JP2010062980A - Piezoelectric speaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電効果を利用した圧電スピーカに関し、より詳細には、球面状の圧電体を用いた圧電スピーカに関する。 The present invention relates to a piezoelectric speaker using a piezoelectric effect, and more particularly to a piezoelectric speaker using a spherical piezoelectric body.
従来、圧電体の圧電効果による振動を利用した圧電スピーカが種々提案されている。圧電体を振動源として用いるため、圧電セラミックス成形技術を用い、様々な形状の圧電スピーカを形成することができる。 Conventionally, various piezoelectric speakers using vibration due to the piezoelectric effect of a piezoelectric body have been proposed. Since a piezoelectric body is used as a vibration source, piezoelectric speakers having various shapes can be formed using a piezoelectric ceramic molding technique.
例えば、下記の特許文献1には、図4に示す球体型の圧電スピーカが開示されている。球体型の圧電スピーカ101は、内部が中空の球体型の圧電体102を有する。圧電体102の外表面に、第1の電極103が形成されており、内表面に第2の電極104が形成されている。第1の電極103と第2の電極104に、それぞれ、リード線105,106が接続されている。
For example,
球体型圧電スピーカ101では、球状の圧電体102を用いているため、指向性を有せず、圧電スピーカ101の周囲の全方向に音を伝搬させることができる。
ところで、上記球体型圧電スピーカ101では、球殻状の圧電体102を用いている。製造に際しては、2個の半球状の圧電体を接合することにより、球殻状の圧電体102が得られているが、このような2個の半球状の圧電体を正確に接合することは困難であった。
By the way, the spherical piezoelectric speaker 101 uses a spherical shell-shaped
また、全体が球殻状であるため、圧電スピーカ101の支持構造が複雑になりがちであった。すなわち、球殻を囲むフレームに球状の圧電スピーカ101を支持したりしなければならず、支持構造が複雑になりがちであった。加えて、支持により、特性がばらつくおそれもあった。 Further, since the whole is a spherical shell, the support structure of the piezoelectric speaker 101 tends to be complicated. That is, the spherical piezoelectric speaker 101 must be supported on a frame surrounding the spherical shell, and the support structure tends to be complicated. In addition, there is a possibility that the characteristics vary due to the support.
他方、球殻の共振周波数は、球殻の半径に逆比例する。従って、十分高い音圧で低音を再生するには、大きな半径の球殻を形成しなければならなかった。そのため、小型化が困難であった。 On the other hand, the resonant frequency of the spherical shell is inversely proportional to the radius of the spherical shell. Therefore, in order to reproduce bass with sufficiently high sound pressure, a spherical shell with a large radius had to be formed. Therefore, downsizing has been difficult.
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、球殻状の圧電体を利用して様々な方向に音を伝搬させ得るだけでなく、支持構造を簡略化することができ、安定に支持でき、製造が容易であり、低音を十分な音圧で再生でき、小型化を図ることが可能な圧電スピーカを提供することにある。 The object of the present invention is to allow not only the propagation of sound in various directions using a spherical shell-shaped piezoelectric body, but also the simplification of the support structure in a stable manner. An object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker that can be supported, is easy to manufacture, can reproduce bass with sufficient sound pressure, and can be reduced in size.
本発明によれば、曲面状の圧電体と、圧電体の一方主面に形成された第1の電極と、前記圧電体の他方主面に形成された第2の電極とを備え、前記曲面状の圧電体が、球の中心を通り、かつ互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸を想定した場合、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、X軸及びZ軸に沿うXZ平面で分割することにより得られた、球殻の1/8の部分の形状を有し、前記圧電体が、前記XY平面内に位置する第1の端縁、前記YZ平面内に位置する第2の端縁と、前記XZ平面内に位置する第3の端縁とを有する、圧電スピーカが提供される。 According to the present invention, a curved piezoelectric body, a first electrode formed on one main surface of the piezoelectric body, and a second electrode formed on the other main surface of the piezoelectric body, the curved surface is provided. When the rectangular piezoelectric material passes through the center of the sphere and assumes orthogonal coordinate axes consisting of the X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other, the XY plane along the X and Y axes, and the Y and Z axes A YZ plane along the X-axis and the XZ plane along the Z-axis, and having a shape of a 1/8 portion of the spherical shell, and the piezoelectric body is located in the XY plane. There is provided a piezoelectric speaker having one edge, a second edge located in the YZ plane, and a third edge located in the XZ plane.
