JP6792979B2 - Electroacoustic converter - Google Patents

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Description

本発明は、例えばイヤホンあるいはヘッドホン、携帯情報端末等に適用可能な電気音響変換装置に関する。 The present invention relates to an electro-acoustic conversion device applicable to, for example, earphones or headphones, a personal digital assistant, and the like.
圧電発音素子は、簡易な電気音響変換手段として広く利用されており、例えば、イヤホンあるいはヘッドホンのような音響機器、さらには携帯情報端末のスピーカなどとして多用されている。圧電発音素子は、典型的には、振動板の片面あるいは両面に圧電素子を貼り合わせた構成を有する(例えば特許文献1参照)。 Piezoelectric sounding elements are widely used as simple electro-acoustic conversion means, and are often used, for example, as audio equipment such as earphones or headphones, and as speakers for mobile information terminals. The piezoelectric sounding element typically has a structure in which the piezoelectric element is bonded to one side or both sides of the diaphragm (see, for example, Patent Document 1).
一方、特許文献2には、ダイナミック型ドライバと圧電型ドライバとを備え、これら2つのドライバを並列駆動させることで帯域幅の広い再生を可能としたヘッドホンが記載されている。上記圧電型ドライバは、ダイナミック型ドライバの前面を閉塞し振動板として機能するフロントカバーの内面中央部に設けられており、この圧電型ドライバを高音域用ドライバとして機能させるように構成されている。 On the other hand, Patent Document 2 describes headphones that include a dynamic type driver and a piezoelectric type driver, and enable reproduction with a wide bandwidth by driving these two drivers in parallel. The piezoelectric driver is provided in the center of the inner surface of a front cover that closes the front surface of the dynamic driver and functions as a diaphragm, and is configured to make the piezoelectric driver function as a treble driver.
特開2013−150305号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-150305 実開昭62−68400号公報Jikkai Sho 62-68400
近年、例えばイヤホンやヘッドホン等の音響機器においては、音質の更なる向上が求められている。このため圧電発音素子においては、その電気音響変換機能の特性向上が必要不可欠とされている。また、ダイナミック型スピーカと組み合わせた場合における高音域での高音圧化が望まれている。 In recent years, for example, in audio equipment such as earphones and headphones, further improvement in sound quality is required. Therefore, it is indispensable to improve the characteristics of the electroacoustic conversion function of the piezoelectric sounding element. Further, it is desired to increase the sound pressure in the high frequency range when combined with the dynamic speaker.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、音響特性の向上を図ることができる電気音響変換装置を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electro-acoustic conversion device capable of improving acoustic characteristics.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気音響変換装置は、筐体と、圧電式発音体とを具備する。
上記圧電式発音体は、上記筐体に直接又は間接的に支持される周縁部を有する第1の振動板と、上記第1の振動板の少なくとも一方の面に配置された圧電素子とを有し、上記第1の振動板の中心軸に関して剛性が非対称に構成される。
In order to achieve the above object, the electroacoustic conversion device according to one embodiment of the present invention includes a housing and a piezoelectric sounding body.
The piezoelectric sounding body includes a first diaphragm having a peripheral edge directly or indirectly supported by the housing, and a piezoelectric element arranged on at least one surface of the first diaphragm. However, the rigidity is asymmetrically configured with respect to the central axis of the first diaphragm.
上記電気音響変換装置において、圧電式発音体は、第1の振動板の中心軸に関して剛性が非対称な構造を有するため、第1の振動板の振動モードが面内において不均一となる。これにより、高域での音圧レベルがブロード化し、音圧特性が向上することで、良好な音質の再生が可能となる。 In the electroacoustic conversion device, since the piezoelectric sounding body has a structure in which the rigidity is asymmetric with respect to the central axis of the first diaphragm, the vibration mode of the first diaphragm becomes non-uniform in the plane. As a result, the sound pressure level in the high frequency range becomes broad and the sound pressure characteristics are improved, so that good sound quality can be reproduced.
上記圧電素子は、上記第1の振動板に対して偏心した位置に配置されてもよい。
これにより第1の振動板の振動モードを中心軸に関して非対称とすることができる。
The piezoelectric element may be arranged at a position eccentric with respect to the first diaphragm.
As a result, the vibration mode of the first diaphragm can be made asymmetric with respect to the central axis.
上記圧電式発音体は、上記第1の振動板を厚み方向に貫通する通路部をさらに有してもよい。
上記通路部は、上記第1の振動板の面内に設けられた少なくとも1つの開口部を含んでもよいし、上記周縁部に設けられた少なくとも1つの切欠き部を含んでもよい。
The piezoelectric sounding body may further have a passage portion that penetrates the first diaphragm in the thickness direction.
The passage portion may include at least one opening provided in the plane of the first diaphragm, or may include at least one notch provided in the peripheral edge portion.
上記電気音響変換装置は、第2の振動板を含む電磁式発音体をさらに具備してもよい。この場合、上記筐体は、第1の空間部と、第2の空間部とを有する。
上記第1の空間部には、前記電磁式発音体が配置される。上記第2の空間部は、上記通路部を介して上記第1の空間部と連通し、上記圧電式発音体と上記電磁式発音体とにより生成される音波を外部へ導く導音路を有する。
The electroacoustic converter may further include an electromagnetic sounding body including a second diaphragm. In this case, the housing has a first space portion and a second space portion.
The electromagnetic sounding body is arranged in the first space portion. The second space portion has a sound guide path that communicates with the first space portion via the passage portion and guides sound waves generated by the piezoelectric sounding body and the electromagnetic sounding body to the outside. ..
上記通路部は、複数の通路部を含んでもよい。この場合、上記導音路は、上記複数の通路部のうち開口面積が最も大きい通路部に対向する位置に設けられる。これにより、電磁式発音体からの発生音波を効率よく導音路へ導くことができるため、電磁式発音体の音響特性の向上が図れるようになる。 The passage portion may include a plurality of passage portions. In this case, the sound guide path is provided at a position facing the passage portion having the largest opening area among the plurality of passage portions. As a result, the sound waves generated from the electromagnetic sounding body can be efficiently guided to the sound guide path, so that the acoustic characteristics of the electromagnetic sounding body can be improved.
上記第1の振動板および上記圧電素子の平面形状は特に限定されず、典型的には、上記第1の振動板の平面形状は円形であり、上記圧電素子の平面形状は矩形である。 The planar shapes of the first diaphragm and the piezoelectric element are not particularly limited, and typically, the planar shape of the first diaphragm is circular, and the planar shape of the piezoelectric element is rectangular.
上記圧電式発音体は、環状部材をさらに有してもよい。上記環状部材は、上記筐体に固定され、上記第1の振動板の周縁部を支持する。
これにより、筐体に対する圧電式発音体の組立て作業性が向上するとともに、第1の振動板と第2の振動板との間の距離の調整が容易となる。
The piezoelectric sounding body may further have an annular member. The annular member is fixed to the housing and supports the peripheral edge of the first diaphragm.
As a result, the workability of assembling the piezoelectric sounding body to the housing is improved, and the distance between the first diaphragm and the second diaphragm can be easily adjusted.
第1の振動板と第2の振動板との距離は特に限定されず、各振動板の大きさ、目的とする音響特性等に応じて適宜設定することが可能である。例えば、上記第2の振動板の直径に対する上記第1の振動板と上記第2の振動板との距離の比を、0.152以上0.212以下とすることができる。これにより、8kHz付近の音圧特性の落ち込みを改善することができる。 The distance between the first diaphragm and the second diaphragm is not particularly limited, and can be appropriately set according to the size of each diaphragm, the target acoustic characteristics, and the like. For example, the ratio of the distance between the first diaphragm and the second diaphragm to the diameter of the second diaphragm can be 0.152 or more and 0.212 or less. This makes it possible to improve the drop in the sound pressure characteristic near 8 kHz.
上記第1の振動板は、上記第2の振動板に対して偏心した位置に配置されてもよい。このような構成によっても、音響特性の改善を図ることが可能となる。 The first diaphragm may be arranged at a position eccentric with respect to the second diaphragm. Even with such a configuration, it is possible to improve the acoustic characteristics.
以上述べたように、本発明によれば、音響特性の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the acoustic characteristics.
本発明の一実施形態に係る電気音響変換装置を示す概略側断面図である。It is a schematic side sectional view which shows the electroacoustic conversion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 上記電気音響変換装置における電磁式発音体を示す概略側断面図である。It is a schematic side sectional view which shows the electromagnetic sounding body in the said electro-acoustic converter. 上記電気音響変換装置における圧電式発音体を示す概略底面図である。It is a schematic bottom view which shows the piezoelectric sounding body in the said electro-acoustic conversion apparatus. 上記圧電式発音体における圧電素子の概略側断面図である。It is a schematic side sectional view of the piezoelectric element in the said piezoelectric sounding body. 構成の異なる2つの圧電式発音体を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining two piezoelectric sounding bodies having different configurations. 上記2つの圧電式発音体の周波数特性を比較して示すシミュレーション結果である。This is a simulation result showing a comparison of the frequency characteristics of the above two piezoelectric sounding bodies. 上記電気音響変換装置の周波数特性を示す実験結果である。It is an experimental result which shows the frequency characteristic of the said electro-acoustic converter. 本発明の第2の実施形態において説明する圧電式発音体の一構成例を示す平面図である。It is a top view which shows one structural example of the piezoelectric sounding body described in the 2nd Embodiment of this invention. 上記圧電式発音体の他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of the said piezoelectric sounding body. 上記圧電式発音体の他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of the said piezoelectric sounding body. 上記圧電式発音体の他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of the said piezoelectric sounding body. 図10の構成の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the structure of FIG. 図10の構成の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the structure of FIG. 図11の構成の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the structure of FIG. 図10および図13に示す圧電式発音体を備えた電気音響変換装置における電磁式発音体の周波数特性を比較して示す実験結果である。It is an experimental result which compares and shows the frequency characteristic of the electromagnetic sounding body in the electroacoustic conversion apparatus provided with the piezoelectric sounding body shown in FIG. 10 and FIG. 本発明の第3の実施形態に係る電気音響変換装置の構成を示す概略側断面図である。It is a schematic side sectional view which shows the structure of the electroacoustic conversion apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 上記電気音響変換装置の音圧特性を示す一実験結果である。This is an experimental result showing the sound pressure characteristics of the electroacoustic converter. 上記電気音響変換装置において第2の振動板の直径(d)に対する第1および第2の振動板間の距離(h)との比と所定周波数帯域における音圧との関係を示す一実験結果である。An experimental result showing the relationship between the ratio of the distance (h) between the first and second diaphragms to the diameter (d) of the second diaphragm and the sound pressure in a predetermined frequency band in the electroacoustic converter. is there.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の一実施形態に係る電気音響変換装置としてのイヤホン100の構成を示す概略側断面図である。
図において、X軸、Y軸及びZ軸は相互に直交する3軸方向を示している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a configuration of an earphone 100 as an electroacoustic conversion device according to an embodiment of the present invention.
