KR102407508B1 - 전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

본 기술은, 소형이며 또한 양호한 특성이고, 안정된 형상을 유지할 수 있도록 하는 전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환 장치에 관한 것이다. 전기 음향 변환기는, 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트와, 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 구비한다. 본 기술은 전기 음향 변환기에 적용할 수 있다.

Description

전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환 장치
본 기술은 전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환 장치에 관한 것이며, 특히 소형이며 또한 양호한 특성이고, 안정된 형상을 유지할 수 있도록 한 전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환 장치에 관한 것이다.
종래, 압전 재료를 사용한 오디오 디바이스의 하나로서, 반구상의 진동체의 양면에 구동 전극을 형성한 스피커가 있다. 그러한 스피커로서, 압전성 고분자 필름이, 주연부보다 정상부가 부풀기 시작하여 만곡된 구조로 되고, 그 표리 양면에 전극이 형성되어 있는 압전 스피커가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또한, 넓은 주파수 대역에 걸쳐 양호한 재생 주파수 특성을 확보하기 위해, 다이내믹 스피커와 압전 스피커를 조합하여 이루어지는 복합형 스피커도 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 소59-158199호 공보 일본 특허 공개 제2004-147077호 공보
그러나 상술한 기술로는, 소형이며 또한 양호한 특성이고, 형상이 안정된 스피커를 얻기는 곤란하였다.
예를 들어 특허문헌 1에 기재된 압전 스피커에서는, 필름 소재인 압전성 고분자 필름이 유연하다는 점에서, 압전성 고분자 필름 부분의 형상은 불안정하며, 상품으로서 본다면 용이하게 유저 동작에 의한 함몰 등의 외관 손상을 발생시켜 버린다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 복합형 스피커에서는, 다이내믹 스피커가 포함되어 있다는 점에서, 압전 스피커의 이점 중 하나인 박형화가 곤란해져 버린다.
본 기술은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 소형이며 또한 양호한 특성이고, 안정된 형상을 유지할 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 제1 측면의 전기 음향 변환기는, 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트와, 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 구비한다.
상기 제2 시트를 부직포로 할 수 있다.
전기 음향 변환기에는, 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제2 시트에 있어서의 상기 제1 시트측과는 반대측에 겹쳐져 배치된, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제3 시트를 더 마련할 수 있다.
상기 제2 시트를 압전 재료로 할 수 있다.
상기 제2 시트는 상기 제1 시트에 접착되어 있도록 할 수 있다.
상기 제1 시트 및 상기 제2 시트는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 단부 부분에 마련된 누름부가, 프레임 고정 부재와 프레임 베이스의 사이에 끼워져 눌러짐으로써 고정되어 있도록 할 수 있다.
상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스에는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트를 노출시키는 개구부가 마련되어 있도록 할 수 있다.
상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스 중 적어도 어느 한쪽에는, 상기 프레임 고정 부재와 상기 프레임 베이스가 배열되는 제1 방향과 대략 수직인 제2 방향에서 보았을 때, 상기 제1 방향에 대하여 개구부의 폭이 변화하도록 테이퍼부가 형성되어 있도록 할 수 있다.
상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 넓어지도록 형성되어 있도록 할 수 있다.
상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 좁아지도록 형성되어 있도록 할 수 있다.
본 기술의 제1 측면에 있어서는, 전기 음향 변환기에, 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트와, 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트가 마련된다.
본 기술의 제2 측면의 전기 음향 변환 장치는, 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트, 및 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 갖는 제1 전기 음향 변환기와, 상기 제1 전기 음향 변환기와 병렬로 접속되고, 상기 제1 전기 음향 변환기와는 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 면적이 상이한 제2 전기 음향 변환기를 구비한다.
상기 제1 전기 음향 변환기와 상기 제2 전기 음향 변환기 중 저역용 전기 음향 변환기에는, 상기 저역용 전기 음향 변환기를 보호함과 함께 주파수 특성을 조정하기 위한 보호 조정부가 접속되어 있도록 할 수 있다.
상기 보호 조정부를, 보호 저항 또는 저역 통과 필터로 할 수 있다.
본 기술의 제2 측면에 있어서는, 전기 음향 변환 장치에, 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트, 및 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 갖는 제1 전기 음향 변환기와, 상기 제1 전기 음향 변환기와 병렬로 접속되고, 상기 제1 전기 음향 변환기와는 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 면적이 상이한 제2 전기 음향 변환기가 마련된다.
본 기술의 제1 측면 및 제2 측면에 따르면, 소형이며 또한 양호한 특성이고, 안정된 형상을 유지할 수 있다.
또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것은 아니며, 본 개시 중에 기재된 어느 효과여도 된다.
도 1은, 압전 오디오 디바이스의 외관의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 압전 오디오 디바이스의 외관의 구성예를 도시하는 측면도이다.
도 3은, 압전 오디오 디바이스의 다른 외관의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 4는, 압전 오디오 디바이스의 다른 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 5는, 전극 배선에 대하여 설명하는 도면이다.
도 6은, 압전 오디오 장치의 외관의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 7은, 압전 오디오 장치의 회로 구성예를 도시하는 도면이다.
도 8은, 압전 오디오 장치의 주파수 특성을 도시하는 도면이다.
도 9는, 고역용과 저역용 압전 오디오 디바이스의 주파수 특성을 도시하는 도면이다.
도 10은, 저역용 압전 오디오 디바이스의 임피던스 특성을 도시하는 도면이다.
도 11은, 제조 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 12는, 압전 오디오 디바이스의 제조 공정 예를 도시하는 도면이다.
도 13은, 압전 오디오 디바이스의 제조 공정 예를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 기술을 적용한 실시 형태에 대하여 설명한다.
<제1 실시 형태>
<압전 오디오 디바이스의 구성예>
본 기술은, 시트형의 압전 디바이스를 만곡시켜 얻어진 만곡 음향 시트와, 그 만곡 음향 시트와 대략 동일 형상의 보강 시트를 중첩하여 전기 음향 변환기로 함으로써, 소형이며 또한 양호한 특성이고, 안정된 형상을 유지할 수 있도록 하는 것이다.
이하에, 본 기술을 적용한 실시 형태의 예로서, 압전 오디오 디바이스 및 압전 오디오 장치에 대하여 설명하지만, 그들 실시 형태는 본 기술에 기초하여 채택된 예시적인 실시 형태이며, 본 기술은 그들 실시 형태에 특유한 사항에 기초하여 한정 해석되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는, 본 기술을 적용한 압전 오디오 디바이스의 외관의 구성예를 도시하는 도면이다. 즉, 도 1은, 본 기술을 적용한 압전 오디오 디바이스의 사시도이고, 도 2는, 본 기술을 적용한 압전 오디오 디바이스의 측면도이다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 서로 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 기술을 적용한 압전 오디오 디바이스에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 압전 오디오 디바이스(11)는, 입력된 음향 신호로서의 전기 신호에 따라 진동하여, 음향 신호를 소리로 변환하는 전기 음향 변환기, 즉 스피커 유닛이다.
압전 오디오 디바이스(11)는 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22), 프레임 링(23) 및 프레임 베이스(24)를 갖고 있다.
이 예에서는, 도 1 중, 상측, 즉 프레임 링(23)측에 있어서, 만곡 음향 시트(21)가 노출되도록 이루어져 있고, 이 프레임 링(23)측이 소리를 재생할 때, 압전 오디오 디바이스(11)에 의해 소리가 방사되는 측으로 되어 있다. 이하에서는, 압전 오디오 디바이스(11)의 소리가 방사되는 측의 면, 즉 만곡 음향 시트(21)가 노출되어 있는 측의 면을, 특히 방사면이라고도 칭한다.
또한, 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 도 2 중, 하측, 즉 프레임 베이스(24)측에서 보았을 때 보강 시트(22)가 노출되도록 이루어져 있고, 보강 시트(22)가 노출되어 있는 측의 면이 방사면과 대향하는 면, 즉 방사면과 반대측의 면으로 되어 있다.
만곡 음향 시트(21)는, 예를 들어 음향 효과를 갖는 시트형의 압전 디바이스를 소재로 하여, 그 일부가 깊이 d를 갖는 입체 형상으로 되도록 성형 가공에 의해 압전 디바이스를 만곡시킴으로써 얻어진 것이다. 즉, 성형된 압전 디바이스의 만곡된 형상, 즉 입체 형상을 갖는 부분이 만곡 음향 시트(21)로 되어 있다. 또한, 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 압전 디바이스는, 시트형의 압전 재료의 양면에 각각 시트형의 전극을 마련한 구성으로 되어 있다. 또한, 압전 디바이스에는 필요에 따라 전극을 보호하는 커버층이 마련되어 있다.
이 예에서는 압전 오디오 디바이스(11)를 방사면측에서 보았을 때, 만곡 음향 시트(21)가 방사면측과는 반대면측으로 돌출되는 오목면 형상으로 되어 있으며, 구체적으로는 만곡 음향 시트(21)는 반경 r의 구를 평면에 의해 잘라내어 얻어진, 깊이 d를 갖는 구면 캡 형상으로 되어 있다.
