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JP2012217034A - Oscillation device and portable terminal device - Google Patents

Oscillation device and portable terminal device Download PDF

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Publication number
JP2012217034A
JP2012217034A JP2011081030A JP2011081030A JP2012217034A JP 2012217034 A JP2012217034 A JP 2012217034A JP 2011081030 A JP2011081030 A JP 2011081030A JP 2011081030 A JP2011081030 A JP 2011081030A JP 2012217034 A JP2012217034 A JP 2012217034A
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JP
Japan
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oscillation device
hole
space
vibration member
vibration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011081030A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuharu Onishi
康晴 大西
Atsushi Kuroda
淳 黒田
Yuichiro Kishinami
雄一郎 岸波
Shigeo Sato
重夫 佐藤
Yukio Murata
行雄 村田
Nobuhiro Kawashima
信弘 川嶋
Tatsuya Uchikawa
達也 内川
Motoyoshi Komoda
元喜 菰田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Casio Mobile Communications Ltd
Original Assignee
NEC Casio Mobile Communications Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Casio Mobile Communications Ltd filed Critical NEC Casio Mobile Communications Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the sound pressure level of an oscillation device.SOLUTION: An oscillation device 100 includes: a vibration member 20; and a support member 30 for supporting the vibration member 20 and provided so as to enclose a space 60 on one surface side of the vibration member 20. The support member 30 has a hole 42 widening toward the outer side from the space 60 and a hole 40 narrowing toward the outer side from the space 60 at portions facing the space 60. The space 60 opens to the exterior of the space 60 through the hole 40 and the hole 42.

Description

本発明は、発振装置および携帯端末装置に関する。   The present invention relates to an oscillation device and a portable terminal device.

電気音響変換器の一つとして、動電型電気音響変換器がある。動電型電気音響変換器は、磁気回路の作用を利用して振動振幅を発生させるものである。他にも、例えば特許文献1に記載されるように、メカニカルエアポンプを用いて音響再生を行うというものもある。   As one of the electroacoustic transducers, there is an electrodynamic electroacoustic transducer. The electrodynamic electroacoustic transducer generates vibration amplitude using the action of a magnetic circuit. In addition, as described in Patent Document 1, for example, sound reproduction is performed using a mechanical air pump.

また、例えば特許文献2〜5に記載されるように、圧電音響素子を用いて音響再生を行うものがある。特許文献2に記載のものは、振動源である圧電素子と振動膜を、弾性を有する振動伝達部材を介して接合するというものである。特許文献3に記載のものは、圧電セラミック材を支持するケースに設けられた漏洩孔を覆う不織布等を、両面テープによってケースへ貼り付けるというものである。   Further, for example, as described in Patent Documents 2 to 5, there is one that performs sound reproduction using a piezoelectric acoustic element. The device described in Patent Document 2 is to join a piezoelectric element, which is a vibration source, and a vibration film through a vibration transmission member having elasticity. The thing of patent document 3 sticks the nonwoven fabric etc. which cover the leak hole provided in the case which supports a piezoelectric ceramic material to a case with a double-sided tape.

特許文献4に記載のものは、圧電体を支持する台座、および音波の指向性を高めるホーンを、シリコン材料によって形成するというものである。特許文献5に記載のものは、圧電振動子を支持するケースの上面を凹面状とし、この凹面部分に放音孔を設けるというものである。   The thing of patent document 4 is that the base which supports a piezoelectric material, and the horn which improves the directivity of a sound wave are formed with a silicon material. In the device disclosed in Patent Document 5, the upper surface of the case that supports the piezoelectric vibrator is formed in a concave shape, and a sound emitting hole is provided in the concave surface portion.

特表2003−501849号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-501849 国際公開WO2005/094121号パンフレットInternational Publication WO2005 / 094121 Pamphlet 特開平8−205289号公報JP-A-8-205289 特開平5−292598号公報JP-A-5-292598 特開昭61−89799号公報JP-A-61-89799

発振装置が電子装置の基板等によって保持されている場合、発振装置を構成する振動膜は、振動膜と基板等との間の空間を満たす空気により音響抵抗の負荷を受ける。振動膜が空気による負荷を受ける場合、発振装置の音圧は減衰してしまう。従って、発振装置における音圧レベルの向上を図ることが求められている。   When the oscillation device is held by the substrate of the electronic device or the like, the vibration film constituting the oscillation device is subjected to an acoustic resistance load by the air filling the space between the vibration film and the substrate or the like. When the vibration membrane is subjected to a load by air, the sound pressure of the oscillation device is attenuated. Therefore, it is required to improve the sound pressure level in the oscillation device.