In the figure, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis indicate three axial directions orthogonal to each other.
[イヤホンの全体構成]
イヤホン100は、イヤホン本体10と、イヤピース20とを有する。イヤピース20は、イヤホン本体10の導音路41に取り付けられるとともに、ユーザの耳に装着可能に構成される。
[Overall configuration of earphones]
The earphone 100 has an earphone body 10 and an earpiece 20. The earpiece 20 is attached to the sound guide path 41 of the earphone body 10 and can be attached to the user's ear.
イヤホン本体10は、発音ユニット30と、発音ユニット30を収容する筐体40とを有する。発音ユニット30は、電磁式発音体31と、圧電式発音体32とを有する。 The earphone body 10 has a sounding unit 30 and a housing 40 for accommodating the sounding unit 30. The sounding unit 30 has an electromagnetic sounding body 31 and a piezoelectric sounding body 32.
[筐体]
筐体40は、発音ユニット30を収容する内部空間を有し、Z軸方向に分離可能な2分割構造で構成される。筐体40の底部410には、発音ユニット30により生成される音波を外部へ導く導音路41が設けられている。
[Case]
The housing 40 has an internal space for accommodating the sounding unit 30, and is composed of a two-divided structure that can be separated in the Z-axis direction. The bottom 410 of the housing 40 is provided with a sound guide path 41 that guides the sound waves generated by the sounding unit 30 to the outside.
筐体40は、圧電式発音体32の周縁部を支持する支持部411を有する。支持部411は円環状に形成されており、底部410の周縁部から上方側へ突出するように設けられている。図において支持部411の上面は、XY平面に平行な平面で形成されており、後述する圧電式発音体32の周縁部を直接又は他の部材を介して間接的に支持する。 The housing 40 has a support portion 411 that supports the peripheral edge portion of the piezoelectric sounding body 32. The support portion 411 is formed in an annular shape, and is provided so as to project upward from the peripheral edge portion of the bottom portion 410. In the figure, the upper surface of the support portion 411 is formed in a plane parallel to the XY plane, and directly or indirectly supports the peripheral portion of the piezoelectric sounding body 32 described later via another member.
筐体40の内部空間は、圧電式発音体32によって第1の空間部S1と第2の空間部S2とに区画される。第1の空間部S1には電磁式発音体31が配置される。第2の空間部S2は、導音路41に連通する空間部であり、圧電式発音体32と筐体40の底部410との間に形成される。第1の空間部S1と第2の空間部S2とは、圧電式発音体32の開口部331〜337(図3参照)を介して相互に連通している。 The internal space of the housing 40 is divided into a first space portion S1 and a second space portion S2 by the piezoelectric sounding body 32. An electromagnetic sounding body 31 is arranged in the first space portion S1. The second space portion S2 is a space portion communicating with the sound guide path 41, and is formed between the piezoelectric sounding body 32 and the bottom portion 410 of the housing 40. The first space portion S1 and the second space portion S2 communicate with each other through openings 331 to 337 (see FIG. 3) of the piezoelectric sounding body 32.
[電磁式発音体]
電磁式発音体31は、低音域を再生するウーハ(Woofer)として機能するダイナミック型スピーカユニットで構成される。本実施形態では、例えば7kHz以下の音波を主として生成するダイナミックスピーカで構成され、ボイスコイルモータ(電磁コイル)等の振動体を含む機構部311と、機構部311を振動可能に支持する台座部312とを有する。
[Electromagnetic sounding body]
The electromagnetic sounding body 31 is composed of a dynamic speaker unit that functions as a woofer that reproduces a low frequency range. In the present embodiment, for example, a mechanism unit 311 composed of a dynamic speaker that mainly generates sound waves of 7 kHz or less and including a vibrating body such as a voice coil motor (electromagnetic coil) and a pedestal unit 312 that vibrably supports the mechanism unit 311. And have.
電磁式発音体31の機構部311の構成は特に限定されない。図2は、機構部311の一構成例を示す要部の断面図である。機構部311は、台座部312に振動可能に支持された振動板E1(第2の振動板)と、永久磁石E2と、ボイスコイルE3と、永久磁石E2を支持するヨークE4とを有する。振動板E1は、その周縁部が台座部312の底部とこれに一体的に組み付けられる環状固定具310との間に挟持されることで、台座部312に支持される。 The configuration of the mechanical unit 311 of the electromagnetic sounding body 31 is not particularly limited. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration example of the mechanism part 311. The mechanism portion 311 has a diaphragm E1 (second diaphragm) oscillatingly supported by the pedestal portion 312, a permanent magnet E2, a voice coil E3, and a yoke E4 supporting the permanent magnet E2. The diaphragm E1 is supported by the pedestal portion 312 by sandwiching the peripheral portion thereof between the bottom portion of the pedestal portion 312 and the annular fixture 310 integrally assembled to the bottom portion of the pedestal portion 312.
ボイスコイルE3は、巻き芯となるボビンに導線を巻きつけて形成され、振動板E1の中央部に接合されている。また、ボイスコイルE3は、永久磁石E2の磁束の方向に対して垂直に配置される。ボイスコイルE3に交流電流(音声信号)を流すとボイスコイルE3に電磁力が作用するため、ボイスコイルE3は信号波形に合わせて図中Z軸方向に振動する。この振動がボイスコイルE3に連結された振動板E1に伝達され、第1の空間部S1(図1)内の空気を振動させることにより上記低音域の音波を発生させる。 The voice coil E3 is formed by winding a lead wire around a bobbin serving as a winding core, and is joined to the central portion of the diaphragm E1. Further, the voice coil E3 is arranged perpendicular to the direction of the magnetic flux of the permanent magnet E2. When an alternating current (voice signal) is passed through the voice coil E3, an electromagnetic force acts on the voice coil E3, so that the voice coil E3 vibrates in the Z-axis direction in the figure according to the signal waveform. This vibration is transmitted to the diaphragm E1 connected to the voice coil E3, and the air in the first space S1 (FIG. 1) is vibrated to generate the sound wave in the low frequency range.
電磁式発音体31は、筐体40の内部に適宜の方法で固定される。電磁式発音体31の上部には、発音ユニット30の電気回路を構成する回路基板33が固定されている。回路基板33は、筐体40のリード部42を介して導入されたケーブル50と電気的に接続され、図示しない配線部材を介して電磁式発音体31及び圧電式発音体32へそれぞれ電気信号を出力する。 The electromagnetic sounding body 31 is fixed to the inside of the housing 40 by an appropriate method. A circuit board 33 constituting the electric circuit of the sounding unit 30 is fixed to the upper part of the electromagnetic sounding body 31. The circuit board 33 is electrically connected to the cable 50 introduced via the lead portion 42 of the housing 40, and sends an electric signal to the electromagnetic sounding body 31 and the piezoelectric sounding body 32 via a wiring member (not shown), respectively. Output.
[圧電式発音体]
圧電式発音体32は、高音域を再生するツイータ(Tweeter)として機能するスピーカユニットを構成する。本実施形態では、例えば7kHz以上の音波を主として生成するようにその発振周波数が設定される。圧電式発音体32は、振動板321(第1の振動板)と、圧電素子322とを有する。
[Piezoelectric sounding body]
The piezoelectric sounding body 32 constitutes a speaker unit that functions as a tweeter that reproduces a high frequency range. In the present embodiment, the oscillation frequency is set so as to mainly generate, for example, a sound wave of 7 kHz or higher. The piezoelectric sounding body 32 has a diaphragm 321 (first diaphragm) and a piezoelectric element 322.
振動板321は、金属(例えば42アロイ)等の導電材料または樹脂(例えば液晶ポリマー)等の絶縁材料で構成され、その平面形状は円形に形成される。振動板321の外径や厚みは特に限定されず、筐体40の大きさ、再生音波の周波数帯域などに応じて適宜設定される。本実施形態では、直径約8〜12mm、厚み約0.2mmの振動板が用いられる。 The diaphragm 321 is made of a conductive material such as a metal (for example, 42 alloy) or an insulating material such as a resin (for example, a liquid crystal polymer), and its planar shape is formed in a circular shape. The outer diameter and thickness of the diaphragm 321 are not particularly limited, and are appropriately set according to the size of the housing 40, the frequency band of the reproduced sound wave, and the like. In this embodiment, a diaphragm having a diameter of about 8 to 12 mm and a thickness of about 0.2 mm is used.
