JP2013157740A - Parametric speaker and manufacturing method of the same - Google Patents

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綾太 浅倉
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Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parametric speaker which prevents variations in orientations of ultrasonic waves and phase shift and does not block vibrations of an ultrasonic wave sounder, and to provide a manufacturing method of the parametric speaker.SOLUTION: A parametric speaker emits ultrasonic waves from multiple oscillation sources and includes: a flat plate like substrate 110 where wiring patterns 113 and 114 are provided; support members 121 made of a rubber material and provided on the substrate; a piezoelectric vibrator 124 supported by the support members 121 at vibration nodes so that the height from the substrate becomes uniform; and a resonator 127 provided on the piezoelectric vibrator 124 and generating the ultrasonic waves. This structure prevents variations of orientations of the ultrasonic waves and phase shift. Further, the structure avoids blocking vibrations of the piezoelectric vibrator 124 and prevents the vibrations from being transmitted to the substrate 110. As a result, the performance of the parametric speaker 110 is improved.

Description

本発明は、複数の発振源から超音波を放射するパラメトリックスピーカおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a parametric speaker that emits ultrasonic waves from a plurality of oscillation sources and a method for manufacturing the same.

超音波発音体は、金属板と圧電素子を貼り合わせた圧電振動子を備えている。超音波発音体は、圧電振動子に圧電振動子固有の共振周波数の交流電圧を印加することで振動し、共振周波数と同じ周波数を持つ音を発する。超音波発音体は、その共振周波数が超音波帯域(20kHzを超えたもの)に含まれるように構成されるため、超音波発音体と呼ばれる。   The ultrasonic sounding body includes a piezoelectric vibrator in which a metal plate and a piezoelectric element are bonded. The ultrasonic sounding body vibrates by applying an AC voltage having a resonance frequency unique to the piezoelectric vibrator to the piezoelectric vibrator, and emits a sound having the same frequency as the resonance frequency. The ultrasonic sounding body is called an ultrasonic sounding body because the resonance frequency is configured to be included in the ultrasonic band (exceeding 20 kHz).

また、超音波発音体は、圧電振動子にアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された円錐筒形状(パラボラ状、漏斗状含む)の共振子を取り付けることで、音圧を増すことができ、前方60〜70度の指向性を持たせることができる。超音波発音体の固定は、圧電振動子の屈曲振動において動かない節部をシリコン接着剤などで端子台に接着し、極力振動を妨げないようにしている。なお、超音波発音体は超音波センサと同じ構造をしており、超音波センサは超音波の送信、受信を行ない、超音波発音体は超音波の送信のみを行なう。   Further, the ultrasonic sounding body can increase the sound pressure by attaching a conical cylinder-shaped (including parabolic and funnel-shaped) resonator made of aluminum or an aluminum alloy to the piezoelectric vibrator, and can increase the sound pressure from the front 60 to It can have a directivity of 70 degrees. The ultrasonic sounding body is fixed by adhering a node that does not move in the bending vibration of the piezoelectric vibrator to the terminal block with a silicon adhesive or the like so as to prevent the vibration as much as possible. Note that the ultrasonic sounding body has the same structure as the ultrasonic sensor, the ultrasonic sensor transmits and receives ultrasonic waves, and the ultrasonic sounding body only transmits ultrasonic waves.

超音波センサについては、残響特性のばらつきや経時変化を防止する研究がなされている。たとえば、特許文献1記載の超音波センサは、圧電振動子が樹脂成型された弾性体を介して突き出た環状接合部に接合されていることで、残響特性のばらつきや経時変化を防止している。   With respect to ultrasonic sensors, research has been conducted to prevent variations in reverberation characteristics and changes over time. For example, in the ultrasonic sensor described in Patent Document 1, the piezoelectric vibrator is joined to an annular joint protruding through a resin-molded elastic body, thereby preventing reverberation characteristics from varying and changes with time. .

