JP2014039093A - Acoustic generator, acoustic generating device, and electric device - Google Patents

Acoustic generator, acoustic generating device, and electric device Download PDF

Info

Publication number
JP2014039093A
JP2014039093A JP2012179046A JP2012179046A JP2014039093A JP 2014039093 A JP2014039093 A JP 2014039093A JP 2012179046 A JP2012179046 A JP 2012179046A JP 2012179046 A JP2012179046 A JP 2012179046A JP 2014039093 A JP2014039093 A JP 2014039093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame member
film
generator
sound
piezoelectric element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012179046A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5933392B2 (en
Inventor
Hiroshi Ninomiya
弘 二宮
Shuichi Fukuoka
修一 福岡
Noriyuki Kushima
徳幸 玖島
Takeshi Hirayama
武 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2012179046A priority Critical patent/JP5933392B2/en
Publication of JP2014039093A publication Critical patent/JP2014039093A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5933392B2 publication Critical patent/JP5933392B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the variation in sound pressure on frequency characteristic of sound pressure.SOLUTION: An acoustic generator includes: a film 3; a frame member 5a provided in a peripheral part of the film 3; a piezoelectric element 1 provided in the film 3 within the frame member 5; and a resin layer 20 filled within the frame member 5 so that the piezoelectric element 1 is embedded. The frame member 5a is formed so that L/W ratio of length L and width W of an area, which is formed inside the frame member 5a, is 1.4-2.33.

Description

本発明は、音響発生器、音響発生装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to a sound generator, a sound generator, and an electronic apparatus.

従来、圧電スピーカに代表される音響発生器は、圧電体を電気音響変換素子に用いた小型、低電流駆動の音響機器として知られており、例えば、モバイルコンピューティング機器等、小型の電子機器に組み込まれる音響発生装置として使用されている。   Conventionally, an acoustic generator typified by a piezoelectric speaker has been known as a small-sized, low-current driving acoustic device using a piezoelectric body as an electroacoustic transducer, for example, a small electronic device such as a mobile computing device. It is used as an integrated sound generator.

一般に、圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器は、金属製の振動板に銀薄膜等による電極が形成された圧電素子を貼り付けた構造となっている。圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器の発音機構は、圧電素子の両面に交流電圧を印加することで圧電素子に形状歪を発生させ、圧電素子の形状歪を金属製の振動板に伝えて振動させることにより音を発生させるというものである。   In general, an acoustic generator using a piezoelectric body as an electroacoustic transducer has a structure in which a piezoelectric element in which an electrode made of a silver thin film or the like is attached to a metal diaphragm. The sound generation mechanism of an acoustic generator using a piezoelectric body as an electroacoustic transducer generates a shape distortion in the piezoelectric element by applying an AC voltage to both sides of the piezoelectric element, and the shape distortion of the piezoelectric element is made of a metal diaphragm. The sound is generated by transmitting to and vibrating.

ところが、金属製の振動板に圧電素子を貼り付けた構造の音響発生器は、拡がり振動する圧電素子を面積の変化しない金属板で拘束することで面積屈曲振動を発生させるものであるので、音響変換効率が低く、しかも小型で共振周波数の低い音圧特性を持たせることは困難であった。   However, an acoustic generator having a structure in which a piezoelectric element is bonded to a metal diaphragm generates an area bending vibration by restraining a piezoelectric element that spreads and vibrates with a metal plate whose area does not change. It has been difficult to provide sound pressure characteristics with low conversion efficiency, small size, and low resonance frequency.

このような問題に対し、本出願人は、金属製の振動板の代わりに、樹脂フィルムを振動板として適用した音響発生機器を提案している(例えば、特許文献1を参照)。   In response to such a problem, the present applicant has proposed an acoustic generator in which a resin film is used as a diaphragm instead of a metal diaphragm (see, for example, Patent Document 1).

この音響発生器は、バイモルフ型の積層型圧電素子を、その厚み方向から一対の樹脂フィルムによって挟持し、さらに、この樹脂フィルムを、張力をかけた状態で枠部材に固定したものである。これにより、音響変換効率を向上させ、高い音圧の発生を可能とする。   In this acoustic generator, a bimorph-type laminated piezoelectric element is sandwiched between a pair of resin films in the thickness direction, and this resin film is fixed to a frame member in a tensioned state. Thereby, acoustic conversion efficiency is improved, and generation | occurrence | production of a high sound pressure is enabled.

特開2010−177867号公報JP 2010-177867 A

しかしながら、上記の音響発生器は、音圧の周波数特性において音圧のばらつきの改善が求められている。   However, the above-described acoustic generator is required to improve variation in sound pressure in the frequency characteristic of sound pressure.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることができる音響発生器、音響発生装置及び電子機器を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the sound generator, sound generator, and electronic device which can reduce the dispersion | variation in the sound pressure in the frequency characteristic of a sound pressure.

本発明の音響発生器は、フィルムと、該フィルムの外周部に設けられた枠部材と、該枠部材の枠内の前記フィルムに設けられた圧電素子と、該圧電素子を埋設するように前記枠部材の枠内に充填された樹脂層とを有し、前記枠部材の内側に形成される領域の長さおよび幅の比が1.4〜2.33となるように前記枠部材が形成される。   The acoustic generator of the present invention includes a film, a frame member provided on an outer peripheral portion of the film, a piezoelectric element provided on the film in a frame of the frame member, and the piezoelectric element embedded in the piezoelectric element. The frame member has a resin layer filled in the frame of the frame member, and the frame member is formed so that the ratio of the length and width of the region formed inside the frame member is 1.4 to 2.33 Is done.

本発明に係る音響発生器の一つの態様によれば、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることができるという効果を奏する。   According to one aspect of the sound generator according to the present invention, there is an effect that variation in sound pressure in the frequency characteristic of sound pressure can be reduced.

図1Aは、第1形態の音響発生器を示す平面図である。FIG. 1A is a plan view showing a sound generator of a first form. 図1Bは、第1形態の音響発生器を示す断面図である。FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a sound generator according to the first embodiment. 図2は、第2形態の音響発生器を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a second type of sound generator. 図3は、第3形態の音響発生器を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the sound generator. 図4は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure. 図5は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure. 図6は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 6 is a graph illustrating an example of frequency characteristics of sound pressure. 図7は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure. 図8は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure. 図9は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure. 図10は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 10 is a graph illustrating an example of frequency characteristics of sound pressure. 図11は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing an example of frequency characteristics of sound pressure.

以下に、本発明に係る音響発生器、音響発生装置及び電子機器の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態は本発明を限定するものではない。そして、実施形態として下記に例示する各形態は、音響発生器を構成する各部材の形状や寸法を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, embodiments of a sound generator, a sound generator, and an electronic device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the present invention. And each form illustrated below as embodiment can be suitably combined in the range which does not contradict the shape and dimension of each member which comprise an acoustic generator.

(1)第1形態
[音響発生器の構成]
まず、音響発生器の第1形態を図1A及び図1Bに基づいて説明する。図1Aは、第1形態の音響発生器を示す平面図であり、また、図1Bは、第1形態の音響発生器を示す断面図である。なお、図1Bには、図1Aに示すA−A線に沿った断面図が図示されている。また、図1Bでは、理解を容易にするために、積層型の圧電素子1の厚み方向(y方向)を拡大して示している。
(1) 1st form [structure of a sound generator]
First, the 1st form of an acoustic generator is demonstrated based on FIG. 1A and FIG. 1B. FIG. 1A is a plan view showing a sound generator of the first form, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing the sound generator of the first form. FIG. 1B shows a cross-sectional view along the line AA shown in FIG. 1A. Moreover, in FIG. 1B, in order to facilitate understanding, the thickness direction (y direction) of the multilayer piezoelectric element 1 is shown enlarged.

