film to form a conductive thin film layer on the film surface. In the present embodiment, the thickness of the vibrating body 10 is about several μm to several tens of μm, and the length in the X direction and the Y direction of the vibrating body 10 is the X direction of spacers 30U and 30L, which will be described later. It is shorter than the length in the Y direction.
In the present embodiment, the vibrator 10 may be a film made of a polymer material other than PET, such as PP (polypropylene), and a metal thin film layer having conductivity. Further, in the vibrating body 10, a thin film layer may be formed by applying a conductive paint on the surface of the synthetic resin film.

スペーサ30U,30Lおよびスペーサ31U,31Lの素材は絶縁体(例えば合成樹脂やセラミックス)であり、その形状は図3に示したように矩形の枠形となっている。なお、本実施形態においては、スペーサ30U,30Lおよびスペーサ31U,31LのX方向およびY方向の長さと、電極20U,20LのX方向およびY方向の長さは同じとなっている。また、スペーサ30Uとスペーサ30Lの厚みは同じであり、スペーサ31Uとスペーサ31Lの厚みは同じとなっている。   The material of the spacers 30U, 30L and the spacers 31U, 31L is an insulator (for example, synthetic resin or ceramics), and the shape thereof is a rectangular frame as shown in FIG. In the present embodiment, the lengths of the spacers 30U, 30L and the spacers 31U, 31L in the X direction and the Y direction are the same as the lengths of the electrodes 20U, 20L in the X direction and the Y direction. Further, the spacers 30U and 30L have the same thickness, and the spacers 31U and 31L have the same thickness.

電極20U,20Lは、導電性を有する金属を矩形の板状に形成したものである。
エレクトレット40U,40Lは、帯電されたエレクトレットであって、その形状は板状で矩形となっており、エレクトレット40Uは電極20Uの片方の面に固着され、エレクトレット40Lは電極20Lの片方の面に固着されている。また、エレクトレット40U,40LのX方向およびY方向の長さは電極20U,20LのX方向およびY方向の長さより短くなっており、エレクトレット40U,40Lの面積は電極20U,20Lの面積より狭くなっている。
なお、エレクトレット40Uとエレクトレット40Lの電位は同じ電位となっている。また、固着された電極20Uとエレクトレット40U、および固着された電極20Lとエレクトレット40Lにおいては、音響透過性を確保するためにエレクトレットおよび電極を貫通する貫通孔21が所定間隔で複数設けられている。
The electrodes 20U and 20L are formed by forming a conductive metal into a rectangular plate shape.
The electrets 40U and 40L are electrified electrets, and the shape thereof is plate-like and rectangular. The electret 40U is fixed to one surface of the electrode 20U, and the electret 40L is fixed to one surface of the electrode 20L. Has been. Further, the lengths of the electrets 40U, 40L in the X direction and the Y direction are shorter than the lengths of the electrodes 20U, 20L in the X direction and the Y direction, and the areas of the electrets 40U, 40L are smaller than the areas of the electrodes 20U, 20L. ing.
Note that the electret 40U and the electret 40L have the same potential. Further, in the fixed electrode 20U and the electret 40U, and in the fixed electrode 20L and the electret 40L, a plurality of through holes 21 penetrating the electret and the electrode are provided at predetermined intervals in order to ensure sound transmission.

クッション材45U,45Lは、綿に熱を加えて圧縮したものであって空気の通過が可能となっており、その形状は矩形となっている。また、クッション材45U,45Lは、音響透過性と弾性を有しており、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部材である。なお、本発明に係る静電型スピーカにおいては、クッション材45U,45Lの素材は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エステルウールなど、他の素材であってもよい。   The cushion materials 45U and 45L are made by compressing cotton by applying heat to allow air to pass therethrough and have a rectangular shape. The cushion members 45U and 45L have sound permeability and elasticity, and are members that are deformed when a force is applied from the outside and return to the original shape when the force applied from the outside is removed. In the electrostatic speaker according to the present invention, the material of the cushion materials 45U and 45L is not limited to cotton, but deforms when a force is applied, and returns to its original shape when the applied force is removed. Other materials such as ester wool may be used as long as they return and have insulating properties and sound transmission properties.

