JP5876626B1 - 音響発生器およびこれを備えた音響発生装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 音質を向上させた音響発生器およびこれを備えた音響発生装置、電子機器を提供する。【解決手段】 本発明の音響発生器１は、励振器としての圧電素子１１と、圧電素子１１が取り付けられており、圧電素子１１の振動によって圧電素子１１とともに振動する振動板１２と、振動板１２の外周部に設けられて振動板１２を支持する枠体１３と、枠体１３の内側に設けられた被覆層１４とを含み、被覆層１４は、樹脂１４１中に該樹脂１４１とは異なる材質の複数のフィラー１４２が含まれてなることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、音響発生器およびこれを備えた音響発生装置、電子機器に関するものである。

励振器（電気音響変換素子）として圧電素子を用いた小型、低電流駆動の音響発生器が知られている。かかる音響発生器は、例えばモバイルコンピューティング機器等の小型の電子機器に組み込んで使用することができる。

このような音響発生器としては、具体的には振動板と、振動板の外周部を支持する枠体と、振動板上に取り付けられた圧電素子とを備えている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−１６２１４１号公報

ここで、上記の音響発生器では共振を利用するため、音圧にピークディップが生じて音質が低下してしまうおそれがある。音響発生器ではさらなる音質の向上が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、音質を向上させた音響発生器およびこれを備えた音響発生装置、電子機器を提供することを目的とする。

本発明の音響発生器は、励振器と、該励振器が取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて前記振動板を支持する枠体と、該枠体の内側に設けられた被覆層とを含み、該被覆層は、樹脂中に該樹脂とは異なる材質の複数のフィラーが含まれてなり、前記被覆層のヤング率が前記励振器のヤング率よりも低いことを特徴とするものである。

また本発明の音響発生装置は、上記の音響発生器と、該音響発生器を収容する筐体とを備えることを特徴とするものである。

さらに本発明の電子機器は、上記の音響発生器と、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備えることを特徴とするものである。

本発明の音響発生器によれば、伝播する振動がフィラーによって変化して、共振が抑制されるため、ピークディップを抑えて周波数特性を平坦にすることができる。したがって、音質が向上する。

（ａ）は本発明の音響発生器の実施の形態の一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線概略断面図である。 （ａ）は本発明の音響発生器の実施の形態の他の例を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す音響発生器の概略底面図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線概略断面図である。 図１および図２に示す圧電素子の概略断面図である。 本発明の音響発生器に含まれるフィラーのバリエーションを示しており、（ａ）は球状、（ｂ）はフレーク状、（ｃ）は針状、（ｄ）はランダム形状を示している。 音圧の周波数特性の一例を本発明実施例と比較例とで対比したグラフである。 本発明の音響発生装置の実施の形態の構成を示す図である。 本発明の電子機器の実施の形態の構成を示す図である。

以下、本発明の音響発生器の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。

図１（ａ）は本発明の音響発生器の実施の形態の一例を示す概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線概略断面図である。また、図２（ａ）は本発明の音響発生器の実施の形態の他の例を示す概略平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す音響発生器の概略底面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線概略断面図である。

図１および図２に示す例の音響発生器１は、励振器としての圧電素子１１と、圧電素子１１が取り付けられた振動板１２と、振動板１２の外周部に設けられて振動板１２を支持する枠体１３と、枠体１３の内側に設けられた被覆層１４とを含み、被覆層１４は、樹脂１４１中に該樹脂１４１とは異なる材質の複数のフィラー１４２が含まれてなる。

音響発生器１を構成する励振器としては、例えば板状の圧電素子１１が用いられる。この圧電素子１１は、振動板１２の表面に貼り付けられるなどして取り付けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動板１２を励振させる。

励振器として圧電素子１１を用いた場合の構成としては、例えば図３に示すように、４層のセラミックスからなる圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、３層の内部電極層１１ｅが交互に積層された積層体と、かかる積層体の上面および下面に形成された表面電極層１１ｆ、１１ｇと、内部電極層１１ｅが導出された側面に形成された外部電極１１ｈ、１１ｉとを備える。

