TW201436584A - 聲音發生器、聲音發生裝置及電子機器 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於獲得良好的音壓頻率特性。本發明實施形態的聲音發生器係具備激發器、扁平的振動體及阻尼材。上述激發器係被輸入電信號而振動。上述振動體係安裝有上述激發器,藉由該激發器的振動而與該激發器一同振動。上述阻尼材係安裝在上述振動體的與安裝有上述激發器之側相反的側的主面。
Description
本發明係有關聲音發生器、聲音發生裝置及電子機器。
習知有使用壓電元件的聲音發生器(參照例如下述之專利文獻1)。該種聲音發生器係對安裝在振動板的壓電元件施加電壓使之振動,藉此而使振動板振動,積極地利用該振動的共振來輸出聲音。
此外,由於該種聲音發生器的振動板能夠使用樹脂膜等的薄膜,因此相較於一般的電磁式揚聲器(speaker)等,能夠構成為薄型且輕量。
另外,當振動板使用薄膜時,為了能夠獲得優異的聲音轉換效率,係要求例如以一對框構件從厚度方向夾持薄膜,使薄膜在均勻受到張力作用的狀態下獲得支撐。
[專利文獻1]日本國特開2004-023436號公報
然而,上述的習知聲音發生器由於積極利用均勻作用有張力的振動板的共振,因此容易在音壓的頻率特性中產生峰(peak)(音壓比周圍高的部分)及谷(dip)(音壓比周圍低的部分),因而有難以獲得良好的音質之問題。
此外,具備上述聲音發生器的聲音發生裝置及電子機器亦同樣有難以獲得良好的音質之問題。
本發明實施形態的一態樣乃係鑒於上述問題而研創,其目的在於提供能夠獲得良好音壓頻率特性的聲音發生器、聲音發生裝置及電子機器。
本發明實施形態的一態樣的聲音發生器係具備激發器、扁平的振動體及阻尼(damping)材。前述激發器係被輸入電信號而振動。前述振動體係安裝有前述激發器,藉由該激發器的振動而與該激發器一同振動。前述阻尼材係安裝在前述振動體的與安裝有前述激發器之側相反的側的主面。
此外,本發明實施形態的一態樣的聲音發生裝置係具備上述的聲音發生器及容置該聲音發生器的箱體。
此外,本發明實施形態的一態樣的電子機器係具備上述的聲音發生器、連接至聲音發生器的電子電路及容置電子電路及前述聲音發生器的箱體,並具有使聲音從前述聲音發生器發生的功能。
依據本發明實施形態的一態樣,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
1、1’‧‧‧聲音發生器
2‧‧‧框體
3‧‧‧振動板
3a‧‧‧振動體
5‧‧‧壓電元件
5a~5d‧‧‧壓電體層
5e‧‧‧內部電極層
5f、5g‧‧‧表面電極層
5h、5j‧‧‧外部電極
6a、6b‧‧‧引線端子
7‧‧‧樹脂層
8、8a~8f、8’‧‧‧阻尼材
20‧‧‧聲音發生裝置
30、40‧‧‧箱體
50‧‧‧電子機器
50a‧‧‧控制器
50b‧‧‧信號收送部
50c‧‧‧按鍵輸入部
50d‧‧‧麥克風輸入部
50e‧‧‧顯示部
50f‧‧‧天線
60‧‧‧電子電路
201、202‧‧‧箭頭
h1、h2‧‧‧厚度
P‧‧‧峰
PD‧‧‧封閉曲線
第1A圖係顯示基本的聲音發生器的概略構成之平面示意圖。
第1B圖係沿第1A圖中的A-A’線的剖面圖。
第2圖係顯示音壓的頻率特性的一例之圖。
第3A圖係顯示實施形態的聲音發生器的構成之剖面示意圖。
第3B圖係對應第3A圖的平面透視示意圖。
第4A圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之剖面示意圖。
第4B圖係對應第4A圖的平面透視示意圖。
第4C圖係對應第4A圖的其他平面透視示意圖。
第5A圖係顯示阻尼材的配置區域之平面透視示意圖。
第5B圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。
