JPS596068Y2 - 圧電型スピ−カ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は片持ち梁構戒のバイモルフ形圧電振動子を利
用した圧電スピーカの改良に関し、再生音の音色を軟か
な音色に改善した圧電スピーカに関する。

圧電スピーカはその構戊上から薄形化が可能であり、入
力インピーダンスが非常に高くなるため消費電力が少な
い等の特徴があり、最近、メロディーあるいは音声合戊
用の集積回路が実用化されるに伴いその開発が進められ
ている。

このうち片持ち梁構或のバイモルフ形圧電振動子（以下
、圧電振動子という）を使用したスピーカは基本的に再
生能力にすぐれているため従来から提案されているが、
これは第１図に示すように、短冊状の金属板１に圧電板
２を複合させ、金属板１の一端を固定体３に例えば挿入
して固定させて圧電振動子とし、圧電振動子の振動先端
側の金属板１に振動板４を結合してスピーカとなしてい
る。

このような機械振動を行なう圧電振動子を使用したスピ
ーカでは、圧電振動子が多くの高次振動或分を有するた
めに、再生される音圧レベルは特に５ＫＨｚ以上の高音
域において高低を生じ、周波数と出力レベルのグラフで
みると高音域に強い山谷のある再生音特性を示している
。

従って、駆動源に上記のような集積回路を使用すると、
入力電圧がスイッチング波形であり多くの高周波或分を
含んでいるため、再生音は高域威分が強調されたいわゆ
る硬い音色の音となり、聴者に不快感を与え好ましくな
かった。

そこでこの考案は、片持ち梁構戊の圧電振動子の振動機
構を改善して、いわゆる軟かな音色の再生音を有する圧
電スピーカを提供するものである。

すなわち、この考案は、金属板に圧電板を複合させ金属
板の一端を固定し、かつ金属板の他端の振動先端部に振
動板を結合した構或からなり、前記振動先端部の幅方向
全体における曲げ剛性を他の部分より増大させる手段を
施して、高音域の再生能率を抑制したことを特徴とする
圧電スピーカである。

具体的に説明すると、例えば第２図に示すように、前述
した片持ち梁構成とした圧電振動子において、固定側と
（よ反対の振動側の金属板１の先端に、金属板１の幅方
向全体にわたり先端の一部を支持側に折り曲げて板同志
を当接させ板厚を２枚分とした新しい厚板の先端部１−
ａを設け、ここに振動板４を結合して圧電スピーカとす
ることにより、高音域の抑制された軟かい音色が得られ
る。

このように実効的に厚みを増した振動先端部とすること
により軟かな音色の再生音が得られる理由は、かかる圧
電振動子において、再生音域のうち５ＫＨｚ未満の領域
は主として振動子の長さ方向の屈曲振動によりその音響
出力が得られているのに対して、５ＫＨｚ以上の領域の
出力は主に幅方向の屈曲振動に帰因したものである。

上記のように振動先端部の板厚を増して幅方向全体の曲
げ剛性を高めることにより、幅方向の屈曲振動勢力が抑
制され、５ ＫＨｚ以上の領域における再生能率が低下
するからである。

従って、振動子の振動先端部の幅方向全体における曲げ
剛性を高めることによって上記の効果が得られるため、
この考案の他の実施例として第３図に示すように、振動
先端部の金属板１に幅方向全体にわたるリブ６を設ける
場合（ａ図）や、振動先端部に他の金属板を接合して板
厚を増す場合（ｂ図）であっても同等の効果が得られる
。

また、この振動先端部を他の剛性の高い材料と置換えて
接続するのもよい。

この他、振動先端部の幅方向全体における曲げ剛性を高
めることができる手投はいずれのものも利用し得る。

以下にこの考案による実施例を示しその効果を明らかに
する。

金属板１にりん青銅板を使用して長さ５０ｍｍ、幅２０
ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの寸法とし、長さ３０ｍｍ、幅１
５ｍｍ、厚さＱ．２ｍｍの大きさのジルコン・チタン酸
鉛系磁器からなり両面に電極を付設した圧電板２を金属
板１の両面にエポキシ樹脂で接着し、さらに金属板１の
一端を幅方向全体に５ｍｍの長さで折り曲げて板厚の厚
い先端部１−ａとし、反対側の金属板１端部の５ｍｍ部
分をスピーカケースの固定体３に挿入固定してこの考案
による圧電振動子に作製した。

次に従来の圧電振動子として、金属板の長さを４５ｍｍ
に設定し上記した素材により同様に作製した。

さらにそれぞれの圧電振動子の先端に、厚さ１００μｍ
、有効直径５０ｍｍのポリイミド製フイルムからなる振
動板の中心部を接着剤で結合し、振動板の周端をケース
に接合して圧電型スピーカに仕上げた。

なお図面には金属板１と圧電板２へ接続したリード線５
を示してある。

上記の２種のスピーカに実効値１ｖの正弦波入力を加え
て軸上１０ｃｍにおける音圧レベルを測定した。

その結果は第４図の図表に示すとおりである。

この考案の場合は実線、従来例の場合は破線で示してい
る。

結果から明らかなように、従来のスピーカでは５ＫＨｚ
以上の高音域において音圧レベルに強い山谷が生じてい
るのに対して、この考案のスピーカでは高音域の音圧レ
ベルは大巾に抑制されて、良好な周波数特性が得られて
いる。

また、メロテ゛イー用の集積回路を使用した場合の再生
音は、この考案のスピーカでは非常に軟かな音色が得ら
れた。

なお、実施例では圧電板を２枚使用したが、１枚であっ
ても同様の効果が得られることはいうまでもないことで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電スピーカの縦断面図、第２図はこの
考案による圧電スピーカの縦断面図、第３図のａ図、ｂ
図共にこの考案による圧電振動子の縦断面図、第４図は
周波数と音響出力との関係を示す図表である。 図中 １・・・・・・金属板、１−ａ・・・・・・先端
部、２・・・・・・圧電板、３・・・・・・固定体、４
・・・・・・振動板、５・・・・・・リード線、６・・
・・・・リブ、７・・・・・・金属板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属板に圧電板を複合させ金属板の一端を固定し、かつ
   金属板の他端の振動先端部に振動板を結合した構或から
   なり、前記振動先端部の幅方向全体における曲げ剛性を
   他の部分より増大させ、高音域の再生能率を抑制した圧
   電スピーカ。