圧電素子１１を構成する圧電体層は圧電特性を有するセラミックスで形成されたもので、このようなセラミックスとして、チタン酸ジルコン酸鉛（lead zirconate titanate）、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、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、従来から用いられている圧電セラミックスを用いることができる。圧電体層の１層の厚みは、低電圧で駆動させるために、例えば０．０１〜０．１ｍｍに設定することが好ましい。また、大きな屈曲振動を得るために、２００ｐｍ／Ｖ以上の圧電定数ｄ３１を有することが好ましい。

また、圧電素子１１を構成する内部電極層１１ｅは、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを形成するセラミックスと同時焼成により形成されたもので、外部電極１１ｈに接続された第１の内部電極層および外部電極１１ｉに接続された第２の内部電極層からなる。内部電極層１１ｅは、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと交互に積層されており、積層順に第１の内部電極層および第２の内部電極層が配置されることにより、表面電極１１ｆ、１１ｇおよび内部電極層１１ｅの間に挟まれた圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに駆動電圧を印加するものである。内部電極層１１ｅを形成する材料としては、種々の金属材料を用いることができる。例えば、低温焼成に適した銀や銀−パラジウムを主成分とする導体、あるいは銅、白金などを含む導体を用いることができるが、これらにセラミック成分やガラス成分を含有させてもよい。なお、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを構成するセラミック成分とを含有した材料で内部電極層１１ｅを構成した場合、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと内部電極層１１ｅとの焼成収縮差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子１１を得ることができる。

励振器としては、例えば上面側および下面側の主面が長方形状または正方形状といった多角形の形状、あるいは円形または楕円形といった形状をなしている板状体からなる圧電素子１１が好ましく、このような圧電素子１１および後述の振動板１２と枠体１３を用いることにより、音響発生器１を薄型にすることができる。

さらに、圧電素子１１をバイモルフ構造とするのが好ましい。すなわち、ある瞬間に加えられる電界の向きに対する分極の向きが厚み方向における一方側と他方側とで逆転するように分極されているのが好ましい。薄型化に貢献するとともに、少ないエネルギーで効率よく振動板１２を振動できるため、高音量の音響発生器１とすることができる。なお、圧電素子１１として、バイモルフ型の積層型圧電素子を例に挙げたが、ユニモルフ型の圧電素子（伸縮する積層型の圧電素子）であっても構わない。

音響発生器１を構成する振動板１２は、樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができる。例えば、厚さ１０〜２００μｍのポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムで振動板１２を構成することができる。

この振動板１２には、励振器としての圧電素子１１が取り付けられている。具体的には、圧電素子１１の主面がエポキシ系樹脂等の接着剤により振動板１２の主面に接合されている。

そして、圧電素子１１の振動によって、振動板１２は圧電素子１１とともに振動するようになっている。例えば、圧電素子１１がバイモルフ構造の圧電素子である場合において、外部電極に配線部材１５が接続され、この配線部材１５を介して圧電素子１１に電気信号が入力されると（電圧が印加されると）、ある瞬間において、振動板１２に接着された側（圧電素子１１の下面側）の圧電体層は積層方向に垂直な面内方向に縮み、圧電素子１１の上面側の圧電体層は積層方向に垂直な面内方向に延びるように変形し、振動板１２側へ屈曲する。したがって、圧電素子１１に交流信号を与えることにより、圧電素子１１が屈曲振動し、振動板１２に屈曲振動を与えることができる。なお、配線部材１５としては、リード線、例えば銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル基板（ＦＰＣ）、金属板等が用いられるが、フレキシブル基板を用いることが音響発生器１の薄型化、低背化に有利である。

そして、振動板１２の外周部を支持するように枠体１３が設けられている。枠体１３としては、例えば内周形状および外周形状が矩形である枠部材を用いることができる。図１に示す例では、枠体１３は振動板１２の一方主面側のみに設けられた枠部材１３１からなり、これに振動板１２の外周部が貼り付けられて音響発生器１が構成されている。一方、図２に示す例では、枠体１３は一方主面側に設けられた一方主面側枠部材１３１と他方主面側に設けられた他方主面側枠部材１３２とからなり、振動板１２の外周部を挟み込んで振動板３を支持している。振動板１２の外周部が枠体１３を構成する一方主面側枠部材１３１と他方主面側枠部材１３２とに挟まれて固定されている。このようにして、振動板１２は枠体１３の枠内に張った状態で枠体１３に支持されている。なお、図１における振動板１２のうち枠体１３よりも内側に位置する部分、図２における振動板１２のうち枠体１３の構成する一方主面側枠部材１３１と他方主面側枠部材１３２とに挟まれていない部分は、自由に振動することができるようになっている。

