JP4507252B2

JP4507252B2 - パネル型スピーカ

Info

Publication number: JP4507252B2
Application number: JP2004377897A
Authority: JP
Inventors: 和裕小林
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: US20060140424A1; DE102005061918A1; KR20060074900A; CN1812662A; JP2006186657A

Description

本発明はパネル型スピーカに関するものであり、特に、携帯電話機など小型電子機器への応用に適した小型のパネル型スピーカに関するものである。

携帯電話機などに設置されるパネル型スピーカは、高性能でしかも小型であることが要求される。この従来技術としてパネル型スピーカ付き携帯電話機の例が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。図６は、従来技術におけるパネル型スピーカ付き携帯電話機の表示部分の構成を示す平面図である。この携帯電話機の表示部分は、ケース１、液晶パネル２、透光性の保護パネルを兼ねる振動パネル３およびエキサイタ（励振素子）６を備えている。液晶パネル２はスポンジなどの柔らかめの弾性結合部材を介在させながらケース１に保持されている。この液晶パネル２の上方には、パネル型スピーカ６の振動パネル３がスポンジなどの柔らかめの弾性結合部材を介在させながらケース１に保持される。また、振動パネル３の一部にエキサイタ（励振素子）６が保持されており、振動パネル３に撓み振動が励振される。

このようなパネル型スピーカには振動パネルと振動パネルの一部に保持される圧電エキサイタを備えているものがあり、このパネル型スピーカに搭載される圧電エキサイタの従来技術として、機器の落下時の衝撃により圧電エキサイタに内蔵されている圧電素子が破壊されないようにするためと、取り扱いのし易さのために、圧電エキサイタを箱形ケース構造とし、内部の圧電素子を保護する構造とした例が開示されている。（例えば、非特許文献１参照。）。

図７は箱形ケース構造の圧電エキサイタの例を示す断面図である。図７に示すように、撓み振動型エキサイタのケースｃは、電気絶縁性の樹脂を素材とするとともに、その外形は直方体の形状を呈している。このケースｃの内部には、２本の矩形板状のビームｂ１、ｂ２がそれぞれの全長にわたって収容されている。各ビームは、それぞれの一端部分がケースｃに保持されると共に他方の端子が自由端となる片持ち梁を構成している。すなわち、ケースｃの一方の側（この実施例では図中の左側）に、ビームｂ１、ｂ２を保持する保持部が形成されている。ビームｂ１、ｂ２に対向するケースｃの内壁面と、各ビームの一端部分との間に、接着剤層ｆが形成されることにより、ピームｂ１、ｂ２がケースｃの内部に保持される。この撓み振動型エキサイタは、スピーカとして携帯電話機などに組み込まれる。

また、箱形の圧電エキサイタが透光性の保護パネルを兼ねる振動パネルの一部に取り付けられたパネル型スピーカの例が開示されている（例えば、非特許文献２参照。）。図８（ａ）に示すように、液晶表示装置２には表示面を保護するための透明の保護パネルを兼ねる振動パネル３が取付けられている。この振動パネル３は液晶表示装置２の一方の側において表示面の外側に延長されており、この延長部分の裏面に箱形の圧電エキサイタ２０が接着剤によって取付けられている。

図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。但し、圧電エキサイタ２０については、説明の都合で断面図ではなく正面図となっている。この従来例における圧電エキサイタ２０は、ビーム保持部Ｓの内部にビームＢ１、Ｂ２を完全に収容可能となるように、ビーム保持部ＳがビームＢ１、Ｂ２の長手方向に延長され、ケースを兼ねる構造となっている。そして、このケースを兼ねるビーム保持部Ｓの長手方向に振動が励振されるのを防止するために、ビーム保持部Ｓの端部に結合部Ｌが形成され、剛性が増大されている。この箱形の圧電エキサイタ２０の底面２０ａの全面が粘着テープ等の接着部材８によって保護パネルの一部に固着され取り付けられている。