特許文献1記載の超音波センサでは、端子台および環状接合部が合成樹脂で構成されている。圧電振動子が環状接合部と接触すると異音を発するおそれがあるため、圧電振動子が環状接合部と接触しないように厚みを持たせたシリコン接着剤で圧電振動子を環状接合部に接合している。圧電振動子をシリコン接着剤で浮かせて異音を防止しており、各圧電振動子で高さが異なる場合が生じうる。超音波センサは、単体で使用されるため、高さ、傾きがばらついても使用上に大きな問題はない。   In the ultrasonic sensor described in Patent Document 1, the terminal block and the annular joint are made of synthetic resin. If the piezoelectric vibrator comes into contact with the annular joint, an abnormal noise may be generated, so the piezoelectric vibrator is joined to the annular joint with a thick silicon adhesive so that the piezoelectric vibrator does not contact the annular joint. ing. The piezoelectric vibrator is floated with a silicon adhesive to prevent abnormal noise, and the height of each piezoelectric vibrator may be different. Since the ultrasonic sensor is used alone, there is no significant problem in use even if the height and inclination vary.

一方、パラメトリックスピーカは、このような超音波発音体を複数個並べて構成される。パラメトリックスピーカは、各々の超音波発音体が発した超音波が空気中で重なり合ってある音圧以上に達すると超音波から可聴音へ復調され、聞こえる現象を利用している。超音波が放射されたとき、超音波が重なり合った中心部のみが可聴音となるため、パラメトリックスピーカは、鋭い指向性を持ったスピーカとなる。たとえば特許文献2記載のパラメトリックスピーカでは、超音波発音体が基板に接着されており、複数の発信源を有するスピーカを構成している。   On the other hand, the parametric speaker is configured by arranging a plurality of such ultrasonic sounding bodies. The parametric speaker utilizes a phenomenon in which an ultrasonic wave generated by each ultrasonic sounding body is demodulated from an ultrasonic wave to an audible sound when it reaches or exceeds a sound pressure overlapping in the air. When the ultrasonic waves are radiated, only the central portion where the ultrasonic waves overlap is an audible sound, so that the parametric speaker is a speaker having a sharp directivity. For example, in a parametric speaker described in Patent Document 2, an ultrasonic sounding body is bonded to a substrate to constitute a speaker having a plurality of transmission sources.

特開2004−128813号公報JP 2004-128813 A 特開2011−234248号公報JP 2011-234248 A

しかし、上記のようなパラメトリックスピーカでは、超音波発音体が基板に固定されるため、その振動が制限されたり、振動が基板を伝わって干渉したりして、機能が十分に発揮されない。パラメトリックスピーカにおいて、上記の超音波センサと同様の固定方法を採用することもできるが、その場合には基板に対する各超音波発音体の高さが異なり、各超音波発音体により発された超音波の位相がずれて超音波同士が打ち消しあうおそれがある。また、各超音波発音体が基板に対して傾き、超音波を発する向きがばらつきやすくなり、その場合にはパラメトリックスピーカの指向性もばらつく。   However, in the parametric speaker as described above, since the ultrasonic sounding body is fixed to the substrate, the vibration is limited or the vibration is transmitted through the substrate and interferes with it, so that the function is not sufficiently exhibited. In the parametric speaker, the same fixing method as that of the ultrasonic sensor described above can be adopted. However, in this case, the height of each ultrasonic sounding body with respect to the substrate is different, and the ultrasonic wave generated by each ultrasonic sounding body is different. May cause the ultrasonic waves to cancel each other. In addition, each ultrasonic sounding body is inclined with respect to the substrate, and the direction in which the ultrasonic waves are emitted is likely to vary. In this case, the directivity of the parametric speaker varies.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、超音波の向きのばらつきや位相のずれを防止でき、かつ超音波発音体の振動を妨げないパラメトリックスピーカおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a parametric speaker that can prevent variations in the direction of ultrasonic waves and phase shifts, and that does not hinder vibration of an ultrasonic sounding body, and a method for manufacturing the same. For the purpose.

(1)上記の目的を達成するため、本発明のパラメトリックスピーカは、複数の発振源から超音波を放射するパラメトリックスピーカであって、配線パターンが設けられた平板状の基板と、ゴム材料で形成され、前記基板上に設けられた支持部材と、前記基板からの高さが均一になるように、前記支持部材により振動の節で支持された圧電振動子と、前記圧電振動子上に設けられ、超音波を発振する共振子と、を備えることを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the parametric speaker of the present invention is a parametric speaker that radiates ultrasonic waves from a plurality of oscillation sources, and is formed of a flat substrate provided with a wiring pattern and a rubber material. A support member provided on the substrate, a piezoelectric vibrator supported at a vibration node by the support member so that a height from the substrate is uniform, and provided on the piezoelectric vibrator. And a resonator that oscillates an ultrasonic wave.