枠体１３を構成する一方主面側枠部材１３１、他方主面側枠部材１３２の厚みや材質などは、特に限定されるものではない。枠体１３を構成する一方主面側枠部材１３１、他方主面側枠部材１３２の厚さとしては、例えば１００〜５０００μｍのものを採用することができる。また、枠体１３を構成する一方主面側枠部材１３１、他方主面側枠部材１３２の材質としては、例えばガラスや金属や樹脂など種々の材料を用いることができる。ガラスの場合は、機械的強度があるため、一方主面側枠部材１３１、他方主面側枠部材１３２の変形が小さく、音質が安定する。また、金属の場合は、ガラスよりも剛性が小さくなり、共振ピークとディップとの差が更に分散され、周波数特性を平坦化することができる。よって、音圧の平坦化による音質の向上を図ることができる。また、樹脂の場合は、金属よりも更に剛性が小さくなり、共振ピークとディップとの差が分散され、周波数特性を平坦化することができる。よって、音圧の平坦化による音質の向上を図ることができる。

なお、図１および図２には、枠体１３が長方形状であり、その内側の領域の形状が長方形状である例を示しているが、縦横比が１よりも大きいことで、共振の分散に寄与し、ピーク／ディップの平坦化に寄与することができる。ただし、正方形、平行四辺形、台形および正ｎ角形といった多角形であってもよく、円形や楕円形であってもよい。

また、図では圧電素子１１が１個の場合を例示しているが、圧電素子１１の個数を限定するものではない。また、図では振動板１２の一方の主面に圧電素子１１を設けた場合を示しているが、振動板１２の両面に圧電素子１１が設けられてもよい。

また、枠体１３（一方主面側枠部材１３１および他方主面側枠部材１３２）は、周方向において複数個の枠部材からなり、これらが互いに接合されたものであってもよい。

音響発生器１は、枠体１３の内側に設けられた被覆層１４をさらに含んでいる。この被覆層１４は、樹脂１４１と該樹脂１４１とは異なる材質の複数のフィラー１４２とを含み、樹脂１４１中に複数のフィラー１４２が含まれてなるものである。なお、図に示す複数のフィラー１４２のうち、破線で示すものは透過して見えている状態を示している。

被覆層１４を構成する樹脂１４１としては、たとえばアクリル系、エポキシ系、ラジカル重合系、カチオン重合系、フェノール系などの樹脂が挙げられる。

樹脂１４１に含まれる複数のフィラー１４２としては、樹脂１４１との関係でヤング率や密度に違いがある材質のものであれば、樹脂、金属などを用いることもできるが、樹脂１４１とのヤング率や密度の差および絶縁性を考慮すると、たとえばジルコニア、アルミナなどのセラミックス、ガラス繊維などが挙げられる。

フィラー１４２の形状としては、図４に示すように、例えば（ａ）球状、（ｂ）フレーク状（扁平形状）、（ｃ）針状、（ｄ）ランダム形状などが挙げられる。フィラー１４２が図４（ｂ）に示すようなフレーク状であれば、近接するフィラー１４２が振動板１２と平行に配置されて互いに重なり合うことで振動板１２に追従して振動しやすくなり、ダンパーとしての効果が得られる。それにより、特異的なピークディップを抑制することができる。また、フィラー１４２が図４（ｃ）に示すような針状であれば、フィラー１４２が３次元に交差するため、被覆層１４の変形が少なくなる。

フィラー１４２の大きさとしては、例えばフィラー１４２が球状であるとした場合、例えば０．５〜７０μｍの径のものが採用される。また、球状以外の形状においても同様の大きさのものを採用できる。

ここで、複数のフィラー１４２は一箇所に集まって設けられているのではなく、散らばって配置されているのがよく、この状態は、例えば測定する試料を研磨紙で直接研磨するかもしくは測定する試料をアクリル樹脂等に埋めて断面研磨をし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、確認できる。