接触防止部材80U,80Lは、絶縁性を有する合成樹脂(例えば、PET,PP,アクリル樹脂など)を矩形の板状に形成したものであり、音響透過性を確保するために一方の面から他方の面に貫通する貫通孔81が所定間隔で複数設けられている。なお、本実施形態においては、接触防止部材80U,80LのX方向およびY方向の長さと、スペーサ30U,30LのX方向およびY方向の長さは同じとなっている。   The contact preventing members 80U and 80L are formed by forming a synthetic resin having insulating properties (for example, PET, PP, acrylic resin, etc.) into a rectangular plate shape, and from one surface to the other to ensure sound transmission. A plurality of through holes 81 penetrating the surface are provided at predetermined intervals. In the present embodiment, the lengths of the contact preventing members 80U and 80L in the X direction and the Y direction are the same as the lengths of the spacers 30U and 30L in the X direction and the Y direction.

(静電型スピーカ1の構成)
静電型スピーカ1においては、スペーサ30Uとスペーサ30Lは、振動体10の周縁部を挟んで互いに固着されている。なお、本実施形態においては、振動体10は張力が掛からない状態でスペーサ30Uとスペーサ30Lとの間に挟まれている。
また、スペーサ30Uにおいて振動体10と反対側に接触防止部材80Uが固着され、スペーサ30Lにおいて振動体10と反対側に接触防止部材80Lが固着されており、接触防止部材80Uと振動体10との間の空間(スペーサ30Uの内側の空間)にはクッション材45Uが配置され、接触防止部材80Lと振動体10との間の空間(スペーサ30Lの内側の空間)にはクッション材45Lが配置されている。
(Configuration of electrostatic speaker 1)
In the electrostatic speaker 1, the spacer 30 </ b> U and the spacer 30 </ b> L are fixed to each other with the peripheral portion of the vibrating body 10 interposed therebetween. In the present embodiment, the vibrating body 10 is sandwiched between the spacer 30U and the spacer 30L in a state where no tension is applied.
Further, the contact preventing member 80U is fixed to the opposite side of the vibrating body 10 in the spacer 30U, and the contact preventing member 80L is fixed to the opposite side of the vibrating body 10 in the spacer 30L, and the contact preventing member 80U and the vibrating body 10 are fixed. A cushion material 45U is disposed in the space between them (space inside the spacer 30U), and a cushion material 45L is disposed in the space between the contact prevention member 80L and the vibrating body 10 (space inside the spacer 30L). Yes.

そして、接触防止部材80Uにおいてスペーサ30Uと反対側にスペーサ31Uが固着され、接触防止部材80Lにおいてスペーサ30Lと反対側にスペーサ31Lが固着されており、エレクトレット40Uを振動体10側に向けて電極20Uがスペーサ31Uに固着され、エレクトレット40Lを振動体10側に向けて電極20Lがスペーサ31Lに固着されている。
ここで、エレクトレット40Uとクッション材45Uとの間には接触防止部材80Uが位置している。そして、接触防止部材80Uと電極20Uとの間にはスペーサ31Uがあり、このスペーサ31Uによりエレクトレット40Uと接触防止部材80Uとの間にギャップが確保されている。接触防止部材80Uはクッション材45Uがエレクトレット40Uに接触しないように押さえるため、クッション材45Uとエレクトレット40Uおよび接触防止部材80Uとが接触することがなく、エレクトレット40Uの電荷が抜けて電位が低下することがない。
また、エレクトレット40Lとクッション材45Lとの間においても接触防止部材80Lが位置している。そして、接触防止部材80Lと電極20Lとの間にはスペーサ31Lがあってエレクトレット40Lと接触防止部材80Lとの間にギャップが確保されている。接触防止部材80Lはクッション材45Lがエレクトレット40Lに接触しないように押さえるため、クッション材45Lとエレクトレット40Lとが接触することがなく、エレクトレット40Lの電荷が抜けて電位が低下することがない。
In the contact preventing member 80U, the spacer 31U is fixed to the opposite side of the spacer 30U, and in the contact preventing member 80L, the spacer 31L is fixed to the opposite side of the spacer 30L, and the electret 40U faces the vibrating body 10 and the electrode 20U. Is fixed to the spacer 31U, and the electrode 20L is fixed to the spacer 31L with the electret 40L facing the vibrating body 10 side.
Here, the contact preventing member 80U is located between the electret 40U and the cushion material 45U. A spacer 31U is provided between the contact preventing member 80U and the electrode 20U, and a gap is secured between the electret 40U and the contact preventing member 80U by the spacer 31U. Since the contact prevention member 80U holds the cushion material 45U so as not to contact the electret 40U, the cushion material 45U does not contact the electret 40U and the contact prevention member 80U, and the electric charge of the electret 40U is released and the potential is lowered. There is no.
Further, the contact preventing member 80L is located between the electret 40L and the cushion material 45L. A spacer 31L is provided between the contact preventing member 80L and the electrode 20L, and a gap is secured between the electret 40L and the contact preventing member 80L. Since the contact preventing member 80L presses the cushion material 45L so as not to contact the electret 40L, the cushion material 45L does not come into contact with the electret 40L, and the electric charge of the electret 40L is not released and the potential is not lowered.

