JP2011097181A

JP2011097181A - Piezoelectric speaker

Info

Publication number: JP2011097181A
Application number: JP2009246887A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sakamoto; 良雄坂本; Junji Kido; 淳二城戸; Yoshihide Goto; 芳英後藤
Original assignee: Goto Denshi Co Ltd; J&K Car Electronics Corp
Current assignee: Goto Denshi Co Ltd; J&K Car Electronics Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric speaker which has excellent machinability and treble and bass frequency characteristics. <P>SOLUTION: A piezoelectric film which is hot-press molded into a desired shape to be used as a diaphragm 1. The desired shape is a cone shape or a dome shape. A voice coil is mounted on the cone-shaped diaphragm, and an electric signal is applied to the voice coil and the diaphragm to generate sound. The diaphragm is made of a film material formed by applying conductive polymer on the surface of a film made of a polyvinylidene fluoride resin or a polyvinylidene fluoride resin, or is made of film material formed by applying a metal thin film on the surface of a film made of a polyvinylidene fluoride resin or a polyvinylidene fluoride resin. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電スピーカに関する。 The present invention relates to a piezoelectric speaker.

従来の圧電スピーカとして、圧電フィルムに音声信号を印加させ、該圧電フィルムを伸縮させることによって音声を発生させるものが知られている（特許文献１参照）。 As a conventional piezoelectric speaker, an audio signal is generated by applying an audio signal to a piezoelectric film and expanding and contracting the piezoelectric film (see Patent Document 1).

特開２００８−９２５１８号公報（発明の詳細な説明）JP 2008-92518 A (Detailed description of the invention)

しかしながら、特許文献１に開示されている圧電スピーカに採用される圧電フィルムは、材質が樹脂であることから、極めて大きな可撓性を有する。このため、平坦な状態ではコンプライアンスが極めて高く、ばね性をほとんど有さない。したがって、音声信号を発生させる際に、電気信号を印加させて該圧電フィルムを伸縮させたとしても、当該伸縮の方向性が均一とならず、安定した音圧特性を得ることが困難である。 However, the piezoelectric film employed in the piezoelectric speaker disclosed in Patent Document 1 is extremely flexible because the material is resin. For this reason, in a flat state, the compliance is extremely high and there is almost no spring property. Therefore, even when an electrical signal is applied to expand and contract the piezoelectric film when generating an audio signal, the direction of expansion and contraction is not uniform, and it is difficult to obtain stable sound pressure characteristics.

一方、圧電フィルムのコンプライアンスを低下させる手法として、該圧電フィルムをドーム形状等の３次元形状に成型し、振動板として用いる方法が存在する。しかしながら、ドーム形状等の３次元形状を有する圧電フィルムを得るためには、一般的に、冷間加圧を用いて平面状のフィルムを圧延もしくは延伸させる必要がある。 On the other hand, as a method for reducing the compliance of the piezoelectric film, there is a method in which the piezoelectric film is molded into a three-dimensional shape such as a dome shape and used as a diaphragm. However, in order to obtain a piezoelectric film having a three-dimensional shape such as a dome shape, it is generally necessary to roll or stretch a planar film using cold pressing.

しかし、冷間加工がなされた樹脂フィルムは、加工精度、特に成型後の寸法安定性に乏しく、かつ生産性にも劣るという欠点を有している。このため、成型加工が施された圧電フィルムも、伸縮の方向性が均一とならず、実用性に乏しいものとなっている。 However, the cold-worked resin film has the disadvantages that it is poor in processing accuracy, particularly dimensional stability after molding, and inferior in productivity. For this reason, the piezoelectric film which has been subjected to molding processing is not practical because the direction of expansion and contraction is not uniform.

他方、従来から圧電スピーカは、高音帯域の再生には優れた特性を有するものの、低音帯域の再生においては、一般に採用されている、ムービングコイル駆動方式のスピーカよりも特性が劣るといった欠点を有する。 On the other hand, the piezoelectric speaker has a characteristic that is excellent for reproduction in the high frequency band, but has a defect that the characteristic is inferior to that of a moving coil driving type speaker that is generally adopted in reproduction in the low frequency band.

