TWI545970B - Electrical audio conversion devices and electronic equipment - Google Patents

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TWI545970B
TWI545970B TW104131497A TW104131497A TWI545970B TW I545970 B TWI545970 B TW I545970B TW 104131497 A TW104131497 A TW 104131497A TW 104131497 A TW104131497 A TW 104131497A TW I545970 B TWI545970 B TW I545970B
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Yutaka Doshida
Yukihiro Matsui
Hiroshi Hamada
Original Assignee
Taiyo Yuden Kk
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Description

電氣音響轉換裝置及電子機器
本發明係關於一種例如能夠應用於耳機或頭戴式耳機、攜帶型資訊終端等之電氣音響轉換裝置及具備其之電子機器。
壓電發聲元件作為簡易之電氣音響轉換器件而被廣泛地利用，例如，多用作如耳機或頭戴式耳機之音響機器、進而攜帶型資訊終端之揚聲器等。典型而言，壓電發聲元件具有於振動板之單面或兩面貼合壓電元件而成之構成(例如參照專利文獻1)。
另一方面，於專利文獻2中記載有如下頭戴式耳機：具備動態型驅動器及壓電型驅動器，能夠藉由使該等2個驅動器並列驅動而實現帶寬較寬之播放。上述壓電型驅動器設置於將動態型驅動器之前表面封閉且作為振動板發揮功能之前蓋之內表面中央部，以使該壓電型驅動器作為高音域用驅動器發揮功能之方式構成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-150305號公報
[專利文獻2]日本專利實開昭62-68400號公報
近年，例如於耳機或頭戴式耳機等音響機器中，要求音質之進一步提高。因此，於壓電發聲元件中，其電氣音響轉換功能之特性提高 必要而不可欠缺。
然而，於專利文獻2之構成中，由於動態型驅動器由前蓋封閉，故而存在無法以所需之頻率特性產生音波之問題。具體而言，難以靈活地應對特定頻帶中之峰值位準之調整、或低音域之特性曲線與高音域之特性曲線之交叉部(交叉點)處之頻率特性之最佳化等。
鑒於如上情形，本發明之目的在於提供一種能夠容易地獲得所需之頻率特性之電氣音響轉換裝置及具備其之電子機器。
為了達成以上目的，本發明之一形態之電氣音響轉換裝置具備殼體、壓電式發聲體、電磁式發聲體及通路部。
上述壓電式發聲體包含：振動板，其具有直接或間接地支持於上述殼體之周緣部；及壓電元件，其配置於上述振動板之至少一面。上述壓電式發聲體將上述殼體之內部劃分為第1空間部及第2空間部。
上述電磁式發聲體配置於上述第1空間部。
上述通路部設置於上述壓電式發聲體或上述壓電式發聲體之周圍，使上述第1空間部與上述第2空間部之間連通。
於上述電氣音響轉換裝置中，由電磁式發聲體產生之音波係由使壓電式發聲體之振動板振動而向第2空間部傳播之音波成分及經由通路部而向第2空間部傳播之音波成分之合成波形成。因此，藉由使通路部之大小、個數等最佳化，能夠將自壓電式發聲體輸出之音波調整為所需之頻率特性。典型而言，電磁式發聲體以產生較壓電式發聲體更低音域之音波之方式構成。於此情形時，例如，能夠容易地獲得如能在特定之低音頻帶獲得聲壓峰值之頻率特性。
又，由於通路部設置於壓電發聲體，故而能夠根據通路部之形態來調整振動板之共振頻率(壓電發聲體之頻率特性)。藉此，能夠容易地實現所需之頻率特性，例如使利用電磁式發聲體產生之低音域之特 性曲線與利用壓電式發聲體產生之高音域之特性曲線之交叉部(交叉點)處之合成頻率平滑等。