図1A及び図1Bに示す第1形態の音響発生器は、一対の枠状の枠部材5によって挟持された、支持板となるフィルム3の上面に、積層型の圧電素子1を含んで構成されている。すなわち、第1形態の音響発生器は、図1Bに示すように、張力がかけられた状態でフィルム3を第1および第2の枠部材5a、5bで挟持することによってフィルム3が第1および第2の枠部材5a、5bに固定されており、このフィルム3の上面に積層型の圧電素子1が配置されている。   1A and 1B includes a laminated piezoelectric element 1 on the upper surface of a film 3 that serves as a support plate and is sandwiched between a pair of frame-shaped frame members 5. ing. In other words, as shown in FIG. 1B, the sound generator of the first form is configured such that the film 3 is held in the first and second frame members 5a and 5b by holding the film 3 in a tensioned state. The laminated piezoelectric element 1 is disposed on the upper surface of the film 3 and is fixed to the second frame members 5a and 5b.

このうち、圧電素子1は、板状に形成されるとともに上下の主面が長方形状に形成される。かかる圧電素子1は、4層のセラミックスからなる圧電体層7と3層の内部電極層9とを交互に積層してなる積層体13と、この積層体13の上下両面に形成された表面電極層15a、15bと、積層体13の長手方向xの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極17、19とを含んでいる。   Among these, the piezoelectric element 1 is formed in a plate shape and the upper and lower main surfaces are formed in a rectangular shape. The piezoelectric element 1 includes a laminate 13 in which piezoelectric layers 7 made of four ceramic layers and three internal electrode layers 9 are alternately laminated, and surface electrodes formed on both upper and lower surfaces of the laminate 13. The layers 15a and 15b and a pair of external electrodes 17 and 19 provided at both ends in the longitudinal direction x of the laminate 13 are included.

外部電極17は、表面電極層15a、15bと、1層の内部電極層9bとに接続される。また、外部電極19は、2層の内部電極層9a、9cに接続される。圧電体層7は、図1Bに矢印で示すように分極されており、圧電体層7a、7bが縮む場合には圧電体層7c、7dが延びるように、あるいは圧電体層7a、7bが延びる場合には圧電体層7c、7dが縮むように、外部電極17、19に電圧が印加されるように構成されている。   The external electrode 17 is connected to the surface electrode layers 15a and 15b and one internal electrode layer 9b. The external electrode 19 is connected to the two internal electrode layers 9a and 9c. The piezoelectric layer 7 is polarized as shown by an arrow in FIG. 1B. When the piezoelectric layers 7a and 7b contract, the piezoelectric layers 7c and 7d extend, or the piezoelectric layers 7a and 7b extend. In this case, a voltage is applied to the external electrodes 17 and 19 so that the piezoelectric layers 7c and 7d contract.

外部電極19の上下端部は、積層体13の上下面まで延設されてそれぞれ折返外部電極19aが形成されており、これらの折返外部電極19aは、積層体13の表面に形成された表面電極層15a、15bに接触しないように、表面電極層15a、15bとの間で所定の距離を隔てて延設されている。   Upper and lower end portions of the external electrode 19 are extended to the upper and lower surfaces of the multilayer body 13 to form folded external electrodes 19a, respectively. These folded external electrodes 19a are surface electrodes formed on the surface of the multilayer body 13. A predetermined distance is extended between the surface electrode layers 15a and 15b so as not to contact the layers 15a and 15b.

上記の4層の圧電体層7と上記の3層の内部電極層9とは、積層された状態で同時に焼成されて構成されており、表面電極層15a、15bは、積層体13を作製した後、ペーストを塗布し焼き付けて形成されている。   The four piezoelectric layers 7 and the three internal electrode layers 9 are fired at the same time in a stacked state, and the surface electrode layers 15 a and 15 b are the stacked bodies 13. Thereafter, the paste is applied and baked.

また、圧電素子1は、フィルム3側の主面とフィルム3とが接着剤層21で接合されている。これら圧電素子1とフィルム3との間の接着剤層21の厚みは、20μm以下とされている。特には、接着剤層21の厚みは、10μm以外であることが望ましい。このように、接着剤層21の厚みが20μm以下である場合には、積層体13の振動をフィルム3に伝えやすくなる。   Further, in the piezoelectric element 1, the main surface on the film 3 side and the film 3 are joined by an adhesive layer 21. The thickness of the adhesive layer 21 between the piezoelectric element 1 and the film 3 is 20 μm or less. In particular, the thickness of the adhesive layer 21 is preferably other than 10 μm. Thus, when the thickness of the adhesive layer 21 is 20 μm or less, the vibration of the laminated body 13 is easily transmitted to the film 3.

接着剤層21を形成するための接着剤としては、エポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できる。接着剤に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や嫌気性硬化等のいずれの方法を用いても振動体を作製できる。   As the adhesive for forming the adhesive layer 21, known ones such as an epoxy resin, a silicon resin, and a polyester resin can be used. As a method for curing the resin used for the adhesive, the vibrating body can be produced by using any method such as thermosetting, photocuring or anaerobic curing.

さらに、第1形態の音響発生器は、圧電素子1を埋設するように、枠部材5aの内側に樹脂が充填されて樹脂層20が形成されている。なお、図1Aでは、理解を容易にするため、樹脂層の図示を省略した。   Furthermore, in the acoustic generator of the first form, the resin layer 20 is formed by filling the inside of the frame member 5a with the resin so that the piezoelectric element 1 is embedded. In FIG. 1A, the resin layer is not shown for easy understanding.

この樹脂層20は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、あるいはゴム等を採用できる。また、樹脂層20は、スプリアスを抑制する観点から、圧電素子1を完全に覆う状態で塗布されるのが好ましい。さらに、支持板となるフィルム3も圧電素子1と一体となって振動することから、圧電素子1で覆われないフィルム3の領域も同様に樹脂層20によって被覆されている。   For example, an epoxy resin, an acrylic resin, a silicon resin, rubber, or the like can be used for the resin layer 20. The resin layer 20 is preferably applied in a state of completely covering the piezoelectric element 1 from the viewpoint of suppressing spurious. Further, since the film 3 serving as a support plate also vibrates integrally with the piezoelectric element 1, the region of the film 3 that is not covered with the piezoelectric element 1 is similarly covered with the resin layer 20.

このように、第1形態の音響発生器では、圧電素子1を樹脂層20で埋設することによって、圧電素子1の共振現象に伴うピークディップに対し、適度なダンピング効果を誘発させることができる。かかるダンピング効果によって、共振現象を抑制するとともにピークディップを小さく抑制することができる。この結果、音圧の周波数依存性を小さくすることが可能になる。   As described above, in the acoustic generator of the first embodiment, by embedding the piezoelectric element 1 with the resin layer 20, it is possible to induce an appropriate damping effect against the peak dip associated with the resonance phenomenon of the piezoelectric element 1. Such a damping effect can suppress the resonance phenomenon and suppress the peak dip. As a result, the frequency dependence of the sound pressure can be reduced.