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工性に優れており、あるいは高音帯域のみならず、低音帯域における周波数特性も優れた圧電スピーカを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker that is excellent in workability or excellent in frequency characteristics not only in the high frequency range but also in the low frequency range. To do.

上記課題を解決するために、本発明の一側面は、圧電フィルムを所望の形状に熱圧成型し、当該熱圧成型された圧電フィルムを振動板として用いる構成を有するものである。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention has a configuration in which a piezoelectric film is hot-pressure molded into a desired shape and the hot-pressed piezoelectric film is used as a diaphragm.

また、所望の形状はコーン形状またはドーム形状であることが好ましい。 The desired shape is preferably a cone shape or a dome shape.

また、コーン形状を有する振動板にボイスコイルを装着し、当該ボイスコイルおよび振動板に電気信号を印加して、音声を発生させることが好ましい。 Moreover, it is preferable to attach a voice coil to a diaphragm having a cone shape and generate an audio by applying an electrical signal to the voice coil and the diaphragm.

また、振動板は、ポリビニリデンフルオライド樹脂もしくはポリビニリデンフルオライド樹脂からなるフィルムの表面に導電性ポリマーをコーティングしてなるフィルム材、または、ポリビニリデンフルオライド樹脂もしくはポリビニリデンフルオライド樹脂からなるフィルムの表面に金属薄膜をコーティングしてなるフィルム材からなることが好ましい。 The diaphragm is a film material formed by coating a conductive polymer on the surface of a film made of polyvinylidene fluoride resin or polyvinylidene fluoride resin, or a film made of polyvinylidene fluoride resin or polyvinylidene fluoride resin. The film is preferably made of a film material obtained by coating a metal thin film on the surface.

本発明によると、加工性に優れており、かつ高音帯域のみならず、低音帯域における周波数特性も優れた圧電スピーカを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric speaker that is excellent in workability and excellent in frequency characteristics not only in the high sound band but also in the low sound band.

本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板の構成を示す図であり、上段はその斜視図であり、下段はその正面図である。It is a figure which shows the structure of the diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 1st Embodiment of this invention, the upper stage is the perspective view, and the lower stage is the front view. 本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板の構成を示す図であり、上段は図１の下段に示す振動板をＡ−Ａ線で切断した断面図であり、下段はその側面図である。It is a figure which shows the structure of the diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 1st Embodiment of this invention, the upper stage is sectional drawing which cut | disconnected the diaphragm shown in the lower stage of FIG. Is a side view thereof. 本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板の構成を示す図であり、上段はその斜視図であり、下段はその正面図である。It is a figure which shows the structure of the diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, the upper stage is the perspective view, and the lower stage is the front view. 本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板の構成を示す図であり、上段は図３の下段に示す振動板をＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、下段はその側面図である。It is a figure which shows the structure of the diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, the upper stage is sectional drawing which cut | disconnected the diaphragm shown in the lower stage of FIG. Is a side view thereof. 熱圧成型前に導電性ポリマーを塗布した振動板および熱圧成型後に導電性ポリマーを塗布した振動板を表側ならびに裏側のそれぞれの方向から測定した場合の再生周波数特性を表す図である。It is a figure showing the reproduction frequency characteristic at the time of measuring the diaphragm which apply | coated the conductive polymer before hot press molding, and the diaphragm which apply | coated the conductive polymer after hot press molding from each direction of a front side and a back side. 振動板の再生周波数特性の測定方向を示す図であり、上段は本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板を表側から測定する状態を表す図であり、中段は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板を裏側から測定する状態を表す図であり、下段は本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板を表側から測定する状態を表す図である。It is a diagram showing the measurement direction of the reproduction frequency characteristics of the diaphragm, the upper stage is a diagram showing a state of measuring the diaphragm used in the piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention from the front side, the middle stage, It is a figure showing the state which measures the diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 2nd Embodiment of this invention from the back side, A lower stage is a diaphragm used for the piezoelectric speaker which concerns on the 1st Embodiment of this invention It is a figure showing the state which measures from the front side.