進而，通路部具有作為將自電磁式發聲體產生之音波中之特定值以上之高頻成分截止之低通濾波器之功能。藉此，能夠不對由壓電式發聲體產生之高音域之頻率特性造成影響而輸出特定之低頻帶之音波。
本發明之一形態之電子機器搭載具備殼體、壓電式發聲體、電磁式發聲體及通路部之電氣音響轉換裝置。
上述壓電式發聲體包含：振動板，其具有直接或間接地支持於上述殼體之周緣部；及壓電元件，其配置於上述振動板之至少一面。上述壓電式發聲體將上述殼體之內部劃分為第1空間部及第2空間部。
上述電磁式發聲體配置於上述第1空間部。
上述通路部設置於上述壓電式發聲體或上述壓電式發聲體之周圍，使上述第1空間部與上述第2空間部之間連通。
如上所述，根據本發明，能夠提供一種具有所需之頻率特性之電氣音響轉換裝置及具備其之電子機器。
10‧‧‧耳機本體
11‧‧‧聲道
20‧‧‧耳承
30‧‧‧發聲單元
31‧‧‧電磁式發聲體
31a‧‧‧第1面
31b‧‧‧第2面
31c‧‧‧隆起部
31d‧‧‧上表面部
31e‧‧‧周面部
31f‧‧‧第1導槽
32‧‧‧壓電式發聲體
32a‧‧‧第1主面
32b‧‧‧第2主面
33‧‧‧電路基板
34‧‧‧環狀構件
34a‧‧‧第2導槽
35‧‧‧通路部
40‧‧‧外罩
41‧‧‧殼體
42‧‧‧蓋
50‧‧‧發聲單元
52‧‧‧壓電式發聲體
55‧‧‧通路部
100‧‧‧耳機
200‧‧‧耳機
311‧‧‧機構部
312‧‧‧基座部
312a‧‧‧腳部
313‧‧‧輸入端子
321‧‧‧振動板
321c‧‧‧周緣部
321e‧‧‧周緣部
322‧‧‧壓電元件
324‧‧‧端子部
325‧‧‧端子部
331‧‧‧端子部
332‧‧‧端子部
333‧‧‧端子部
341‧‧‧支持面
351‧‧‧通路部
410‧‧‧底部
411‧‧‧支持部
412‧‧‧側壁部
421‧‧‧按壓部
422‧‧‧彈性層
521‧‧‧振動板
521g‧‧‧突出片
521h‧‧‧缺口部
B‧‧‧殼體
B1‧‧‧底部
B2‧‧‧聲道
C1‧‧‧配線構件
C2‧‧‧配線構件
C3‧‧‧配線構件
F0‧‧‧曲線
F1‧‧‧曲線
F2‧‧‧曲線
Ld‧‧‧陶瓷片(壓電體層)
Le‧‧‧電極層
Le1‧‧‧第1引出電極層
Le2‧‧‧第2引出電極層
P‧‧‧交叉點
R‧‧‧支柱
S1‧‧‧第1空間部
S2‧‧‧第2空間部
T‧‧‧通路部
U1‧‧‧電磁式發聲體
U2‧‧‧壓電式發聲體
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸
圖1係表示本發明之一實施形態之電氣音響轉換裝置之概略側剖視圖。
圖2係表示上述電氣音響轉換裝置中之電磁式及壓電式發聲體之組裝前之狀態之概略側剖視圖。
圖3係上述電磁式發聲體之概略俯視圖。
圖4係表示構成上述壓電式發聲體之壓電元件之一構成例之概略立體圖。
圖5係圖4之壓電元件之概略側剖視圖。
圖6係表示上述壓電元件之另一構成例之概略立體圖。
圖7係圖6之壓電元件之概略側剖視圖。
圖8係表示上述壓電式發聲體之一構成例之概略俯視圖。
圖9係表示上述壓電式發聲體之另一構成例之概略俯視圖。
圖10係表示比較例之電氣音響轉換裝置之頻率特性之圖。
圖11係表示圖1之電氣音響轉換裝置之頻率特性之圖。
圖12係表示本發明之另一實施形態之電氣音響轉換裝置之概略側剖視圖。
圖13係表示圖12之電氣音響轉換裝置中之壓電式發聲體之一構成例之概略俯視圖。
圖14係表示上述壓電式發聲體之另一構成例之概略俯視圖。
圖15係表示上述壓電式發聲體之又一構成例之概略俯視圖。
圖16A~C係表示圖12之電氣音響轉換裝置之頻率特性之圖。
圖17係表示上述電氣音響轉換裝置之構成之變化例之模式圖。
以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施形態進行說明。
