JP2014072711A - Acoustic generator, acoustic generation device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることのできる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供する。
【解決手段】実施形態に係る音響発生器は、薄板状の振動体と、振動体上に設けられた励振器とを備える。振動体は、励振器が設けられる面において、第1の領域と、振動の定在波の節の間隔が第1の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第2の領域とを有する。
【選択図】図2A sound generator, a sound generator, and an electronic device capable of reducing a difference between a resonance peak and a dip in a frequency characteristic of sound pressure to suppress a frequency fluctuation of sound pressure as much as possible to improve sound quality. I will provide a.
An acoustic generator according to an embodiment includes a thin plate-like vibrating body and an exciter provided on the vibrating body. The vibrating body includes a first region on a surface where the exciter is provided, and a second region in which the interval between the nodes of the standing wave of vibration is different from the interval between the nodes of the standing wave of vibration in the first region. Have
[Selection] Figure 2
Description
開示の実施形態は、音響発生器、音響発生装置および電子機器に関する。 Embodiments of the disclosure relate to a sound generator, a sound generation device, and an electronic apparatus.
従来、圧電スピーカに代表される音響発生器は、小型で薄型のスピーカとして利用できることが知られている。かかる音響発生器は、携帯電話機や薄型テレビなどをはじめとする電子機器に組み込まれるスピーカとして使用することができる。 Conventionally, it is known that an acoustic generator typified by a piezoelectric speaker can be used as a small and thin speaker. Such a sound generator can be used as a speaker incorporated in an electronic device such as a mobile phone or a thin television.
音響発生器としては、例えば、振動体と、該振動体に設けられた圧電振動素子とを備えたものがある(例えば特許文献1を参照)。これは、圧電振動素子によって振動体を振動させ、振動体の共振現象を利用して音を発生させる構成となっている。 As an acoustic generator, for example, there is one including a vibrating body and a piezoelectric vibrating element provided on the vibrating body (see, for example, Patent Document 1). This is a configuration in which a vibrating body is vibrated by a piezoelectric vibration element, and a sound is generated using a resonance phenomenon of the vibrating body.
しかしながら、上記した音響発生器のように、振動体自体の共振で音圧を発生させる構成では、音圧の周波数特性における共振ピークとディップ(共振ピーク間の谷間)との差により、音圧の周波数変動が出るおそれがあった。そして、そのことが音質向上を妨げる可能性があった。 However, in the configuration in which sound pressure is generated by resonance of the vibrating body itself as in the acoustic generator described above, the sound pressure is reduced due to the difference between the resonance peak and the dip (valley between resonance peaks) in the frequency characteristics of the sound pressure. There was a risk of frequency fluctuations. And this may hinder improvement in sound quality.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることのできる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment has been made in view of the above, and reduces the difference between the resonance peak and the dip in the frequency characteristic of the sound pressure to suppress the frequency fluctuation of the sound pressure as much as possible, thereby improving the sound quality. An object is to provide a sound generator, a sound generator, and an electronic device that can be improved.
実施形態の一態様に係る音響発生器は、薄板状の振動体と、該振動体上に設けられた励振器とを備える。前記振動体は、前記励振器が設けられる面において、第1の領域と、振動の定在波の節の間隔が前記第1の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第2の領域とを有する。 An acoustic generator according to an aspect of an embodiment includes a thin plate-like vibrating body and an exciter provided on the vibrating body. The vibrator is provided with a second region in which the distance between the first region and the node of the standing wave of vibration is different from the distance of the node of the standing wave of vibration in the first region on the surface where the exciter is provided. And having a region.
実施形態の一態様の音響発生器によれば、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることができる。 According to the acoustic generator of one aspect of the embodiment, it is possible to improve the sound quality by reducing the difference between the resonance peak and the dip in the frequency characteristic of the sound pressure and suppressing the frequency fluctuation of the sound pressure as much as possible. .