本発明に係る圧電スピーカのある特定の局面では、前記第1〜第3の端縁の内、少なくとも1つの端縁に接合される支持部材と、前記支持部材に振動体を接合している接着剤層とがさらに備えられている。第1〜第3の端縁が、それぞれ、直線状であるため、直線状の少なくとも1つの端縁に接着剤で支持部材を接合するだけで、容易に支持構造を形成することができる。 In a specific aspect of the piezoelectric speaker according to the present invention, a support member that is bonded to at least one of the first to third edges, and an adhesive that bonds a vibrating body to the support member. And an agent layer. Since each of the first to third end edges is linear, the support structure can be easily formed by simply joining the support member to the at least one end edge with the adhesive.
本発明に係る圧電スピーカの他の特定の局面では、前記支持部材が、前記XY平面内、前記YZ平面内及び前記XZ平面内にそれぞれ位置する第1〜第3の平面部を有し、前記圧電体の前記第1〜第3の端縁が、それぞれ、前記第1〜第3の平面部に前記接着剤層を介して接合されている。従って、互いに直交し合う第1〜第3の平面部をバッフル板として利用することができ、低音域で大きな音圧を得ることができる。また、互いに直交し合う2つの壁面及び天井面、あるいは互いに直交し合う2つの壁面のような互いに直交し合う2つの平面部分を有する箇所に、本発明の圧電スピーカを容易に適用することができる。 In another specific aspect of the piezoelectric speaker according to the present invention, the support member has first to third plane portions located in the XY plane, the YZ plane, and the XZ plane, respectively. The first to third end edges of the piezoelectric body are joined to the first to third flat portions through the adhesive layer, respectively. Accordingly, the first to third plane portions orthogonal to each other can be used as the baffle plate, and a large sound pressure can be obtained in the low sound range. In addition, the piezoelectric speaker of the present invention can be easily applied to a portion having two plane portions that are orthogonal to each other, such as two wall surfaces and a ceiling surface that are orthogonal to each other, or two wall surfaces that are orthogonal to each other. .
また、本発明に係る圧電スピーカのさらに別の特定の局面によれば、前記球面状の圧電体の内側に充填されている吸音材がさらに備えられている。吸音材により、不要波を吸収することができ、より鮮明な再生音を得ることができる。 According to still another specific aspect of the piezoelectric speaker according to the present invention, a sound absorbing material filled inside the spherical piezoelectric body is further provided. An unnecessary wave can be absorbed by the sound absorbing material, and a clearer reproduced sound can be obtained.
本発明に係る圧電スピーカでは、曲面状の圧電体が球殻の1/8の部分に相当し、従って、互いに直交し合う直線状の3つの端縁を有するので、室内の壁や天井などの直線状部分に容易に固定することができる。従って、支持構造の簡略化を図ることが可能となる。加えて、球殻の1/8の圧電体の製造に際しては、半球殻状の圧電体を切断するだけで容易に得ることができるので、製造工程の簡略化を果たすことができる。 In the piezoelectric speaker according to the present invention, the curved piezoelectric body corresponds to 1/8 portion of the spherical shell, and thus has three linear edges that are orthogonal to each other. It can be easily fixed to the straight portion. Therefore, the support structure can be simplified. In addition, when manufacturing a piezoelectric member having a size of 1/8 of a spherical shell, it can be easily obtained simply by cutting the hemispherical shell-shaped piezoelectric member, so that the manufacturing process can be simplified.
また、壁や天井などをバッフル板として利用することができ、それによって低音をより大きな音圧で発生させることができるので、小型化を進めることが可能となる。 Moreover, a wall, a ceiling, etc. can be utilized as a baffle board, and thereby a low sound can be generated with a larger sound pressure, so that miniaturization can be promoted.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1(a)及び(b)は、本発明の一実施形態に係る圧電スピーカの外観を示す斜視図及びその要部を示す正面断面図である。 1A and 1B are a perspective view showing an external appearance of a piezoelectric speaker according to an embodiment of the present invention and a front cross-sectional view showing the main part thereof.