振動板321は、導音路41に臨む第1の主面32aと、電磁式発音体31に臨む第2の主面32bとを有する。本実施形態において圧電式発音体32は、振動板321の第1の主面32aにのみ圧電素子322が接合されたユニモルフ構造を有する。
なおこれに限られず、圧電素子322は、振動板321の第2の主面32bに接合されてもよい。また、圧電式発音体32は、振動板321の両主面32a,32bに圧電素子がそれぞれ接合されたバイモルフ構造で構成されてもよい。
The diaphragm 321 has a first main surface 32a facing the sound guide path 41 and a second main surface 32b facing the electromagnetic sounding body 31. In the present embodiment, the piezoelectric sounding body 32 has a unimorph structure in which the piezoelectric element 322 is bonded only to the first main surface 32a of the diaphragm 321.
Not limited to this, the piezoelectric element 322 may be joined to the second main surface 32b of the diaphragm 321. Further, the piezoelectric sounding body 32 may have a bimorph structure in which a piezoelectric element is bonded to both main surfaces 32a and 32b of the diaphragm 321.
振動板321は、筐体40の支持部411に支持される周縁部321cを有する。周縁部321cは、支持部411に粘着材層を介して弾性的に支持される。上記粘着材層は適度な弾性を有することが好ましい。これにより振動板321は支持部411に対して弾性的に支持されるため、振動板321の共振のぶれが抑制され、振動板321の安定した共振動作が確保される。 The diaphragm 321 has a peripheral edge portion 321c supported by the support portion 411 of the housing 40. The peripheral edge portion 321c is elastically supported by the support portion 411 via an adhesive layer. The pressure-sensitive adhesive layer preferably has appropriate elasticity. As a result, the diaphragm 321 is elastically supported by the support portion 411, so that the resonance fluctuation of the diaphragm 321 is suppressed, and the stable resonance operation of the diaphragm 321 is ensured.
なお、振動板321は、その周縁部321cを支持する環状部材を介して支持部411に固定されてもよい。上記環状部材としては、ゴムや樹脂等の弾性を有する材料で構成されるのが好ましく、これにより上述と同様の作用効果を得ることができる。あるいは、上記環状部材は、比較的剛性の高い材料で構成されるとともに、上記粘着材層を介して支持部411へ接合されてもよい。 The diaphragm 321 may be fixed to the support portion 411 via an annular member that supports the peripheral edge portion 321c thereof. The annular member is preferably made of an elastic material such as rubber or resin, whereby the same action and effect as described above can be obtained. Alternatively, the annular member may be made of a material having relatively high rigidity and may be joined to the support portion 411 via the pressure-sensitive adhesive layer.
図3は、圧電式発音体32の平面図(あるいは底面図)である。同図に示すように、圧電式発音体32は、振動板321の中心軸C1(振動板321の中心を通るZ軸方向に平行な軸)に関して剛性が非対称に構成される。 FIG. 3 is a plan view (or bottom view) of the piezoelectric sounding body 32. As shown in the figure, the piezoelectric sounding body 32 is configured to have asymmetric rigidity with respect to the central axis C1 of the diaphragm 321 (an axis parallel to the Z-axis direction passing through the center of the diaphragm 321).
ここで、中心軸C1に関して剛性が非対称とは、構造、形状あるいは物性等が中心軸C1に関して非対称であることをいい、特に、振動板321の発振時において振動モードが中心軸C1に関して非対称となるような形態をいう。 Here, the rigidity asymmetric with respect to the central axis C1 means that the structure, shape, physical properties, etc. are asymmetric with respect to the central axis C1, and in particular, the vibration mode becomes asymmetric with respect to the central axis C1 when the diaphragm 321 oscillates. It refers to such a form.
本実施形態では、圧電素子322の平面形状は矩形状であり、圧電素子322の中心軸C2(圧電素子322の中心を通るZ軸に平行な軸)は、振動板321の中心軸C1よりもX軸方向に所定量だけ変位している。つまり、圧電素子322は、振動板321に対して偏心した位置に配置される。これにより、振動板321の振動中心が中心軸C1とは異なる位置にずれるため、圧電式発音体32の振動モードが中心軸C1に関して非対称となる。 In the present embodiment, the planar shape of the piezoelectric element 322 is rectangular, and the central axis C2 of the piezoelectric element 322 (the axis parallel to the Z axis passing through the center of the piezoelectric element 322) is larger than the central axis C1 of the vibrating plate 321. It is displaced by a predetermined amount in the X-axis direction. That is, the piezoelectric element 322 is arranged at a position eccentric with respect to the diaphragm 321. As a result, the vibration center of the diaphragm 321 shifts to a position different from that of the central axis C1, so that the vibration mode of the piezoelectric sounding body 32 becomes asymmetric with respect to the central axis C1.
さらに、振動板321は、図3に示すように、中心線CL(振動板321の中心を通るY軸方向に平行な線)を境として右半分の領域と左半分の領域とで形状(形態)の異方性を有する。つまり、圧電式発音体32は、振動板321を厚み方向に貫通する複数の開口部331〜337(通路部)を有し、各開口部331〜337が以下のような態様で形成されることで、中心線CLに関して非対称に構成される。 Further, as shown in FIG. 3, the diaphragm 321 has a shape (morphology) in a right half region and a left half region with the center line CL (a line parallel to the Y-axis direction passing through the center of the diaphragm 321) as a boundary. ) Has anisotropy. That is, the piezoelectric sounding body 32 has a plurality of openings 331-337 (passage portions) penetrating the diaphragm 321 in the thickness direction, and each opening 331-337 is formed in the following manner. It is configured asymmetrically with respect to the center line CL.
開口部331は、振動板321の周縁部321cと圧電素子322の一側辺部との間の領域に概略半円または半月形状に形成され、開口部331〜337のうち最も大きな開口面積を有する。圧電式発音体32は、開口部331が導音路41の入口に対向するように支持部411に組み立てられる(図1参照)。 The opening 331 is formed in a substantially semicircular or half-moon shape in the region between the peripheral edge portion 321c of the diaphragm 321 and one side portion of the piezoelectric element 322, and has the largest opening area of the openings 331 to 337. .. The piezoelectric sounding body 32 is assembled in the support portion 411 so that the opening 331 faces the entrance of the sound guide path 41 (see FIG. 1).
開口部332〜335は、周縁部321cと圧電素子322との間の領域に設けられた円形の孔で構成される。そのうち開口部332,333は、中心線CL上の、中心軸C1に関して対称な位置にそれぞれ設けられ、開口部334,335は、開口部331と開口部332,333との間にそれぞれ設けられる。開口部332〜335はそれぞれ同一径(例えば直径約1mm)の丸孔で形成されるが、勿論これに限られない。 The openings 332 to 335 are composed of circular holes provided in the region between the peripheral edge portion 321c and the piezoelectric element 322. Among them, the openings 332 and 333 are provided at positions symmetrical with respect to the central axis C1 on the center line CL, and the openings 334 and 335 are provided between the openings 331 and the openings 332 and 333, respectively. The openings 332 to 335 are each formed of round holes having the same diameter (for example, about 1 mm in diameter), but are not limited to this, of course.
一方、開口部336,337は、開口部332,333と圧電素子322との間にそれぞれ設けられ、X軸方向に長辺を有する矩形状に形成される。開口部336,337は、圧電素子322の周縁部に沿って形成され、それらの一部は、圧電素子322の周縁部に部分的に被覆される。開口部336,337は、振動板321の表裏を貫通する通路としての機能のほか、後述するように、圧電素子322の有する2つの外部電極間の短絡防止の機能をも有する。 On the other hand, the openings 336 and 337 are provided between the openings 332 and 333 and the piezoelectric element 322, respectively, and are formed in a rectangular shape having a long side in the X-axis direction. The openings 336 and 337 are formed along the peripheral edge of the piezoelectric element 322, and a part of them is partially covered with the peripheral edge of the piezoelectric element 322. The openings 336 and 337 have a function as a passage penetrating the front and back surfaces of the diaphragm 321 and also have a function of preventing a short circuit between the two external electrodes of the piezoelectric element 322, as will be described later.
図4は、圧電素子322の内部構造を示す概略断面図である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of the piezoelectric element 322.
圧電素子322は、素体328と、Y軸方向に相互に対向する第1の外部電極326a及び第2の外部電極326bとを有する。また、圧電素子322は、相互に対向するZ軸に垂直な第1の主面322a及び第2の主面322bを有する。圧電素子322の第2の主面322bは、振動板321の第1の主面32aに対向する実装面として構成される。 The piezoelectric element 322 has a body 328 and a first external electrode 326a and a second external electrode 326b that face each other in the Y-axis direction. Further, the piezoelectric element 322 has a first main surface 322a and a second main surface 322b perpendicular to the Z axes facing each other. The second main surface 322b of the piezoelectric element 322 is configured as a mounting surface facing the first main surface 32a of the diaphragm 321.
素体328は、セラミックシート323と、内部電極層324a,324bとがZ軸方向に積層された構造を有する。つまり、内部電極層324a,324bは、セラミックシート323を挟んで交互に積層されている。セラミックシート323は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、アルカリ金属含有ニオブ酸化物等の圧電材料によって形成されている。内部電極層324a,324bは各種金属材料などの導電性材料によって形成されている。 The element body 328 has a structure in which the ceramic sheet 323 and the internal electrode layers 324a and 324b are laminated in the Z-axis direction. That is, the internal electrode layers 324a and 324b are alternately laminated with the ceramic sheet 323 interposed therebetween. The ceramic sheet 323 is formed of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT) or an alkali metal-containing niobium oxide. The internal electrode layers 324a and 324b are formed of a conductive material such as various metal materials.
