JPH04119200U - 受話器用圧電型スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電話の送受話器、ヘッドホン等の受話器に組込
まれるスピーカを小型化、薄型化しようとする。 【構成】圧電セラミック素子２を添着した振動板１２
を、複数の性質の異なる薄板素材を重ねて構成し、振動
板の機械的制動作用を大きくすることにより、振動板の
前後の気室を小さくさして、スピーカを小型化、薄型化
する。設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電話の送受話器、ヘッドホン等に組込まれる、圧電型セラミック 素子を使用して電気信号を音響に変換する受話器用圧電型スピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】

受話器用圧電型スピーカは、従来のものは図６のように構成されていた。

【０００３】 図６において、１は振動板であって、片面に圧電セラミック素子２を添着して いる。圧電セラミック素子２は、両面に金属薄膜の電極を添着したもので、両電 極間に電位差を加えると屈曲変形を生じ、これに結合された振動板１をも屈曲さ せて音圧を発生させるものである。この振動板１は、放音孔３を設けた前ケース ４と後部放音孔５を設けた後ケース６とに挟さまれて縁を固定され、ケース内に 張設されている。振動板１と前ケース３との間には前気室７が形成され、振動板 １と後ケース６との間には後気室８が形成される。

【０００４】 このスピーカの等価回路は図７のＡ部分のようになる。３ａ、３ｂは放音孔３ の持つ音響抵抗及びイナータンス、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは振動板１の持つ機 械抵抗、実効質量、コンプライアンス、駆動力、５ａ、５ｂは後部放音孔５の持 つ音響抵抗、イナータンス、７ａは前気室７の音響容量、８ａは後気室８の音響 容量である。

【０００５】 このスピーカを全体ケース（図示せず。前後ケース１８、２０に包まれたスピ ーカを入れて、例えばヘッドホンを構成するケースである。）に納めると、この ケースの放音孔の音響抵抗９ａ、イナータンス９ｂ、このケース内のスピーカ前 方の容積９ｃが加わる。１０はスピーカの周波数特性を測定するのに使用される ６ccのカプラの音響容量である。

【０００６】 このように構成されるスピーカは、等価回路定数を適当に定めることにより周 波数特性が平坦になるように設計される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

受話器を小型、薄型にすることが一般に要望されているが、そのためには、ス ピーカを小型化、薄型化する必要がある。ところが上記のように設計される従来 のスピーカは、前気室、後気室が大きくなるのを避けられなかったので、スピー カを小型化、薄型化することができなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、振動板を複数の薄板素材を貼り合せて構成することによりこの複 合素材振動板自体に機械的制動作用を持たせ、これにより前後の気室の容積を小 さくすることを可能にして、上記の問題点を解決したものである。

【０００９】

【作 用】

この考案のスピーカの、複数の薄板素材より成る複合素材振動板は、複数の機 械抵抗、実効質量、コンプライアンスを組合せたものとして作用し、これらの素 材を選択することにより振動板に適当な機械的制動作用を持たせて平坦な周波数 特性を得ることができる。この振動板を使用すれば、従来のスピーカの構成要素 の多くの部分を省くと共に、前後の気室を小さくすることができるので、スピー カを小型化、薄型化することができる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案のスピーカを示す縦断面図、図２はこれに使用する複合素材振動 板の分解斜視図である。

【００１１】 振動板１２は、従来同様の圧電セラミック素子２を添着した薄金属板１３、薄 紙板１４、薄金属板１５を貼合せて形成される。この考案は振動板を構成するこ れらの素材を選択することにより複合素材振動板１２に適当な機械的制動作用を 持たせたものであるから、上記の素材の代りに他の素材を使用することもできる 。例えば薄紙板１４の代りに薄い布板、樹脂板、両面接着テープを使用したり、 金属板１５の代りに樹脂板を使用したりすることもできる。