<第1實施形態>
圖1係表示作為本發明之一實施形態之電氣音響轉換裝置之耳機100之構成之概略側剖視圖。
於圖中，X軸、Y軸及Z軸表示相互正交之3個軸向。
[耳機之整體構成]
耳機100具有耳機本體10及耳承20。耳承20以安裝於耳機本體10之聲道11並且能夠戴在使用者之耳朵上之方式構成。
耳機本體10具有發聲單元30及收容發聲單元30之外罩40。
發聲單元30具有電磁式發聲體31及壓電式發聲體32。外罩40具有殼體41及蓋42。
[殼體]
殼體41具有有底之圓筒形狀，典型而言由塑膠之射出成形體構成。殼體41具有收容發聲單元30之內部空間，於殼體41之底部410設置有與上述內部空間連通之聲道11。
殼體41具有支持壓電式發聲體32之周緣部之支持部411及包圍發聲單元30之周圍之側壁部412。支持部411及側壁部412均形成為環狀，支持部411以自側壁部412之底部附近向內側突出之方式設置。支持部411以與XY平面平行之平面形成，直接或經由其他構件而間接地支持下述壓電式發聲體32之周緣部。再者，支持部411亦可包含沿側壁部412之內周面配置成環狀之複數個柱體。
[電磁式發聲體]
電磁式發聲體31由作為播放低音域之低音揚聲器(Woofer)發揮功能之揚聲器單元構成。於本實施形態中，例如由主要產生7kHz以下之音波之動態揚聲器構成，具有：機構部311，其包含音圈馬達(電磁線圈)等振動體；及基座部312，其將機構部311能夠振動地支持。基座部312形成為具有與殼體41之側壁部412之內徑大致相同之外徑之大致圓盤形狀，且具有嵌合於側壁部412之周面部31e(圖2)。
圖2係表示組裝至殼體41之前之狀態之發聲單元30之概略側剖視圖，圖3係發聲單元30之概略俯視圖。
電磁式發聲體31具有圓盤形狀，該圓盤形狀具有與壓電式發聲體32對向之第1面31a及其相反側之第2面31b。於第1面31a之周緣部設置有能夠與壓電式發聲體32之周緣部接觸地對向之腳部312a。腳部312a形成為環狀，但並不限於此，亦可包含複數個柱體。
第2面31b形成於被設置在基座部312之上表面中央部之圓盤狀隆起部31c之表面。於第2面31b固定有電路基板33，該電路基板33構成發聲單元30之電路。如圖3所示，於電路基板33之表面設置有與各種配線 構件連接之複數個端子部331、332、333。電路基板33典型而言由配線基板構成，但只要為至少具備連接各配線構件之端子部之基板即可。又，電路基板33並不限於設置於第2面31b之例，例如亦可設置於蓋42之內壁部等其他部位。
各端子部331~333分別各設置有一對。端子部331分別連接有輸入自未圖示之播放裝置發送之播放信號之配線構件C1。端子部332經由配線構件C2而分別電性連接於電磁式發聲體31之輸入端子313。端子部333經由配線構件C3而分別電性連接於壓電式發聲體32之輸入端子324、325。再者，各配線構件C2、C3亦可不經由電路基板33而直接連接於配線構件C1。
[壓電式發聲體]
壓電式發聲體32構成作為播放高音域之高音擴音器(Tweeter)發揮功能之揚聲器單元。於本實施形態中，例如以主要產生7kHz以上之音波之方式設定壓電式發聲體32之振盪頻率。壓電式發聲體32具有振動板321(第1振動板)及壓電元件322。
振動板321由金屬(例如42合金)等導電材料或樹脂(例如液晶聚合物)等絕緣材料構成，振動板321之平面形狀形成為大致圓形。所謂「大致圓形」並非僅指圓形，亦指如下文所述之實質上為圓形之形狀。振動板321之外徑或厚度並無特別限定，根據殼體41之大小、播放音波之頻帶等而適當設定。振動板321之外徑設定為小於電磁式發聲體31之外徑，於本實施形態中，使用直徑約12mm、厚度約0.2mm之振動板。再者，振動板321並不限於為平板狀之情形，亦可為如圓頂形狀等之三維構造體。
振動板321視需要亦可具有形成為自其外周朝向內周側凹陷之凹狀或狹縫狀等之缺口部。再者，若振動板321之平面形狀之大致形狀為圓形，則即便於因形成上述缺口部等導致嚴格而言並非圓形之情形 時，實質上仍作為圓形來處理。