여기서는, 예를 들어 깊이 d는 5mm 정도로 되어 있다. 예를 들어 만곡 음향 시트(21)에 있어서의 구면 캡 형상의 깊이 d를 작게 하면, 압전 오디오 디바이스(11)의 저역 부분의 주파수 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 만곡 음향 시트(21)의 형상의 곡률 등에 의해, 압전 오디오 디바이스(11)에 의해 재생되는 소리의 지향성을 조정할 수 있다.
또한, 예를 들어 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 압전 재료는, 시트형이며 가요성을 갖는, 고분자 세라믹스를 분산시킨 고분자 복합 압전체 등으로 된다. 이러한 압전 재료는, 전압이 인가되면 극성에 따라 신장되거나 줄어들거나 하기 때문에, 압전 재료의 신축을 이용하여 만곡 음향 시트(21)를 만곡(진동)시킴으로써 음향 변환을 실현할 수 있다.
전기 에너지와 기계 에너지를 변환하는 성질은 압전 효과라고 불리고 있으며, 이 압전 효과를 갖기 위해서는 미리 분극 처리를 압전 재료에 실시해 둘 필요가 있다. 분극 처리란, 예를 들어 높은 온도 하에서 세라믹스에 직류 고전압을 인가하여 자발 분극의 방향을 정렬시켜 극성을 부여하는 처리이다.
이하에서는, 만곡 음향 시트(21)나 후술하는 다른 만곡 음향 시트에는 미리 분극 처리가 실시되어 있는 것으로 한다. 예를 들어 만곡 음향 시트(21)는, 성형 가공이 행해지기 전의 단계에서 분극 처리가 실시된 상태로 되어 있는 것으로 한다.
보강 시트(22)는, 시트형의 부재를, 그 일부가 만곡 음향 시트(21)와 대략 동일한 형상을 갖도록 성형 가공에 의해 만곡시킴으로써 얻어진 것이다. 즉, 성형된 부재의 만곡된 형상, 즉 입체 형상을 갖는 부분이 보강 시트(22)로 되어 있다.
따라서, 보강 시트(22)도 오목면 형상, 구체적으로는 예를 들어 반경 r의 구를 평면에 의해 잘라내 얻어진, 깊이 d를 갖는 구면 캡 형상으로 되어 있다.
보강 시트(22)는, 예를 들어 압전 디바이스와는 상이한, 음향 효과를 갖지 않는 재료로 구성된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 보강 시트(22)는 부직포 등을 포함한다. 또한, 이하에서는 보강 시트(22)가 부직포를 포함하는 것으로서 설명을 계속한다.
예를 들어 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 보강 시트(22)가 만곡 음향 시트(21)에 있어서의, 방사면과는 반대측의 면에 겹쳐져 접착제 등에 의해 접착되어 있다.
이와 같이 만곡 음향 시트(21)에 대하여 보강 시트(22)를 겹쳐서 배치함으로써, 만곡 음향 시트(21)와 보강 시트(22)를 합한 만곡 형상의 면의 경도가, 임의의 원하는 경도로 되도록 제어할 수 있으므로, 음압의 손실을 제어할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 압전 오디오 디바이스(11)의 주파수 특성에 있어서의 피크나 딥을 저감시킬 수 있다.
또한, 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 압전 재료를 포함하는 만곡 음향 시트(21)를 진동시켜 소리를 출력시키므로, 소형이며, 즉 박형이며, 또한 넓은 주파수 대역에 걸쳐 양호한 재생 주파수 특성을 확보할 수 있다. 특히, 만곡 음향 시트(21)에 대하여 보강 시트(22)를 겹쳐서 마련함으로써, 형상이 안정될 뿐만 아니라, 만곡 음향 시트(21)만을 사용하는 경우와 비교하여 더 양호한 주파수 특성을 얻을 수 있다.
또한, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)에는, 그것들과 일체적으로 마련된 대략 링 형상의 누름부(25)가 마련되어 있다.
즉, 성형 가공된 압전 디바이스에 있어서의 만곡 음향 시트(21)로 되지 않는 부분과, 성형 가공된 부직포에 있어서의 보강 시트(22)로 되지 않는 부분이 누름부(25)로 되어 있다. 따라서, 이 예에서는, 누름부(25)는 만곡 음향 시트(21)와 보강 시트(22)의 단부 부분을 따르도록 하여 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)와 일체적으로, 즉 연속적으로 형성되어 있다.
예를 들어 압전 오디오 디바이스(11)의 제조 시에는, 시트형의 압전 디바이스와 부직포가 겹쳐져 접착제 등에 의해 접착되고, 그들 압전 디바이스와 부직포에 대하여 동시에 성형 가공이 행해져 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 누름부(25)가 형성된다.
또한, 만곡 음향 시트(21)로 되는 시트형의 압전 디바이스와, 보강 시트(22)로 되는 시트형의 부직포에 대하여 성형 가공을 행할 때에는, 그 공정에 있어서 압전 디바이스와 부직포를 접착시킬 필요가 있다. 그래서, 예를 들어 성형 공정 중에서는, 압전 디바이스와 부직포 중 어느 한쪽 또는 그들 양쪽에 접착제가 도포된다. 그 밖에, 예를 들어 부직포에 열가소성 접착제를 도포해 두어, 성형 공정에 있어서 만곡 음향 시트(21)와 접착될 수 있도록 해도 된다.
만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 성형 방법은, 예를 들어 압공 성형 외에, 프레스 성형, 진공 성형 등, 어떠한 것이어도 되며, 복수의 성형 방법을 조합한 방법에 의해 성형이 행해지도록 해도 된다.
또한, 여기서는 방사면측에 만곡 음향 시트(21)가 배치되고, 그 만곡 음향 시트(21)의 방사면측과는 반대측에 보강 시트(22)가 배치되는 예에 대하여 설명하지만, 방사면측에 보강 시트(22)가 배치되고, 그 보강 시트(22)의 방사면측과는 반대측에 만곡 음향 시트(21)가 배치되어도 된다. 그러한 경우라도, 압전 디바이스와 부직포 중 적어도 어느 한쪽에 접착제가 도포되도록 하면 된다.
만곡 음향 시트(21)에는, 전극을 인출하기 위한 전극부(26-1) 및 전극부(26-2)가 접속되어 있다.
예를 들어 전극부(26-1)는 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 압전 디바이스의 방사면측에 마련된 전극에 접속되어 있고, 전극부(26-2)는 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 압전 디바이스의 방사면측과는 반대측에 마련된 전극에 접속되어 있다. 이들 전극부(26-1) 및 전극부(26-2)는, 예를 들어 음향 신호선을 통하여 증폭기에 접속된다.
이와 같이 전극부(26-1) 및 전극부(26-2)를 마련함으로써, 압전 오디오 디바이스(11)와 재생 제어 기기를 용이하게 접속할 수 있게 된다. 또한, 이하, 전극부(26-1) 및 전극부(26-2)를 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 간단히 전극부(26)라고도 칭하기로 한다.
또한, 여기서는 2개의 전극부(26)가 서로 인접하여 배치되는 경우에 대하여 설명하지만, 이들 전극부(26)는, 예를 들어 좌측단과 우측단 등, 서로 이격된 위치 등, 임의의 위치에 배치할 수 있다. 이것은, 이후에 있어서 설명하는 만곡 음향 시트에 접속되는 전극부에 대해서도 마찬가지이다.
프레임 링(23) 및 프레임 베이스(24)는, 중앙 부분이 원 형상으로 도려내진 링 형상의 부재로 형성되어 있고, 이들 프레임 링(23) 및 프레임 베이스(24)에 의해, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)가 고정되어 있다.
즉, 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 프레임 링(23)과, 프레임 베이스(24)의 사이에 누름부(25)와 전극부(26)가 끼워 넣어지도록 배치되어 있다. 그리고, 고정구(27)에 의해 프레임 링(23)이 프레임 베이스(24)에 압박되고, 이에 의해 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)가 프레임 베이스(24)에 대하여 고정된다.
또한, 누름부(25)는, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)를 적합하게 누를 수 있을 정도의 폭이 되도록 형성되면 된다. 그러나, 예를 들어 누름부(25)의 폭, 즉 누름부(25)의 면적을 필요 최소한의 면적으로 하면, 초고주파수 대역의 재생으로 압전 오디오 디바이스(11)의 임피던스의 저하에 의해 영향이 생기는 것을 억제할 수 있다.
기타, 예를 들어 누름부(25)의 폭을 넓게 하고, 프레임 베이스(24)에 있어서의 프레임 링(23)과 맞닿는 측의 면 전체가 누름부(25)에 의해 덮이도록 해도 된다.
이와 같이 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)에 의해 누름부(25)를 고정함으로써, 성형된 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)의 형상을 보다 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)를 고정하는 고정 부재는, 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)로 나타나는 원 형상에 한하지 않고, 직사각형 프레임 형상의 부재 등 어떠한 것이어도 된다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 프레임 링(23)의 중앙의 도려내진 부분이, 방사면측에 있는 만곡 음향 시트(21) 전체를 노출시키는 개구부(28)로 되어 있다. 개구부(28)의 도 1 중, 횡방향의 폭은 만곡 음향 시트(21)의 도면 중, 횡방향의 폭과 동일하거나 그보다 넓어지도록 형성되어 있다.