【００１２】 この複合素材振動板１２を、図１のようにスペーサ１６、１６を介して、放音 孔１７を持つ前ケース１８、後部放音孔１９を持つ後ケース２０で挟み、ケース １８の縁をかしめて後ケース２０、振動板１２を一体に結合する。

【００１３】 このように振動板１２は複数の素材を組合せて構成されるから、それぞれの素 材の振動時の性質に差があり、これらの材料を選択することにより総合的に適当 な機械的制動作用のある複合振動板を得ることができる。

【００１４】 図３はこの複合素材振動板の等価回路を示し、ｒ_a 、ｍ_a 、Ｃ_a は圧電セラミ ック素子２を添着した金属板１３の機械抵抗、実効質量、コンプライアンスを、 ｒ_b 、ｍ_b 、Ｃ_b は紙板１４の機械抵抗、実効質量、コンプライアンスを、ｒ_c 、ｍ_c 、Ｃ_c は金属板１５の機械抵抗、実効質量、コンプライアンスをそれぞれ 示している。

【００１５】 図４の実線ａは上記のように構成した複合素材振動板を使用した振動板単独の 周波数特性を測定した一例を略示し、従来の単一素材の振動板の周波数特性を略 示する点線ｂを共に示している。

【００１６】 この測定は、本考案の複合素材振動板と従来の振動板とのそれぞれを周辺を支 持して、図８に示した測定回路により周波数に対する感度を測定したものである 。

【００１７】 従来の振動板では１kHz 付近に大きなピークが現われる。従来は前後の気室７ 、８、放音孔３、５の抵抗を調節してこのピークを除くようにしていたが、複合 素材振動板は各素材の性質を組合せることにより実線ａのような平坦な周波数特 性を得ることができたものである。

【００１８】 このように複合素材振動板を使用したスピーカを全体ケースに収納すると、ス ピーカ前面の空間及び放音孔が新たに介在することになるので、等価回路は図６ のような音響抵抗９ａ、イナータンス９ｂ、音響容量９ｃ等が加わったものとな るが、結果として良好な周波数特性を得ることができる。図５は、この場合の周 波数特性を示す線図である。

【００１９】

【考案の効果】

本考案の複合素材振動板を使用する圧電型スピーカは、振動板の機械的制動作 用を利用した結果、前気室、後気室の容積を著しく小さくすることができ、従っ てスピーカを小型化、薄型化することができ、受話器を小型化、薄型化すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による受話器用圧電型スピーカの一例の
縦断面図。

【図２】複合振動板の分解斜視図。

【図３】複合振動板の等価回路図。

【図４】このスピーカの周波数特性図。

【図５】このスピーカを全体ケースに収めたときの周波
数特性図。

【図６】従来の受話器用圧電型スピーカの縦断面図。

【図７】このスピーカの等価回路図。

【図８】振動板単体の特性を測定する測定系の等価回路
図。

【符号の説明】

１ 従来の振動板 １ａ 機械抵抗 １ｂ 実効質量 １ｃ コンプライアンス １ｄ 駆動力 ２ 圧電セラミック素子 ３ 放音孔 ３ａ 音響抵抗 ３ｂ イナータンス ４ 前ケース ５ 後部放音孔 ５ａ 音響抵抗 ５ｂ イナータンス ６ 後ケース ７ 前気室 ７ａ 音響容量 ８ 後気室 ８ａ 音響容量 ９ａ ケースの放音孔の音響抵抗 ９ｂ 同上のイナータンス ９ｃ 同上の容積 １０ カプラの音響容量 １２ 複合素材振動板 １３ 金属板 １４ 紙板 １５ 金属板 １６ スペーサ １７ 放音孔 １８ 前ケース １９ 後部放音孔 ２０ 後ケース

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電セラミック素子を添着した振動板を
   ケース内に張設した受話器用圧電型スピーカにおいて、
   振動板を性質の異なる複数の薄板素材を重ねて構成した
   ことを特徴とする受話器用圧電型スピーカ。