圧電スピーカ1は、球殻の1/8部分の形状を有する球面状の圧電体2を有する。圧電体2は、球殻の1/8の部分に相当するが、より具体的には、図2に示すように、球殻の中心Oを通る3つの平面で球殻を分割してなる1/8の部分に相当する。ここで、球体において、中心Oを通る互いに直交し合う任意のX軸、Y軸及びZ軸を想定する。球殻の1/8の部分とは、球殻2Aを8等分した部分の1つの曲面状部分をいう。すなわち、中心Oを通り、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、Z軸及びX軸に沿うZX平面とにより球殻2Aを分割することにより、球殻2Aの1/8の部分が得られる。このような圧電体2は、半球状殻の圧電体を得た後に、該半球状殻の圧電体を4等分することにより、容易に得ることができる。なお、圧電体2は、従来の球殻状の圧電体に比べて容易に製造することができる。
The
図1(b)に示すように、圧電体2の一方主面である外側の主面に、第1の電極3が形成されている。また、圧電体2の内側の面である他方主面上に第2の電極4が形成されている。
As shown in FIG. 1B, the
圧電体2は、上記のような形状を有するように構成される限り、適宜の圧電材料により形成される。このような圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックス、あるいは圧電性を有する合成樹脂などを挙げることができる。また、電極3,4は、適宜の金属材料、例えばAl、Cu、Ag、Au、Ag−Pd合金などにより形成することができる。
The
上記第1,第2の電極3,4にそれぞれ、電気的に接続されるように、リード線5,6が接続されている。リード線5,6は、適宜のCu、Ag、Auもしくはこれらを主体とする合金などにより形成することができる。また、リード線5,6には、適宜樹脂被覆が施されていてもよい。
本実施形態の圧電スピーカ1では、圧電体2が上記形状を有し、第1,第2の主面の全面に第1,第2の電極3,4がそれぞれ形成されているが、第1,第2の電極3,4は、圧電体2の一方主面及び他方主面の全面に必ずしも形成されずともよい。
In the
圧電体2は、上記形状を有するため、XY平面に沿う第1の端縁2aと、YZ平面に沿う第2の端縁2bと、ZX平面に沿う第3の端縁2cとを有する。
Since the
他方、上記圧電体2を支持する支持部材7が備えられている。支持部材7は、互いに直交し合う第1の平面部7a、第2の平面部7b及び第3の平面部7cを有する。そして、第1〜第3の平面部7a〜7cに、圧電体2の上記第1〜第3の端縁2a〜2cが、それぞれ、接着剤層8により接着され、固定されている。すなわち、圧電体2は、上記第1〜第3の端縁2a〜2cを有する形状であるため、互いに直交し合う第1〜第3の平面部7a〜7cを有する支持部材7に、接着剤層8を用いて容易に固定することができる。
On the other hand, a
よって、互いに直交し合う平面部を有する支持部材を用意し、接着剤により圧電体2を接着剤層8により接着するだけでよいため、支持構造及び製造工程の簡略化を果たすことができる。
Therefore, it is only necessary to prepare a support member having planar portions that are orthogonal to each other, and to bond the
また、第1〜第3の平面部7a〜7cがバッフル板としての効果を果たし得る。それによって、低音を大きな音圧で再生することができる。 Moreover, the 1st-3rd plane parts 7a-7c can fulfill | perform the effect as a baffle board. As a result, bass can be reproduced with a large sound pressure.
本実施形態では、上記圧電体2の内側、すなわち球殻の1/8の部分の形状の内側に、吸音材9が充填されている。吸音材9としては、グラスウールなどの適宜の吸音材を用いることができる。それによって、ダンピング性能を高めることができる。
In the present embodiment, the sound absorbing material 9 is filled inside the
上記のように、圧電スピーカ1では、圧電体2が球殻の1/8の部分の形状を有し、互いに直交し合う第1〜第3の端縁2a〜2cを有する。従って、互いに直交し合う平面部を有する支持部材に接着剤層8を用いて容易に固定することができる。上記実施形態では、互いに直交し合う3つの平面部7a〜7cを有する支持部材7が用いられていたが、互いに直交し合う2つの平面部を有する支持部材であってもよい。その場合には、第1〜第3の端縁の内、2つの端縁を、互いに直交し合う2つの平面部に接合し、残りの端縁側は、吸音材等により覆えばよい。あるいは、残りの端縁側を開放してもよい。
As described above, in the
もっとも、好ましくは、上記実施形態のように、互いに直交し合う3つの平面部7a〜7cに第1〜第3の端縁2a〜2cを接着し、内部を密封することが望ましい。このような圧電スピーカ1は、例えば図3に示すように、部屋の天井11、天井11と直交し、かつ互いに直交し合う第1,第2の壁面12,13に第1〜第3の平面部7a〜7cを固定することにより、天井のコーナ上のコーナ部分に固定され得る。第1の壁面12と対向し合う第3の壁面14と、第2の壁面13と天井11とのコーナ部分にも同様に圧電スピーカ1を固定することができる。従って、天井11及び第1〜第3の壁面12〜14を無限大バッフルとして利用することができるので、低音をより一層高い音圧で再生することができる。よって、圧電体2の半径を大きくせずとも、低音を十分高い音圧で再生することができるので、圧電スピーカの小型化を図ることができる。
However, it is preferable that the first to third end edges 2a to 2c are bonded to the three plane portions 7a to 7c that are orthogonal to each other, and the inside is sealed, as in the above embodiment. For example, as shown in FIG. 3, the
また、上記圧電スピーカ1では、球殻の1/8の形状の圧電体2を用いているため、圧電体2の外表面から様々な方向に十分な音圧で音波が放出される。従って、指向性を有しない、サラウンドスピーカとして適した圧電スピーカを提供することができる。
Further, since the