圧電体層7としては、ジルコン酸鉛(PZ)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、Bi層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電体材料等、既存の圧電セラミックスを用いることができる。圧電体層7の厚みは、低電圧駆動という観点から、10〜100μmとされている。   As the piezoelectric layer 7, existing piezoelectric ceramics such as lead-free piezoelectric materials such as lead zirconate (PZ), lead zirconate titanate (PZT), Bi layered compounds, and tungsten bronze structure compounds can be used. . The thickness of the piezoelectric layer 7 is set to 10 to 100 μm from the viewpoint of low voltage driving.

内部電極層9としては、銀とパラジウムからなる金属成分と圧電体層7を構成する材料成分を包含することが望ましい。内部電極層9に圧電体層7を構成するセラミック成分を含有させることによって、圧電体層7と内部電極層9との熱膨張差による応力を低減でき、積層不良のない圧電素子1を得ることができる。内部電極層9は、特に、銀とパラジウムからなる金属成分に限定されるものではなく、他の金属成分であってよく、また、セラミック成分として、圧電体層7を構成する材料成分に限定されるものではなく、他のセラミック成分であってもよい。   The internal electrode layer 9 desirably includes a metal component composed of silver and palladium and a material component constituting the piezoelectric layer 7. By including the ceramic component constituting the piezoelectric layer 7 in the internal electrode layer 9, the stress due to the difference in thermal expansion between the piezoelectric layer 7 and the internal electrode layer 9 can be reduced, and the piezoelectric element 1 without stacking failure can be obtained. Can do. The internal electrode layer 9 is not particularly limited to a metal component composed of silver and palladium, but may be another metal component, and is limited to a material component constituting the piezoelectric layer 7 as a ceramic component. It may be other ceramic components.

表面電極層15a、15bと外部電極17、19は、銀からなる金属成分にガラス成分を含有することが望ましい。このようにガラス成分を含有させることによって、圧電体層7や内部電極層9と、表面電極層15または外部電極17、19との間に強固な密着力を得ることができる。   The surface electrode layers 15a and 15b and the external electrodes 17 and 19 preferably contain a glass component in a metal component made of silver. By containing the glass component in this way, a strong adhesion can be obtained between the piezoelectric layer 7 and the internal electrode layer 9 and the surface electrode layer 15 or the external electrodes 17 and 19.

枠部材5は、図1Bに示すように、矩形状をなしており、2枚の矩形枠状の枠部材5a、5bを貼り合わせて構成されており、枠部材5a、5b間にはフィルム3の外周部が挟み込まれ、張力を印加した状態で固定されている。枠部材5a、5bは、例えば、厚み100〜1000μmのステンレス製とされている。なお、枠部材5a、5bの材質は、ステンレス製に限らず、樹脂層20よりも変形し難いものであればよく、例えば、硬質樹脂、プラスチック、エンジニアリングプラスチック、セラミックス等を用いることができ、本形態では、枠部材5a、5bの材質、厚み等は特に限定されるものでない。更に枠形状も矩形状に限定されるものではなく、内周部または外周部の一部を湾曲又は角型としてもよい。   As shown in FIG. 1B, the frame member 5 has a rectangular shape, and is formed by bonding two rectangular frame-shaped frame members 5a and 5b, and the film 3 is interposed between the frame members 5a and 5b. Are fixed in a state where a tension is applied. The frame members 5a and 5b are made of stainless steel having a thickness of 100 to 1000 μm, for example. The material of the frame members 5a and 5b is not limited to stainless steel and may be any material that is more difficult to deform than the resin layer 20. For example, hard resin, plastic, engineering plastic, ceramics, etc. can be used. In the form, the material and thickness of the frame members 5a and 5b are not particularly limited. Further, the frame shape is not limited to the rectangular shape, and a part of the inner peripheral portion or the outer peripheral portion may be curved or square.

フィルム3は、枠部材5a、5b間にフィルム3の外周部を挟み込むことによってフィルム3が面方向に張力をかけられた状態で、枠部材5a、5bに固定され、フィルム3が振動板の役割を果たしている。フィルム3の厚みは、例えば、10〜200μmとされ、フィルム3は、例えば、ポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、テン等の樹脂、あるいはパルプや繊維等からなる紙から構成されている。これらの材料を用いることでピークディップを抑えることができる。   The film 3 is fixed to the frame members 5a and 5b in a state where the film 3 is tensioned in the surface direction by sandwiching the outer peripheral portion of the film 3 between the frame members 5a and 5b, and the film 3 serves as a diaphragm. Plays. The thickness of the film 3 is, for example, 10 to 200 μm, and the film 3 is made of, for example, a resin such as polyethylene, polyimide, polypropylene, polystyrene, or tenn, or paper made of pulp, fiber, or the like. The peak dip can be suppressed by using these materials.

[L/W比]
続いて、本実施形態の第1形態の音響発生器が有する枠部材5aの内側に形成される領域の長さLおよび幅Wの比について説明する。なお、本形態では、枠部材5aを積層方向から見たときの内周部の形状の一例として長方形を例示するが、内周部の形状を長方形以外の多角形としたり、内周部の一部を曲線としたりすることもできる。
[L / W ratio]
Next, the ratio between the length L and the width W of the region formed inside the frame member 5a included in the sound generator according to the first embodiment of the present embodiment will be described. In the present embodiment, a rectangle is illustrated as an example of the shape of the inner peripheral portion when the frame member 5a is viewed from the stacking direction. The part can be curved.

ここで、第1形態の音響発生器では、図1Aに示すように、枠部材5aの内側に形成される長方形状の領域の長さLおよび幅Wの比が1.4〜2.33となるように枠部材5aの内周部が形成される。以下では、枠部材5aの内周部に形成される領域の長さLを幅Wで除することによって得られた比のことを「L/W比」と記載する場合がある。   Here, in the acoustic generator of the first embodiment, as shown in FIG. 1A, the ratio of the length L and the width W of the rectangular region formed inside the frame member 5a is 1.4 to 2.33. Thus, the inner peripheral portion of the frame member 5a is formed. Hereinafter, the ratio obtained by dividing the length L of the region formed in the inner peripheral portion of the frame member 5a by the width W may be referred to as “L / W ratio”.

このように、L/W比を1.4〜2.33とした場合には、L/W比を1.4よりも小さくする場合やL/W比を2.33よりも大きくする場合よりも、圧電素子1の共振現象に伴うピークディップに対し、大きなダンピング効果を誘発させることができる。詳細は図4〜図9を用いて後述するが、特に、L/W比を1.8前後の値とした場合には、より顕著なダンピング効果を得ることができる。かかるダンピング効果によって、第1形態の音響発生器では、共振現象を抑制するとともにピークディップを小さく抑制することができる。   As described above, when the L / W ratio is 1.4 to 2.33, the L / W ratio is smaller than 1.4 or the L / W ratio is larger than 2.33. However, a large damping effect can be induced with respect to the peak dip associated with the resonance phenomenon of the piezoelectric element 1. Details will be described later with reference to FIGS. 4 to 9. In particular, when the L / W ratio is set to a value of about 1.8, a more remarkable damping effect can be obtained. With this damping effect, the acoustic generator of the first embodiment can suppress the resonance phenomenon and suppress the peak dip to a small value.

したがって、第1形態の音響発生器によれば、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることができる。   Therefore, according to the sound generator of the first form, it is possible to reduce the variation of the sound pressure in the frequency characteristic of the sound pressure.