特開２００４−３３６４０３号公報（第３−５頁、図１−５）特願２００３−３６５５０７号公報（第２頁、図１）特願２００３−１８９９３５号公報（第４頁、図１、９）

しかしながら、従来技術におけるパネル型スピーカは、落下時の衝撃で振動パネルから外れないように、圧電エキサイタの底面のほぼ全面で粘着テープ等を用いて振動パネルに固着されている。このため周波性特性の平坦性が悪く、音響特性が劣るという問題があった。また、従来技術におけるパネル型スピーカの音響特性は、パネル型スピーカを構成する様々の部材の影響を受けることが知られている。しかし、これらの様々の構成部材は、実際の機器の設計上は、必ずしも音響特性を優先した設計とする事ができず、機器の小型化、その他の構成部品の配置の都合により制約を受けるため音質補正のための調整機構を追加することが困難であり音響特性を調整することが難しいという問題があった。

（発明の目的）
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型でしかも簡単な構造で、音響特性、特に周波数特性の調整・変更等の音質補正機能を備え、音響特性に優れたパネル型スピーカを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のパネル型スピーカは、箱形をなす圧電エキサイタの底面を振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、振動パネルと固着する圧電エキサイタの底面の領域を選択的に限定し、圧電エキサイタの底面と振動パネルとを接着部材で固着することによって、音響特性、特に周波数特性を調整・変更できるように構成されており、圧電エキサイタの底面は該圧電エキサイタに内蔵する圧電素子の保持部側と自由端側とにそれぞれ対応する第１の領域と第２の領域と有し、該第１の領域が接着部材を用いて振動パネルと固着されてなることを特徴とする。

また、第１の領域には高硬度の接着部材を用い、第２の領域には低硬度の接着部材を用いて、それぞれ振動パネルと固着されてなることを特徴とする。

また、第１の領域のみが、高硬度の接着部材を用いて振動パネルと固着されていることを特徴とする。

また、接着部材が所定の形状をなす両面接着テープであることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、振動パネルと固着する圧電エキサイタの底面の領域を選択的に限定し、圧電エキサイタの底面と振動パネルとを接着部材で固着する構成とすることによって、構造が簡単で、音響特性、特に周波数特性の調整・変更が可能なパネル型スピーカを実現することができる。この結果、音質の向上を図ることが可能となり、音響特性に優れたパネル型スピーカを提供することができる。

以下、本発明の実施形態におけるパネル型スピーカについて図１から図５を参照して説明する。図１は本実施の形態のパネル型スピーカを示し、図２、図３、図４は、本実施の形態のパネル型スピーカの他の例を示す断面図、図５は、本実施の形態のパネル型スピーカと従来構造のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を比較して示す実験データである。本実施形態におけるパネル型スピーカは、箱形をなす圧電エキサイタの底面を振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、箱形のエキサイタと振動パネルとの固着強度（弾性の程度）を部分的に変化させることにより音響特性を調整することを目的とするものであり、振動パネルと固着する圧電エキサイタの底面の領域を選択的に限定して、圧電エキサイタの底面と振動パネルとを接着部材で固着することによって、音響特性、特に周波数特性を調整・変更できるようにした点に特徴があり、その基本的な構成は前述の従来技術と類似している。したがって、従来例と同様な構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。

図１は、実施例１におけるパネル型スピーカの構成を示し、図１（ａ）は、パネル型スピーカと組含せられる液晶表示装置と共に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図１（ａ）においては、液晶表示装置２が裏側から描かれている。この液晶表示装置２の正面には振動パネル３が表示面を保護するための透明の保護パネルを兼ねて取付けられている。この振動パネル３は液晶表示装置２の一方の側において表示面の外側に延長されており、この延長部分の裏面に圧電エキサイタ１０が取付けられている。

図１（ｂ）に示すように圧電エキサイタ１０には、ケースｃの一方の側（この実施例では図中の左側）に、ビームｂ１、ｂ２を保持する保持部１６が形成されており、各ビームは、それぞれの一端部分がケースｃに保持されると共に他方の端子が自由端１５となる片持ち梁を構成している。尚、圧電エキサイタ１０の構成は従来技術と同様であり詳細な説明は省略する。この片持ち梁構造の圧電エキサイタ１０の底面１０ａにおいて、圧電エキサイタ１０に内蔵する圧電素子であるビームｂ１、ｂ２の保持部１６側に対応する部分を第１の領域Ｐとし、自由端１５側に対応する部分を第２の領域Ｑとする。