如圖1及圖2所示，振動板321具有支持於殼體41之周緣部321c。發聲單元30進而具有配置於殼體41之支持部411與振動板321之周緣部321c之間之環狀構件34。環狀構件34具有支持電磁式發聲體31之腳部312a之支持面341。環狀構件34之外徑形成為與殼體41之側壁部412之內徑大致相同。
再者，於振動板321之周緣部321c中包含振動板321之一主面(第1主面32a)之周緣部、振動板321之另一主面(第2主面32b)之周緣部及振動板321之側面。
構成環狀構件34之材料並無特別限定，例如由金屬材料、合成樹脂材料、橡膠等彈性材料等構成。於環狀構件34由橡膠等彈性材料構成之情形時，能夠抑制振動板321之共振之晃動，藉此能夠確保振動板321之穩定之共振動作。
振動板321具有面向聲道11之第1主面32a及面向電磁式發聲體31之第2主面32b。於本實施形態中，壓電式發聲體32具有僅於振動板321之第2主面32b接合有壓電元件322之單壓電晶片構造。
並不限於此，壓電元件322亦可接合於振動板321之第1主面32a。又，壓電式發聲體32亦可以於振動板321之兩主面32a、32b分別接合有壓電元件之雙壓電晶片構造構成。
圖4係表示壓電元件322之一構成例之概略立體圖，圖5係其概略剖視圖。圖6係表示壓電元件322之另一構成例之概略立體圖，圖7係其概略剖視圖。
壓電元件322之平面形狀形成為多邊形狀，於本實施形態中設為矩形(長方形)，但亦可為正方形或平行四邊形、梯形等其他四邊形、或四邊形以外之多邊形、或圓形、橢圓形、長圓形等。壓電元件322之厚度亦無特別限定，例如設為約50μm。
壓電元件322具有複數個壓電體層與複數個電極層交替積層而成之構造。典型而言，壓電元件322係藉由以下操作而製作：將鋯鈦酸鉛(PZT)、含鹼金屬鈮氧化物等具有壓電特性之複數個陶瓷片(壓電體層)Ld隔著電極層Le相互積層之後，以特定溫度煅燒。各電極層之一端部被交替地引出至壓電體層Ld之長邊方向之兩端面。於一端面露出之電極層Le連接於第1引出電極層Le1，於另一端面露出之電極層Le連接於第2引出電極層Le2。壓電元件322藉由對第1及第2引出電極層Le1、Le2間施加特定之交流電壓而以特定頻率伸縮並且使振動板321以特定頻率振動。壓電體層及電極層之積層數並無特別限定，分別設定為能夠獲得必需之聲壓之適當之層數。
於圖4及圖5所示之壓電元件322之構成例中，第1引出電極層Le1自壓電體層Ld之一端面形成至下表面，第2引出電極層Le2自壓電體層Ld之另一端面形成至上表面。壓電元件322之下表面經由焊料、導電性接著材料等導電材料而接合於振動板321之第2主面32b。於此情形時，振動板321由金屬材料構成，但第2主面32b亦可由被導電材料被覆之絕緣材料構成。
因此，於本實施形態中，如圖2所示，2條配線構件C3中之一配線構件C3(第1配線構件)連接於被設置在振動板321之端子部324，另一配線構件C3(第2配線構件)連接於被設置在壓電元件322之端子部325。一端子部324設置於振動板321之第2主面32b，另一端子部325設置於壓電元件322上表面之第2引出電極層Le2。藉此，能夠對第1及第2引出電極層Le1、Le2之間施加特定之驅動電壓。
另一方面，於圖6及圖7所示之壓電元件322之構成例中，第1引出電極層Le1自壓電體層Ld之一端面形成至上表面之一部分，第2引出電極層Le2自壓電體層Ld之另一端面形成至上表面之另一部分。於此情形時，由於在壓電元件322之上表面，2個引出電極層Le1、Le2相互鄰 接地露出，故而亦可於該等2個引出電極層上分別設置端子部324、325。於此情形時，振動板321亦可由絕緣材料構成。