素体328の第1の内部電極層324aは、第1の外部電極326aに接続されるとともに、セラミックシート323のマージン部によって第2の外部電極326bから絶縁されている。また、素体328の第2の内部電極層324bは、第2の外部電極326bに接続されるとともに、セラミックシート323のマージン部によって第1の外部電極326aから絶縁されている。 The first internal electrode layer 324a of the element body 328 is connected to the first external electrode 326a and is insulated from the second external electrode 326b by the margin portion of the ceramic sheet 323. Further, the second internal electrode layer 324b of the element body 328 is connected to the second external electrode 326b and is insulated from the first external electrode 326a by the margin portion of the ceramic sheet 323.
図4において、第1の内部電極層324aの最上層は、素体328の表面(図4において上面)を部分的に被覆する第1の引出電極層325aを構成し、第2の内部電極層324bの最下層は、素体328の裏面(図4において下面)を部分的に被覆する第2の引出電極層325bを構成する。第1の引出電極層325aは、回路基板33(図1)と電気的に接続される一方の極の端子部327aを有し、第2の引出し電極層325bは、適宜の接合材を介して振動板321の第1の主面32aに電気的かつ機械的に接続される。振動板321が導電性材料で構成される場合、接合材には、導電性接着剤、はんだ等の導電性接合材が用いられてもよく、この場合には他方の極の端子部を振動板321に設けることができる。 In FIG. 4, the uppermost layer of the first internal electrode layer 324a constitutes a first extraction electrode layer 325a that partially covers the surface (upper surface in FIG. 4) of the element body 328, and is a second internal electrode layer. The bottom layer of 324b constitutes a second extraction electrode layer 325b that partially covers the back surface (lower surface in FIG. 4) of the element body 328. The first extraction electrode layer 325a has a terminal portion 327a of one pole electrically connected to the circuit board 33 (FIG. 1), and the second extraction electrode layer 325b has an appropriate bonding material. It is electrically and mechanically connected to the first main surface 32a of the diaphragm 321. When the diaphragm 321 is made of a conductive material, a conductive bonding material such as a conductive adhesive or solder may be used as the bonding material. In this case, the terminal portion of the other pole is the diaphragm. It can be provided in 321.
第1及び第2の外部電極326a,326bは、素体328のY軸方向の両端面の略中央部に各種金属材料などの導電性材料によって形成されている。第1の外部電極326aは、第1の内部電極層324a及び第1の引出電極層325aと電気的に接続され、第2の外部電極326bは、第2の内部電極層324b及び第2の引出電極層325bと電気的に接続される。 The first and second external electrodes 326a and 326b are formed of conductive materials such as various metal materials at substantially central portions of both end faces in the Y-axis direction of the element body 328. The first external electrode 326a is electrically connected to the first internal electrode layer 324a and the first extraction electrode layer 325a, and the second external electrode 326b is the second internal electrode layer 324b and the second extraction. It is electrically connected to the electrode layer 325b.
このような構成により、外部電極326a,326b間に交流電圧が印加されると、各内部電極層324a,324b間にある各セラミックシート323が所定周波数で伸縮する。これにより、圧電素子322は振動板321に付与する振動を発生させることができる。 With such a configuration, when an AC voltage is applied between the external electrodes 326a and 326b, each ceramic sheet 323 between the internal electrode layers 324a and 324b expands and contracts at a predetermined frequency. As a result, the piezoelectric element 322 can generate vibration applied to the diaphragm 321.
ここで、第1及び第2の外部電極326a,326bは、図4に示すように、それぞれ素体328の上記両端面の各々から突出する。このとき、第1及び第2の外部電極326a,326bは、振動板321の第1の主面32aに向かって突出する隆起部329a,329bが形成される場合がある。そこで、上述の開口部336,337は、隆起部329a,329bを収容できる大きさに形成される。これにより、隆起部329a,329bと振動板321との接触による外部電極326a,326b間の電気的短絡が阻止される。 Here, the first and second external electrodes 326a and 326b project from each of the both end faces of the element body 328, respectively, as shown in FIG. At this time, the first and second external electrodes 326a and 326b may be formed with raised portions 329a and 329b protruding toward the first main surface 32a of the diaphragm 321. Therefore, the above-mentioned openings 336 and 337 are formed in a size capable of accommodating the raised portions 329a and 329b. As a result, an electrical short circuit between the external electrodes 326a and 326b due to contact between the raised portions 329a and 329b and the diaphragm 321 is prevented.
[イヤホンの動作]
続いて、以上のように構成される本実施形態のイヤホン100の典型的な動作について説明する。
[Earphone operation]
Subsequently, the typical operation of the earphone 100 of the present embodiment configured as described above will be described.
本実施形態のイヤホン100において、発音ユニット30の回路基板33には、ケーブル50を介して再生信号が入力される。再生信号は、回路基板33を介して、電磁式発音体31及び圧電式発音体32にそれぞれ入力される。これにより、電磁式発音体31が駆動されて、主として7kHz以下の低音域の音波が生成される。一方、圧電式発音体32においては、圧電素子322の伸縮動作により振動板321が振動し、主として7kHz以上の高音域の音波が生成される。生成された各帯域の音波は、導音路41を介してユーザの耳に伝達される。このようにイヤホン100は、低音域用の発音体と高音域用の発音体とを有するハイブリッドスピーカとして機能する。 In the earphone 100 of the present embodiment, the reproduction signal is input to the circuit board 33 of the sounding unit 30 via the cable 50. The reproduced signal is input to the electromagnetic sounding body 31 and the piezoelectric sounding body 32, respectively, via the circuit board 33. As a result, the electromagnetic sounding body 31 is driven, and mainly low-pitched sound waves of 7 kHz or less are generated. On the other hand, in the piezoelectric sounding body 32, the diaphragm 321 vibrates due to the expansion and contraction operation of the piezoelectric element 322, and mainly high-pitched sound waves of 7 kHz or more are generated. The generated sound waves in each band are transmitted to the user's ear via the sound guide path 41. As described above, the earphone 100 functions as a hybrid speaker having a sounding body for a low frequency range and a sounding body for a high frequency range.
一方、電磁式発音体31によって発生した音波は、圧電式発音体32の振動板321を振動させて第2の空間部S2へ伝播する音波成分と、開口部331〜337を介して第2の空間部S2へ伝播する音波成分との合成波で形成される。したがって、開口部331〜337の大きさ、個数等を最適化することにより、圧電式発音体32から出力される低音域の音波を、例えば所定の低音帯域に音圧ピークが得られるような周波数特性に調整あるいはチューニングすることが可能となる。 On the other hand, the sound wave generated by the electromagnetic sounding body 31 vibrates the diaphragm 321 of the piezoelectric sounding body 32 and propagates to the second space S2, and the second sound wave component through the openings 331 to 337. It is formed by a combined wave with a sound wave component propagating to the space S2. Therefore, by optimizing the size, number, and the like of the openings 331 to 337, the sound wave in the bass range output from the piezoelectric sounding body 32 can be obtained, for example, at a frequency at which a sound pressure peak can be obtained in a predetermined bass band. It is possible to adjust or tune to the characteristics.
本実施形態において、圧電式発音体32は、中心軸C1に関して剛性が非対称に構成されている。具体的には、圧電素子322が振動板321に対して偏心した位置に配置されており、さらに開口部331〜337の形状や個数が、振動板321のY軸方向に関して非対称に構成されている(図3参照)。このため、振動板321の振動モードが面内において不均一となる。これにより、高域での音圧レベルがブロード化し、音圧特性が向上することで、良好な音質の再生が可能となる。 In the present embodiment, the piezoelectric sounding body 32 is configured to have asymmetric rigidity with respect to the central axis C1. Specifically, the piezoelectric element 322 is arranged at a position eccentric with respect to the diaphragm 321 and the shapes and numbers of the openings 331 to 337 are asymmetrically configured with respect to the Y-axis direction of the diaphragm 321. (See FIG. 3). Therefore, the vibration mode of the diaphragm 321 becomes non-uniform in the plane. As a result, the sound pressure level in the high frequency range becomes broad and the sound pressure characteristics are improved, so that good sound quality can be reproduced.
一例として、図5A,Bに示す2つの圧電式発音体のサンプル11A,11Bを作製し、それらの周波数特性を比較した結果、図6A,Bに示すようなシミュレーション結果が得られた。
ここで、サンプル11A,11Bはいずれも、円形の振動板12とその上に配置された矩形の圧電素子13とを有するが、サンプル11Aでは圧電素子13が振動板12の中心に配置されているのに対して、サンプル11Bでは圧電素子13が振動板12とは偏心した位置に配置されている点で異なる。なお、振動板12の中心には、圧電素子13よりも幅広の矩形の開口部14が設けられており、サンプル11Aでは圧電素子13が開口部14の中心に配置され、サンプル11Bでは圧電素子13が開口部14とは偏心した位置に配置される。
As an example, samples 11A and 11B of the two piezoelectric sounding bodies shown in FIGS. 5A and 5B were prepared, and as a result of comparing their frequency characteristics, simulation results as shown in FIGS. 6A and 6B were obtained.
Here, both the samples 11A and 11B have a circular diaphragm 12 and a rectangular piezoelectric element 13 arranged on the circular diaphragm 12, but in the sample 11A, the piezoelectric element 13 is arranged at the center of the diaphragm 12. On the other hand, in the sample 11B, the piezoelectric element 13 is arranged at an eccentric position from the diaphragm 12. A rectangular opening 14 wider than the piezoelectric element 13 is provided at the center of the diaphragm 12. The piezoelectric element 13 is arranged at the center of the opening 14 in the sample 11A, and the piezoelectric element 13 is arranged in the sample 11B. Is arranged at a position eccentric from the opening 14.