[製法]
本発明の音響発生器の製法について説明する。
[Production method]
A method for producing the acoustic generator of the present invention will be described.

最初に、バイモルフ型の圧電素子1を準備する。かかる圧電素子1は、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑材、溶剤を混練し、スラリーを作製する。圧電材料としては、鉛系、非鉛系のうちいずれでも使用することができる。   First, the bimorph type piezoelectric element 1 is prepared. In the piezoelectric element 1, a binder, a dispersant, a plasticizer, and a solvent are kneaded with a piezoelectric material powder to produce a slurry. As the piezoelectric material, any of lead-based and non-lead-based materials can be used.

次に、上記のスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを得ることができ、このグリーンシートに内部電極ペーストを印刷して内部電極パターンを形成し、この電極パターンが形成されたグリーンシートを3枚積層し、最上層にはグリーンシートのみ積層して、積層成形体を作製する。   Next, the slurry can be formed into a sheet shape to obtain a green sheet, and an internal electrode paste is printed on the green sheet to form an internal electrode pattern, and the green sheet on which the electrode pattern is formed 3 Laminated sheets are laminated, and only a green sheet is laminated on the uppermost layer to produce a laminated molded body.

次に、上記の積層成形体を脱脂、焼成し、所定寸法にカットすることによって積層体13を得ることができる。積層体13は、必要に応じて外周部を加工し、積層体13の圧電体層7の積層方向の主面に表面電極層15a、15bのペーストを印刷し、引き続き、積層体13の長手方向xの両端面に外部電極17、19を印刷し、所定の温度で電極の焼付けを行うことによって図1A及び図1Bに示すバイモルフ型の圧電素子1を得ることができる。   Next, the laminated body 13 can be obtained by degreasing and firing the laminated molded body and cutting it to a predetermined size. The laminated body 13 processes the outer peripheral part as necessary, prints the paste of the surface electrode layers 15a and 15b on the main surface in the lamination direction of the piezoelectric layer 7 of the laminated body 13, and then continues in the longitudinal direction of the laminated body 13 The bimorph piezoelectric element 1 shown in FIGS. 1A and 1B can be obtained by printing the external electrodes 17 and 19 on both end faces of x and baking the electrodes at a predetermined temperature.

次に、バイモルフ型の圧電素子1に圧電性を付与するために、表面電極層15a、15b又は外部電極17、19を通じて直流電圧を印加して、バイモルフ型の圧電素子1の圧電体層7の分極を行う。かかる分極は、図1Bに矢印で示す方向となるように、DC電圧を印加して行う。   Next, in order to impart piezoelectricity to the bimorph type piezoelectric element 1, a DC voltage is applied through the surface electrode layers 15 a and 15 b or the external electrodes 17 and 19, so that the piezoelectric layer 7 of the bimorph type piezoelectric element 1 Perform polarization. Such polarization is performed by applying a DC voltage so as to be in the direction indicated by the arrow in FIG. 1B.

次に、支持体となるフィルム3を準備し、このフィルム3の外周部を枠部材5a、5b間に挟み、フィルム3に張力をかけた状態で固定する。この後、フィルム3に接着剤を塗布して、そのフィルム3上にバイモルフ型の圧電素子1の表面電極15a側を押し当て、この後、接着剤を熱や紫外線を照射することによって硬化させる。そして、樹脂を枠部材5aの内側に流し込み、バイモルフ型の圧電素子1を完全に埋設させ、樹脂層20を硬化させることによって第1形態の音響発生器を得ることができる。   Next, the film 3 which becomes a support is prepared, the outer peripheral portion of the film 3 is sandwiched between the frame members 5a and 5b, and the film 3 is fixed in a tensioned state. Thereafter, an adhesive is applied to the film 3, the surface electrode 15a side of the bimorph type piezoelectric element 1 is pressed onto the film 3, and then the adhesive is cured by irradiation with heat or ultraviolet rays. Then, the acoustic generator of the first form can be obtained by pouring resin inside the frame member 5a, completely embedding the bimorph type piezoelectric element 1, and curing the resin layer 20.

以上のように構成された音響発生器は、枠部材5aの内側に形成される領域の長さLおよび幅Wの比が1.4〜2.33となるように枠部材5aの内周部が形成される。このため、L/W比が1.4よりも小さい音響発生器やL/W比が2.33よりも大きい音響発生器よりも、圧電素子1の共振現象に伴うピークディップに対し、大きなダンピング効果を誘発させることができる。かかるダンピング効果によって、共振現象を抑制するとともにピークディップを小さく抑制できる結果、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることができる。   The acoustic generator configured as described above has an inner peripheral portion of the frame member 5a so that the ratio of the length L and the width W of the region formed inside the frame member 5a is 1.4 to 2.33. Is formed. For this reason, the damping is larger with respect to the peak dip associated with the resonance phenomenon of the piezoelectric element 1 than the acoustic generator having an L / W ratio smaller than 1.4 or the acoustic generator having an L / W ratio larger than 2.33. Can induce effects. As a result of suppressing the resonance phenomenon and reducing the peak dip to a small extent by such a damping effect, it is possible to reduce variations in sound pressure in the frequency characteristics of sound pressure.

(2)第2形態
続いて、本実施形態の第2形態の音響発生器について説明する。図2は、第2形態の音響発生器を示す平面図である。図2に示す第2形態の音響発生器は、図1Aに示した第1形態の音響発生器に比べて、枠部材5aの内周部に形成されるフィルム3との境界線のうち長さ方向の境界線が所定の曲率の曲線で形成される点が異なる。例えば、図2に示すように、枠部材5aの内側に凹状に湾曲する形状の曲線で形成される。
(2) Second form Next, a second form of the sound generator of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a plan view showing a second type of sound generator. The acoustic generator of the second form shown in FIG. 2 is the length of the boundary line with the film 3 formed on the inner periphery of the frame member 5a, as compared with the acoustic generator of the first form shown in FIG. 1A. The difference is that the direction boundary is formed by a curve of a predetermined curvature. For example, as shown in FIG. 2, it is formed of a curved line that is concavely curved inside the frame member 5a.

ここで、長さ方向の境界線を曲線として形成するのは、枠部材5aの内周部を矩形とする場合に比べて非対称性を大きくできるからである。つまり、図2の形状によれば、共振周波数の縮退を抑制して分散することで、共振ピークの高さを抑え、幅を広げることが可能となる。このように非対称性を大きくすることによって、L/W比だけを1.4〜2.33の最適範囲とする場合よりも、共振現象を抑制できるとともに、ピークディップをより小さく抑制できる。このため、第2形態の音響発生器によれば、音圧の周波数特性における音圧のばらつきをより効果的に低減させることができる。   Here, the reason why the boundary line in the length direction is formed as a curve is that asymmetry can be increased as compared with the case where the inner peripheral portion of the frame member 5a is rectangular. That is, according to the shape of FIG. 2, by suppressing the degeneration of the resonance frequency and dispersing, the height of the resonance peak can be suppressed and the width can be widened. By increasing the asymmetry in this way, the resonance phenomenon can be suppressed and the peak dip can be suppressed smaller than in the case where only the L / W ratio is in the optimum range of 1.4 to 2.33. For this reason, according to the sound generator of the 2nd form, variation of sound pressure in the frequency characteristic of sound pressure can be reduced more effectively.