마찬가지로, 도 2에 도시하는 바와 같이 프레임 베이스(24)의 중앙의 도려내진 부분이, 방사면측과는 반대측에 있는 보강 시트(22) 전체를 노출시키는 개구부(29)로 되어 있다. 개구부(29)의 도 2 중, 횡방향의 폭은 보강 시트(22)의 도 2 중, 횡방향의 폭과 대략 동일하게 되도록 형성되어 있다.
또한, 프레임 링(23) 및 프레임 베이스(24)에는, 압전 오디오 디바이스(11)의 주파수 특성을 조정하기 위한 테이퍼부가 마련되어 있다.
즉, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 프레임 링(23)의 에지 부분에는 테이퍼부(30)가 형성되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이 프레임 베이스(24)의 에지 부분에는 테이퍼부(31)가 형성되어 있다.
이들 테이퍼부(30) 및 테이퍼부(31)는, 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)에 의해 고정된 만곡 음향 시트(21) 등으로부터 발해지는 음향(소리)에 대한 영향, 즉 주파수 특성을 제어할 수 있다.
예를 들어 테이퍼부(30)는, 프레임 링(23)의 내측의 에지를 따르도록, 프레임 링(23)에 있어서의 만곡 음향 시트(21) 근방의 부분에 형성되어 있다.
그리고, 프레임 링(23)을 도 2 중, 깊이 방향으로 보았을 때, 즉 프레임 링(23)을 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)가 배열되는 방향과 대략 수직인 방향에서 보았을 때, 도 2 중, 종방향에 대하여 개구부(28)의 도 2 중, 횡방향의 폭이 변화하도록 테이퍼부(30)가 형성되어 있다.
특히, 여기서는 도 2 중, 종방향에 있어서의 만곡 음향 시트(21)로부터 먼 위치일수록, 개구부(28)의 도 2 중, 횡방향의 폭이 넓어지도록 테이퍼부(30)가 형성되어 있다.
바꾸어 말하면, 프레임 링(23)에 있어서의 프레임 베이스(24)측에서는, 프레임 링(23)의 내경이 작으며, 프레임 베이스(24)측과는 반대측으로 갈수록 프레임 링(23)의 내경이 크게 되어 있다. 이하에서는, 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)가 있는 측의 위치일수록 개구부의 폭이 작아지는(좁아지는) 테이퍼 구조를 순테이퍼 구조라고도 칭하기로 한다.
한편, 도 2에 도시하는 바와 같이 테이퍼부(31)는, 프레임 베이스(24)의 내측의 에지를 따르도록, 프레임 베이스(24)에 있어서의 보강 시트(22) 근방의 부분에 형성되어 있다.
프레임 베이스(24)를 도 2 중, 깊이 방향으로 보았을 때, 즉 프레임 베이스(24)를 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)가 배열되는 방향과 대략 수직인 방향에서 보았을 때, 도 2 중, 종방향에 대하여 개구부(29)의 도 2 중, 횡방향의 폭이 변화하도록 테이퍼부(31)가 형성되어 있다.
특히, 여기서는 도 2 중, 종방향에 있어서의 보강 시트(22)로부터 먼 위치일수록, 개구부(29)의 도 2 중, 횡방향의 폭이 좁아지도록 테이퍼부(31)가 형성되어 있다.
바꾸어 말하면, 프레임 베이스(24)에 있어서의 프레임 링(23)측에서는, 프레임 베이스(24)의 내경이 크고, 프레임 링(23)측과는 반대측으로 갈수록 프레임 베이스(24)의 내경이 작게 되어 있다. 이하에서는, 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)가 있는 측의 위치일수록 개구부의 폭이 커지는(넓어지는) 테이퍼 구조를 역테이퍼 구조라고도 칭하기로 한다.
이와 같이 프레임 링(23)이나 프레임 베이스(24)에 테이퍼부를 형성하여 테이퍼 구조로 함으로써, 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 표면 근방의 공기에 대한 노출 정도를 조정할 수 있다. 이에 의해, 원하는 주파수 특성으로 조정할 수 있다.
또한, 테이퍼부(30)나 테이퍼부(31)는, 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)에 의해 누름부(25)를 누를 수 있도록 되어 있다면, 어떠한 구조여도 된다.
또한, 여기서는 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)의 양쪽에 테이퍼부가 마련되는 구성을 예로서 설명하지만, 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24) 중 어느 한쪽에만 테이퍼부가 마련되도록 해도 되고, 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)의 어느 곳에도 테이퍼부가 마련되지 않도록 해도 된다.
또한, 테이퍼부(30)나 테이퍼부(31)의 테이퍼 구조는, 순테이퍼 구조와 역테이퍼 구조 중 어느 것이어도 된다. 특히 테이퍼부(30)를 순테이퍼 구조로 하고, 테이퍼부(31)를 역테이퍼 구조로 하면, 양호한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 이때 누름부(25)의 일부는 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)에 의해 눌러져 있지 않아도 된다.
이상과 같은 압전 오디오 디바이스(11)는, 전극부(26)로부터 음향 신호로서의 전기 신호가 공급되면 동작하고, 음향 신호에 따른 소리를 출력한다. 즉, 음향 신호가 공급되면, 만곡 음향 시트(21)가 음향 신호에 따라 진동하고, 이에 의해 소리가 재생된다.
여기서, 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 소재로서, 플렉시블한 압전 재료를 사용한 경우에 있어서의 압전 오디오 디바이스(11)의 음압에 관한 감도에 대하여 설명한다.
성형 가공을 실시함으로써 만곡 음향 시트(21)는 곡면 형상으로 되어 있으며, 압전 효과를 갖는 압전 오디오 디바이스(11)의 음압의 감도는, 오로지 만곡 음향 시트(21) 부분에 있어서의 면적과 두께에 연관된다.
즉, 일반적인 콘덴서의 용량 C의 식을 따르도록 하여, 만곡 음향 시트(21) 부분의 면적이 큰 쪽이, 또한 만곡 음향 시트(21) 부분의 두께가 얇은 쪽이 감도를 향상시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 동일한 전압을 인가하였을 때에도 보다 큰 음압을 얻을 수 있다.
예를 들어 압전 오디오 디바이스(11)의 감도를 향상시켜 가, 원하는 음압을 얻으려고 할 때, 만곡 음향 시트(21) 부분의 면적을 보다 크게 하는 것, 및 만곡 음향 시트(21) 부분의 두께를 보다 얇게 하는 것은, 모두 만곡 음향 시트(21) 부분의 형상의 안정성을 저하시키게 된다.
그래서, 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 예를 들어 보강 시트(22)가 만곡 음향 시트(21)와는 상이한, 음향 효과를 갖지 않는 부직포 등의 재료에 의해 형성되고, 만곡 음향 시트(21)와 보강 시트(22)가 겹쳐져 배치된다. 이에 의해, 압전 오디오 디바이스(11)의 감도를 향상시키면서, 만곡 음향 시트(21)의 성형의 형상의 유지력을 강화시킬 수 있다. 또한, 다이내믹 스피커 등을 사용하지 않고, 소형, 즉 박형이며 양호한 주파수 특성의 압전 오디오 디바이스(11)를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 압전 재료를 포함하는 만곡 음향 시트(21)와, 부직포를 포함하는 보강 시트(22)를 겹쳐서 배치함으로써, 소형이며 또한 양호한 주파수 특성이며, 형상이 안정된 전기 음향 변환기를 얻을 수 있다.
<제1 실시 형태의 변형예 1>
<압전 오디오 디바이스의 구성예>
또한, 이상에 있어서는, 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)가 방사면측과는 반대측으로 돌출된 오목면 형상인 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)는, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이, 방사면측으로 돌출된 볼록면 형상으로 되어도 된다. 또한, 도 3에 있어서 도 1에 있어서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
도 3은, 본 기술을 적용한 압전 오디오 디바이스의 다른 구성예를 나타내는 사시도를 도시하고 있다. 도 3에 도시하는 압전 오디오 디바이스(61)는, 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22), 프레임 링(23) 및 프레임 베이스(71)를 갖고 있다. 또한, 보강 시트(22)는 만곡 음향 시트(21)의 도면 중, 하측에 겹쳐져 배치되어 있기 때문에, 도 3에서는 보강 시트(22)는 만곡 음향 시트(21)에 가려져 보이지 않는 상태로 되어 있다.
이 압전 오디오 디바이스(61)에서는, 도면 중, 상측이 방사면측으로 되어 있고, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)는, 그들 단부 부분에 마련된 누름부(25)가 프레임 링(23)과 프레임 베이스(71)에 의해 눌림으로써 고정되어 있다.
도 3에서는, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)는, 도면 중, 상측으로 돌출되는 볼록면 형상으로 되어 있으며, 구체적으로는 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)는, 반경 r의 구를 평면에 의해 잘라내 얻어진, 깊이 d를 갖는 구면 캡 형상으로 되어 있다.
또한, 압전 오디오 디바이스(61)에서는, 프레임 베이스(71)의 외형은 직육면체 형상으로 되어 있으며, 프레임 베이스(71)의 방사면측의 면의 일부분에 프레임 링(23)이 눌러져, 고정구(27)에 의해 프레임 링(23)이 프레임 베이스(71)에 고정되어 있다. 즉, 이 예에서는 프레임 베이스(71)에 있어서의 방사면측의 면은, 프레임 링(23) 전체보다 넓게 되어 있다. 또한, 프레임 베이스(71)에는, 테이퍼부(31)에 대응하는 테이퍼부도 형성되어 있다.