なお、本実施形態においては、スペーサ30Uとスペーサ30Lの厚さは同じであり、スペーサ31Uとスペーサ31Lの厚さは同じであり、接触防止部材80Uと接触防止部材80Lの厚さは同じであるため、振動体10からエレクトレット40Uまでの距離と、振動体10からエレクトレット40Lまでの距離は同じとなっており、エレクトレット40Uからエレクトレット40Lまでの距離は、エレクトレットのいずれの位置においても同じとなっている。   In the present embodiment, the spacers 30U and 30L have the same thickness, the spacers 31U and 31L have the same thickness, and the contact prevention member 80U and the contact prevention member 80L have the same thickness. Therefore, the distance from the vibrating body 10 to the electret 40U is the same as the distance from the vibrating body 10 to the electret 40L, and the distance from the electret 40U to the electret 40L is the same at any position of the electret. Yes.

(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、直流バイアスを供給するバイアス電源70とを備えている。入力部60は変圧器50の一次側に接続されている。また、バイアス電源70のマイナス側は振動体10に接続され、バイアス電源70のプラス側は変圧器50の2次側の中点(センタータップ)と接続されており、電極20U,20Lはそれぞれ変圧器50の2次側の一端および他端に接続されている。
(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 transformer 50, an input unit 60 to which an acoustic signal is input from the outside, and a bias power source 70 that supplies a DC bias. The input unit 60 is connected to the primary side of the transformer 50. Further, the negative side of the bias power source 70 is connected to the vibrating body 10, the positive side of the bias power source 70 is connected to the middle point (center tap) of the secondary side of the transformer 50, and the electrodes 20U and 20L are respectively transformed. The secondary side of the vessel 50 is connected to one end and the other end.

この構成においては、振動体10の表面にある導電性を有する薄膜層はバイアス電源70のマイナス側に接続されているため、エレクトレット40U,40Lに対向する振動体10の表面はマイナスとなる。
そして、入力部60に音響信号が入力されていない状態においては、バイアス電源70の電圧がE1、エレクトレット40U,40Lの電圧がE2とすると、バイアス電源70の電圧E1とエレクトレットの電圧E2とを加算した電圧(E1+E2)が、振動体10と電極20U(振動体10と電極20L)との間の電圧差となる。ここで、振動体10と電極20U,20Lとの間の電圧差は、電圧E1と電圧E2を加算した電圧(E1+E2)であるため、エレクトレット単体またはバイアス電源単体の時より高い電圧差を得られる。
また、E1+E2の電圧差をバイアス電源のみで得ようとすると、バイアス電圧を供給する配線については高電圧に対応する必要があるが、本実施形態によれば、バイアス電源から供給の電圧はE1のみとなりE1+E2より低い電圧である。E1+E2の電圧差をバイアス電源のみで得る場合と比較すると、バイアス電圧を供給する配線についてはより高い電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。
In this configuration, since the conductive thin film layer on the surface of the vibrating body 10 is connected to the negative side of the bias power source 70, the surface of the vibrating body 10 facing the electrets 40U and 40L is negative.
In a state where no acoustic signal is input to the input unit 60, if the voltage of the bias power supply 70 is E1, and the voltages of the electrets 40U and 40L are E2, the voltage E1 of the bias power supply 70 and the voltage E2 of the electret are added. The obtained voltage (E1 + E2) is a voltage difference between the vibrating body 10 and the electrode 20U (the vibrating body 10 and the electrode 20L). Here, since the voltage difference between the vibrating body 10 and the electrodes 20U and 20L is a voltage (E1 + E2) obtained by adding the voltage E1 and the voltage E2, a higher voltage difference can be obtained than when the electret alone or the bias power source alone. .
Further, when trying to obtain the voltage difference of E1 + E2 only with the bias power supply, it is necessary to cope with a high voltage for the wiring that supplies the bias voltage. However, according to the present embodiment, the voltage supplied from the bias power supply is only E1. And a voltage lower than E1 + E2. Compared with the case where the voltage difference of E1 + E2 is obtained only by the bias power supply, the wiring for supplying the bias voltage does not need to correspond to a higher voltage, and the cost can be suppressed.