以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響発生器、音響発生装置および電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a sound generator, a sound generator, and an electronic device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
(第1の実施形態)
図1Aは、第1の実施形態に係る音響発生器1を振動体10の主面に垂直な方向から見た模式平面図であり、図1Bは、図1AのA−A’線断面図である。なお、説明を分かりやすくするために、図1Aおよび図1Bには、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図1Bにおいては、理解を容易にするために、音響発生器1を上下方向(Z軸方向)に拡張し、デフォルメして示している。
(First embodiment)
FIG. 1A is a schematic plan view of the
図1Aおよび図1Bに示すように、実施形態に係る音響発生器1は、振動体10と、複数個の圧電振動素子20と、枠体30とを備える。かかる音響発生器1は、いわゆる圧電スピーカと呼ばれ、振動体10自体の共振現象を用いて音圧を発生させる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
なお、図1Aに示すように、本実施形態では、音響発生器1が2個の圧電振動素子20を備えた場合を例示するが、個数はこれに限定されるものではなく、1個あるいは3個以上であってもよい。また、本実施形態では、2個の圧電振動素子20は、略同一形状であるものとして説明を進める。
As shown in FIG. 1A, in the present embodiment, the case where the
振動体10は、樹脂、金属、紙などの種々の材料を用いて形成することができる。例えば、厚さ10〜200μm程度のポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレンなどの樹脂フィルムにより薄板状の振動体10を構成することができる。樹脂フィルムは金属板などに比べて弾性率および機械的なQ値の低い材料であるため、振動体10を樹脂フィルムにより構成することで、振動体10を大きな振幅で屈曲振動させ、音圧の周波数特性における共振ピークの幅を広く、高さを低くして共振ピークとディップとの差を低減することができる。
The vibrating
圧電振動素子20は、電圧の印加を受けて振動することによって振動体10を励振する励振器であり、例えばバイモルフ型の積層型圧電振動素子である。このように、励振器が圧電振動素子20であることから、コイルと磁石とを用いた電磁型の励振器などと比較して薄型とすることが可能となり、よって音響発生器1を薄型とすることができる。また、圧電振動素子20が、素子自体で(素子1つで)屈曲振動するバイモルフ型であるため、薄板状の振動体10を振動させるのに適しており、振動体10を大きく振動させ、高い音圧を発生させることが可能である。
The
具体的に圧電振動素子20は、図1Bによく示すように、積層体21と、積層体21の上面および下面に形成された表面電極層22,23と、積層体21の内部電極層24の端面が露出する側面に形成された外部電極25,26とを備える。そして、外部電極25,26にはリード端子27a,27bが接続される。
Specifically, as shown in FIG. 1B, the
積層体21は、例えば、セラミックスからなる4層の圧電体層28a,28b,28c,28dと、3層の内部電極層24とが交互に積層されて形成される。また、圧電振動素子20は、上面側および下面側の主面を矩形状としており、圧電体層28a,28bと圧電体層28c,28dとは、それぞれ厚み方向(Z軸方向)に交互に分極されている。
The
したがって、リード端子27a,27bを介して圧電振動素子20に電圧が印加された場合、例えば圧電振動素子20の下面側、換言すれば振動体10側の圧電体層28c,28dは縮む一方、上面側の圧電体層28a,28bは延びるように変形する。このように、圧電振動素子20の上面側の圧電体層28a,28bと下面側の圧電体層28c,28dとが、相反する伸縮挙動を示し、その結果、圧電振動素子20がバイモルフ型の屈曲振動をすることにより、振動体10に一定の振動を与えて音を発生させることができる。
Therefore, when a voltage is applied to the
ここで、圧電体層28a,28b,28c,28dを構成する材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT(lead zirconate titanate))、Bi層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物などの非鉛系圧電体材料などの、従来から用いられている圧電セラミックスを用いることができる。
Here, as materials constituting the
また、内部電極層24の材料は、銀とパラジウムとからなる金属成分と圧電体層28a,28b,28c,28dを構成する材料成分とを含有することが望ましい。内部電極層24に圧電体層28a,28b,28c,28dを構成するセラミック成分を含有することにより、圧電体層28a,28b,28c,28dと内部電極層24,24,24との熱膨張差による応力を低減した圧電振動素子20を得ることができる。
The material of the
また、リード端子27a,27bに接続する配線としては、圧電振動素子20の低背化を図るために、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル配線を用いるのが好ましい。
Further, as the wiring connected to the
このように構成された圧電振動素子20は、振動体10上に設けられる。具体的に圧電振動素子20は、振動体10の振動面10aに接着剤で形成される接合部40を介して接合される。圧電振動素子20と振動体10との間の接合部40の厚みは、比較的薄く、例えば20μm以下とされる。このように、接合部40の厚みが20μm以下である場合、積層体21の振動を振動体10に伝達し易くすることができる。