本発明によれば、振動部材と、
前記振動部材を支持し、かつ、前記振動部材の一面側の空間を囲うように設けられている支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記空間に面する部分において、前記空間から外側へ向けて広くなる第1空孔、および前記空間から外側へ向けて狭くなる第2空孔を有しており、
前記空間は、前記第1空孔および前記第2空孔を介して、前記空間の外部へ開放されている発振装置が提供される。
According to the present invention, a vibrating member;
A support member that supports the vibration member and is provided so as to surround a space on one surface side of the vibration member;
With
The support member has a first hole that widens outward from the space and a second hole that narrows outward from the space in a portion facing the space,
An oscillation device is provided in which the space is opened to the outside of the space through the first hole and the second hole.

本発明によれば、上述の発振装置を搭載した、携帯端末装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a mobile terminal device equipped with the above-described oscillation device.

本発明によれば、発振装置の音圧レベルを向上させることができる。   According to the present invention, the sound pressure level of the oscillation device can be improved.

第1の実施形態に係る発振装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oscillation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す圧電振動子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piezoelectric vibrator shown in FIG. 比較例に係る発振装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oscillation apparatus which concerns on a comparative example. 第1の実施形態および比較例に係る発振装置の音響特性を示すグラフである。It is a graph which shows the acoustic characteristic of the oscillation apparatus which concerns on 1st Embodiment and a comparative example. 第2の実施形態に係る発振装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oscillation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る発振装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oscillation apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図1は、第1の実施形態に係る発振装置100を示す断面図である。本実施形態に係る発振装置100は、振動部材20と、支持部材30と、を備えている。発振装置100は、例えば携帯電話機等の携帯端末装置に搭載される。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an oscillation device 100 according to the first embodiment. The oscillation device 100 according to the present embodiment includes a vibration member 20 and a support member 30. The oscillation device 100 is mounted on a mobile terminal device such as a mobile phone.

支持部材30は、振動部材20を支持し、かつ振動部材20の一面側の空間60を囲うように設けられている。また、支持部材30は、空間60に面する部分において、空間60から外側へ向けて広くなる空孔42、および空間60から外側へ向けて狭くなる空孔40を有している。空間60は、空孔40および空孔42を介して、空間60の外部へ開放されている。以下、発振装置100の構成について詳細に説明する。   The support member 30 is provided so as to support the vibration member 20 and surround the space 60 on one surface side of the vibration member 20. Further, the support member 30 has a hole 42 that widens outward from the space 60 and a hole 40 that narrows outward from the space 60 in a portion facing the space 60. The space 60 is opened to the outside of the space 60 through the hole 40 and the hole 42. Hereinafter, the configuration of the oscillation device 100 will be described in detail.

振動部材20は、例えば平板形状を有している。振動部材20は、金属や樹脂等、脆性材料であるセラミックに対して高い弾性率を持つ材料によって構成され、例えばリン青銅、又はステンレス等の汎用材料によって構成される。振動部材20の厚みは、5〜500μmであることが好ましい。また、振動部材20の縦弾性係数は、1〜500GPaであることが好ましい。振動部材20の縦弾性係数が過度に低い、または高い場合、発振装置の振動特性や信頼性を損なうおそれがある。
支持部材30は、図1に示すように、振動部材20の縁を支持している。
The vibration member 20 has, for example, a flat plate shape. The vibration member 20 is made of a material having a high elastic modulus with respect to a ceramic that is a brittle material, such as metal or resin, and is made of a general-purpose material such as phosphor bronze or stainless steel. The thickness of the vibration member 20 is preferably 5 to 500 μm. The longitudinal elastic modulus of the vibration member 20 is preferably 1 to 500 GPa. When the longitudinal elastic modulus of the vibration member 20 is excessively low or high, the vibration characteristics and reliability of the oscillation device may be impaired.
As shown in FIG. 1, the support member 30 supports the edge of the vibration member 20.

