JP5304575B2

JP5304575B2 - 静電型スピーカ

Info

Publication number: JP5304575B2
Application number: JP2009224865A
Authority: JP
Inventors: 泰明高野; 國昌室井
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP2011077662A

Description

本発明は、静電型スピーカに関する。

柔軟性があり、折ったり曲げたりすることの可能な静電型スピーカとして、例えば、特許文献１に開示された静電型スピーカがある。この静電型スピーカは、導電性を有する２枚の導電布の間に金属膜が蒸着された振動体が位置し、この振動体と導電布の間には、弾性を有し空気の通過が可能な弾性部材が位置している。そして各部材は、各部材間に入れられた枠形の熱可塑性樹脂シートを加熱および加圧することにより接着されている。

特開２００９−１００４３８号公報

特許文献１に開示された静電型スピーカによれば、部材同士が拘束されていない構成と比較して部材間に生じるずれを少なくして曲げることができる。しかしながら、振動体において接着された部分は振動が拘束されるため、振動体全体を振動させる構成と比較すると、振動の効率が落ちてしまう。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、振動体のずれを少なくしつつ、振動体全体を振動させることが可能な静電型スピーカを提供することを目的とする。

本発明は、導電性を有する第１電極と、導電性を有し、前記第１電極に距離をおいて対向して配置された第２電極と、導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と距離をおいて配置され、表面から裏面に貫通した複数の貫通部を有する振動体と、前記振動体と前記第１電極との間に位置し、弾性があって音が透過する第１弾性部と、前記振動体と前記第２電極との間に位置し、弾性があって音が透過する第２弾性部と、を有し、前記振動体は、前記第１弾性部と前記第２弾性部に固着されてなく、前記第１弾性部と前記第２弾性部は前記貫通部を介して連結されていることを特徴とする静電型スピーカを提供する。

本発明においては、前記第１弾性部は前記貫通部を通る凸部を有し、前記貫通部を通った前記凸部が前記第２弾性部に接して前記第１弾性部と前記第２弾性部が連結されている構成としてもよい。
また、本発明においては、前記貫通部内においては、前記第１弾性部と前記第２弾性部とを連結している部分と前記振動体との間に隙間がある構成としてもよい。

本発明によれば、静電型スピーカにおいて、振動体のずれを少なくしつつ、振動体全体を振動させることができる。

本発明の一実施形態に係る静電型スピーカ１の外観図である。図１のＡ−Ａ線断面を示した図。振動体１０の斜視図。変形例に係る静電型スピーカ１の断面を拡大した図。

［実施形態］
図１は本発明の実施形態に係る静電型スピーカ１の外観図、図２は静電型スピーカ１のＡ−Ａ線断面と電気的構成を示した図である。なお、図においては、直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸で方向を示しており、静電型スピーカ１を正面から見たときの左右方向をＸ軸の方向、奥行き方向をＹ軸の方向、高さ方向をＺ軸の方向としている。また、図中の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。

図に示したように、この静電型スピーカ１は、振動体１０、導電布２０Ｕ，２０Ｌ、弾性部材３０Ｕ，３０Ｌとを有している。なお、本実施形態においては、導電布２０Ｕ，２０Ｌの構成は同じであり、弾性部材３０Ｕ，３０Ｌの構成は同じであるため、各部材において両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、図中の振動体、導電布等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。

（静電型スピーカ１の各部の構成）
まず、静電型スピーカ１を構成する各部について説明する。振動体１０は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであり、その厚さは、数μｍ〜数十μｍ程度の厚さとなっている。
振動体１０においては、図３に示したように振動体１０の表面から裏面に貫通する貫通孔１１が複数設けられている。なお、本実施形態においては、振動体１０はフィルムの両面に導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものとなっているが、フィルムの片面にのみ導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。また、振動体１０はＰＥＴやＰＰに限定されず、他の合成樹脂のフィルムに導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。また、貫通孔１１の数は、図に示した数に限定されず、図に示した数より少なくてもよく、また、図に示した数より多くてもよい。

弾性部材３０は、本実施形態においては不織布であって電気を通さず空気と音の通過が可能となっており、その形状は矩形となっている。また、弾性部材３０は、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。なお、弾性部材３０は不織布ではなく織られた布であってもよい。また、電気を通さず空気と音の通過が可能となっており、弾性を有するのであれば布に限定されず、他の素材であってもよい。
導電布２０は、導電性を有する経糸と、同じく導電性を有する緯糸を平織りした布であり、電圧が印加される電極となる。導電布２０は、その形状が矩形となっており、平織りされて空気と音の通過が可能となっている。また、導電布２０は、導電性を有する糸で織られているため、電気を流すことができる。