The
接合部40を形成する接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できるが、これに限定されるものではない。また、接着剤に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や嫌気性硬化などのいずれの方法を用いてもよい。
As an adhesive for forming the
枠体30は、振動体10を保持して、後述する振動の定在波の固定端を形成する役割を担っている。例えば、図示は省略するが、円形や楕円形のリング状の枠体30に振動体10を貼り付けた構造としたり、さらには、図1Bに示すように、共に多角形状、具体的には、例えば矩形状の上枠部材30aと下枠部材30bとを、上下に接合して枠体30を構成している。そして、上枠部材30aと下枠部材30bとの間に振動体10の外周部を挟み込み、所定の張力を付与した状態で固定している。したがって、長期間使用してもたわみなどの変形の少ない振動体10を備えた音響発生器1となる。
The
なお、振動体10のうち枠体30よりも内側に位置する部分、すなわち、振動体10のうち枠体30に挟まれておらず自由に振動することができる部分を振動面10aとする。したがって、圧電振動素子20が設けられる振動体10の振動面10aは、枠体30の枠内において多角形状、具体的には、例えば略矩形状をなす部分である。
A portion of the vibrating
なお、枠体30の厚みおよび材質は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、機械的強度および耐食性に優れているという理由から、例えば厚さ100〜1000μmのステンレス製の材料を用いる。
The thickness and material of the
図2は、音響発生器1の振動体10に生じる振動の定在波を示す説明図であり、図1Bと同様なA−A’線断面図である。なお、図2においては、図1Bのように音響発生器1を上下方向(Z軸方向)に拡張してデフォルメしていないが、圧電振動素子20などは簡略化して示している。
FIG. 2 is an explanatory view showing a standing wave of vibration generated in the vibrating
音響発生器1にあっては、例えば圧電振動素子20などの部品を、振動体10上に図1Aにおいて略上下対称かつ略左右対称となるように配置して重心が中央付近となるようにした場合、振動体10の振動の定在波W’の節の間隔(波長)Laは、図2に想像線で示すように、振動体10全域に亘って略一定になる。しかしながら、振動の定在波W’の節の間隔Laが略一定になると、特定の周波数で強い共振が発生するため、音圧の周波数特性において共振ピークとディップ(共振ピーク間の谷間)との差が大きくなるという問題が生じていた。
In the
そこで、本実施形態では、振動体10は、圧電振動素子20が設けられる面、すなわち振動面10aにおいて、第1の領域11と、振動の定在波Wの節の間隔L2が第1の領域11における振動の定在波Wの節の間隔L1と相違する第2の領域12とを有するようにした。これにより、特定の周波数で強い共振が発生し難くなるため、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減させることが可能となる。この第1、第2の領域11,12などについては後に説明する。
Therefore, in the present embodiment, the vibrating
音響発生器1の説明を続けると、音響発生器1においては、図1Bに示すように、圧電振動素子20および振動体10の振動面10aが、樹脂である被覆部50によって被覆される。具体的に被覆部50は、枠体30の上枠部材30aの枠内に樹脂を流し込んで硬化させて、圧電振動素子20などを被覆するように構成される。なお、図1Aでは、理解を容易にするため、被覆部50を透視して示し、被覆部50に覆われる圧電振動素子20や振動体10の振動面10aを示すようにしている。
Continuing the description of the
被覆部50を形成する樹脂は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂やゴムなどであるが、これらは例示であって限定されるものではない。このように、圧電振動素子20を被覆部50で被覆することにより、適度なダンピング効果を誘発させることができ、共振現象の抑制と共に、共振ピークとディップとの差をより小さく抑えることができるため好ましい。さらに、圧電振動素子20を外部環境から保護することもできる。
The resin forming the covering
なお、本実施形態に係る音響発生器1では、振動体10の振動面10a全てが被覆部50により被覆されるが、全てが被覆される必要はない。すなわち、音響発生器1は、圧電振動素子20と、この圧電振動素子20が設けられる振動体10の振動面10aの少なくとも一部とが被覆部50により被覆されていればよい。また、被覆部50に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や湿気硬化などのいずれの方法を用いてもよい。
In the
ここで、上述した第1の領域11および第2の領域12について詳しく説明する。第1の領域11と第2の領域12とは、図1Aに示すように、振動体10の圧電振動素子20が設けられる振動面10aにおいて、圧電振動素子20を挟んで配置される、換言すれば、圧電振動素子20は、第1の領域11および第2の領域12に跨るように配置される。また、第1の領域11と第2の領域12とは、振動体10の圧電振動素子20が設けられる振動面10aの長手方向(Y軸方向)に並んで(並列に)配置される。詳しくは、第1の領域11と第2の領域12とは、振動面10aにおいて長手方向に略直交する線13、換言すれば、振動面10aにおいて短手方向(X軸方向)に略平行な線13で区画されて形成される。線13は、例えば図1Aの平面視において振動面10aの面積を左右に略等分に分けるような線である。
Here, the
