WO2017069057A1 - 電気音響変換器 - Google Patents
電気音響変換器 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017069057A1 WO2017069057A1 PCT/JP2016/080551 JP2016080551W WO2017069057A1 WO 2017069057 A1 WO2017069057 A1 WO 2017069057A1 JP 2016080551 W JP2016080551 W JP 2016080551W WO 2017069057 A1 WO2017069057 A1 WO 2017069057A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- conversion film
- electroacoustic
- electroacoustic transducer
- microphone
- speaker
- Prior art date
Links
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 288
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 268
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 61
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 47
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 21
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000026683 transduction Effects 0.000 abstract 3
- 238000010361 transduction Methods 0.000 abstract 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 100
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 description 39
- -1 cyanoethyl hydroxy saccharose Chemical compound 0.000 description 17
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 9
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 9
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 5
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 4
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 4
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 3
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000013681 dietary sucrose Nutrition 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 2
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 2
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-5-bromo-2h-indol-3-one Chemical compound BrC1=CC=C2N(C(=O)C)CC(=O)C2=C1 KXJGSNRAQWDDJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKNASXZDGZNEDA-UHFFFAOYSA-N 2-cyanoethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC#N VKNASXZDGZNEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEPWOCLBLLCOGZ-UHFFFAOYSA-N 2-cyanoethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCC#N AEPWOCLBLLCOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- MYONAGGJKCJOBT-UHFFFAOYSA-N benzimidazol-2-one Chemical compound C1=CC=CC2=NC(=O)N=C21 MYONAGGJKCJOBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/005—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers using a piezoelectric polymer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0603—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a piezoelectric bender, e.g. bimorph
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1787—General system configurations
- G10K11/17875—General system configurations using an error signal without a reference signal, e.g. pure feedback
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
- G10K9/122—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means
- G10K9/125—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means with a plurality of active elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/02—Microphones
- H04R17/025—Microphones using a piezoelectric polymer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/857—Macromolecular compositions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/30—Means
- G10K2210/321—Physical
- G10K2210/3212—Actuator details, e.g. composition or microstructure
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/30—Means
- G10K2210/321—Physical
- G10K2210/3226—Sensor details, e.g. for producing a reference or error signal
Abstract
常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムを有し、電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する電気音響変換フィルム同士の間隔が3cm以下である。
Description
本発明は、マイクロフォンとスピーカとの両機能を有する電気音響変換器に関する。
近年、オーディオ分野において、周囲の騒音を低減し音楽を聴き取りやすくするノイズキャンセリング機能付きのヘッドフォンやイヤフォンが利用されている。
一般に、ノイズキャンセリング装置は、周囲の騒音を検出するマイクロフォンと、マイクロフォンが検出した騒音信号に基づいて、騒音と逆位相となるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとを有して構成され、騒音と逆位相の音を再生することで騒音を打ち消す。
このようなノイズキャンセリング装置において、スピーカおよびマイクロフォンとして圧電体素子を用いて小型化することが考えられている。
一般に、ノイズキャンセリング装置は、周囲の騒音を検出するマイクロフォンと、マイクロフォンが検出した騒音信号に基づいて、騒音と逆位相となるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとを有して構成され、騒音と逆位相の音を再生することで騒音を打ち消す。
このようなノイズキャンセリング装置において、スピーカおよびマイクロフォンとして圧電体素子を用いて小型化することが考えられている。
例えば、特許文献1には、圧電体素子によって構成された、音を出力するスピーカと、スピーカが音を出力する密閉空間の内部のノイズを少なくとも取得する非磁性の内蔵マイクとを備え、ノイズキャンセル装置は、内蔵マイクによって取得されたノイズ信号を少なくとも用いることによって、密閉空間の内部のノイズがキャンセルされるように音信号を生成しスピーカに出力するノイズキャンセルシステムが記載されている。
また、特許文献2には、スピーカおよびマイクロフォンとして圧電素子を用いて、スピーカおよびマイクロフォンを一体化した装置において、1枚の振動板に2以上のセラミック圧電素子を貼り付け、圧電素子に複数の接点面を設けて複数の入出力を可能にすることで、スピーカとマイクロフォンの機能を別々に取り出すことができる装置が記載されている。
また、特許文献3には、バイモルフ構造の圧電素子を用いて一方の面の圧電素子をスピーカとして、他方の面の圧電素子をマイクロホンとして利用する電気音響変換器が記載されている。バイモルフ構造とは、金属板の両面に圧電素子を貼着した構造である。
一方、特許文献4には、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面に配置される薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムを、スピーカやマイクロフォンに用いることが記載されている。
1枚の振動板(金属板)の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とし、一方の圧電素子をマイクロフォンとして用い、他方の圧電素子をスピーカとして用いる構成とすることで、スピーカとマイクロフォンの機能を有する装置を小型化することができる。
しかしながら、1枚の振動板の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とした場合には、共通部材である振動板を介しての振動結合(クロストーク)が発生する。音響遮断あるいは回路上の工夫等を行って、クロストークの発生を抑制することが考えられるが、十分に抑制することができず、ハウリングが発生しやすいという問題があった。
しかしながら、1枚の振動板の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とした場合には、共通部材である振動板を介しての振動結合(クロストーク)が発生する。音響遮断あるいは回路上の工夫等を行って、クロストークの発生を抑制することが考えられるが、十分に抑制することができず、ハウリングが発生しやすいという問題があった。
発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、スピーカとマイクロフォンとを有する電気音響変換器において、簡易な構成でハウリングの発生を抑制できる電気音響変換器を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムを有し、電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する電気音響変換フィルム同士の間隔が3cm以下であることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成の電気音響変換器を提供する。
すなわち、本発明は、以下の構成の電気音響変換器を提供する。
(1) 常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極と、を有する電気音響変換フィルムを有し、
電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する電気音響変換フィルム同士の間隙が3cm以下である電気音響変換器。
(2) 隣接する電気音響変換フィルム同士が、互いに接している(1)に記載の電気音響変換器。
(3) 電気音響変換フィルムは、一方の主面側に突出するように少なくとも一部を湾曲して保持されている(1)または(2)に記載の電気音響変換器。
(4) 電気音響変換フィルムは、主面に垂直な一方向の断面、および、一方向と直交する他方向の断面において、少なくとも一部を湾曲して保持されている(3)に記載の電気音響変換器。
(5) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚は、弾性支持体によって、湾曲支持されている(3)または(4)に記載の電気音響変換器。
(6) 弾性支持体が、粘弾性を有する(5)に記載の電気音響変換器。
(7) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がスピーカとして機能する(1)~(6)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(8) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして機能する(1)~(7)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(9) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、マイクロフォンで検出された騒音信号を増幅して再生するスピーカとして機能する(1)~(7)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(10) 積層された2枚以上の電気音響変換フィルムの一方の主面側に外部から押圧力を加えた際に、マイクロフォンとスピーカとの間でハウリングが発生してスピーカの振動を増幅する(9)に記載の電気音響変換器。
(11) 周辺の騒音が400Hz以下の低周波騒音である(9)または(10)に記載の電気音響変換器。
電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する電気音響変換フィルム同士の間隙が3cm以下である電気音響変換器。
(2) 隣接する電気音響変換フィルム同士が、互いに接している(1)に記載の電気音響変換器。
(3) 電気音響変換フィルムは、一方の主面側に突出するように少なくとも一部を湾曲して保持されている(1)または(2)に記載の電気音響変換器。
(4) 電気音響変換フィルムは、主面に垂直な一方向の断面、および、一方向と直交する他方向の断面において、少なくとも一部を湾曲して保持されている(3)に記載の電気音響変換器。
(5) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚は、弾性支持体によって、湾曲支持されている(3)または(4)に記載の電気音響変換器。
(6) 弾性支持体が、粘弾性を有する(5)に記載の電気音響変換器。
(7) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がスピーカとして機能する(1)~(6)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(8) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして機能する(1)~(7)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(9) 電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、マイクロフォンで検出された騒音信号を増幅して再生するスピーカとして機能する(1)~(7)のいずれかに記載の電気音響変換器。
(10) 積層された2枚以上の電気音響変換フィルムの一方の主面側に外部から押圧力を加えた際に、マイクロフォンとスピーカとの間でハウリングが発生してスピーカの振動を増幅する(9)に記載の電気音響変換器。
