CN104871560B - 振动板、使用了振动板的扬声器、使用了扬声器的电子设备及移动体装置、以及振动板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
振动板包括抄纸层和表层。抄纸层含有天然纤维和由热塑性的树脂形成的合成纤维。而且，抄纸层通过将天然纤维和合成纤维混合于水中，并利用网进行抄制而形成。表层形成于抄纸层的单面。需要说明的是，表层由与合成纤维相同的树脂形成。
Description
技术领域
本技术领域涉及在各种音响设备、影像设备等中使用的扬声器及其振动板、使用了扬声器的电子设备及移动体装置、以及振动板的制造方法。
背景技术
现有的振动板例如由金属材料或有机树脂膜形成。作为金属材料，例如使用铝等。作为有机树脂膜的材料，使用聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN)、聚酯膜(PET)、以及具有发泡层的聚丙烯泡沫等。并且，还已知在有机树脂膜上形成有无机质膜的振动板。
需要说明的是，作为与本申请的发明相关的在先技术文献信息，例如公知有专利文献1、专利文献2、专利文献3以及专利文献4。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平2-66097号公报
专利文献2：日本实开平2-100395号公报
专利文献3：日本特开昭58-131896号公报
专利文献4：日本特开平7-284190号公报
发明内容
本发明的振动板包括抄纸层和表层。抄纸层含有天然纤维和由热塑性的树脂形成的合成纤维。表层形成于抄纸层的单面。而且，表层由与合成纤维相同的树脂形成。
该振动板由于含有天然纤维，因而比树脂制的振动板轻。并且，该振动板由于含有合成纤维，因而比纸制的振动板的内部损耗大。并且，由于在抄纸层的单面上形成有表层，因而能够提高振动板的刚性。从而，振动板的声压级提高。另外，也能够扩大振动板的高频域临界频率。
附图说明
图1是本发明的实施方式的扬声器的剖视图。
图2是本发明的实施方式的其他扬声器的剖视图。
图3是本发明的实施方式的振动板的示意图。
图4A是振动板的抄纸步骤的概念图。
图4B是示出振动板的前驱体的成形状态的抄纸步骤的概念图。
图5是对本发明的振动板从表侧观察到的SEM观察图。
图6是对本发明的振动板从背侧观察到的SEM观察图。
图7是对本发明的振动板的剖面进行观察的SEM观察图。
图8A是使用了本发明的实施方式的振动板的扬声器的频率特性图。
图8B是使用了比较例的振动板的扬声器的频率特性图。
图9是本发明的实施方式的电子设备的外观图。
图10是本发明的实施方式的移动体装置的概念图。
具体实施方式
在说明本实施方式的振动板之前，对搭载于电子设备的扬声器所要求的特性的动向进行说明。近年来的音响设备、影像设备等电子设备通过声源的数字化而能够再现音质优异的声音。因而，为了应对这些动向，要求扬声器具有从低频域到高频域为止的宽的再现频带、宽的动态范围、以及低的失真。
例如，在专门用于再现高频域的扬声器(以下称为高频扬声器)中，要求再现频带的高频域侧的临界频率高。或者，在对从低频域到高频域为止的宽的再现频带的声音进行再现的扬声器(以下称为全频带扬声器)中，为了再现更宽的频率的声音，也需要使高频域侧的临界频率高。在扬声器中，振动板对这些特性的影响最大。从而，要求振动板的高频域侧的临界频率高。因此，要求在这些扬声器中使用的振动板轻且刚性高。
例如，使用金属材料作为高频扬声器用的振动板。使用了金属材料的振动板由于比重大，因而难以提高声压级。另外，使用了金属材料的振动板也难以得到期望的动态范围。并且，使用了金属材料的振动板由于内部损耗低，因而会产生不必要的失真、混响。
另一方面，使用了树脂材料的振动板的刚性低。从而难以提高振动板的高频域的特性。因此，在使用例如高功能树脂膜那样的刚性高的材料作为振动板的材料的情况下，振动板容易产生因不必要的振动所引起的声音的产生、起伏等。需要说明的是，可以使用例如工程塑料作为在振动板中使用的高功能树脂膜。
本实施方式的振动板解决上述课题，尤其具有高的声压级和高的高频域临界频率。其结果是，扬声器能够再现音质优异的声音。
以下，参照图1以及图2对本实施方式的扬声器进行说明。图1是本实施方式的扬声器的剖视图。图2是本实施方式的其他扬声器的剖视图。扬声器11包括框架12、设有磁隙13的磁路14、音圈15、以及振动板21。
磁路14与框架12结合。磁路14优选与框架12的背面侧的中央部结合。或者，磁路14也可以收纳在框架12内。