(静電型スピーカ1の動作)
次に、静電型スピーカ1の動作について説明する。
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電極20U,20Lにそれぞれ印加される。
具体的には、正負の振幅を持つ音響信号が入力部60に入力され、変圧器50の2次側において電極20Uに接続されている部分の電圧がセンタータップに対してプラスとなると、電極20Uと振動体10との間の電圧差は、バイアス電源70の電圧E1と、エレクトレット40Uの電圧E2、および音響信号が変圧器50で昇圧されて得られる電圧E3を加算したE1+E2+E3となる。
一方、電極20Lと振動体10との間の電位差は、バイアス電源70の電圧E1と、エレクトレット40Lの電圧E2とを加算したE1+E2であり、電極20Uと電極20Lとの間に電位差が生じ、振動体10が変位する。
なお、本実施形態においては、音響信号の振幅がピークとなった時に変圧器50から出力される電圧と、バイアス電源70の電圧E1とを加算した電圧値が、所定の電圧値を超えないように、バイアス電源70の電圧E1が調整されている。
(Operation of electrostatic speaker 1)
Next, the operation of the electrostatic speaker 1 will be described.
When an acoustic signal is input to the input unit 60, a voltage corresponding to the input acoustic signal is applied to the electrodes 20U and 20L.
Specifically, when an acoustic signal having positive and negative amplitudes is input to the input unit 60 and the voltage of the portion connected to the electrode 20U on the secondary side of the transformer 50 becomes positive with respect to the center tap, the electrode 20U And the vibrating body 10 is E1 + E2 + E3 obtained by adding the voltage E1 of the bias power source 70, the voltage E2 of the electret 40U, and the voltage E3 obtained by boosting the acoustic signal by the transformer 50.
On the other hand, the potential difference between the electrode 20L and the vibrating body 10 is E1 + E2 obtained by adding the voltage E1 of the bias power source 70 and the voltage E2 of the electret 40L, and a potential difference is generated between the electrode 20U and the electrode 20L. The body 10 is displaced.
In the present embodiment, the voltage value obtained by adding the voltage output from the transformer 50 and the voltage E1 of the bias power supply 70 when the amplitude of the acoustic signal reaches a peak does not exceed a predetermined voltage value. In addition, the voltage E1 of the bias power supply 70 is adjusted.

また、正負の振幅を持つ音響信号が入力部60に入力され、変圧器50の2次側において電極20Lに接続されている部分の電圧がセンタータップに対してプラスとなると、電極20Lと振動体10との間の電圧差は、バイアス電源70の電圧E1と、エレクトレット40Lの電圧E2、および音響信号が変圧器50で昇圧されて得られる電圧E3を加算したE1+E2+E3となる。
一方、電極20Uと振動体10との間の電位差は、バイアス電源70の電圧E1と、エレクトレット40Uの電圧E2とを加算したE1+E2であり、電極20Uと電極20Lとの間に電位差が生じ、振動体10が変位する。
When an acoustic signal having positive and negative amplitudes is input to the input unit 60 and the voltage at the portion connected to the electrode 20L on the secondary side of the transformer 50 becomes positive with respect to the center tap, the electrode 20L and the vibrating body 10 is E1 + E2 + E3 obtained by adding the voltage E1 of the bias power supply 70, the voltage E2 of the electret 40L, and the voltage E3 obtained by boosting the acoustic signal by the transformer 50.
On the other hand, the potential difference between the electrode 20U and the vibrating body 10 is E1 + E2 obtained by adding the voltage E1 of the bias power source 70 and the voltage E2 of the electret 40U, and a potential difference is generated between the electrode 20U and the electrode 20L. The body 10 is displaced.