さらに、長さ方向の境界線は、図2に示すように、枠部材5aの角部から中央部に近づくほど当該枠部材5aの内縁と外縁の距離が近づくように曲線が形成される。このように、枠部材5aの内周部の長さ方向の境界線を外周部側へ反る曲線とするのは、圧電素子1と一体となって振動するフィルム3の面積が変化したとしても、フィルム3の屈曲撓み振動によって音圧が得られる周波数領域の幅、いわゆる再生周波数帯域を、枠部材5aの内周部が矩形である場合と同等の帯域幅に維持するためである。   Furthermore, as shown in FIG. 2, the boundary line in the length direction is curved so that the distance between the inner edge and the outer edge of the frame member 5a becomes closer as the distance from the corner to the center of the frame member 5a becomes closer. In this way, the boundary line in the length direction of the inner peripheral portion of the frame member 5a is curved to the outer peripheral portion side even if the area of the film 3 that vibrates integrally with the piezoelectric element 1 changes. This is because the width of the frequency region in which the sound pressure is obtained by the bending and bending vibration of the film 3, that is, the so-called reproduction frequency band, is maintained at the same bandwidth as when the inner peripheral portion of the frame member 5a is rectangular.

なお、L/W比は、上記の第1形態と同様に、1.4〜2.33が採用される。ここで言う長さLおよび幅Wは、長さ方向の距離または幅方向の距離のうち最長の距離を表すものとする。図2の例で言えば、長さLの値として幅方向の線分間の距離が用いられるとともに、幅Wの値として曲線の中央部間の距離が用いられる。   The L / W ratio is 1.4 to 2.33 as in the first embodiment. Here, the length L and the width W represent the longest distance of the distance in the length direction or the distance in the width direction. In the example of FIG. 2, the distance between the line segments in the width direction is used as the value of the length L, and the distance between the central portions of the curve is used as the value of the width W.

(3)第3形態
続いて、本実施形態の第3形態の音響発生器について説明する。図3は、第3形態の音響発生器を示す平面図である。図3に示す第3形態の音響発生器は、図1Aに示した第1形態の音響発生器に比べて、樹脂層20の表面の所定位置にフィルム3を押圧することによってフィルム3に負荷をかける負荷部材30がさらに接着される点が異なる。なお、L/W比は、上記の第1形態と同様に、1.4〜2.33が採用される。
(3) 3rd form Then, the acoustic generator of the 3rd form of this embodiment is demonstrated. FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the sound generator. Compared with the acoustic generator of the first embodiment shown in FIG. 1A, the acoustic generator of the third embodiment shown in FIG. 3 applies a load to the film 3 by pressing the film 3 to a predetermined position on the surface of the resin layer 20. The difference is that the load member 30 to be applied is further bonded. The L / W ratio is 1.4 to 2.33 as in the first embodiment.

かかる負荷部材30は、柔らかく変形しやすい物性を持つことが望ましく、例えば、ウレタンゴム等のゴム材料を採用することができる。特に、ウレタンフォーム等の多孔質なゴム材料を好適に用いることができる。   The load member 30 desirably has a physical property that is soft and easily deformed. For example, a rubber material such as urethane rubber can be employed. In particular, a porous rubber material such as urethane foam can be suitably used.

ここで、負荷部材30は、樹脂層20の表面のうち、圧電素子1と一体となって振動するフィルム3及び樹脂層20を含む振動体が起こす共振現象によって振幅が最大となる位置に取り付けられるのが好ましい。例えば、フィルム3の中央部は、振動体の振動によって所定の音圧が得られる周波数領域に含まれる複数の周波数帯で振幅が最大になるので、フィルム3の中央部を含む領域に負荷部材30a、30bが取り付けられる。   Here, the load member 30 is attached to a position on the surface of the resin layer 20 where the amplitude is maximized by a resonance phenomenon caused by the vibrating body including the film 3 and the resin layer 20 that vibrate integrally with the piezoelectric element 1. Is preferred. For example, the central portion of the film 3 has the maximum amplitude in a plurality of frequency bands included in a frequency region where a predetermined sound pressure can be obtained by vibration of the vibrating body. 30b are attached.

このように、フィルム3の中央部を含む位置に負荷部材30a、30bを取り付けることによって、L/W比だけを1.4〜2.33の最適範囲とする場合よりも、第3の音響発生器の再生周波数帯域に含まれる複数の周波数帯において振幅の急激な変化を低減し、各周波数帯における振幅を平坦化させることができる。このため、第3形態の音響発生器によれば、音圧の周波数特性における音圧のばらつきをより効果的に低減させることができる。なお、ここでは、第3の音響発生器の再生周波数帯域に含まれる複数の周波数帯で振幅が最大となる位置に負荷部材30を設ける場合を例示したが、少なくとも1つの周波数帯において振幅が最大となる位置に負荷部材30を取り付けることによって当該周波数帯の振幅を平坦化させることもできる。   In this way, by attaching the load members 30a and 30b to the position including the central portion of the film 3, the third sound generation is caused as compared with the case where only the L / W ratio is in the optimum range of 1.4 to 2.33. A sudden change in amplitude can be reduced in a plurality of frequency bands included in the reproduction frequency band of the device, and the amplitude in each frequency band can be flattened. For this reason, according to the sound generator of the 3rd form, variation of sound pressure in the frequency characteristic of sound pressure can be reduced more effectively. Here, the case where the load member 30 is provided at a position where the amplitude is maximum in a plurality of frequency bands included in the reproduction frequency band of the third sound generator is illustrated, but the amplitude is maximum in at least one frequency band. By attaching the load member 30 at a position to be, the amplitude of the frequency band can be flattened.

さらに、負荷部材30a、30bは、圧電素子1と一体となって振動する振動体、すなわちフィルム3及び樹脂層20よりも柔らかくて変形しやすい材料によって形成されている。ここで言う「柔らかくて変形しやすい」とは、フィルム3及び樹脂層20よりも弾性や剛性が小さく、外力によって変形しやすいことを指す。このように、負荷部材30a、30bを振動体よりも柔らかくて変形しやすい材料で形成することによって負荷部材30が取り付けられている部分において圧電素子1、フィルム3や樹脂層20などを含む振動体の変形が阻害されるのを低減し、振動体を滑らかに変形させることができる。これによって、振動体の振動によって発生する音の歪みを低減できる。   Furthermore, the load members 30 a and 30 b are formed of a vibrating body that vibrates integrally with the piezoelectric element 1, that is, a material that is softer and more easily deformed than the film 3 and the resin layer 20. Here, “soft and easily deformed” means that the film 3 and the resin layer 20 are less elastic and rigid and easily deformed by an external force. As described above, the load member 30a, 30b is made of a material that is softer than the vibrator and easily deformed, and thus the vibrator including the piezoelectric element 1, the film 3, the resin layer 20, and the like in the portion to which the load member 30 is attached. It is possible to reduce the hindrance to the deformation and to smoothly deform the vibrating body. Thereby, the distortion of the sound generated by the vibration of the vibrating body can be reduced.

(4)第4形態
さて、これまで実施形態の各形態について説明したが、本発明は上述した形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の形態を説明する。
(4) Fourth Embodiment The embodiments of the present invention have been described so far, but the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, other embodiments included in the present invention will be described below.