第5C圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。
第5D圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。
第5E圖係顯示阻尼材的其他配置區域之平面透視示意圖。
第5F圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。
第5G圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之剖面示意圖。
第6A圖係顯示實施形態的聲音發生器裝置的構成之圖。
第6B圖係顯示實施形態的電子機器的構成之圖。
以下,參照附圖詳細說明本發明的聲音發生器、聲音發生裝置及電子機器的實施形態。另外,本發明並不受以下的實施形態所限定。
首先,在說明實施形態的聲音發生器1之前,先利用第1A圖及第1B圖說明基本的聲音發生器1’的概略構成。第1A圖係顯示聲音發生器1’的概略構成之平面示意圖,第1B圖係沿第1A圖中的A-A’線的剖面圖。
另外,為求說明容易理解,在第1A圖及第1B圖中標示了含有以鉛直向上方向為正方向、鉛直向下方向為負方向的Z軸之三維直角坐標系。後述說明中使用的其他圖式有些也會標示該三維直角坐標系。
此外,以下,針對構成為複數個的構成元件,有時係僅對複數個的其中一部分標註元件符號,其他部分則會省略元件符號的標註。此時,標註有元件符號的部分與其他部分係視為相同構成。
此外,在第1A圖中係省略了樹脂層7(於後述)
的標示。此外,為求說明容易理解,第1B圖係將聲音發生器1’沿厚度方向(Z軸方向)放大誇示顯示。
如第1A圖所示,聲音發生器1’係具備框體2、振動板3、壓電元件5。另外,如第1A圖所示,在以下的說明中雖然係例示壓電元件5為一個時的情形,但壓電元件5的個數並無限制。
框體2係以兩件具有相同形狀的矩形框狀的框構件所構成,緊夾振動板3的周緣部。藉此,框體2係作為支撐後述振動體3a的支撐體而發揮功能。振動板3係具有板狀或膜狀的形狀,其周緣部被構成框體2的兩件框構件緊夾固定,以在框體2的框內均勻受到張力作用的狀態略扁平地獲得支撐。
另外,係以振動板3中比框體2的內周更往內側的部分、亦即振動板3中沒被框體2緊夾而能夠自由振動的部分為振動體3a。亦即,振動體3a係為在框體2的框內形成為略矩形之部分,受框體2支撐。
此外,振動板3係能夠使用樹脂、金屬等各種材料形成。例如能夠以厚度10μm(微米)~200μm的聚乙烯(polyethylene)、聚醯亞胺(polyimide)等的樹脂膜來構成振動板3。
此外,關於構成框體2的框構件的厚度、材質等,同樣無特別限制,能夠使用金屬、樹脂等各種材料形成。例如,基於出色的機械性強度及耐蝕性之理由,能夠選擇使用厚度100μm~5000μm的不鏽鋼(stainless)製框體等作為構成框體2的框構件。
另外,在第1A圖中雖然係顯示內側區域的形狀為略矩形的框體2,但亦可為平行四邊形、梯形及正n邊形的多邊形。在本實施形態中係如第1A圖所示,採用略矩形。
此外,在上述的說明中係舉以兩件框構件來構成框體2,以該兩件框構件緊夾振動板3的周緣部給予支撐的情形為例,但並不以此為限。例如,亦可設計為以一件框構件來構成框體2,將振動板3的周緣部黏著固定至該框體2而給予支撐。
壓電元件5係激發器,以黏貼於振動板3(振動體3a)的表面等方式設置,接受電壓施加而振動,藉此激發振動板3(振動體3a)振動。
如第1B圖所示,該壓電元件5係例如具有:四層由陶瓷(ceramics)構成的壓電體層5a、5b、5c、5d、三層內部電極層5e交替積層而成的積層體、形成在該積層體的上面及下面的表面電極層5f、5g、及形成在內部電極層5e露出的側面的外部電極5h、5j。此外,於外部電極5h、5j連接有引線(lead)端子6a、6b。