如圖1所示，壓電式發聲體32以於振動板321之周緣部321c安裝有環狀構件34之狀態組裝於殼體41之支持部411。亦可於環狀構件34與支持部411之間設置將其等接合之接著層。殼體41之內部空間由壓電式發聲體32劃分為第1空間部S1及第2空間部S2。第1空間部S1係收容電磁式發聲體31之空間部，形成於電磁式發聲體31與壓電式發聲體32之間。第2空間部S2係連通於聲道11之空間部，形成於壓電式發聲體31與殼體41之底部之間。
電磁式發聲體31組裝於環狀構件34上。於電磁式發聲體31之外周緣部與殼體41之側壁部412之間視需要設置接著層。由於該接著層亦作為密封層發揮功能，故而能夠提高電磁式發聲體31之聲場形成空間(第1空間部S1)之密閉度。又，藉由電磁式發聲體31與環狀構件34之密接作用，能夠穩定地確保第1空間部S1之特定體積，並且能夠防止因該體積之變動導致之製品間之音質不均之產生。
[蓋]
蓋42以將殼體41之內部封閉之方式固定於側壁部412之上端。於蓋42之內部上表面具有將電磁式發聲體31朝向環狀構件34按壓之按壓部421。藉此，環狀構件34牢固地夾持於電磁式發聲體31之腳部312a與殼體41之支持部411之間，因此，能夠將振動板321之周緣部321c一體地連接於殼體41。
蓋42之按壓部421形成為環狀，其前端部介隔彈性層422而與形成於電磁式發聲體31之隆起部31c周圍之環狀之上表面部31d(參照圖2及圖3)接觸。藉此，電磁式發聲體31遍及環狀構件34之全周而以均勻之力被按壓，而於殼體41之內部能夠適當地定位發聲單元30。再者，按壓部421並不限於形成為環狀之情形，亦可包含複數個柱體。
於蓋42之特定位置，設置有用以將連接於電路基板33之端子部331之配線構件C1向未圖示之播放裝置導出之饋通。
[配線構件C3之引出構造]
於本實施形態中，連接於壓電式發聲體32之各配線構件C3以自振動板321之第2主面32b側引出之方式構成。即，壓電式發聲體32之各端子部324、325面向第1空間部S1配置，故而必需用以將該等配線構件C3引導至電路基板33上之端子部333之引繞路徑。因此，於本實施形態中，於電磁式發聲體31之基底部312之側周面及環狀構件34分別設置有能夠收容配線構件C3之導槽。
如圖2所示，於電磁式發聲體31之周面部31e及上表面部31d設置有第1導槽31f，該第1導槽31f收容於第1面31a與第2面31b之間引繞之複數條配線構件C3。藉此，能夠於電磁式發聲體31之周面部31e與殼體41之側壁部412之間、以及電磁式發聲體31之上表面部31d與蓋42之按壓部421之間不損傷配線構件C3而容易地引繞。
第1導槽31f於上表面部31d沿徑向形成，於周面部31e沿高度方向(Z軸方向)形成。形成於上表面部31d及周面部31e之各導槽31f相互連接。第1導槽31f由角槽構成，但亦可由圓槽等其他形狀之凹槽構成。第1導槽31f之形成位置並無特別限定，較佳為如圖3所示般設置於靠近電路基板33之端子部333之位置。
再者，於蓋42之按壓部421包含複數個柱體之情形時，可於該等柱體間穿通配線構件C3，因此，能夠省略於上表面部31d形成導槽31f。
另一方面，於環狀構件34之支持面341，設置有能夠收容複數個配線構件C3之第2導槽34a。第2導槽34a以連接環狀構件34之內周緣部與外周緣部之間之方式於徑向上呈直線形成。第2導槽34a於將發聲單元30組入至殼體41內部之狀態下，形成於與第1導槽31f連通之位置。藉此，能夠於電磁式發聲體31之腳部312a與環狀構件34之間不損傷配 線構件C3而容易地引繞。
[通路部]
當將第1空間部S1密閉時，存在無法以所需之頻率特性產生低音域之音波之情形。具體而言，難以靈活地應對特定頻帶中之峰值位準之調整、或低音域之特性曲線與高音域之特性曲線之交叉部(交叉點)處之頻率特性之最佳化等。
因此，本實施形態中，於壓電式發聲體32設置有使第1空間部S1與第2空間部S2之間連通之通路部35。圖8係表示壓電式發聲體32之構成之概略俯視圖。
