JPS61161100A

JPS61161100A - 圧電スピ−カ

Info

Publication number: JPS61161100A
Application number: JP76085A
Authority: JP
Inventors: Kimio Takahashi; 高橋　喜三夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、セラミック圧電素子を用いた圧電スピーカに
関するものである。

（従来の技術）従来、セラミック圧電素子を電気音響変換素子とし、こ
れを利用した発音装置が知られている。

第２図及び第３図は、それぞれ従来のこの種の発音装置
、例えばブザーを示したものである。

第２図において、１はセラミック圧電素子２と導電薄板
、例えば金属薄板３とが貼り合わされた電気音響変換素
子（以下、圧電変換子という）、４は、圧電変換子１の
前面に音響空間５が形成されるように設けられたケース
で、このケース４に圧電変換子１の金属薄板３の周辺縁
部が固定されている。

圧電変換子１は、第４図に示したように、圧電セラミク
の両面に電極が設けられた圧電素子２の一方の面が金属
薄板３と貼り合わされ、他方の面の電極と金属薄板とか
らそれぞれリード線６ａ、６ｂが引き出されている。そ
してこのリード線を介して矩形波、正弦波等の交流信号
が印加されると、圧電素子２が伸縮し、素子が縮んだと
きは金属薄板３は素子側へ反り、逆に素子が伸びると、
金属薄板は反対側に反るようにして屈曲運動をし、音を
発生することになる。しかしこの圧電変換子１単体では
、音圧が非常に小さいので、音響空間５を設け、共鳴現
象を利用して音圧を大きくするようにしている。

第３図に示したものは、圧電変換子１の振動のノード点
にケース７から延びた支持部先端が固着され、圧電変換
子１が支持されたものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記のような構成のものは、いずれも圧
電変換子１の共振周波数と音響空間の共振周波数とを一
致させているので、その周波数で音圧極大を示し、他の
周波数帯域では大幅に減衰する周波数特性を有する。従
って単音の発音装置としては使用できるが、スピーカと
して利用するには周波数帯域が狭過ぎる欠点があった。

特に、低域の音を出すためには、圧電変換子の厚さを薄
くするか若しくは径を大きくする必要があるが、薄くす
るのは技術的にも限界があり、また径を大きくすると小
形化が困難になるという問題点があった・そこで本発明は、周波数帯域を広げ、特に低域を容易に
広げることができる圧電スピーカを提供するものである
。

（問題点を解決するための手段）本発明は、中央に平坦部を有しその平坦部を囲むように
環状の突出部を設けた厚みが略一様な成形フィルムから
なる振動板の前記平坦部に、導電薄板にセラミック圧電
素子を貼り合わせた圧電変換子を貼着し、振動板の周辺
縁部をケースに固定する。振動板の圧電変換子が貼着さ
れた側とは反対側の面には発泡プラスチック材層を積層
する。

（作　用）振動板に設けた環状の突出部が、圧電変換子の振動帯域
を広げ、特に動作帯域の低域側を広げるように作用する
。また振動板に積層した発泡プラスチック材層が内部損
失を大きくするので、不要な高域がカットされ、低域が
広がるようになる。

（実施例）以下、図面に基づいて実施例を詳細に説明する。

まず、本発明の基礎となる基本構成について説明する。

第５図において、１はセラミック圧電素子２と金属薄板
３とを貼り合わせた圧電変換子であり、これは従来のも
のと同一である。１１は中央に平坦部１１ａを有しその
平坦部を囲むように環状の突出部１１ｂが成形により設
けられた振動板で、材質としては、厚みが略一様な１例
えばポリエチレン、ポリエステル等の合成樹脂フィルム
や紙が用いられる。振動板の周辺縁部はケース１２に固
定されている。圧電変換子１は振動板１１の中央平坦部
に貼着される。

このような構成において、圧電変換子１に信号が印加さ
れると、圧電変換子１が有する固有の振動と、圧電変換
子を支持する振動板１１の振動との合成された振動が起
こり、矢印方向に音の平面波が放射される。この合成振
動は、主として圧電変換子の共振周波数に支配される音
圧のピークと。