このように、入力部60に音響信号が入力されると、振動体10は電極20Uまたは電極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。すなわち、振動体10は音響信号に応じて同図の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、クッション材45U,45L、接触防止部材80U,80L、エレクトレット40U,40L、電極20U,20Lを通り抜けて静電型スピーカ1の外部に放射される。   As described above, when an acoustic signal is input to the input unit 60, an electrostatic force is exerted on the vibrating body 10 so as to be drawn toward either the electrode 20 </ b> U or the electrode 20 </ b> L. That is, the vibrating body 10 is displaced (bends) in the Z direction of the figure in accordance with the acoustic signal, and the vibration is generated by sequentially changing the displacement direction, and a sound corresponding to the vibration state (frequency, amplitude, phase) is generated. Generated from the vibrating body 10. The generated sound passes through the cushion materials 45U and 45L, the contact preventing members 80U and 80L, the electrets 40U and 40L, and the electrodes 20U and 20L, and is radiated to the outside of the electrostatic speaker 1.

なお、振動体10が変位するとクッション材45U,45Lは、エレクトレット40U,40L側へ押される力を振動体10から受ける。しかしながら、エレクトレット40Uと振動体10との間には接触防止部材80Uが位置し、エレクトレット40Lと振動体10との間には接触防止部材80Lが位置しているため、クッション材が振動体10から押されてもクッション材45U,45Lが移動してエレクトレット40U,40Lに接触することがない。本実施形態においては、このようにクッション材がエレクトレットに接触しないため、エレクトレット40U,40Lの電荷が抜けて電位が低下することがない。   When the vibrating body 10 is displaced, the cushion members 45U and 45L receive the force pushed from the vibrating body 10 toward the electrets 40U and 40L. However, since the contact preventing member 80U is positioned between the electret 40U and the vibrating body 10, and the contact preventing member 80L is positioned between the electret 40L and the vibrating body 10, the cushion material is removed from the vibrating body 10. Even if pressed, the cushion materials 45U and 45L do not move and contact the electrets 40U and 40L. In the present embodiment, since the cushion material does not contact the electret as described above, the electric charges of the electrets 40U and 40L are not lost and the potential does not decrease.

[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.

上述した実施形態においては、接触防止部材80U,80Lは合成樹脂を矩形の板状にしたものとなっているが、クッション材45U,45Lがエレクトレットに接触しなければ、この構成に限定されるものではなく、例えば、寒冷紗や絶縁性を有する布などを接触防止部材80U,80Lとしてもよく、また、絶縁性を有する糸を編んで作られた網、紙、合成樹脂のフィルム等を接触防止部材80U,80Lとしてもよい。これらの部材であっても、クッション材がエレクトレットに接触しないようにクッション材を押さえることができる。   In the embodiment described above, the contact preventing members 80U and 80L are made of synthetic resin in the shape of a rectangular plate. However, the cushioning members 45U and 45L are limited to this configuration as long as they do not contact the electret. Instead, for example, cold protection or insulating cloth may be used as the contact preventing members 80U and 80L, and the contact preventing member may be a net, paper, synthetic resin film, etc. made by knitting an insulating thread. It is good also as 80U and 80L. Even with these members, the cushion material can be pressed so that the cushion material does not contact the electret.

本発明においては、スペーサ31U,31Lの形状を図4に示したスペーサ31Aのように格子状の形状とし、この格子の内側にエレクトレットが位置するように、電極20Uと電極20Lに固着するエレクトレットを図5に示したように分割してもよい。この構成によれば、接触防止部材80U,80Lを用いなくてもクッション材とエレクトレットとが接触するのを防ぐことができる。
具体的には、図6に示したようにスペーサ30Uと電極20Uとの間およびスペーサ30Lと電極20Lの間において、スペーサ31U,31Lおよび接触防止部材80U,80Lに替えてスペーサ31Aを配置すると、格子の部分でクッション材45U,45Lを押さえつつ、枠および格子部分により各エレクトレットとクッション材との間のギャップを確保できる。クッション材とエレクトレットとが接触するのを格子の部分が押さえて防ぐため、接触防止部材を用いることなくクッション材とエレクトレットとが接触するのを防ぐことができる。
In the present invention, the spacers 31U and 31L are shaped like a lattice like the spacer 31A shown in FIG. 4, and the electrets fixed to the electrodes 20U and 20L are arranged so that the electrets are positioned inside the lattice. You may divide | segment as shown in FIG. According to this structure, it can prevent that a cushion material and an electret contact even if it does not use the contact prevention members 80U and 80L.
Specifically, as shown in FIG. 6, when the spacer 31A is disposed between the spacer 30U and the electrode 20U and between the spacer 30L and the electrode 20L instead of the spacers 31U and 31L and the contact prevention members 80U and 80L, A gap between each electret and the cushion material can be secured by the frame and the lattice portion while pressing the cushion materials 45U and 45L at the lattice portion. Since the portion of the lattice prevents the cushion material and the electret from contacting each other, the contact between the cushion material and the electret can be prevented without using a contact prevention member.