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の第１および第２の実施の形態に係る圧電スピーカは、圧電フィルムを用いた圧電スピーカに採用される振動板に係るものであるため、主に、振動板の構成について説明する。また、以下の説明において、図１〜図４および図６に示す矢示Ｘ_１方向を「表」、矢示Ｘ_２方向を「裏」とそれぞれ規定する。 (First embodiment)
Hereinafter, a piezoelectric speaker according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the piezoelectric speakers according to the first and second embodiments of the present invention relate to a diaphragm employed in a piezoelectric speaker using a piezoelectric film, the configuration of the diaphragm will be mainly described. . In the following description, the arrow X ₁ direction shown in FIGS. 1 to 4 and 6 "table", the arrow X ₂ direction respectively define the "back".

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板１の構成を示す図であり、上段はその斜視図であり、下段はその正面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板１の構成を示す図であり、上段は図１の下段に示す振動板１をＡ−Ａ線で切断した断面図であり、下段はその側面図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a diaphragm 1 used in the piezoelectric speaker according to the first embodiment of the present invention, in which an upper stage is a perspective view and a lower stage is a front view thereof. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the diaphragm 1 used in the piezoelectric speaker according to the first embodiment of the present invention, and the upper section is obtained by cutting the diaphragm 1 shown in the lower section of FIG. 1 along the line AA. It is sectional drawing and a lower stage is the side view.

図１および図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る圧電スピーカ（不図示）に用いられる振動板１は略ドーム状の形態を有する。具体的には、振動板１はドーム形状のドーム部２と、該ドーム部２の外周から全周に亘って径方向外方に向かって鍔状に延出する鍔部３とを有する。ドーム部２の外径は、たとえば約２５ｍｍに形成されている。しかしながら、ドーム部２の大きさは、当該寸法に限定されるものではない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the diaphragm 1 used in the piezoelectric speaker (not shown) according to the first embodiment of the present invention has a substantially dome shape. Specifically, the diaphragm 1 includes a dome-shaped dome portion 2 and a flange portion 3 that extends in a hook shape from the outer periphery of the dome portion 2 to the outer side in the radial direction. The outer diameter of the dome part 2 is, for example, about 25 mm. However, the size of the dome portion 2 is not limited to the dimensions.

振動板１は、圧電フィルムから形成されており、当該圧電フィルムとして、ポリビニリデンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと表記する。）樹脂からなるＰＶＤＦフィルムが用いられている。また、ＰＶＤＦフィルムの表面には導電性ポリマーがコーティングされている。なお、ＰＶＤＦフィルムの表面のコーティングは、導電性ポリマーによるものに限定されるものではなく、たとえば、ＰＶＤＦフィルムの表面に金属薄膜等を形成させてＰＶＤＦフィルムの表面をコーティングするようにしても良い。 The diaphragm 1 is made of a piezoelectric film, and a PVDF film made of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF) resin is used as the piezoelectric film. The surface of the PVDF film is coated with a conductive polymer. The coating on the surface of the PVDF film is not limited to the one made of a conductive polymer. For example, a metal thin film or the like may be formed on the surface of the PVDF film to coat the surface of the PVDF film.

この振動板１は、ＰＶＤＦフィルムを熱圧成型することによって形成される。熱圧成型の方法としては、たとえば、成型用金型を用いて、１２０℃の温度で、たとえば約１〜２秒間加圧する方法を採用することができる。しかしながら、熱圧成型としては、当該方法に限定されるものではない。また、上述した導電性ポリマーのコーティングは成型前に行っても良いし、成型後に行っても良い。 The diaphragm 1 is formed by hot pressing a PVDF film. As a method of hot press molding, for example, a method of pressurizing at a temperature of 120 ° C. for about 1 to 2 seconds using a molding die can be employed. However, the hot pressing is not limited to this method. The conductive polymer coating described above may be performed before molding or after molding.

鍔部３の表面には、銀ペーストを塗布することで電極が形成されている。また、当該電極には不図示の入力リード線が接続されている。このため、入力リード線を介して振動板１に電気信号を印加することが可能である。当該入力リード線の電極への接続は、銀ペーストの塗布を利用して行われている。この振動板１をスピーカ用の不図示のフレームに取り付けることによって圧電スピーカを得ることができる。 An electrode is formed on the surface of the flange 3 by applying a silver paste. An input lead wire (not shown) is connected to the electrode. For this reason, it is possible to apply an electrical signal to the diaphragm 1 via the input lead wire. Connection of the input lead wire to the electrode is performed by applying silver paste. A piezoelectric speaker can be obtained by attaching the diaphragm 1 to a frame (not shown) for a speaker.