(11) 周辺の騒音が400Hz以下の低周波騒音である(9)または(10)に記載の電気音響変換器。
このような本発明によれば、簡易な構成でハウリングの発生を抑制できる電気音響変換器を提供することができる。
以下、本発明の電気音響変換器について、添付の図面に示される好適実施形態を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の電気音響変換器は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムを有し、電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する電気音響変換フィルム同士の間隔が3cm以下である電気音響変換器である。
図1Aに、本発明の電気音響変換器の一例を模式的に表す正面図を示し、図1Bに図1AのB-B線断面図を示す。
図1Aおよび図1Bに示す電気音響変換器40は、2枚の電気音響変換フィルム10a、10bと、ケース42と、粘弾性支持体46と、押圧部材48とを有する。電気音響変換器40は、電気音響変換フィルム(以下、「変換フィルム」ともいう)10を振動板として用いるものであり、一方の変換フィルム10aをマイクロフォンとして用い、他方の変換フィルム10bをスピーカとして用いる。
図1Aおよび図1Bに示す電気音響変換器40は、2枚の電気音響変換フィルム10a、10bと、ケース42と、粘弾性支持体46と、押圧部材48とを有する。電気音響変換器40は、電気音響変換フィルム(以下、「変換フィルム」ともいう)10を振動板として用いるものであり、一方の変換フィルム10aをマイクロフォンとして用い、他方の変換フィルム10bをスピーカとして用いる。
図1Bに示すように、電気音響変換器40は、ケース42内に粘弾性支持体46を収容し、変換フィルム10aをケース42および粘弾性支持体46を覆うように配置し、さらに、変換フィルム10aの上に変換フィルム10bを積層して配置し、押圧部材48で、変換フィルム10b(変換フィルム10a)の辺縁部をケース42に押圧して固定した構成を有する。また、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bは、粘弾性支持体46により湾曲されて支持される。
なお、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bは、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bを区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、変換フィルム10ともいう。
なお、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bは、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bを区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、変換フィルム10ともいう。
電気音響変換器40は、変換フィルム10への電圧印加によって、変換フィルム10が面内方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、変換フィルム10は、上方(音の放射方向)に移動し、逆に、変換フィルム10への電圧印加によって、変換フィルム10が面内方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、変換フィルム10は、下方(ケース42側)に移動する。電気音響変換器40は、この変換フィルム10の伸縮の繰り返しによる振動により、振動(音)と電気信号とを変換するものである。
これにより、変換フィルム10に電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音による変換フィルム10の振動を電気信号に変換するために利用されるものである。
これにより、変換フィルム10に電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音による変換フィルム10の振動を電気信号に変換するために利用されるものである。
変換フィルム10は、圧電性を有し、電界の状態に応じて主面が伸縮する圧電フィルムであって、湾曲した状態で保持されることで、フィルム面に沿った伸縮運動をフィルム面に垂直な方向の振動に変換して、電気信号を音に変換するものである。
ここで、電気音響変換器40に用いられる変換フィルム10は、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面に積層された薄膜電極を有する変換フィルムである。
ここで、電気音響変換器40に用いられる変換フィルム10は、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面に積層された薄膜電極を有する変換フィルムである。
図2は、変換フィルム10の一例を概念的に示す断面図である。
図2に示すように、変換フィルム10は、圧電性を有するシート状物である圧電体層12と、圧電体層12の一方の面に積層される下部薄膜電極14と、下部薄膜電極14上に積層される下部保護層18と、圧電体層12の他方の面に積層される上部薄膜電極16と、上部薄膜電極16上に積層される上部保護層20とを有する。
図2に示すように、変換フィルム10は、圧電性を有するシート状物である圧電体層12と、圧電体層12の一方の面に積層される下部薄膜電極14と、下部薄膜電極14上に積層される下部保護層18と、圧電体層12の他方の面に積層される上部薄膜電極16と、上部薄膜電極16上に積層される上部保護層20とを有する。
変換フィルム10において、圧電体層12は、高分子複合圧電体からなるものである。
図2に概念的に示すように、圧電体層12を形成する高分子複合圧電体は、常温で粘弾性を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス24中に、圧電体粒子26を分散したものである。なお、本明細書において、「常温」とは、0~50℃程度の温度域を指す。
また、好ましくは、圧電体層12は、分極処理されている。
図2に概念的に示すように、圧電体層12を形成する高分子複合圧電体は、常温で粘弾性を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス24中に、圧電体粒子26を分散したものである。なお、本明細書において、「常温」とは、0~50℃程度の温度域を指す。
また、好ましくは、圧電体層12は、分極処理されている。
ここで、高分子複合圧電体(圧電体層12)は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。
(i) 可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
(ii) 音質
スピーカは、20Hz~20kHzのオーディオ帯域の周波数で圧電体粒子を振動させ、その振動エネルギーによって振動板(高分子複合圧電体)全体が一体となって振動することで音が再生される。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、スピーカの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数f0が変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。
(i) 可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
(ii) 音質
スピーカは、20Hz~20kHzのオーディオ帯域の周波数で圧電体粒子を振動させ、その振動エネルギーによって振動板(高分子複合圧電体)全体が一体となって振動することで音が再生される。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、スピーカの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数f0が変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。
以上をまとめると、フレキシブル性を有するスピーカに用いる高分子複合圧電体は、20Hz~20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、20kHz以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。
一般に、高分子固体は粘弾性緩和機構を有しており、温度上昇あるいは周波数の低下とともに大きなスケールの分子運動が貯蔵弾性率(ヤング率)の低下(緩和)あるいは損失弾性率の極大(吸収)として観測される。その中でも、非晶質領域の分子鎖のミクロブラウン運動によって引き起こされる緩和は、主分散と呼ばれ、非常に大きな緩和現象が見られる。この主分散が起きる温度がガラス転移点(Tg)であり、最も粘弾性緩和機構が顕著に現れる。
高分子複合圧電体(圧電体層12)において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、20Hz~20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数1Hzでのガラス転移温度が常温、すなわち、0~50℃にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。
高分子複合圧電体(圧電体層12)において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、20Hz~20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数1Hzでのガラス転移温度が常温、すなわち、0~50℃にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。
常温で粘弾性を有する高分子材料としては、公知の各種のものが利用可能である。好ましくは、常温、すなわち0~50℃において、動的粘弾性試験による周波数1Hzにおける損失正接Tanδの極大値が、0.5以上有る高分子材料を用いる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス/圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス/圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。
また、高分子材料は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)が、0℃において100MPa以上、50℃において10MPa以下、であることが好ましい。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、20Hz~20kHzの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、20Hz~20kHzの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。
また、高分子材料は、比誘電率が25℃において10以上有ると、より好適である。これにより、高分子複合圧電体に電圧を印加した際に、高分子マトリックス中の圧電体粒子にはより高い電界が掛かるため、大きな変形量が期待できる。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が25℃において10以下であるのも、好適である。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が25℃において10以下であるのも、好適である。
このような条件を満たす高分子材料としては、シアノエチル化ポリビニルアルコール(シアノエチル化PVA)、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン-ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレート等が例示される。また、これらの高分子材料としては、ハイブラー5127(クラレ社製)などの市販品も、好適に利用可能である。なかでも、シアノエチル基を有する材料を用いることが好ましく、シアノエチル化PVAを用いるのが特に好ましい。
なお、これらの高分子材料は、1種のみを用いてもよく、複数種を併用(混合)して用いてもよい。
なお、これらの高分子材料は、1種のみを用いてもよく、複数種を併用(混合)して用いてもよい。
このような常温で粘弾性を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス24は、必要に応じて、複数の高分子材料を併用してもよい。
すなわち、粘弾性マトリックス24には、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。
すなわち、粘弾性マトリックス24には、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。
添加可能な誘電性高分子材料としては、一例として、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体及びポリフッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン-酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロース及びシアノエチルソルビトール等のシアノ基あるいはシアノエチル基を有するポリマー、ニトリルゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
また、圧電体層12の粘弾性マトリックス24において、シアノエチル化PVA等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性ポリマーは、1種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
また、圧電体層12の粘弾性マトリックス24において、シアノエチル化PVA等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性ポリマーは、1種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
また、誘電性ポリマー以外にも、ガラス転移点Tgを調整する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン、イソブチレン、等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マイカ、等の熱硬化性樹脂を添加しても良い。
更に、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂、等の粘着付与剤を添加しても良い。
更に、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂、等の粘着付与剤を添加しても良い。
圧電体層12の粘弾性マトリックス24において、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料以外のポリマーを添加する際の添加量には、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス24に占める割合で30重量%以下とするのが好ましい。
これにより、粘弾性マトリックス24における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子26や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。
これにより、粘弾性マトリックス24における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子26や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。
また、圧電体層12の誘電率を高める目的で、粘弾性マトリックス24に誘電体粒子を添加してもよい。
誘電体粒子は、25℃における比誘電率が80以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛(PLZT)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸バリウムとビスマスフェライト(BiFeO3)との固溶体(BFBT)等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム(BaTiO3)を用いるのが好ましい。
誘電体粒子は、25℃における比誘電率が80以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛(PLZT)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸バリウムとビスマスフェライト(BiFeO3)との固溶体(BFBT)等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム(BaTiO3)を用いるのが好ましい。