なお、図1Aなどにおいて、第1の領域11と第2の領域12とを区画する線13の位置を例示したが、線13の位置はこれに限定されるものではなく、第1、第2の領域11,12が長手方向に並ぶように振動面10aを区画する位置であればよい。また、振動面10aを第1の領域11および第2の領域12の2つの領域に分けるようにしたが、3個以上の領域に分けてもよい。また、線13を直線で示したが、曲線などであってもよい。また、図1Aなどにおいては、理解を容易にするために、線13を二点鎖線で示したが、実際に振動面10aに線が引かれているわけではない。
In FIG. 1A and the like, the position of the
音響発生器1はさらに、ダンピング材60を備え、ダンピング材60は、上述した振動体10の第1の領域11に対応する被覆部50の表面に取り付けられる。以下、詳説すると、ダンピング材60は、例えば略直方体形状に形成される。ただし、図1Aなどに示すダンピング材60の形状は、例示であって略直方体形状に限定されるものではない。
The
ダンピング材60は、図1Bに示すように、被覆部50の表面に接着剤61を介して取り付けられて、振動体10、圧電振動素子20および被覆部50と一体化される。換言すれば、被覆部50は、振動体10とダンピング材60との間に配置され、振動体10、圧電振動素子20、被覆部50およびダンピング材60が一体となるように接合される。
As shown in FIG. 1B, the damping
接着剤61は、例えばエポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できるが、これに限定されるものではない。また、接着剤61の硬化方法は、熱硬化、光硬化や湿気硬化などのいずれの方法でもよい。 As the adhesive 61, for example, a known material such as an epoxy resin, a silicon resin, or a polyester resin can be used, but is not limited thereto. The curing method of the adhesive 61 may be any method such as thermal curing, photocuring, and moisture curing.
ダンピング材60は、機械的損失を有するものであればよいが、機械的損失係数が高い、言い換えれば、機械的品質係数(いわゆる、メカニカルQ)が低い部材であることが望ましい。このようなダンピング材60は、たとえば、種々の弾性体を用いて形成することができるが、柔らかく変形しやすいことが望ましいため、ウレタンゴム等のゴム材料を用いて好適に形成することができる。特に、ウレタンフォーム等の多孔質なゴム材料を好適に用いることができる。
The damping
また、ダンピング材60は、図1Aによく示すように、振動体10の第1の領域11に対応する被覆部50の表面であって、枠体30の短手方向(X軸方向)に沿うように1個配置される。なお、図1Aなどにダンピング材60の配置を示したが、これは一例であって配置場所を限定するものではない。
Further, as shown in FIG. 1A, the damping
このように、本実施形態に係る音響発生器1にあっては、ダンピング材60の配置を、第1の領域11と第2の領域12とで相違させるようにする。具体的には、例えば第1の領域11に対応する被覆部50の表面にダンピング材60を配置する一方、第2の領域12に対応する被覆部50の表面にはダンピング材60を配置しないようにする。すなわち、振動体10の平面視において、ダンピング材60を線13に対して左右非対称となるように配置して重心が中央付近からずれるようにする。
Thus, in the
このように、音響発生器1において重心が中央付近からずれると共に、振動体10に作用する荷重が、第1の領域11と第2の領域12とで異なると、振動体10に生じる振動の定在波Wは、図2に実線で示すように、第1の領域11における振動の定在波Wの節の間隔L1と、第2の領域12における振動の定在波Wの節の間隔L2とが相違することとなる。具体的には、例えば第1の領域11における振動の定在波Wの節の間隔L1が、第2の領域12における振動の定在波Wの節の間隔L2よりも大きくなる。
As described above, when the center of gravity of the
上記したように、振動体10は、振動の定在波Wの節の間隔が異なる第1の領域11と第2の領域12とを有し、それらが振動面10aの長手方向に並んで配置されるようにしたので、特定の周波数で強い共振が発生し難くなり、結果として音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。
As described above, the vibrating
また、第1の領域11と第2の領域12とが、圧電振動素子20を挟んで配置されるように構成したので、圧電振動素子20を挟んで振動体10は異なる共振周波数で振動するため、音響発生器1から生じる音声信号の共振ピークの幅を広げ、共振ピークとディップの差をより低減することができる。さらに、振動体10から圧電振動素子20に反射してくる波の周波数が異なっていても、第1の領域11と第2の領域12との間の圧電振動素子20が反射波を遮蔽する役割を有するため、それぞれの領域に他方の領域から波が伝播せず、固有の共振周波数で安定して音声信号を生じることができる。
Further, since the
また、ダンピング材60の配置を、第1の領域11と第2の領域12とで相違させるようにしたので、第1の領域11における振動の定在波Wの節の間隔L1と、第2の領域12における振動の定在波Wの節の間隔L2とを容易に相違させることができる。
Further, since the arrangement of the damping
また、ダンピング材60を用いることで、ダンピング材60の配置場所に対応する振動体10の振動面10aの領域(すなわち、第1の領域11)は、被覆部50を介してダンピング材60による振動損失を受け、よって共振現象が抑制されることとなる。したがって、音圧の周波数特性において共振ピークを下げることができ、共振ピークとディップとの差をより一層低減させることができる。
In addition, by using the damping