以上のような構成の振動板１を用いた圧電スピーカでは、振動板１を熱圧成型にて、３次元形状となる略ドーム状の形態を得ることができる。このため、生産性を大幅に向上させることが可能となる。また、成型後の寸法安定性も確保することが可能であるため、品質の安定性も確保することができる。さらに、振動板１の材料としてＰＶＤＦ樹脂が用いられているため、材料の入手が容易であると共に、熱圧成型加工によっても圧電機能が失われない振動板１を得ることができる。 In the piezoelectric speaker using the diaphragm 1 having the above-described configuration, the diaphragm 1 can be obtained in a substantially dome shape having a three-dimensional shape by hot-pressure molding. For this reason, it becomes possible to improve productivity significantly. Moreover, since the dimensional stability after molding can be ensured, the quality stability can be ensured. Furthermore, since PVDF resin is used as the material of the diaphragm 1, it is easy to obtain the material, and it is possible to obtain the diaphragm 1 in which the piezoelectric function is not lost even by hot pressing.

また、振動板１を用いた圧電スピーカでは、熱圧成型された圧電フィルムを振動板１として採用している。このため、従来のスピーカが有している磁気回路部分を省くことが可能となり、スピーカの軽量化および構造の単純化を図ることが可能である。特に、高音用のスピーカにおいてスペースの有効活用を図ることが可能となる。 In addition, a piezoelectric speaker using the diaphragm 1 employs a piezoelectric film formed by hot-pressure molding as the diaphragm 1. For this reason, it is possible to omit the magnetic circuit portion of the conventional speaker, and it is possible to reduce the weight and the structure of the speaker. In particular, it is possible to effectively use space in a loudspeaker.

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカについて、図面を参照しながら説明する。なお、第２の実施の形態に係る圧電スピーカにおいて、第１の実施の形態と共通する部分については、その説明を省略または簡略化する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a piezoelectric speaker according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the piezoelectric speaker according to the second embodiment, the description of the parts common to the first embodiment is omitted or simplified.

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板１０の構成を示す図であり、上段はその斜視図であり、下段はその正面図である。図４は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカに用いられる振動板１０の構成を示す図であり、上段は図１の下段に示す振動板１０をＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、下段はその側面図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the diaphragm 10 used in the piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention, in which the upper stage is a perspective view and the lower stage is a front view thereof. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the diaphragm 10 used in the piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention, and the upper section is obtained by cutting the diaphragm 10 shown in the lower section of FIG. 1 along the line BB. It is sectional drawing and a lower stage is the side view.

図１および図２に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る圧電スピーカ（不図示）に用いられる振動板１０は、略コーン状の形態を有する。具体的には、振動板１０は、その中央が開放したコーン形状のコーン部１１と、該コーン部１１の開放した開口縁部から裏側に向かって全周に亘って延出するネック部１２と、コーン部１１の外周縁から裏側に向かって全周に亘って延出し、該延出した端部からさらに径方向外方に向かって全周に亘って平坦な鍔状に延出する鍔部１３とを有する。コーン部１１の外径は、たとえば約２５ｍｍに形成されており、ネック部１２の内周径ともなるコーン部１１の内径は、たとえば１０ｍｍに形成されている。しかしながら、コーン部１１の大きさは当該寸法に限定されるものではない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the diaphragm 10 used in the piezoelectric speaker (not shown) according to the second embodiment of the present invention has a substantially cone shape. Specifically, the diaphragm 10 includes a cone-shaped cone portion 11 whose center is open, and a neck portion 12 that extends from the open edge of the cone portion 11 toward the back side over the entire circumference. The flange portion extending over the entire circumference from the outer peripheral edge of the cone portion 11 toward the back side, and extending in a flat bowl shape from the extended end portion further outward in the radial direction. 13. The outer diameter of the cone portion 11 is formed, for example, at about 25 mm, and the inner diameter of the cone portion 11 that also serves as the inner peripheral diameter of the neck portion 12 is formed, for example, at 10 mm. However, the size of the cone part 11 is not limited to the dimension.