이상과 같이 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 형상은, 만곡된 형상이라면 어떠한 형상이어도 된다.
예를 들어 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 형상은, 기타, 단면이 정사각 형상 등의 대략 사각형으로 되며, 또한 깊이 d를 갖는 캡 형상으로 되어도 된다. 또한, 예를 들어 만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 형상은, 방사면측과 반대측의 부분이 소정의 반경 r1의 구의 일부로 되는 구면대 형상이며, 그 부분보다 방사면측의 부분이 반경 r2의 구의 일부인 구면 캡 형상으로 되는 구면대와 구면 캡을 조합한 복합적인 입체 형상(만곡 형상)으로 되어도 된다.
만곡 음향 시트(21)나 보강 시트(22)의 형상을 적절하게 조정하면, 압전 오디오 디바이스에서 얻어지는 소리의 음질을 조정할 수 있다.
<제1 실시 형태의 변형예 2>
<압전 오디오 디바이스의 구성예>
또한, 이상에 있어서는 압전 오디오 디바이스(11)에는, 만곡 음향 시트(21)와 보강 시트(22)의 2개의 시트가 마련되는 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 압전 오디오 디바이스에, 서로 겹쳐진 대략 동일 형상의 3개 이상의 시트가 마련되도록 하고, 그들 3개 이상의 시트 중 적어도 1개가 음향 효과를 갖는 만곡 음향 시트로 되도록 해도 된다.
그러한 경우, 예를 들어 압전 오디오 디바이스(11)는, 도 4에 도시하는 바와 같이 구성된다. 또한, 도 4에 있어서 도 1 또는 도 2에 있어서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
도 4는, 3개의 시트가 마련되는 경우에 있어서의 압전 오디오 디바이스(11)의 단면도를 도시하고 있다. 이 예에서는, 압전 오디오 디바이스(11)의 구성은, 도 1 및 도 2에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)에 대하여, 추가로 만곡 음향 시트(101)가 마련된 구성으로 되어 있다. 즉, 도 4에 도시하는 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 3개의 시트로서 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)가 마련되어 있고, 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)는, 도 1 및 도 2에 도시한 예와 동일한 형상으로 되어 있다.
이 예에서는, 도면 중, 상측이 방사면측으로 되어 있고, 만곡 음향 시트(21)의 방사면측과는 반대측에 보강 시트(22)가 겹쳐져 배치되어 있다. 또한, 보강 시트(22)의 방사면측, 즉 만곡 음향 시트(21)측과는 반대측에는 만곡 음향 시트(101)가 겹쳐져 배치되어 있다. 그리고, 이들 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)는 대략 동일 형상으로 되어 있다. 이러한 배치로부터, 도 4의 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 개구부(29)측에서는 만곡 음향 시트(101) 전체가 노출되도록 이루어져 있다.
만곡 음향 시트(101)는, 예를 들어 음향 효과를 갖는 시트형의 압전 디바이스를 소재로 하여, 그 일부가 깊이 d를 갖는 입체 형상으로 되도록 성형 가공에 의해 압전 디바이스를 만곡시킴으로써 얻어진 것이다. 또한, 만곡 음향 시트(101)로서의 압전 디바이스는, 압전 재료의 양면에 각각 전극을 마련한 구성으로 되어 있다. 또한, 압전 디바이스에는 필요에 따라 전극을 보호하는 커버층이 마련되어 있다.
도 4의 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 성형 가공된 압전 디바이스에 있어서의 만곡 음향 시트(21)로 되지 않는 부분과, 성형 가공된 부직포에 있어서의 보강 시트(22)로 되지 않는 부분과, 성형 가공된 압전 디바이스에 있어서의 만곡 음향 시트(101)로 되지 않는 부분이 누름부(25)로 되어 있다. 그리고, 이 누름부(25)가 프레임 링(23)과 프레임 베이스(24)의 사이에 끼워져 눌러지고, 이에 의해 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)가 프레임 베이스(24)에 고정되어 있다.
만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)의 성형 공정에서는, 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)가 서로 접착되어 있을 필요가 있다. 그 때문에, 성형 공정에서는, 예를 들어 보강 시트(22)의 양면에 접착제가 도포되어, 만곡 음향 시트(21)와 보강 시트(22)가 접착됨과 함께, 보강 시트(22)와 만곡 음향 시트(101)도 접착된다. 그 밖에, 예를 들어 보강 시트(22)에 열가소성 접착제를 도포해 두어, 성형 공정에 있어서 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)를 동시에 접착할 수 있도록 해도 된다.
이상과 같이, 대략 동일 형상의 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)를 겹쳐서 배치함으로써도, 도 1에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)와 마찬가지로, 소형이며 또한 양호한 주파수 특성이며, 형상이 안정된 전기 음향 변환기를 얻을 수 있다.
또한, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)는 미리 분극 처리된 것이지만, 이들 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)의 전극 배선은, 예를 들어 도 5의 화살표 Q11이나 화살표 Q12로 나타내는 바와 같은 배선으로 할 수 있다. 또한, 도 5에 있어서, 도 4에 있어서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
도 5에 도시하는 예에서는, 만곡 음향 시트(21)는 압전 재료(131)와, 그 압전 재료(131)의 양쪽 면에 마련된 전극(132) 및 전극(133)으로 구성되어 있다. 특히, 이 예에서는 전극(132)이 도 1에 도시한 전극부(26-1)에 접속되고, 전극(133)이 도 1에 도시한 전극부(26-2)에 접속된다.
마찬가지로, 만곡 음향 시트(101)는 압전 재료(134)와, 그 압전 재료(134)의 양쪽 면에 마련된 전극(135) 및 전극(136)으로 구성되어 있다.
도 4에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 만곡 음향 시트(21) 및 만곡 음향 시트(101)로서 압전 디바이스가 사용되고 있으며, 그들 압전 디바이스의 각 면으로부터 전극을 인출할 필요가 있다.
또한, 도 4에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)는 일체적으로 성형되어 있기 때문에, 모두 동일한 방향으로 요철을 갖고 있다.
이제, 예를 들어 도 5의 화살표 Q11로 나타내는 바와 같이, 만곡 음향 시트(21) 및 만곡 음향 시트(101)에 공급되는 음향 신호가, 전극(132) 및 전극(133)에 대하여 순상이며, 전극(135) 및 전극(136)에 대해서도 순상인 것으로 한다. 이 경우, 전극(132) 및 전극(135)이 +측의 전극으로 되고, 전극(133) 및 전극(136)이 접지측(이하, G측이라고도 칭함), 즉 -측의 전극으로 된다.
그래서, +측끼리의 전극(132)과 전극(135)을 접속함과 함께, G측끼리의 전극(133)과 전극(136)을 접속함으로써, 전기 음향 변환된 출력은 모두 도면 중, 상측 방향 또는 하측 방향이라고 하는 동일한 방향으로 된다. 즉, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)가 동일한 방향으로 진동한다. 이에 의해, 재생되는 소리의 음압을 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 화살표 Q12로 나타내는 바와 같이, 만곡 음향 시트(21) 및 만곡 음향 시트(101)에 공급되는 음향 신호가, 전극(132) 및 전극(133)에 대하여 순상이지만, 전극(135) 및 전극(136)에 대해서는 역상인 것으로 한다. 이 경우, 역상에서는 +측과 G측이 교체되므로, 전극(132) 및 전극(136)이 +측의 전극으로 되고, 전극(133) 및 전극(135)이 G측의 전극으로 된다.
그래서, +측끼리의 전극(132)과 전극(136)을 접속함과 함께, G측끼리의 전극(133)과 전극(135)을 접속함으로써, 전기 음향 변환된 출력은 모두 도면 중, 상측 방향 또는 하측 방향이라고 하는 동일한 방향으로 된다. 즉, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)가 동일한 방향으로 진동한다. 이에 의해, 재생되는 소리의 음압을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)의 전극을 접속함으로써, 성형된 만곡 음향 시트(21), 보강 시트(22) 및 만곡 음향 시트(101)의 형상을 보다 안정적으로 유지할 수 있음과 함께, 음압의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)에서는, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)의 사이에 보강 시트(22)가 마련되는 예에 대하여 설명하였지만, 보강 시트(22)가 마련되지 않고, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)가 서로 인접하도록 겹쳐져 마련되도록 해도 된다. 만곡 음향 시트(21)나 만곡 음향 시트(101)에 마련된 전극의 표면은 절연 처리되어 있다는 점에서, 이들 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)를 직접 중첩해도 압전 오디오 디바이스(11)의 특성이나 동작에 영향이 생기는 일은 없다.
이와 같이 보강 시트(22)가 마련되지 않고, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)가 마련되도록 해도, 만곡 음향 시트(21)와 만곡 음향 시트(101)를 겹침으로써 형상을 안정시킬 수 있다. 이에 의해, 소형이며 또한 양호한 주파수 특성이며, 형상이 안정된 전기 음향 변환기를 얻을 수 있다. 이 경우, 예를 들어 만곡 음향 시트(21)를 구성하는 압전 재료와 만곡 음향 시트(101)를 구성하는 압전 재료를 성형 가공 전의 전처리의 단계에서 접착제 등에 의해 접착하여, 접합하거나 할 수 있다.