また、音響発生器1にあっては、振動体10を被覆する被覆部50の上にダンピング材60が配置されることから、音響インピーダンスが異なる材質が重なり合うこととなる。そのため、被覆部50とダンピング材60との界面において、共振ピークの減衰を大きくすることができ、振動体10の共振周波数における音圧のピークをより一層効率よく下げることができる。
In the
なお、図1Aなどには、1個のダンピング材60を例示しているが、その個数を限定するものではない。例えばダンピング材60は複数個でもよく、その場合は、第1の領域11側と第2の領域12側とで、配置する個数を相違させればよい。さらに、例えばダンピング材60の個数は第1の領域11側と第2の領域12側とで同じであってもよく、その場合は、図3に示すように、ダンピング材60の配置が、第1の領域11側と第2の領域12側とで線13に対して非対称であればよい。要は、平面視においてダンピング材60が、線13に対して左右非対称となるように配置されていればよい。
In addition, in FIG. 1A etc., the one damping
上述してきたように、音響発生器1においては、振動体10は、圧電振動素子20が設けられる面において、第1の領域11と、振動の定在波Wの節の間隔L2が第1の領域11における振動の定在波Wの節の間隔L1と相違する第2の領域12とを有するように構成されることから、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることができる。
As described above, in the
なお、上述においては、ダンピング材60を用いて、振動の定在波Wの節の間隔L1とL2とを相違させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図4に示すように、振動体10の中央付近に配置されていた圧電振動素子20を、第1の領域11側にずらすことで、振動の定在波Wの節の間隔L1とL2とを相違させるようにしてもよい。すなわち、圧電振動素子20を第1の領域11側にずらすことで、振動体10に作用する荷重を第1の領域11と第2の領域12とで異ならせることが可能となり、よって振動の定在波Wの節の間隔L1とL2とを相違させることができる。
In the above description, the example in which the damping
さらに、図5に示すように、被覆部50のZ軸方向の厚さを第1の領域11側と第2の領域12側とで相違させることでも、振動の定在波Wの節の間隔L1とL2とを相違させることができる。すなわち、例えば第1の領域11側の被覆部50のZ軸方向の厚さを、第2の領域12側のそれに比して大きくすることで、振動体10に作用する荷重を第1の領域11と第2の領域12とで異ならせることができ、よって振動の定在波Wの節の間隔L1とL2とを相違させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the distance between the nodes of the standing wave W of vibration can also be obtained by making the thickness in the Z-axis direction of the covering
また、図6に示すように、上述してきた構成の音響発生器1を、共鳴ボックス200に収容することにより音響発生装置2を構成することができる。共鳴ボックス200は、音響発生器1を収容する筐体であり、音響発生器1の発する音響を共鳴させて筐体面から音波として放射する。かかる音響発生装置2は、スピーカとして単独で用いることができる他、例えば、各種電子機器3へ好適に組み込むことが可能である。
As shown in FIG. 6, the
上述してきたように、圧電スピーカでは不利であった音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減させることができるため、本実施形態に係る音響発生器1は、携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などの電子機器3へ好適に組み込むことが可能である。
As described above, since the difference between the resonance peak and the dip in the frequency characteristic of sound pressure, which is disadvantageous in the piezoelectric speaker, can be reduced, the
なお、音響発生器1が組み込まれる対象となりうる電子機器3としては、前述の携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などに限らず、例えば、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯機などのように、従来、音質については重視されなかった家電製品も含まれる。
Note that the
ここで、上述した音響発生器1を備える電子機器3について、図7を参照しながら簡単に説明する。図7は、電子機器3のブロック図である。電子機器3は、上述してきた音響発生器1と、音響発生器1に接続された電子回路と、音響発生器1および電子回路を収容する筐体300とを備える。
Here, the
具体的には、図7に示すように、電子機器3は、制御回路301と、信号処理回路302と、入力装置としての無線回路303とを含む電子回路と、アンテナ304と、これらを収容する筐体300とを備える。なお、無線による入力装置を図7に図示しているが、通常の電気配線による信号入力としても当然設けることができる。
Specifically, as illustrated in FIG. 7, the
なお、ここでは、電子機器3が備える他の電子部材(例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカなどのデバイスや回路)については記載を省略した。また、図7では、1つの音響発生器1を例示したが、2つ以上の音響発生器1やその他の発信器を設けることもできる。
In addition, description was abbreviate | omitted here about the other electronic members (for example, devices and circuits, such as a display, a microphone, and a speaker) with which the