另外,壓電元件5為板狀,其上面側及下面側的主面形成為長方形或正方形的多邊形。此外,壓電體層5a、5b、5c、5d係以如第1B圖中的箭頭所示的方式極化。亦即,係以對於某瞬間施加的電場之方向,極化方向會在厚度方向(圖中的Z軸方向)的一方側與另一方側反轉之方式極化。此處說的壓電元件5即所謂的雙壓電晶片(bimorph)型的積層型壓電元件。
此外,若經由引線端子6a、6b施加電壓於壓電元件5,則例如,在某瞬間,黏著在振動板3(振動體3a)側的壓電體層5c、5d會收縮變形,而壓電元件5的上面側的壓電體層5a、5b會伸展變形。因此,藉由對壓電元件5提供交流信號,壓電元件5便會彎曲振動,從而能夠使振動體3a受到彎曲振動。
此外,壓電元件5的主面係藉由環氧(epoxy)系樹脂等的黏著劑而與振動體3a的主面接合。
另外,構成壓電體層5a、5b、5c及5d的材料係能夠使用鋯鈦酸鉛(lead zirconate titanate)、鉍層狀化合物(Bi-layered compound)、鎢青銅型結構(tungsten bronze-type structure)化合物等非鉛系壓電體材料等、習用的壓電陶瓷。
此外,就內部電極層5e的材料而言,係能夠使用各種金屬材料。例如,當含有由銀與鈀所組成的金屬成分和構成壓電體層5a、5b、5c、5d的陶瓷成分時,能夠減輕因壓電體層5a、5b、5c、5d與內部電極層5e的熱膨張差所造成的應力,因此能夠獲得無積層不良的壓電元件5。
此外,引線端子6a、6b係能夠使用各種金屬材料來形成。例如,若使用以樹脂膜包夾銅或鋁等的金屬箔而成的撓性(flexible)配線來構成引線端子6a、6b,此時便能夠謀求壓電元件5的低高度化。
此外,如第1B圖所示,聲音發生器1’還具備樹脂層7,係以在框體2的框內覆蓋壓電元件5及振動板3(
振動體3a)的表面的至少一部分之方式配置,而與振動板3(振動體3a)及壓電元件5形成一體。亦即,壓電元件5係埋設於樹脂層7。
樹脂層7係例如較佳為使用丙烯酸(acrylic)系樹脂以楊氏模數(Young’s modulus)成為1MPa(帕)~1GPa的範圍程度之方式形成。另外,藉由將壓電元件5埋設於樹脂層7,能夠誘發適度的阻尼作用,因此能夠抑制共振現象,減縮音壓頻率特性中的峰和谷。
此外,在第1B圖中雖然係顯示樹脂層7形成為與框體2相同高度的狀態,但只要能埋設壓電元件5即可,例如亦可採用高過框體2的高度之方式形成樹脂層7。
然而,如第1A圖及第1B圖所示,振動板3(振動體3a)係以在框體2的框內均勻受到張力作用的狀態略扁平地獲得支撐。此時,由於會產生起因於壓電元件5的振動誘發的共振所造成的峰和谷或者是失真,因此在特定的頻率,音壓會急遽變化,音壓的頻率特性難以達到平坦化。
於第2圖顯示上述現象。第2圖係顯示音壓的頻率特性的一例之圖。如在第1A圖的說明所述,振動體3a係以在框體2的框內均勻受到張力作用的狀態略扁平地獲得支撐。
然而,此時,因振動板3(振動體3a)的共振,峰會集中於特定的頻率而發生縮退,因而如第2圖所示,容易產生陡峭的峰和谷散布於整個頻域。
作為其一例,將目光移至第2圖中以虛線的封閉曲線PD圈起的部分。當如圖所示的峰產生時,音壓會因頻率產生參差,因此變得難以獲得良好的音質。
此時,如第2圖所示,降低峰P的高度(參照圖中的箭頭201)且擴大峰的寬度(參照圖中的箭頭202),把峰P和谷(省略圖示)縮小,乃係有效的方法。
因此,在本實施形態係採取對振動體3a給予由阻尼材8(於後述)產生的機械性振動損失,藉此降低峰P的高度。
此外,在本實施形態中係進一步採取非將該阻尼材8安裝在安裝有壓電元件5之側,而是安裝在相反側的振動體3a的主面。亦即,對失真最大的振動體3a,非從安裝有壓電元件5之側隔著樹脂層7安裝阻尼材8,而是從相反側直接安裝阻尼材8。藉此,能夠獲得高度的阻尼作用。