<제2 실시 형태>
<압전 오디오 장치의 구성예>
이어서, 본 기술을, 이상에 있어서 설명한 압전 오디오 디바이스를 복수 갖는 압전 오디오 장치에 적용한 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 6은, 본 기술을 적용한 압전 오디오 장치의 외관의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 6에 도시하는 압전 오디오 장치(201)는, 입력된 음향 신호로서의 전기 신호에 따라 진동하고, 음향 신호를 소리로 변환하는 전기 음향 변환 장치, 즉 스피커(스피커 시스템)이다.
이 예에서는, 압전 오디오 장치(201)는 압전 오디오 디바이스(211), 압전 오디오 디바이스(212-1), 압전 오디오 디바이스(212-2), 프레임(213) 및 베이스(214)를 갖고 있다.
압전 오디오 장치(201)에서는, 판형의 프레임(213)에는, 도 1에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)에 대응하는 3개의 압전 오디오 디바이스(211), 압전 오디오 디바이스(212-1) 및 압전 오디오 디바이스(212-2)가 마련되어 있다.
또한, 프레임(213)의 도면 중, 하측에는 베이스(214)가 고정되어 있고, 이 베이스(214)에 의해 압전 오디오 장치(201)가 자립할 수 있도록 이루어져 있다.
압전 오디오 디바이스(211)는, 예를 들어 도 1에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)와 동일한 구성으로 되어 있고, 특히 고역의 주파수 대역의 소리를 재생하기 위한 고역용 스피커 유닛이다.
이에 비해, 압전 오디오 디바이스(212-1) 및 압전 오디오 디바이스(212-2)는, 예를 들어 도 1에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)와 동일한 구성으로 되어 있고, 특히 저역의 주파수 대역의 소리를 재생하기 위한 저역용 스피커 유닛이다.
또한, 이하, 압전 오디오 디바이스(212-1) 및 압전 오디오 디바이스(212-2)를 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 간단히 압전 오디오 디바이스(212)라고도 칭하기로 한다.
여기서는, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)와, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)는 동일한 구성으로 되어 있지만, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)의 만곡 음향 시트 및 보강 시트의 면적은, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)의 만곡 음향 시트 및 보강 시트의 면적보다 작게 되어 있다. 즉, 압전 오디오 디바이스(211)의 크기는, 압전 오디오 디바이스(212)의 크기보다 작게 되어 있다.
여기서, 압전 오디오 디바이스(211)나 압전 오디오 디바이스(212)의 만곡 음향 시트 및 보강 시트는, 도 2에 도시한 만곡 음향 시트(21) 및 보강 시트(22)에 대응하는 것이며, 압전 오디오 디바이스(211)와 압전 오디오 디바이스(212)에서는, 이 만곡 음향 시트와 보강 시트의 면 부분의 면적이 상이하다.
또한, 압전 오디오 디바이스(211) 및 압전 오디오 디바이스(212)의 구성이나, 그들 압전 오디오 디바이스의 만곡 음향 시트의 형상은, 도 1에 도시한 예에 한하지 않고, 기타, 도 3이나 도 4에 도시한 구성이나 형상 등, 어떠한 구성 및 형상이어도 된다. 또한, 압전 오디오 디바이스(211)와 압전 오디오 디바이스(212)에서 구성이 상이하거나, 그들 만곡 음향 시트의 형상이 상이하거나 해도 된다.
압전 오디오 디바이스(211)와 압전 오디오 디바이스(212)의 구성은, 그들 압전 오디오 디바이스(211)와 압전 오디오 디바이스(212)가 병렬 접속 가능하면, 어떠한 구성이어도 된다. 예를 들어 저역용과 고역용 압전 오디오 디바이스의 구성은, 그들 압전 오디오 디바이스의 음압차 등을 고려하여 선택하면 된다.
압전 오디오 장치(201)에서는, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)와, 2개의 저역용 압전 오디오 디바이스(212)가 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 압전 오디오 장치(201)를 일체의 스피커 시스템으로서 하나의 채널의 증폭기에 의해 구동하는 것이 가능하다.
또한, 여기서는 저역용으로서 2개의 압전 오디오 디바이스(212)가 마련되는 예에 대하여 설명하지만, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)는 1개여도 되고, 3개 이상이어도 된다. 마찬가지로, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)도 2개 이상 마련되도록 해도 된다. 또한, 중역용 압전 오디오 디바이스도 마련되는 등, 3개 이상의 서로 만곡 음향 시트의 면적이 다른 압전 오디오 디바이스가 압전 오디오 장치(201)에 마련되도록 해도 된다.
<압전 오디오 장치의 회로 구성예>
이어서, 도 6에 도시한 압전 오디오 장치(201)의 회로 구성에 대하여 설명한다. 도 7은, 압전 오디오 장치(201)의 회로 구성예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 7에 있어서 도 6에 있어서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
도 7에 도시하는 압전 오디오 장치(201)는, 압전 오디오 디바이스(211), 압전 오디오 디바이스(212-1), 압전 오디오 디바이스(212-2) 및 보호 조정부(241)를 갖고 있다.
또한, 압전 오디오 장치(201)에는, 증폭기(251) 및 신호 처리부(252)를 갖는 외부의 음향 재생 제어 장치가 접속되어 있다.
즉, 압전 오디오 디바이스(211), 압전 오디오 디바이스(212-1) 및 압전 오디오 디바이스(212-2)는, 증폭기(251)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 특히 저역용 압전 오디오 디바이스(212-1) 및 압전 오디오 디바이스(212-2)의 한쪽 전극과, 증폭기(251)의 사이에는, 보호 조정부(241)가 직렬로 접속되어 있다. 이 보호 조정부(241)는, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)에는 접속되어 있지 않다. 즉, 보호 조정부(241)는, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)에 대해서는 직렬로 접속되어 있지 않다.
예를 들어 압전 오디오 디바이스(211)에 있어서의, 도 1에 도시한 전극부(26-1)에 대응하는 전극부와, 도 1에 도시한 전극부(26-2)에 대응하는 전극부가, 각각 상이한 음향 신호선을 통하여 증폭기(251)에 접속되어 있다.
마찬가지로, 압전 오디오 디바이스(212)에 있어서의, 도 1에 도시한 전극부(26-1)에 대응하는 전극부와, 도 1에 도시한 전극부(26-2)에 대응하는 전극부가, 각각 상이한 음향 신호선을 통하여 증폭기(251)에 접속되어 있고, 그 중 한쪽 전극부와 증폭기(251)의 사이에는 보호 조정부(241)가 직렬로 접속되어 있다.
보호 조정부(241)는, 예를 들어 보호 저항 등을 포함하고, 압전 오디오 디바이스(212)나 증폭기(251)를 보호함과 함께, 압전 오디오 디바이스(212), 즉 압전 오디오 장치(201)의 주파수 특성을 조정한다.
또한, 보호 조정부(241)로서의 보호 저항의 저항값은, 압전 오디오 장치(201) 전체의 임피던스나, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)의 주파수 특성과, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)의 주파수 특성의 크로스오버의 특성 등이 고려되어 정해진 값으로 된다. 또한, 보호 조정부(241)는, 보호 저항 외에, 예를 들어 보호 저항과 인덕터를 포함하는 저역 통과 필터 등으로 되어도 된다.
음향 신호에 기초하는 소리의 재생 시에는, 신호 처리부(252)에 의해, 적절하게, 음향 신호에 대하여 음향 특성의 보정 처리 등의 각종 처리가 행해지고, 그 결과 얻어진 음향 신호가 신호 처리부(252)로부터 증폭기(251)로 공급된다.
그리고, 음향 신호는 증폭기(251)에 있어서 증폭되어 압전 오디오 디바이스(211) 및 압전 오디오 디바이스(212)에 공급된다. 이때, 증폭기(251)의 한쪽 단부로부터 출력된 음향 신호는, 직접, 압전 오디오 디바이스(211)에 공급됨과 함께, 보호 조정부(241)를 통하여 압전 오디오 디바이스(212)에도 공급된다. 또한, 증폭기(251)의 다른 쪽 단부로부터 출력된 음향 신호는, 직접, 압전 오디오 디바이스(211) 및 압전 오디오 디바이스(212)에 공급된다.
그러면, 압전 오디오 디바이스(211) 및 압전 오디오 디바이스(212)는, 공급된 음향 신호에 따라 진동하고, 소리를 재생한다.
이 경우, 재생되는 소리의 주파수 대역 중 저역에 대해서는, 오로지 저역용 압전 오디오 디바이스(212)로 재생되고, 재생되는 소리의 주파수 대역 중 고역에 대해서는, 오로지 고역용 압전 오디오 디바이스(211)로 재생된다.
그런데, 압전 오디오 장치(201) 전체의 주파수 특성은, 예를 들어 도 8에 도시하는 바와 같이 된다. 또한, 도 8에 있어서 횡축은 주파수를 나타내고 있고, 종축은 음압을 나타내고 있다.