制御回路301は、信号処理回路302を介して無線回路303を含む電子機器3全体を制御する。音響発生器1への出力信号は、信号処理回路302から入力される。そして、制御回路301は、無線回路303へ入力された信号を、信号処理回路302を制御することによって音声信号Sを生成し、音響発生器1に対して出力する。
The
このようにして、図7に示す電子機器3は、小型かつ薄型である音響発生器1を組み込みながらも、共振ピークとディップとの差を低減して周波数変動を可及的に抑制し、周波数の低い低音領域をはじめ、高音領域においても、全体的に音質の向上を図ることができる。
In this way, the
なお、図7においては、音響出力デバイスとして音響発生器1を直接搭載した電子機器3を例示したが、音響出力デバイスとしては、例えば音響発生器1を筐体に収容した音響発生装置2を搭載した構成であってもよい。
In FIG. 7, the
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る音響発生器1を示す模式平面図である。図8に示すように、第2の実施形態に係る音響発生器1にあっては、第1の領域11aと第2の領域12aとは、振動体10の圧電振動素子20が設けられる振動面10aの短手方向(X軸方向)に並んで配置される。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic plan view showing the
詳しくは、第1の領域11aと第2の領域12aとは、振動面10aにおいて短手方向に略直交する線13a、換言すれば、振動面10aにおいて長手方向(Y軸方向)に略平行な線13aで区画されて形成される。線13aは、例えば図8の平面視において振動面10aの面積を上下に略等分に分けるような線である。
Specifically, the
なお、図8において、第1の領域11aと第2の領域12aとを区画する線13aの位置を例示したが、線13aの位置はこれに限定されるものではなく、第1、第2の領域11a,12aが短手方向に並ぶように振動面10aを区画する位置であれば、どのような位置であってもよい。
In FIG. 8, the position of the
ダンピング材60は、上述した第1の実施形態と同様、振動体10の第1の領域11aに対応する被覆部50の表面に取り付けられる。具体的にダンピング材60は、例えば第1の領域11aに対応する被覆部50の表面であって、平面視において圧電振動素子20の近傍で、かつ枠体30の長手方向に沿うように配置される。なお、ダンピング材60の配置が図示の例に限定されないことは、第1の実施形態と同じである。
The damping
これにより、振動体10に作用する荷重が、第1の領域11aと第2の領域12aとで異なることとなり、よって振動体10に生じる振動の定在波Wにおいて、第1の領域11aにおける振動の定在波Wの節の間隔L1と、第2の領域12aにおける振動の定在波Wの節の間隔L2とが相違させられる。
As a result, the load acting on the vibrating
したがって、第2の実施形態に係る音響発生器1にあっても、特定の周波数で強い共振が発生し難くなり、結果として音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。なお、残余の構成および効果は、第1の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
Therefore, even in the
また、第1、第2の領域の他の配置例を図9に示す。図9に示すように、第1の領域11bと第2の領域12bとは、振動体10の圧電振動素子20が設けられる振動面10aの対角線14を含む帯状の領域(具体的には、図9において破線で囲まれた領域)15において、対角線14の方向に並んで配置されるようにしてもよい。
FIG. 9 shows another arrangement example of the first and second areas. As shown in FIG. 9, the
詳しくは、第1の領域11bと第2の領域12bとは、振動面10aの帯状の領域15において、対角線14に略直交する線13bで区画されて形成される。線13bは、例えば図9の平面視において振動面10aの帯状の領域15の面積を、右上部分と左下部分とで略等分に分けるような線である。
Specifically, the
なお、図9に示す線13bの位置は、例示であって限定されるものではない。すなわち、線13bは、第1、第2の領域11b,12bが対角線14の方向に並ぶように、帯状の領域15を区画する位置であれば、どのような位置であってもよい。
In addition, the position of the
ダンピング材60は、上述した第1、第2の実施形態と同様、振動体10の第1の領域11bに対応する被覆部50の表面に取り付けられる。具体的にダンピング材60は、例えば第1の領域11aに対応する被覆部50の表面であって、枠体30の角部近傍に配置される。
The damping
これにより、図9に示す例においても、振動体10に作用する荷重が、第1の領域11bと第2の領域12bとで異なることとなり、振動体10に生じる振動の定在波Wにおいて、第1の領域11bにおける振動の定在波Wの節の間隔L1と、第2の領域12bにおける振動の定在波Wの節の間隔L2とが相違させられる。
Accordingly, also in the example illustrated in FIG. 9, the load acting on the vibrating
したがって、図9に示す例であっても、特定の周波数で強い共振が発生し難くなることから、音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。なお、第1の実施形態で述べた各変形例は、第2の実施形態に係る音響発生器1および図9に示す音響発生器1についても適用することができる。
