JPH0732510B2 - 電気音響変換器用振動板とその製造方法 - Google Patents
電気音響変換器用振動板とその製造方法Info
- Publication number
- JPH0732510B2 JPH0732510B2 JP59040925A JP4092584A JPH0732510B2 JP H0732510 B2 JPH0732510 B2 JP H0732510B2 JP 59040925 A JP59040925 A JP 59040925A JP 4092584 A JP4092584 A JP 4092584A JP H0732510 B2 JPH0732510 B2 JP H0732510B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- electroacoustic transducer
- substrate
- silicon nitride
- vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、改良された電気音響変換器用振動板及びそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
一般に、スピーカにおいて高忠実度の再生を可能にする
には、広い周波数帯域にわたって振動板が分離振動を起
こさず、ピストン振動を呈することが要求される。
には、広い周波数帯域にわたって振動板が分離振動を起
こさず、ピストン振動を呈することが要求される。
当該分割振動が発生し始める周波数は振動板材料のヤン
グ率（Ｅ）と密度（ρ）の比である比弾性率（E/ρ）に
依存している。
グ率（Ｅ）と密度（ρ）の比である比弾性率（E/ρ）に
依存している。
しかしながら、従来振動板材料として使用されていた天
然繊維又は合成樹脂繊維、合成樹脂フィルム、金属箔等
は比弾性率が十分でない。
然繊維又は合成樹脂繊維、合成樹脂フィルム、金属箔等
は比弾性率が十分でない。
従って、近年金属箔面上にセラミック材層を成層した
り、表面を窒化、炭化処理して高弾性率層を成層するこ
とにより比弾性率を高める試みが種々成されている。
り、表面を窒化、炭化処理して高弾性率層を成層するこ
とにより比弾性率を高める試みが種々成されている。
しかしながら、このように表面処理をした振動板の総合
的な比弾性率は表面の高弾性率層自体が有するものに比
較して著しく低下してしまう。
的な比弾性率は表面の高弾性率層自体が有するものに比
較して著しく低下してしまう。
又、金属層と表面層との密着性の問題や、表面層の成層
手段として用いられるている真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の物理気相成長法や溶射法
では表面層の形成速度、層の厚さ、層の質等の均一性に
おいて十分に解決されているとはいえないのが現状であ
る。
手段として用いられるている真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の物理気相成長法や溶射法
では表面層の形成速度、層の厚さ、層の質等の均一性に
おいて十分に解決されているとはいえないのが現状であ
る。
更に、実開昭52−88016号公報には振動板形状に形成さ
れた母型上に気相分解により窒化ケイ素を沈積せしめた
後、母型より取り外すことにより窒化ケイ素単体よりな
る振動板を得ることが提案されている。
れた母型上に気相分解により窒化ケイ素を沈積せしめた
後、母型より取り外すことにより窒化ケイ素単体よりな
る振動板を得ることが提案されている。
この種の窒化ケイ素はヤング率が非常に大きいことから
比弾性率の高い振動板を得ることができ有用である。
比弾性率の高い振動板を得ることができ有用である。
しかしながら、この種のセラミック振動板は非常に脆
く、振動板として必要とされる強度を得るためには振動
板厚さを大きくしなければならなく、振動板重量増加に
よる音響変換能率の低下を招く。又製造工程における歩
留まりが悪い問題等をもっている。
く、振動板として必要とされる強度を得るためには振動
板厚さを大きくしなければならなく、振動板重量増加に
よる音響変換能率の低下を招く。又製造工程における歩
留まりが悪い問題等をもっている。
この発明はこの様な従来の問題を解決した振動板であっ
て、窒化ケイ素を主成分とする材料から成る電気音響変
換器用振動板において、前記窒化ケイ素が主としてβ型
（六方晶系）結晶よりなり、且つ前記材料が窒化チタン
を含有する電気音響変換器用振動板とその製造方法であ
って、以下実施例について詳細に説明する。
て、窒化ケイ素を主成分とする材料から成る電気音響変