誘電体粒子は、平均粒径が0.5μm以下であるのが好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、5~45%が好ましく、10~30%がより好ましく、20~30%が特に好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、5~45%が好ましく、10~30%がより好ましく、20~30%が特に好ましい。
圧電体粒子26は、ペロブスカイト型或いはウルツ鉱型の結晶構造を有するセラミックス粒子からなるものである。
圧電体粒子26を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛(PLZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化亜鉛(ZnO)、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト(BiFe3)との固溶体(BFBT)等が例示される。
なお、これらのセラミックス粒子は、1種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
圧電体粒子26を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛(PLZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化亜鉛(ZnO)、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト(BiFe3)との固溶体(BFBT)等が例示される。
なお、これらのセラミックス粒子は、1種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
このような圧電体粒子26の粒径は、変換フィルム10のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良いが、本発明者の検討によれば、1μm~10μmが好ましい。
圧電体粒子26の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる、耐電圧を向上できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
圧電体粒子26の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる、耐電圧を向上できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
なお、図2においては、圧電体層12中の圧電体粒子26は、粘弾性マトリックス24中に、均一にかつ規則性を持って分散されているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、圧電体層12中の圧電体粒子26は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス24中に不規則に分散されていてもよい。
すなわち、圧電体層12中の圧電体粒子26は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス24中に不規則に分散されていてもよい。
変換フィルム10において、圧電体層12中における粘弾性マトリックス24と圧電体粒子26との量比は、変換フィルム10の面方向の大きさや厚さ、変換フィルム10の用途、変換フィルム10に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12中における圧電体粒子26の体積分率は、30~70%が好ましく、特に、50%以上とするのが好ましく、従って、50~70%とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス24と圧電体粒子26との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12中における圧電体粒子26の体積分率は、30~70%が好ましく、特に、50%以上とするのが好ましく、従って、50~70%とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス24と圧電体粒子26との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
また、変換フィルム10において、圧電体層12の厚さにも、特に限定はなく、変換フィルム10のサイズ、変換フィルム10の用途、変換フィルム10に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12の厚さを薄くすることで、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。一方で、圧電体層12の厚さが薄すぎると、剛性が連続して電圧を印加した際や、高電圧を印加した際に、局所的な短絡が発生するおそれがある。また、剛性が低下するおそれがある。
上記観点から、圧電体層12の厚さは、5μm~100μmが好ましく、8μm~50μmがより好ましく、特に、10μm~40μmがさらに好ましく、特に、15μm~25μmが好ましい。
なお、圧電体層12は、分極処理(ポーリング)されているのが好ましいのは、前述のとおりである。分極処理に関しては、後に詳述する。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12の厚さを薄くすることで、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。一方で、圧電体層12の厚さが薄すぎると、剛性が連続して電圧を印加した際や、高電圧を印加した際に、局所的な短絡が発生するおそれがある。また、剛性が低下するおそれがある。
上記観点から、圧電体層12の厚さは、5μm~100μmが好ましく、8μm~50μmがより好ましく、特に、10μm~40μmがさらに好ましく、特に、15μm~25μmが好ましい。
なお、圧電体層12は、分極処理(ポーリング)されているのが好ましいのは、前述のとおりである。分極処理に関しては、後に詳述する。
図2に示すように、変換フィルム10は、このような圧電体層12の一面に、下部薄膜電極14を形成し、その上に下部保護層18を形成し、圧電体層12の他方の面に、上部薄膜電極16を形成し、その上に上部保護層20を形成してなる構成を有する。ここで、上部薄膜電極16と下部薄膜電極14とが電極対を形成する。
なお、変換フィルム10は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極16、および、下部薄膜電極14からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層12が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
なお、変換フィルム10は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極16、および、下部薄膜電極14からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層12が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
電極引出し部としては、薄膜電極および保護層が、圧電体層の面方向外部に、凸状に突出する部位を設けても良いし、あるいは、保護層の一部を除去して孔部を形成して、この孔部に銀ペースト等の導電材料を挿入して導電材料と薄膜電極とを電気的に導通して、電極引出し部としてもよい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は1つには限定されず、2以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を3以上有するのが好ましい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は1つには限定されず、2以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を3以上有するのが好ましい。
変換フィルム10は、圧電体層12の両面を電極対、すなわち、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14で挟持し、この積層体を、上部保護層20および下部保護層18で挟持してなる構成を有する。
このように、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
このように、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
変換フィルム10において、上部保護層20および下部保護層18は、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14を被覆すると共に、圧電体層12に適度な剛性と機械的強度を付与する役目を担っている。すなわち、本発明の変換フィルム10において、粘弾性マトリックス24と圧電体粒子26とからなる圧電体層12は、ゆっくりとした曲げ変形に対しては、非常に優れた可撓性を示す一方で、用途によっては、剛性や機械的強度が不足する場合がある。変換フィルム10は、それを補うために上部保護層20および下部保護層18が設けられる。
なお、下部保護層18および上部保護層20は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層18および上部保護層20を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
なお、下部保護層18および上部保護層20は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層18および上部保護層20を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
上部保護層20および下部保護層18には、特に限定はなく、各種のシート状物が利用可能であり、一例として、各種の樹脂フィルムが好適に例示される。中でも、優れた機械的特性および耐熱性を有するなどの理由により、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイト(PPS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA、アラミド)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、トリアセチルセルロース(TAC)、および、環状オレフィン系樹脂が好適に利用される。
中でも、ガラス転移温度Tgが150℃以上で優れた耐熱性を示す等の観点から、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースが好適に用いられる。これらより、電圧印加時の発熱による外観損傷を防ぐことができたり、高温下での放置試験ならびに駆動試験に耐えることができる。
中でも、ガラス転移温度Tgが150℃以上で優れた耐熱性を示す等の観点から、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースが好適に用いられる。これらより、電圧印加時の発熱による外観損傷を防ぐことができたり、高温下での放置試験ならびに駆動試験に耐えることができる。
上部保護層20および下部保護層18の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層20および下部保護層18の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上部保護層20および下部保護層18の剛性が高過ぎると、圧電体層12の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層20および下部保護層18は、薄いほど有利である。
ここで、上部保護層20および下部保護層18の剛性が高過ぎると、圧電体層12の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層20および下部保護層18は、薄いほど有利である。
本発明者の検討によれば、上部保護層20および下部保護層18の厚さが、圧電体層12の厚さの2倍以下であれば、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
例えば、圧電体層12の厚さが20μmで上部保護層20および下部保護層18がPETからなる場合、上部保護層20および下部保護層18の厚さは、40μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、中でも15μm以下とするのが好ましい。
例えば、圧電体層12の厚さが20μmで上部保護層20および下部保護層18がPETからなる場合、上部保護層20および下部保護層18の厚さは、40μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、中でも15μm以下とするのが好ましい。
変換フィルム10において、圧電体層12と上部保護層20との間には上部薄膜電極(以下、上部電極とも言う)16が、圧電体層12と下部保護層18との間には下部薄膜電極(以下、下部電極とも言う)14が、それぞれ形成される。
上部電極16および下部電極14は、変換フィルム10(圧電体層12)に電界を印加するために設けられる。
なお、下部電極14および上部電極16は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極14および上部電極16を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。
上部電極16および下部電極14は、変換フィルム10(圧電体層12)に電界を印加するために設けられる。
なお、下部電極14および上部電極16は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極14および上部電極16を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。
本発明において、上部電極16および下部電極14の形成材料には、特に、限定はなく、各種の導電体が利用可能である。具体的には、炭素、パラジウム、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル、白金、金、銀、銅、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、酸化インジウムスズ等が例示される。中でも、銅、アルミニウム、金、銀、白金、および、酸化インジウムスズのいずれかが、好適に例示される。
また、上部電極16および下部電極14の形成方法にも、特に限定はなく、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法(真空成膜法)やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
中でも特に、変換フィルム10の可撓性が確保できる等の理由で、真空蒸着によって成膜された銅やアルミニウムの薄膜は、上部電極16および下部電極14として、好適に利用される。その中でも特に、真空蒸着による銅の薄膜は、好適に利用される。
上部電極16および下部電極14の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極16および下部電極14の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
上部電極16および下部電極14の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極16および下部電極14の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、前述の上部保護層20および下部保護層18と同様に、上部電極16および下部電極14の剛性が高過ぎると、圧電体層12の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、上部電極16および下部電極14は、電気抵抗が高くなり過ぎない範囲であれば、薄いほど有利である。
ここで、本発明者の検討によれば、上部電極16および下部電極14の厚さとヤング率との積が、上部保護層20および下部保護層18の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
例えば、上部保護層20および下部保護層18がPET(ヤング率:約6.2GPa)で、上部電極16および下部電極14が銅(ヤング率:約130GPa)からなる組み合わせの場合、上部保護層20および下部保護層18の厚さが25μmだとすると、上部電極16および下部電極14の厚さは、1.2μm以下が好ましく、0.3μm以下がより好ましく、中でも0.1μm以下とするのが好ましい。