需要说明的是，磁路14优选为内磁型。在此情况下，如图1所示，磁路14包括磁体14A、磁轭14B、以及板件14C。磁体14A夹入磁轭14B与板件14C之间。需要说明的是，在磁轭14B上形成有侧壁，该侧壁具有与板件14C的侧面对置的内表面。而且，在板件14C的侧面与磁轭14B的内表面之间形成有磁隙13。
磁路14不限于内磁型，也可以是外磁型。在此情况下，如图2所示，磁路14包括磁体14D、磁轭14E、以及板件14F。需要说明的是，磁轭14E在中央部处包括中心柱(center pole)14G。而且，磁体14D夹入磁轭14E与板件14F之间。需要说明的是，板件14F的侧面与中心柱14G的外周面对置。在板件14F的侧面与中心柱14G的外周面之间形成有磁隙13。
并且，磁路14也可以是将内磁型与外磁型组合的方式。
音圈15具有第一端和第二端。第一端与振动板21结合。另一方面，第二端向磁隙13***。
振动板21的外周部与框架12的外周部连结。振动板21可以是图1示出的拱顶型振动板21A，也可以是图2示出的锥型振动板21B。需要说明的是，如图1所示，在拱顶型振动板21A中形成有拱顶状的突起。而且突起向拱顶型振动板21A的前面方向突出。并且，拱顶状的突起在成为扬声器11的前面的方向上配置。另一方面，如图2所示，锥型振动板21B是前方侧敞开的喇叭状的形状。
接下来，参照图3对振动板21进行说明。图3是振动板21的示意图。振动板21包括抄纸层22和表层23。抄纸层22含有天然纤维22A和合成纤维22C。合成纤维22C由热塑性的树脂22B形成。
抄纸层22使用用于抄纸的网(以下称为抄纸网)来制作。需要说明的是，抄纸网的形状仿照振动板21的形状。振动板21的前驱体通过使用抄纸网从天然纤维22A与合成纤维22C在水中均匀地混合而成的混合物中脱去水分来制作。即，振动板21的前驱体可以通过使天然纤维22A和合成纤维22C堆积在抄纸网上(以下称为抄纸)来制作。然后，通过对振动板21的前驱体进行干燥、冲压，从而能够制作出振动板21。需要说明的是，关于抄纸层22的制造方法，后面会进行详细说明。
如以上那样，振动板21由于含有天然纤维22A，因而比树脂制的振动板轻。并且，振动板21由于含有合成纤维，因而与纸制的振动板相比具有大的内部损耗。因而，振动板21能够抑制尖点(peak)、倾斜(dip)的产生。其结果是，振动板21的频率特性平坦且稳定。
并且，由于在抄纸层22的单面上形成有表层23，因而能够提高振动板21的刚性。从而，振动板21具有高的声压级。并且，尤其是高频域中的振动板21的活塞运动(pistonmotion)顺畅。其结果是，能够扩大振动板21的高频域临界频率。另外，振动板21由于含有天然纤维22A，因而能够再现明快且自然的声音。
接下来，对天然纤维22A进行说明。天然纤维22A相对于振动板21的总重量的含有比率优选为1重量％以上且90重量％以下。在振动板21中的天然纤维22A的含有量小于1重量％的情况下，振动板21的刚性降低。因而振动板21不能再现扣人心弦的声音。另一方面，在天然纤维22A的含有量超过90重量％的情况下，振动板21中的针孔增加。因而，振动板21的声压降低。而且，振动板21的失真变大。
天然纤维22A的基于加拿大标准游离度(Canadian Standard Freeness)的打浆度(以下称为打浆度，beating degree)优选为200ml以上且700ml以下。通过该构成，天然纤维22A作为振动板21的骨架而发挥作用。从而，振动板21的刚性变得更大。另外，能够抑制抄纸时天然纤维22A在水中偏倚分散的情况。从而，能够抑制振动板21中的材料的不均匀。
另外，由于使用打浆度为200ml以上的天然纤维22A，因而抄纸时的滤水速度快。从而，振动板21的生产率提高。并且，由于使用打浆度为700ml以下的天然纤维22A，因而天然纤维22A彼此相互缠绕。从而，振动板21的刚性提高。需要说明的是，就天然纤维22A而言，可以通过圆盘精研机、打浆机等来进行打浆。
天然纤维22A的长度优选为0.8mm以上且3mm以下。在天然纤维22A的长度小于0.8mm的情况下，天然纤维22A的强度比原材料本来的强度还差。从而，振动板的刚性降低。另一方面，在天然纤维22A的长度超过3mm的情况下，混抄时天然纤维22A彼此的相互缠绕变得过度。从而，抄纸时的天然纤维22A的分散性降低。
于是，通过使天然纤维22A的长度处于0.8mm以上且3mm以下的长度的范围内，从而能够对天然纤维22A自身的强度受损的情况进行抑制。从而，能够增大振动板21的刚性。另外，能够抑制抄纸时天然纤维22A在水中偏倚分散的情况。从而，能够抑制振动板21中的天然纤维22A的不均匀。并且，能够抑制振动板21的外观不良。