また、スペーサ31U,31Lを格子状とする場合には、図7に示したスペーサ31Bように格子部分の厚さがスペーサの枠部分の厚さより薄くなるようにし、図中の矢印A側をエレクトレット側に向けてスペーサ30Uと電極20Uとの間、およびスペーサ30Lと電極20Lとの間に配置してもよい。
この構成においても、図8に示したように、スペーサ30Uと電極20Uとの間およびスペーサ30Lと電極20Lの間において、スペーサ31U,31Lおよび接触防止部材80U,80Lに替えてスペーサ31Bを配置すると、格子の部分でクッション材45U,45Lを押さえつつ、枠部分でエレクトレットとクッション材との間のギャップを確保できる。クッション材とエレクトレットとが接触するのを格子の部分が防ぐため、接触防止部材80U,80Lを用いることなくクッション材とエレクトレットとが接触するのを防ぐことができる。
また、図8に示したようにスペーサの内側で格子が設けられていない部分にエレクトレットが位置するので、図5,6のようにエレクトレットを分割して電極に固着させる必要がなく、エレクトレットを電極に固着するのが容易となる。
Further, when the spacers 31U and 31L are formed in a lattice shape, the thickness of the lattice portion is made thinner than the thickness of the frame portion of the spacer as in the spacer 31B shown in FIG. You may arrange | position between the spacer 30U and the electrode 20U, and between the spacer 30L and the electrode 20L toward the side.
Also in this configuration, as shown in FIG. 8, when the spacer 31B is arranged between the spacer 30U and the electrode 20U and between the spacer 30L and the electrode 20L, instead of the spacers 31U and 31L and the contact prevention members 80U and 80L. The gap between the electret and the cushion material can be secured at the frame portion while pressing the cushion materials 45U and 45L at the lattice portion. Since the lattice portion prevents the cushion material and the electret from coming into contact with each other, the cushion material and the electret can be prevented from coming into contact without using the contact preventing members 80U and 80L.
Further, as shown in FIG. 8, since the electret is located in the portion where the grid is not provided inside the spacer, it is not necessary to divide the electret and fix it to the electrode as shown in FIGS. It becomes easy to adhere to.

上述した実施形態においては、接触防止部材と各スペーサとが別体となっているが、スペーサ31Uと接触防止部材80Uとを一体で形成し、スペーサ31Lと接触防止部材80Lとを一体で形成してもよい。   In the embodiment described above, the contact prevention member and each spacer are separate, but the spacer 31U and the contact prevention member 80U are integrally formed, and the spacer 31L and the contact prevention member 80L are integrally formed. May be.

上述した実施形態においては、振動体10にバイアス電源70が接続されるが、図9(a)に示したように、バイアス電源70を設けず、変圧器50の二次側の2つの端子の間を直列に接続された2つの抵抗で接続し、一方の抵抗と他方の抵抗の間の中点を振動体10に接続するようにしてもよい。
また、図9(b)に示したようにバイアス電源70を設けず、変圧器50の中点を直接振動体10に接続するようにしてもよい。
また、図9(c)に示したようにバイアス電源70を設けず、エレクトレット40Uを負に帯電したエレクトレットとする一方、エレクトレット40Lを正に帯電したエレクトレットとし、変圧器50の二次側の一方の端子を振動体10に接続し、変圧器50の二次側のもう一方の端子を電極20Uと電極20Lに接続して静電型スピーカ1を駆動するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the bias power source 70 is connected to the vibrating body 10, but as shown in FIG. 9A, the bias power source 70 is not provided and the two terminals on the secondary side of the transformer 50 are connected. It is also possible to connect two resistors connected in series, and connect the midpoint between one resistor and the other resistor to the vibrating body 10.
Further, as shown in FIG. 9B, the bias power supply 70 may not be provided, and the midpoint of the transformer 50 may be directly connected to the vibrating body 10.
Further, as shown in FIG. 9C, the bias power supply 70 is not provided, and the electret 40U is a negatively charged electret, while the electret 40L is a positively charged electret, and one of the secondary sides of the transformer 50 The electrostatic speaker 1 may be driven by connecting the other terminal to the vibrating body 10 and connecting the other terminal on the secondary side of the transformer 50 to the electrode 20U and the electrode 20L.