Therefore, even in the example shown in FIG. 9, since it is difficult for strong resonance to occur at a specific frequency, it is possible to reduce the difference between the resonance peak and the dip in the frequency characteristic of the sound pressure and to change the frequency of the sound pressure. As a result, the sound quality can be improved. Note that each modification described in the first embodiment can also be applied to the
なお、上述した実施形態では、振動体10において第1の領域11,11a,11bと第2の領域12,12a,12bが配置される位置を具体的に説明したが、これらは例示であって限定されるものではない。要は、音響発生器1において、共振ピークとディップとの差を低減するように第1の領域11,11a,11bと第2の領域12,12a,12bが振動体10に配置されていればよい。
In the above-described embodiment, the position where the
また、上述した実施形態では、圧電振動素子20を振動体10の振動面10aの同一面上に配置したが、両面に配置してもよい。また、圧電振動素子20を平面視で矩形状としたが、正方形であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、振動体10の振動面10aを矩形状としたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば矩形状以外の多角形状、円形や楕円形など他の形状であってもよい。すなわち、枠体30の形状、正確には、枠体30の枠内(内縁)の形状は、例えば矩形状以外の多角形状、円形や楕円形など他の形状であってもよい。
Moreover, although the
また、上述の説明では、枠体30を2枚の枠部材30a,30bによって構成し、かかる2枚の枠部材30a,30bで振動体10の外周部を挟み込んで支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、枠体30を1枚の枠部材で構成し、かかる枠体30へ振動体10の外周部を接着固定して支持することとしてもよい。
In the above description, the case where the
また、圧電振動素子20として、いわゆるバイモルフ型の積層型を例示したが、ユニモルフ型の圧電振動素子を用いることもできる。
Further, as the
また、励振器が圧電振動素子20である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電振動素子に限定されるものではなく、電気信号が入力されて振動する機能を有しているものであれば良い。例えば、スピーカを振動させる励振器としてよく知られた、動電型の励振器や、静電型の励振器や、電磁型の励振器であっても構わない。なお、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを振動させるようなものであり、静電型の励振器は、向き合わせた2つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものであり、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。
In addition, the case where the exciter is the
また、上述した実施形態では、圧電振動素子20および振動体10が被覆部50によって被覆されるようにしたが、これに限られるものではなく、被覆部50を備えない構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 音響発生器
2 音響発生装置
3 電子機器
10 振動体
11,11a,11b 第1の領域
12,12a,12b 第2の領域
20 圧電振動素子
30 枠体
40 接合部
50 被覆部
60 ダンピング材
200 共鳴ボックス(筐体)
300 筐体
301 制御回路
302 信号処理回路
303 無線回路
304 アンテナ
DESCRIPTION OF
300
Claims (10)
該振動体上に設けられた励振器と
を備え、
前記振動体は、前記励振器が設けられる面において、第1の領域と、振動の定在波の節の間隔が前記第1の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第2の領域とを有すること
を特徴とする音響発生器。 A thin plate-like vibrator,
An exciter provided on the vibrator,
The vibrator is provided with a second region in which the distance between the first region and the node of the standing wave of vibration is different from the distance of the node of the standing wave of vibration in the first region on the surface where the exciter is provided. And an acoustic generator.
を特徴とする請求項1に記載の音響発生器。 The sound generator according to claim 1, wherein the first region and the second region are arranged on the surface of the vibrator on which the exciter is provided with the exciter interposed therebetween. .
を特徴とする請求項1に記載の音響発生器。 The sound generator according to claim 1, wherein the first region and the second region are arranged side by side in a longitudinal direction of a surface of the vibrator on which the exciter is provided.