接下来，对天然纤维22A中使用的原料进行说明。作为天然纤维22A的原料，可以使用木材、非木材。作为木材纤维的原料，可以使用针叶树、阔叶树等木材。另一方面，作为非木材纤维的原料，可以使用竹子、竹叶草、洋麻、黄麻、蔗渣、马尼拉麻、雁皮(gampi)等。或者，也可以从这些之中混合两种以上来使用。并且，通过从这些材料之中适当选择一种或混合两种以上来使用，从而能够将振动板21的特性、音质调整为期望的值。
例如，在使用木材作为振动板21的材料的情况下，与使用金属材料等的情况相比，能够增高振动板21的内部损耗。从而，与使用金属材料等的情况相比，振动板21能够减小过度响应，因而能够抑制混响音。
另一方面，在使用非木材作为振动板21的材料的情况下，能够抑制木材资源的枯竭。在非木材中，尤其是竹子的生长迅速。从而，使用竹纤维22E能够抑制环境破坏的助长。另外，竹纤维22E能够持续地获取。并且，在废弃使用了竹纤维22E的振动板21时，不需要像玻璃纤维等无机成分那样的填埋处理。即，竹纤维22E可以通过焚烧来废弃，因而能够抑制地球的环境破坏。
一般而言，竹子在出土后以约50日来生长。而且，在此之后，材料的特性稳定。尤其是，在出土后经过了约1年以上的竹子的特性稳定。即，使用了由出土后不足1年的竹子得到的竹纤维22E的振动板21的特性比使用了由出土后1年以上的竹子得到的竹纤维22E的振动板21的特性差。另外，虽然是生长速度这样迅速的竹子，但如果连续采伐出土后不足1年的竹子，有可能会使竹子的生态***紊乱。于是，在使用竹纤维22E作为天然纤维22A的材料的情况下，优选使用由竹龄为1年以上的竹子得到的竹纤维22E。
竹纤维22E含有木质素。在木质素的含有量相对于竹纤维22E的总重量超过20重量％的情况下，在竹纤维22E的表面含有过度的木质素。过度的木质素会阻碍来源于氢键的竹纤维22E彼此的粘接。其结果是，振动板21的强度不足。
于是，木质素相对于竹纤维22E的总重量的含有率优选为0重量％以上且20重量％以下。通过该构成，能够提高振动板21的强度，也能够提高内部损耗。需要说明的是，木质素相对于竹纤维22E的总重量的更加优选的含有率为0重量％以上且5重量％以下。通过该构成，能够进一步提高振动板21的强度。
在使用竹纤维22E作为天然纤维22A的情况下，天然纤维22A优选辅助性地含有微纤化了的竹纤维(以下称为微细化竹纤维22F)。微细化竹纤维22F的打浆度的值比竹纤维22E的打浆度的值小。微细化竹纤维22F的打浆度优选为1ml以上且200ml以下。打浆度为200ml以下的微细化竹纤维22F较硬。从而，含有打浆度为200ml以下的微细化竹纤维22F的振动板21的刚性大。另外，能够进一步抑制振动板21的针孔的产生。另外，在对于振动板21使用打浆度小于1ml的微细化竹纤维22F的情况下，为了对振动板21进行抄纸而需要长时间。从而，优选使用打浆度为1ml以上的微细化竹纤维22F。通过该构成，振动板21的生产率优异。
在微细化竹纤维22F的含有量小于1重量％的情况下，对振动板21的刚性的提高的贡献小。另一方面，在含有超过30重量％的微细化竹纤维22F的情况下，抄纸时微细化竹纤维22F在水中不均匀地分散。其结果是，振动板21根据部位的不同而产生刚性的偏差。并且振动板21的外观也差。并且，由于制造微细化竹纤维22F的工时大，因而振动板21的制造工时也变大。另外，由于添加微细化竹纤维22F，而使抄纸时的抄纸速度变慢。从而，制作振动板21的工时增加，因而振动板21的生产成本显著增加。
于是，优选微细化竹纤维22F的含有量相对于振动板21的总重量为1重量％以上且30重量％以下。通过该构成，微细化竹纤维22F作为粘合剂而发挥作用，将竹纤维22E彼此结合。从而，微细化竹纤维22F进一步提高振动板21的刚性。另外，微细化竹纤维22F抑制振动板21的针孔的产生。从而，振动板21的声压级得以提高。另外，微细化竹纤维22F的长度优选为0.1mm以上且小于0.8mm。通过该构成，能够提高振动板21的刚性。
接下来，对合成纤维22C进行说明。作为合成纤维22C的材料，可以使用聚酯、聚烯烃、丙烯酸系、维尼纶、人造丝、尼龙等。而且，也可以从这些种类之中适当选择一种或混合两种以上的树脂来用作合成纤维22C的材料。通过该构成，振动板21能够将特性设定为期望的值。
需要说明的是，在使用聚酯系的树脂作为合成纤维22C的材料的情况下，可以使用PET、PEN、聚乳酸等。
在使用PET的情况下，能够抑制抄纸时的合成纤维22C的不均的产生。另外也能够抑制振动板21的针孔的产生。从而，能够抑制振动板21的空气的泄漏。其结果是，能够减少振动板21的失真。并且，由于能够提高天然纤维22A的刚性，因而能够扩大振动板21的再现频带。