よって、本実施形態によれば、指向性を有せず、広い音場を提供することができ、しかも大型化することなく、低音まで十分な音圧で再生することができる圧電スピーカを提供することが可能となる。加えて、支持構造及び製造工程の簡略化を図ることができ、コストの低減を果たすことも可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, there is provided a piezoelectric speaker that has no directivity, can provide a wide sound field, and can be reproduced with a sufficient sound pressure up to a low sound without being enlarged. It becomes possible. In addition, the support structure and the manufacturing process can be simplified, and the cost can be reduced.
なお、上記実施形態では、吸音材9が充填されていたが、吸音材9は必ずしも充填されておらずともよい。 In the above embodiment, the sound absorbing material 9 is filled, but the sound absorbing material 9 may not necessarily be filled.
また、図3では、支持部材7の第1〜第3の平面部7a〜7cが、天井11及び第1,第2の壁面12,13または天井11及び第2,第3の壁面13,14に固定されていたが、天井11及び第1〜第3の壁面12〜14に直に圧電体2が接着剤層8により接合されていてもよい。その場合には、天井11、第1〜第3の壁面12〜14などの建築構造物の一部を圧電体の支持構造として用いることも可能である。
In FIG. 3, the first to third flat portions 7 a to 7 c of the
1…圧電スピーカ
2…圧電体
2A…球殻
2a…第1の端縁
2b…第2の端縁
2c…第3の端縁
3…第1の電極
4…第2の電極
5,6…リード線
7…支持部材
7a…第1の平面部
7b…第2の平面部
7c…第3の平面部
8…接着剤層
9…吸音材
11…天井
12…第1の壁面
13…第2の壁面
14…第3の壁面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
圧電体の一方主面に形成された第1の電極と、
前記圧電体の他方主面に形成された第2の電極とを備え、
前記曲面状の圧電体が、球の中心を通り、かつ互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸を想定した場合、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、X軸及びZ軸に沿うXZ平面で分割することにより得られた、球殻の1/8の部分の形状を有し、前記圧電体が、前記XY平面内に位置する第1の端縁、前記YZ平面内に位置する第2の端縁と、前記XZ平面内に位置する第3の端縁とを有する、圧電スピーカ。 A curved piezoelectric body;
A first electrode formed on one main surface of the piezoelectric body;
A second electrode formed on the other main surface of the piezoelectric body,
When the curved piezoelectric body passes through the center of a sphere and assumes orthogonal coordinate axes composed of an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other, an XY plane along the X axis and the Y axis, a Y axis, and a Z axis It has a shape of a 1/8 portion of a spherical shell obtained by dividing the YZ plane along the axis and the XZ plane along the X axis and the Z axis, and the piezoelectric body is located in the XY plane. A piezoelectric speaker having a first end edge, a second end edge located in the YZ plane, and a third end edge located in the XZ plane.
前記支持部材の前記圧電体を接合している接着剤層をさらに備える、請求項1に記載の圧電スピーカ。 A support member joined to at least one of the first to third edges;
The piezoelectric speaker according to claim 1, further comprising an adhesive layer that joins the piezoelectric body of the support member.
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---|---|---|---|---|
US9127017B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-09-08 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
-
2008
- 2008-09-05 JP JP2008228154A patent/JP2010062980A/en active Pending
Cited By (2)
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US9127017B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-09-08 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
US9382259B2 (en) | 2011-05-25 | 2016-07-05 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
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