而藉此,抑制共振現象,解除分散共振模式(mode)的縮退,把峰P的高度降低並且將峰的寬度擴大。
以下,利用第3A圖~第5G圖依序具體說明實施形態的聲音發生器1。首先,第3A圖係顯示實施形態的聲音發生器1的構成之剖面示意圖,第3B圖係對應第3A圖的平面透視示意圖。
另外,以下有時會顯示剖面示意圖,而包含第3A圖在內的該些剖面示意圖皆為沿第1A圖中的A-A’線剖切的剖面示意圖。此外,以下有時會顯示平面示意圖,而包含第3B圖在內的該些平面示意圖皆與第1A圖一
樣省略了樹脂層7的圖示。
如第3A圖所示,聲音發生器1係除了具備第1A圖及第1B圖中所示的聲音發生器1’之外還具備阻尼材8。此外,該阻尼材8並非在安裝有壓電元件5之側隔著樹脂層7安裝(參照圖中以二點鏈線所示的阻尼材8’),而是直接安裝在相反側的振動體3a的主面。
阻尼材8係只要是具有機械損失的構件即可,但較佳為機械損失因數高的構件,換言之,較佳為機械品質因數(所謂的mechanical Q)低的構件。
關於該種阻尼材8係例如能夠使用各種彈性體以厚度為振動板3(振動體3a)厚度的0.5倍~3倍來形成。例如,就阻尼材8的材料而言,可舉出胺甲酸乙酯(urethane)橡膠、矽(silicon)橡膠、氟橡膠、氯丁二烯(chloroprene)橡膠、丁腈橡膠(nitrile rubber)、天然橡膠等橡膠類;聚乙烯樹脂、氯乙烯(vinyl chloride)樹脂、ABS樹脂、氟樹脂等樹脂類;聚醯亞胺凝膠(gel)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)凝膠、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)凝膠、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)凝膠、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)凝膠等高分子凝膠類。其中尤以柔軟易變形且彈性變形長期安定的胺甲酸乙酯橡膠為佳,因其阻尼作用大。此外,橡膠類、樹脂類、高分子凝膠類中,尤以內部存在孔隙(void)者為佳,能產生更進一步的阻尼作用。
尤其能夠適當採用胺甲酸乙酯發泡體(foam)
等多孔質的橡膠材料。此外,如第3A圖所示,阻尼材8係安裝在振動體3a的與安裝有壓電元件5之側相反的側的主面,與振動體3a、壓電元件5及樹脂層7形成一體。
該阻尼材8係例如能夠隔介環氧系樹脂、酚(phenol)系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、丙烯酸系樹脂等的接著劑、乳膠(latex)系樹脂、矽氧(silicone)系樹脂等的黏著材而安裝至振動板3(振動體3a)的與安裝有激發器(壓電元件5)之側的主面相反的側的主面。
另外,例如,就阻尼材8而言,可採用厚度10μm~5000μm的由鐵系、鉛系等金屬形成的薄片(sheet),隔介接著劑或黏著材安裝至振動板3(振動體3a)的與安裝有激發器(壓電元件5)之側的主面相反的側的主面。尤其,就阻尼材8而言,可採用與壓電元件5相同的陶瓷元件,在無進行驅動的狀態(無通電的狀態)下隔介接著劑或黏著材安裝至振動板3,藉此,能夠在振動板3的主面側和相反側皆獲得同樣的振幅,因此不會有在特定方向放大音壓的情形,因此能夠獲得低指向性、具臨場感的音響效果。
藉由如上述設置阻尼材8,振動板3(振動體3a)與阻尼材8的接面會遭受由阻尼材8產生的振動損失,藉此而抑制共振現象。尤其阻尼材8是直接安裝在振動板3(振動體3a)的主面,所以能夠獲得高度的阻尼作用,能夠更有效地抑制共振現象。