図6Aは、サンプル11A,11Bの共振周波数付近の周波数特性を示し、図6Bは各々の高次モードでの周波数特性を示している。サンプル11A,11Bの共振周波数(固有振動数)に大きな違いはみられず、サンプル11Bの共振周波数がやや低下することが確認された(図6A)。サンプル11Bは、サンプル11Aと比較して振動板12の中心軸に関する対称性が崩れているため、最大振幅位置のずれや中心位置の振幅の低下などの複合的な理由で共振周波数の低下につながったと推認される。一方、共振が高次になると(例えば30kHz以上)、サンプル11A,11B間の周波数特性の違いが明確に現れはじめることが確認された(図6B)。 FIG. 6A shows the frequency characteristics of the samples 11A and 11B near the resonance frequency, and FIG. 6B shows the frequency characteristics in each higher-order mode. No significant difference was observed in the resonance frequencies (natural frequencies) of the samples 11A and 11B, and it was confirmed that the resonance frequencies of the samples 11B were slightly lowered (FIG. 6A). Since the symmetry of the sample 11B with respect to the central axis of the diaphragm 12 is broken as compared with the sample 11A, the resonance frequency is lowered due to multiple reasons such as a deviation of the maximum amplitude position and a decrease of the amplitude of the center position. It is presumed that it was. On the other hand, it was confirmed that when the resonance becomes higher order (for example, 30 kHz or more), the difference in frequency characteristics between the samples 11A and 11B begins to appear clearly (FIG. 6B).
以上のように、圧電式発音体32の中心軸C1に関する対称性が崩れると、高次モードにおける共振点の低下が大きくなる。このような傾向は、上記非対称性の程度が大きくなるほど顕著になることが推認される。したがって、圧電式発音体32の上記非対称性を任意に調整することによって、所望とする高周波特性を実現することが可能となる。また、圧電式発音体の非対称性が高くなるほど、振動の抵抗要素が増大し、共振の機械的先鋭度(Q値)が低減するため、音質の向上を図ることができる。 As described above, when the symmetry with respect to the central axis C1 of the piezoelectric sounding body 32 is broken, the decrease of the resonance point in the higher-order mode becomes large. It is presumed that such a tendency becomes more remarkable as the degree of the asymmetry increases. Therefore, by arbitrarily adjusting the asymmetry of the piezoelectric sounding body 32, it is possible to realize a desired high frequency characteristic. Further, as the asymmetry of the piezoelectric sounding body becomes higher, the resistance element of vibration increases and the mechanical sharpness (Q value) of resonance decreases, so that the sound quality can be improved.
一方、圧電式発音体32の上記非対称性は、電磁式発音体31と組み合わせたときに特に高音域での音圧レベルの向上を促すことが確認された。図7は、本実施形態のイヤホン100の再生音の周波数特性を示す一実験結果である。比較例として、本実施形態の圧電式発音体32の代わりに、図5Aに示す圧電式発音体(サンプル11A)を筐体40にセットしたときの周波数特性を実線で示す。 On the other hand, it was confirmed that the asymmetry of the piezoelectric sounding body 32 promotes an improvement in the sound pressure level especially in the high frequency range when combined with the electromagnetic sounding body 31. FIG. 7 is an experimental result showing the frequency characteristics of the reproduced sound of the earphone 100 of the present embodiment. As a comparative example, the frequency characteristics when the piezoelectric sounding body (sample 11A) shown in FIG. 5A is set in the housing 40 instead of the piezoelectric sounding body 32 of the present embodiment are shown by a solid line.
本実施形態によれば、図7に示すように、10kHz以上の高音域において比較例よりも音圧レベルを上昇させることができる。これは、本実施形態における圧電式発音体32の非対称性により、振動板321の最大振幅位置が振動板321の中心からずれた位置に設定されることで、高音帯域での音波の打ち消し合いが緩和される結果、音圧特性の改善につながったものと推認される。また、20kHz以上の可聴域を超える帯域での音圧レベルの上昇が認められることから、より奥行感のある音の再生が可能となる。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the sound pressure level can be raised in the high frequency range of 10 kHz or more as compared with the comparative example. This is because the maximum amplitude position of the diaphragm 321 is set to a position deviated from the center of the diaphragm 321 due to the asymmetry of the piezoelectric sounding body 32 in the present embodiment, so that the sound waves cancel each other out in the high frequency band. As a result of the relaxation, it is presumed that it led to the improvement of the sound pressure characteristics. Further, since the sound pressure level is increased in the band exceeding the audible range of 20 kHz or more, it is possible to reproduce a sound with a deeper feeling.
さらに本実施形態によれば、圧電式発音体32の開口部331が導音路41に対向するように配置されているため、電磁気発音体31での再生音を効率よく導音路41へ導くことが可能となる。これにより図7に示すように、低音域(7kHz以下)での音圧レベルも改善されることから、低音域から高音域にかけて音圧特性の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, since the opening 331 of the piezoelectric sounding body 32 is arranged so as to face the sound guiding path 41, the reproduced sound in the electromagnetic sounding body 31 is efficiently guided to the sound guiding path 41. It becomes possible. As a result, as shown in FIG. 7, the sound pressure level in the low frequency range (7 kHz or less) is also improved, so that the sound pressure characteristics can be improved from the low frequency range to the high frequency range.
<第2の実施形態>
図8〜図15は、本実施形態の第2の実施形態に係る圧電子発音体の構成を示す概略平面図(あるいは底面図)である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
<Second embodiment>
8 to 15 are schematic plan views (or bottom views) showing the configuration of the pressure electron sounding body according to the second embodiment of the present embodiment. Hereinafter, configurations different from those of the first embodiment will be mainly described, and the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態の圧電式発音体は、以下に説明する各構成例のように振動板の構成が上述の第1の実施形態と異なる。なお以下の説明では、圧電素子322が振動板の中心に配置された例について説明するが、勿論これに限られず、第1の実施形態と同様に圧電素子322が振動板に対して偏心した位置に配置されてもよい。 The piezoelectric sounding body of the present embodiment has a diaphragm structure different from that of the first embodiment described above as in each configuration example described below. In the following description, an example in which the piezoelectric element 322 is arranged at the center of the diaphragm will be described, but the present invention is not limited to this, and the position where the piezoelectric element 322 is eccentric with respect to the diaphragm as in the first embodiment is described. May be placed in.
(構成例1)
図8に示す圧電式発音体500は、円形の振動板521の周縁部521cに設けられた通路部としての複数(本例では4つ)の切欠き部522〜525と、振動板521の面内に形成された2つの開口部526,527とを有する。開口部526,527は、圧電素子322の外部電極間の短絡を防止するためのものであるが、通音孔(通路部)としても機能する。
(Configuration Example 1)
The piezoelectric sounding body 500 shown in FIG. 8 has a plurality of (four in this example) notches 522 to 525 as passage portions provided on the peripheral edge portion 521c of the circular diaphragm 521, and the surface of the diaphragm 521. It has two openings 526,527 formed within. The openings 526 and 527 are for preventing a short circuit between the external electrodes of the piezoelectric element 322, but also function as a sound passage hole (passage portion).
切欠き部522〜525は、90°間隔で設けられ、筐体40の第1の空間部S1と第2の空間部S2とを相互に連通させる通路部を構成することが可能な深さで、周縁部521cから中心軸Cに向かってそれぞれ同一の深さで形成されている。中でも、切欠き部522は、他の切欠き部523〜525よりも大きな開口幅で形成されており、当該他の切欠き部523〜525はすべて同一の開口幅で形成されている。このようにして振動板521は、Y軸方向に平行な中心線CLに関して左右非対称な形状に形成されている。 The notches 522 to 525 are provided at intervals of 90 ° and have a depth capable of forming a passage portion that allows the first space portion S1 and the second space portion S2 of the housing 40 to communicate with each other. , Each is formed at the same depth from the peripheral portion 521c toward the central axis C. Among them, the notch portion 522 is formed with an opening width larger than that of the other notch portions 523 to 525, and the other notch portions 523 to 525 are all formed with the same opening width. In this way, the diaphragm 521 is formed in a shape that is asymmetrical with respect to the center line CL parallel to the Y-axis direction.
このような構成の圧電式発音体500は、中心軸C1に関して非対称な構造を有するため、上述の第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。さらに図8において、圧電素子322を中心線CLよりも例えば右側に偏心させることによって、圧電式発音体500の非対称性をより一層高めることができる。
なお本例において、圧電式発音体500は、通路部の面積が最も大きい切欠き部522が導音路41(図1)に対向するように筐体40に設置されるのが好ましい。
Since the piezoelectric sounding body 500 having such a configuration has an asymmetrical structure with respect to the central axis C1, it is possible to obtain the same effects as those in the first embodiment described above. Further, in FIG. 8, by eccentricizing the piezoelectric element 322 to the right side of the center line CL, for example, the asymmetry of the piezoelectric sounding body 500 can be further enhanced.
In this example, the piezoelectric sounding body 500 is preferably installed in the housing 40 so that the notch 522 having the largest area of the passage portion faces the sound guide path 41 (FIG. 1).
(構成例2)
図9に示す圧電式発音体600は、円形の振動板621の周縁部621cに設けられた通路部としての複数(本例では5つ)の切欠き部622〜626と、上述の開口部526,527とを有する。
(Configuration Example 2)
The piezoelectric sounding body 600 shown in FIG. 9 has a plurality of (five in this example) notches 622 to 626 as passages provided on the peripheral edge portion 621c of the circular diaphragm 621, and the above-mentioned opening 526. , 527 and.