図1に示すように、発振装置100は、弾性部材22を備えている。弾性部材22は、振動部材20の縁に設けられている。また、弾性部材22は、例えば振動部材20の全周に設けられる。弾性部材22は、例えばウレタン、PET、又はポリエチレン等の樹脂材料等によって構成される。支持部材30は、弾性部材22を介して振動部材20を支持している。   As shown in FIG. 1, the oscillation device 100 includes an elastic member 22. The elastic member 22 is provided on the edge of the vibration member 20. Further, the elastic member 22 is provided, for example, on the entire circumference of the vibration member 20. The elastic member 22 is made of, for example, a resin material such as urethane, PET, or polyethylene. The support member 30 supports the vibration member 20 via the elastic member 22.

発振装置100は、基板32を備えている。基板32は、支持部材30を固定している。空間60は、振動部材20、弾性部材22、支持部材30および基板32によって囲われた閉空間を構成している。
振動部材20の他面側は、外部に開放されている。発振装置100の出力時においては、振動部材20の他面を出力面として音波を出力することとなる。
The oscillation device 100 includes a substrate 32. The substrate 32 fixes the support member 30. The space 60 constitutes a closed space surrounded by the vibration member 20, the elastic member 22, the support member 30, and the substrate 32.
The other surface side of the vibration member 20 is open to the outside. At the time of output of the oscillation device 100, sound waves are output using the other surface of the vibration member 20 as an output surface.

支持部材30に設けられている空孔40および空孔42は、例えばテーパ状に形成されている。また、空孔40および空孔42は、例えば階段状に形成されていてもよい。さらに、空孔40および空孔42は、それぞれ複数ずつ設けられていても良い。なお、空孔40および空孔42の外部への開口端の形状は、例えば円形であるが、これに限られない。   The holes 40 and the holes 42 provided in the support member 30 are formed in a tapered shape, for example. Moreover, the hole 40 and the hole 42 may be formed in, for example, a step shape. Furthermore, a plurality of holes 40 and holes 42 may be provided. In addition, although the shape of the opening end to the exterior of the void | hole 40 and the void | hole 42 is circular, for example, it is not restricted to this.

発振装置100は、圧電振動子10を備えている。発振装置100は、圧電振動子10の伸縮運動を受けて振動部材20を振動させることにより、音波を出力する。圧電振動子10は、図1に示すように、例えば振動部材20の両面に設けられ、振動部材20によって拘束される。また、圧電振動子10は、振動部材20の一面または一面とは反対の他面のいずれかにのみ設けられていてもよい。   The oscillation device 100 includes a piezoelectric vibrator 10. The oscillation device 100 outputs sound waves by vibrating the vibration member 20 in response to the expansion and contraction motion of the piezoelectric vibrator 10. As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrator 10 is provided on both surfaces of the vibration member 20, for example, and is restrained by the vibration member 20. The piezoelectric vibrator 10 may be provided only on one surface of the vibration member 20 or on the other surface opposite to the one surface.

図2は、図1に示す圧電振動子10を示す断面図である。図2に示すように、圧電振動子10は、圧電体70、上部電極72および下部電極74を有している。圧電体70は、上部電極72および下部電極74に挟まれている。また、圧電体70は、その厚さ方向(図2中上下方向)に分極している。圧電振動子10は、振動部材20の一面と水平な面方向において、例えば円形または楕円形を有する。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the piezoelectric vibrator 10 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrator 10 includes a piezoelectric body 70, an upper electrode 72, and a lower electrode 74. The piezoelectric body 70 is sandwiched between the upper electrode 72 and the lower electrode 74. The piezoelectric body 70 is polarized in the thickness direction (vertical direction in FIG. 2). The piezoelectric vibrator 10 has, for example, a circle or an ellipse in a plane direction parallel to one surface of the vibration member 20.

圧電体70は、圧電効果を有する材料により構成され、例えば電気機械変換効率が高い材料としてジルコン酸チタン酸鉛(PZT)またはチタン酸バリウム(BaTiO)等により構成される。また、圧電体70の厚みは、10μm〜1mmであることが好ましい。厚みが10μm未満である場合、圧電体70は脆性材料により構成されるため、取り扱い時において破損等が生じやすい。一方、厚みが1mmを超える場合、圧電体70の電界強度が低減する。このため、エネルギー変換効率の低下を招く。 The piezoelectric body 70 is made of a material having a piezoelectric effect, for example, lead zirconate titanate (PZT) or barium titanate (BaTiO 3 ) as a material having high electromechanical conversion efficiency. The thickness of the piezoelectric body 70 is preferably 10 μm to 1 mm. When the thickness is less than 10 μm, the piezoelectric body 70 is made of a brittle material, and thus is easily damaged during handling. On the other hand, when the thickness exceeds 1 mm, the electric field strength of the piezoelectric body 70 is reduced. For this reason, the energy conversion efficiency is reduced.