藉此,能夠解除分散共振模式的縮退。換言之,令共振點的音壓的峰P產生參差,而能夠使音壓的頻
率特性平坦化。亦即,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
以平面透視聲音發生器1,係可於存在壓電元件5的區域,局部安裝一個或複數個阻尼材8。此外,亦可針對如後述第5A圖所示般的以平面透視時沿著壓電元件5輪廓的區域,以至少與該區域的一部分重疊之方式安裝阻尼材8。此外,如第3B圖所示,以平面透視聲音發生器1,亦可採用覆蓋整個存在壓電元件5的區域之方式安裝阻尼材8,此時,能夠更有效地抑制共振現象。
具體而言,藉由以阻尼材8覆蓋屬於振動源的壓電元件5及其附近,能夠對所謂在振動體3a彎曲振動時失真易變大的部位,有效率地給予由阻尼材8產生的機械性振動損失。
亦即,能夠更有效地抑制共振現象而縮小峰P和谷,因此能夠使音壓的頻率特性平坦化,從而獲得良好的音壓頻率特性。
另外,在第3A圖及第3B圖中雖然係顯示設置一個壓電元件5並對應設置一個阻尼材8之構成,但亦可設置兩個以上的壓電元件5並對應設置兩個以上的阻尼材8。另外,在第3A圖及第3B圖中雖然係例示對一個壓電元件5安裝一個阻尼材8時的情形,但並不限制阻尼材8的個數。接著,針對安裝複數個該阻尼材8時的情形進行說明。
第4A圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之剖面示意圖,第4B圖係對應第4A圖的平面透視示意圖,第4C圖係對應第4A圖的其他平面透
視示意圖。
如第4A圖所示,係亦可於振動體3a的與安裝有壓電元件5之側相反的側的主面安裝複數個阻尼材8。藉由如此分散安裝阻尼材8,能夠令阻尼材8的固有振動產生各種變化,能夠將阻尼材8的阻尼作用有效地發揮在以廣範圍頻率產生的振動體3a的固有振動模式上。
例如,如第4B圖所示,以平面透視,亦可在振動體3a中不存在壓電元件5的區域安裝複數個(此處為4個)阻尼材8,尤其亦可採用覆蓋整個該區域之方式安裝。
此時,能夠對振動體3a中存在壓電元件5的部分以外的廣範圍區域給予阻尼材8的阻尼作用,因此能夠有效地抑制共振現象而縮小峰P和谷。亦即,能夠使音壓的頻率特性平坦化,從而獲得良好的音壓頻率特性。
此外,如第4C圖所示,亦可採用在振動體3a中不存在壓電元件5的區域殘留該阻尼材8及壓電元件5皆不存在的區域之方式分散安裝阻尼材8。另外,在第4C圖中係顯示以空下振動體3a的四個角落及其附近之方式分散配置阻尼材8時的情形。
此時,能夠使給予阻尼材8的阻尼作用的區域分散,因此令共振點的音壓的峰P產生參差,而能夠使音壓的頻率特性平坦化。亦即,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
另外,在第4A圖~第4C圖中係雖然例示複數個阻尼材8主要安裝在振動體3a中不存在壓電元件5的區
域時的情形,但亦可安裝在存在壓電元件5的區域及不存在壓電元件5的區域兩方。
此外,亦可採取跨越存在壓電元件5的區域及不存在壓電元件5的區域兩方之方式安裝阻尼材8。針對此時的情形,利用第5A圖~第5D圖進行說明。
第5A圖係顯示阻尼材8的配置區域之平面透視示意圖。此外,第5B圖~第5D圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。另外,在第5C圖及第5D圖中,為了使說明容易理解,針對四個阻尼材8分別給予元件符號「8a」~「8d」。
首先,阻尼材8係安裝有複數個,且亦可如上述以跨越存在壓電元件5的區域及不存在壓電元件5的區域兩方之方式安裝。尤以針對以平面透視時沿著壓電元件5輪廓的區域,至少有一部分重疊於該區域的之方式安裝阻尼材8為佳。
另外,此處所說的沿著壓電元件5輪廓的區域,係指第5A圖中以畫滿斜線的斜線區域表示,即以平面透視聲音發生器1時包圍壓電元件5輪廓的部分。