（静電型スピーカ１の組み立て方法）
次に静電型スピーカ１の組み立て方法について説明する。静電型スピーカ１を組み立てる際には、まず、振動体１０を弾性部材３０Ｌの上面に載せ、弾性部材３０Ｌの上面において振動体１０の各貫通孔１１から見える部分に接着剤４０を塗布する。なお、接着剤４０を塗布する際には、貫通孔１１内で振動体１０に接着剤４０が付着しないように塗布する。
次に、弾性部材３０Ｕを振動体１０の上面に載せ、貫通孔１１内に塗布された接着剤４０で貫通孔１１内において弾性部材３０Ｌの上面と弾性部材３０Ｕの下面を接着して固着させ、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌを貫通孔１１内で連結させる。ここで、接着剤４０と振動体１０との間には図２に示したように隙間ができるため、振動体１０は、貫通孔１１の範囲内で左右方向や奥行き方向に自由に変位できる。また、振動体１０には接着剤４０が塗布されてなく、振動体１０は弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌに接着されていない、つまり、固着されていないため、振動体１０は、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌに対して上下方向で変位が拘束される箇所がなく、全面が上下に変位できる。

次に、導電布２０Ｕの下面に対して、下面の縁から一定の幅で接着剤を塗布する。そして、接着剤が塗布された面を下にして導電布２０Ｕを弾性部材３０Ｕに載せると、導電布２０Ｕに塗布された接着剤により、導電布２０Ｕと弾性部材３０Ｕとが接着される。
また、導電布２０Ｌの上面に対して、上面の縁から一定の幅で接着剤を塗布する。そして、接着剤が塗布された面を上にして導電布２０Ｌを弾性部材３０Ｌの下面に接着する。

（静電型スピーカ１の電気的構成）
次に、静電型スピーカ１の電気的構成について説明する。図２に示したように、静電型スピーカ１は変圧器５０、外部から音響信号が入力される入力部６０、振動体１０に対して直流バイアスを与えるバイアス電源７０を備えた駆動部１００が接続される。
具体的には、バイアス電源７０は、振動体１０において導電性がある部分と、変圧器５０の出力側の中点とに接続され、導電布２０Ｕは変圧器５０の出力側の一端に接続され変圧器５０の出力側のもう一端には導電布２０Ｌに接続される。また、変圧器５０の入力側は入力部６０に接続される。この構成においては、入力部６０に音響信号が入力されると入力された音響信号に応じた電圧が導電布２０Ｌと導電布２０Ｕに印加され、静電型スピーカ１は、プッシュプル型の静電型スピーカとして動作する。

（静電型スピーカ１の動作）
次に、静電型スピーカ１の動作について説明する。入力部６０に音響信号が入力されると、入力された音響信号に応じた電圧が変圧器５０から導電布２０Ｕと導電布２０Ｌに印加される。そして、印加された電圧によって導電布２０Ｕと導電布２０Ｌとの間に電位差が生じると、導電布２０Ｕと導電布２０Ｌとの間にある振動体１０には、導電布２０Ｕと導電布２０Ｌのいずれかの側へ引き寄せられるような静電力が働く。

入力部６０に音響信号が入力され、この音響信号が変圧器５０に供給されて導電布２０Ｕにプラスの電圧が印加され、導電布２０Ｌにマイナスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０は、プラスの電圧が印加されている導電布２０Ｕと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布２０Ｌに吸引され、導電布２０Ｌ側へ変位する。ここで、振動体１０は、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌのいずれにも接着されていないため、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌに対して上下方向で変位が拘束される箇所がなく、振動体１０の全体が導電布２０Ｌ側へ変位する。

また、入力部６０に音響信号が入力され、この音響信号が変圧器５０に供給されて導電布２０Ｕにマイナスの電圧が印加され、導電布２０Ｌにプラスの電圧が印加されると、振動体１０はプラスの電圧が印加されている導電布２０Ｌと反発する一方、マイナスの電圧が印加されている導電布２０Ｕに吸引され、導電布２０Ｕ側へ変位する。振動体１０は、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌのいずれにも接着されていないため、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌに対して上下方向で変位が拘束される箇所がなく、振動体１０の全体が導電布２０Ｕ側へ変位する。

このように、振動体１０の全体が音響信号に応じて導電布２０Ｕ側または導電布２０Ｌ側に変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。発生した音は、音が通過する弾性部材３０および導電布２０を通過して静電型スピーカ１の外部に放射される。

以上説明したように、本実施形態においては、振動体１０は、いずれの部材にも接着されていないため、振動体１０全体を上下に変位させることができる。また、振動体１０は、左右方向や奥行き方向については、貫通孔１１の内部にある接着剤４０によって移動が制限されるため、振動体１０が他の部材に対して大きくずれることがない。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。

本発明においては、弾性部材３０Ｌをプレス加工して、高さ方向に突出した凸部３１を弾性部材３０Ｌに形成してもよい。そして、図４に示したように、凸部３１を貫通孔１１に通し、凸部３１の先端に接着剤を塗布して凸部３１の先端を弾性部材３０Ｕの下面に接着するようにしてもよい。
また、弾性部材３０Ｕをプレス加工して、凸部３１を弾性部材３０Ｕの下面側に形成してもよい。そして、凸部３１を貫通孔１１に通し、凸部３１の先端に接着剤を塗布して凸部３１の先端を弾性部材３０Ｌの上面に接着するようにしてもよい。
また、弾性部材３０Ｌの上面に凸部３１を形成すると共に、弾性部材３０Ｕの下面にも凸部３１を形成してもよい。そして、弾性部材３０Ｕの凸部３１の先端と弾性部材３０Ｌの凸部の先端に接着剤を塗布し、両方の凸部３１の先端を貫通孔１１の内部で接着するようにしてもよい。

本発明においては、弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌとを連結する手段は、接着剤に限定されるものではない。例えば、貫通孔１１に所謂タグピンを通して弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌを拘束して弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌを連結してもよい。また、熱可塑性の樹脂を貫通孔１１の内部に配置し、この樹脂を加熱および加圧して弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌを連結してもよい。

上述した実施形態においては、貫通孔１１の形状は円形となっているが、円形に限定されるものではなく、貫通孔１１の形状は、多角形や楕円形などであってもよい。また、平行に並んだ表面から裏面に貫通する複数の溝を振動体１０に設け、この溝を介して弾性部材３０Ｕと弾性部材３０Ｌとを連結するようにしてもよい。
また、本発明に係る静電型スピーカにおいては、静電型スピーカを構成する各部材の形状は矩形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形など、他の形状であってもよい。

上述した実施形態においては、導電布２０Ｕと導電布２０Ｌに電圧が印加されるが、本発明においては、導電布に替えて、電気を流す金属板に複数の貫通孔を設けた所謂パンチングメタルを用いてもよい。また、表面から裏面に貫通する孔を複数有するＰＥＴまたはＰＰのフィルムに導電性を有する金属を蒸着してフィルムの片方の面に金属膜を形成し、この金属膜が形成されたフィルムを導電布２０に替えて用いてもよい。

１・・・静電型スピーカ、１０・・・振動体、１１・・・貫通孔、２０Ｕ，２０Ｌ・・・導電布、３０Ｕ，３０Ｌ・・・弾性部材、３１・・・凸部、４０・・・接着剤、５０・・・変圧器、６０・・・入力部、７０・・・バイアス電源、１００・・・駆動部

Claims

導電性を有する第１電極と、
導電性を有し、前記第１電極に距離をおいて対向して配置された第２電極と、
導電性を有し、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極および前記第２電極と距離をおいて配置され、表面から裏面に貫通した複数の貫通部を有する振動体と、
前記振動体と前記第１電極との間に位置し、弾性があって音が透過する第１弾性部と、
前記振動体と前記第２電極との間に位置し、弾性があって音が透過する第２弾性部と、
を有し、
前記振動体は、前記第１弾性部と前記第２弾性部に固着されてなく、
前記第１弾性部と前記第２弾性部は前記貫通部を介して連結されていること
を特徴とする静電型スピーカ。
前記第１弾性部は前記貫通部を通る凸部を有し、前記貫通部を通った前記凸部が前記第２弾性部に接して前記第１弾性部と前記第２弾性部が連結されていることを特徴とする請求項１に記載の静電型スピーカ。
前記貫通部内においては、前記第１弾性部と前記第２弾性部とを連結している部分と前記振動体との間に隙間があることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電型スピーカ。