도 8은, 압전 오디오 장치(201)에 대하여 측정된, 시스템 전체의 주파수 특성을 도시하고 있다. 이 예에서는, 압전 오디오 장치(201)의 주파수 특성으로서, 저역에서 초고역까지 각 주파수에서 충분한 음압이 확보되고, 피크나 딥이 적은 양호한 주파수 특성이 얻어지고 있음을 알 수 있다.
압전 오디오 장치(201)에서는, 2kHz 부근의 주파수가, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)의 음압과, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)의 음압이 동등하게 되는 크로스오버 부근의 주파수로 되어 있다.
이 크로스오버 부근의 주파수 대역에서는, 압전 오디오 디바이스(211)의 자연의 특성에 의해 감쇠된 주파수 특성과, 직렬 접속된 보호 조정부(241)에 의해 감쇠된 2개의 압전 오디오 디바이스(212)의 주파수 특성이 합쳐져, 양호한 주파수 특성이 얻어진다.
도 9는, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)에 대하여 측정된 주파수 특성과, 2개의 저역용 압전 오디오 디바이스(212)에 대하여 측정된 주파수 특성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 9에 있어서 횡축은 주파수를 나타내고 있고, 종축은 음압을 나타내고 있다.
도 9에서는, 곡선 L11은 2개의 저역용 압전 오디오 디바이스(212)로 동시에 소리를 재생하였을 때의 주파수 특성을 나타내고 있고, 곡선 L12는 고역용 압전 오디오 디바이스(211)에서만 소리를 재생하였을 때의 주파수 특성을 나타내고 있다.
이 예에서는, 곡선 L11과 곡선 L12에서 음압이 대략 동등하게 되는 2kHz 부근이 크로스오버의 주파수로 되어 있다.
또한, 곡선 L12로부터 알 수 있는 바와 같이, 저역 부분의 주파수 대역에서는 압전 오디오 디바이스(211)의 만곡 음향 시트의 면적에 기인하여 음압이 강하되어 있다.
이에 비해, 곡선 L11로부터 알 수 있는 바와 같이, 고역 부분의 주파수 대역에서는 보호 조정부(241)에 기인하여 음압이 강하되어 있다.
그러나, 이들 압전 오디오 디바이스(211)와 압전 오디오 디바이스(212)를 함께 사용하면, 도 8에 도시한 바와 같이 저역에서부터, 40kHz 이상의 초고역의 주파수까지, 넓은 주파수 대역에 걸쳐 피크나 딥이 적은 양호한 주파수 특성을 얻을 수 있다.
여기서, 압전 오디오 장치(201)에 대하여, 40kHz 이상의 초고역의 재생을 고려한 경우의 작용에 대하여 설명한다.
도 10은, 2개의 저역용 압전 오디오 디바이스(212)의 임피던스 특성, 즉 각 주파수에 있어서의 임피던스의 일례를 도시하고 있다. 또한, 도 10에 있어서 횡축은 주파수를 나타내고 있고, 종축은 임피던스를 나타내고 있다.
도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압전 오디오 디바이스(212)는 용량성의 주파수 특성을 갖고 있다. 따라서, 주파수가 높으면 임피던스가 낮아지며, 도 10에 도시하는 예에 있어서 고역에서는 압전 오디오 디바이스(212)의 임피던스가 낮게 되어 있음을 알 수 있다.
그 때문에, 일반적으로는 시스템을 보호하기 위해 증폭기와 각 압전 오디오 디바이스의 사이에 직렬로 보호 저항이 접속된다. 그러나, 초고역의 주파수 대역의 재생을 고려한 경우, 보호 저항은 분압 효과를 발생시키고, 결과적으로 초고역에 있어서 음압 강하가 생겨 버린다.
그래서, 압전 오디오 장치(201)에서는, 임피던스가 낮은 2개의 저역용 압전 오디오 디바이스(212)에 대해서만 보호 조정부(241)를 접속하고, 고역용 압전 오디오 디바이스(211)의 경로에는 보호 조정부(241)의 영향이 생기지 않는 구성으로 되어 있다.
이것은, 음향 효과를 갖는 만곡 음향 시트의 면적이 비교적 작은 고역용 압전 오디오 디바이스(211)는, 초고역에 있어서도 충분한 임피던스를 확보할 수 있기 때문에, 보호를 위해 보호 조정부(241)를 접속할 필요성이, 저역용 압전 오디오 디바이스(212)보다 적기 때문이다.
이에 비해, 만곡 음향 시트의 면적이 비교적 큰 저역용 압전 오디오 디바이스(212)에 대해서는, 보호 조정부(241)를 접속함으로써 압전 오디오 디바이스(212)가 보호되어 있다. 또한, 보호 조정부(241)를 접속함으로써, 압전 오디오 디바이스(212)의 주파수 특성의 조정을 행할 수 있다. 예를 들어 보호 조정부(241)로서의 보호 저항의 저항값을 적절하게 조정함으로써, 도 9의 곡선 L11에 나타낸 압전 오디오 디바이스(212)의 주파수 특성을 변화시킬 수 있다.
이상과 같이, 압전 오디오 디바이스(211)에는 보호 조정부(241)가 접속되지 않고, 압전 오디오 디바이스(212)에만 보호 조정부(241)가 접속되는 구성으로 함으로써, 적절하게 압전 오디오 장치(201)를 보호하면서, 초고역에 있어서도 양호한 주파수 특성을 얻을 수 있다.
<압전 오디오 디바이스의 제조 방법>
그런데, 이상에 있어서 설명한 압전 오디오 디바이스는, 예를 들어 압공 성형 등에 의해 제조하는 것이 가능하다.
여기서, 압전 오디오 디바이스의 압공 성형에 의한 제조 방법에 대하여, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
또한, 도 11은, 압전 오디오 디바이스를 제조하는 제조 처리를 설명하는 흐름도이고, 도 12 및 도 13은, 압전 오디오 디바이스의 제조 공정에 대하여 설명하는 도면이다. 또한, 도 12 및 도 13에 있어서 서로 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 그 설명은 적절하게 생략한다.
도 11에 도시하는 제조 처리에서는, 스텝 S11에 있어서 금형이 가열된다.
즉, 압전 오디오 디바이스를 제조하는 제조 장치인 압공 성형기는, 예를 들어 도 12의 화살표 Q41로 나타내는 바와 같이, 소정의 깊이를 갖는 입체 형상의 금형(301)과, 공기압에 의한 성형 가공을 행하기 위한 실린더 형상의 공압부(302)를 갖고 있다.
금형(301)은, 그 표면 부분에 제조하려고 하는 압전 오디오 디바이스의 만곡 음향 시트의 방사면 부분과 대략 동일 형상의 오목부(311)를 갖고 있으며, 이 금형(301)에는 도시하지 않은 가열 기구나 냉각 기구가 접속되어 있다.
또한, 공압부(302)에 있어서의 금형(301)측의 면에는, 예를 들어 실리콘 등의 내열성을 갖는 부재를 포함하고, 금형(301)과 공압부(302)의 사이의 공간이 밀폐된 공간으로 되도록 하기 위한 링 형상의 고정부(312)가 마련되어 있다.
이 고정부(312)는 압전 오디오 디바이스의 재료로 되는 시트 형상의 압전 재료(압전 디바이스)와 시트 부재를 금형(301)에 밀어붙여, 그들 압전 디바이스와 시트 부재가 움직이지 않도록 고정하기 위해서도 사용된다.
여기서, 압전 재료는 압전 오디오 디바이스의 만곡 음향 시트와, 누름부의 일부를 형성하는 부재이며, 시트 부재는 압전 오디오 디바이스의 보강 시트와, 누름부의 일부를 형성하는 부재이다.
또한, 금형(301)에는 도면 중, 점선으로 그려진 작은 관통 구멍(313-1) 내지 관통 구멍(313-7)이 마련되어 있다. 또한, 이하, 관통 구멍(313-1) 내지 관통 구멍(313-7)을 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 간단히 관통 구멍(313)이라고도 칭하기로 한다.
이 예에서는, 금형(301) 표면에 있어서의 오목부(311)의 부분에, 금형(301)의 도면 중, 상측의 표면과, 금형(301)의 도면 중, 하측의 표면을 관통하는 미소한 직경의 관통 구멍(313)이 복수 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(313)은, 후술하는 바와 같이 압공 성형 시에 공기를 릴리스시키기 위한 것이다.
스텝 S11의 처리는 가열 공정의 처리이며, 금형(301)이 도시하지 않은 가열 기구에 의해 가열된다. 또한, 금형(301)의 가열 온도는, 압전 오디오 디바이스의 재료로 되는 압전 재료의 특성이 고려되어 결정된다. 여기서는, 예를 들어 금형(301)의 가열 설정 온도는 큐리점보다 낮은 온도로 되며, 압전 재료(압전 디바이스)가 갖는 압전성의 소실이 발생하지 않도록 된다.
스텝 S12에 있어서, 압전 오디오 디바이스의 재료로 되는 시트 부재에 대한 전처리 등이, 필요에 따라 행해진다.