そりより低域側に現われ、主として振動板の径に支配さ
れる音圧のピークの２つのピークを持つ周波数特性を示
し、突出部１１ｂの幅Ｗを大きくすると、動作周波数帯
域、特に低域側が大幅に広がることがわかった。このこ
とは、スピーカとしての応用が大いに期待できることを
意味している。

第１図は、本発明の一実施例を示したもので、第５図の
基本構成を発展させたものである。１は圧電変換子、１
３は振動板で、樹脂フィルムからなり、中央平坦部１３
ａ及びその平坦部を囲む環状の突出部１３ｂを備えてい
る。振動板１３の周辺縁部はケース１２に固定されてい
る。　１４は振動板１３の圧電変換子１が貼着された側
とは反対側の面に積層された発泡スチロール層である。

以上のように構成された本実施例では、圧電変換子１に
信号が印加されると、第５図で示した基本構成のものと
同様な動作をし、矢印方向に音の平面波を放射するが、
発泡スチロール層１４を設けることにより内部損失が大
きくなり、従って不要な高域がカットされ、低域が広が
るようになる。

第６図は、本発明の他の実施例を示したもので、２枚の
成形樹脂フィルム１５ａ、　１５ｂで発泡スチロール層
１４を挟むようにして振動板を構成したものである。こ
の例では、振動板の圧電変換子１を貼着した平坦部分に
複数の貫通孔１６を設けているが、このように貫通孔を
設けるとか、あるいはこの部分の発泡スチロール層の厚
みを薄くして圧電変換子に直接付加される質量を実質的
に小さくすることにより、圧電変換子の屈曲運動が妨げ
られないようになるので、特に振幅の大きい低周波域の
音圧が上昇する。また、Ａで示すように振動板の周辺縁
部に近い円周部分で薄くすると、これも低域改善につな
がる。さらに、第７図に示したように、振動板の全域に
わたって発泡スチロール１４に多数の貫通孔１７を設け
、その片面又は両面にフィルムを貼り合わせる構成で１
周波数特性を改善することができる。

なお、実施例では突出部の形状が円弧状断面を有するも
のについて説明したが、先端が鋭角的な山形や台形のよ
うな突出形状であってもよい。また、振動板が円形で、
かつ突出部も円環状のものを示したが、それぞれ角形、
角環状に構成することもできる。圧電変換子の金属薄板
の代りに他の導電薄板、例えばプラスチック薄板の表面
に導電膜を形成したものを用いてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、圧電変換子を囲
むように環状の突出部を設けた振動板を使用して周波数
帯域を広げ、又、振動板に発泡プラスチック層を形成す
ることにより不要な高域をカットし、低域を広げること
ができ、従って薄形かつ軽量で、安価な圧電スピーカを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図及び
第３図は、それぞれ従来例の断面図、第４図は、圧電変
換子の構成及びその動作を示す図、第５図は、本発明の
基礎となる基本構成を示す斜視図及び断面図、第６図は
１本発明の他の実施例の断面図、第７図は、さらに他の
実施例の発泡スチロール層の構成を示す図である。１　・・・圧電変換子、　２・・・セラミック圧電素子
、　３・・・金属薄板、　１３・・・振動板。１３ａ・・・平坦部、　１３ｂ・・・突出部、　１４・
・・発泡スチロール層、　１５ａ、　１５ｂ・・・成形
樹脂フィルム、　１６．１７・・・貫通孔。第１図＋９赳第２図　　　第３図東４図第５図（Ｇ）　　　　　　　　　　（ｂ）第６図 λ 第７図

Claims

【特許請求の範囲】

略一様な厚みを有し、中央に平坦部とその平坦部を囲む
ように環状の突出部を備え、周辺縁部を固定した成形フ
ィルムからなる振動板の前記中央平坦部に、導電薄板に
セラミック圧電素子を貼り合わせた圧電変換子を貼着し
、前記振動板の前記圧電変換子を貼着した側とは反対側
の面に発泡プラスチック材層を設けたことを特徴とする
圧電スピーカ。