通过使用PEN作为合成纤维22C的材料，由此振动板21的刚性及内部损耗均得以提高。通过使用聚乳酸作为合成纤维22C的材料，由此能够为抑制化石燃料的枯竭及地球环境的破坏做出贡献。
也可以使用聚烯烃、丙烯酸系作为合成纤维22C的材料。在此情况下，振动板21的内部损耗提高。从而能够减少振动板的不必要的失真。
通过使用维尼纶作为合成纤维22C的材料，由此振动板21的刚性得以提高。从而，振动板21能够以优异的音质再现声音。
也可以使用人造丝、尼龙作为合成纤维22C的材料。在此情况下，振动板21的耐热性提高。从而振动板21的可靠性提高。
振动板21中优选使用打浆后的合成纤维22C。由于能够通过打浆来增大合成纤维22C的表面积，因而合成纤维22C彼此的相互缠绕增加。从而，能够增强振动板21的刚性。
振动板21中优选还含有强化材料24。可以使用填充剂、填料、无机纤维、防水剂、颜料等作为强化材料24。或者，也可以从这些强化材料24中混合两种以上来调配。通过该构成，能够将振动板21的特性调整为期望的值。
可以使用芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、硅藻土、滑石、氢氧化铝、碳化后的天然纤维等作为强化材料24。或者，也可以从这些之中混合两种以上来添加。
在使用芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维作为强化材料24的情况下，振动板21的弹性模量、刚性极限得以提高。尤其在使用玻璃纤维、碳纤维作为强化材料24的情况下，优选玻璃纤维、碳纤维的含有量相对于振动板21的总重量为1重量％以上且50重量％以下。在玻璃纤维、碳纤维的含有量小于1重量％的情况下，振动板21的弹性模量不能达到期望的值。在玻璃纤维、碳纤维的含有量超出50重量％的情况下，在振动板21中产生强化材料24的不均匀。从而导致振动板21的外观差。并且，由于这些材料的比重大，因而振动板21的重量变重。因此，若使玻璃纤维、碳纤维的含有量相对于振动板21的总重量为1重量％以上且50重量％以下，则振动板21的弹性模量、弹性极限得以提高。
在使用碳酸钙作为强化材料24的情况下，振动板21的难燃性提高。另外，能够抑制在振动板21中产生针孔。并且，振动板21的高音域处的特性优异。
需要说明的是，优选碳酸钙、硅藻土的含有量相对于振动板21的总重量为1重量％以上且30重量％以下。含有小于1重量％的碳酸钙的振动板21的弹性模量不能达到期望的值。另外，在含有超过30重量％的碳酸钙的振动板21中，强化材料24的分散产生偏倚。因此强化材料24在振动板21内不均匀。其结果是，振动板21的外观降低。并且，由于该材料的比重大，因而振动板21的重量变重。
需要说明的是，在使用滑石作为强化材料24的情况下，优选滑石的添加量相对于振动板21的总重量为1重量％以上且30重量％以下。含有小于1重量％的滑石的振动板21的弹性模量的提高受到抑制。另外，在含有超过30重量％的滑石的振动板21中，滑石的分布产生不均。从而，振动板21的外观变差。并且，由于滑石的比重大，因而振动板21的重量变重。
另外，在使用氢氧化铝作为强化材料24的情况下，优选氢氧化铝的添加量相对于振动板21的总重量为30重量％以上且70重量％以下。通过该构成，能够将振动板21的特性向期望的值调整。在含有超过70重量％的氢氧化铝的振动板21中，氢氧化铝的分布产生不均。从而，振动板21的外观变差。并且，由于该材料的比重大，因而振动板的重量变重。
并且，在使用碳化后的天然纤维作为强化材料24的情况下，振动板21的弹性模量、弹性极限得以提高。
优选通过从以上的材料中适当选择天然纤维22A、合成纤维22C、强化材料24等，从而将振动板21的密度设定在0.25g/cm3以上且1.00g/cm3以下的范围。通过该构成，振动板21柔软且轻。即，在振动板21的密度小于0.25g/cm3的情况下，振动板21的强度显著降低。从而，由于振动板21的强度的不足，使得尤其在高频域处从振动板21产生异常声。另外，在振动板21的密度超过1.00g/cm3的情况下，振动板21的密度与树脂振动板的密度大致相等。从而，振动板21的重量与树脂振动板没有显著的差别。其结果是，振动板21的声压降低。
接下来对表层23进行说明。表层23形成在抄纸层22的单面。需要说明的是，位于抄纸层22与表层23的界面附近的合成纤维22C优选包括熔接部25。即，合成纤维22C的一部分优选包括熔接部25。在熔接部25中，合成纤维22C的一部分熔化而与表层23连接。通过该构成，在振动板21中的表层23的附近含有与表层23连接的合成纤维22C。而且，该合成纤维22C和未与表层23连接的合成纤维22C、天然纤维22A相互缠绕。从而，振动板21的刚性得以进一步提高。