通路部35設置於振動板321之厚度方向。於本實施形態中，通路部35包含設置於振動板321之複數個貫通孔。如圖8所示，通路部35於壓電元件322之周圍形成複數個。由於在振動板321之周緣部321e安裝環狀構件34，故而於壓電元件322與環狀構件34之間之區域設置通路部35。於本實施形態中，由於壓電元件322具有矩形狀之平面形狀，故而藉由於壓電元件322之至少一個邊部與振動板321之周緣部321c(環狀構件34)之間之區域設置通路部35，能夠不過度限制壓電元件322之大小而確保形成通路部35之區域。
通路部35係用以將電磁式發聲體31中產生之音波之一部分自第1空間部S1向第2空間部S2導通者。因此，能夠根據通路部35之數量或大小等而調整或調諧低音域之頻率特性，並根據所需之低音域之頻率特性而決定通路部35之數量或大小等。因此，通路部35之數量或大小並不限於圖8之例，例如通路部35亦可為單個。
再者，通路部35之開口形狀亦不限於圓形，其數量亦可根據場所而不同。例如，於通路部35，亦可如圖9所示般包含橢圓形之通路部351。
[耳機之動作]
繼而，對以如上方式構成之本實施形態之耳機100之典型之動作 進行說明。
於本實施形態之耳機100中，對發聲單元30之電路基板33經由配線構件C1而輸入播放信號。播放信號經由電路基板33及配線構件C2、C3而分別被輸入至電磁式發聲體31及壓電式發聲體32。藉此，驅動電磁式發聲體31，主要產生7kHz以下之低音域之音波。另一方面，於壓電式發聲體32中，藉由壓電元件322之伸縮動作，振動板321振動，而主要產生7kHz以上之高音域之音波。所產生之各頻帶之音波經由聲道11而傳遞至使用者之耳朵。如此，耳機100作為具有低音域用發聲體及高音域用發聲體之混合揚聲器發揮功能。
此處，由電磁式發聲體31產生之音波係由使壓電式發聲體32之振動板321振動而向第2空間部S2傳播之音波成分與經由通路部35而向第2空間部S2傳播之音波成分之合成波形成。因此，藉由使通路部35之大小、個數等最佳化，能夠將自壓電式發聲體31輸出之低音域之音波調整或調諧為例如能夠於特定之低音頻帶獲得聲壓峰值般之頻率特性。
於本實施形態中，通路部35由在振動板321之厚度方向貫通之貫通孔構成，因此，能夠將自第1空間部S1向第2空間部S2之音波傳輸路徑設為最小(最短)。藉此，易於將聲壓峰值設定於特定之低音域。
例如，圖10係關於上述音波傳輸路徑過度變長時之播放音波之特性圖。於圖中橫軸為頻率，縱軸為聲壓(任意單位)，F1表示利用電磁式發聲體播放之低音域之頻率特性，F2表示利用壓電式發聲體播放之高音域之頻率特性。於圖10之例中，於約3kHz附近產生較大之谷值。於播放音為樂曲之情形時，通常3kHz之頻帶相當於聲樂之發聲音之頻帶。因此，若該頻帶產生谷值，則有聲樂之音質降低之傾向。
另一方面，圖11係關於以最短路徑構成通路部35時之播放音波之與圖10同樣之特性圖。根據本實施形態，能夠獲得於3kHz附近具有峰值之低音頻率特性。藉此，改善聲樂之音質，因此能夠使樂曲之播放 品質提昇。
又，通路部35具有作為將自電磁式發聲體產生之音波中之特定值以上之高頻成分截止之低通濾波器之功能。藉此，能夠不對由壓電式發聲體32產生之高音域之頻率特性造成影響而輸出特定低頻帶之音波。
進而，根據本實施形態，壓電式發聲體32以將複數個配線構件C3均引出至振動板321之第2主面32b側之方式構成，因此，與自振動板321之第1主面32a側引出配線之情形相比，不僅能夠謀求提高配線構件C3向壓電元件322之連接作業性，還能夠謀求提高向殼體41之組裝性。
而且，發聲單元30能以將電磁式發聲體31與壓電式發聲體32利用配線構件C3相互連接之狀態一次性組入至殼體41之內部，因此，能夠謀求組裝性之進一步提高。又，由於能夠收容配線構件C3之第1及第2導槽31f、34a分別設置於電磁式發聲體31之周面部31e及環狀構件34之支持面341，故而能夠不損傷配線構件C3而以適當之路徑引繞。藉此，能夠無需作業之熟練度而確保穩定之組裝精度。
<第2實施形態>
圖12係本發明之另一實施形態之耳機200之概略剖視圖。以下，主要對與第1實施形態不同之構成進行說明，對於與上述實施形態同樣之構成標註同樣之符號，並省略或簡化其說明。