切欠き部622〜626は、不等角度間隔で設けられ、筐体40の第1の空間部S1と第2の空間部S2とを相互に連通させる通路部を構成することが可能な深さで、周縁部621cから中心軸Cに向かってそれぞれ任意の深さで形成されている。 The cutout portions 622-626 are provided at unequal angle intervals, and have a depth capable of forming a passage portion that allows the first space portion S1 and the second space portion S2 of the housing 40 to communicate with each other. The peripheral portion 621c is formed at an arbitrary depth toward the central axis C.
本構成例では、切欠き部622〜625の数や分布等がY軸方向に平行な中心線CLに関して非対称に設定されている。このような構成の圧電式発音体600は、中心軸C1に関して非対称な構造を有するため、上述の第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。さらに図9において、圧電素子322を中心線CLよりも例えば右側に偏心させることによって、圧電式発音体600の非対称性をより一層高めることができる。
なお本例において、圧電式発音体600は、通路部が密集する切欠き部625,626,622の形成部位が導音路41(図1)に対向するように筐体40に設置されるのが好ましい。
In this configuration example, the number and distribution of the notch portions 622-625 are set asymmetrically with respect to the center line CL parallel to the Y-axis direction. Since the piezoelectric sounding body 600 having such a configuration has an asymmetrical structure with respect to the central axis C1, it is possible to obtain the same effects as those in the first embodiment described above. Further, in FIG. 9, by eccentricizing the piezoelectric element 322 to the right side of the center line CL, for example, the asymmetry of the piezoelectric sounding body 600 can be further enhanced.
In this example, the piezoelectric sounding body 600 is installed in the housing 40 so that the formed portions of the cutout portions 625, 626, 622 in which the passage portions are densely arranged face the sound guide path 41 (FIG. 1). Is preferable.
(構成例3)
図10に示す圧電式発音体700は、円形の振動板721の面内に設けられた通路部としての開口部722と、短絡防止用の開口部526,527とを有する。
(Configuration Example 3)
The piezoelectric sounding body 700 shown in FIG. 10 has an opening 722 as a passage portion provided in the plane of the circular diaphragm 721 and an opening 526,527 for preventing a short circuit.
開口部722は、第1の実施形態における開口部331と同様な半円状または半月状に形成される。本例では、開口部722は、短絡防止用の一方の開口部526と連続して形成されるが、これに限られず、開口部526とは独立した開口部であってもよい。 The opening 722 is formed in a semicircular or semicircular shape similar to the opening 331 in the first embodiment. In this example, the opening 722 is formed continuously with one opening 526 for preventing a short circuit, but the present invention is not limited to this, and the opening may be an opening independent of the opening 526.
なお、振動板721の周縁部721cには、90°間隔で4つの凹部731,732が設けられている。これら凹部731,732は、筐体40の支持部411に対する位置決めに用いられる。特に図示するように、4つの凹部のうち1つの凹部732を他の3つの凹部731とは異なる形状とすることで、振動板721の方向性を示す指針が得られるため、筐体40に対する誤組付けを防止できるという利点がある。 The peripheral edge portion 721c of the diaphragm 721 is provided with four recesses 731 and 732 at 90 ° intervals. These recesses 731 and 732 are used for positioning the housing 40 with respect to the support portion 411. In particular, as shown in the drawing, by making one of the four recesses 732 different in shape from the other three recesses 731, a guideline indicating the direction of the diaphragm 721 can be obtained, so that an error with respect to the housing 40 can be obtained. There is an advantage that assembly can be prevented.
本構成例では、開口部722の位置がY軸方向に平行な中心線CLに関して非対称に設定されている。このような構成の圧電式発音体700は、中心軸C1に関して非対称な構造を有するため、上述の第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。さらに図10において、圧電素子322を中心線CLよりも例えば右側に偏心させることによって、圧電式発音体700の非対称性をより一層高めることができる。
なお本例において、圧電式発音体700は、通路部として機能する開口部722が導音路41(図1)に対向するように筐体40に設置されるのが好ましい。
In this configuration example, the position of the opening 722 is set asymmetrically with respect to the center line CL parallel to the Y-axis direction. Since the piezoelectric sounding body 700 having such a configuration has an asymmetrical structure with respect to the central axis C1, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment described above. Further, in FIG. 10, by eccentricizing the piezoelectric element 322 to the right side of the center line CL, for example, the asymmetry of the piezoelectric sounding body 700 can be further enhanced.
In this example, the piezoelectric sounding body 700 is preferably installed in the housing 40 so that the opening 722 that functions as a passage portion faces the sound guide path 41 (FIG. 1).
(構成例4)
図11に示す圧電式発音体800は、円形の振動板821の周縁部821cに設けられた通路部としての切欠き部822と、短絡防止用の開口部526,527とを有する。
(Configuration Example 4)
The piezoelectric sounding body 800 shown in FIG. 11 has a notch 822 as a passage portion provided in the peripheral edge portion 821c of the circular diaphragm 821, and openings 526 and 527 for preventing a short circuit.
本構成例において切欠き部822は、構成例3における開口部722の円弧部分に隣接する振動板721の周縁部721cを切り欠いたものと同様な形状を有する。このような構成においても、構成例3と同様な作用効果を得ることができる。 In this configuration example, the notch portion 822 has a shape similar to that in which the peripheral edge portion 721c of the diaphragm 721 adjacent to the arc portion of the opening 722 in the configuration example 3 is notched. Even in such a configuration, the same effect as that of the configuration example 3 can be obtained.
なお、本実施形態では、例えば構成例3(図10)の振動板721において、その周縁部721cに位置決め用の凹部731,732がそれぞれ設けられたが、図12に示すように、これら凹部731,732に加えて、複数(本例では4つ)の切込み部741がさらに設けられてもよい。各切込み部741は、振動板321の周縁部321cであって、例えば、凹部731,732とは周方向に45°オフセットした位置に90°間隔で設けられる。これらの位置は、圧電素子322の四隅と径方向に対向する位置に相当する。したがって、振動板321上への圧電素子322の接合時において、振動板321と圧電素子322との相対位置の確認を、これら切込み部741を基準に行うことができる。 In the present embodiment, for example, in the diaphragm 721 of the configuration example 3 (FIG. 10), the peripheral portions 721c are provided with the recesses 731 and 732 for positioning, respectively. As shown in FIG. 12, these recesses 731 are provided. , 732, a plurality of (four in this example) notches 741 may be further provided. Each notch 741 is a peripheral edge portion 321c of the diaphragm 321 and is provided at a position offset by 45 ° in the circumferential direction at 90 ° intervals, for example, from the recesses 731 and 732. These positions correspond to positions facing the four corners of the piezoelectric element 322 in the radial direction. Therefore, when the piezoelectric element 322 is joined onto the diaphragm 321, the relative position between the diaphragm 321 and the piezoelectric element 322 can be confirmed with reference to these notches 741.
(構成例5)
構成例3(図10)および構成例4(図11)に係る圧電式発音体700,800において、振動板721,821の面内にさらに複数の開口部が設けられてもよい。図13および図14は、振動板721,821の面内に複数の開口部528が設けられた圧電式発音体710,810をそれぞれ示している。開口部528は、円形の貫通孔であり、振動板721,821の中心線CLに関して対称な位置にそれぞれ形成される。
(Configuration Example 5)
In the piezoelectric sounding bodies 700 and 800 according to the configuration example 3 (FIG. 10) and the configuration example 4 (FIG. 11), a plurality of openings may be further provided in the plane of the diaphragms 721 and 821. 13 and 14 show piezoelectric sounding bodies 710 and 810 in which a plurality of openings 528 are provided in the plane of the diaphragms 721 and 821, respectively. The opening 528 is a circular through hole, and is formed at a position symmetrical with respect to the center line CL of the diaphragms 721 and 821.
開口部528の数や大きさは特に限定されず、図示の例では、直径約1mmの開口部528が中心線CLおよび圧電素子322に関して対称な4か所にそれぞれ設けられている。振動板721,821の直径を12mmとすると、上記4か所は、例えば、中心線CLに垂直な対向距離が3.2mmであり、中心線CLに平行な対向距離が8.6mmである位置とされる。 The number and size of the openings 528 are not particularly limited, and in the illustrated example, the openings 528 having a diameter of about 1 mm are provided at four positions symmetrical with respect to the center line CL and the piezoelectric element 322, respectively. Assuming that the diameters of the diaphragms 721 and 821 are 12 mm, the above four locations are, for example, positions where the facing distance perpendicular to the center line CL is 3.2 mm and the facing distance parallel to the center line CL is 8.6 mm. It is said that.
このような構成の圧電式発音体700,800においても構成例3,4と同様の効果を得ることができる。また、本構成例によれば、各開口部528が電磁式発音体からの発生音波を通過させる通路部として有効に機能するため、例えば図15に示すように、電磁式発音体の高周波帯域での音圧特性を向上させることができる。 The same effects as those of the configuration examples 3 and 4 can be obtained in the piezoelectric sounding bodies 700 and 800 having such a configuration. Further, according to this configuration example, since each opening 528 effectively functions as a passage portion through which the sound wave generated from the electromagnetic sounding body passes, for example, as shown in FIG. 15, in the high frequency band of the electromagnetic sounding body. Sound pressure characteristics can be improved.
なお図15において、白抜き実線は、図13に示す圧電式発音体710を備えたイヤホンにおいて圧電式発音体のみを駆動させたときの周波数特性を示し、白抜き一点鎖線は、図10に示す圧電式発音体700を備えたイヤホンにおける圧電式発音体のみを駆動させたときの周波数特性を示している。同図に示すように、圧電式発音体710によれば、圧電式発音体700と比較して、10〜20kHzで音圧特性を向上させることができる。 In FIG. 15, the white solid line shows the frequency characteristics when only the piezoelectric sounding body is driven in the earphone provided with the piezoelectric sounding body 710 shown in FIG. 13, and the white one-dot chain line is shown in FIG. It shows the frequency characteristic when only the piezoelectric sounding body in the earphone provided with the piezoelectric sounding body 700 is driven. As shown in the figure, according to the piezoelectric sounding body 710, the sound pressure characteristic can be improved at 10 to 20 kHz as compared with the piezoelectric sounding body 700.