を特徴とする請求項1に記載の音響発生器。 The sound generator according to claim 1, wherein the first region and the second region are arranged side by side in a short direction of a surface of the vibrator on which the exciter is provided.
を特徴とする請求項1に記載の音響発生器。 The surface of the vibrator on which the exciter is provided is polygonal, and the first region and the second region are a band-like region including a diagonal line of the surface on which the exciter of the vibrator is provided. The sound generator according to claim 1, wherein the sound generator is arranged side by side in the diagonal direction.
を備え、
前記ダンピング材の配置が、前記第1の領域と前記第2の領域とで相違すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の音響発生器。 A damping material integrated with the vibrator and the exciter;
The acoustic generator according to any one of claims 1 to 5, wherein the arrangement of the damping material is different between the first region and the second region.
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の音響発生器。 The acoustic generator according to claim 1, wherein the exciter is a piezoelectric vibration element.
を特徴とする請求項7に記載の音響発生器。 The acoustic generator according to claim 7, wherein the piezoelectric vibration element is of a bimorph type.
該音響発生器を収容する筐体と、
を少なくとも備えることを特徴とする音響発生装置。 The sound generator according to any one of claims 1 to 8,
A housing that houses the acoustic generator;
A sound generator comprising:
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と、
を少なくとも備え、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有すること
を特徴とする電子機器。 The sound generator according to any one of claims 1 to 8,
An electronic circuit connected to the acoustic generator;
A housing for housing the electronic circuit and the acoustic generator;
Comprising at least
An electronic device having a function of generating sound from the sound generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012217363A JP2014072711A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Acoustic generator, acoustic generation device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2014072711A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018121340A (en) * | 2014-09-30 | 2018-08-02 | 太陽誘電株式会社 | Electronic device |
| JPWO2018123310A1 (en) * | 2016-12-27 | 2019-01-31 | ソニー株式会社 | Flat panel speaker and display device |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012217363A patent/JP2014072711A/en active Pending
Cited By (3)
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| JPWO2018123310A1 (en) * | 2016-12-27 | 2019-01-31 | ソニー株式会社 | Flat panel speaker and display device |
| US11115740B2 (en) | 2016-12-27 | 2021-09-07 | Sony Corporation | Flat panel speaker and display unit |
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