振動板１０は、第１の実施の形態の場合と同様、ＰＶＤＦ樹脂からなるＰＶＤＦフィルムから形成されている。また、ＰＶＤＦフィルムの表面には導電性ポリマーがコーティングされている。また、振動板１０の製造方法として、第１の実施の形態の場合と同様、熱圧成型が採用されている。さらに、鍔部１３において径方向外方に向かって延出する平坦な部分の表面には、銀ペーストを塗布することで電極が形成されており、当該電極には不図示の入力リード線が接続されている。この振動板１０をスピーカ用の不図示のフレームに取り付けることによって圧電スピーカを得ることができる。 The diaphragm 10 is formed from a PVDF film made of PVDF resin, as in the case of the first embodiment. The surface of the PVDF film is coated with a conductive polymer. Further, as a method for manufacturing the diaphragm 10, hot press molding is employed as in the case of the first embodiment. Furthermore, an electrode is formed by applying a silver paste on the surface of the flat portion extending outward in the radial direction in the collar portion 13, and an input lead wire (not shown) is connected to the electrode. Has been. A piezoelectric speaker can be obtained by attaching the diaphragm 10 to a frame (not shown) for a speaker.

以上のような構成の振動板１０を用いた圧電スピーカでは、振動板１０を熱圧成型にて、３次元形状となる略コーン状の形態を得ることができる。このため、生産性を大幅に向上させることが可能となる。また、成型後の寸法安定性も確保することが可能であるため、品質の安定性も確保することができる。さらに、振動板１０の材料としてＰＶＤＦ樹脂が用いられているため、材料の入手が容易であると共に、熱圧成型加工によっても圧電機能が失われない振動板１０を得ることができる。 In the piezoelectric speaker using the diaphragm 10 having the above-described configuration, the diaphragm 10 can be obtained in a substantially cone shape having a three-dimensional shape by hot pressing. For this reason, it becomes possible to improve productivity significantly. Moreover, since the dimensional stability after molding can be ensured, the quality stability can be ensured. Furthermore, since PVDF resin is used as the material of the diaphragm 10, it is easy to obtain the material, and it is possible to obtain the diaphragm 10 in which the piezoelectric function is not lost even by hot pressing.

また、振動板１０を用いた圧電スピーカでは、熱圧成型された圧電フィルムを振動板１０として採用している。このため、従来のスピーカが有している磁気回路部分を省くことが可能となり、スピーカの軽量化および構造の単純化を図ることが可能である。特に、高音用のスピーカにおいてスペースの有効活用を図ることが可能となる。 In addition, the piezoelectric speaker using the diaphragm 10 employs a piezoelectric film formed by hot-pressing as the diaphragm 10. For this reason, it is possible to omit the magnetic circuit portion of the conventional speaker, and it is possible to reduce the weight and the structure of the speaker. In particular, it is possible to effectively use space in a loudspeaker.

（実験１）
図５は、熱圧成型前に導電性ポリマーを塗布した振動板１，１０および熱圧成型後に導電性ポリマーを塗布した振動板１，１０を表側ならびに裏側のそれぞれの方向から測定した場合の再生周波数特性を表す図である。図６は振動板１，１０の測定方向を示す図であり、上段は振動板１０を表側から測定する状態を表す図であり、中段は、振動板１０を裏側から測定する状態を表す図であり、下段は振動板１を表側から測定する状態を表す図である。なお、図５において、横軸は周波数［Ｈｚ］の大きさを表しており、縦軸は音圧［ｄＢ］の大きさを表している。 (Experiment 1)
FIG. 5 shows a reproduction when the diaphragms 1 and 10 coated with a conductive polymer before hot pressing and the diaphragms 1 and 10 coated with a conductive polymer after hot pressing are measured from the front and back directions. It is a figure showing a frequency characteristic. FIG. 6 is a diagram showing the measurement directions of the diaphragms 1 and 10, and the upper part shows a state in which the diaphragm 10 is measured from the front side, and the middle part shows a state in which the diaphragm 10 is measured from the back side. The lower part is a diagram showing a state in which the diaphragm 1 is measured from the front side. In FIG. 5, the horizontal axis represents the frequency [Hz], and the vertical axis represents the sound pressure [dB].