この第１の領域Ｐは、高硬度の接着部材として高弾性を有する両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着されている。一方、第２の領域Ｑは低硬度の接着部材としてスポンジ構造等をもつ柔らかい低弾性の両面接着テープ１２を用いて振動パネル３と固着されている。これによって、圧電エキサイタ１０の底面１０ａにおける自由端１５側に対応する第２の領域Ｑと振動パネル３との固着を緩やかなものとすることができ優れた音響特性を有するパネル型スピーカを得ることができる。

図５は、本実施例におけるパネル型スピーカの効果を示す実験データであり、電話機の受話器として用いた場合の測定方法で測定した受話特性である。点線は、圧電エキサイタ１０の底面１０ａの全面を通常の高弾性を有する両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着した場合のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を示す実験データであり、実線は本実施例のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を示す実験データである。圧電エキサイタ１０の底面１０ａの全面を通常の両面接着テープ１１を用いて接着した場合と比較して、本実施例のパネル型スピーカの場合は、５００Ｈｚ以下、１〜２ＫＨｚの音圧レベルが上昇し、３〜４ＫＨｚの音圧レベルのピークの抑圧がなされ全体的に音圧レベル対周波数特性が平坦になっている。

本実施例のパネル型スピーカの音響特性は、図1（ｂ）に示す低弾性の両面接着テープ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでの寸法に比例して変化する。したがって、この低弾性の両面接着テープ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでの寸法を変化させることによって、音響特性の調整、変更が可能である。即ち、第１の領域Ｐの面積と第２の領域Ｑの面積との割合を変化させることで音響特性の調整、変更が可能となる。また、両面接着テープ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでの寸法を適正に設定することによって音響特性を改善することができる。

以上のように、本実施例によれば、３００Ｈｚから４ＫＨｚの一般に電話の受話特性に必要な帯域の音圧レベルの平坦性を良くすることができる。また、圧電エキサイタ１０の底面１０ａの全面を振動パネルに固着するため、機器の落下等の衝撃で外れることもない。

次に、本実施例のパネル型スピーカの他の例を図２に示す。図２示すパネル型スピーカは、圧電エキサイタ１０の底面１０ａにおける第１の領域Ｐのみが高弾性を有する両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着されており、第２の領域Ｑは振動パネル３と固着されていない例である。本例におけるパネル型スピーカの音響特性は、高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法に比例して変化する。したがって、この高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法を変化させることによって、音響特性の調整、変更が可能である。また、高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法を適正に設定することによって音響特性を改善することができる。

図３は、実施例２におけるパネル型スピーカの断面図である。本実施例は振動パネル３に取り付けられる圧電エキサイタ２０が実施例１における圧電エキサイタ１０と異なっている。

図３に示すように圧電エキサイタ２０には、ケースの中央付近に、ビームＢ１、Ｂ２を保持する保持部２６が形成されており、各ビームは、それぞれの中央部がケースに保持されると共に左右両端子が自由端２５、２７となっている。尚、圧電エキサイタ２０の構成は従来技術と同様であり詳細な説明は省略する。この圧電エキサイタ２０の底面２０ａにおいて、圧電エキサイタ２０に内蔵する圧電素子であるビームＢ１、Ｂ２の保持部２６側に対応する部分を第１の領域Ｐとし、左右両端の自由端２５、２６側に対応するそれぞれの部分を第２の領域Ｑ、Ｒとする。

この第１の領域Ｐは、高硬度の接着部材として高弾性を有する両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着されている。一方、第２の領域Ｑ、Ｒは低硬度の接着部材としてスポンジ構造等をもつ柔らかい低弾性の両面接着テープ１２、１３を用いて振動パネル３と固着されている。これによって、圧電エキサイタ２０の底面２０ａにおける第２の領域Ｑ、Ｒと振動パネル３との固着を緩やかなものとすることができ、実施例１と同様に全体的に音圧レベル対周波数特性が平坦になり、優れた音響特性を有するパネル型スピーカを得ることができる。