當係以至少一部分重疊於該斜線區域之方式安裝阻尼材8時,由於能夠藉由阻尼材8的阻尼作用壓制振動從壓電元件5往周圍傳遞,因此能夠使共振點的音壓的峰P愈接近壓電元件5愈和緩。
亦即,令共振點的音壓的峰P產生參差,而能夠使音壓的頻率特性平坦化。因此,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
具體而言,例如第5B圖所示,以平面透視,係以跨越存在壓電元件5的區域及不存在壓電元件5的區域兩方之方式安裝阻尼材8。此時,較佳為以至少一部分重疊於存在壓電元件5的區域中沿著該壓電元件5輪廓的區域(參照第5A圖)之方式安裝阻尼材8。
此外,如第5C圖所示,亦可將沿著壓電元件5輪廓的區域作為基礎(base),分散安裝複數個阻尼材8(8a~8d)。
例如,在第5C圖中係顯示分別以跨越壓電元件5輪廓之方式安裝阻尼材8a、以從內側連續至接觸壓電元件5輪廓之方式安裝阻尼材8b、以從外側連續至接觸壓電元件5輪廓之方式安裝阻尼材8c之例。此外,針對阻尼材8d係刻意以離開沿著壓電元件5輪廓的區域之方式安裝。
藉由如上述分散阻尼材8,能夠降低由振動體3a、壓電元件5、樹脂層7(省略圖示)及阻尼材8一體構成的複合振動體的對稱性。而藉此,能夠抑制因具有對稱性之故造成峰P集中於特定共振頻率而發生縮退的情形,因此能夠有助於音壓頻率特性的平坦化。
此外,由於以沿著壓電元件5輪廓的區域為基礎來安裝阻尼材8(8a~8d),因此能夠獲得更有效的阻尼作用,令共振點的音壓的峰P產生參差,而能夠使音壓的頻率特性平坦化係無庸贅言。亦即,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
此外,在第5B圖及第5C圖中雖然係例示令一
對阻尼材8以正對的方式配置時的情形(參照例如第5C圖中的阻尼材8a、8d之組合或阻尼材8b、8c之組合),但亦可採用位於斜前方的方式配置。
亦即,如第5D圖所示,亦可以沿著壓電元件5輪廓的區域為基礎,採用位於各自斜前方之方式配置阻尼材8a、8d之組合或阻尼材8b、8c之組合。此外,此處,如阻尼材8b、8c之組合所示,阻尼材8各者的長度等亦可相異。
藉由如上述的阻尼材8的配置,同樣能夠降低上述的對稱性及能夠獲得更有效的阻尼作用,因此還是能夠使音壓的頻率特性平坦化,從而獲得良好的音壓頻率特性。
另外,在第5B圖~第5D圖中雖然係顯示在形成壓電元件5輪廓的各邊以對應的方式各安裝一個阻尼材8之例,但亦可不是安裝在輪廓的每一邊,而是僅安裝在任意邊。
此外,例如,亦可採用對整個沿著壓電元件5輪廓的區域(亦即第5A圖中所示的斜線區域)安裝一個形成為矩形框狀的阻尼材8。
此外,當係安裝有複數個阻尼材8時,亦可有至少一個阻尼材的厚度異於其他阻尼材8的厚度。
此外,要有效獲得阻尼材8的阻尼作用,亦可將阻尼材8安裝在沿著框體2與振動體3a之交界的區域。接著,針對該情形,利用第5E圖及第5F圖進行說明。
第5E圖係顯示阻尼材8的其他配置區域之平
面透視示意圖。此外,第5F圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材的配置例之平面透視示意圖。
如上述,阻尼材8係亦可安裝在沿著框體2(支撐體)與振動體3a之交界的區域。另外,此處所說的沿著框體2與振動體3a之交界的區域,係指第5E圖中以畫滿斜線的斜線區域表示的部分。
當將阻尼材8安裝在該斜線區域時,係藉由阻尼材8的阻尼作用,壓制了振動在可說是振動節(node)的框體2的周邊傳遞,因此能夠令來自壓電元件5的振動的入射速度與反射速度產生差距。
因此,在振動體3a的表面及內部令共振點的音壓的峰P產生參差,而能夠使音壓的頻率特性平坦化,因此能夠獲得良好的頻率特性。