換器用振動板において、前記窒化ケイ素が主としてβ型
（六方晶系）結晶よりなり、且つ前記材料が窒化チタン
を含有する電気音響変換器用振動板とその製造方法であ
って、以下実施例について詳細に説明する。
第１図に示すように、 （１）ドーム状に形成し、表面をクロムメッキ処理した
振動板基体１を真空容器２内に配置し、真空容器内を10
-3Torr程度に排気する。
振動板基体１を真空容器２内に配置し、真空容器内を10
-3Torr程度に排気する。
（２）基体１をヒーター３で1350℃〜1450℃に加熱し、
当該温度を保持する。
当該温度を保持する。
（３）アルゴンガス（純度99.999％）を真空容器２内に
導入し真空容器２内の残留空気と完全に置換せしめる。
導入し真空容器２内の残留空気と完全に置換せしめる。
（４）一方シリコンクロライド溶液及びチタンクロライ
ド溶液をそれぞれを容器４及び５内においてヒーター4
a、5aにより60℃及び140℃に加温しシリコンクロライド
及びチタンクロライドを蒸発せしめておく。
ド溶液をそれぞれを容器４及び５内においてヒーター4
a、5aにより60℃及び140℃に加温しシリコンクロライド
及びチタンクロライドを蒸発せしめておく。
（５）次に各の条件で各ガスを真空容器２内に導入す
る。
る。
シリコンクロライド:136cm3/min、チタンクロライド:18
cm3/min、アンモニア:120cm3/min、水素:2720cm3/min、
の流入量でトータルガス圧が30Torr。
cm3/min、アンモニア:120cm3/min、水素:2720cm3/min、
の流入量でトータルガス圧が30Torr。
（６）当該反応雰囲気を約３時間保持した後、各ガスの
流入を停止し、真空容器２内をアルゴンガスと置換し、
徐冷して真空容器２内から基体１を取り出す。
流入を停止し、真空容器２内をアルゴンガスと置換し、
徐冷して真空容器２内から基体１を取り出す。
上記工程により基体１面上に厚さ約0.4mmの窒化ケイ素
を主成分とし窒化チタンを含有する蒸着層が形成され
た。
を主成分とし窒化チタンを含有する蒸着層が形成され
た。
（７）次に蒸着層と基体の熱収縮率の差を利用して基体
１と蒸着層を分離し窒化ケイ素単独材料の振動板を得
た。
１と蒸着層を分離し窒化ケイ素単独材料の振動板を得
た。
又、当該振動板をＸ線パターン及び電子顕微鏡分析する
ことにより、当該振動板は３〜4wt％のα型結晶を含有
するβ型（六方晶系）窒化ケイ素と、３〜4wt％の窒化
チタンから構成されていることが分かった。
ことにより、当該振動板は３〜4wt％のα型結晶を含有
するβ型（六方晶系）窒化ケイ素と、３〜4wt％の窒化
チタンから構成されていることが分かった。
尚、第１図において６は流量調節器、７は混合器であ
る。
る。
比較例として、第２図の装置を使用し、 （１）ドーム状に形成し、表面をクロムメッキ処理した
振動板基体１を真空容器２内に配置し、真空容器内を10
-3Torr程度に排気する。
振動板基体１を真空容器２内に配置し、真空容器内を10
-3Torr程度に排気する。
（２）基体１をヒーター３で1400℃〜1500℃に加熱し、
当該温度を保持する。
当該温度を保持する。
（３）アルゴンガス（純度99.999％）を真空容器２内に
導入し真空容器２内の残留空気と完全に置換せしめる。
導入し真空容器２内の残留空気と完全に置換せしめる。
（４）一方シリコンクロライド溶液を容器４内において
ヒーター4aにより60℃に加温しシリコンクロライドを蒸
発せしめておく。
ヒーター4aにより60℃に加温しシリコンクロライドを蒸
発せしめておく。
（５）次に各の条件で各ガスを真空容器２内に導入す
る。
る。
シリコンクロライド:136cm3/min、アンモニア:120cm3/m
in、水素:2720cm3/min、の流入量でトータルガス圧が30
Torr。
in、水素:2720cm3/min、の流入量でトータルガス圧が30
Torr。
（６）当該反応雰囲気を約３時間保持した後、各ガスの
流入を停止し、真空容器２内をアルゴンガスと置換し、
徐冷して真空容器２内から基体１を取り出す。
流入を停止し、真空容器２内をアルゴンガスと置換し、
徐冷して真空容器２内から基体１を取り出す。
上記工程により基体１面上に厚さ約0.4mmの窒化ケイ素
の蒸着層が形成された。
の蒸着層が形成された。
（７）次に蒸着層と基体の熱収縮率の差を利用して基体
１と蒸着層を分離し窒化ケイ素単独材料の振動板を得
た。
１と蒸着層を分離し窒化ケイ素単独材料の振動板を得
た。
又、当該振動板をＸ線パターン及び電子顕微鏡分析する
ことにより、当該振動板は若干のβ型結晶を含有するα
型（三方晶系）窒化ケイ素から構成されていることが分
かった。