このように、圧電振動子が基板からの高さが均一になるように支持されているため、超音波の向きのばらつきや位相のずれを防止できる。また、支持部材がゴム材料で形成され、圧電振動子の振動の節を支持しているため、圧電振動子の振動を妨げず、基板に振動が伝わるのを防止することもできる。その結果、パラメトリックスピーカの性能を向上できる。   Thus, since the piezoelectric vibrator is supported so that the height from the substrate is uniform, it is possible to prevent variations in the direction of ultrasonic waves and phase shifts. Further, since the support member is formed of a rubber material and supports the vibration node of the piezoelectric vibrator, it is possible to prevent the vibration from being transmitted to the substrate without disturbing the vibration of the piezoelectric vibrator. As a result, the performance of the parametric speaker can be improved.

(2)また、本発明のパラメトリックスピーカは、前記支持部材の厚さが、前記圧電振動子の変位量の最大値より大きいことを特徴としている。これにより、圧電振動子が基板に接触することがなくなり、異音が生じることがなくなる。   (2) Further, the parametric speaker of the present invention is characterized in that the thickness of the support member is larger than the maximum displacement amount of the piezoelectric vibrator. Thereby, the piezoelectric vibrator does not come into contact with the substrate, and no abnormal noise is generated.

(3)また、本発明のパラメトリックスピーカは、前記支持部材が、シリコンゴムで形成されていることを特徴としている。これにより、基板からの高さが均一になるように圧電振動子を支持しつつ、振動を妨げるのを防止し、振動が基板に伝わるのを防止できる。   (3) Moreover, the parametric speaker of the present invention is characterized in that the support member is formed of silicon rubber. Thus, while supporting the piezoelectric vibrator so that the height from the substrate is uniform, it is possible to prevent the vibration from being disturbed and to prevent the vibration from being transmitted to the substrate.

(4)また、本発明のパラメトリックスピーカは、前記支持部材が、円環状に形成されていることを特徴としている。これにより、支持部材を円環状に形成する製造工程および基板上への設置や接着の取り扱いが容易になる。   (4) Further, the parametric speaker of the present invention is characterized in that the support member is formed in an annular shape. As a result, the manufacturing process for forming the support member in an annular shape, the installation on the substrate, and the handling of adhesion are facilitated.

(5)また、本発明のパラメトリックスピーカは、前記支持部材が、前記基板上の3点以上に設けられた柱状体で構成されていることを特徴としている。これにより、振動を防止し、振動が基板に伝わるのを防止し、パラメトリックスピーカの機能を高めることができる。   (5) Moreover, the parametric speaker according to the present invention is characterized in that the support member is composed of columnar bodies provided at three or more points on the substrate. Thereby, it is possible to prevent vibration, prevent vibration from being transmitted to the substrate, and enhance the function of the parametric speaker.

(6)また、本発明のパラメトリックスピーカの製造方法は、複数の発振源から超音波を放射するパラメトリックスピーカの製造方法であって、ゴム材料で形成され、圧電振動子の振動の節を支持できる形状に形成された支持部材を用意する工程と、配線パターンが設けられた平板状の基板上に、前記支持部材を挟んで前記圧電振動子を有する超音波発音体を接着する工程と、を含み、前記接着工程では、前記基板上に接着された前記支持部材の上から前記圧電振動子を一旦押しつけた後に前記圧電振動子を前記支持部材に接着することを特徴としている。   (6) The method for manufacturing a parametric speaker according to the present invention is a method for manufacturing a parametric speaker that emits ultrasonic waves from a plurality of oscillation sources, and is formed of a rubber material and can support a vibration node of a piezoelectric vibrator. A step of preparing a support member formed in a shape, and a step of bonding an ultrasonic sounding body having the piezoelectric vibrator with the support member sandwiched between a flat substrate provided with a wiring pattern. In the bonding step, the piezoelectric vibrator is bonded to the support member after the piezoelectric vibrator is once pressed from above the support member bonded onto the substrate.