此外,關於降低上述的複合振動體的對稱性這點,亦可藉由賦予阻尼材8厚度差異來進行。
接著,針對該情形,利用第5G圖進行說明。
第5G圖係顯示其他實施形態的聲音發生器的阻尼材8的配置例之剖面示意圖。另外,在第5G圖中,為了使說明容易理解,針對兩個阻尼材8分別給予元件符號「8e」及「8f」。
如第5G圖所示,係以阻尼材8e的厚度h1與阻尼材8f的厚度h2形成例如「h1>h2」的關係之方式賦予阻尼材8厚度差異,藉此同樣能夠降低上述的複合振動體的對稱性。
藉此,能夠令阻尼材8e及阻尼材8f的質量(及
質量分布)相異,並且能夠令阻尼材8e及阻尼材8f所產生的振動損失各自相異,因此能夠解除分解共振模式的縮退。從而能夠獲得具有良好音壓頻率特性的聲音發生器1。
如上述,令至少一個阻尼材8的厚度異於其他阻尼材8的厚度,藉此同樣能夠獲得具有良好音壓頻率特性的聲音發生器。此時複數個阻尼材8的平面配置可具有對稱性,亦可具有非對稱性。
接著,針對搭載有至此所說明的實施形態的聲音發生器1之聲音發生裝置及電子機器,利用第6A圖及第6B圖進行說明。第6A圖係顯示實施形態的聲音發生器裝置20的構成之圖,第6B圖係顯示實施形態的電子機器50的構成之圖。另外,在兩圖中係僅顯示進行說明所需要的構成元件,關於一般性的構成元件的記載係予以省略。
聲音發生裝置20係所謂的揚聲器之類的發音裝置,如第6A圖所示,係例如具備聲音發生器1及容置聲音發生器1的箱體30。箱體30係使聲音發生器1發出的聲音在內部共鳴,並將聲音從形成在箱體30的未圖示開口放射至外部。藉由具有此種箱體30,能夠提高例如低頻帶的音壓。
此外,聲音發生器1係能夠搭載至各種的電子機器50。例如,在接下來顯示的第6B圖中,電子機器50乃係行動電話、平板(tablet)終端之類的可攜式終端裝置。
如第6B圖所示,電子機器50係具備電子電路60。電子電路60係例如由控制器(controller)50a、信號收送部50b、按鍵(key)輸入部50c及麥克風(mic)輸入部50d所構成。電子電路60係連接至聲音發生器1,並具有將聲音信號輸出至聲音發生器1的功能。聲音發生器1係根據從電子電路60輸入的聲音信號使聲音發生。
此外,電子機器50還具備顯示部50e、天線(antenna)50f及聲音發生器1。此外,電子機器50還具備容置該些各裝置(device)的箱體40。
另外,在第6B圖中雖然係顯示控制器50等的各裝置全都容置在一個箱體40的狀態,但並無限定各元件的收容形態。在本實施形態中,只要至少電子電路60與聲音發生器1是容置在一個箱體40中即可。
控制器50a係電子機器50的控制部。信號收送部50b係根據控制器50a的控制,透過天線50f進行資料的收送等。
按鍵輸入部50c係電子機器50的輸入元件,接受操作者的按鍵輸入操作。麥克風輸入部50d同樣為電子機器50的輸入元件,接受操作者的聲音輸入操作等。
顯示部50e係電子機器50的顯示輸出元件,根據控制器50a的控制進行顯示資訊的輸出。
而聲音發生器1係作為電子機器50中的聲音輸出裝置而動作。另外,聲音發生器1係連接至電子電路60的控制器50a,接受由控制器50a控制的電壓之施加而發出聲音。
此外,在第6B圖中雖然係以電子機器50為可攜式終端裝置來進行說明,但電子機器50並不拘種別,可適用於具有發出聲音之功能的各種消費性機器。例如,可用於薄型電視和汽車音響(car audio)機器當自不待言,亦可用於具有「說話」這類發出聲音之功能的製品,舉例來說,如吸塵器、洗衣機、冰箱、微波爐等各種製品。
如上所述,實施形態的聲音發生器係具備激發器(壓電元件)、扁平的振動體、阻尼材。上述激發器係被輸入電信號而振動。上述振動體係安裝有上述激發器,藉由該激發器的振動而與該激發器一同振動。上述阻尼材係安裝在上述振動體的與安裝有上述激發器之側相反的側的主面。