ことにより、当該振動板は若干のβ型結晶を含有するα
型（三方晶系）窒化ケイ素から構成されていることが分
かった。
上記実施例及び比較例から得られた振動板の各密度、及
びヤング率及び破壊靱性を測定した結果をを次表に示
す。
びヤング率及び破壊靱性を測定した結果をを次表に示
す。
（密度:g/cm3、ヤング率：×1012dyn/cm2、比弾性率：
×1012dyn・cm/g）破壊靱性：MNm-3/2） 上記表から明らかなようにこの発明の振動板は比較例と
比較して比弾性率の低下を最小限にしつつ、破壊靱性を
大幅に向上することができた。
×1012dyn・cm/g）破壊靱性：MNm-3/2） 上記表から明らかなようにこの発明の振動板は比較例と
比較して比弾性率の低下を最小限にしつつ、破壊靱性を
大幅に向上することができた。
すなわち、この発明実施例の振動板は窒化ケイ素の中で
より強度の高いβ型結晶で構成され、且つ窒化ケイ素結
晶中に微細な窒化チタン結晶が散在しているため、比較
例のα型窒化ケイ素単体よりなる比較例振動板に比較し
て靱性を大幅に向上することができた。
より強度の高いβ型結晶で構成され、且つ窒化ケイ素結
晶中に微細な窒化チタン結晶が散在しているため、比較
例のα型窒化ケイ素単体よりなる比較例振動板に比較し
て靱性を大幅に向上することができた。
したがって、前述のごとくこのは発明の振動板は比弾性
率が極めて高いことから分割振動発生周波数を高め、も
ってピストン振動領域を拡大する結果、広域再生限界周
波数を高め、再生忠実度を向上することができると共
に、破壊靱性が大きいことから、振動板として要求され
る薄い振動板の提供を可能にし、もって音響輻射能率を
改善することができる。更に、製造工程における歩留ま
りを改善することができる。
率が極めて高いことから分割振動発生周波数を高め、も
ってピストン振動領域を拡大する結果、広域再生限界周
波数を高め、再生忠実度を向上することができると共
に、破壊靱性が大きいことから、振動板として要求され
る薄い振動板の提供を可能にし、もって音響輻射能率を
改善することができる。更に、製造工程における歩留ま
りを改善することができる。
又、この発明の製造方法によれば、主としてβ型（六方
晶系）結晶よりなる窒化ケイ素と窒化チタンを含有する
振動板が形成できる。
晶系）結晶よりなる窒化ケイ素と窒化チタンを含有する
振動板が形成できる。
又、蒸着層にピンホールのない蜜な層を形成でき、複雑
な形状の基体上にも均一な層が形成でき品質の良好な振
動板が得られると共に、層の形成速度が物理蒸着層に比
較して極めて早い（数十倍〜数百倍）ので大量生産に極
めて適している。
な形状の基体上にも均一な層が形成でき品質の良好な振
動板が得られると共に、層の形成速度が物理蒸着層に比
較して極めて早い（数十倍〜数百倍）ので大量生産に極
めて適している。
以上に説明したようにこの発明は窒化ケイ素を主成分と
する材料から成る電気音響変換器用振動板であって、前
記窒化ケイ素が主としてβ型（六方晶系）結晶よりな
り、且つ前記材料が窒化チタンを含有することことを特
徴とする電気音響変換器用振動板と、クロムメッキを施
した振動板形状の黒鉛基体を真空容器内に配置し、当該
基体を1350℃〜1450℃に保持した後、総合ガス圧が10〜
30Torrになるように配合した、シリコンクロライド、チ
タンクロライド、アンモニア、水素及びアルゴンとの混
合ガスを前記真空容器内に導入して前記基体上に主とし
てβ型（六方晶系）結晶よりなる窒化ケイ素を主成分と
し窒化チタンを含有する蒸着層を形成した後、蒸着層と
基体を分離し、蒸着層のみよりなる振動板を得ることを
特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法であっ
て、靱性の大きい材料で振動板を構成することにより、
軽量の振動板が提供できスピーカの音響輻射能率を改善
せしめつつ、比弾性率性が大きいことにより、スピーカ
の高域再生限界周波数を高め、より忠実度を向上せしめ
ることができると共に良質の振動板を比較的安価に提供
することができる等の効果を有するものである。
する材料から成る電気音響変換器用振動板であって、前
記窒化ケイ素が主としてβ型（六方晶系）結晶よりな
り、且つ前記材料が窒化チタンを含有することことを特
徴とする電気音響変換器用振動板と、クロムメッキを施
した振動板形状の黒鉛基体を真空容器内に配置し、当該
基体を1350℃〜1450℃に保持した後、総合ガス圧が10〜
30Torrになるように配合した、シリコンクロライド、チ
タンクロライド、アンモニア、水素及びアルゴンとの混
合ガスを前記真空容器内に導入して前記基体上に主とし
てβ型（六方晶系）結晶よりなる窒化ケイ素を主成分と