本實施形態之耳機200之發聲單元50、尤其壓電式發聲體52之構成與上述第1實施形態不同。壓電式發聲體52具有振動板521及接合於振動板521之一主面(本例中為與第1空間部S1對向之主面)之壓電元件322。
圖13係表示壓電式發聲體52之構成之概略俯視圖。如圖13所示，於振動板521之周緣部設置有向徑外側呈放射狀突出之複數個(圖示之例中為3個)突出片521g。複數個突出片521g固定於環狀構件34之內周 部。因此，振動板521介隔複數個突出片521g及環狀構件34而固定於殼體41之支持部411。
典型而言，複數個突出片521g以等角度間隔形成。複數個突出片521g藉由於振動板521之周緣部設置複數個缺口部521h而形成。突出片521g之突出量利用缺口部521h之缺口深度來調整。
於壓電式發聲體52，設置有使第1空間部S1與第2空間部S2之間連通之通路部55。於本實施形態中，以於環狀構件34之內周面與鄰接之複數個突出片521g之間形成特定寬度之圓弧狀開口之方式，設定各缺口部521h之缺口深度。利用上述開口形成在振動板521之厚度方向貫通之通路部55。
通路部55之數量、沿著振動板521之徑向之開口寬度、沿著振動板521之圓周方向之開口長度等能夠適當設定，且根據所需之低音域之頻率特性而決定。藉此，與第1實施形態同樣地，例如能夠獲得於特定之低音域(例如3kHz)具有聲壓峰值之播放音之頻率特性。圖14表示具有4個突出片521g之振動板521之構成例，圖15表示具有5個突出片521g之振動板521之構成例。
又，由於本實施形態之振動板521以將複數個突出部521g之一部分或全部作為支點進行振動之方式構成，故而能夠根據突出部521g之數量、形狀、配置或固定方法而調整振動板521之共振頻率。例如，於將如圖14所示般將支點設於4處之振動板521之共振頻率設計為10kHz之情形時，如圖13所示之支點為3處之振動板521之共振頻率例如降低為8kHz，如圖15所示之支點為5處之振動板521之共振頻率例如提高為12kHz。除此以外，亦能夠根據振動板521之厚度或外徑、材質等而調整共振頻率。
如上所述，能夠利用突出部521g之數量等而調整振動板521之共振頻率，因此，能夠容易地實現所需之頻率特性，例如使利用電磁式 發聲體31產生之低音域之特性曲線與利用壓電式發聲體52產生之高音域之特性曲線之交叉部(交叉點)處之合成頻率平滑等。
圖16A~C係說明振動板521之共振頻率與耳機200之播放音之頻率特性之關係之模式圖，橫軸表示頻率，縱軸表示聲壓。各圖中，F1(細實線)表示利用電磁式發聲體31播放之低音域及頻率特性，F2(虛線)表示利用壓電式發聲體52播放之高音域之頻率特性，而且F0(粗實線)表示該等特性之合成特性。進而，P表示曲線F1與曲線F2之交點、即上述交叉點。
於圖16A~C中，振動板521之共振頻率按B、C及A之順序變高。於圖16A之例中，容易於交叉點P之頻帶產生谷值，於圖16B之例中，容易於交叉點P之頻帶產生峰值。相對於此，於圖16C之例中，於交叉點P之頻帶獲得平滑之特性。
一般而言，於混合揚聲器中，低音域之特性曲線與高音域之特性曲線之交叉點於音質調諧時較為重要。典型而言，以如圖16C所示般於交叉點P之頻帶低音域與高音域之合成頻率變得平滑之方式進行調整。根據本實施形態，能根據振動板521之支點(突出片521g)之數量而調整振動板521之共振頻率，因此，能夠容易地實現如交叉點P之頻帶變平滑之所需之頻率特性。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不僅限定於上述實施形態，當然能施加各種變更。