振動板１，１０の再生周波数特性の測定は、該振動板１，１０のそれぞれについて、熱圧成型前に導電性ポリマーを塗布したものと、熱圧成型後に導電性ポリマーを塗布したものに対して行った。また、振動板１０の測定は、図６上段および中段に示すように、振動板１０の表側と裏側のそれぞれの方向から行った。一方、振動板１の測定は、図６下段に示すように、振動板１の表側のみから行った。なお、図５中に記載の「コーンＡ」とは、熱圧成型前に導電性ポリマーを塗布した振動板１０を指し、「コーンＢ」とは、熱圧成型後に導電性ポリマーを塗布した振動板１０を指すものとする。また、図５中に記載の「ドームＡ」とは、熱圧成型前に導電性ポリマーを塗布した振動板１を指し、「ドームＢ」とは、熱圧成型後に導電性ポリマーを塗布した振動板１を指すものとする。さらに、図５中に記載の「表」および「裏」とは、振動板１０の測定方向を指すものとする。また、図５中に記載の「Ｕ型」とは、たとえば約２５ｍｍ角に切断した導電性ポリマーを塗布したＰＶＤＦフィルムを略Ｕ字状に撓ませたものに、電極を設けた振動板を指す。 The measurement of the reproduction frequency characteristics of the diaphragms 1 and 10 is performed on the diaphragms 1 and 10 coated with a conductive polymer before hot pressing and those coated with a conductive polymer after hot pressing. I went. Moreover, the measurement of the diaphragm 10 was performed from the front and back sides of the diaphragm 10 as shown in the upper and middle stages of FIG. On the other hand, the measurement of the diaphragm 1 was performed only from the front side of the diaphragm 1 as shown in the lower part of FIG. Note that “Cone A” described in FIG. 5 refers to the diaphragm 10 coated with a conductive polymer before hot pressing, and “Cone B” refers to a vibration applied with a conductive polymer after hot pressing. It shall refer to the plate 10. Further, “Dome A” shown in FIG. 5 refers to the diaphragm 1 coated with a conductive polymer before hot pressing, and “Dome B” refers to a vibration coated with a conductive polymer after hot pressing. It shall refer to the plate 1. Furthermore, “front” and “back” described in FIG. 5 indicate the measurement direction of the diaphragm 10. In addition, the “U-type” described in FIG. 5 refers to a diaphragm in which an electrode is provided on a PVDF film coated with a conductive polymer cut to approximately 25 mm square and bent in a substantially U shape. .

図５に示すように、Ｕ型に撓ませた振動板は、略ドーム状の振動板１および略コーン状の振動板１０の双方と比較して、高周波数帯域における音圧は若干高くなったが、ほぼ同様の周波数特性を示した。また、全ての振動板は、たとえば約１０００Ｈｚ以上約２００００Ｈｚ以下の比較的高い周波数帯域において、ほぼ同様の再生周波数特性を示した。 As shown in FIG. 5, the U-shaped diaphragm has a slightly higher sound pressure in the high frequency band than both the substantially dome-shaped diaphragm 1 and the substantially cone-shaped diaphragm 10. However, the frequency characteristics were almost the same. Further, all the diaphragms exhibited substantially the same reproduction frequency characteristics in a relatively high frequency band of, for example, about 1000 Hz to about 20000 Hz.

以上の結果から、熱圧成型による３次元形状のＰＶＤＦ樹脂フィルムによる振動板１，１０の音圧の方が、導電性ポリマーが塗布されたＰＶＤＦ樹脂フィルムを略Ｕ字状に撓ませた、たとえば２５ｍｍ角の振動板よりも若干低かったのは、振動板の面積および形状因子に起因するものと推察できる。これより、圧電フィルム樹脂、特にＰＶＤＦ樹脂を熱圧成型しても、形状および熱圧条件等を適正に設定すれば、ＰＶＤＦ樹脂の有する圧電機能が失われることが無いことがわかった。 From the above results, the sound pressure of the diaphragms 1 and 10 by the PVDF resin film having a three-dimensional shape by hot-pressure molding bent the PVDF resin film coated with the conductive polymer into a substantially U shape, for example, It can be inferred that the reason for being slightly lower than the 25 mm square diaphragm is due to the area and shape factor of the diaphragm. From this, it was found that even if a piezoelectric film resin, particularly PVDF resin, was hot-press molded, the piezoelectric function of the PVDF resin would not be lost if the shape and hot-pressure conditions were set appropriately.