また、フィラー１４２の含まれる割合としては、被覆層１４を任意の断面で切断して当該断面を見たときに、１〜５０％の面積をフィラー１４２が占める程度に含まれているのが、音響発生器１の最低共振周波数ｆ０を下げ、音圧を平坦化させる点でよい。

被覆層１４に樹脂１４１とは異なる材質の複数のフィラー１４２が含まれていることで、伝播する振動がフィラー１４２によって変化する。具体的には、圧電素子１１および振動板１２から伝搬する振動がフィラー１４２で分散され、共振ピークがダンピングされて小さくなる。また、一方主面側枠部材１３１からの反射波によるスプリアス振動もフィラー１４２で分散され、スプリアス振動の共振ピークもダンピングされて小さくなる。これにより、周波数−音圧特性におけるピーク／ディップが抑制され、この特性を平坦にすることができ、音質を向上させることができる。

また、フィラー１４２として樹脂１４１よりも熱伝導率の高い、例えばセラミックス、金属を用いた場合は、被覆層１４に複数のフィラー１４２が含まれることにより放熱効果が高まり、振動板１２の温度上昇を抑制してテンションの低下を防ぎ、歪率を減少させることができる。したがって、より音質が向上する。

さらに、フィラー１４２として樹脂１４１よりもヤング率の高い、例えばセラミックス、金属を用いた場合は、被覆層１４に複数のフィラー１４２が含まれることにより、被覆層１４の変形が小さくなることから、圧電素子１１の変形も小さくなって耐久性も向上する。

この被覆層１４は、振動板１２を覆うように設けられていれば、必ずしも圧電素子１１の表面を覆うまでに設けられていなくてもよいが、圧電素子１１の表面を覆うまでに設けられ、被覆層１４に圧電素子１１が埋設されていることで、適度なダンピング効果を誘発させることができる。図においては、被覆層１４が枠体１３と同じ高さとなるように形成された状態を示していが、被覆層１４が枠体１３２の高さよりも高くなるように形成されてもよい。

また、被覆層１４のヤング率が、励振器である圧電素子１１のヤング率よりも低いのが好ましい。被覆層１４のヤング率が圧電素子１１のヤング率よりも低いことで、振動を阻害しにくく、低域の音圧を上昇させることができる。なお、圧電素子１１と、当該圧電素子１１と同じ大きさの被覆層１４の試料片を用意して、それぞれ長手方向に引っ張るようにして引張り試験を行うことで、ヤング率を対比することができる。

例えば、被覆層１４がフェノール系樹脂に、フィラーとしてジルコニア粒子を任意の断面で見たときの面積比で０．５％〜１０％含むものであり、圧電素子１１がチタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電体層を備えた素子である場合に、被覆層１４のヤング率を圧電素子１１のヤング率よりも低くすることができる。

ここで、フィラーを含まない被覆層を備えた音響発生器とフィラー１４２を含む被覆層１４を備えた音響発生器との音圧の周波数特性の違いのグラフを図５に示して
いる。図５に示すグラフは、横軸が周波数を示し、縦軸が音圧を示す。

なお、対比した音響発生器は、フィラー１４２の有無以外の構成、すなわち各部材やその寸法および材質については同一に設定したものである。

図５において、１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの周波数帯、１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯に各々位置するピークやディップは、フィラーを含まない被覆層を備えた音響発生器に対し、フィラー１４２を含む被覆層１４を備えた音響発生器のほうが小さくなっている。また、フィラーを含まない被覆層を備えた音響発生器に対し、フィラー１４２を含む被覆層１４を備えた音響発生器のほうが、５００Ｈｚ以下の低域において音圧が高くなっている。このように、樹脂１４１内にフィラー１４２が含まれる場合には、フィラーが含まれない場合に比べて、ピークやディップが小さくなり、音圧の平坦性が良くなって音圧の周波数特性が改善される。

ここで、複数のフィラー１４２の少なくとも一部は、ヤング率が変化する部分に接しているのが好ましい。ヤング率が変化する部分としては、圧電素子１１と被覆層１４との境界、枠体１３（一方主面側枠部材１３１）と被覆層１４との境界、振動板１２と被覆層１４との境界などが挙げられる。これらの境界にあることで、境界において伝搬される振動が乱され、分散される効果が高まる。