例如，於以上之實施形態中，將低音域之音波導向聲道之通路部設置於壓電式發聲體，但並不限於此，亦可設置於壓電式發聲體之周圍。於此情形時，例如，如圖17中模式性地表示般，壓電式發聲體U2之外徑形成得小於殼體B之側壁部之內徑，於壓電式發聲體U2與殼體B之側壁部之間形成使電磁式發聲體U1中產生之低音域之音波通過之通路部T。再者，壓電式發聲體U2經由複數個支柱R而固定於殼體B之 底部B1。藉此，能夠將通過通路部T之音波導向聲道B2。
又，於以上實施形態中，作為電氣音響轉換裝置，列舉耳機100、200為例進行了說明，但並不限於此，亦能應用於頭戴式耳機或助聽器等。又，本發明亦能用作搭載於攜帶型資訊終端或個人電腦等電子機器之揚聲器單元。
進而，於以上之各實施形態中，發聲單元30、50將電磁式發聲體31與壓電式發聲體32分別作為不同零件而構成，但亦可以將電磁式發聲體31與壓電式發聲體32一體化而成之單一零件構成。根據該構成之發聲單元，以電磁式發聲體31與壓電式發聲體32相互一體化而成之單一零件構成，因此，能夠謀求使發聲單元之構成簡化、薄型化。又，由於能夠謀求削減零件個數，故而能夠提高電氣音響轉換裝置之組裝性。
10‧‧‧耳機本體
11‧‧‧聲道
20‧‧‧耳承
30‧‧‧發聲單元
31‧‧‧電磁式發聲體
31b‧‧‧第2面
32‧‧‧壓電式發聲體
33‧‧‧電路基板
34‧‧‧環狀構件
35‧‧‧通路部
40‧‧‧外罩
41‧‧‧殼體
42‧‧‧蓋
100‧‧‧耳機
311‧‧‧機構部
312‧‧‧基座部
312a‧‧‧腳部
321‧‧‧振動板
322‧‧‧壓電元件
324‧‧‧端子部
325‧‧‧端子部
410‧‧‧底部
411‧‧‧支持部
412‧‧‧側壁部
421‧‧‧按壓部
422‧‧‧彈性層
C1‧‧‧配線構件
C2‧‧‧配線構件
C3‧‧‧配線構件
S1‧‧‧第1空間部
S2‧‧‧第2空間部
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
Z‧‧‧軸

Claims (10)

  1. 一種電氣音響轉換裝置，其具備：殼體；壓電式發聲體，其包含具有直接或間接地支持於上述殼體之周緣部之振動板、及配置於上述振動板之至少一面之壓電元件，且將上述殼體之內部劃分為第1空間部及第2空間部；電磁式發聲體，其配置於上述第1空間部，且包含振動體；及通路部，其設置於上述振動板之上述壓電元件與上述周緣部之間之區域，包含單個或複數個貫通孔，且使上述第1空間部與上述第2空間部之間連通。
  2. 如請求項1之電氣音響轉換裝置，其中上述貫通孔之開口形狀為圓形或橢圓形。
  3. 如請求項1之電氣音響轉換裝置，其中上述振動板之平面形狀為圓形，上述壓電元件之平面形狀為多邊形狀。
  4. 如請求項2之電氣音響轉換裝置，其中上述振動板之平面形狀為圓形，上述壓電元件之平面形狀為多邊形狀。
  5. 如請求項3之電氣音響轉換裝置，其中上述通路部設置於上述壓電元件之邊部與上述周緣部之間之區域。
  6. 如請求項4之電氣音響轉換裝置，其中上述通路部設置於上述壓電元件之邊部與上述周緣部之間之區域。
  7. 如請求項1至6中任一項之電氣音響轉換裝置，其中 上述殼體具有支持上述振動板之上述周緣部之支持部，上述周緣部接著固定於上述支持部。
  8. 如請求項7之電氣音響轉換裝置，其中上述支持部包含支持上述周緣部之複數個柱體。
  9. 如請求項1至6中任一項之電氣音響轉換裝置，其進而具備環狀構件，該環狀構件配置於上述殼體與上述振動板之上述周緣部之間，且將上述殼體與上述周緣部一體地連接。
  10. 一種電子機器，其搭載有電氣音響轉換裝置，該電氣音響轉換裝置具備：殼體；壓電式發聲體，其包含具有直接或間接地支持於上述殼體之周緣部之振動板、及配置於上述振動板之至少一面之壓電元件，且將上述殼體之內部劃分為第1空間部及第2空間部；電磁式發聲體，其配置於上述第1空間部且包含振動體；及通路部，其設置於上述振動板之上述壓電元件與上述周緣部之間之區域，包含單個或複數個貫通孔，且使上述第1空間部與上述第2空間部之間連通。
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