本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ1の外観図である。1 is an external view of an electrostatic speaker 1 according to an embodiment of the present invention. 静電型スピーカ1の断面と電気的構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section and electrical structure of the electrostatic speaker. 静電型スピーカ1の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an electrostatic speaker 1. FIG. 本発明の変形例に係るスペーサ31Aの外観図である。It is an external view of the spacer 31A which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るエレクトレット40Lの外観図である。It is an external view of the electret 40L which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る静電型スピーカの断面図である。It is sectional drawing of the electrostatic speaker which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るスペーサ31Bの外観図である。It is an external view of the spacer 31B which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る静電型スピーカの断面図である。It is sectional drawing of the electrostatic speaker which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る電気的構成の模式図である。It is a schematic diagram of an electrical configuration according to a modification of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・静電型スピーカ、10・・・振動体、20U,20L・・・電極、30U,30L,31U,31L,31A,31B・・・スペーサ、40U,40L・・・エレクトレット、45U,45L・・・クッション材、50・・・変圧器、60・・・入力部、70・・・バイアス電源、80U,80L・・・接触防止部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrostatic speaker, 10 ... Vibrating body, 20U, 20L ... Electrode, 30U, 30L, 31U, 31L, 31A, 31B ... Spacer, 40U, 40L ... Electret, 45U, 45L ... cushion material, 50 ... transformer, 60 ... input part, 70 ... bias power supply, 80U, 80L ... contact prevention member

Claims (2)

導電性を有する第1電極と、
導電性を有し、前記第1電極に対向して離間配置された第2電極と、
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、
前記振動体の前記第1電極側の表面上に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第1クッション材と、
前記振動体の前記第2電極側の表面上に位置し、絶縁性、弾性および音響透過性を有する第2クッション材と、
前記第1電極の振動体側の表面に配置された第1エレクトレットと、
前記第2電極の振動体側の表面に配置された第2エレクトレットと、
前記第1エレクトレットと前記第1クッション材との間に位置し、前記第1クッション材を押さえ音響透過性を有する第1押さえ部と、
前記第2エレクトレットと前記第2クッション材との間に位置し、前記第2クッション材を押さえ音響透過性を有する第2押さえ部と、
前記第1押さえ部と前記第1エレクトレットとの間に間隙を確保する第1間隙形成部と、
前記第2押さえ部と前記第2エレクトレットとの間に間隙を確保する第2間隙形成部と
を有する静電型スピーカ。
A first electrode having conductivity;
A second electrode having electrical conductivity and spaced apart from the first electrode;
An oscillating body that is electrically conductive and is spaced from the first electrode and the second electrode between the first electrode and the second electrode;
A first cushion material located on the surface of the vibrating body on the first electrode side and having insulating properties, elasticity, and sound transmission properties;
A second cushion material located on the surface of the vibrating body on the second electrode side and having insulating properties, elasticity, and sound transmission properties;
A first electret disposed on the vibrating body side surface of the first electrode;
A second electret disposed on the vibrating body side surface of the second electrode;
A first pressing portion located between the first electret and the first cushion material, and holding the first cushion material and having sound permeability;
A second pressing part located between the second electret and the second cushion material and holding the second cushion material and having sound permeability;
A first gap forming part that secures a gap between the first pressing part and the first electret;
An electrostatic loudspeaker comprising: a second gap forming part that secures a gap between the second pressing part and the second electret.
前記第1押さえ部および前記第2押さえ部は、布または網であることを特徴とする請求項1に記載の静電型スピーカ。   The electrostatic speaker according to claim 1, wherein the first pressing portion and the second pressing portion are cloth or a net.
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