したがって、ＰＶＤＦ樹脂からなる振動板の形状を用途に適した形状とすれば、スピーカ用振動板として充分に実用性を有し、特に、高音用のスピーカに適用できることがわかった。一方、当該振動板では、低音域の再生能力が不足しているため、圧電フィルムをコーン状に熱圧成型した振動板１０のネック部１２に不図示のボイスコイルを含めた磁気回路（以下、単に、磁気回路と表記する。）を装着すれば、振動板１０の動作に加え、従来の磁気回路を有するスピーカと同じ動作を行わせることが可能となる。このように、圧電フィルムと磁気回路を併用し、これらの双方に、不図示の制御部の制御によって同時にオーディオ信号（電気信号に対応）を印加する構成とすれば、磁気回路による低音域の再生により、圧電フィルムの低音域における再生能力の不足を容易に補うことができる。すなわち、磁気回路をネック部１２に装着することによって、振動板１０を備えた圧電スピーカの再生帯域を拡大することが可能となる。このような圧電フィルムと磁気回路を併用する２ＷＡＹスピーカは、振動板１０のネック部１２に磁気回路を装着するといった容易な作業により作製することができる。 Therefore, it has been found that if the shape of the diaphragm made of PVDF resin is set to a shape suitable for the application, the diaphragm is sufficiently practical as a speaker diaphragm, and can be applied particularly to a loud speaker. On the other hand, since the diaphragm has insufficient reproduction capability in the low frequency range, a magnetic circuit including a voice coil (not shown) on the neck portion 12 of the diaphragm 10 obtained by hot-pressing a piezoelectric film into a cone shape (hereinafter, referred to as a magnetic circuit). If it is simply referred to as a magnetic circuit), in addition to the operation of the diaphragm 10, the same operation as a speaker having a conventional magnetic circuit can be performed. In this way, if the piezoelectric film and the magnetic circuit are used in combination and an audio signal (corresponding to an electrical signal) is simultaneously applied to both of them by the control of a control unit (not shown), the low frequency range is reproduced by the magnetic circuit. Thus, it is possible to easily compensate for the lack of reproduction capability in the low sound range of the piezoelectric film. That is, by attaching the magnetic circuit to the neck portion 12, the reproduction band of the piezoelectric speaker including the diaphragm 10 can be expanded. Such a 2WAY speaker using both the piezoelectric film and the magnetic circuit can be manufactured by an easy operation of mounting the magnetic circuit on the neck portion 12 of the diaphragm 10.

なお、振動板１０と不図示のボイスコイルのインピーダンスは大幅に相違するため、振動板１０とボイスコイルのそれぞれに印加する信号回路を、プリアンプ部までは共通とし、出力段以降において別回路とすることにより容易に対応可能となる。 In addition, since the impedance of the diaphragm 10 and the voice coil (not shown) is significantly different, the signal circuit applied to each of the diaphragm 10 and the voice coil is common to the preamplifier unit, and is a separate circuit after the output stage. It becomes possible to cope easily.

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modifications.

上述の各実施の形態では、振動板１，１０はそれぞれ略ドーム状および略コーン状の形態を有しているが、振動板１，１０の形状はこのような形態に限定されるものではない。なぜなら、圧電フィルム、すなわち、ＰＶＤＦ樹脂フィルムは、通常、熱圧成型される樹脂フィルムよりも比較的柔らかいという性質を有するため、共振が発生しやすいという性格を有している。このため、共振を発生しにくくするために、たとえば、ドーム部２あるいはコーン部１１にリブを一体成型するようにしても良い。また、特定の周波数帯域における共振の発生を低減するために、たとえば、リブ、ダンピング材もしくはクッション材等の補強部材を、適宜、振動板１，１０の所望の箇所に接着や貼着等の手段によって別部材として装着するようにしても良い。 In each of the above-described embodiments, the diaphragms 1 and 10 have a substantially dome shape and a substantially cone shape, respectively, but the shape of the diaphragms 1 and 10 is not limited to such a form. . This is because a piezoelectric film, that is, a PVDF resin film, usually has a property that it is relatively softer than a resin film to be hot-pressed, and therefore has a characteristic that resonance tends to occur. For this reason, in order to make it difficult to generate resonance, for example, a rib may be integrally formed on the dome portion 2 or the cone portion 11. Further, in order to reduce the occurrence of resonance in a specific frequency band, for example, a reinforcing member such as a rib, a damping material, or a cushion material is appropriately attached to a desired portion of the diaphragms 1 and 10 by means such as adhesion or sticking. May be mounted as a separate member.