このように、一旦基板に圧電振動子を押しつけることで、基板からの圧電振動子の高さを均一にするため、超音波の向きのばらつきや位相のずれを防止できる。また、支持部材がゴム材料で形成され、圧電振動子の振動の節を支持しているため、圧電振動子の振動を妨げず、基板に振動が伝わるのを防止することもできる。その結果、優れた性能のパラメトリックスピーカを製造できる。   In this way, once the piezoelectric vibrator is pressed against the substrate, the height of the piezoelectric vibrator from the substrate is made uniform, so that it is possible to prevent variations in the direction of ultrasonic waves and phase shift. Further, since the support member is formed of a rubber material and supports the vibration node of the piezoelectric vibrator, it is possible to prevent the vibration from being transmitted to the substrate without disturbing the vibration of the piezoelectric vibrator. As a result, an excellent performance parametric speaker can be manufactured.

本発明によれば、圧電振動子が基板からの高さが均一になるように支持されているため、超音波の向きのばらつきや位相のずれを防止できる。また、支持部材がゴム材料で形成され、圧電振動子の振動の節を支持しているため、圧電振動子の振動を妨げず、基板に振動が伝わるのを防止することもできる。   According to the present invention, since the piezoelectric vibrator is supported so that the height from the substrate is uniform, it is possible to prevent variation in the direction of ultrasonic waves and phase shift. Further, since the support member is formed of a rubber material and supports the vibration node of the piezoelectric vibrator, it is possible to prevent the vibration from being transmitted to the substrate without disturbing the vibration of the piezoelectric vibrator.

本発明のパラメトリックスピーカを示す概略図である。It is the schematic which shows the parametric speaker of this invention. 超音波発音体および基板を示す平面図である。It is a top view which shows an ultrasonic sounding body and a board | substrate. 超音波発音体および基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an ultrasonic sounding body and a board | substrate. (a−1)〜(d−2)支持部材の例を示す平面図および断面図である。(A-1)-(d-2) It is the top view and sectional drawing which show the example of a supporting member. (a−1)〜(d−2)支持部材の例を示す平面図および側面図である。(A-1)-(d-2) It is the top view and side view which show the example of a supporting member.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components in the respective drawings, and duplicate descriptions are omitted.

(パラメトリックスピーカの構成)
図1は、パラメトリックスピーカ100を示す概略図である。図1に示すように、パラメトリックスピーカ100は、基板110上に複数の超音波発音体120が支持された構成を有している。電源130が、共振周波数に基づいて交流電流を圧電振動子124に印加し、超音波発音体120が駆動されると超音波が発振される。このようにして、パラメトリックスピーカ100は、複数の発振源から可聴音信号で変調された超音波を媒質中に放射し、媒質の非線形性により可聴音信号を復調する。
(Configuration of parametric speaker)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a parametric speaker 100. As shown in FIG. 1, the parametric speaker 100 has a configuration in which a plurality of ultrasonic sounding bodies 120 are supported on a substrate 110. When the power source 130 applies an alternating current to the piezoelectric vibrator 124 based on the resonance frequency and the ultrasonic sound generator 120 is driven, an ultrasonic wave is oscillated. In this way, the parametric speaker 100 radiates ultrasonic waves modulated with an audible sound signal from a plurality of oscillation sources into the medium, and demodulates the audible sound signal due to the nonlinearity of the medium.

図2、図3は、それぞれ超音波発音体120および基板110を示す平面図および断面図である。超音波発音体120は、支持部材121、圧電振動子124および共振子127で構成されている。   2 and 3 are a plan view and a sectional view showing the ultrasonic sounding body 120 and the substrate 110, respectively. The ultrasonic sounding body 120 includes a support member 121, a piezoelectric vibrator 124, and a resonator 127.

基板110は、樹脂により平板状に形成されており配線パターン113、114が設けられている。基板110には、複数の超音波発音体120が周期的に配置されている。配線パターン113、114は、リード線113a、114aを介して超音波発音体120の圧電振動子124の電極に接続されている。   The substrate 110 is formed of a resin in a flat plate shape, and wiring patterns 113 and 114 are provided. A plurality of ultrasonic sound generators 120 are periodically arranged on the substrate 110. The wiring patterns 113 and 114 are connected to the electrodes of the piezoelectric vibrator 124 of the ultrasonic sounding body 120 through lead wires 113a and 114a.