し窒化チタンを含有する蒸着層を形成した後、蒸着層と
基体を分離し、蒸着層のみよりなる振動板を得ることを
特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法であっ
て、靱性の大きい材料で振動板を構成することにより、
軽量の振動板が提供できスピーカの音響輻射能率を改善
せしめつつ、比弾性率性が大きいことにより、スピーカ
の高域再生限界周波数を高め、より忠実度を向上せしめ
ることができると共に良質の振動板を比較的安価に提供
することができる等の効果を有するものである。
第１図はこの発明の振動板の製造装置、第２図は比較例
振動板の製造装置である。
振動板の製造装置である。
Claims (2)
- 【請求項１】窒化ケイ素を主成分とする材料から成る電
気音響変換器用振動板であって、前記窒化ケイ素が主と
してβ型（六方晶系）結晶よりなり、且つ前記材料が窒
化チタンを含有することことを特徴とする電気音響変換
器用振動板。 - 【請求項２】クロムメッキを施した振動板形状の黒鉛基
体を真空容器内に配置し、当該基体を1350℃〜1450℃に
保持した後、総合ガス圧が10〜30Torrになるように配合
した、シリコンクロライド、チタンクロライド、アンモ
ニア、水素及びアルゴンとの混合ガスを前記真空容器内
に導入して前記基体上に主としてβ型（六方晶系）結晶
よりなる窒化ケイ素を主成分とし窒化チタンを含有する
蒸着層を形成した後、蒸着層と基体を分離し、蒸着層の
みよりなる振動板を得ることを特徴とする電気音響変換
器用振動板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040925A JPH0732510B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 電気音響変換器用振動板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040925A JPH0732510B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 電気音響変換器用振動板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185490A JPS60185490A (ja) | 1985-09-20 |
| JPH0732510B2 true JPH0732510B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=12594074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040925A Expired - Lifetime JPH0732510B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 電気音響変換器用振動板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732510B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5288016A (en) * | 1976-01-17 | 1977-07-22 | Foster Electric Co Ltd | Vibrator plate for electroacoustic transducer |
| JPS5671399A (en) * | 1979-11-14 | 1981-06-13 | Mitsubishi Metal Corp | Composite layer diaphragm plate for sound converter and its manufacture |
| JPS5711598A (en) * | 1980-06-26 | 1982-01-21 | Sony Corp | Acoustic diaphragm |
| JPS5795823A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of boron sheet |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040925A patent/JPH0732510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60185490A (ja) | 1985-09-20 |
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