上部電極72および下部電極74は、電気伝導性を有する材料によって構成され、例えば銀または銀/パラジウム合金等によって構成される。銀は、低抵抗な汎用材料であり、製造コストや製造プロセスの観点から優位である。また、銀/パラジウム合金は、耐酸化性に優れた低抵抗材料であり、信頼性に優れる。上部電極72および下部電極74の厚みは、1〜50μmであることが好ましい。厚みが1μm未満の場合、均一に成形することが難しくなる。一方、50μmを超える場合、上部電極72または下部電極74が圧電体70に対して拘束面となり、エネルギー変換効率の低下を招く。   The upper electrode 72 and the lower electrode 74 are made of a material having electrical conductivity, for example, silver or a silver / palladium alloy. Silver is a low-resistance general-purpose material and is advantageous from the viewpoint of manufacturing cost and manufacturing process. Further, the silver / palladium alloy is a low resistance material excellent in oxidation resistance and excellent in reliability. The thickness of the upper electrode 72 and the lower electrode 74 is preferably 1 to 50 μm. When the thickness is less than 1 μm, it becomes difficult to form the film uniformly. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the upper electrode 72 or the lower electrode 74 serves as a restraint surface with respect to the piezoelectric body 70 and causes a decrease in energy conversion efficiency.

発振装置100は、制御部90と、信号生成部92と、を備えている。信号生成部92は、圧電振動子10と接続し、圧電振動子10に入力する電気信号を生成する。制御部90は、信号生成部92に接続し、信号生成部92による信号の生成を制御する。外部から入力された情報に基づいて制御部90が信号生成部92の信号の生成を制御することにより、発振装置100の出力を制御することができる。   The oscillation device 100 includes a control unit 90 and a signal generation unit 92. The signal generator 92 is connected to the piezoelectric vibrator 10 and generates an electric signal input to the piezoelectric vibrator 10. The control unit 90 is connected to the signal generation unit 92 and controls signal generation by the signal generation unit 92. The control unit 90 controls the generation of the signal of the signal generation unit 92 based on information input from the outside, whereby the output of the oscillation device 100 can be controlled.

発振装置100をパラメトリックスピーカとして使用する場合、制御部90は信号生成部92を介して、パラメトリックスピーカとしての変調信号を入力する。この場合、圧電振動子10は、20kHz以上、例えば100kHzの音波を信号の輸送波として用いる。
また、発振装置100を通常のスピーカとして使用する場合には、制御部90は信号生成部92を介して、音声信号をそのまま圧電振動子10へ入力してもよい。
また、発振装置100を音波センサとして使用する場合、制御部90に入力される信号は、音波を発振する旨の指令信号である。そして、発振装置100を音波センサとして使用する場合、信号生成部92は圧電振動子10に圧電振動子10の共振周波数の音波を発生させる。
When the oscillation device 100 is used as a parametric speaker, the control unit 90 inputs a modulation signal as a parametric speaker via the signal generation unit 92. In this case, the piezoelectric vibrator 10 uses a sound wave of 20 kHz or more, for example, 100 kHz, as a signal transport wave.
When the oscillation device 100 is used as a normal speaker, the control unit 90 may input the audio signal as it is to the piezoelectric vibrator 10 via the signal generation unit 92.
When the oscillation device 100 is used as a sound wave sensor, the signal input to the control unit 90 is a command signal for oscillating sound waves. When the oscillation device 100 is used as a sound wave sensor, the signal generation unit 92 causes the piezoelectric vibrator 10 to generate a sound wave having a resonance frequency of the piezoelectric vibrator 10.