需要说明的是，在此情况下，表层23与合成纤维22C优选由相同的树脂22B形成。通过该构成，在熔接部25中，合成纤维22C与表层23之间的连接强度提高。从而，振动板21的刚性得以进一步提高。
并且，在表层23中也可以含有天然纤维22A。通过该构成，振动板21的刚性进一步提高。在此情况下，在表层23中，天然纤维22A之间的间隙优选由树脂22B填埋。通过该构成，能够减低振动板21的通气性。从而，能够降低因振动板21的空气泄漏而产生的声音的失真。其结果是，振动板21的失真特性优异。
向振动板21的背面方向输出的声音与向振动板21的前面方向输出的声音的相位相反。从而，由于向振动板21的背面方向输出的声音与向振动板21的前面方向输出的声音的混杂，而使振动板21的声压级变小。通过在振动板21中设置表层23，从而振动板21的通气性变小。因此，能够抑制向振动板21的背面侧输出的声音与向前面侧输出的声音相混合的情况。其结果是，能够进一步提高振动板21的声压级。
另外，由于表层23的表面光滑，因而振动板21的表面的外观优异。并且，由于在振动板21的表面上形成了表层23，因而振动板21的耐湿性、耐水性提高。从而，振动板21的品质、可靠性提高。
如图1所示，扬声器11例如也可以是高频扬声器11A。在此情况下，振动板21优选为拱顶型振动板21A。而且，音圈15优选与拱顶型振动板21A的背面侧结合。在此情况下，在拱顶型振动板21A中，图3示出的表层23优选配置为朝向高频扬声器11A的背面方向。即，音圈15与表层23结合。需要说明的是，音圈15与拱顶型振动板21A的结合可以使用粘接剂。
通过该构成，能够抑制粘接剂被向振动板21吸收的情况，因而在音圈15与拱顶型振动板21A的粘接部位处残留有较多的粘接剂的固态成分。从而，音圈15与拱顶型振动板21A之间的结合牢固。即，由于能够抑制粘接剂的涂敷量，因而能够减轻振动板21与音圈15的组装体。其结果是，振动板21的声压级提高。另外，振动板21的高频域侧的临界频率能够扩大。
需要说明的是，表层23也可以形成在拱顶型振动板21A的前面侧。表层23的表面光滑。从而，振动板21的表侧的外观优异。另外，扬声器11的耐湿性、耐水性提高。
如图2所示，扬声器11也可以是全频带扬声器11B或中音扬声器11C。在此情况下，振动板21优选为锥型振动板21B。需要说明的是，在扬声器11中，音圈15与锥型振动板21B的前面侧结合。从而，图3示出的表层23优选形成在锥型振动板21B的前面侧。需要说明的是，振动板21虽然是锥形形状，但也可以是图1所示那样的拱顶形状。
需要说明的是，在扬声器11中，也可以在锥型振动板21B的前面设置防尘盖。另外，锥型振动板21B也可以包括侧锥体(side cone)。或者振动板21可以是侧锥体。侧锥体主要影响高音域的声音的再现特性。从而，能够忠实地再现高频域的声音。
接下来，参照图4A、图4B对振动板21的制造方法进行说明。图4A是制作振动板21的前驱体34的步骤(以下称为抄纸步骤)的概念图。图4B是示出抄纸步骤中的前驱体34的成形状态的概念图。振动板21的制造方法包括制作振动板21的前驱体34的步骤和形成振动板21的步骤。
制作前驱体34的步骤包括进行抄纸的步骤。在进行抄纸的步骤中，将天然纤维22A和合成纤维22C在抄纸槽31内混合于水33中，在此状态下利用抄纸网32进行抄制。其结果是，天然纤维22A与合成纤维22C的混合物在抄纸网32上堆积。此时，水33通过抄纸网32。因而，能够从天然纤维22A与合成纤维22C混合而成的堆积物中脱去水33。而且，通过该作业，能够将从天然纤维22A与合成纤维22C的混合物得到的振动板21的前驱体34残留在抄纸网32上。需要说明的是，此时优选对抄纸网32的下侧进行减压。
需要说明的是，在振动板21含有强化材料24、微细化竹纤维22F的情况下，强化材料24、微细化竹纤维22F也在抄纸步骤中与天然纤维22A、合成纤维22C混合来抄制。
在图1或图2示出的振动板21中，优选天然纤维22A、合成纤维22C随机地取向。通过该构成，在从上方观察时的振动板21的形状为圆形的情况下，振动板21的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度和与此垂直的周向上的抗拉强度变得大致相等。其结果是，能够减低振动板21的强度的方向性，因而音圈15的振动以失真小的状态向振动板21整体传递。另外也能够抑制振动板21自身的振动的失真。从而，振动板21能够与音圈15的运动忠实地连动而运动。其结果是，振动板21的频率特性优异。即，能够抑制振动板21中产生尖点、倾斜的情况。另外，振动板21能够再现失真少的声音。
需要说明的是，优选通过对抄纸步骤中的天然纤维22A与合成纤维22C的浓度、抄纸槽31内的水流、或脱水的速度进行调整，来调整天然纤维22A、合成纤维22C的取向(以下称为控制取向)。
在制作天然纤维22A、合成纤维22C的取向随机的振动板21的情况下，优选天然纤维22A、合成纤维22C的浓度低。另外，优选抄纸槽31内的水流慢。并且，优选抄纸速度慢。
在天然纤维22A、合成纤维22C等的纸浆的浓度高的情况下，纸浆的分散在水中容易变得不均匀。因而，天然纤维22A、合成纤维22C等纤维彼此相互凝集，会产生天然纤维22A、合成纤维22C的分散不良。
在水流快或抄纸速度快的情况下，天然纤维22A、合成纤维22C沿水流方向排列。因而，通过减缓水流或减缓抄纸速度，从而能够使天然纤维22A、合成纤维22C的取向随机。
需要说明的是，可以通过振动板21的抗拉强度的各向异性来评价天然纤维22A、合成纤维22C的取向的随机的程度。例如，在从上方观看时的振动板21的形状为圆形的情况下，可以通过振动板21的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度与振动板的周向上的抗拉强度之比来进行评价。
在不控制取向的情况下，振动板的周向上的抗拉强度为振动板的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度的1.7倍以上。具有这样的抗拉强度之比的振动板难以进行稳定的活塞运动，再现频带变窄。
于是，优选振动板21的周向上的抗拉强度为振动板21的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度的1倍以上且1.5倍以下。需要说明的是，更优选振动板21的周向上的抗拉强度为振动板21的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度的1倍以上且1.1倍以下。
通过该构成，减小了振动板21的抗拉强度之比的各向异性，因而在音圈15振动时，活塞运动稳定。从而，音圈15的振动向振动板21整体传递。其结果是，能够扩大振动板21的再现频带。并且，能够抑制振动板21的不必要的共振、失真的产生。需要说明的是，抗拉试验可以使用依据日本工业规格的试验法JISP8113的抗拉试验机来实施。
接下来，对表层23的形成进行说明。在形成振动板21的步骤中，对前驱体34进行加热、冲压，从而形成表层23(以下称为加热、冲压步骤)。在加热、冲压步骤中，在上下成为一对的两个模具之间夹持前驱体34，将前驱体34成形为期望的形状。并且，在加热、冲压步骤中，通过加热前驱体34来使其干燥。通过该构成，前驱体34所含有的水分蒸发，从而能够形成振动板21。
表层23可以通过在对前驱体34进行冲压时在一对模具间设置温度差来形成。即，在冲压中，前驱体34的第一面与第一面的相反侧的第二面的温度不同。例如，第一面为前驱体34的表面，第二面为前驱体34的背面。而且，在两个模具温度中，温度较高的模具的温度优选设定为合成纤维22C熔解的温度以上。另一方面，在一对模具温度中，温度较低的模具的温度优选设定为小于合成纤维22C熔解的温度。通过该构成，在前驱体34中，在与温度较高的模具接触这一侧的表面部，合成纤维22C熔解，形成表层23。
例如，在使第一面的温度比第二面的温度高的情况下，前驱体34的第一面附近的合成纤维22C熔融。其结果是，在振动板21中，仅在第一面侧形成表层23。并且，在加热、冲压步骤中，优选使表层23附近的合成纤维22C局部地熔化。通过该构成，能够在合成纤维22C中形成与表层23熔接的熔接部25。
需要说明的是，在一对模具温度中，也可以仅加热温度较高的模具。通过该构成，由于仅在一方的模具设置加热器即可，因而模具的结构简单。从而能够抑制模具的费用的增加。另外，能够抑制用于加热的消耗电力。
由于能够通过以上那样的制造方法来制作表层23，因而不必要另行准备成为表层23的片等并将其贴合在抄纸层22上等作业。从而，振动板21的生产率优异。
参照图5～图7对使用以上的制造方法制作出的振动板21的表面、剖面的状态进行说明。图5是对振动板21从表侧观察时的SEM观察图。图6是对振动板21从背侧观察时的SEM观察图。图7是振动板21的剖面的SEM观察图。通过这些观察图，能够确认天然纤维22A在振动板21的表侧露出。另一方面，能够确认在振动板21的表侧形成有表层23。即，能够确认表层23仅形成在振动板21的背侧。需要说明的是，在表层23中，天然纤维22A的表面由树脂22B覆盖。另外，表层23具有多个天然纤维22A彼此通过树脂22B来架桥的部位。并且，在表层23中还具有天然纤维22A彼此由树脂22B填埋的部位。
制作出比较例的扬声器(以下称为试样B)、以及使用了由以上的制造方法制作而成的振动板21的扬声器11(以下称为试样A)。试样A在抄纸步骤中控制取向地制作。并且，试样A在加热、冲压步骤中，在一对模具之间设置温度差来形成表层23。另一方面，在试样B中，在抄纸步骤中未控制取向。另外，一对模具的温度均比图3示出的合成纤维22C的熔点低，且在一对模具之间没有设置温度差。即，在试样B的表面没有形成表层23。需要说明的是，试样A、试样B均将图3示出的天然纤维22A和合成纤维22C以15∶85的比例调配。
接下来，参照图8A和图8B对试样A和试样B的频率特性进行说明。图8A是试样A的频率特性图。图8B是试样B的频率特性图。在图8A和图8B中，横轴示出频率，纵轴示出声压级的值。特性曲线61示出试样A的声压频率特性。特性曲线62示出试样A的二次失真的特性。特性曲线63示出试样A的三次失真的特性。另一方面，特性曲线64示出试样B的声压频率特性。特性曲线65示出试样B的二次失真的特性。特性曲线66示出试样B的三次失真的特性。
对特性曲线61与特性曲线64进行比较可知，与试样B相比，在试样A中，高频域侧的临界频率变高。试样A的高频域侧的临界频率从20KHz提高到27KHz左右。并且，对特性曲线63与特性曲线66进行比较可知，试样A的三次失真与试样B相比，在从1kHz至5kHz之间显著优化。
以下，参照图9对本实施方式中的电子设备进行说明。图9是本实施方式中的电子设备的概念图。电子设备44包括扬声器11、框体41、以及放大部42。需要说明的是，优选扬声器11包括例如高频扬声器11A和全频带扬声器11B。并且，电子设备44也可以包括唱机43。需要说明的是，唱机43将向放大部42输入的电信号输出。
扬声器11、放大部42以及唱机43收纳在框体41内。放大部42放大电信号并将其向扬声器11供给。
电子设备44例如是音频用的微型组合音响(mini component system)。需要说明的是，电子设备44不限于微型组合音响，也可以是液晶电视、等离子体显示电视等影像设备、便携式电话、计算机等信息设备。
通过以上的结构，能够增大从电子设备44输出的声音的声压级。另外，电子设备44的高频域临界频率高，能够清晰地再现高音。从而，电子设备44再现出的声音的音质提高。另外，电子设备44的品质、可靠性高。并且电子设备44的价格低。
以下，参照图10对本实施方式的移动体装置进行说明。图10是移动体装置50的概念图。移动体装置50包括主体部48、驱动部45以及扬声器11。需要说明的是，驱动部45也可以包括动力传递部46、转向部47。并且，在转向部47中也可以包括轮胎等。
驱动部45、扬声器11收纳在主体部48内。驱动部45产生用于使移动体装置50移动的动力。驱动部45中例如包括发动机或电动机。动力传递部46将动力向轮胎等传递。在动力传递部46中也可以包括变速机构等。转向部47例如也可以包括方向盘、加速踏板等。
扬声器11例如可以配置于后托架(rear tray)。并且，扬声器11可以构成车载导航仪、汽车音响的一部分。需要说明的是，扬声器11不限于配置在后托架，也可以配置在前板、门、顶棚、柱部、仪表盘部、地板等处。
振动板21比树脂制的振动板轻。从而，能够减小用于驱动振动板21的磁体14A，因而也能够减小磁轭14B、板件14C。其结果是，能够减轻扬声器11，也能够减轻移动体装置50，因而能够对移动体装置50的燃料利用率的提高做出贡献，从而能够对化石燃料的消耗量的抑制做出贡献。
作为移动体装置50例如是机动车。需要说明的是，移动体装置50不限于机动车，也可以是摩托车、公共汽车、电车、船舶、飞机等。
工业实用性
本发明所涉及的振动板具有轻且刚性大的效果，能够应用于在电子设备、移动体装置等中使用的扬声器。
符号说明：
11 扬声器
11A 高频扬声器
11B 全频带扬声器
11C 中音扬声器
12 框架
13 磁隙
14 磁路
14A 磁体
14B 磁轭
14C 板件
14D 磁体
14E 磁轭
14F 板件
14G 中心柱
15 音圈
21 振动板
21A 拱顶型振动板
21B 锥型振动板
22 抄纸层
22A 天然纤维
22B 树脂
22C 合成纤维
22E 竹纤维
22F 微细化竹纤维
23 表层
24 强化材料
25 熔接部
31 抄纸槽
32 抄纸网
33 水
34 前驱体
41 框体
42 放大部
43 唱机
44 电子设备
45 驱动部
46 动力传递部
47 转向部
48 主体部
50 移动体装置
61 特性曲线
62 特性曲线
63 特性曲线
64 特性曲线
65 特性曲线
66 特性曲线
Claims (23)
1.一种振动板，其具备：
抄纸层，其含有天然纤维和由热塑性的树脂形成的合成纤维；以及
表层，其由与所述合成纤维相同的树脂形成，且形成于所述抄纸层的单面，
所述天然纤维以及所述合成纤维的取向方向随机，
所述振动板的周向上的抗拉强度为所述振动板的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度的1倍以上且1.5倍以下，
所述天然纤维的含有量相对于所述振动板的总重量为1重量％以上且90重量％以下。
2.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述合成纤维的一部分具有与所述表层一体地连接的熔接部。
3.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述表层是所述合成纤维的熔融体。
4.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述天然纤维的基于加拿大标准游离度的打浆度为200ml以上且700ml以下。
5.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述天然纤维的长度为0.8mm以上且3mm以下。
6.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述振动板的密度为0.25g/cm3以上且1.00g/cm3以下。
7.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述天然纤维包含竹纤维。
8.根据权利要求7所述的振动板，其中，
所述竹纤维含有相对于所述竹纤维的总重量为0重量％以上且20重量％以下的木质素。
9.根据权利要求7所述的振动板，其中，
所述天然纤维还包含相对于所述竹纤维的总重量为1重量％以上且30重量％以下的微细化竹纤维。
10.根据权利要求9所述的振动板，其中，
所述微细化竹纤维的长度为0.1mm以上且小于0.8mm。
11.根据权利要求9所述的振动板，其中，
所述微细化竹纤维的基于加拿大标准游离度的打浆度为1ml以上且200ml以下。
12.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述抄纸层还含有强化材料。
13.根据权利要求12所述的振动板，其中，
所述强化材料选自芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、硅藻土、滑石、氢氧化铝、碳化后的天然纤维构成的组中的一种以上。
14.根据权利要求1所述的振动板，其中，
所述树脂为丙烯酸系树脂、聚酯系树脂或聚烯烃系树脂。
15.根据权利要求14所述的振动板，其中，
所述聚酯系树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乳酸构成的组中的一种。
16.一种扬声器，其具备：
框架；
磁路，其与所述框架结合，且设有磁隙；
音圈，其***所述磁隙；以及
权利要求1所述的振动板，其与所述框架的外周部结合。
17.根据权利要求16所述的扬声器，其中，
所述表层形成在所述振动板中与所述音圈结合的面上。
18.根据权利要求16所述的扬声器，其中，
所述表层形成在所述振动板中与所述音圈结合的面的相反侧的面上。
19.一种电子设备，其具备：
权利要求16所述的扬声器；以及
与所述扬声器电连接的放大部。
20.一种移动体装置，其具备：
主体部；
搭载于所述主体部的驱动部；以及
搭载于所述主体部的权利要求16所述的扬声器。
21.一种振动板的制造方法，包括：
使天然纤维与热塑性的树脂制的合成纤维的混合物堆积在网上，来制作具有第一面和所述第一面的相反侧的第二面的前驱体的步骤；以及
对所述前驱体进行加热、冲压，使所述合成纤维的一部分熔融，而仅在所述第一面侧形成所述树脂的表层，由此形成振动板的步骤，
所述天然纤维的含有量相对于所述振动板的总重量为1重量％以上且90重量％以下，
在制作所述前驱体时，以使所述天然纤维及所述合成纤维的取向随机的方式进行控制，而使所述振动板的周向上的抗拉强度为所述振动板的从中心朝向外周的方向上的抗拉强度的1倍以上且1.5倍以下。
22.根据权利要求21所述的振动板的制造方法，其中，
在形成所述表层时，使所述第一面的温度比所述第二面的温度高。
23.根据权利要求21所述的振动板的制造方法，其中，
在形成所述表层时，使所述合成纤维局部地熔融，在所述合成纤维的熔融的部分处形成与所述表层熔接的熔接部。
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