[適用範囲]
例えば、上記の第1形態では、バイモルフ型の圧電素子を例示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、圧電素子がバイモルフ型である場合に限定されず、ユニモルフ型であっても上記の第1形態と同様のL/W比を採用することによって同様の効果を得ることができる。
[Scope of application]
For example, in the first embodiment, the bimorph type piezoelectric element is exemplified, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention is not limited to the case where the piezoelectric element is a bimorph type, and even if it is a unimorph type, the same effect can be obtained by employing the same L / W ratio as in the first embodiment. .

[スピーカ装置]
例えば、上記の第1形態から第3形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器を収納する筐体、いわゆる共鳴ボックスへ収納することによって音響発生装置、いわゆる「スピーカ装置」として構成することもできる。例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等に用いられる大型のスピーカ装置として構成することもできれば、スマートフォン、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistants)などのモバイル端末に搭載される中型または小型のスピーカ装置として構成することもできる。なお、スピーカ装置は、上記の用途に限定されず、掃除機、洗濯機や冷蔵庫などの任意の電子機器に搭載するスピーカ装置として構成することができる。
[Speaker device]
For example, the sound generator described in the first to third embodiments is configured as a sound generator, a so-called “speaker device”, by being housed in a housing that houses the sound generator, a so-called resonance box. You can also. For example, if it can be configured as a large-sized speaker device used for televisions, personal computers, etc., it can be a medium-sized or small-sized device mounted on mobile terminals such as smartphones, mobile phones, PHS (Personal Handyphone System), and PDA (Personal Digital Assistants). It can also be configured as a speaker device. In addition, a speaker apparatus is not limited to said use, It can comprise as a speaker apparatus mounted in arbitrary electronic devices, such as a vacuum cleaner, a washing machine, and a refrigerator.

[電子機器]
また、上記の第1形態から第3形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および音響発生器を収容する筐体とを少なくとも有しており、音響発生器から音響を発生させる機能を有する電子機器として構成することもできる。かかる電子機器の一例としては、テレビやパーソナルコンピュータを始め、各種のモバイル端末などが挙げられる。
[Electronics]
The acoustic generator described in the first to third embodiments includes at least an electronic circuit connected to the acoustic generator and a housing that houses the electronic circuit and the acoustic generator. The electronic device can also be configured as an electronic device having a function of generating sound from the sound generator. Examples of such electronic devices include televisions and personal computers, and various mobile terminals.

さて、本実施例では、L/W比の最適範囲が1.4〜2.33であることを明らかにするために、各種のL/W比を採用した場合における音圧の周波数特性について説明する。図4〜図9は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。これら図4〜図9には、いずれも図3に示した負荷部材30付きの音響発生器に関する音圧の周波数特性のグラフが示されている。   In this embodiment, in order to clarify that the optimum range of the L / W ratio is 1.4 to 2.33, the frequency characteristics of sound pressure when various L / W ratios are employed will be described. To do. 4 to 9 are graphs showing examples of frequency characteristics of sound pressure. 4 to 9 show graphs of frequency characteristics of sound pressure related to the sound generator with the load member 30 shown in FIG.

図4のグラフは、L/W比が「1.33」である音響発生器のものを指し、図5のグラフは、L/W比が「1.4」である音響発生器のものを指し、図6のグラフは、L/W比が「1.83」である音響発生器のものを指し、図7のグラフは、L/W比が「2.00」である音響発生器のものを指し、図8のグラフは、L/W比が「2.33」である音響発生器のものを指し、さらに、図9のグラフは、L/W比が「2.5」である音響発生器のものを指す。なお、図4〜図9に示すグラフの横軸は、周波数[kHz]を指し、グラフの縦軸は、音圧[dB]を指す。   The graph of FIG. 4 indicates that of an acoustic generator with an L / W ratio of “1.33”, and the graph of FIG. 5 indicates that of an acoustic generator with an L / W ratio of “1.4”. The graph of FIG. 6 indicates that of an acoustic generator having an L / W ratio of “1.83”, and the graph of FIG. 7 illustrates an acoustic generator having an L / W ratio of “2.00”. The graph of FIG. 8 indicates that of an acoustic generator having an L / W ratio of “2.33”, and the graph of FIG. 9 has an L / W ratio of “2.5”. It refers to the sound generator. 4 to 9, the horizontal axis indicates the frequency [kHz], and the vertical axis of the graph indicates the sound pressure [dB].

上記の図4〜図9に示す6つのグラフのうち音響発生器のL/W比が1.4〜2.33の最適範囲にない図4及び図9のグラフは、音響発生器のL/W比が1.4〜2.33の最適範囲に含まれる図5〜図8のグラフに比べて音圧のばらつきが大きい。   Of the six graphs shown in FIGS. 4 to 9, the L / W ratio of the sound generator is not in the optimum range of 1.4 to 2.33. The graphs of FIGS. The variation in sound pressure is larger than that in the graphs of FIGS. 5 to 8 included in the optimum range of the W ratio of 1.4 to 2.33.

これを具体的に説明すると、図4に示すように、音響発生器のL/W比が1.33である場合には、最大で30.6dBに達するピークディップが発生する。図4に示す例で言えば、1kHz手前の周波数帯41及び2kHz〜4kHzの周波数帯42において25dBを超えるピークディップが発生していることがわかる。さらに、図4に示す例で言えば、7kHz〜10kHzの周波数帯43では、音圧が80dB付近まで低下している。また、図9に示すように、音響発生器のL/W比が2.5である場合には、最大で31.2dBに達するピークディップが発生する。図9に示す例で言えば、1kHz手前の周波数帯91及び2kHz〜4kHzの周波数帯92において30dB程度のピークディップが発生していることがわかる。これら図4及び図9に示すように、音響発生器のL/W比が1.4〜2.33の最適範囲にない場合には、25dBを超えるピークディップが複数の周波数帯で発生するとともに、共振現象による共振周波数がピーキーになって周波数特性の平坦性も悪化している。   More specifically, as shown in FIG. 4, when the L / W ratio of the sound generator is 1.33, a peak dip reaching 30.6 dB at the maximum occurs. In the example shown in FIG. 4, it can be seen that a peak dip exceeding 25 dB occurs in the frequency band 41 before 1 kHz and the frequency band 42 of 2 kHz to 4 kHz. Furthermore, in the example shown in FIG. 4, in the frequency band 43 of 7 kHz to 10 kHz, the sound pressure is reduced to about 80 dB. Further, as shown in FIG. 9, when the L / W ratio of the sound generator is 2.5, a peak dip reaching 31.2 dB at maximum occurs. In the example shown in FIG. 9, it can be seen that a peak dip of about 30 dB occurs in the frequency band 91 before 1 kHz and the frequency band 92 of 2 kHz to 4 kHz. As shown in FIGS. 4 and 9, when the L / W ratio of the sound generator is not in the optimum range of 1.4 to 2.33, peak dip exceeding 25 dB occurs in a plurality of frequency bands. The resonance frequency due to the resonance phenomenon becomes peaky and the flatness of the frequency characteristics is also deteriorated.