因此,依據實施形態的聲音發生器,能夠獲得良好的音壓頻率特性。
另外,在上述的實施形態中雖然係舉框體的內側的區域的形狀為略矩形時的情形為例,且係只要為多邊形即可,但並不以此為限,亦可為圓形和橢圓形。
此外,在上述的實施形態中雖然係舉阻尼材以平面觀看時的形狀為略矩形時的情形為例,但並不限制阻尼材的形狀。
此外,在上述的實施形態中雖然係舉以在框體的框內完全覆蓋壓電元件及振動體之方式形成樹脂層時的情形為例,但不一定非要形成該樹脂層。
此外,在上述的實施形態中雖然係舉以樹脂
膜等薄膜構成振動板時的情形為例,但並不以此為限,例如,亦可以板狀的構材來構成。
此外,在上述的實施形態中雖然係舉支撐振動體的支撐體為框體且係支撐振動體的周緣時的情形為例,但並不以此為限。例如,亦可構成為僅支撐振動體的長邊方向或短邊方向的兩端。
此外,在上述的實施形態中雖然係舉激發器為壓電元件時的情形為例進行說明,但激發器者並不限定為壓電元件,只要是具有被輸入電信號而產生振動之功能者即可。
亦可為周知的使揚聲器產生振動的激發器,例如動電型的激發器、靜電型的激發器或電磁型的激發器。
其中,動電型的激發器係一種於配置在永久磁鐵的磁極間的線圈(coil)通上電流而使線圈產生振動的激發器,靜電型的激發器係一種於相對向的兩金屬板通上偏壓(bias)與電信號而使金屬板產生振動的激發器,電磁型的激發器係一種於線圈通上電信號而使薄鐵板產生振動的激發器。
更進一步的效果和變化例係能夠容易由本發明所屬領域者導出。因此,本發明更廣泛的態樣並不限於以上所顯示和描述的特定詳細內容及代表性實施形態。因此,當可在不脫離本發明申請專利範圍及其均等物所定義的總括性發明概念之精神或範圍下進行各種變更。
1‧‧‧聲音發生器
2‧‧‧框體
3‧‧‧振動板
3a‧‧‧振動體
5‧‧‧壓電元件
7‧‧‧樹脂層
8、8’‧‧‧阻尼材
Claims (14)
- 一種聲音發生器,係具備:激發器,係被輸入電信號而振動;扁平的振動體,係安裝有前述激發器,藉由該激發器的振動而與該激發器一同振動;及阻尼材,係安裝在前述振動體的與安裝有前述激發器之側相反的側的主面。
- 如請求項1之聲音發生器,其中以平面透視,前述阻尼材係安裝在存在前述激發器的區域。
- 如請求項2之聲音發生器,其中以平面透視,前述阻尼材係以覆蓋整個存在前述激發器的區域之方式安裝。
- 如請求項1之聲音發生器,其中以平面透視,前述阻尼材係安裝在不存在前述激發器的區域。
- 如請求項1之聲音發生器,其中前述阻尼材係安裝有複數個,且以平面透視,係安裝在存在前述激發器的區域及不存在前述激發器的區域兩方。
- 如請求項2之聲音發生器,其中以平面透視,前述阻尼材係以該阻尼材的至少一部分重疊於存在前述激發器的區域中沿著該激發器輪廓的區域之方式安裝。
- 如請求項1之聲音發生器,其中以平面透視,前述阻尼材係以跨越存在前述激發器的區域及不存在前述激發器的區域兩方之方式安裝。
- 如請求項4之聲音發生器,其中更具備:支撐體,係支撐前述振動體;前述阻尼材係安裝在沿著前述支撐體與前述振動 體之交界的區域。
- 如請求項1之聲音發生器,其中前述阻尼材係安裝有複數個。
- 如請求項9之聲音發生器,其中至少一個前述阻尼材的厚度異於其他前述阻尼材的厚度。
- 如請求項1之聲音發生器,其中前述振動體係由樹脂膜構成。
- 如請求項1之聲音發生器,其中前述激發器係雙壓電晶片型的積層型壓電元件。
- 一種聲音發生裝置,係具備:如請求項1至12中任一項之聲音發生器;及容置該聲音發生器的箱體。
- 一種電子機器,係具備:如請求項1至12中任一項之聲音發生器;連接至該聲音發生器的電子電路;及容置該電子電路及前述聲音發生器的箱體;並具有使聲音從前述聲音發生器發生的功能。
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