支持部材121は、ゴム材料で形成され、基板110上に設けられて超音波発音体120全体を支持している。支持部材121は、圧電振動子124を振動の節で支持している。支持部材121がゴム材料で形成され、圧電振動子124の振動の節を支持しているため、圧電振動子124の振動を妨げず、基板110に振動が伝わるのを防止することができる。ゴム材料には、たとえばシリコンゴムを用いることが好ましい。これにより、基板110からの高さが均一になるように十分な弾性で圧電振動子124を支持でき、変位可能な柔軟性を有していることから振動を妨げるのを防止し、振動が基板に伝わるのを防止できる。   The support member 121 is formed of a rubber material and is provided on the substrate 110 to support the entire ultrasonic sounding body 120. The support member 121 supports the piezoelectric vibrator 124 with a vibration node. Since the support member 121 is formed of a rubber material and supports the vibration node of the piezoelectric vibrator 124, the vibration of the piezoelectric vibrator 124 is not hindered and the vibration can be prevented from being transmitted to the substrate 110. For example, silicon rubber is preferably used as the rubber material. Accordingly, the piezoelectric vibrator 124 can be supported with sufficient elasticity so that the height from the substrate 110 becomes uniform, and since it has a displaceable flexibility, it is possible to prevent the vibration from being disturbed. Can be prevented from being transmitted to.

支持部材121は、所定の厚みを有し、基板110から支持位置までの高さが均一になるように圧電振動子124を支持している。一つの支持部材121について基板110への投影位置によらず基板110から支持位置までの高さが均一であり、支持部材121同士についても基板110から支持位置までの高さが均一である。これにより、超音波の向きのばらつきや位相のずれを防止できる。   The support member 121 has a predetermined thickness and supports the piezoelectric vibrator 124 so that the height from the substrate 110 to the support position is uniform. The height from the substrate 110 to the support position is uniform regardless of the projection position on the substrate 110 for one support member 121, and the height from the substrate 110 to the support position is also uniform for the support members 121. Thereby, the dispersion | variation in the direction of an ultrasonic wave and the shift | offset | difference of a phase can be prevented.

支持部材121の厚さは、圧電振動子124の変位量の最大値より大きいことが好ましい。これにより、圧電振動子124が変位時に基板110に接触することがなくなり、異音が生じることがなくなる。なお、支持部材121の各形状例の詳細については後述する。ただし、変位量以上でも厚すぎると圧電振動子124の屈曲振動に釣られて支持部材121も振動してしまいかねないため、1mm以下であることが好ましい。   The thickness of the support member 121 is preferably larger than the maximum displacement amount of the piezoelectric vibrator 124. Thereby, the piezoelectric vibrator 124 does not come into contact with the substrate 110 at the time of displacement, and no abnormal noise is generated. Details of each shape example of the support member 121 will be described later. However, if the displacement amount is too large, the support member 121 may be vibrated due to bending vibration of the piezoelectric vibrator 124, so that the thickness is preferably 1 mm or less.

圧電振動子124は、圧電素子125および金属板126により形成されている。圧電素子125は、圧電セラミックスと電極とで円板状に形成され、電圧の印加により伸縮する。金属板126は、圧電素子125より径の大きい円板状に形成され、圧電素子125の一方の主面に接着されており、圧電素子125の伸縮を拘束している。このような構成を有するため、圧電素子125に交流電流が印加されると圧電振動子125が屈曲振動する。共振子127は、圧電振動子124上に設けられ、超音波を発振する。   The piezoelectric vibrator 124 is formed by a piezoelectric element 125 and a metal plate 126. The piezoelectric element 125 is formed in a disk shape with piezoelectric ceramics and electrodes, and expands and contracts when a voltage is applied. The metal plate 126 is formed in a disc shape having a diameter larger than that of the piezoelectric element 125, and is bonded to one main surface of the piezoelectric element 125, thereby restricting expansion and contraction of the piezoelectric element 125. Due to such a configuration, when an alternating current is applied to the piezoelectric element 125, the piezoelectric vibrator 125 bends and vibrates. The resonator 127 is provided on the piezoelectric vibrator 124 and oscillates an ultrasonic wave.