本実施例における音響特性は、高弾性の両面接着テープ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでの寸法と、高弾性の両面接着テープ１３の一端１３ａから他端１３ｂまでの寸法とに比例して変化する。したがって、この低弾性の両面接着テープ１２、１３の一端１２ａから他端１２ｂまで、１３ａから他端１３ｂまでの寸法を変化させることによって、音響特性の調整、変更が可能である。また、高弾性の両面接着テープ１２、１３の一端１２ａから他端１２ｂまで、１３ａから他端１３ｂまでの寸法を適正に設定することによって音響特性を改善することができる。

以上のように、本実施例によれば、実施例１と同様に３００Ｈｚから４ＫＨｚの一般に電話の受話特性に必要な帯域の音圧レベルの平坦性を良くすることができる。また、圧電エキサイタ２０の底面２０ａの全面、若しくは大きな面（例えば全面比の１／４以上の面積）を振動パネルに固着するため、機器の落下等の衝撃で外れることもない。

次に、本実施例のパネル型スピーカの他の例を図４に示す。図４示すパネル型スピーカは、圧電エキサイタ２０の底面２０ａにおける第１の領域Ｐのみが高弾性を有する両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着されており、第２の領域Ｑ、Ｒは振動パネル３と固着されていない例である。本例におけるパネル型スピーカの音響特性は、高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法に比例して変化する。したがって、この高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法を変化させることによって、音響特性の調整、変更が可能である。また、高弾性の両面接着テープ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの寸法を適正に設定することによって音響特性を改善することができる。

なお、各実施例においては、接着部材の例として両面接着テープを例として説明したが、これに限定されるものではなく、その他、種々の接着剤を使用することができる。

本発明の実施例１におけるパネル型スピーカの構成を示し、図１（ａ）は、斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施例１におけるパネル型スピーカの他の例を示す断面図である。本発明の実施例２におけるパネル型スピーカを示す断面図である。本発明の実施例２におけるパネル型スピーカの他の例を示す断面図である。本発明の実施例１におけるパネル型スピーカと従来構造のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を比較して示す実験データである。従来のパネル型スピーカ付き携帯電話機の表示部分の構成を示す平面図である。従来のパネル型スピーカに搭載されている箱形ケース構造の圧電エキサイタの例を示す図で、携み振動型エキサイタの構成を示す断面図である。従来のパネル型スピーカ付き液晶表示装置の構成を示し、図８（ａ）は、斜視図、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ケース
２液晶パネル
３振動パネル
６エキサイタ（励振素子）
８接着部材
１０、２０圧電エキサイタ
１０ａ、２０ａ圧電エキサイタの底面
１１高硬度両面接着テープ
１２、１３低硬度両面接着テープ
１５、２５、２７自由端
１６、２６保持部
Ｐ第１の領域
Ｑ、Ｒ第２の領域

Claims

箱形をなす圧電エキサイタの底面を振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、前記振動パネルと固着する前記圧電エキサイタの底面の領域を選択的に限定し、前記圧電エキサイタの底面と振動パネルとを接着部材で固着することによって、音響特性、特に周波数特性を調整・変更できるように構成されており、前記圧電エキサイタの底面は該圧電エキサイタに内蔵する圧電素子の保持部側と自由端側とにそれぞれ対応する第１の領域と第２の領域と有し、該第１の領域が接着部材を用いて前記振動パネルと固着されてなることを特徴とするパネル型スピーカ。
前記第１の領域には高硬度の接着部材を用い、前記第２の領域には低硬度の接着部材を用いて、それぞれ前記振動パネルと固着されてなることを特徴とする請求項１に記載のパネル型スピーカ。
前記第１の領域のみが、高硬度の接着部材を用いて前記振動パネルと固着されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル型スピーカ。
前記接着部材が所定の形状をなす両面接着テープであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパネル型スピーカ。