이 전처리 공정에서는, 예를 들어 도 12의 화살표 Q42로 나타내는 바와 같이 압전 오디오 디바이스의 재료로 되는 시트 부재(331)에 절입을 넣음으로써 슬릿(332)이 형성된다. 이 예에서는 직사각형 시트형의 시트 부재(331)에는, 대각선 방향으로 긴 서로 수직인 직선을 포함하는 십자형의 슬릿(332)이 형성되어 있다.
또한, 이 슬릿(332)은, 후술하는 압공 성형 시에 공기를 릴리스시키기 위한 것이며, 슬릿(332)의 형상은 어떠한 형상이어도 된다. 예를 들어 화살표 Q43으로 나타내는 바와 같이, 직사각형 시트형의 시트 부재(331)에 직선형의 평행한 2개의 절입이 넣어져, 그들 절입이 슬릿(333-1) 및 슬릿(333-2)으로 되도록 해도 된다.
이 전처리 공정에서는 이밖에, 압전 재료와 시트 부재가 접착된다. 예를 들어 접착제가 사용되어, 제1 압전 재료와 제2 압전 재료가 접착된다. 또한, 예를 들어 제1 압전 재료와 제2 압전 재료의 사이에 접착제가 도포된 시트 부재를 사이에 두도록 배치하고, 그것들을 접합함으로써 제1 압전 재료와 제2 압전 재료가 접착된다.
스텝 S13에 있어서 압전 오디오 디바이스의 재료로 되는 시트, 즉 압전 재료와 시트 부재가 금형의 상면에 배치된다.
예를 들어 도 12의 화살표 Q44로 나타내는 바와 같이, 압전 오디오 디바이스의 재료로서, 적절한 크기로 커트된 시트형의 압전 재료(341-1) 및 압전 재료(341-2)와, 시트 부재(331)가 사용되는 것으로 한다.
이 경우, 압전 재료(341-1)와 압전 재료(341-2)의 사이에 시트 부재(331)가 있는 상태에서, 그들 압전 재료(341-1), 시트 부재(331) 및 압전 재료(341-2)가 정렬되어 겹쳐지고, 가열된 금형(301)의 공압부(302)측의 면(상면)에 배치된다. 또한, 이하, 압전 재료(341-1) 및 압전 재료(341-2)를 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 간단히 압전 재료(341)라고도 칭하기로 한다.
이어서, 스텝 S14에 있어서, 금형 상에 배치된 압전 재료 및 시트 부재가 가열된다.
즉, 도 13의 화살표 Q45로 나타내는 바와 같이, 금형(301) 상에 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 배치된 상태에서 공압부(302)가 금형(301)에 대하여 기계적으로 압박된다. 이때 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 고정부(312)에 의해 금형(301) 상면에 압박되어 고정됨과 함께, 금형(301)의 상면, 공압부(302)의 금형(301)측의 면, 및 고정부(312)에 의해 둘러싸이는 공간(이하, 압공 성형 공간이라고도 칭하기로 함)은 밀폐된 상태로 된다. 즉, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 배치된 압공 성형 공간에 일정 이상의 기밀성이 부여된다.
이러한 상태에서 계속해서 금형(301)에 대한 가열이 행해지면, 금형(301)에 의해 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 가열되게 된다. 또한, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)의 가열 시간은, 제조하는 압전 오디오 디바이스의 특성이 고려되어 적절하게 결정된다.
스텝 S15에 있어서 압전 재료 및 시트 부재가 압공 성형된다.
이 압공 성형 공정에서는, 예를 들어 도 13의 화살표 Q46으로 나타내는 바와 같이, 금형(301)에 의해 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 가열되어 있는 상태에서, 금형(301) 상면에 배치된 압공 성형 공간 내의 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)에 대하여, 공압부(302)에 의해 공기압이 가해진다.
이와 같이 함으로써, 공기압에 의해 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)가 금형(301)의 오목부(311)에 압착되고, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)의 중앙 부분이 오목부(311)의 형상으로 압공 성형된다. 즉, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)의 중앙 부분이 오목부(311)와 마찬가지의 깊이를 갖는 입체 형상으로 성형된다.
여기서, 압전 재료(341) 중 압공 성형된 입체 형상 부분, 즉 오목부(311)와 대략 동일한 형상으로 성형된 부분이, 상술한 압전 오디오 디바이스의 만곡 음향 시트 부분으로 된다. 마찬가지로, 시트 부재(331) 중 압공 성형된 입체 형상 부분, 즉 오목부(311)와 대략 동일한 형상으로 성형된 부분이, 상술한 압전 오디오 디바이스의 보강 시트 부분으로 된다. 또한, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)에 있어서의, 만곡 음향 시트 부분이나 보강 시트 부분의 단부에 마련된 남은 부분이 누름부로 된다.
도 13에 도시하는 예에서는, 공압부(302)는, 그 후방으로부터 기체를 송출하여 압공 성형 공간에 압력을 가할 수 있는 구조로 되어 있다.
또한, 금형(301) 표면에 있어서의 오목부(311)의 부분에는, 금형(301)을 관통하는 미소한 직경의 관통 구멍(313)이 복수 형성되어 있다.
압공 성형 공정에서는 관통 구멍(313)을 통하여, 압전 재료(341) 및 시트 부재(331)와, 오목부(311)의 사이에 있는 공기를 압공 성형 공간의 밖으로 릴리스시킬 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 시트 부재(331)에는 슬릿(332)이 마련되어 있기 때문에, 압공 성형 시에는, 이 슬릿(332)에 의해 압전 재료(341)와 시트 부재(331)의 사이의 공기를 릴리스시킬 수 있다.
이와 같이 관통 구멍(313)이나 슬릿(332)에 의해 공기를 릴리스시킴으로써, 압공 성형 시에 압전 재료(341)와 시트 부재(331)의 부분에 있어서의 주름이나 기포의 발생을 억제할 수 있고, 미관도 음향 특성도 양호한 압전 오디오 디바이스를 얻을 수 있다. 특히, 복수의 관통 구멍(313)이 마련되는 경우, 그들 관통 구멍(313)은, 금형(301) 표면에 있어서 등간격으로 배열되도록 마련되거나, 동심원상으로 배열되도록 마련되거나 함으로써, 보다 적절하게 공기를 릴리스시킬 수 있게 되어, 압공 성형 시의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
일반적으로 압전 재료(341) 등은, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리카르보네이트 등의 통기성이 매우 낮은 수지 필름이 커버층으로서 사용되고 있다. 그 때문에, 압공 성형 공정에 있어서 공기를 릴리스시킬 수 있도록 함으로써, 압전 재료(341)와 시트 부재(331)를 보다 적합하게 밀착시킬 수 있다.
스텝 S16에 있어서, 압전 재료 및 시트 부재에 대하여 압력이 가해진 채의 상태로, 그들 압전 재료 및 시트 부재의 전체가 냉각된다.
이 냉각 공정에서는, 예를 들어 도 13의 화살표 Q46으로 나타낸 상태로부터 금형(301)이 냉각되고, 이에 의해 압전 재료(341)와 시트 부재(331)에 대하여 압력이 가해진 상태로, 그들 압전 재료(341)와 시트 부재(331)가 냉각된다. 그 결과, 소정의 온도에서 성형된 압전 재료(341)와 시트 부재(331)는, 압전 재료(341)와 시트 부재(331)가 접착된 상태 그대로의 형상을 유지할 수 있게 된다.
스텝 S17에 있어서, 성형된 압전 재료 및 시트 부재가 일체로 된 상태 그대로, 그들 압전 재료 및 시트 부재가 이형된다.
예를 들어 도 12 및 도 13에 도시한 예에서는, 압전 재료(341)와 시트 부재(331)가 금형(301)으로부터 분리된다.
이상의 공정에 의해, 소정의 깊이를 갖는 입체 형상을 포함하는 만곡 음향 시트 및 보강 시트와, 그들 만곡 음향 시트 및 보강 시트에 대하여 연속 일체적이며, 만곡 음향 시트 및 보강 시트의 적어도 일부를 고정하기 위한 누름부가 동시에 성형되게 된다.
스텝 S18에 있어서, 압전 재료와 시트 부재가 적절하게 가공된다.
즉, 예를 들어 도 12 및 도 13에 도시한 예에 있어서, 압전 재료(341)와 시트 부재(331)의 단부 부분이 누름부의 형상 등에 맞추어 커트되거나, 압전 재료(341)에 대하여 전극을 인출하기 위한 전극부가 마련되거나 하는 가공 공정이 행해진다.
이상과 같이 하여 가공이 행해지면, 최종적으로 압전 오디오 디바이스가 얻어지고, 제조 처리는 종료된다.
예를 들어 도 12 및 도 13에 도시한 예에서는, 압전 오디오 디바이스로서, 도 4에 도시한 압전 오디오 디바이스(11)와 마찬가지의 것이 얻어진다. 이 예에서는, 도 12나 도 13의 압전 재료(341)의 중앙 부분이, 도 4에 있어서의 만곡 음향 시트(21)나 만곡 음향 시트(101)에 대응하고, 도 12나 도 13의 시트 부재(331)의 중앙 부분이, 도 4에 있어서의 보강 시트(22)에 대응한다.