(支持部材の形状)
図4(a−1)〜(d−2)は、支持部材121の例を示す平面図および断面図である。図4(a−1)〜(d−2)に示す例のように、支持部材121は、円環状に形成されていることが好ましい。これにより、支持部材121を円環状に形成する製造工程および基板上への設置や接着の取り扱いが容易になる。支持部材121は、圧電振動子124を押し当てられることで高さ一定でかつ、傾かないようにできる。また、支持部材121の圧電振動子124を支持する位置の厚みは均一にする。例えば、円周上に接着する場合、図に示すように支持部材121には、断面が四角、三角、かまぼこ型、台形の円環状のものを用いることができる。
(Shape of support member)
4A-1 to 4D-2 are a plan view and a cross-sectional view illustrating an example of the support member 121. FIG. As in the example shown in FIGS. 4A-1 to 4D-2, the support member 121 is preferably formed in an annular shape. As a result, the manufacturing process for forming the support member 121 in an annular shape, the installation on the substrate, and the handling of adhesion are facilitated. The support member 121 can be kept at a constant height and not tilted by pressing the piezoelectric vibrator 124. Further, the thickness of the support member 121 where the piezoelectric vibrator 124 is supported is made uniform. For example, when bonding on the circumference, as shown in the figure, the support member 121 may be a ring having a square, triangular, kamaboko or trapezoidal cross section.

圧電振動子124と支持部材121の接着は、上記のような円周上か3点以上の位置で行なう。図5(a−1)〜(d−2)は、支持部材121の例を示す平面図および側面図である。図5(a−1)〜(d−2)の例では、支持部材121は、基板110上の3点以上に設けられた柱状体で構成されている。これにより、振動を防止するとともに、振動が基板110に伝わるのを防止し、パラメトリックスピーカの機能を高めることができる。   Bonding of the piezoelectric vibrator 124 and the support member 121 is performed on the circumference as described above or at three or more positions. 5A-1 to 5D-2 are a plan view and a side view showing an example of the support member 121. FIG. In the example of FIGS. 5A-1 to 5D-2, the support member 121 is configured by columnar bodies provided at three or more points on the substrate 110. Thereby, while preventing a vibration, it can prevent that a vibration is transmitted to the board | substrate 110, and can improve the function of a parametric speaker.

支持部材121の厚みが均一で、圧電振動子124と円周上で接するならば断面の形は上記以外でも良い。また、柱状体の支持部材121を接着する場合、図5(a−1)〜(d−2)に示すように同じ柱状体を3つ以上用いることが好ましい。柱状体は、円柱状、先端がドーム形の円柱状、矩形柱上または円錐状に形成することができる。柱状体で接着する場合も厚みが均一であれば、このような形以外のものでも良い。   The shape of the cross section may be other than the above as long as the support member 121 has a uniform thickness and is in contact with the piezoelectric vibrator 124 on the circumference. When the columnar support members 121 are bonded, it is preferable to use three or more of the same columnar bodies as shown in FIGS. 5 (a-1) to (d-2). The columnar body can be formed in a columnar shape, a columnar shape having a dome shape at the tip, a rectangular column, or a conical shape. Even in the case of bonding with a columnar body, other shapes may be used as long as the thickness is uniform.

(パラメトリックスピーカの製造方法)
上記のように構成されるパラメトリックスピーカの製造方法を説明する。まず、ゴム材料で形成され、圧電振動子124の振動の節を支持できる形状に形成された支持部材121を用意する。配線パターンが設けられた平板状の基板110上に、支持部材121を挟んで圧電振動子124を有する超音波発音体120を接着する。接着工程では、基板110上に接着された支持部材121の上から圧電振動子124を一旦押しつける。その後、圧電振動子124を支持部材121に接着する。接着剤としてたとえばシリコン接着剤を用いるのが好適である。
(Manufacturing method of parametric speaker)
A method for manufacturing the parametric speaker configured as described above will be described. First, a support member 121 made of a rubber material and having a shape capable of supporting the vibration node of the piezoelectric vibrator 124 is prepared. An ultrasonic sounding body 120 having a piezoelectric vibrator 124 is bonded to a flat substrate 110 provided with a wiring pattern with a support member 121 interposed therebetween. In the bonding process, the piezoelectric vibrator 124 is temporarily pressed from above the support member 121 bonded onto the substrate 110. Thereafter, the piezoelectric vibrator 124 is bonded to the support member 121. For example, a silicon adhesive is preferably used as the adhesive.

圧電振動子124を一度押し当てることで、超音波発音体120の基板110からの高さは支持部材121の高さで揃い、かつ基板110表面と平行になる。なお、一度押し当てることで、圧電振動子124が、支持部材121の通常接触しない部分にまで接触するが、支持部材121がシリコンゴムなどのゴム材料になっているため、異音を防止できる。   By pressing the piezoelectric vibrator 124 once, the height of the ultrasonic sounding body 120 from the substrate 110 is equal to the height of the support member 121 and is parallel to the surface of the substrate 110. Note that, by pressing once, the piezoelectric vibrator 124 comes into contact with a portion of the support member 121 that does not normally contact, but since the support member 121 is made of a rubber material such as silicon rubber, abnormal noise can be prevented.

また、基板110には配線パターン113、114が施されており、上記方法で接着後、すべての超音波発音体120を基板110の配線パターン113、114とリード線113a、114aと接続することでパラメトリックスピーカ100を作製できる。なお、リード線113a、114aは、超音波発音体120側へは接着前から接続されているものとする。   In addition, wiring patterns 113 and 114 are provided on the substrate 110. After bonding by the above method, all the ultrasonic sounding bodies 120 are connected to the wiring patterns 113 and 114 and the lead wires 113a and 114a of the substrate 110. The parametric speaker 100 can be manufactured. Note that the lead wires 113a and 114a are connected to the ultrasonic sounding body 120 side before bonding.

100 パラメトリックスピーカ
110 基板
113、114 配線パターン
113a、114a リード線
120 超音波発音体
121 支持部材
124 圧電振動子
125 圧電素子
126 金属板
127 共振子
130 電源
100 Parametric speaker 110 Substrate 113, 114 Wiring pattern 113a, 114a Lead wire 120 Ultrasonic sounding body 121 Support member 124 Piezoelectric vibrator 125 Piezoelectric element 126 Metal plate 127 Resonator 130 Power supply

Claims (6)

複数の発振源から超音波を放射するパラメトリックスピーカであって、
配線パターンが設けられた平板状の基板と、
ゴム材料で形成され、前記基板上に設けられた支持部材と、
前記基板からの高さが均一になるように、前記支持部材により振動の節で支持された圧電振動子と、
前記圧電振動子上に設けられ、超音波を発振する共振子と、を備えることを特徴とするパラメトリックスピーカ。
A parametric speaker that emits ultrasonic waves from a plurality of oscillation sources,
A flat substrate provided with a wiring pattern;
A support member formed of a rubber material and provided on the substrate;
A piezoelectric vibrator supported at a vibration node by the support member so that the height from the substrate is uniform;
A parametric speaker comprising: a resonator provided on the piezoelectric vibrator and configured to oscillate ultrasonic waves.
前記支持部材の厚さは、前記圧電振動子の変位量の最大値より大きいことを特徴とする請求項1記載のパラメトリックスピーカ。   The parametric speaker according to claim 1, wherein a thickness of the support member is larger than a maximum displacement amount of the piezoelectric vibrator. 前記支持部材は、シリコンゴムで形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のパラメトリックスピーカ。   The parametric speaker according to claim 1, wherein the support member is made of silicon rubber. 前記支持部材は、円環状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3いずれかに記載のパラメトリックスピーカ。   The parametric speaker according to any one of claims 1 to 3, wherein the support member is formed in an annular shape. 前記支持部材は、前記基板上の3点以上に設けられた柱状体で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3いずれかに記載のパラメトリックスピーカ。   The parametric speaker according to any one of claims 1 to 3, wherein the support member is configured by columnar bodies provided at three or more points on the substrate. 複数の発振源から超音波を放射するパラメトリックスピーカの製造方法であって、
ゴム材料で形成され、圧電振動子の振動の節を支持できる形状に形成された支持部材を用意する工程と、
配線パターンが設けられた平板状の基板上に、前記支持部材を挟んで前記圧電振動子を有する超音波発音体を接着する工程と、を含み、
前記接着工程では、前記基板上に接着された前記支持部材の上から前記圧電振動子を一旦押しつけた後に前記圧電振動子を前記支持部材に接着することを特徴とするパラメトリックスピーカの製造方法。
A method of manufacturing a parametric speaker that emits ultrasonic waves from a plurality of oscillation sources,
A step of preparing a support member formed of a rubber material and having a shape capable of supporting a vibration node of the piezoelectric vibrator;
Adhering an ultrasonic sounding body having the piezoelectric vibrator across the support member on a flat substrate provided with a wiring pattern,
In the bonding step, the piezoelectric vibrator is bonded to the support member after once pressing the piezoelectric vibrator from the support member bonded to the substrate.
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