例えば、上部保護層20および下部保護層18がPET(ヤング率:約6.2GPa)で、上部電極16および下部電極14が銅(ヤング率:約130GPa)からなる組み合わせの場合、上部保護層20および下部保護層18の厚さが25μmだとすると、上部電極16および下部電極14の厚さは、1.2μm以下が好ましく、0.3μm以下がより好ましく、中でも0.1μm以下とするのが好ましい。
また、薄膜電極は、必ずしも、圧電体層12(下部保護層18および/または上部保護層20)の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、薄膜電極の少なくとも一方が、例えば圧電体層12よりも小さく、変換フィルム10の周辺部において、圧電体層12と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
すなわち、薄膜電極の少なくとも一方が、例えば圧電体層12よりも小さく、変換フィルム10の周辺部において、圧電体層12と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
あるいは、薄膜電極が全面に形成された保護層が、圧電体層12の全面に対応して形成される必要はない。この場合、圧電体層12と直接に接触する第2の保護層を別途、保護層の表面側に設けるような構成としてもよい。
また、薄膜電極と圧電体層12との間に密着力向上、可撓性向上などの目的でさらに塗布層を設ける構成としてもよい。この場合、塗布層は薄膜電極の上でも圧電体層12の上のどちらに塗布しても構わない。
この場合は、高分子成分として、ポリ(メタ)アクリル、ポリウレタン、ポリエステルポリオレフィン、PVA、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。なかでも音響性能を向上させるために、誘電性高分子が好ましく用いられる。具体的には前述の高分子などが好ましく使用することができる。また、高分子成分以外にも高誘電体粒子や帯電防止剤、界面活性剤、増粘剤、架橋剤など添加しても構わない。
この場合は、高分子成分として、ポリ(メタ)アクリル、ポリウレタン、ポリエステルポリオレフィン、PVA、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。なかでも音響性能を向上させるために、誘電性高分子が好ましく用いられる。具体的には前述の高分子などが好ましく使用することができる。また、高分子成分以外にも高誘電体粒子や帯電防止剤、界面活性剤、増粘剤、架橋剤など添加しても構わない。
また、図示例では、変換フィルム10の層構成は、圧電体層12と、圧電体層12の一方の面に積層される下部薄膜電極14と、下部薄膜電極14上に積層される下部保護層18と、圧電体層12の他方の面に積層される上部薄膜電極16と、上部薄膜電極16上に積層される上部保護層20とを有する構成としたがこれに限定はされず、これらの層に加えて、例えば、圧電体層12が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層や、薄膜電極を被覆する着色層等を有していてもよい。
例えば、着色層を有する場合の層構成は、圧電体層12と、圧電体層12の一方の面に積層される下部薄膜電極14と、下部薄膜電極14上に積層される下部着色層と、下部着色層上に積層される下部保護層18と、圧電体層12の他方の面に積層される上部薄膜電極16と、上部薄膜電極16上に積層される上部着色層と、上部着色層上に積層される上部保護層20とを有する構成とすればよい。
着色層を有することで、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14の錆びが、外部から視認できないようにすることができる。
着色層を有することで、上部薄膜電極16および下部薄膜電極14の錆びが、外部から視認できないようにすることができる。
薄膜電極の錆びが外部から視認できないようにする観点から、着色層の透過濃度は、0.3以上であるのが好ましく、0.5以上であるのがより好ましい。
なお、透過濃度とは、入射光に対する透過光の比率として計測される光学濃度であり、透過濃度0.3のときの透過率は約50%であり、透過濃度0.5のときの透過率は約30%である。
なお、透過濃度とは、入射光に対する透過光の比率として計測される光学濃度であり、透過濃度0.3のときの透過率は約50%であり、透過濃度0.5のときの透過率は約30%である。
また、着色層の厚さは、1μm以下が好ましく、100nm以下がより好ましく、中でも40nm以下とするのが特に好ましい。
また、着色層は、電気抵抗率が低いのが好ましく、1×10-7Ωm以下であるのが好ましい。
また、着色層は、電気抵抗率が低いのが好ましく、1×10-7Ωm以下であるのが好ましい。
着色層の形成材料は、上記の透過濃度を満たし、また、錆び等により変色しないものであれば特に限定はない。
具体的には、着色層の形成材料としては、インジウム、ニッケル、チタン、アルミニウム、金、白金、クロム等の金属、カーボンブラック(CB)、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の無機顔料、キナクリドン系、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系の有機顔料、内部に空孔を有した光散乱性を有した部材等が例示される。
上述の透過濃度、厚さ、および、電気抵抗率の観点から、着色層の形成材料として金属を用いることが好ましく、中でも、ニッケルがより好ましい。
具体的には、着色層の形成材料としては、インジウム、ニッケル、チタン、アルミニウム、金、白金、クロム等の金属、カーボンブラック(CB)、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の無機顔料、キナクリドン系、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系の有機顔料、内部に空孔を有した光散乱性を有した部材等が例示される。
上述の透過濃度、厚さ、および、電気抵抗率の観点から、着色層の形成材料として金属を用いることが好ましく、中でも、ニッケルがより好ましい。
また、着色層の形成方法には、特に限定はなく、上記材料に応じて、各種の公知の方法で形成すればよい。
例えば、着色層の形成材料として、金属を用いる場合には、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法(真空成膜法)やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等が利用可能である。より薄く形成可能な点から真空蒸着により形成するのがより好ましい。
また、着色層の形成材料として、顔料を用いる場合には、塗布法、印刷等が利用可能である。
また、あらかじめ形成された着色層を転写する方法も利用可能である。
例えば、着色層の形成材料として、金属を用いる場合には、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法(真空成膜法)やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等が利用可能である。より薄く形成可能な点から真空蒸着により形成するのがより好ましい。
また、着色層の形成材料として、顔料を用いる場合には、塗布法、印刷等が利用可能である。
また、あらかじめ形成された着色層を転写する方法も利用可能である。
また、上部電極16側および下部電極14側のそれぞれに、着色層を有する構成には限定されず、少なくとも一方の側に、着色層を有する構成であってもよい。
前述のように、変換フィルム10は、常温で粘弾性を示す高分子材料を含有する粘弾性マトリックス24に圧電体粒子26を分散してなる圧電体層12を、上部電極16および下部電極14で挟持し、さらに、上部保護層20および下部保護層18を挟持してなる構成を有する。
このような変換フィルム10は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの損失正接(Tanδ)が0.1以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム10が外部から数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。
このような変換フィルム10は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの損失正接(Tanδ)が0.1以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム10が外部から数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。
変換フィルム10は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)が、0℃において10GPa~30GPa、50℃において1GPa~10GPaであるのが好ましい。
これにより、常温で変換フィルム10が貯蔵弾性率(E’)に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、20Hz~20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。
これにより、常温で変換フィルム10が貯蔵弾性率(E’)に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、20Hz~20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。
また、変換フィルム10は、厚さと動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)との積が、0℃において1.0×106~2.0×106(1.0E+06~2.0E+06)N/m、50℃において1.0×105~1.0×106(1.0E+05~1.0E+06)N/mであるのが好ましい。
これにより、変換フィルム10が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。
これにより、変換フィルム10が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。
さらに、変換フィルム10は、動的粘弾性測定から得られたマスターカーブにおいて、25℃、周波数1kHzにおける損失正接(Tanδ)が、0.05以上であるのが好ましい。
これにより、変換フィルム10を用いたスピーカの周波数特性が平滑になり、スピーカの曲率の変化に伴い最低共振周波数f0が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
これにより、変換フィルム10を用いたスピーカの周波数特性が平滑になり、スピーカの曲率の変化に伴い最低共振周波数f0が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
ケース42は、押圧部材48と共に、変換フィルム10a、10bおよび粘弾性支持体46を保持する保持部材である。ケース42は、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図示例においては、ケース42は薄型の六面体形状で、最大面の一方が開放面である。また、開放部は正四角形状である。ケース42は内部に粘弾性支持体46を収容する。
なお、電気音響変換器において、ケース42の形状(すなわち電気音響変換器の形状)は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
なお、電気音響変換器において、ケース42の形状(すなわち電気音響変換器の形状)は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
粘弾性支持体46は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム10を湾曲した状態で保持すると共に、変換フィルム10のどの場所でも一定の機械的バイアスを与えることによって、変換フィルム10の伸縮運動を無駄なく前後運動(変換フィルムの面に垂直な方向の運動)に変換させるためのものである。
図示例において、粘弾性支持体46は、ケース42の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体46の高さは、ケース42の深さよりも大きい。
図示例において、粘弾性支持体46は、ケース42の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体46の高さは、ケース42の深さよりも大きい。
粘弾性支持体46の材料としては、適度な粘性と弾性を有し、かつ、圧電フィルムの振動を妨げず、好適に変形するものであれば、特に限定はない。一例として、羊毛のフェルト、レーヨンやPETを含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、グラスウール、或いはポリウレタンなどの発泡材料(発泡プラスチック)、ポリエステルウール、紙を複数枚重ねたもの、磁性流体、塗料等が例示される。
粘弾性支持体46の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、50~500kg/m3が好ましく、100~300kg/m3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、10~100kg/m3が好ましい。
粘弾性支持体46の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、50~500kg/m3が好ましく、100~300kg/m3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、10~100kg/m3が好ましい。
押圧部材48は、変換フィルム10を粘弾性支持体46に押圧した状態で支持するためのものであり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、中央に開口部48aを有する正四角形状の板状部材である。押圧部材48は、ケース42の開放面と同様の形状を有し、また、開口部48aの形状は、ケース42の開放部と同様の正四角形状である。
電気音響変換器40においては、ケース42の中に粘弾性支持体46を収容して、変換フィルム10aによってケース42および粘弾性支持体46を覆い、さらに、変換フィルム10aの上に変換フィルム10bを積層して配置し、変換フィルム10bおよび変換フィルム10aの辺縁部を押圧部材48によってケース42の開放面に接した状態で、押圧部材48をケース42に固定して、構成される。
なお、ケース42への押圧部材48の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
なお、ケース42への押圧部材48の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
この電気音響変換器40においては、粘弾性支持体46は、高さ(厚さ)がケース42の内面の高さよりも厚い。すなわち、変換フィルム10a、10bおよび押圧部材48が固定される前の状態では、粘弾性支持体46は、ケース42の上面よりも突出した状態となっている。
そのため、電気音響変換器40では、粘弾性支持体46の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体46が変換フィルム10aによって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。すなわち、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bそれぞれの主面の少なくとも一部が湾曲した状態で保持される。これにより、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bの少なくとも一部に湾曲部が形成される。電気音響変換器40において、この湾曲部が振動部となる。
この際、変換フィルム10の面方向において、粘弾性支持体46の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム10の全面が粘弾性支持体46により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。
そのため、電気音響変換器40では、粘弾性支持体46の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体46が変換フィルム10aによって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。すなわち、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bそれぞれの主面の少なくとも一部が湾曲した状態で保持される。これにより、変換フィルム10aおよび変換フィルム10bの少なくとも一部に湾曲部が形成される。電気音響変換器40において、この湾曲部が振動部となる。