<第3の実施形態>
図16は、本発明の第3の実施形態に係る電気音響変換装置の構成を示す概略側断面図である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
<Third embodiment>
FIG. 16 is a schematic side sectional view showing a configuration of an electroacoustic conversion device according to a third embodiment of the present invention. Hereinafter, configurations different from those of the first embodiment will be mainly described, and the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態のイヤホン300は、第1の実施形態と同様に、筐体340と、圧電式発音体350と、電磁式発音体360とを備える。 The earphone 300 of the present embodiment includes a housing 340, a piezoelectric sounding body 350, and an electromagnetic sounding body 360, as in the first embodiment.
筐体340は、導音路(図示略)と圧電式発音体350を収容する内部空間を有する第1の支持体341と、電磁式発音体360を支持する第2の支持体342と、第1の支持体341と第2の支持体342とを相互に接合する第3の支持体343とを有し、イヤホンの筐体部を構成する。第3の支持体343は、中央部に通孔343aが穿設された板形状を有し、圧電式発音体350の振動板351と電磁式発音体360の振動板361との相互接触を防止するプロテクタとして構成される。第2の支持体342は、電磁式発音体360の一部で構成されてもよい。 The housing 340 includes a first support 341 having an internal space for accommodating a sound guide path (not shown) and a piezoelectric sounding body 350, a second support 342 for supporting the electromagnetic sounding body 360, and a first support body 342. It has a third support 343 that joins the support 341 of the first support 341 and the second support 342 to each other, and constitutes a housing portion of the earphone. The third support 343 has a plate shape in which a through hole 343a is bored in the central portion, and prevents mutual contact between the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350 and the diaphragm 361 of the electromagnetic sounding body 360. It is configured as a protector. The second support 342 may be composed of a part of the electromagnetic sounding body 360.
圧電式発音体350は、振動板351(第1の振動板)と、圧電素子352とを有し、第1の実施形態と同様に、振動板351の中心軸C1に関して剛性が非対称に構成される。すなわち、圧電素子352は、振動板351に対して偏心した位置に配置されており、図示の例では、圧電素子352の中心軸C2が振動板351の中心軸C1に対してX軸方向に所定の距離だけ離れている。 The piezoelectric sounding body 350 has a diaphragm 351 (first diaphragm) and a piezoelectric element 352, and is configured to have asymmetric rigidity with respect to the central axis C1 of the diaphragm 351 as in the first embodiment. To. That is, the piezoelectric element 352 is arranged at a position eccentric with respect to the diaphragm 351. In the illustrated example, the central axis C2 of the piezoelectric element 352 is predetermined in the X-axis direction with respect to the central axis C1 of the diaphragm 351. The distance is only.
振動板351には、通路部としての複数の開口部353,354がそれぞれ設けられている。一方の開口部353は、第1の実施形態における開口部332〜335(図3参照)に相当し、他方の開口部354は、第1の実施形態における開口部336,337(図3参照)に相当する。 The diaphragm 351 is provided with a plurality of openings 353 and 354, respectively, as passage portions. One opening 353 corresponds to an opening 332-335 (see FIG. 3) in the first embodiment, and the other opening 354 corresponds to an opening 336,337 (see FIG. 3) in the first embodiment. Corresponds to.
本実施形態において圧電式発音体350は、マウントリング353(環状部材)をさらに有する。マウントリング353は、接合層356を介して筐体340(第3の支持体343)に固定され、圧電式発音体350の振動板351の周縁部を支持する。本実施形態においてマウントリング353は、振動板351を上面で支持する台座部353aと、振動板351の周縁部を位置決めする周壁部353bとを有する。 In the present embodiment, the piezoelectric sounding body 350 further has a mount ring 353 (annular member). The mount ring 353 is fixed to the housing 340 (third support 343) via the bonding layer 356, and supports the peripheral edge of the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350. In the present embodiment, the mount ring 353 has a pedestal portion 353a that supports the diaphragm 351 on the upper surface, and a peripheral wall portion 353b that positions the peripheral edge portion of the diaphragm 351.
マウントリング353による振動板351の支持構造は特に限定されず、接着剤や両面粘着テープ等を用いることができる。接合層356は、適度な弾性を有する粘着材料で構成されることが好ましく、これにより圧電式発音体350は、筐体340に対して弾性的に支持される。 The support structure of the diaphragm 351 by the mount ring 353 is not particularly limited, and an adhesive, double-sided adhesive tape, or the like can be used. The bonding layer 356 is preferably made of an adhesive material having appropriate elasticity, whereby the piezoelectric sounding body 350 is elastically supported by the housing 340.
圧電式発音体350がマウントリング353を有するため、筐体430に対する圧電式発音体350の組立て作業性が向上し、さらに、電磁式発音体360に対する圧電式発音体350の相対位置の調整が容易となる。典型的には、振動板351は、電磁式発音体360の振動板361と同心的に配置されるが、振動板351が振動板361に対して偏心した位置に配置されてもよい。 Since the piezoelectric sounding body 350 has the mount ring 353, the workability of assembling the piezoelectric sounding body 350 with respect to the housing 430 is improved, and the relative position of the piezoelectric sounding body 350 with respect to the electromagnetic sounding body 360 can be easily adjusted. It becomes. Typically, the diaphragm 351 is arranged concentrically with the diaphragm 361 of the electromagnetic sounding body 360, but the diaphragm 351 may be arranged at a position eccentric with respect to the diaphragm 361.
本実施形態では図16に示すように、振動板351の中心軸C1が振動板361の中心軸C3に対してX軸方向に所定の距離だけ離れた位置に配置されている。このように圧電式発音体350を電磁式発音体360に対して非対称に配置することにより、圧電式発音体350の音響特性の改善を図ることも可能である。このような構成は、筐体430の形状や大きさ、導音路の位置などに応じて適宜採用可能である。 In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the central axis C1 of the diaphragm 351 is arranged at a position separated by a predetermined distance in the X-axis direction from the central axis C3 of the diaphragm 361. By arranging the piezoelectric sounding body 350 asymmetrically with respect to the electromagnetic sounding body 360 in this way, it is possible to improve the acoustic characteristics of the piezoelectric sounding body 350. Such a configuration can be appropriately adopted depending on the shape and size of the housing 430, the position of the sound guide path, and the like.
さらに本実施形態によれば、マウントリング353の台座部353aの厚み(高さ)を調整することによって、電磁式発音体360に対する圧電式発音体350の相対距離を設定することができ、これにより当該距離の調整を容易に行うことができる。また、当該距離を最適化することによって、所定周波数帯域における音圧特性の最適化を図ることができる。 Further, according to the present embodiment, the relative distance of the piezoelectric sounding body 350 to the electromagnetic sounding body 360 can be set by adjusting the thickness (height) of the pedestal portion 353a of the mount ring 353. The distance can be easily adjusted. Further, by optimizing the distance, it is possible to optimize the sound pressure characteristic in a predetermined frequency band.
例えば図17に、台座部353aの厚みが異なる2つのマウントリング353を用いて図16に示すイヤホンを作製し、各々についての再生音の周波数特性の実験結果を比較して示す。図17において白抜き実線は、台座部353aの厚みが単位長さ(t)の1.4倍である第1のマウントリングを適用したときの音圧特性を示し、白抜き二点鎖線は、台座部353aの厚みが単位長さ(t)の2倍である第2のマウントリングを適用したときの音圧特性を示している。単位長さ(t)は、本例では1mmである。 For example, FIG. 17 shows the earphones shown in FIG. 16 using two mount rings 353 having different thicknesses of the pedestal portion 353a, and the experimental results of the frequency characteristics of the reproduced sound for each are compared and shown. In FIG. 17, the white solid line shows the sound pressure characteristic when the first mount ring in which the thickness of the pedestal portion 353a is 1.4 times the unit length (t) is applied, and the white two-dot chain line is It shows the sound pressure characteristics when the second mount ring, in which the thickness of the pedestal portion 353a is twice the unit length (t), is applied. The unit length (t) is 1 mm in this example.
図17に示すように、第1のマウントリングが適用された電気音響変換装置によれば、第2のマウントリングが適用された電気音響変換装置と比較して、概略5kHz〜9kHzの範囲における音圧が向上する。これは、圧電式発音体350の振動板351と電磁式発音体360の振動板361との間の距離が小さくなるほど、これらの間の空間の容積が減少するため、電磁式発音体360において発生した音波が、圧電式発音体350を介して外部へ放出され易くなるためと考えられる。 As shown in FIG. 17, according to the electroacoustic converter to which the first mount ring is applied, the sound in the range of approximately 5 kHz to 9 kHz as compared with the electroacoustic converter to which the second mount ring is applied. The pressure improves. This occurs in the electromagnetic sounding body 360 because the volume of the space between them decreases as the distance between the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350 and the diaphragm 361 of the electromagnetic sounding body 360 decreases. It is considered that the sound wave is easily emitted to the outside through the piezoelectric sounding body 350.