また、図４（ｄ）に示すように、被覆層１４に含まれる複数のフィラー１４２の大きさまたは形状が不均一であるのが好ましい。言い換えると、複数のフィラー１４２の大きさまたは形状が不均一であるとは、均一の範囲を超えて異なる大きさまたは異なる形状のフィラー１４２が含まれていることを意味している。

複数のフィラー１４２の大きさが均一であるとは、例えば光学顕微鏡や電子顕微鏡で任意の倍率にて撮影したフィラー１４２が例えば１００個含まれる画像を準備し、この画像の中のそれぞれのフィラー１４２の粒子径を求め、粒子径が最大となるフィラー１４２および粒子径が最小となるフィラー１４２がそれぞれ平均粒子径のプラスマイナス１０％の大きさの範囲内にあることをいう。ここで、フィラー１４２の粒子径は、画像に対して一方向から複数の平行な線分を引く。その際、線分は一つのフィラー１４２の一方の端と他方の端とに接するように引き、その間の距離を粒子径とする。これを画像にある各フィラー１４２について同様に行う。また、平均粒子径は、例えば上記１００個のフィラー１４２の粒子径を求めて平均値を算出したものである。そして、平均粒子径のプラスマイナス１０％の大きさの範囲から外れるフィラー１４２が存在する場合は、複数のフィラー１４２の大きさが不均一であることとする。

一方、複数のフィラー１４２の形状が不均一であるとは、例えば光学顕微鏡や電子顕微鏡でフィラー１４２を観察したときに、球状、板状、針状といった異なる形状のフィラー１４２を複数含む場合や、同一または相似形ではないフィラー１４２を複数含むことを意味している。

また、例えば任意の倍率で光学顕微鏡や電子顕微鏡にて撮影した画像または写真から複数（例えば５００個）のフィラー１４２の大きさを求め、この測定結果から正規性の検定を有意水準０．０５として行い、正規性が棄却された場合に形状が不均一と判断することもできる。

複数のフィラー１４２の大きさまたは形状が不均一であることで、被覆層１４の平面方向あるいは厚み方向において部分的に弾性率や密度の違いが発生し、共振を分割できる。また、フィラー１４２の平均粒子径や粒度分布に違いが発生し、より広い周波数帯域にて伝搬する波の分散、散乱を誘発できることから、よりピークディップを抑えて周波数特性（特に高域の周波数特性）を平坦にすることができ、より音質が改善される。

例えば、フィラー１４２が球形であるとした場合、最大７０μｍの径のフィラー１４２から最小０．５μｍの径のフィラー１４２まで含まれている例が挙げられる。また、フィラー１４２の形状として、例えば球状のものからフレーク状（扁平形状）、針状のものまで含まれている例などが挙げられる。この状態は、例えば測定する試料を研磨紙で直接研磨するかもしくは測定する試料をアクリル樹脂等に埋めて断面研磨をし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、確認できる。

なお、異なる種類の材質の複数のフィラー１４２をランダムに分散させてもよく、これによっても上記の音質改善の効果が得られる。

また、被覆層１４の全体にわたって見たときに、被覆層１４に含まれるフィラー１４２の充填密度が不均一であるのが好ましい。フィラー１４２の充填密度が不均一であるとは、フィラー１４２の充填密度が他の領域よりも高かったり低かったりする領域を有していることを意味している。

この状態は、例えば測定する試料を研磨紙で直接研磨するかもしくは測定する試料をアクリル樹脂等に埋めて断面研磨をし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、確認できる。

ここで、充填密度が均一とは、例えば振動板１２の主面に平行な任意の２つの平面方向の断面のそれぞれをほぼ同じ面積となるように分割（例えば６個に分割）し、各分割領域の任意の１箇所（例えば合計１２箇所）について５０倍〜５００倍程度の同じ倍率で撮影した画像で見て、各画像におけるフィラー１４２が占める面積をそれぞれ求めるとともに平均値を算出し、当該平均値に対して各分割領域のフィラー１４２が占める面積の最大値および最小値がプラスマイナス１０％の範囲内であることをいう。