この際、変換フィルム10の面方向において、粘弾性支持体46の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム10の全面が粘弾性支持体46により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。
また、電気音響変換器40において、粘弾性支持体46は押圧部材48に近づくほど厚さ方向に圧縮された状態になるが、静的粘弾性効果(応力緩和)によって、変換フィルム10aおよび10bのどの場所でも機械的バイアスを一定に保つことができる。これにより、変換フィルム10aおよび10bの伸縮運動が無駄なく前後運動へと変換されるため、薄型、かつ、十分な音量が得られ、音響特性に優れる平面状の電気音響変換器40を得ることができる。
このような構成の電気音響変換器40において、変換フィルム10aおよび10bそれぞれの、押圧部材48の開口部に対応する領域が実際に振動する領域となる。すなわち、押圧部材48は、振動領域を規定する部位である。したがって、図1Bに示す電気音響変換器40は、変換フィルム10aおよび10bがそれぞれ1つの振動部を有する。
圧電性を有する変換フィルムを用いる電気音響変換器は、一般的に振動板が円形状を有するコーンスピーカに比べて、ユニット全体の大きさに対する振動板の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
圧電性を有する変換フィルムを用いる電気音響変換器は、一般的に振動板が円形状を有するコーンスピーカに比べて、ユニット全体の大きさに対する振動板の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
また、電気音響変換器40の変換フィルム10側の面と、湾曲部とは相似であるのが好ましい。すなわち、押圧部材48の外形と開口部48aの形状は相似であるのが好ましい。
なお、電気音響変換器40において、変換フィルム10aによる粘弾性支持体46の押圧力には、特に限定はないが面圧が低い位置における面圧で0.005MPa~1.0MPa、特に0.02MPa~0.2MPa程度とするのが好ましい。
加えて、粘弾性支持体46の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、1mm~100mm、特に10mm~50mmであるのが好ましい。
加えて、粘弾性支持体46の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、1mm~100mm、特に10mm~50mmであるのが好ましい。
また、図示例においては、粘弾性を有する粘弾性支持体46を利用する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも弾性を有する弾性支持体を利用する構成であればよい。
例えば、粘弾性支持体46に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。
例えば、粘弾性支持体46に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。
このように、電気音響変換器40は、ケース42内に粘弾性支持体46を収容し、変換フィルム10aをケース42および粘弾性支持体46を覆うように配置し、さらに、変換フィルム10aの上に変換フィルム10bを積層して配置し、押圧部材48で、変換フィルム10b(変換フィルム10a)の辺縁部をケース42に押圧して固定した構成を有する。
また、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部とは、接するのみで、接着はされておらず、互いに独立して振動可能である。2枚の変換フィルム10aおよび10bのうち、一方の変換フィルム10aはマイクロフォンとして用いられ、他方の変換フィルム10bはスピーカとして用いられる。
また、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部とは、接するのみで、接着はされておらず、互いに独立して振動可能である。2枚の変換フィルム10aおよび10bのうち、一方の変換フィルム10aはマイクロフォンとして用いられ、他方の変換フィルム10bはスピーカとして用いられる。
また、本発明の電気音響変換器40においては、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体を薄膜電極で挟持した変換フィルム10を振動板として用いる。
前述のとおり、従来、スピーカおよびマイクロフォンの機能を有する装置として、1枚の振動板(金属板)の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とし、一方の圧電素子をマイクロフォンとして用い、他方の圧電素子をスピーカとして用いる構成があった。
しかしながら、1枚の振動板の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とした場合には、共通部材である振動板を介しての振動結合(クロストーク)が発生する。音響遮断あるいは回路上の工夫等を行って、クロストークの発生を抑制することが考えられるが、十分に抑制することができず、ハウリングが発生しやすいという問題があった。
しかしながら、1枚の振動板の両面に圧電素子を貼り合わせる構成とした場合には、共通部材である振動板を介しての振動結合(クロストーク)が発生する。音響遮断あるいは回路上の工夫等を行って、クロストークの発生を抑制することが考えられるが、十分に抑制することができず、ハウリングが発生しやすいという問題があった。
これに対して、本発明の電気音響変換器は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体を薄膜電極で挟持した変換フィルム10を振動板として用いる。この変換フィルム10は、周波数0Hz近辺では内部損失(損失正接Tanδ)が大きく、また、貯蔵弾性率E’が小さいため音速が小さくなる。そのため、2枚の変換フィルム10を間隔3cm以下で積層してなる構成としても、一方の変換フィルムから他方の変換フィルムに伝わる振動を打ち消すことができ、一方の変換フィルムの振動が他方の変換フィルムに伝播することを防止できる。したがって、クロストークの発生を抑制でき、簡易な構成でハウリングの発生を抑制できる。
また、本発明の電気音響変換器は、変換フィルムの少なくとも1枚を周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして利用し、他の変換フィルムの少なくとも1枚を、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして利用することで、ノイズキャンセリング装置として用いることができる。
ここで、本発明の電気音響変換器は、マイクロフォンとして機能する変換フィルムとスピーカとして機能する変換フィルムとを、クロストーク等の問題を生じずに近接配置することができるので、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいてノイズキャンセル信号を生成する際に、マイクロフォンとスピーカとの相対位置を考慮する必要がないため、演算処理の高速化、装置の小型化が可能になる。
ここで、本発明の電気音響変換器は、マイクロフォンとして機能する変換フィルムとスピーカとして機能する変換フィルムとを、クロストーク等の問題を生じずに近接配置することができるので、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいてノイズキャンセル信号を生成する際に、マイクロフォンとスピーカとの相対位置を考慮する必要がないため、演算処理の高速化、装置の小型化が可能になる。
ここで、図1Bに示す電気音響変換器40は、変換フィルム10aと変換フィルム10bとが接するように積層されているが、これに限定はされず、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間に間隙を設けてもよい。
変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間に間隙を設けた電気音響変換器の一例を、図3Aおよび図3Bそれぞれに示す。
なお、図3Aに示す電気音響変換器50は、変換フィルム10bの形状を変更した以外は、図1Bに示す電気音響変換器40と同様の構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
同様に、図3Bに示す電気音響変換器52は、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間にスペーサ54を有する以外は、図1Bに示す電気音響変換器40と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間に間隙を設けた電気音響変換器の一例を、図3Aおよび図3Bそれぞれに示す。
なお、図3Aに示す電気音響変換器50は、変換フィルム10bの形状を変更した以外は、図1Bに示す電気音響変換器40と同様の構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
同様に、図3Bに示す電気音響変換器52は、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間にスペーサ54を有する以外は、図1Bに示す電気音響変換器40と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
図3Aに示す電気音響変換器50は、表面側に配置される変換フィルム10bの、押圧部材48の開口部48aに対応する領域が、一方の主面側に突出するように凸状に成型されたものである。
図に示すように、変換フィルム10bの凸部の湾曲量は、粘弾性支持体46側に配置される変換フィルム10aの湾曲量よりも大きい。したがって、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部(凸部)との間には間隙が形成される。ここで、本発明においては、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間隙は、最も大きい箇所での間隙が3cm以下である。
図に示すように、変換フィルム10bの凸部の湾曲量は、粘弾性支持体46側に配置される変換フィルム10aの湾曲量よりも大きい。したがって、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部(凸部)との間には間隙が形成される。ここで、本発明においては、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間隙は、最も大きい箇所での間隙が3cm以下である。
なお、変換フィルム10自体に凸部を成型して湾曲させる場合には、凸部の形成方法としては特に限定はなく、種々の公知の樹脂フィルムの加工方法が利用可能である。例えば、真空加圧成型法、エンボス加工等の形成方法により、凸部を形成することができる。
図3Bに示す電気音響変換器52は、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間にスペーサ54を有し、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間に間隙を設けたものである。
スペーサ54は、押圧部材48と同様の形状で、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。
ケース42および粘弾性支持体46を覆って配置された変換フィルム10aの辺縁部を押圧するようにスペーサ54を配置し、このスペーサ54の上に変換フィルム10bを配置し、変換フィルム10bの辺縁部を押圧するように押圧部材48を配置し、スペーサ54および押圧部材48をケース42に固定して構成される。
スペーサ54は、押圧部材48と同様の形状で、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。
ケース42および粘弾性支持体46を覆って配置された変換フィルム10aの辺縁部を押圧するようにスペーサ54を配置し、このスペーサ54の上に変換フィルム10bを配置し、変換フィルム10bの辺縁部を押圧するように押圧部材48を配置し、スペーサ54および押圧部材48をケース42に固定して構成される。
変換フィルム10bは、図3Aに示す電気音響変換器50の変換フィルム10bと同様に、押圧部材48の開口部48aに対応する領域が、一方の主面側に突出するように凸状に成型されたものである。
これにより、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部(凸部)との間に間隙が形成される。
これにより、変換フィルム10aの湾曲部と変換フィルム10bの湾曲部(凸部)との間に間隙が形成される。
また、図1Bに示す電気音響変換器40は、押圧部材48によって、変換フィルム10aおよび10bの周縁部全域をケース42に押し付けているが、本発明は、これに限定されない。
すなわち、変換フィルム10を利用する電気音響変換器は、押圧部材48を有さずに、例えばケース42の4箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム10をケース42の上面に押圧/固定してなる構成も利用可能である。
また、例えば、変換フィルム10の周縁部全域を押圧部材48で押圧する構成の場合には、変換フィルム10は、その主面に垂直な一方向の断面、および、この一方向と直交する他方向の断面において、少なくとも一部を湾曲して保持されるが、これに限定はされず、少なくとも変換フィルム10の主面に垂直な一方向の断面において、湾曲して保持される構成であればよい。
すなわち、変換フィルム10を利用する電気音響変換器は、押圧部材48を有さずに、例えばケース42の4箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム10をケース42の上面に押圧/固定してなる構成も利用可能である。
また、例えば、変換フィルム10の周縁部全域を押圧部材48で押圧する構成の場合には、変換フィルム10は、その主面に垂直な一方向の断面、および、この一方向と直交する他方向の断面において、少なくとも一部を湾曲して保持されるが、これに限定はされず、少なくとも変換フィルム10の主面に垂直な一方向の断面において、湾曲して保持される構成であればよい。
また、ケース42と変換フィルム10との間には、Oリング等を介在させてもよい。このような構成を有することにより、ダンパ効果を持たせることができ、変換フィルム10の振動がケース42に伝達されることを防止して、より優れた音響特性を得ることができる。
変換フィルム10を利用する電気音響変換器は、粘弾性支持体46収容するケース42を有さない構成としてもよい。
例えば、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体を載置し、粘弾性支持体を覆って変換フィルム10aおよび10bを載せ、先と同様の押圧部材を周辺部に載置する。次いで、ビス等によって押圧部材を支持板に固定することにより、押圧部材と一緒に粘弾性支持体を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板の大きさとしては粘弾性支持体よりも大きくても良く、更に支持板の材質としては、ポリスチレンや発泡PET、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることで、電気音響変換器の振動を更に増幅する効果も期待できる。
例えば、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体を載置し、粘弾性支持体を覆って変換フィルム10aおよび10bを載せ、先と同様の押圧部材を周辺部に載置する。次いで、ビス等によって押圧部材を支持板に固定することにより、押圧部材と一緒に粘弾性支持体を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板の大きさとしては粘弾性支持体よりも大きくても良く、更に支持板の材質としては、ポリスチレンや発泡PET、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることで、電気音響変換器の振動を更に増幅する効果も期待できる。
また、変換フィルム10を利用する電気音響変換器は、粘弾性支持体46およびケース42を有さなくても良い。
例えば、図4Aに示すように、スペーサ54を介して、凸部が成型された2枚の変換フィルム10aおよび10bを積層し、それぞれを押圧部材48でスペーサ54に固定する構成としてもよい。
例えば、図4Aに示すように、スペーサ54を介して、凸部が成型された2枚の変換フィルム10aおよび10bを積層し、それぞれを押圧部材48でスペーサ54に固定する構成としてもよい。
また、変換フィルム10を湾曲させる構成としては、粘弾性支持体による押圧、および、変換フィルム10に凸部を成型する構成に限定はされず、例えば、樹脂フィルムに貼り付けて湾曲させる構成としてもよい。