圧電式発音体350と電磁式発音体360との間の距離で音圧の改善が見られる周波数帯域は、主として、電磁式発音体360の振動板361の直径(d)の大きさで定まる。例えば、6kHz〜9kHzにおける音圧の向上を目的とする場合、振動板361の直径(d)は、例えば、7.5mm〜13.5mmである。そして、振動板361の上面から圧電式発音体350の振動板351の下面までの距離をhとしたとき、直径(d)に対する距離(h)の比(h/d)が小さくなるほど、当該所定の周波数帯域における音圧の向上が図れることになる。 The frequency band in which the sound pressure is improved at the distance between the piezoelectric sounding body 350 and the electromagnetic sounding body 360 is mainly determined by the size of the diameter (d) of the diaphragm 361 of the electromagnetic sounding body 360. For example, when the purpose is to improve the sound pressure at 6 kHz to 9 kHz, the diameter (d) of the diaphragm 361 is, for example, 7.5 mm to 13.5 mm. When the distance from the upper surface of the diaphragm 361 to the lower surface of the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350 is h, the smaller the ratio (h / d) of the distance (h) to the diameter (d), the more the predetermined value. It is possible to improve the sound pressure in the frequency band of.
図18A,Bは、7.5kHzの音圧と(h/d)値との関係および5〜9kHzの平均音圧と(h/d)値との関係をそれぞれ示す一実験結果である。ここではいずれも、直径dの値は9.2mm、圧電式発音体350の振動板351の直径は8mmとした。図18A,Bに示すように、第2のマウントリングの適用時(図14における白抜き二点鎖線)よりも音圧の向上が得られる(h/d)値の上限は、0.212以下(h=1.908mm以下)である。 18A and 18B are experimental results showing the relationship between the sound pressure of 7.5 kHz and the (h / d) value and the relationship between the average sound pressure of 5 to 9 kHz and the (h / d) value, respectively. Here, the value of the diameter d is 9.2 mm, and the diameter of the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350 is 8 mm. As shown in FIGS. 18A and 18B, the upper limit of the (h / d) value at which the sound pressure is improved as compared with the case where the second mount ring is applied (white two-dot chain line in FIG. 14) is 0.212 or less. (H = 1.908 mm or less).
なお、(h/d)値の下限は、特に限定されないが、振動板351,361が相互に干渉しない(あるいは第3の支持体343に接触しない)適宜の値に設定できる。本例では、第1のマウントリングの適用時(図14における白抜き二点鎖線)での値(0.152(h=1.368mm))以上とした。 The lower limit of the (h / d) value is not particularly limited, but can be set to an appropriate value at which the diaphragms 351 and 361 do not interfere with each other (or do not come into contact with the third support 343). In this example, the value is equal to or higher than the value (0.152 (h = 1.368 mm)) at the time of applying the first mount ring (white two-dot chain line in FIG. 14).
以上のように本実施形態においては、0.152≦(h/d)≦0.212となるようにマウントリング353の台座部353aの厚みを選定することで、5kHz〜9kHzに見られる音圧の落ち込み(ディッピング)の改善を図り、滑らかな音圧特性を得ることができる。なお図示せずとも、本発明者らの実験において、圧電式発音体350の振動板351の直径を12mmとしたときも、(h/d)値を調整することで、上述と同様に5〜9kHzにおける音圧の落ち込みを改善できることが確認されている。 As described above, in the present embodiment, by selecting the thickness of the pedestal portion 353a of the mount ring 353 so that 0.152 ≦ (h / d) ≦ 0.212, the sound pressure observed in 5 kHz to 9 kHz is observed. It is possible to improve the dipping of the sound and obtain smooth sound pressure characteristics. Even if it is not shown, in the experiments of the present inventors, even when the diameter of the diaphragm 351 of the piezoelectric sounding body 350 is 12 mm, by adjusting the (h / d) value, 5 to 5 as described above It has been confirmed that the drop in sound pressure at 9 kHz can be improved.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made.
例えば以上の第1及び第2の実施形態では、圧電式発音体の非対称構造を実現するため、振動板の形状を中心軸に関して非対称にするか、あるいはこれに加えて圧電素子を振動板に対して偏心した位置に配置したが、これに限られず、圧電素子を振動板に対して偏心した位置に配置するのみのでも上述と同様の作用効果を得ることができる。 For example, in the above first and second embodiments, in order to realize the asymmetric structure of the piezoelectric sounding body, the shape of the diaphragm is made asymmetric with respect to the central axis, or in addition, the piezoelectric element is attached to the diaphragm. However, the present invention is not limited to this, and the same effect as described above can be obtained only by arranging the piezoelectric element at an eccentric position with respect to the diaphragm.
また以上の実施形態において、圧電式発音ユニットの通路部を構成する開口部あるいは切欠き部の形状や位置、大きさ、数は特に限定されず、通路部を構成する開口部あるいは切欠き部は少なくとも1つあればよい。 Further, in the above embodiment, the shape, position, size, and number of the openings or notches constituting the passage portion of the piezoelectric sounding unit are not particularly limited, and the openings or notches constituting the passage portion are not particularly limited. At least one is required.
10…イヤホン本体
20…イヤピース
30…発音ユニット
31,360…電磁式発音体
32,350,500,600,700,710,800,810…圧電式発音体
40,340…筐体
321,351,521,621,721,821…振動板(第1の振動板)
322,352…圧電素子
331〜337,354,353,526,527,528,722…開口部
522〜525,622〜626…切欠き部
100,300…イヤホン(電気音響変換装置)
E1,361…振動板(第2の振動板)
10 ... Earphone body 20 ... Earpiece 30 ... Sounding unit 31,360 ... Electromagnetic sounding body 32,350,500,600,700,710,800,810 ... Piezoelectric sounding body 40,340 ... Housing 321,351,521 , 621, 721, 821 ... Diaphragm (first diaphragm)
322,352 ... Piezoelectric element 331-337, 354,353,526,527,528,722 ... Opening 522-525,622-626 ... Notch 100,300 ... Earphone (electroacoustic converter)
E1,361 ... Diaphragm (second diaphragm)

Claims (8)

  1. 筐体と、
    前記筐体に直接又は間接的に支持される周縁部を有する第1の振動板と、前記第1の振動板の少なくとも一方の面に配置された圧電素子と、前記第1の振動板を厚み方向に貫通する通路部とを有し、前記第1の振動板の中心軸に関して剛性が非対称に構成された圧電式発音体と
    第2の振動板を含む電磁式発音体と
    を具備し、
    前記筐体は、
    前記電磁式発音体が配置される第1の空間部と、
    前記通路部を介して前記第1の空間部と連通し、前記圧電式発音体と前記電磁式発音体とにより生成される音波を外部へ導く導音路を有する第2の空間部と、を有し、
    前記第1の振動板と前記第2の振動板との距離をh、前記第2の振動板の直径をdとしたとき、
    0.152≦(h/d)≦0.212
    の関係を満たす
    電気音響変換装置。
    With the housing
    The thickness of the first diaphragm, the first diaphragm having a peripheral edge directly or indirectly supported by the housing, the piezoelectric element arranged on at least one surface of the first diaphragm, and the first diaphragm. A piezoelectric sounding body having a passage portion penetrating in the direction and having an asymmetric rigidity with respect to the central axis of the first diaphragm .
    Equipped with an electromagnetic sounding body including a second diaphragm ,
    The housing is
    The first space where the electromagnetic sounding body is arranged and
    A second space portion having a sound guide path that communicates with the first space portion via the passage portion and guides sound waves generated by the piezoelectric sounding body and the electromagnetic sounding body to the outside. Have and
    When the distance between the first diaphragm and the second diaphragm is h and the diameter of the second diaphragm is d,
    0.152 ≤ (h / d) ≤ 0.212
    Electroacoustic converter that satisfies the relationship .
  2. 請求項1に記載の電気音響変換装置であって、
    前記圧電素子は、前記第1の振動板に対して偏心した位置に配置される
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic converter according to claim 1.
    The piezoelectric element is an electroacoustic conversion device arranged at a position eccentric with respect to the first diaphragm.
  3. 請求項1又は2に記載の電気音響変換装置であって、
    前記通路部は、前記第1の振動板の面内に設けられた少なくとも1つの開口部を含む
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic converter according to claim 1 or 2 .
    The passage portion is an electroacoustic conversion device including at least one opening provided in the plane of the first diaphragm.
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の電気音響変換装置であって、
    前記通路部は、前記周縁部に設けられた少なくとも1つの切欠き部を含む
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic conversion device according to any one of claims 1 to 3 .
    The passage portion is an electroacoustic conversion device including at least one notch portion provided in the peripheral portion.
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の電気音響変換装置であって、
    前記通路部は、複数の通路部を含み、
    前記導音路は、前記複数の通路部のうち開口面積が最も大きい通路部に対向する位置に設けられる
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic conversion device according to any one of claims 1 to 4 .
    The passage portion includes a plurality of passage portions.
    The sound guide path is an electroacoustic conversion device provided at a position facing the passage portion having the largest opening area among the plurality of passage portions.
  6. 請求項1〜のいずれか1つに記載の電気音響変換装置であって、
    前記第1の振動板の平面形状は円形であり、
    前記圧電素子の平面形状は矩形である
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic converter according to any one of claims 1 to 5 .
    The planar shape of the first diaphragm is circular,
    An electroacoustic conversion device having a rectangular planar shape of the piezoelectric element.
  7. 請求項1〜6のいずれか1つに記載の電気音響変換装置であって、
    前記圧電式発音体は、前記筐体に固定され前記第1の振動板の周縁部を支持する環状部材をさらに有する
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic conversion device according to any one of claims 1 to 6 .
    The piezoelectric sounding body is an electroacoustic conversion device further comprising an annular member fixed to the housing and supporting the peripheral edge of the first diaphragm.
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の電気音響変換装置であって、
    前記第1の振動板は、前記第2の振動板に対して偏心した位置に配置される
    電気音響変換装置。
    The electroacoustic converter according to any one of claims 1 to 7 .
    The first diaphragm is an electroacoustic conversion device arranged at a position eccentric with respect to the second diaphragm.
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