또한, 여기서는, 2개의 압전 재료와 1개의 시트 부재를 중첩하는 예에 대하여 설명하였지만, 2개의 압전 재료를 중첩하는 경우나, 1개의 압전 재료와 1개의 시트 부재를 중첩하는 경우에 있어서도 도 11을 참조하여 설명한 제조 처리와 마찬가지의 처리로 압전 오디오 디바이스를 제조할 수 있다.
또한, 1개의 압전 재료와 1개의 시트 부재를 중첩하는 경우 등에 있어서, 시트 부재로서는, 예를 들어 부직포와 같이 통기성을 갖는 재료로 하는 것이 바람직하다. 이때, 통기성이 높은 재료라면 압공 성형 공정에 있어서, 압전 재료와 시트 부재의 사이의 공기를 릴리스시킬 수 있으므로, 압전 재료와 시트 부재를 보다 적합하게 밀착시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 2개의 압전 재료의 사이에 1개의 시트 부재가 배치되는 경우에 있어서도, 시트 부재로서 부직포와 같이 통기성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 통기성을 갖는 재료에서는 압공 성형 공정에 있어서 압전 재료와 시트 부재의 사이의 공기를 릴리스시킬 수 있으므로, 한쪽 압전 재료와 시트 부재, 및 다른 쪽 압전 재료와 시트 부재를 보다 적합하게 밀착시킬 수 있다.
또한, 시트 부재의 시트면에 있어서, 그 시트면에는 접착제로서 열가소성 접착제가 도포되어 있어도 되고, 시트 부재의 소재로서 예를 들어 엘라스토머 수지가 사용된 필름형의 접착제(예를 들어, 열가소성 접착제)를 사용해도 된다. 이때 시트면은 상온에 있어서는 다른 압전 재료 등과 접착성을 갖지 않고, 소정의 온도를 초과하여 가열하였을 때 접착성을 갖게 되므로, 압공 성형 공정에 있어서 가열되고 있는 동안에만 접착성을 갖고 있다. 즉, 압공 성형 공정에 있어서, 예를 들어 2개의 압전 재료의 사이에 배치된 시트 부재로서의 필름형의 접착제에 의해, 그들 2개의 압전 재료가 접착된다. 그 때문에, 압공 성형 공정에 있어서 한층 더 취급이 용이해져, 적합하게 성형 가공을 행할 수 있다.
이상과 같이 하여 압전 오디오 디바이스를 제조함으로써, 압전 오디오 디바이스를 적합하게 성형할 수 있다.
또한, 여기서는 압전 오디오 디바이스의 제조 방법, 즉 압전 오디오 디바이스의 성형 방법으로서, 압공 성형을 사용하는 경우를 예로서 설명하였다. 특히, 압전 오디오 디바이스의 성형 방법으로서 압공 성형을 채용하면, 프레스 성형 등을 채용하는 경우보다, 저비용으로 압전 오디오 디바이스를 얻을 수 있고, 또한 압전 재료나 시트 부재의 두께를 자유롭게 설계하거나 변경하거나 하여도 용이하게 성형을 행할 수 있다. 그러나, 압전 오디오 디바이스의 성형 방법은, 기타, 프레스 성형이나 진공 성형, 그것들을 조합한 성형 방법 등, 어떠한 방법이어도 된다.
그런데, 본 기술의 실시 형태는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경이 가능하다.
또한, 본 명세서 내에 기재된 효과는 어디까지나 예시이지 한정되는 것은 아니며, 다른 효과가 있어도 된다.
또한, 본 기술은, 이하의 구성으로 하는 것도 가능하다.
(1) 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트와,
상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 구비하는 전기 음향 변환기.
(2) 상기 제2 시트는 부직포인 (1)에 기재된 전기 음향 변환기.
(3) 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제2 시트에 있어서의 상기 제1 시트측과는 반대측에 겹쳐져 배치된, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제3 시트를 더 구비하는 (2)에 기재된 전기 음향 변환기.
(4) 상기 제2 시트는 압전 재료를 포함하는 (1)에 기재된 전기 음향 변환기.
(5) 상기 제2 시트는 상기 제1 시트에 접착되어 있는 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 전기 음향 변환기.
(6) 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 단부 부분에 마련된 누름부가, 프레임 고정 부재와 프레임 베이스의 사이에 끼워져 눌러짐으로써 고정되어 있는 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 전기 음향 변환기.
(7) 상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스에는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트를 노출시키는 개구부가 마련되어 있는 (6)에 기재된 전기 음향 변환기.
(8) 상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스 중 적어도 어느 한쪽에는, 상기 프레임 고정 부재와 상기 프레임 베이스가 배열되는 제1 방향과 대략 수직인 제2 방향에서 보았을 때, 상기 제1 방향에 대하여 개구부의 폭이 변화하도록 테이퍼부가 형성되어 있는 (7)에 기재된 전기 음향 변환기.
(9) 상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 넓어지도록 형성되어 있는 (8)에 기재된 전기 음향 변환기.
(10) 상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 좁아지도록 형성되어 있는 (8)에 기재된 전기 음향 변환기.
(11) 만곡된 형상을 갖고, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제1 시트, 및 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 갖는 제1 전기 음향 변환기와,
시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖고, 상기 제1 시트 또는 상기 제2 시트와는 면적이 상이한 제3 시트를 갖는 제2 전기 음향 변환기를 구비하는 전기 음향 변환 장치.
(12) 상기 제1 전기 음향 변환기와 상기 제2 전기 음향 변환기 중 저역용 전기 음향 변환기에는, 상기 저역용 전기 음향 변환기를 보호함과 함께 주파수 특성을 조정하기 위한 보호 조정부가 접속되어 있는 (11)에 기재된 전기 음향 변환 장치.
(13) 상기 보호 조정부는, 보호 저항 또는 저역 통과 필터인 (12)에 기재된 전기 음향 변환 장치.
(14) 만곡된 형상을 갖고, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제1 시트, 및 상기 제1 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트를 갖는 제1 전기 음향 변환기와,
만곡된 형상을 갖고, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제3 시트, 및 상기 제3 시트와 대략 동일 형상이며, 상기 제3 시트에 겹쳐져 배치된 제4 시트를 갖고, 상기 제3 시트 및 상기 제4 시트는 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트와는 면적이 상이한 제2 전기 음향 변환기를 구비하는 전기 음향 변환 장치.
11: 압전 오디오 디바이스
21: 만곡 음향 시트
22: 보강 시트
23: 프레임 링
24: 프레임 베이스
25: 누름부
28: 개구부
29: 개구부
30: 테이퍼부
31: 테이퍼부
101: 만곡 음향 시트
201: 압전 오디오 장치
211: 압전 오디오 디바이스
212-1, 212-2, 212: 압전 오디오 디바이스
241: 보호 조정부

Claims (14)

  1. 시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖는 제1 시트와,
    상기 제1 시트와 동일 형상이며, 상기 제1 시트에 겹쳐져 배치된 제2 시트와,
    상기 제1 시트와 동일 형상이며, 상기 제2 시트에 있어서의 상기 제1 시트측과는 반대측에 겹쳐져 배치된, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제3 시트를 구비하고,
    상기 제2 시트는 부직포인, 전기 음향 변환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 시트는 압전 재료를 포함하는, 전기 음향 변환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 시트는 상기 제1 시트에 접착되어 있는, 전기 음향 변환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시트 및 상기 제2 시트는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 단부 부분에 마련된 누름부가, 프레임 고정 부재와 프레임 베이스의 사이에 끼워져 눌러짐으로써 고정되어 있는, 전기 음향 변환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스에는, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트를 노출시키는 개구부가 마련되어 있는, 전기 음향 변환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프레임 고정 부재 및 상기 프레임 베이스 중 적어도 어느 한쪽에는, 상기 프레임 고정 부재와 상기 프레임 베이스가 배열되는 제1 방향과 수직인 제2 방향에서 보았을 때, 상기 제1 방향에 대하여 개구부의 폭이 변화하도록 테이퍼부가 형성되어 있는, 전기 음향 변환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 넓어지도록 형성되어 있는, 전기 음향 변환기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 테이퍼부는, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트로부터 먼 위치일수록 개구부의 폭이 좁아지도록 형성되어 있는, 전기 음향 변환기.
  11. 제1항의 전기 음향 변환기에 따른 제1 전기 음향 변환기와,
    시트형의 압전 재료를 포함하고, 만곡된 형상을 갖고, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트와는 면적이 상이한 제4 시트를 갖는 제2 전기 음향 변환기를 구비하는, 전기 음향 변환 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전기 음향 변환기와 상기 제2 전기 음향 변환기 중 저역용 전기 음향 변환기에는, 상기 저역용 전기 음향 변환기를 보호함과 함께 주파수 특성을 조정하기 위한 보호 조정부가 접속되어 있는, 전기 음향 변환 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보호 조정부는 보호 저항 또는 저역 통과 필터인, 전기 음향 변환 장치.
  14. 제1항의 전기 음향 변환기에 따른 제1 전기 음향 변환기와,
    만곡된 형상을 갖고, 시트형의 압전 재료를 포함하는 제4 시트, 및 상기 제4 시트와 동일 형상이며, 상기 제4 시트에 겹쳐져 배치된 제5 시트를 갖고, 상기 제4 시트 및 상기 제5 시트는 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트와는 면적이 상이한 제2 전기 음향 변환기를 구비하는, 전기 음향 변환 장치.
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