あるいは、変換フィルム10を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。すなわち、図4Aに示すような電気音響変換器60において、スペーサ54および押圧部材48が所定の曲率で湾曲したものを用いて変換フィルム10を湾曲させる構成としてもよい。
あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で、あるいは、ケース内を負圧にして凹状にへこませた状態で、保持する構成としてもよい。
あるいは、変換フィルム10を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。すなわち、図4Aに示すような電気音響変換器60において、スペーサ54および押圧部材48が所定の曲率で湾曲したものを用いて変換フィルム10を湾曲させる構成としてもよい。
あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で、あるいは、ケース内を負圧にして凹状にへこませた状態で、保持する構成としてもよい。
また、図1B、図3A~図4Aに示す例では、電気音響変換器は、変換フィルム10を2枚有する構成としたが、これに限定はされず、変換フィルム10を3枚以上有する構成としてもよい。
例えば、図4Bに示す電気音響変換器70のように、凸部が成型された変換フィルム10を3枚用い、変換フィルム10aと変換フィルム10bとをスペーサ54を介して積層し、さらに、変換フィルム10bの変換フィルム10aとは反対側の面にスペーサ54bを介して変換フィルム10cを積層して、変換フィルム10a側と変換フィルム10c側から2つの押圧部材48で挟持、固定して3層構成としてもよい。
その際、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間隙の距離と、変換フィルム10bと変換フィルム10cとの間隙の距離とは、同じであっても互いに異なってもよい。また、少なくとも1組の隣接する変換フィルム同士の間隙の距離が3cm以下であれば、隣接する変換フィルム同士の間隙の距離が3cm超となるものがあってもよい。
例えば、図4Bに示す電気音響変換器70のように、凸部が成型された変換フィルム10を3枚用い、変換フィルム10aと変換フィルム10bとをスペーサ54を介して積層し、さらに、変換フィルム10bの変換フィルム10aとは反対側の面にスペーサ54bを介して変換フィルム10cを積層して、変換フィルム10a側と変換フィルム10c側から2つの押圧部材48で挟持、固定して3層構成としてもよい。
その際、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間隙の距離と、変換フィルム10bと変換フィルム10cとの間隙の距離とは、同じであっても互いに異なってもよい。また、少なくとも1組の隣接する変換フィルム同士の間隙の距離が3cm以下であれば、隣接する変換フィルム同士の間隙の距離が3cm超となるものがあってもよい。
一例として、図4Bに示す電気音響変換器70が、変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間の距離が3cm以下に、変換フィルム10bと変換フィルム10cとの間の距離が3cm超に構成されている場合、電気音響変換器70は、変換フィルム10cを参照マイクロフォンとして用い、変換フィルム10bをスピーカとして用い、変換フィルム10aを誤差マイクロフォンとして用いるフィードフォワード方式のノイズキャンセリング装置として利用することができる。
次に、図5A~図5Eを参照して、変換フィルム10の製造方法の一例を説明する。
まず、図5Aに示すように、下部保護層18の上に下部電極14が形成されたシート状物11aを準備する。このシート状物11aは、下部保護層18の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極14として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
下部保護層18が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ(仮支持体)付きの下部保護層18を用いても良い。尚、セパレータとしては、厚さ25μm~100μmのPET等を用いることができる。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第2の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
あるいは、下部保護層18の上に銅薄膜等が形成された、市販品をシート状物11aとして利用してもよい。
下部保護層18が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ(仮支持体)付きの下部保護層18を用いても良い。尚、セパレータとしては、厚さ25μm~100μmのPET等を用いることができる。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第2の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
あるいは、下部保護層18の上に銅薄膜等が形成された、市販品をシート状物11aとして利用してもよい。
一方で、有機溶媒に、シアノエチル化PVA等のシアノエチル基を有する高分子材料(以下、粘弾性材料とも言う)を溶解し、さらに、PZT粒子等の圧電体粒子26を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。有機溶媒には、特に限定はなく、ジメチルホルムアミド(DMF)、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶媒が利用可能である。
前述のシート状物11aを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング(塗布)して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図5Bに示すように、下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製する。
前述のシート状物11aを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング(塗布)して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図5Bに示すように、下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製する。
この塗料のキャスティング方法には、特に、限定はなく、スライドコータやドクターナイフ等の公知の方法(塗布装置)が、全て、利用可能である。
あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化PVAのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに添加高分子材料および圧電体粒子26を添加/分散してなる溶融物を作製し、押し出し成型等によって、図5Aに示すシート状物11aの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図5Bに示すような、下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製してもよい。
あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化PVAのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに添加高分子材料および圧電体粒子26を添加/分散してなる溶融物を作製し、押し出し成型等によって、図5Aに示すシート状物11aの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図5Bに示すような、下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製してもよい。
なお、前述のように、変換フィルム10において、粘弾性マトリックス24には、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料以外にも、PVDF等の高分子圧電材料を添加しても良い。
粘弾性マトリックス24に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、上記加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製したら、好ましくは、圧電体層12の分極処理(ポーリング)を行う。
粘弾性マトリックス24に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、上記加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
下部保護層18の上に下部電極14を有し、下部電極14の上に圧電体層12を形成してなる積層体11bを作製したら、好ましくは、圧電体層12の分極処理(ポーリング)を行う。
圧電体層12の分極処理の方法には、特に限定はなく、公知の方法が利用可能である。好ましい分極処理の方法として、図5Cおよび図5Dに示す方法が例示される。
この方法では、図5Cおよび図5Dに示すように、積層体11bの圧電体層12の上面12aの上に、間隔gを例えば1mm開けて、この上面12aに沿って移動可能な棒状あるいはワイヤー状のコロナ電極30を設ける。そして、このコロナ電極30と下部電極14とを直流電源32に接続する。
さらに、積層体11bを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。
さらに、積層体11bを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。
その上で、圧電体層12を、加熱手段によって、例えば、温度100℃に加熱保持した状態で、直流電源32から下部電極14とコロナ電極30との間に、数kV、例えば、6kVの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせる。さらに、間隔gを維持した状態で、圧電体層12の上面12aに沿って、コロナ電極30を移動(走査)して、圧電体層12の分極処理を行う。
このようなコロナ放電を利用する分極処理(以下、便宜的に、コロナポーリング処理とも言う)において、コロナ電極30の移動は、公知の棒状物の移動手段を用いればよい。
また、コロナポーリング処理では、コロナ電極30を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極30を固定し、積層体11bを移動させる移動機構を設け、この積層体11bを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体11bの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
さらに、コロナ電極30の数は、1本に限定はされず、複数本のコロナ電極30を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極16を形成する必要が有る。
なお、この分極処理の前に、圧電体層12の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着がスムーズに行える。
また、コロナポーリング処理では、コロナ電極30を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極30を固定し、積層体11bを移動させる移動機構を設け、この積層体11bを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体11bの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
さらに、コロナ電極30の数は、1本に限定はされず、複数本のコロナ電極30を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極16を形成する必要が有る。
なお、この分極処理の前に、圧電体層12の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着がスムーズに行える。
このようにして積層体11bの圧電体層12の分極処理を行う一方で、上部保護層20の上に上部電極16が形成されたシート状物11cを、準備する。このシート状物11cは、上部保護層20の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって上部電極16として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
次いで、図2(E)に示すように、上部電極16を圧電体層12に向けて、シート状物11cを、圧電体層12の分極処理を終了した積層体11bに積層する。
さらに、この積層体11bとシート状物11cとの積層体を、上部保護層20と下部保護層18とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、変換フィルム10を作製する。
次いで、図2(E)に示すように、上部電極16を圧電体層12に向けて、シート状物11cを、圧電体層12の分極処理を終了した積層体11bに積層する。
さらに、この積層体11bとシート状物11cとの積層体を、上部保護層20と下部保護層18とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、変換フィルム10を作製する。
このような変換フィルム10の製造は、カットシート状の上記シート状物を用いて製造を行ってもよく、ロール・トゥ・ロール(Roll to Roll 以下、RtoRともいう)で行ってもよい。
周知のように、RtoRとは、長尺な原材料を巻回してなるロールから、原材料を引き出して、長手方向に搬送しつつ、成膜や表面処理等の各種の処理を行い、処理済の原材料を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。
周知のように、RtoRとは、長尺な原材料を巻回してなるロールから、原材料を引き出して、長手方向に搬送しつつ、成膜や表面処理等の各種の処理を行い、処理済の原材料を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。
本発明の電気音響変換器は、ノイズキャンセリング装置として好適に用いることができる。また、インターホン、電話機等の通信機器において、拡声同時通話機能を実現する為に必要な電気音響変換器としても用いることができる。
また、本発明の電気音響変換器を枕やヘッドレストに組込み、変換フィルム10bをマイクロフォンとし、変換フィルム10aをスピーカとして、変換フィルム10bからなるマイクロフォンで検出した騒音信号に基づいて、変換フィルム10aからなるスピーカで騒音信号の逆位相の音を再生して騒音を打ち消すように、電子回路、増幅器等を接続することで、枕型のアクティブノイズコントロールシステムも実現可能である。この場合、耳とスピーカとの間に別途マイクロホンを配置する必要がないため、設計の自由度が向上し、耳とスピーカ間の経路を短縮することで、機器の小型化のみならず消音効果の向上も可能になる。
ここで、本発明の電気音響変換器は、上述のようなノイズキャンセリング装置としての利用に限定はされず、いわゆる「触覚フィードバック」を行うための装置としても利用することができる。
「触覚フィードバック」とは、「ハプティクス」とも呼ばれ、力、振動、動き等により、操作者に触感を与える技術である。例えば、タッチパネルのタッチ操作に応じて振動することで、タッチする操作者の指に操作感を抱かせる触覚をフィードバックする。
「触覚フィードバック」とは、「ハプティクス」とも呼ばれ、力、振動、動き等により、操作者に触感を与える技術である。例えば、タッチパネルのタッチ操作に応じて振動することで、タッチする操作者の指に操作感を抱かせる触覚をフィードバックする。
前述のとおり、本発明の電気音響変換器は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体を薄膜電極で挟持した変換フィルムを振動板として用いるため、それぞれマイクロフォンおよびスピーカとして用いる2枚の変換フィルムを近接して積層した構成であっても、マイクロフォンとスピーカとの間でのハウリングの発生を抑制できる。
このような本発明の電気音響変換器において、変換フィルムに外部から押圧力を加えるとハウリングが発生しやすくなる。そこで、外部からの押圧力によりハウリングが発生しやすくなることを利用して、電気音響変換器の変換フィルムを操作者が押している間、ハウリングによる振動を操作者に伝える触覚フィードバック装置として用いることができる。
このような本発明の電気音響変換器において、変換フィルムに外部から押圧力を加えるとハウリングが発生しやすくなる。そこで、外部からの押圧力によりハウリングが発生しやすくなることを利用して、電気音響変換器の変換フィルムを操作者が押している間、ハウリングによる振動を操作者に伝える触覚フィードバック装置として用いることができる。