一方、図5に示すように、音響発生器のL/W比が1.4である場合には、最大でも16dBまでのピークディップしか発生していない。図5に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、1kHz手前の周波数帯51及び2kHz〜4kHzの周波数帯52におけるピークディップが15dB程度まで改善されていることがわかる。さらに、図5に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、7kHz〜10kHzの周波数帯53においても、95dB前後の音圧が得られていることがわかる。また、図7に示すように、音響発生器のL/W比が2.00である場合にも、最大でも17.6dBまでのピークディップしか発生していない。図7に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、1kHz手前の周波数帯71及び2kHz〜4kHzの周波数帯72におけるピークディップが15dB程度まで改善されていることがわかる。さらに、図7に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、7kHz〜10kHzの周波数帯73においても、95dB前後の音圧が得られていることがわかる。さらに、図8に示すように、音響発生器のL/W比が2.33である場合にも、最大でも20.2dBまでのピークディップしか発生していない。図8に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、1kHz手前の周波数帯81及び2kHz〜4kHzの周波数帯82におけるピークディップが20dB程度まで改善されていることがわかる。さらに、図8に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、7kHz〜10kHzの周波数帯83においても、95dB前後の音圧が得られていることがわかる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the L / W ratio of the acoustic generator is 1.4, only a peak dip of up to 16 dB occurs. In the example shown in FIG. 5, it can be seen that the peak dip in the frequency band 51 before 1 kHz and the frequency band 52 of 2 kHz to 4 kHz is improved to about 15 dB compared to the examples shown in FIGS. 4 and 9. Further, in the example shown in FIG. 5, it can be seen that a sound pressure of about 95 dB is obtained in the frequency band 53 of 7 kHz to 10 kHz as compared with the examples shown in FIGS. 4 and 9. Further, as shown in FIG. 7, even when the L / W ratio of the sound generator is 2.00, only a peak dip of up to 17.6 dB occurs. In the example shown in FIG. 7, it can be seen that the peak dip in the frequency band 71 before 1 kHz and the frequency band 72 of 2 kHz to 4 kHz is improved to about 15 dB compared to the examples shown in FIGS. 4 and 9. Furthermore, in the example shown in FIG. 7, it can be seen that a sound pressure of about 95 dB is obtained even in the frequency band 73 of 7 kHz to 10 kHz, compared to the examples shown in FIGS. Furthermore, as shown in FIG. 8, even when the L / W ratio of the sound generator is 2.33, only a peak dip of up to 20.2 dB occurs. In the example shown in FIG. 8, it can be seen that the peak dip in the frequency band 81 before 1 kHz and the frequency band 82 of 2 kHz to 4 kHz is improved to about 20 dB compared to the examples shown in FIGS. Furthermore, in the example shown in FIG. 8, it can be seen that a sound pressure of around 95 dB is obtained even in the frequency band 83 of 7 kHz to 10 kHz, compared to the examples shown in FIGS.

加えて、図6に示すように、音響発生器のL/W比が1.83である場合には、ピークディップを最大でも4.6dBまで抑制することができる。図6に示す例で言えば、図4及び図9に示す例だけでなく、図5、図7及び図8に示す例と比べても、1kHz手前の周波数帯61及び2kHz〜4kHzの周波数帯62におけるピークディップが5dB程度まで飛躍的に改善されていることがわかる。さらに、図6に示す例で言えば、図4や図9に示す例と比べて、7kHz〜10kHzの周波数帯63においても、95dB前後の音圧が得られていることがわかる。   In addition, as shown in FIG. 6, when the L / W ratio of the sound generator is 1.83, the peak dip can be suppressed to 4.6 dB at the maximum. In the example shown in FIG. 6, not only the examples shown in FIGS. 4 and 9 but also the frequency band 61 of 1 kHz before and the frequency band of 2 kHz to 4 kHz as compared with the examples shown in FIGS. 5, 7, and 8. It can be seen that the peak dip at 62 is dramatically improved to about 5 dB. Furthermore, in the example shown in FIG. 6, it can be seen that a sound pressure of about 95 dB is obtained in the frequency band 63 of 7 kHz to 10 kHz as compared with the examples shown in FIGS. 4 and 9.

以上のように、図5〜図8に示したL/W比が1.4〜2.33までの音響発生器は、図4に示したL/W比が1.4よりも小さい音響発生器および図9に示したL/W比が2.33よりも大きい音響発生器に比べて、共振現象の抑制によって周波数特性の平坦性が改善するとともにピークディップを小さく抑制でき、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることが可能であると言える。   As described above, the sound generator with the L / W ratio of 1.4 to 2.33 shown in FIGS. 5 to 8 generates sound with the L / W ratio shown in FIG. 4 smaller than 1.4. 9 and the acoustic generator having an L / W ratio larger than 2.33 shown in FIG. 9, the flatness of the frequency characteristics is improved by suppressing the resonance phenomenon, and the peak dip can be suppressed to be small, and the frequency of the sound pressure is reduced. It can be said that it is possible to reduce variation in sound pressure in the characteristics.

なお、ここでは、音響発生器に負荷部材30が設けられている場合を実施例を説明したが、負荷部材30が設けられていない場合にも、L/W比が1.4〜2.33の最適範囲にあれば、L/W比が1.4よりも小さい音響発生器およびL/W比が2.33よりも大きい音響発生器に比べて、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることができるのは言うまでもない。   In addition, although the Example demonstrated the case where the load member 30 was provided in the sound generator here, L / W ratio is 1.4-2.33 also when the load member 30 is not provided. Of the sound pressure in the frequency characteristics of the sound pressure as compared with the sound generator having an L / W ratio smaller than 1.4 and the sound generator having an L / W ratio larger than 2.33. Needless to say, this can be reduced.

ところで、上記の実施例1では、負荷部材30が設けられた音響発生器の実施例について説明したが、本実施例では、枠部材5aの内周部に形成されるフィルム3との境界線のうち長さ方向の境界線が所定の曲率の曲線で形成された音響発生器と、枠部材5aの内周部が矩形である音響発生器との音圧の周波数特性の違いについて説明する。   By the way, in said Example 1, although the Example of the sound generator provided with the load member 30 was demonstrated, in a present Example, the boundary line with the film 3 formed in the inner peripheral part of the frame member 5a is demonstrated. The difference in the frequency characteristics of the sound pressure between the acoustic generator in which the boundary line in the length direction is formed by a curve with a predetermined curvature and the acoustic generator in which the inner peripheral portion of the frame member 5a is rectangular will be described.

図10及び図11は、音圧の周波数特性の一例を示すグラフである。図10には、枠部材5aの内周部が矩形である音響発生器に関する音圧の周波数特性が示されている一方で、図11には、長さ方向の境界線が曲線で形成された音響発生器に関する音圧の周波数特性が示されている。これら図10及び図11には、いずれも長さL「60mm」及び幅W「30mm」のL/W比「2.0」の枠部材5aを持つ音響発生器で測定された音圧の周波数特性が示されている。なお、グラフの横軸は、周波数[kHz]を指し、グラフの縦軸は、音圧[dB]を指す。   10 and 11 are graphs showing examples of frequency characteristics of sound pressure. FIG. 10 shows the frequency characteristics of sound pressure related to a sound generator whose inner periphery of the frame member 5a is rectangular, while in FIG. 11, the boundary line in the length direction is formed by a curve. The frequency characteristics of sound pressure for the sound generator are shown. 10 and 11, the frequency of the sound pressure measured by the sound generator having the frame member 5a having the L / W ratio “2.0” having the length L “60 mm” and the width W “30 mm” is shown. Characteristics are shown. The horizontal axis of the graph indicates frequency [kHz], and the vertical axis of the graph indicates sound pressure [dB].

図10に示すように、枠部材5aの内周部が矩形である音響発生器の場合には、1kHz手前の周波数帯101において20dBを超えるピークディップが発生するとともに、2kHz〜4kHzの周波数帯102においても15dB程度のピークディップが発生していることがわかる。さらに、図10に示す例で言えば、7kHz〜10kHzの周波数帯では、音圧が90dB前後まで低下している。一方、図11に示すように、長さ方向の境界線が曲線で形成された音響発生器の場合には、1kHz手前の周波数帯111及び2kHz〜4kHzの周波数帯112におけるピークディップが5dB程度まで飛躍的に改善されていることがわかる。さらに、図11に示す例で言えば、7kHz〜10kHzの周波数帯でも、95dB前後の音圧が得られていることがわかる。   As shown in FIG. 10, in the case of the acoustic generator in which the inner periphery of the frame member 5a is rectangular, a peak dip exceeding 20 dB occurs in the frequency band 101 before 1 kHz, and the frequency band 102 of 2 kHz to 4 kHz. It can also be seen that a peak dip of about 15 dB occurs at. Furthermore, in the example shown in FIG. 10, the sound pressure is reduced to around 90 dB in the frequency band of 7 kHz to 10 kHz. On the other hand, as shown in FIG. 11, in the case of an acoustic generator in which the boundary line in the length direction is a curve, the peak dip in the frequency band 111 before 1 kHz and the frequency band 112 from 2 kHz to 4 kHz is up to about 5 dB. It can be seen that it has improved dramatically. Furthermore, in the example shown in FIG. 11, it can be seen that a sound pressure of about 95 dB is obtained even in the frequency band of 7 kHz to 10 kHz.

このように、図11に示した長さ方向の境界線が曲線で形成された音響発生器は、図10に示した枠部材5aの内周部が矩形である音響発生器に比べて、共振現象の抑制によって周波数特性の平坦性が改善するとともにピークディップを小さく抑制でき、音圧の周波数特性における音圧のばらつきを低減させることが可能であると言える。   As described above, the acoustic generator in which the boundary line in the length direction shown in FIG. 11 is formed in a curve is more resonant than the acoustic generator in which the inner peripheral portion of the frame member 5a shown in FIG. 10 is rectangular. It can be said that the suppression of the phenomenon improves the flatness of the frequency characteristics and can suppress the peak dip to be small, thereby reducing the variation of the sound pressure in the frequency characteristics of the sound pressure.

1 圧電素子
3 フィルム
5、5a、5b 枠部材
7、7a、7b、7c、7d 圧電体層
9、9a、9b、9c 内部電極層
13 積層体
15a、15b 表面電極層
17、19 外部電極
20 樹脂層
30、30a、30b 負荷部材
x 積層体の長手方向
y 圧電素子の厚み方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 3 Film 5, 5a, 5b Frame member 7, 7a, 7b, 7c, 7d Piezoelectric layer 9, 9a, 9b, 9c Internal electrode layer 13 Laminated body 15a, 15b Surface electrode layer 17, 19 External electrode 20 Resin Layer 30, 30a, 30b Load member x Longitudinal direction of laminated body y Thickness direction of piezoelectric element

Claims (6)

フィルムと、
該フィルムの外周部に設けられた枠部材と、
該枠部材の枠内の前記フィルムに設けられた圧電素子と、
該圧電素子を埋設するように前記枠部材の枠内に充填された樹脂層とを有し、
前記枠部材の内側に形成される領域の長さおよび幅の比が1.4〜2.33となるように前記枠部材が形成されることを特徴とする音響発生器。
With film,
A frame member provided on the outer periphery of the film;
A piezoelectric element provided on the film in the frame of the frame member;
A resin layer filled in the frame of the frame member so as to embed the piezoelectric element;
The sound generator, wherein the frame member is formed so that a ratio of a length and a width of a region formed inside the frame member is 1.4 to 2.33.
前記枠部材の内側の領域に形成される前記フィルムとの境界線のうち長さ方向の境界線が所定の曲率の曲線で形成されることを特徴とする請求項1に記載の音響発生器。   The acoustic generator according to claim 1, wherein a boundary line in a length direction among the boundary lines with the film formed in an inner region of the frame member is formed by a curve having a predetermined curvature. 前記長さ方向の境界線は、前記枠部材の角部から中央部に近づくほど当該枠部材の内縁と外縁の距離が近づくように前記曲線が形成されることを特徴とする請求項2に記載の音響発生器。   3. The curve according to claim 2, wherein the boundary line in the length direction is formed such that the distance between the inner edge and the outer edge of the frame member becomes closer as the distance from the corner to the center of the frame member becomes closer. Sound generator. 前記樹脂層の表面の所定位置に前記フィルムを押圧することによって前記フィルムに負荷をかける負荷部材がさらに接着されることを特徴とする請求項1に記載の音響発生器。   The acoustic generator according to claim 1, wherein a load member that applies a load to the film by pressing the film to a predetermined position on the surface of the resin layer is further bonded. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の音響発生器と、
該音響発生器を収容する筐体と
を少なくとも有することを特徴とする音響発生装置。
The sound generator according to any one of claims 1 to 4,
And a housing for housing the sound generator.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の音響発生器と、
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と
を少なくとも有しており、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有することを特徴とする電子機器。
The sound generator according to any one of claims 1 to 4,
An electronic circuit connected to the acoustic generator;
A housing for housing the electronic circuit and the acoustic generator,
An electronic apparatus having a function of generating sound from the sound generator.
JP2012179046A 2012-08-10 2012-08-10 SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE Active JP5933392B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012179046A JP5933392B2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012179046A JP5933392B2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014039093A true JP2014039093A (en) 2014-02-27
JP5933392B2 JP5933392B2 (en) 2016-06-08

Family

ID=50286915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012179046A Active JP5933392B2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5933392B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5775099A (en) * 1980-10-28 1982-05-11 Nippon Gakki Seizo Kk Diaphragm for elecdroacoustic transducer
JP2000201399A (en) * 1998-11-02 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric speaker
JP2001346292A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Sony Corp Loudspeaker system
JP2005012694A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Furukawa Electric Co Ltd:The Flat loudspeaker
JP2011166365A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Yamaha Corp Piezoelectric sounding device and method of manufacturing the same
JP2012110017A (en) * 2010-06-25 2012-06-07 Kyocera Corp Acoustic generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5775099A (en) * 1980-10-28 1982-05-11 Nippon Gakki Seizo Kk Diaphragm for elecdroacoustic transducer
JP2000201399A (en) * 1998-11-02 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric speaker
JP2001346292A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Sony Corp Loudspeaker system
JP2005012694A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Furukawa Electric Co Ltd:The Flat loudspeaker
JP2011166365A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Yamaha Corp Piezoelectric sounding device and method of manufacturing the same
JP2012110017A (en) * 2010-06-25 2012-06-07 Kyocera Corp Acoustic generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP5933392B2 (en) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6042925B2 (en) Sound generator
JP5815833B2 (en) Sound generator and sound generator using the same
JP6047575B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5934303B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP2012209866A (en) Acoustic generator
JP5638170B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5677637B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP6192743B2 (en) Sound generator, sound generator, electronic equipment
JP5969863B2 (en) Piezoelectric element, sound generator, sound generator, and electronic device
JP6077798B2 (en) Piezoelectric element, sound generator, sound generator, and electronic device
JP5878980B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5933392B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5726375B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
WO2014024705A1 (en) Acoustic generator, sound generation device, and electronic device
JP2014039094A (en) Acoustic generator, acoustic generating device, and electric device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151002

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160412

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5933392

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150