また、例えば被覆層１４の厚み方向の上面側および下面側の部位においてそれぞれ平面方向に切断した断面を準備して、上記の測定を行ってもよい。また、一つの断面にかえて被覆層１４の上面を測定してもよい。

そして、充填密度が不均一とは、上記の測定においてフィラー１４２が占める面積が、プラスマイナス１０％の範囲外であることを意味する。

この状態は、例えば測定する試料を研磨紙で直接研磨するかもしくは測定する試料をアクリル樹脂等に埋めて断面研磨をし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、確認できる。

フィラー１４２の充填密度が不均一であることで、被覆層１４の平面方向あるいは厚み方向においてフィラー１４２の密度変化ができる。これにより、振動を分散させ、周波数−音圧特性が平坦化されるため、さらにピークディップを抑えて周波数特性（特に高域の周波数特性）を平坦にすることができ、さらに音質が改善される。

なお、フィラー１４２の充填密度を変化させるために、例えばフィラー１４２の濃度を異ならせた２種類以上の樹脂１４１を準備し、各々をディスペンサに充填した後、これら複数のディスペンサから同時に他の１本のディスペンサへ樹脂１４１を充填し、この樹脂１４１を撹拌混合することなく枠体内へ充填し硬化させる方法や、フィラー１４２の濃度を異ならせた２種類以上の樹脂１４１を準備し、各々をディスペンサに充填した後、これら複数のディスペンサから同時に枠体内へ樹脂１４１を吐出させ硬化させる方法や、例えば第１の濃度に調整した樹脂を被覆層の１／１０充填した後、第２の濃度に調整した樹脂１４１を複数個所に滴下させ、その後さらに第１の濃度に調整した樹脂１４１を被覆層の１／１０充填するという作業を繰り返し、規定量の樹脂１４１を充填した後硬化する方法、硬化したフィラー１４２入りの樹脂１４１の上に、異なるフィラー１４２を用いた樹脂を充填する手法、樹脂１４１を硬化させるまでに３０分程度放置し、フィラー１４２を沈降させるといった手法が用いられる。

次に、本発明の音響発生装置の実施の形態の一例について説明する。

音響発生装置２０は、いわゆるスピーカーのような発音装置であり、図６に示すように、たとえば、音響発生器１と、音響発生器１を収容する筐体３０を備える。筐体３０は、音響発生器１の発する音響を内部で共鳴させるとともに、筐体３０に形成された図示せぬ開口から音響を外部へ放射する。この筐体３０は、例えば、アルミニウムやマグネシウム合金などの金属、ポリカーボネートなどの樹脂、木材など、種々の材料を用いて形成することができる。このような筐体３０を有することにより、たとえば低周波数帯域における音圧を高めることができる。

かかる音響発生装置２０は、スピーカーとして単独で用いることができる他、後述するように、携帯端末や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などへ好適に組み込むことが可能である。また、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯機などのように、従来、音質については重視されなかった家電製品に組み込むこともできる。

次に、音響発生器を搭載した電子機器について、図７を用いて説明する。図７は、実施形態に係る電子機器５０の構成を示す図である。なお、図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図７に示すように、本例の電子機器５０は、音響発生器１と、音響発生器１に接続された電子回路６０と、電子回路６０および音響発生器１を収容する筐体４０とを備える。図７に示す例では、電子機器５０が、携帯電話やタブレット端末のような携帯端末装置であるものとする。

図７に示すように、電子機器５０は、電子回路６０を備える。電子回路６０は、たとえば、コントローラ５０ａと、送受信部５０ｂと、キー入力部５０ｃと、マイク入力部５０ｄとから構成される。電子回路６０は、音響発生器１に接続されており、音響発生器１へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１は電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。

また、電子機器５０は、表示部５０ｅと、アンテナ５０ｆと、音響発生器１とを備え、これら各デバイスを収容する筐体４０を備える。なお、図７では、１つの筐体４０にコントローラ５０ａをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路６０と音響発生器１とが、１つの筐体４０に収容されていればよい。

ここで、音響発生器１は、例えば筐体４０の内壁に接合されるなどして筐体４０に収容される。このとき、音響発生器１を接合するための接合部材としては、少なくとも一部に粘弾性体を含む接合部材である。この接合部材は粘弾性体のみからなる単一のものであっても、粘弾性体を含むいくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合部材としては、例えば不織布等からなる基材層の両面に粘着剤が付着された両面テープ等を好適に用いることができる。接合部材の厚みは、例えば０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに設定される。

電子回路６０としては、例えば、ディスプレイに表示させる画像情報や携帯端末によって伝達する音声情報を処理する回路や、通信回路等が例示できる。これらの回路の少なくとも１つであってもよいし、全ての回路が含まれていても構わない。また、他の機能を有する回路であってもよい。さらに、複数の電子回路を有していても構わない。なお、電子回路６０と音響発生器１とは接続用配線で接続されている。

コントローラ５０ａは、電子機器５０の制御部である。送受信部５０ｂは、コントローラ５０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｆを介してデータの送受信などを行う。キー入力部５０ｃは、電子機器５０の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部５０ｄは、同じく電子機器５０の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。表示部５０ｅは、電子機器５０の表示出力デバイスであり、コントローラ５０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行う。例えば、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等の既知のディスプレイを好適に用いることができる。なお、ディスプレイは、タッチパネルのような入力装置を有するものであっても良い。ここで、筐体４０の一部がディスプレイであってもよく、筐体４０の一部がディスプレイのカバーとなってその内側にディスプレイが配置されたものであってもよい。

そして、音響発生器１は、電子機器５０における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器１は、電子回路６０のコントローラ５０ａに接続されており、コントローラ５０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。

なお、図７では、電子機器５０として、アンテナなどを介してデータの送受信などを行う通信手段（通信部）を有する携帯端末について説明を行ったが、電子機器５０の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。

本例の電子機器５０によれば、音質の向上した音響発生器１を用いて構成されていることから、高音質の電子機器を得ることができる。

１ 音響発生器
１１ 圧電素子
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 圧電体層
１１ｅ 内部電極層
１１ｆ、１１ｇ 表面電極層
１１ｈ、１１ｉ 外部電極
１２ 振動板
１３ 枠体
１３１ 一方主面側枠部材
１３２ 他方主面側枠部材
１４ 被覆層
１４１ 樹脂
１４２ フィラー
１５ 配線部材
２０ 音響発生装置
３０、４０ 筐体
５０ 電子機器
５０ａ コントローラ
５０ｂ 送受信部
５０ｃ キー入力部
５０ｄ マイク入力部
５０ｅ 表示部
５０ｆ アンテナ
６０ 電子回路

Claims (6)

1. 励振器と、該励振器が取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて前記振動板を支持する枠体と、該枠体の内側に設けられた被覆層とを含み、
   該被覆層は、樹脂中に該樹脂とは異なる材質の複数のフィラーが含まれてなり、
   前記被覆層のヤング率が前記励振器のヤング率よりも低いことを特徴とする音響発生器。
2. 励振器と、該励振器が取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて前記振動板を支持する枠体と、該枠体の内側に設けられた被覆層とを含み、
   該被覆層は、樹脂中に該樹脂とは異なる材質の複数のフィラーが含まれてなり、
   前記複数のフィラーの少なくとも一部は、ヤング率が変化する部分に接していることを特徴とする音響発生器。
3. 励振器と、該励振器が取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて前記振動板を支持する枠体と、該枠体の内側に設けられた被覆層とを含み、
   該被覆層は、樹脂中に該樹脂とは異なる材質の複数のフィラーが含まれてなり、
   前記被覆層に含まれる前記複数のフィラーの大きさまたは形状が不均一であることを特徴とする音響発生器。
4. 励振器と、該励振器が取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて前記振動板を支持する枠体と、該枠体の内側に設けられた被覆層とを含み、
   該被覆層は、樹脂中に該樹脂とは異なる材質の複数のフィラーが含まれてなり、
   前記被覆層の全体にわたって見たときに、前記被覆層に含まれる前記複数のフィラーの充填密度が不均一であることを特徴とする音響発生器。
5. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか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備えていることを特徴とする音響発生装置。
6. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか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備えることを特徴とする電子機器。

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