以下、本発明の電気音響変換器を触覚フィードバック装置として用いる場合を図6および図7を用いて具体的に説明する。
図6は、触覚フィードバック装置として用いる場合の電気音響変換器の一例を模式的に示す斜視図であり、図7は、図6の電気音響変換器の信号の流れを説明するための概念図である。
なお、図6においては、説明のため、変換フィルム以外の部材(ケースおよび粘弾性支持体等)の図示は省略している。
図6は、触覚フィードバック装置として用いる場合の電気音響変換器の一例を模式的に示す斜視図であり、図7は、図6の電気音響変換器の信号の流れを説明するための概念図である。
なお、図6においては、説明のため、変換フィルム以外の部材(ケースおよび粘弾性支持体等)の図示は省略している。
図6に示す電気音響変換器80は、マイクロフォンとして機能する変換フィルム10d(以下、「マイクロフォン10d」ともいう)とスピーカとして機能する変換フィルム10e(以下、「スピーカ10e」ともいう)とを有する。
また、電気音響変換器80は、マイクロフォン10dに接続されるマイクロフォン用のアンプである第1の増幅器82と、スピーカ10eに接続されるスピーカ用のアンプである第2の増幅器84とを有する。
また、電気音響変換器80は、マイクロフォン10dに接続されるマイクロフォン用のアンプである第1の増幅器82と、スピーカ10eに接続されるスピーカ用のアンプである第2の増幅器84とを有する。
図7に示すように、マイクロフォン10d、第1の増幅器82、第2の増幅器84およびスピーカ10eは、この順で直列に接続されている。
具体的には、マイクロフォン10dは、マイクロフォン用のアンプである第1の増幅器82に接続されており、検出した音を電気信号I1に変換して第1の増幅器82に出力する。第1の増幅器82は、マイクロフォン10dから供給された電気信号I1を増幅し、増幅した電気信号I2をスピーカ用のアンプである第2の増幅器84に出力する。第2の増幅器84は、第1の増幅器82から供給された電気信号I2を増幅し、増幅した電気信号I3をスピーカ10eに供給する。スピーカ10eは供給された電気信号I3に基づいて振動する。
具体的には、マイクロフォン10dは、マイクロフォン用のアンプである第1の増幅器82に接続されており、検出した音を電気信号I1に変換して第1の増幅器82に出力する。第1の増幅器82は、マイクロフォン10dから供給された電気信号I1を増幅し、増幅した電気信号I2をスピーカ用のアンプである第2の増幅器84に出力する。第2の増幅器84は、第1の増幅器82から供給された電気信号I2を増幅し、増幅した電気信号I3をスピーカ10eに供給する。スピーカ10eは供給された電気信号I3に基づいて振動する。
ここで、通常の環境では、400Hz以下の微小な低周波騒音が常に鳴っている。そのため、電気音響変換器80のマイクロフォン10dは、常時この低周波騒音を拾うが、変換フィルムに外部からの押圧力が加わっていない通常の状態では、出力される電気信号I1は非常に小さく、スピーカ10eは振動せず、あるいは、知覚できない程度の振動をするのみである。そのため、スピーカ10eの振動(音)S1をマイクロフォン10dが拾うことがなく、ハウリングは発生しない。
一方、図6に示すように、積層したマイクロフォン10dおよびスピーカ10e(すなわち、2枚の変換フィルム)に外部から押圧力を加えると、マイクロフォン10dとスピーカ10eとの間で互いの振動が伝達されやすくなること、押圧した部分が湾曲することによりマイクロフォン10dおよびスピーカ10eそれぞれの変換効率が高くなること、および、2枚の変換フィルムが離間して配置される構成の場合に2枚の変換フィルムの距離が近づくこと等の効果により、スピーカ10eから再生される、マイクロフォン10dが検出した低周波騒音に基づく振動S1が、マイクロフォン10dに伝わって、ハウリングが発生する。このハウリングによりスピーカ10eの振動が増幅されて、操作者が知覚できる程度の振動が生じる。これにより、操作者が変換フィルムを押している間、振動を操作者に伝える触覚フィードバックを行うことができる。
従来、触覚フィードバック装置として、例えば、タッチパネルディスプレイの場合には、画像表示可能なフラットパネルディスプレイの上に、タッチ操作位置に応じて信号を発するタッチパネルが配置され、タッチパネルからの信号を受けて動作するアクチュエータがタッチパネルのガラス基板等を振動させて操作者に操作感を抱かせる触覚をフィードバックする装置が知られている。
このような装置の場合、ドライバーや複雑な信号処理が必要であり、また、フレキシブル化するのが難しい。
このような装置の場合、ドライバーや複雑な信号処理が必要であり、また、フレキシブル化するのが難しい。
これに対して、本発明の電気音響変換器を触覚フィードバック装置として用いる場合には、ドライバーや複雑な信号処理が不要であり、また、フレキシブル化も可能である。
また、本発明の電気音響変換器は、変換フィルムに押圧力が加わっていない場合には、ハウリングが発生しにくいので、第1の増幅器および第2の増幅器の倍率の設定等で振動を制御しやすい。
また、本発明の電気音響変換器は、変換フィルムに押圧力が加わっていない場合には、ハウリングが発生しにくいので、第1の増幅器および第2の増幅器の倍率の設定等で振動を制御しやすい。
なお、人間の指が振動を感知するには、振幅が5μm程度以上必要である。したがって、操作者が変換フィルムを押している間、ハウリングにより増幅される変換フィルムの振動の振幅は5μm以上となるのが好ましい。
また、第1の増幅器82としては、従来公知のマイクロフォン用のアンプが適宜利用可能である。また、第2の増幅器84としては、従来公知のスピーカ用のアンプが適宜利用可能である。
また、第1の増幅器82および第2の増幅器84それぞれの増幅率は、変換フィルムの仕様、2枚の変換フィルム間の距離、等に応じて、変換フィルムに押圧力が加わっていない場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm未満となり、変換フィルムに押圧力が加わった場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm以上となるように、適宜設定すればよい。
また、第1の増幅器82および第2の増幅器84それぞれの増幅率は、変換フィルムの仕様、2枚の変換フィルム間の距離、等に応じて、変換フィルムに押圧力が加わっていない場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm未満となり、変換フィルムに押圧力が加わった場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm以上となるように、適宜設定すればよい。
また、マイクロフォン10dおよびスピーカ10eの配置位置にも限定はなく、マイクロフォン10dが表面側に配置される構成であっても、スピーカ10eが表面側に配置される構成であってもよい。すなわち、マイクロフォン10d側から押圧力が加わる構成であってもよいし、スピーカ10e側から押圧力が加わる構成であってもよい。
また、マイクロフォン10dおよびスピーカ10eは接して積層されていても、離間して積層されていてもよい。マイクロフォン10dおよびスピーカ10eを離間して配置する場合のマイクロフォン10dとスピーカ10eとの距離は、3cm以下であれば限定はなく、変換フィルムに押圧力が加わっていない場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm未満となり、変換フィルムに押圧力が加わった場合には、変換フィルムの振動の振幅が5μm以上となるように、適宜設定すればよい。
また、マイクロフォン10dとスピーカ10eとが離間して配置される場合には、変換フィルムに押圧力が加わった際にマイクロフォン10dとスピーカ10eとが接触してもよいし、離間したままであってもよい。
以上、本発明の電気音響変換器について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明についてより詳細に説明する。
[実施例1]
前述の図5A~図5Eに示す方法によって、図2に示す変換フィルム10を作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化PVA(CR-V 信越化学工業社製)をメチルエチルケトン(MEK)に溶解した。その後、この溶液に、PZT粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー(回転数2000rpm)で分散させて、圧電体層12を形成するための塗料を調製した。
・PZT粒子・・・・・・・・・・・1000質量部
・シアノエチル化PVA・・・・・・・100質量部
・MEK・・・・・・・・・・・・・・600質量部
なお、PZT粒子は、市販のPZT原料粉を1000~1200℃で焼結した後、これを平均粒径3.5μmになるように解砕および分級処理したものを用いた。
前述の図5A~図5Eに示す方法によって、図2に示す変換フィルム10を作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化PVA(CR-V 信越化学工業社製)をメチルエチルケトン(MEK)に溶解した。その後、この溶液に、PZT粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー(回転数2000rpm)で分散させて、圧電体層12を形成するための塗料を調製した。
・PZT粒子・・・・・・・・・・・1000質量部
・シアノエチル化PVA・・・・・・・100質量部
・MEK・・・・・・・・・・・・・・600質量部
なお、PZT粒子は、市販のPZT原料粉を1000~1200℃で焼結した後、これを平均粒径3.5μmになるように解砕および分級処理したものを用いた。
一方、厚さ4μmのPETフィルムに、厚さ0.1μmの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物11aおよび11cを用意した。すなわち、本例においては、上部電極16および下部電極14は、厚さ0.1mの銅蒸着薄膜であり、上部保護層20および下部保護層18は厚さ4μmのPETフィルムとなる。
なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、PETフィルムには厚さ50μmのセパレータ(仮支持体PET)付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。
なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、PETフィルムには厚さ50μmのセパレータ(仮支持体PET)付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。
このシート状物11aの下部電極14(銅蒸着薄膜)の上に、スライドコータを用いて、先に調製した圧電体層12を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が20μmになるように、塗布した。
次いで、シート状物11aの上に塗料を塗布した物を、120℃のオーブンで加熱乾燥することでMEKを蒸発させた。これにより、PET製の下部保護層18の上に銅製の下部電極14を有し、その上に、厚さが20μmの圧電体層12(圧電層)を形成してなる積層体11bを作製した。
次いで、シート状物11aの上に塗料を塗布した物を、120℃のオーブンで加熱乾燥することでMEKを蒸発させた。これにより、PET製の下部保護層18の上に銅製の下部電極14を有し、その上に、厚さが20μmの圧電体層12(圧電層)を形成してなる積層体11bを作製した。
この積層体11bの圧電体層12を、図5Cおよび図5Dに示す前述のコロナポーリングによって、分極処理した。なお、分極処理は、圧電体層12の温度を100℃として、下部電極14とコロナ電極30との間に6kVの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせて行った。
分極処理を行った積層体11bの上に、上部電極16(銅薄膜側)上にシアノエチル化プルランとシアノエチル化PVAの混合体(CR-M 信越化学工業製)を0.3μmになるように塗布したフィルムの塗布面を圧電体層12に向けてシート状物11cを積層した。
次いで、積層体11bとシート状物11cとの積層体を、ラミネータ装置を用いて120℃で熱圧着することで、圧電体層12と上部電極16および下部電極14とを接着して平坦な変換フィルム10を作製した。
次いで、積層体11bとシート状物11cとの積層体を、ラミネータ装置を用いて120℃で熱圧着することで、圧電体層12と上部電極16および下部電極14とを接着して平坦な変換フィルム10を作製した。
作製した変換フィルム10を用いて図4Aに示すような電気音響変換器60を作製した。
まず、熱プレス装置(アズワン社製AH-2003)を用いて、加熱圧縮成型法により、変換フィルム10に直径90mm、高さ9mmの凸部を形成した。
押圧部材48は、直径90mmの開口部48aを有するアルミニウム製の円形の板状部材を用いた。
スペーサ54は、直径90mmの開口部48aを有する、厚さ3mmのアルミニウム製の円形の板状部材を用いた。
まず、熱プレス装置(アズワン社製AH-2003)を用いて、加熱圧縮成型法により、変換フィルム10に直径90mm、高さ9mmの凸部を形成した。
押圧部材48は、直径90mmの開口部48aを有するアルミニウム製の円形の板状部材を用いた。
スペーサ54は、直径90mmの開口部48aを有する、厚さ3mmのアルミニウム製の円形の板状部材を用いた。
凸部を形成した2枚の変換フィルム10aおよび10bを用い、スペーサ54の両面それぞれに変換フィルム10a、10bを配置し、押圧部材48で辺縁部を固定し、電気音響変換器60を作製した。
変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間の間隔は、3mmであった。
変換フィルム10aと変換フィルム10bとの間の間隔は、3mmであった。
[評価]
作製した電気音響変換器をノイズキャンセリング装置として利用し、騒音の低減効果を評価した。
作製した電気音響変換器の変換フィルム10の中心の真上(変換フィルム10の主面に垂直な方向)に2cm離れた位置に計測用マイクロフォンを配置し、変換フィルムの面方向に50cm離れた位置に騒音源(市販のダイナミックスピーカ)を配置した。
作製した電気音響変換器をノイズキャンセリング装置として利用し、騒音の低減効果を評価した。
作製した電気音響変換器の変換フィルム10の中心の真上(変換フィルム10の主面に垂直な方向)に2cm離れた位置に計測用マイクロフォンを配置し、変換フィルムの面方向に50cm離れた位置に騒音源(市販のダイナミックスピーカ)を配置した。
まず、電気音響変換器を動作させずに、騒音源から1kHz、90dBの騒音を発生させて、騒音源から発生させた音を、計測用マイクロフォンで測定し、周波数と音圧レベルの関係を求めた。グラフを図8Aに示す。図8Aに示すグラフは、縦軸が音圧レベル(dB)で横軸が周波数(Hz)である。
次に、電気音響変換器に対して、電気音響変換器の変換フィルム10bをマイクロフォンとして用い、変換フィルム10aを、マイクロフォンで検出した騒音信号に基づいて、騒音を打ち消すような逆位相の音を再生するスピーカとして用いるように、電子回路、増幅器等を接続した。
電気音響変換器を動作させた状態で、騒音源から1kHz、90dBの騒音を発生させて、計測用マイクロフォンに入る音を測定し、周波数と音圧レベルの関係を求めた。グラフを図8Bに示す。図8Bに示すグラフは、縦軸が音圧レベル(dB)で横軸が周波数(Hz)である。
図8Aおよび図8Bの比較から、本発明の電気音響変換器をノイズキャンセリング装置として利用した実施例1では、90dBの騒音を約66dBまで低減している。
この結果から、本発明の電気音響変換器は、マイクロフォンとして機能する変換フィルム10aとスピーカとして機能する変換フィルム10bとを3cm以下の間隙で積層した構成として、ハウリングの発生を抑制して、好適に騒音を低減できることがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
電気音響変換器を動作させた状態で、騒音源から1kHz、90dBの騒音を発生させて、計測用マイクロフォンに入る音を測定し、周波数と音圧レベルの関係を求めた。グラフを図8Bに示す。図8Bに示すグラフは、縦軸が音圧レベル(dB)で横軸が周波数(Hz)である。
図8Aおよび図8Bの比較から、本発明の電気音響変換器をノイズキャンセリング装置として利用した実施例1では、90dBの騒音を約66dBまで低減している。
この結果から、本発明の電気音響変換器は、マイクロフォンとして機能する変換フィルム10aとスピーカとして機能する変換フィルム10bとを3cm以下の間隙で積層した構成として、ハウリングの発生を抑制して、好適に騒音を低減できることがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
10、10a、10b、10c、10d、10e 電気音響変換フィルム
11a、11c シート状物
11b 積層体
12 圧電体層
14 下部薄膜電極
16 上部薄膜電極
18 下部保護層
20 上部保護層
24 粘弾性マトリックス
26 圧電体粒子
30 コロナ電極
32 直流電源
40、50、52、60、70 電気音響変換器