また、上述の実施の形態では、振動板１，１０には、耐熱性を向上させるための処置は施されていないが、振動板１，１０の耐熱性を向上させるために、たとえば、ネック部１２に耐熱性プラスチック等の耐熱性向上部材を装着するようにしても良い。 In the above-described embodiment, the diaphragms 1 and 10 are not treated to improve the heat resistance. However, in order to improve the heat resistance of the diaphragms 1 and 10, for example, the neck portion A heat resistance improving member such as a heat resistant plastic may be attached to 12.

また、上述の実施の形態では、圧電フィルムとして、ＰＶＤＦ樹脂からなるフィルム、すなわち、ＰＶＤＦ樹脂フィルムの表面に導電性ポリマーをコーティングしたものが採用されているが、圧電フィルムとしてはＰＶＤＦフィルムに限定されるものではなく、熱圧成型をしても圧電機能が失われることのない他の圧電フィルムを採用しても良い。 In the above-described embodiment, a film made of PVDF resin, that is, a PVDF resin film whose surface is coated with a conductive polymer is used as the piezoelectric film, but the piezoelectric film is limited to the PVDF film. Other piezoelectric films that do not lose the piezoelectric function even when hot-press molding is used may be adopted.

また、上述の実施の形態では、圧電フィルムのみを利用して音声を発生させる構成とされているが、たとえば、ボイスコイルを含めた磁気回路等の駆動体を圧電フィルムと併用するようにしても良い。具体的には、熱圧成型した振動板１０のネック部１２もしくはネック部１２の近傍に駆動体を接着もしくは貼着等の手段にて装着し、圧電フィルムと駆動体の双方に、同時にオーディオ信号を印加することにより、容易に２ＷＡＹスピーカを作製することができる。このように、ネック部１２に駆動体を装着することによって、圧電スピーカの再生帯域を拡大することが可能となる。 In the above-described embodiment, the sound is generated using only the piezoelectric film. For example, a driving body such as a magnetic circuit including a voice coil may be used in combination with the piezoelectric film. good. Specifically, the driving body is attached to the neck portion 12 or the vicinity of the neck portion 12 of the vibration-pressed diaphragm 10 by means of bonding or sticking, and the audio signal is simultaneously applied to both the piezoelectric film and the driving body. By applying, a 2WAY speaker can be easily manufactured. As described above, by attaching the driving body to the neck portion 12, it is possible to expand the reproduction band of the piezoelectric speaker.

１…振動板（圧電フィルム） 1 ... Diaphragm (piezoelectric film)

Claims

A piezoelectric speaker characterized in that a piezoelectric film is hot-press molded into a desired shape, and the hot-pressed piezoelectric film is used as a diaphragm.

The piezoelectric speaker according to claim 1, wherein
The piezoelectric speaker according to claim 1, wherein the desired shape is a cone shape or a dome shape.

The piezoelectric speaker according to claim 2,
A piezoelectric speaker, wherein a voice coil is attached to the diaphragm having the cone shape, and an electric signal is applied to the voice coil and the diaphragm to generate sound.

The piezoelectric speaker according to any one of claims 1 to 3,
The diaphragm is a film material formed by coating a conductive polymer on the surface of a film made of polyvinylidene fluoride resin or polyvinylidene fluoride resin, or a film made of polyvinylidene fluoride resin or polyvinylidene fluoride resin. A piezoelectric speaker comprising a film material having a surface coated with a metal thin film.