パラメトリックスピーカの動作原理は次のようである。パラメトリックスピーカの動作原理は、AM変調やDSB変調、SSB変調、FM変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行うというものである。ここでいう非線形とは、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移することをいう。すなわち、音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。特に超音波を空気中に放射した場合に、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。また音波は、空気中の分子集団が濃淡に混在する疎密状態である。空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する。パラメトリックスピーカは、使用者の周囲にのみ音場を形成することができ、プライバシー保護という観点から優れる。   The principle of operation of the parametric speaker is as follows. The principle of operation of a parametric speaker is the principle that audible sound appears due to the non-linear characteristics when ultrasonic waves that have been subjected to AM modulation, DSB modulation, SSB modulation, and FM modulation are emitted into the air and the ultrasonic waves propagate into the air. The sound reproduction is performed with Non-linear here means transition from laminar flow to turbulent flow when the Reynolds number indicated by the ratio of the inertial action and viscous action of the flow increases. That is, since the sound wave is slightly disturbed in the fluid, the sound wave propagates nonlinearly. In particular, when ultrasonic waves are radiated into the air, harmonics accompanying non-linearity are prominently generated. The sound wave is a dense state in which molecular groups in the air are mixed. When it takes time for air molecules to recover from compression, air that cannot be recovered after compression collides with continuously propagating air molecules, generating shock waves and producing audible sound. The parametric speaker can form a sound field only around the user, and is excellent from the viewpoint of privacy protection.

次に、本実施形態の効果を説明する。空間60が閉空間の場合、振動部材20が振動する際に、空間60に発生した内圧によって振動部材20は音響抵抗の負荷を受ける。この場合、振動部材20の振動振幅は低減し、発振装置の音圧レベルは減衰してしまう。発振装置100が携帯端末装置に搭載される場合には、振動部材20の背面空間となる空間60が狭小となるため、この問題が特に顕著となる。
本実施形態によれば、空間60を囲うように設けられている支持部材30には、空孔40と空孔42が設けられている。このため、振動部材20が振動する際に、空間60内の空気を排入出することができる。これにより、空間60による内圧抵抗を抑制することができる。従って、発振装置の音圧レベルを向上することができる。
Next, the effect of this embodiment will be described. When the space 60 is a closed space, when the vibration member 20 vibrates, the vibration member 20 receives a load of acoustic resistance due to the internal pressure generated in the space 60. In this case, the vibration amplitude of the vibration member 20 is reduced, and the sound pressure level of the oscillation device is attenuated. When the oscillation device 100 is mounted on a mobile terminal device, the space 60 that is the back space of the vibration member 20 becomes narrow, and this problem becomes particularly significant.
According to the present embodiment, the support member 30 provided so as to surround the space 60 is provided with the hole 40 and the hole 42. For this reason, when the vibration member 20 vibrates, the air in the space 60 can be discharged and discharged. Thereby, the internal pressure resistance by the space 60 can be suppressed. Therefore, the sound pressure level of the oscillation device can be improved.

図3は、比較例に係る発振装置106を示す断面図である。図3に示すように、比較例に係る発振装置106において、支持部材30に設けられている空孔48は、空間60から外側に向けてその広さが一定である。
一方で、本実施形態によれば、支持部材30に設けられた空孔42は、空間60から外側に向けて広くなるように設けられている。また、支持部材30に設けられた空孔40は、空間60から外側に向けて狭くなるように設けられている。このため、図1に示すように、空間60を満たす空気50は、空孔42から空孔40へ流れ、空孔40から放出されることとなる。このように、空気50の流れを制御し、空気50の排出入を行う循環経路を形成することができる。これにより、空間60を満たす空気50から振動部材20への内圧抵抗を緩和することが可能となる。このように、空間60による内圧抵抗を抑制することができる。従って、発振装置の音圧レベルを向上することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an oscillation device 106 according to a comparative example. As shown in FIG. 3, in the oscillation device 106 according to the comparative example, the hole 48 provided in the support member 30 has a constant width from the space 60 toward the outside.
On the other hand, according to the present embodiment, the air holes 42 provided in the support member 30 are provided so as to become wider from the space 60 toward the outside. Further, the holes 40 provided in the support member 30 are provided so as to become narrower from the space 60 toward the outside. For this reason, as shown in FIG. 1, the air 50 filling the space 60 flows from the hole 42 to the hole 40 and is released from the hole 40. In this way, it is possible to form a circulation path that controls the flow of the air 50 and discharges and enters the air 50. Thereby, the internal pressure resistance from the air 50 filling the space 60 to the vibrating member 20 can be relaxed. Thus, the internal pressure resistance due to the space 60 can be suppressed. Therefore, the sound pressure level of the oscillation device can be improved.

図4は、第1の実施形態および比較例に係る発振装置の音響特性を示すグラフである。図4は、本実施形態および比較例に係る発振装置をパラメトリックスピーカとして用いた場合の、復調された可聴音波の音圧レベルを測定した結果を示している。図4に示すように、1000Hz前後において、本実施形態に係る発振装置100は、比較例に係る発振装置106よりも音圧レベルが高い。また、他の周波数帯域においては、発振装置100の音圧レベルは、発振装置106の音圧レベルとほぼ同程度かそれ以上である。従って、本実施形態によれば音圧レベルの向上を図ることができることがわかる。   FIG. 4 is a graph illustrating acoustic characteristics of the oscillation devices according to the first embodiment and the comparative example. FIG. 4 shows the result of measuring the sound pressure level of the demodulated audible sound wave when the oscillation device according to this embodiment and the comparative example is used as a parametric speaker. As shown in FIG. 4, at around 1000 Hz, the oscillation device 100 according to this embodiment has a higher sound pressure level than the oscillation device 106 according to the comparative example. In other frequency bands, the sound pressure level of the oscillation device 100 is approximately the same as or higher than the sound pressure level of the oscillation device 106. Therefore, it can be seen that according to the present embodiment, the sound pressure level can be improved.

また、振動部材20の一面から出力される音波と一面とは反対の他面から出力される音波は逆位相の音波である。このため、これらが互いに干渉しあう場合、音波がキャンセリングしてしまい、音圧レベルの低下を引き起こす。
本実施形態によれば、空気50の循環経路を形成することにより、音波52が放射される方向を制御することができる。すなわち、振動部材20の一面から出力された音波52は、空気50の流れと同様に空孔40から放射される。音波52の放射方向を制御することで、振動部材20の一面から出力された音波52と、一面とは反対の他面から出力された音波が干渉することを防ぐことができる。従って、発振装置の音圧レベルを向上することができる。
In addition, the sound wave output from one surface of the vibration member 20 and the sound wave output from the other surface opposite to the one surface are sound waves having opposite phases. For this reason, when they interfere with each other, the sound wave cancels, causing a decrease in the sound pressure level.
According to the present embodiment, the direction in which the sound wave 52 is emitted can be controlled by forming the circulation path of the air 50. That is, the sound wave 52 output from one surface of the vibration member 20 is radiated from the hole 40 in the same manner as the flow of the air 50. By controlling the radiation direction of the sound wave 52, it is possible to prevent the sound wave 52 output from one surface of the vibration member 20 from interfering with the sound wave output from the other surface opposite to the one surface. Therefore, the sound pressure level of the oscillation device can be improved.

本実施形態において、発振装置100をパラメトリックスピーカとして使用する場合、振動部材20は20kHz以上の超音波を出力する。超音波は指向性が高いため、振動部材20の一面から出力された音波52と、他面から出力された音波が干渉することが抑制される。また、超音波は並進性が小さいため、音波52の放射経路を形成することが容易となる。さらに、空孔40の形状を小さくすることも可能となる。   In the present embodiment, when the oscillation device 100 is used as a parametric speaker, the vibration member 20 outputs an ultrasonic wave of 20 kHz or more. Since the ultrasonic wave has high directivity, interference between the sound wave 52 output from one surface of the vibration member 20 and the sound wave output from the other surface is suppressed. In addition, since the ultrasonic wave has low translation, it is easy to form a radiation path of the sound wave 52. Furthermore, the shape of the hole 40 can be reduced.

図5は、第2の実施形態に係る発振装置102を示す断面図であって、第1の実施形態に係る発振装置100に対応している。本実施形態に係る発振装置102は、吸音部材34を備えている点を除いて、第1の実施形態に係る発振装置100と同様の構成を有する。   FIG. 5 is a sectional view showing the oscillation device 102 according to the second embodiment, and corresponds to the oscillation device 100 according to the first embodiment. The oscillation device 102 according to the present embodiment has the same configuration as that of the oscillation device 100 according to the first embodiment, except that the sound absorption member 34 is provided.

吸音部材34は、空孔40の外部への開口端の周囲に設けられている。吸音部材34は、例えばウレタン、又は繊維状にしたグラスウール、グラスファイバー、アルミニウム等の吸音材料により構成される。吸音部材34は、図5に示すように、例えば内面において振動部材20を支持する支持部材30の外面であって、少なくとも空孔40の外部への開口端よりも振動部材20の他面側に設けられている。
この場合において、吸音部材34は、空孔40の外部への開口端に近い程、空孔40から放射される音波52を吸収しやすいため好ましい。
また、空孔40の外部への開口端のうち最も振動部材20の他面側に近い点における接線方向において、吸音部材34の幅が、当該開口端の幅よりも大きいことが好ましい。この場合、空孔40から放射される音波52が振動部材20の他面側から出力される音波と干渉することを、効果的に抑制することができる。
なお、吸音部材34は、空孔40を囲うように設けられていてもよい。
The sound absorbing member 34 is provided around the open end to the outside of the hole 40. The sound absorbing member 34 is made of, for example, urethane or a sound absorbing material such as glass wool, glass fiber, or aluminum. As shown in FIG. 5, the sound absorbing member 34 is, for example, the outer surface of the support member 30 that supports the vibration member 20 on the inner surface, and at least on the other surface side of the vibration member 20 from the opening end to the outside of the hole 40. Is provided.
In this case, the sound absorbing member 34 is preferable because the sound absorbing member 34 is closer to the open end to the outside of the hole 40 because it easily absorbs the sound wave 52 radiated from the hole 40.
Further, it is preferable that the width of the sound absorbing member 34 is larger than the width of the opening end in the tangential direction at the point closest to the other surface side of the vibration member 20 among the opening ends to the outside of the hole 40. In this case, it is possible to effectively suppress the sound wave 52 radiated from the hole 40 from interfering with the sound wave output from the other surface side of the vibration member 20.
The sound absorbing member 34 may be provided so as to surround the hole 40.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、空孔40の外部への開口端の周囲に吸音部材34を形成しているため、振動部材20の一面から出力される音波52と、他面から出力される音波が、互いに干渉することを防ぐことができる。この効果は、吸音部材34が、内面において振動部材20を支持する支持部材30の外面であって、少なくとも空孔40の外部への開口端よりも振動部材20の他面側に設けられている場合において、特に顕著となる。
また、本実施形態によれば、音波52は、空孔40から放射され、空孔42からは放射されない。このため、吸音部材34は、空孔40の外部への開口端の周囲にのみ設けられていればよい。従って、容易に製造することが可能となる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since the sound absorbing member 34 is formed around the opening end to the outside of the hole 40, the sound wave 52 output from one surface of the vibration member 20 and the sound wave output from the other surface interfere with each other. Can be prevented. This effect is that the sound absorbing member 34 is provided on the outer surface of the support member 30 that supports the vibration member 20 on the inner surface, at least on the other surface side of the vibration member 20 with respect to the opening end to the outside of the hole 40. In some cases, this is particularly noticeable.
Further, according to the present embodiment, the sound wave 52 is emitted from the hole 40 and is not emitted from the hole 42. For this reason, the sound absorbing member 34 only needs to be provided around the opening end to the outside of the hole 40. Therefore, it can be easily manufactured.

図6は、第3の実施形態に係る発振装置104を示す断面図であって、第1の実施形態に係る図1に対応している。本実施形態に係る発振装置104は、遮蔽部材36を備えている点を除いて、第1の実施形態に係る発振装置100と同様の構成を有する。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the oscillation device 104 according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 1 according to the first embodiment. The oscillation device 104 according to the present embodiment has the same configuration as that of the oscillation device 100 according to the first embodiment, except that the shielding member 36 is provided.

遮蔽部材36は、支持部材30に固定されている。振動部材20、弾性部材22、遮蔽部材36、および支持部材30は、振動部材20の他面側において閉空間を形成する。遮蔽部材36には、他面側から出力される音波を放射するための、複数の空孔46が設けられている。   The shielding member 36 is fixed to the support member 30. The vibration member 20, the elastic member 22, the shielding member 36, and the support member 30 form a closed space on the other surface side of the vibration member 20. The shielding member 36 is provided with a plurality of holes 46 for emitting sound waves output from the other surface side.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、振動部材20の他面から出力された音波は、遮蔽部材36に設けられた空孔46から放射される。このため、振動部材20の他面から出力される音波の放射方向を制御することができる。従って、振動部材20の一面から出力される音波52と、他面から出力される音波が、互いに干渉しあうことを防止することができる。   Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the sound wave output from the other surface of the vibration member 20 is radiated from the hole 46 provided in the shielding member 36. For this reason, the radiation direction of the sound wave output from the other surface of the vibration member 20 can be controlled. Accordingly, the sound wave 52 output from one surface of the vibration member 20 and the sound wave output from the other surface can be prevented from interfering with each other.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

10 圧電振動子
20 振動部材
22 弾性部材
30 支持部材
32 基板
34 吸音部材
36 遮蔽部材
40 空孔
42 空孔
46 空孔
48 空孔
50 空気
52 音波
60 空間
62 空間
70 圧電体
72 上部電極
74 下部電極
90 制御部
92 信号生成部
100 発振装置
102 発振装置
104 発振装置
106 発振装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piezoelectric vibrator 20 Vibrating member 22 Elastic member 30 Support member 32 Substrate 34 Sound absorbing member 36 Shielding member 40 Hole 42 Hole 46 Hole 48 Hole 50 Air 52 Sound wave 60 Space 62 Space 70 Piezoelectric body 72 Upper electrode 74 Lower electrode 90 Control Unit 92 Signal Generation Unit 100 Oscillator 102 Oscillator 104 Oscillator 106 Oscillator

Claims (8)

振動部材と、
前記振動部材を支持し、かつ、前記振動部材の一面側の空間を囲うように設けられている支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記空間に面する部分において、前記空間から外側へ向けて広くなる第1空孔、および前記空間から外側へ向けて狭くなる第2空孔を有しており、
前記空間は、前記第1空孔および前記第2空孔を介して、前記空間の外部へ開放されている発振装置。
A vibrating member;
A support member that supports the vibration member and is provided so as to surround a space on one surface side of the vibration member;
With
The support member has a first hole that widens outward from the space and a second hole that narrows outward from the space in a portion facing the space,
The oscillation device, wherein the space is open to the outside of the space through the first hole and the second hole.
請求項1に記載の発振装置において、
前記支持部材を固定する基板を備え、
前記空間は、前記振動部材、前記支持部材および前記基板によって囲われた閉空間を構成する発振装置。
The oscillation device according to claim 1,
A substrate for fixing the support member;
The oscillation device that constitutes a closed space surrounded by the vibration member, the support member, and the substrate.
請求項1または2に記載の発振装置において、
前記振動部材に拘束されている圧電振動子を備える発振装置。
The oscillation device according to claim 1 or 2,
An oscillation device comprising a piezoelectric vibrator restrained by the vibration member.
請求項1ないし3いずれか1項に記載の発振装置において、
前記第1空孔および前記第2空孔は、テーパ状に形成されている発振装置。
The oscillation device according to any one of claims 1 to 3,
The oscillation device in which the first hole and the second hole are formed in a tapered shape.
請求項1ないし4いずれか1項に記載の発振装置において、
前記第2空孔の前記外部への開口端の周囲に設けられた吸音部材をさらに備える発振装置。
The oscillation device according to any one of claims 1 to 4,
An oscillation device further comprising a sound absorbing member provided around an opening end of the second hole to the outside.
請求項5に記載の発振装置において、
前記振動部材は、前記一面から第1音波を、前記一面とは反対の他面から第2音波を出力し、
前記吸音部材は、内面において前記振動部材を支持する前記支持部材の外面であって、少なくとも前記第2空孔の前記外部への開口端よりも前記振動部材の他面側に設けられている発振装置。
The oscillation device according to claim 5,
The vibrating member outputs a first sound wave from the one surface and a second sound wave from the other surface opposite to the one surface,
The sound absorbing member is an outer surface of the support member that supports the vibration member on an inner surface thereof, and is provided at least on the other surface side of the vibration member with respect to the outside opening end of the second hole. apparatus.
請求項1ないし6いずれか1項に記載の発振装置において、
前記振動部材の縁に設けられた弾性部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記弾性部材を介して前記振動部材を支持する発振装置。
The oscillation device according to any one of claims 1 to 6,
An elastic member provided on an edge of the vibration member;
The support member is an oscillation device that supports the vibration member via the elastic member.
請求項1ないし7いずれか1項に記載の発振装置を搭載した、携帯端末装置。   A portable terminal device on which the oscillation device according to claim 1 is mounted.
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