42 ケース
46 粘弾性支持体
48 押圧部材
54、62、72 スペーサ
64 ボルト
66 ナット
80 電気音響変換器
82 第1の増幅器
84 第2の増幅器
11a、11c シート状物
11b 積層体
12 圧電体層
14 下部薄膜電極
16 上部薄膜電極
18 下部保護層
20 上部保護層
24 粘弾性マトリックス
26 圧電体粒子
30 コロナ電極
32 直流電源
40、50、52、60、70 電気音響変換器
42 ケース
46 粘弾性支持体
48 押圧部材
54、62、72 スペーサ
64 ボルト
66 ナット
80 電気音響変換器
82 第1の増幅器
84 第2の増幅器
Claims (11)
- 常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、前記高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極と、を有する電気音響変換フィルムを有し、
前記電気音響変換フィルムを2枚以上積層してなり、隣接する前記電気音響変換フィルム同士の間隙が3cm以下であることを特徴とする電気音響変換器。 - 隣接する前記電気音響変換フィルム同士が、互いに接している請求項1に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムは、一方の主面側に突出するように少なくとも一部を湾曲して保持されている請求項1または2に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムは、主面に垂直な一方向の断面、および、前記一方向と直交する他方向の断面において、少なくとも一部を湾曲して保持されている請求項3に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚は、弾性支持体によって、湾曲支持されている請求項3または4に記載の電気音響変換器。
- 前記弾性支持体が、粘弾性を有する請求項5に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がマイクロフォンとして機能し、他の前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚がスピーカとして機能する請求項1~6のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、前記マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして機能する請求項1~7のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
- 前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が周辺の騒音を検出するマイクロフォンとして機能し、他の前記電気音響変換フィルムの少なくとも1枚が、前記マイクロフォンで検出された騒音信号を増幅して再生するスピーカとして機能する請求項1~7のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
- 積層された2枚以上の前記電気音響変換フィルムの一方の主面側に外部から押圧力を加えた際に、前記マイクロフォンと前記スピーカとの間でハウリングが発生してスピーカの振動を増幅する請求項9に記載の電気音響変換器。
- 前記周辺の騒音が400Hz以下の低周波騒音である請求項9または10に記載の電気音響変換器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017546527A JP6383882B2 (ja) | 2015-10-22 | 2016-10-14 | 電気音響変換器 |
US15/958,150 US10567884B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-04-20 | Electroacoustic transducer |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015207827 | 2015-10-22 | ||
JP2015-207827 | 2015-10-22 | ||
JP2015-226698 | 2015-11-19 | ||
JP2015226698 | 2015-11-19 | ||
JP2016-064404 | 2016-03-28 | ||
JP2016064404 | 2016-03-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US15/958,150 Continuation US10567884B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-04-20 | Electroacoustic transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017069057A1 true WO2017069057A1 (ja) | 2017-04-27 |
Family
ID=58557368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/080551 WO2017069057A1 (ja) | 2015-10-22 | 2016-10-14 | 電気音響変換器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10567884B2 (ja) |
JP (1) | JP6383882B2 (ja) |
WO (1) | WO2017069057A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109922413A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 北京小米移动软件有限公司 | 移动终端及其控制方法、存储介质 |
WO2019181407A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 圧電素子及び触覚呈示装置 |
EP3579578A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-11 | Sonion Nederland B.V. | Miniature receiver |
JPWO2020137212A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-11-18 | 富士フイルム株式会社 | 聴診器および電子聴診装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017212027A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Aito Bv | Piezzoelectric touch device |
GB2565375A (en) * | 2017-08-11 | 2019-02-13 | Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd | MEMS devices and processes |
US11051112B2 (en) * | 2018-01-09 | 2021-06-29 | Cirrus Logic, Inc. | Multiple audio transducers driving a display to establish localized quiet zones |
CN113508605B (zh) * | 2019-03-07 | 2023-05-09 | 富士胶片株式会社 | 电声换能器 |
KR20210135572A (ko) * | 2019-03-13 | 2021-11-15 | 베르-헬라 테르모콘트롤 게엠베하 | 차량용 조작유닛 |
DE102019126795A1 (de) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | Technische Universität Darmstadt | Akustischer Wandler und Verfahren zum Erzeugen/Empfangen einer akustischen Welle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5257493U (ja) * | 1975-10-24 | 1977-04-26 | ||
JPS55115799A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-05 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Macromolecular piezoelectric film transducer of multiplex constitution |
JP2014014063A (ja) * | 2011-09-30 | 2014-01-23 | Fujifilm Corp | 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5977685A (en) * | 1996-02-15 | 1999-11-02 | Nitta Corporation | Polyurethane elastomer actuator |
JP2000115889A (ja) | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Aiphone Co Ltd | 電気音響変換器 |
JP2000175285A (ja) | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Hirofumi Kimura | 送話受話などの信号を、一体化したイヤホ―ンとスピ―カの構成方法装置 |
US6321428B1 (en) * | 2000-03-28 | 2001-11-27 | Measurement Specialties, Inc. | Method of making a piezoelectric transducer having protuberances for transmitting acoustic energy |
JP2010227500A (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-14 | National Institute Of Information & Communication Technology | ノイズキャンセルシステム、ノイズキャンセル方法、及びプログラム |
US9215520B2 (en) * | 2012-08-15 | 2015-12-15 | General Electric Company | Multi-function synthetic jet and method of manufacturing same |
-
2016
- 2016-10-14 WO PCT/JP2016/080551 patent/WO2017069057A1/ja active Application Filing
- 2016-10-14 JP JP2017546527A patent/JP6383882B2/ja active Active
-
2018
- 2018-04-20 US US15/958,150 patent/US10567884B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5257493U (ja) * | 1975-10-24 | 1977-04-26 | ||
JPS55115799A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-05 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Macromolecular piezoelectric film transducer of multiplex constitution |
JP2014014063A (ja) * | 2011-09-30 | 2014-01-23 | Fujifilm Corp | 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109922413A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 北京小米移动软件有限公司 | 移动终端及其控制方法、存储介质 |
WO2019181407A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 圧電素子及び触覚呈示装置 |
EP3579578A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-11 | Sonion Nederland B.V. | Miniature receiver |
CN110582045A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 索尼昂荷兰有限公司 | 微型接收器 |
US11051107B2 (en) | 2018-06-07 | 2021-06-29 | Sonion Nederland B.V. | Miniature receiver |
CN110582045B (zh) * | 2018-06-07 | 2022-06-24 | 声扬荷兰有限公司 | 微型接收器 |
JPWO2020137212A1 (ja) * | 2018-12-26 | 2021-11-18 | 富士フイルム株式会社 | 聴診器および電子聴診装置 |
JP7100156B2 (ja) | 2018-12-26 | 2022-07-12 | 富士フイルム株式会社 | 聴診器および電子聴診装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180242087A1 (en) | 2018-08-23 |
JPWO2017069057A1 (ja) | 2018-09-06 |
US10567884B2 (en) | 2020-02-18 |
JP6383882B2 (ja) | 2018-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6383882B2 (ja) | 電気音響変換器 | |
JP6431984B2 (ja) | 電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー | |
JP6297204B2 (ja) | 高分子複合圧電体、電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器 | |
US10284935B2 (en) | Electroacoustic transducer | |
US10455305B2 (en) | Electroacoustic transducer | |
JP6373510B2 (ja) | 映像音響システム | |
US10770647B2 (en) | Electroacoustic conversion film web, electroacoustic conversion film, and method of manufacturing an electroacoustic conversion film web | |
WO2018020887A1 (ja) | ピックアップセンサおよび生体センサ | |
JP7355819B2 (ja) | 圧電フィルム | |
WO2021075308A1 (ja) | 圧電フィルムおよび圧電フィルムの製造方法 | |
JP6505845B2 (ja) | 電気音響変換フィルム | |
JP6495866B2 (ja) | スピーカーユニット | |
WO2016136522A1 (ja) | 構造体および電気音響変換器 | |
US11930714B2 (en) | Piezoelectric film | |
JP6450014B2 (ja) | 電気音響変換フィルム、電気音響変換フィルムの製造方法および電気音響変換器 | |
JP6297223B2 (ja) | 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器 | |
TW202310463A (zh) | 壓電膜及壓電元件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16857372 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017546527 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16857372 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |