JP2008312109A

JP2008312109A - Electrostatic speaker

Info

Publication number: JP2008312109A
Application number: JP2007160113A
Authority: JP
Inventors: Takao Nakatani; 隆雄中谷; Yasuaki Takano; 泰明高野
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of controlling a directivity characteristic or the like in an electrostatic speaker. <P>SOLUTION: An electrostatic speaker has an electrode 20 on which an electret member 30 is applied, and a sheet-like conductive vibrator 10 which is arranged apart from the electrode and which is displaced according to a potential difference with the electrode. A surface potential of the electret member 30 is different at two or more points. In this electrostatic speaker, an electrostatic force applied to the vibrator can be made different according to the position of the vibrator by making a thickness of the electret member 30 different according to a position. Thus, various characteristics such as a directivity characteristic and an output characteristic of a sound generated by a vibration of the vibrator can be controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電型スピーカの内部構造に関する。 The present invention relates to an internal structure of an electrostatic speaker.

静電型スピーカ（コンデンサスピーカ）といわれるスピーカが知られている。静電型スピーカは、特に、軽量、コンパクトに設計することができるという点において注目されている。静電型スピーカは典型的には、空隙を隔てて略平行（平行を含む）に向かい合う２枚の平面電極と、電極の間に挿入され両端を固定した導電性のシート状の部材（以下、振動板または振動膜という）とから構成される。音声発生のメカニズムはおおよそ次の通りである。平面電極および振動板に所定の電圧を印加すると、生じた電位差によって一方の電極側に引き寄せる力が振動板に働く。振動板は、両端が固定されているがある程度の弾性があるためその中央部分が変位することになり、結果として振動板は撓むことになる。このように、電極に適宜電圧を印加することよって、振動板の振動状態（振動数や振幅など）を変化させることができる。印加電圧値を入力信号に応じて変化させれば、振動板はそれに応じて振動し、結果として振動板から入力信号に対応した音声が発生することになる（特許文献１ないし３等を参照）。 A speaker called an electrostatic speaker (condenser speaker) is known. Electrostatic speakers are particularly attracting attention because they can be designed to be lightweight and compact. An electrostatic speaker typically has two planar electrodes facing each other substantially parallel (including parallel) across a gap, and a conductive sheet-like member inserted between the electrodes and fixed at both ends (hereinafter, referred to as an “electrostatic speaker”). A diaphragm or a diaphragm). The sound generation mechanism is roughly as follows. When a predetermined voltage is applied to the planar electrode and the diaphragm, a force attracting one electrode side due to the generated potential difference acts on the diaphragm. The diaphragm is fixed at both ends, but has a certain degree of elasticity, so that its central portion is displaced, and as a result, the diaphragm is bent. As described above, by appropriately applying a voltage to the electrode, the vibration state (frequency, amplitude, etc.) of the diaphragm can be changed. When the applied voltage value is changed according to the input signal, the diaphragm vibrates accordingly, and as a result, sound corresponding to the input signal is generated from the diaphragm (see Patent Documents 1 to 3, etc.). .

また、静電型スピーカには入力信号に応じて変化する交流電圧のほか、電極と振動体の間に成極用の直流電圧をかけなければならず、一般にそのための電源を必要とする。そこで、このような電源を不要とするため、自己分極作用を有するエレクトレット材を電極に設ける静電型スピーカが知られている（特許文献４および非特許文献１を参照）。 In addition to the alternating voltage that changes according to the input signal, the electrostatic speaker must be applied with a DC voltage for polarization between the electrode and the vibrating body, and generally requires a power source. In view of this, an electrostatic speaker is known in which an electret material having a self-polarizing action is provided on an electrode in order to eliminate the need for such a power supply (see Patent Document 4 and Non-Patent Document 1).

しかしながら、平面スピーカは、一般に音響特性の指向性が強いことが知られている。また、指向性は周波数特性を有している。すなわち、特に高周波帯域において、低周波帯域よりも指向性が強いことが知られている。このように周波数帯域により指向性が異なることにより、場所により聞こえる音が均一でなくなるという問題があった。また、振動板の面積が比較的大きいために、低い周波数でもサイドローブが現れてしまうことがあった。 However, it is known that a flat speaker generally has a strong directivity of acoustic characteristics. The directivity has frequency characteristics. That is, it is known that the directivity is stronger in the high frequency band than in the low frequency band. As described above, there is a problem that the sound that can be heard depending on the location is not uniform because the directivity differs depending on the frequency band. Moreover, since the area of the diaphragm is relatively large, side lobes sometimes appear even at low frequencies.

ここで、所望の指向性を実現させる代表的な方法として、スピーカユニットを複数設け、各ユニットに供給する入力信号のレベルや遅延などを制御するというスピーカアレイの技術が知られている。しかし、静電型スピーカを用いてスピーカアレイを構成すると、電極および振動板の組を複数用意するか、もしくは一枚の振動板を分割してその領域ごとに独立して振動状態を制御できるような構成としなければならない。さらに、各スピーカユニットに供給する信号を制御する電気回路や増幅するドライブアンプが必要となる。これでは、スピーカ全体の構造が複雑になり、製造コストも嵩む。このように、従来の静電型スピーカにおいては、生成される音の特性を制御することが困難であった。
特許第３３５３０３１号公報特許第３２７７４９８号公報特公平７−０３８７５８号公報特開昭５８−１２０４００号公報静電気学会誌、第４巻、１９８０年、ｐ２８１−２８９ Here, as a typical method for realizing desired directivity, a speaker array technique is known in which a plurality of speaker units are provided and the level and delay of an input signal supplied to each unit are controlled. However, when a speaker array is configured using an electrostatic speaker, it is possible to prepare a plurality of pairs of electrodes and diaphragms, or to divide one diaphragm and control the vibration state independently for each region. It is necessary to have a proper configuration. Furthermore, an electric circuit for controlling a signal supplied to each speaker unit and a drive amplifier for amplifying are required. This complicates the structure of the entire speaker and increases the manufacturing cost. As described above, in the conventional electrostatic speaker, it is difficult to control the characteristics of the generated sound.
Japanese Patent No. 3353531 Japanese Patent No. 3277498 Japanese Patent Publication No. 7-038758 JP 58-120400 A Journal of the Electrostatic Society, Volume 4, 1980, p281-289

本発明は、上述した背景に鑑みてなされたものであり、静電型スピーカにおいて発生する音の特性を制御することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described background, and an object thereof is to provide a technique capable of controlling the characteristics of sound generated in an electrostatic speaker.

上述した課題を解決するため、本発明に係る静電型スピーカは、電極と、前記電極に対向して離間配置され、前記電極との電位差に応じて変位するシート状の振動体と、前記電極と前記振動体との間に介挿され、前記電極および前記振動体の少なくとも一方に設けられるエレクトレット材とを有し、前記エレクトレット材の表面電位が２以上の位置において異なることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an electrostatic speaker according to the present invention includes an electrode, a sheet-like vibrating body that is spaced apart from the electrode and is displaced according to a potential difference with the electrode, and the electrode And an electret material provided between at least one of the electrode and the vibrating body, and the surface potential of the electret material is different at two or more positions.

好ましくは、前記エレクトレット材は、その表面電位が厚みに応じて異なるように形成され、前記厚みが２以上の位置において異なっているとよい。 Preferably, the electret material is formed such that the surface potential thereof varies depending on the thickness, and the thickness is different at two or more positions.

また、好ましくは、前記エレクトレット材は、その電荷密度が２以上の位置において異なっているとよい。 Preferably, the electret material is different in positions where the charge density is 2 or more.

また、好ましくは、前記エレクトレット材は、電荷特性が異なる２以上の素材によって形成され、各素材の分布が２以上の位置において異なっているとよい。 Preferably, the electret material is formed of two or more materials having different charge characteristics, and the distribution of each material is different at two or more positions.

また、好ましくは、前記振動体と前記電極との間に介挿された弾性体を更に備えるとよい。 In addition, preferably, an elastic body interposed between the vibrating body and the electrode may be further provided.

また、好ましくは、前記電極は、前記無変位状態における振動体と略平行な面を有する複数の領域から構成されるとよい。 Preferably, the electrode is composed of a plurality of regions having a surface substantially parallel to the vibrating body in the non-displacement state.

また、好ましくは、前記複数の領域の各々に対応する空間領域に介挿された複数の弾性部材から構成された弾性体を更に備え、各弾性部材の弾性率は、前記複数の弾性部材が前記振動体の対応する領域にそれぞれ及ぼす力が等しくなるように決定されるとよい。 Preferably, the apparatus further includes an elastic body configured by a plurality of elastic members inserted in a space region corresponding to each of the plurality of regions, and the elastic modulus of each elastic member is determined by the plurality of elastic members. It is preferable that the forces exerted on the corresponding regions of the vibrating body are equal to each other.

また、前記表面電位は位置に対して連続的に変化してもよい。 The surface potential may change continuously with respect to the position.

本発明によれば、軽量でコンパクトであるという静電型スピーカの特徴を活かしつつ、平面スピーカの音の特性を制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the characteristic of the sound of a flat speaker can be controlled, utilizing the characteristic of the electrostatic speaker that is lightweight and compact.

以下、本発明の好適な態様について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一の態様に係る静電型スピーカ１の主要構造の断面を模式的に示した図である。同図に示すように、静電型スピーカ１は、振動体１０と、振動体１０と対向して離間配置された２枚の対向電極２０と、これら対向電極２０の各表面のうち振動体１０がある側の面に設けられたエレクトレット材３０から構成される。そして、対向電極２０の表面に設けられたエレクトレット材３０と振動体１０とは、少なくとも振動体１０がその弾性によって撓んでも接触しない程度に離れて配置されており、その間の空間には空気が存在している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a main structure of an electrostatic speaker 1 according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 1, the electrostatic speaker 1 includes a vibrating body 10, two counter electrodes 20 that are spaced apart from the vibrating body 10, and the vibrating body 10 among the surfaces of these counter electrodes 20. It is comprised from the electret material 30 provided in the surface of a certain side. And the electret material 30 and the vibrating body 10 provided on the surface of the counter electrode 20 are arranged apart so that at least the vibrating body 10 does not come into contact even if it is bent due to its elasticity. Existing.

振動体１０は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）などのフィルムに金属膜を蒸着しあるいは導電塗料を塗布した導電性膜（あるいは板）であり、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene、ポリテトラフルオロエチレン；テフロン（登録商標））、アクリル（メチルメタアクリレート）、ゴム等の絶縁材料により形成された固定手段Ｔにおいて、所定の張力が振動体１０にかかった状態で、例えばその四隅が筐体（図示省略）に固定される。なお、振動体１０の固定方法はこれに限られず、振動体１０が両対向電極２０間において、所定の位置を中心として振動可能に支持されていればよい。ただし、図１に示すように、振動体１０は、両対向電極２０からの距離が等しい位置（すなわち極板間のちょうど中心）に固定されるのが好ましい。 The vibrator 10 is a conductive film (or plate) obtained by depositing a metal film on a film such as PET (polyethylene terephthalate) or PP (polypropylene, polypropylene) or applying a conductive paint. In the fixing means T formed of an insulating material such as tetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), acrylic (methyl methacrylate), rubber or the like, for example, the four corners are in a state where a predetermined tension is applied to the vibrating body 10. It is fixed to the body (not shown). Note that the method for fixing the vibrating body 10 is not limited to this, and it is only necessary that the vibrating body 10 is supported between the opposing electrodes 20 so as to be able to vibrate around a predetermined position. However, as shown in FIG. 1, it is preferable that the vibrating body 10 is fixed at a position where the distance from both the counter electrodes 20 is equal (that is, just the center between the electrode plates).

対向電極２０は、金属板に穴を開けたパンチングメタル、金属蒸着したプラスチックフィルム、スパッタ加工済み不織布、導電性塗料が塗布された不織布などの導電性を備え、且つ音波透過性の高い材料から構成され、静電型スピーカ１の筐体（図示せず）に固定される。 The counter electrode 20 is made of a material having a high sound wave transmission property, such as a punching metal having a hole in a metal plate, a metal film deposited plastic film, a sputtered nonwoven fabric, a nonwoven fabric coated with a conductive paint, etc. And fixed to the casing (not shown) of the electrostatic speaker 1.

エレクトレット材３０は、フッ化ビニリデンやテフロン（登録商標）等の高分子をエレクトレット化した周知の材料であって、半永久的に表面電位を付与されたものである。本実施形態においてエレクトレット材３０は、対向電極２０に液状の高分子を浸漬しあるいは塗布して、乾燥させることによって形成される。エレクトレット材３０には表面電位があるため、振動体１０との間には常時この表面電位に応じた直流電圧がかかる。この直流電圧を以下、直流バイアス電圧Ｅ０という。 The electret material 30 is a known material obtained by electretizing a polymer such as vinylidene fluoride or Teflon (registered trademark), and is given a surface potential semipermanently. In the present embodiment, the electret material 30 is formed by immersing or applying a liquid polymer to the counter electrode 20 and drying it. Since the electret material 30 has a surface potential, a DC voltage corresponding to the surface potential is always applied to the vibrating body 10. This DC voltage is hereinafter referred to as DC bias voltage E0.

なお、エレクトレット材の製造法は周知のものでよい。例えば、液状の高分子を対向電極２０の表面に塗布し、所定温度以上の高温雰囲気に置いて、直流電界を印加するという一般的な熱エレクトレットによる製造法であってもよいし、光、放射線、電子線、コロナ等による製造法であってもよい。また、エレクトレット材の成分や材質も周知のものでよい。例えば、ポリアミド、ポリウレタン、シアノ系ポリマー、フッ素系ポリマー、アクリル系ポリマー、エチレンオキサイド系ポリマー、エチレングリコール系ポリマー、ビニルピリジン系ポリマー等であってもよく、またこれらの共重合体であってもよい。 In addition, the manufacturing method of an electret material may be a well-known thing. For example, a general thermal electret manufacturing method in which a liquid polymer is applied to the surface of the counter electrode 20, placed in a high temperature atmosphere of a predetermined temperature or higher, and a direct current electric field is applied may be used. Or a manufacturing method using an electron beam, a corona, or the like. The components and materials of the electret material may be well known. For example, it may be polyamide, polyurethane, cyano polymer, fluorine polymer, acrylic polymer, ethylene oxide polymer, ethylene glycol polymer, vinyl pyridine polymer, or a copolymer thereof. .

静電型スピーカ１は変圧器５０と外部から音声信号を入力する入力部６０とを備えている。図１に示すように、振動体１０は、変圧器５０の出力側の中点と接続されており、２つの対向電極２０はそれぞれ変圧器５０の出力側の一端および他端に接続されている。その結果、入力音声信号に応じた電圧を対向電極２０および振動体１０にそれぞれ印加することができるようになっている。印加電圧によって対向電極２０との間に所定の電位差が生成されると、振動体１０にはどちらかの電極２０の側へ引き寄せられるような静電力が働く。すなわち、振動体１０は入力信号に応じて同図の紙面左右方向に変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。なお、以下では、対向電極２０をペアで設ける場合（いわゆるプッシュプル型式）について説明するが、対向電極２０を１つのみ設ける構成も可能である。要は、入力信号に応じた静電力が振動体１０に作用する構成であればよい。 The electrostatic speaker 1 includes a transformer 50 and an input unit 60 for inputting an audio signal from the outside. As shown in FIG. 1, the vibrating body 10 is connected to the midpoint of the output side of the transformer 50, and the two counter electrodes 20 are connected to one end and the other end of the output side of the transformer 50, respectively. . As a result, a voltage corresponding to the input audio signal can be applied to the counter electrode 20 and the vibrating body 10, respectively. When a predetermined potential difference is generated between the counter electrode 20 and the applied voltage, an electrostatic force that is attracted to one of the electrodes 20 acts on the vibrating body 10. That is, the vibrating body 10 is displaced (bent) in the left-right direction in the drawing according to the input signal, and the vibration is generated by sequentially changing the displacement direction, and the sound corresponding to the vibration state (frequency, amplitude, phase) is obtained. Is generated from the vibrating body 10. In the following, the case where the counter electrodes 20 are provided in pairs (so-called push-pull type) will be described, but a configuration in which only one counter electrode 20 is provided is also possible. In short, any configuration in which an electrostatic force according to an input signal acts on the vibrating body 10 may be used.

本発明においては、対向電極２０に設けられたエレクトレット材３０の厚みｚがその場所ごとによって異なっている。一例として図１に示す態様においては、エレクトレット材３０の厚みｚは端に近づくほど薄くなり、中央に近づくほど厚くなるように形成されている。なお、同図は断面を示している。この実施形態においては、エレクトレット材３０は球体の一部を平面で切り取ったような形状となっている。 In the present invention, the thickness z of the electret material 30 provided on the counter electrode 20 differs depending on the location. As an example, in the embodiment shown in FIG. 1, the thickness z of the electret material 30 becomes thinner as it approaches the end and becomes thicker as it approaches the center. In addition, the figure has shown the cross section. In this embodiment, the electret material 30 has a shape obtained by cutting a part of a sphere in a plane.

ところで、多くの場合、表面電位Ｅはエレクトレット材３０の厚みｚの関数であり、一般にエレクトレット材３０の厚みｚが増すと表面電位Ｅは単調に増大する。エレクトレット材３０の表面電位Ｅは静電型スピーカ１において直流バイアス電圧Ｅ０となるから、図１に示したエレクトレット材３０において直流バイアス電圧Ｅ０も、端に近づくほど低くなり、中央に近づくほど高くなるように分布している。 By the way, in many cases, the surface potential E is a function of the thickness z of the electret material 30, and generally the surface potential E increases monotonously as the thickness z of the electret material 30 increases. Since the surface potential E of the electret material 30 becomes the DC bias voltage E0 in the electrostatic speaker 1, the DC bias voltage E0 in the electret material 30 shown in FIG. 1 also decreases as it approaches the end and increases as it approaches the center. Distributed.

振動体１０にて発生する音響波の音圧は直流バイアス電圧Ｅ０に比例するので、上述のように厚みｚをエレクトレット材３０の場所ごとに変えることにより直流バイアス電圧Ｅ０が変わり、エレクトレット材３０に対応する振動体１０の場所ごとに振動体１０から発生する音響波の音圧を変えることができる。したがってエレクトレット材３０の厚みｚを適宜設定することにより、振動体１０の周波数特性を制御することができる。 Since the sound pressure of the acoustic wave generated in the vibrating body 10 is proportional to the DC bias voltage E0, the DC bias voltage E0 is changed by changing the thickness z for each location of the electret material 30 as described above. The sound pressure of the acoustic wave generated from the vibrating body 10 can be changed for each location of the corresponding vibrating body 10. Therefore, the frequency characteristic of the vibrating body 10 can be controlled by appropriately setting the thickness z of the electret material 30.

例えば、平面型スピーカにおいてサイドローブを抑制して鋭い指向特性の音を生成するため、あるいはメインローブを抑制して広い指向性の音を生成するために、予め振動体１０の各場所にかかる力とそれによる振動状態の変化との関係についてシミュレーションを行うなどして、所望の指向特性を実現するために最適な音圧の重み付け特性を決定しておく。そして、この重み付け特性に対応するように、厚みｚを設定する。この重み付け特性としては、実現すべき指向（抑制）特性に応じて、二項分布関数、正規分布関数、ドルフチェビシェフ特性といった既知の重み付け特性を用いることができる。そして、この重み付け特性に所定の離散化処理を施すことによって、エレクトレット材の厚みｚの分布（換言すればエレクトレット材３０の断面構造）を定めることができる。 For example, in order to generate a sound having a sharp directivity characteristic by suppressing side lobes in a flat speaker, or to generate a sound having a wide directivity by suppressing a main lobe, a force applied to each location of the vibrating body 10 in advance. The optimum sound pressure weighting characteristic is determined in order to realize a desired directivity characteristic, for example, by performing a simulation on the relationship between the vibration state and the change in the vibration state. Then, the thickness z is set so as to correspond to this weighting characteristic. As this weighting characteristic, a known weighting characteristic such as a binomial distribution function, a normal distribution function, or a Dorfchebyshev characteristic can be used according to the directivity (suppression) characteristic to be realized. Then, by applying a predetermined discretization process to the weighting characteristics, the distribution of the thickness z of the electret material (in other words, the cross-sectional structure of the electret material 30) can be determined.

なお、エレクトレット材３０の厚みｚは、その製造時において電極２０に液状高分子を塗布する回数や、塗布時間、遠心塗布製法にあっては回転速度等に応じて決まる。すなわち、厚みｚを厚くしたい場所にあっては、例えばこの塗布の回数を増やすことによって調整することが可能である。 Note that the thickness z of the electret material 30 is determined according to the number of times the liquid polymer is applied to the electrode 20 at the time of manufacture, the application time, and the rotational speed in the centrifugal application method. That is, in a place where the thickness z is desired to be increased, the thickness can be adjusted by increasing the number of times of application, for example.

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。 <Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. An example is shown below. In addition, you may combine each following aspect suitably.

（１）上述の実施形態において、エレクトレット材３０の厚みｚは連続的に変化するとしていたが、離散的に変化するとしてもよい。図２は厚みｚが離散的に変化する例を示した図である。例えば、図２に示す静電型スピーカ１Ａのように、エレクトレット材は５つの領域に区切られ、領域Iと領域Vにおいてはその厚みｚはｚ３、領域IIと領域IVにおいてはその厚みｚはｚ２、領域IIIにおいてはその厚みｚはｚ１となっていっていてもよい。要するに、エレクトレット材３０の表面電位Ｅが２以上の位置において異なっていれば、当該表面電位Ｅが連続的に変化しても、離散的に変化してもよい。したがって、エレクトレット材３０の厚みｚも、連続的に変化しても、離散的に変化してもよい。 (1) In the above-described embodiment, the thickness z of the electret material 30 is continuously changed, but may be changed discretely. FIG. 2 is a diagram showing an example in which the thickness z changes discretely. For example, as in the electrostatic speaker 1A shown in FIG. 2, the electret material is divided into five regions, the thickness z is z3 in the regions I and V, and the thickness z is z2 in the regions II and IV. In the region III, the thickness z may be z1. In short, as long as the surface potential E of the electret material 30 is different at two or more positions, the surface potential E may change continuously or discretely. Therefore, the thickness z of the electret material 30 may also change continuously or discretely.

（２）上述の実施形態において、振動体１０とエレクトレット材３０との間の空間には空気のみが存在していたが、この空間に弾性体を挿入してもよい。図３は、本発明のこの態様に係る静電型スピーカ１Ｂの主要構造の断面図である。本態様においては、振動体１０とエレクトレット材３０の間の空間に弾性体４０が挿入されることを特徴とする。弾性体４０は、所定の弾性率（例えば厚さ方向に関する線弾性係数（ヤング率）等で表すことができる）を有する不織布、綿、スポンジなど、外部からの力に対して変形することができる材料であって、例えばその表面に接着層を塗布し、この接着層を介してエレクトレット材３０に固定される。あるいは、複数のばねを被服材で包んだ構造であってもよい。この態様においては、振動体１０が変位（振動）すると、弾性体４０は弾性率に応じて変形するとともに、その変位に対して逆方向の力（復元力）が振動体１０に作用する。 (2) In the above-described embodiment, only air is present in the space between the vibrating body 10 and the electret member 30, but an elastic body may be inserted into this space. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main structure of the electrostatic speaker 1B according to this aspect of the present invention. In this aspect, the elastic body 40 is inserted into the space between the vibrating body 10 and the electret material 30. The elastic body 40 can be deformed by an external force such as a nonwoven fabric, cotton, sponge, or the like having a predetermined elastic modulus (for example, a linear elastic modulus (Young's modulus) in the thickness direction). For example, an adhesive layer is applied to the surface of the material, and the material is fixed to the electret material 30 via the adhesive layer. Or the structure which wrapped the some spring with the clothing material may be sufficient. In this aspect, when the vibrating body 10 is displaced (vibrated), the elastic body 40 is deformed according to the elastic modulus, and a force (restoring force) in the opposite direction to the displacement acts on the vibrating body 10.

この弾性率は、例えば所望の周波数特性に基づいて決定することができる。静電型スピーカにおいては、最低共振周波数ｆ_０と、系の等価スティフネスＳ_Ｍ（かけられた負荷と変位との比例定数であって単位はＭＫＳ系で[Ｎ／ｍ]；具体的には振動体１０に与えられる張力Ｓ_Ｍに起因したスティフネス）との間には、一般的には、次のような関係が成り立つことが知られている。 This elastic modulus can be determined based on, for example, a desired frequency characteristic. In the electrostatic loudspeaker, the minimum resonance frequency f ₀ and the equivalent stiffness S _{M of the} system (the proportional constant between the applied load and the displacement, the unit is MKS system [N / m]; specifically vibration between the stiffness) due to the tension S _M given to the body 10, in general, it is known that the following relationship is established.

ここで、Ｃ_０は両対向電極２０および振動体１０により形成されるコンデンサの静電容量である。また、Ｅ_０は、エレクトレット材３０と振動体１０との間に生じる上述の直流バイアス電圧である。対向電極２０と振動体１０との間に直流バイアス電圧Ｅ０および入力信号が加えられない状態（すなわちエレクトレット材３０を備えていない無変位状態）における対向電極２０と振動体１０との距離をｄ、直流バイアス電圧Ｅ０および入力信号が加えられたときの振動体１０の変位量をｘ_０とすると、次式が成り立つ。 Here, C ₀ is the capacitance of the capacitor formed by both the counter electrodes 20 and the vibrating body 10. E ₀ is the above-described DC bias voltage generated between the electret material 30 and the vibrating body 10. The distance between the counter electrode 20 and the vibrating body 10 in a state where the DC bias voltage E0 and the input signal are not applied between the counter electrode 20 and the vibrating body 10 (that is, a non-displacement state in which the electret material 30 is not provided) is d, when the displacement amount x ₀ of the vibrator 10 when the DC bias voltage E0 and input signal is applied, the following equation holds.

εは、弾性体４０の誘電率である。Ｓは、振動体１０の、エレクトレット材３０と対向する面の面積である。Ｍ_ＭＤは、振動体１０の質量である。Ｍ_ＭＡは、振動体１０の片側の空気付加質量（放射質量）である。 ε is the dielectric constant of the elastic body 40. S is the area of the surface of the vibrating body 10 facing the electret material 30. M _MD is the mass of the vibrating body 10. _MMA is an air additional mass (radiation mass) on one side of the vibrating body 10.

数２をＳ_Ｍについて解くと、次式のようになる。 Solving the number 2 for the S _M, expressed by the following equation.

ここで、Ｓ_ＭＥはＳ_ＭＥ＝２εＳＥ_０ ^２／（ｄ＋ｘ_０）^３であり、コンデンサの負スティフネスを表す。上述のように、Ｓ_Ｍは系の等価スティフネスであるが、本態様の場合、これは固定手段Ｔからの振動体１０を引っ張る力（張力）と、振動体１０の変位（応力）によって弾性体４０に機械的歪みが生じた場合においてその変位とは反対の方向に振動体１０押し戻す力（復元力）とに起因するものとなる。従って、本態様における系の等価スティフネスＳ_Ｍは、次式に示すように、振動体１０に働く張力に起因したスティフネスＳ_Ｍ ^ＥＢと、弾性体４０の復元力に起因したスティフネスＳ_Ｍ ^Ｔとを加えたものであると考えることができる。 Here, S _ME is S _ME = 2εSE ₀ ² / (d + x ₀ ) ³ , and represents the negative stiffness of the capacitor. As described above, the S _M is the equivalent stiffness of the system, in the present embodiment, this is the force that pulls the vibrator 10 from the fixed unit T (the tension), the elastic member by the displacement of the vibrating body 10 (stress) When mechanical strain is generated in 40, this is caused by a force (restoring force) for pushing back the vibrating body 10 in the direction opposite to the displacement. Therefore, the equivalent stiffness S _M of the system in this aspect is expressed by the stiffness S _M ^EB caused by the tension acting on the vibrating body 10 and the stiffness S _M ^T caused by the restoring force of the elastic body 40 as shown in the following equation. You can think of it as an addition.

ここで、張力は既知であり、その値は振動状態などに応じて変化しないとする。（数３）および（数４）から次式が得られる。

Here, it is assumed that the tension is known and the value does not change according to the vibration state or the like. From (Equation 3) and (Equation 4), the following equation is obtained.

上式から明らかなように、所望の最低共振周波数ｆ_０を指定すれば、対応するスティフネスが決定する。スティフネスが決まれば、弾性体の形状や厚みを考慮することにより、挿入すべき弾性体４０の弾性率を決定することができる。弾性体４０の弾性率としては、例えば応力―歪み特性が線形の範囲ではヤング率を、応力―歪み特性が非線形の範囲ではセカント係数を用いることができる。要は、弾性体４０を挿入したときに系全体のスティフネスが上記の式を満たすような弾性体４０の応力―歪み特性が決定できればよい。 As is apparent from the above equation, if the desired minimum resonance frequency f ₀ is specified, the corresponding stiffness is determined. If the stiffness is determined, the elastic modulus of the elastic body 40 to be inserted can be determined by considering the shape and thickness of the elastic body. As the elastic modulus of the elastic body 40, for example, the Young's modulus can be used in the range where the stress-strain characteristic is linear, and the secant coefficient can be used in the range where the stress-strain characteristic is non-linear. In short, it is only necessary to determine the stress-strain characteristics of the elastic body 40 such that the stiffness of the entire system satisfies the above equation when the elastic body 40 is inserted.

（３）なお、振動体１０に張力が働かない構成（すなわち張力ゼロ）であってもよい。具体的には、固定手段Ｔを省略し、振動体１０を両側から弾性体４０、４０によって所定の圧力で押さえつけることによって、振動体１０の端部を固定しつつその中央部における変位（振動）を許容する構成であってもよい。この場合、Ｓ_Ｍ ^Ｔ＝Ｓ_Ｍ ^ＥＢとなる。すなわち、弾性体４０を振動体１０が変位した際の復元力を与えるものとしてのみならず、一定の応力を両対向電極間に作用させる媒体として用いてもよい。 (3) A configuration in which no tension is applied to the vibrating body 10 (that is, zero tension) may be employed. Specifically, the fixing means T is omitted, and the vibration body 10 is pressed from the both sides with a predetermined pressure by the elastic bodies 40, 40, whereby the end of the vibration body 10 is fixed and the displacement (vibration) at the center is fixed. The structure which accept | permits may be sufficient. In this case, S _M ^T = S _M ^EB . That is, the elastic body 40 may be used not only as a restoring force when the vibrating body 10 is displaced, but also as a medium for applying a constant stress between the opposing electrodes.

（４）さらに、弾性体４０の弾性率を領域ごとに異ならせてもよい。上述したように、弾性率が異なればその領域の振動体１０に係る復元力が異なるため、場所ごとに弾性率を異ならせることによりその振動体１０の振動状態を場所ごとに変化させることができる。図４はこの態様に係る静電型スピーカ１Ｃの主要構造の断面図である。図に示すように、領域ごとに弾性率の異なる弾性部材４１、４２、４３を挿入することによりこれを実現することができる。同図においては、領域IおよびVには弾性部材４１を、領域IIおよびIVには弾性部材４２を、領域IIIには弾性部材４３をそれぞれ挿入した例が示されている。 (4) Furthermore, the elastic modulus of the elastic body 40 may be varied for each region. As described above, if the elastic modulus is different, the restoring force related to the vibrating body 10 in the region is different. Therefore, the vibration state of the vibrating body 10 can be changed for each place by changing the elastic modulus for each place. . FIG. 4 is a cross-sectional view of the main structure of the electrostatic speaker 1C according to this aspect. As shown in the figure, this can be realized by inserting elastic members 41, 42 and 43 having different elastic moduli for each region. In the figure, an example is shown in which an elastic member 41 is inserted into regions I and V, an elastic member 42 is inserted into regions II and IV, and an elastic member 43 is inserted into region III.

この場合、各領域に対応する弾性部材の弾性率は、例えば、この静電型スピーカ１Ｃで実現すべき周波数特性に基づいて決定することができる。一例としては、直流バイアス電圧Ｅ０および弾性率を各領域におけるｆ_０が全て等しくなるように決定することができる。あるいは、出力される音響波の特性を考慮して弾性率（および各領域に係る直流バイアス電圧Ｅ０）を決定してもよい。 In this case, the elastic modulus of the elastic member corresponding to each region can be determined based on, for example, frequency characteristics to be realized by the electrostatic speaker 1C. As an example, it is possible to determine the DC bias voltage E0 and modulus such that f ₀ all equal in each area. Alternatively, the elastic modulus (and the DC bias voltage E0 related to each region) may be determined in consideration of the characteristics of the output acoustic wave.

以下、弾性体４０を使用する場合における静電型スピーカの構造を設計する方法（具体的には、挿入すべき弾性体の弾性率およびエレクトレット材３０によって振動体１０に印加される直流バイアス電圧Ｅ０を決定する方法）について、図５を用いて説明する。この方法は、一般的なコンピュータ装置にソフトウェア的またはハードウェア的に実装することが可能である。ここでは、ユーザからの指示等を受け付けるとともに演算結果を出力する入出力装置、記憶装置および各種プロセッサによって構成される一般的なコンピュータ装置を用いて、本発明に係る設計方法を実行する場合を例にとって説明する。 Hereinafter, a method of designing the structure of the electrostatic speaker when the elastic body 40 is used (specifically, the elastic modulus of the elastic body to be inserted and the DC bias voltage E0 applied to the vibrating body 10 by the electret material 30) Will be described with reference to FIG. This method can be implemented in a general computer apparatus in software or hardware. Here, an example in which the design method according to the present invention is executed using a general computer device configured by an input / output device, a storage device, and various processors that receive an instruction from the user and output a calculation result is shown. I will explain to you.

まず、振動体１０上に仮想的な領域を設定する（ステップＳ１０）。領域の形状、大きさ、数は任意であるが、例えばユーザによって指定されてもよい。指向特性などの音響特性を高精度で実現したい場合は、領域の数を大きく設定すればよいし、電極の製造・加工コストを優先する場合は、領域の数を少なくして加工工程の数を少なくするのがよい。 First, a virtual region is set on the vibrating body 10 (step S10). The shape, size, and number of regions are arbitrary, but may be specified by the user, for example. If you want to achieve acoustic characteristics such as directivity with high accuracy, you can set a large number of areas.If you want to prioritize electrode manufacturing and processing costs, reduce the number of areas and reduce the number of processing steps. It is good to reduce it.

次に、各領域について、振動体１０に働く張力に起因したスティフネスＳ_Ｍ ^ＥＢと、弾性体４０の復元力に起因したスティフネスＳ_Ｍ ^Ｔとを決定する（ステップＳ２０）。ここで、スティフネスＳ_Ｍ ^ＥＢとＳ_Ｍ ^Ｔはユーザによって指定されるものであってもよいし、予め決められた値であってもよい。 Next, for each region, the stiffness S _M ^EB due to the tension acting on the vibrating body 10 and the stiffness S _M ^T due to the restoring force of the elastic body 40 are determined (step S20). Here, the stiffnesses S _M ^EB and S _M ^T may be designated by the user or may be predetermined values.

次に、電極２０上の各領域に対応する振動体１０に作用させるべき静電力、すなわち各領域の誘電率を決定する（ステップＳ３０）。具体的には、例えば次のような方法で決定する。振動体１０にて発生する音響波の音圧レベルは系の誘電率に依存する。そこで、音圧レベルの値とその音圧の音響波を発振させるために必要な誘電率との値を予め所定の方法で計算して対応付けて記憶装置に記憶しておく。ユーザが所望する音圧レベルの値を入力すると、プロセッサはこの音圧レベルの値に対応した誘電率の値を決定する。 Next, the electrostatic force to be applied to the vibrating body 10 corresponding to each region on the electrode 20, that is, the dielectric constant of each region is determined (step S30). Specifically, for example, it is determined by the following method. The sound pressure level of the acoustic wave generated in the vibrating body 10 depends on the dielectric constant of the system. Therefore, the value of the sound pressure level and the value of the dielectric constant necessary for oscillating the acoustic wave of the sound pressure are calculated in advance by a predetermined method and stored in the storage device in association with each other. When the user inputs a desired sound pressure level value, the processor determines a dielectric constant value corresponding to the sound pressure level value.

続いて、算出した弾性率および誘電率を勘案して弾性部材を決定する（ステップＳ４０）。具体的には、複数の弾性部材の弾性率（弾性特性）と誘電率（誘電特性）とを記憶したデータベースを構築しておき、プロセッサはデータベースを検索し、算出した弾性率と誘電率に最も適合する物性を有する弾性部材を所定のマッチングアルゴリズムを用いて決定することができる。 Subsequently, an elastic member is determined in consideration of the calculated elastic modulus and dielectric constant (step S40). Specifically, a database that stores the elastic modulus (elastic characteristics) and dielectric constant (dielectric characteristics) of a plurality of elastic members is constructed, and the processor searches the database and finds the most suitable elastic modulus and dielectric constant. An elastic member having suitable physical properties can be determined using a predetermined matching algorithm.

最後に、エレクトレット材３０によって振動体１０との間に印加すべき直流バイアス電圧Ｅ０を決定し、これに対応する厚みｚを決定する（ステップＳ５０）。具体的には、ユーザが所望の指向特性（例えば音響波のメインローブの音圧とサイドローブの音圧との比等の情報）を入力し、プロセッサはこの指向特性情報に基づいて重み付け特性を決定し、この重み付け特性に対応するように、各領域に係る直流バイアス電圧Ｅ０を決定する。そして、プロセッサは、予め構築されている直流バイアス電圧Ｅ０とエレクトレット材３０の厚みｚとの関係を示したデータベースを検索し、上記の直流バイアス電圧Ｅ０に対応するエレクトレット材３０の厚みｚを決定する。 Finally, the DC bias voltage E0 to be applied to the vibrating body 10 is determined by the electret material 30, and the thickness z corresponding to this is determined (step S50). Specifically, the user inputs a desired directional characteristic (for example, information such as the ratio of the sound pressure of the main lobe and the side lobe of the acoustic wave), and the processor determines the weighting characteristic based on this directional characteristic information. The DC bias voltage E0 related to each region is determined so as to correspond to this weighting characteristic. Then, the processor searches a database showing the relationship between the DC bias voltage E0 and the thickness z of the electret material 30 that are constructed in advance, and determines the thickness z of the electret material 30 corresponding to the DC bias voltage E0. .

（５）上述の変形例においては、領域ごとに弾性体４０の弾性率や誘電率を決定し、領域ごとに弾性部材を決定した。したがって、領域ごとに弾性率等が異なる場合には、領域ごとに異なる弾性部材を用いたが、同一の弾性部材を用いて領域ごとに弾性率等を調整してもよい。例えば弾性体４０の弾性率を場所に応じて離散的または連続的に変化させてもよい。連続的に変化させるには、例えばヒータ等を用いて弾性体４０内部温度に所定の連続した分布を持たせるようにすればよい。一般に、弾性率は温度の関数となっているためである。 (5) In the above modification, the elastic modulus and dielectric constant of the elastic body 40 are determined for each region, and the elastic member is determined for each region. Therefore, when the elastic modulus and the like are different for each region, different elastic members are used for each region, but the elastic modulus and the like may be adjusted for each region using the same elastic member. For example, the elastic modulus of the elastic body 40 may be changed discretely or continuously depending on the location. In order to change continuously, for example, a heater or the like may be used so that the temperature inside the elastic body 40 has a predetermined continuous distribution. This is because the elastic modulus is generally a function of temperature.

（６）図６に示す静電型スピーカ１Ｄのように、張力をかけた状態ではなく、曲げ応力をかけた状態で振動体１０を固定してもよい。すなわち、撓んだ状態が無変位状態であり、この状態を基準に振動体１０を振動させる。この場合、音波の伝達方向に対して振動体１０を恒常的に凹状にすることにより、更に鋭い指向特性を実現することが可能である。 (6) Like the electrostatic speaker 1D shown in FIG. 6, the vibrating body 10 may be fixed in a state where a bending stress is applied instead of a state where tension is applied. That is, the bent state is a non-displaced state, and the vibrating body 10 is vibrated based on this state. In this case, it is possible to realize sharper directivity characteristics by making the vibrating body 10 constantly concave with respect to the sound wave transmission direction.

（７）エレクトレット材３０の表面電位分布を厚みを変えることで設定したが、厚みを一定にした上で他の要素によって表面電位分布を設定してもよく、厚みによる設定に加えて、他の要素による調整をしてもよい。例えば、エレクトレット材３０を形成する素材によって調整してもよい（なお、素材によって電荷密度が変わる事例は、特開２００６−２９１０４５号公報などにより周知である）。例えば、重合体を構成するモノマーの種類、共重合体の場合にあっては共重合体を構成する各モノマーの比率、そして、添加物の種類や量、などによってエレクトレット材３０の電荷特性を異ならせ、これによって、表面電位分布を設定してもよい。この場合、予め成分ごとにエレクトレット材３０の電荷密度を測定し、所望の表面電位分布になるように、電極２０の位置に応じて塗布する高分子の成分を決めればよい。 (7) Although the surface potential distribution of the electret material 30 is set by changing the thickness, the surface potential distribution may be set by other elements after the thickness is made constant. You may adjust by the element. For example, it may be adjusted according to the material forming the electret material 30 (in addition, the case where the charge density varies depending on the material is well known in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-291045). For example, the charge characteristics of the electret material 30 differ depending on the type of monomer constituting the polymer, the ratio of each monomer constituting the copolymer in the case of the copolymer, and the type and amount of the additive. Thus, the surface potential distribution may be set. In this case, the charge density of the electret material 30 is measured in advance for each component, and the polymer component to be applied may be determined according to the position of the electrode 20 so as to obtain a desired surface potential distribution.

（８）また、エレクトレット材３０の表面電位分布は製造工程のパラメータで調整してもよい。例えば、円盤状のエレクトレット材３０に対して部分によって帯電量を変えることで、表面電位分布を設定してもよい。具体的には、中央部と外縁部における帯電量を、帯電時の印加電圧や印加時間などによって変えるようにしてもよい。この場合には、中央部と外縁部で段階的（離散的）に帯電量を変えても良く、連続的に変えてもよい。
また、エレクトレット材３０の素材によっては、成形時に強い圧力と熱を受けることにより、多量の微細結晶粒が生成されて結晶化度が高くなり、電荷保存特性が向上する性質があることが周知である（特許３６９２０９０号公報参照）。したがって上述と同様、エレクトレット材３０の成形時に、その中央部と外縁部で圧力や保持温度を離散的または連続的に変えることで、表面電位分布を設定してもよい。要するにエレクトレット材３０の位置に応じて製造工程のパラメータを適宜調整し、製造されたエレクトレット材３０に所定の表面電位分布ができればよい。 (8) Further, the surface potential distribution of the electret material 30 may be adjusted by parameters of the manufacturing process. For example, the surface potential distribution may be set by changing the charge amount depending on the portion of the disc-shaped electret material 30. Specifically, the charge amount at the central portion and the outer edge portion may be changed according to the applied voltage and the application time during charging. In this case, the charge amount may be changed stepwise (discretely) between the central portion and the outer edge portion, or may be changed continuously.
In addition, depending on the material of the electret material 30, it is well known that a large amount of fine crystal grains are generated by receiving strong pressure and heat at the time of molding, resulting in a high crystallinity and improved charge storage characteristics. Yes (see Japanese Patent No. 3692090). Therefore, similarly to the above, the surface potential distribution may be set by discretely or continuously changing the pressure and holding temperature at the center and the outer edge when the electret material 30 is formed. In short, it is only necessary that the parameters of the manufacturing process are appropriately adjusted according to the position of the electret material 30 and a predetermined surface potential distribution can be formed on the manufactured electret material 30.

（９）エレクトレット材３０の表面から振動体１０までの距離ｄは、エレクトレット材３０の厚みｚに比して一般に５０〜５００倍程度大きい。したがって、上述の実施形態において距離ｄは位置に関わらずほぼ一定と看做されるが、エレクトレット材３０の位置に応じて距離ｄを変化させてもよい。この場合、例えば、所定の凹凸を設けた電極２０にエレクトレット材３０を塗布することで、距離ｄを任意に変化させることができる。振動体１０にて発生する音響波の音圧は距離ｄの二乗に反比例するため、例えば、エレクトレット材３０の任意の場所において音圧を４倍にしようとするならば、その場所における距離ｄを１／２倍にすればよい。したがって、距離ｄは、指向特性、出力特性の少なくともいずれか１つに基づいて決定することができる。 (9) The distance d from the surface of the electret material 30 to the vibrating body 10 is generally about 50 to 500 times larger than the thickness z of the electret material 30. Therefore, although the distance d is considered to be substantially constant regardless of the position in the above-described embodiment, the distance d may be changed according to the position of the electret material 30. In this case, for example, the distance d can be arbitrarily changed by applying the electret material 30 to the electrode 20 provided with the predetermined unevenness. Since the sound pressure of the acoustic wave generated in the vibrating body 10 is inversely proportional to the square of the distance d, for example, if the sound pressure is to be quadrupled at an arbitrary location of the electret material 30, the distance d at that location is set to What is necessary is just to make it 1/2 times. Therefore, the distance d can be determined based on at least one of directivity characteristics and output characteristics.

なお、厚みｚは調整せずに、距離ｄのみを調整する場合は、電極２０だけを加工することになるので、その材料や加工精度が制限され、結果的にスピーカのサイズが大きくなってしまう可能性がある。一方、上述のように、距離ｄと共にエレクトレット材の厚みｚも調整する場合は、高分子の成型が容易であり成型後のサイズも比較的小さいので、スピーカのサイズをコンパクトに保つことができる。 If only the distance d is adjusted without adjusting the thickness z, only the electrode 20 is processed, so that the material and processing accuracy are limited, resulting in an increase in the size of the speaker. there is a possibility. On the other hand, as described above, when the thickness d of the electret material is adjusted together with the distance d, since the polymer can be easily molded and the size after the molding is relatively small, the size of the speaker can be kept compact.

（１０）上述の実施形態は単極バックエレクトレット・プッシュプルと呼ばれる型式であって、変圧器５０の出力側の一端および他端に各対向電極２０が、中点に振動体１０が接続されていたが、他の型式を用いてもよい。図７は、コンプリメンタリ・バックエレクトレット型式による接続を示した図である。この型式においては、対向電極２０はそれぞれ変圧器５０の出力側の一端に接続されており、振動体１０はこの変圧器５０の出力側の他端に接続されている。 (10) The above-described embodiment is a type called single-pole back electret push-pull, and each counter electrode 20 is connected to one end and the other end of the output side of the transformer 50, and the vibrating body 10 is connected to the middle point. However, other types may be used. FIG. 7 is a diagram showing a connection by a complementary back electret type. In this type, each counter electrode 20 is connected to one end on the output side of the transformer 50, and the vibrator 10 is connected to the other end on the output side of the transformer 50.

（１１）上述の実施形態においては、エレクトレット材３０を電極２０の表面上に設けたが、振動体１０に設けてもよい。この場合、エレクトレット材３０と電極２０が離間配置されており、エレクトレット材３０と電極２０との間に直流バイアス電圧Ｅ０が生じるように構成されていればよい。図８は、振動体１０にエレクトレット材３０を設けた２つの型式を示す図である。このような型式の一例であるモノポールエレクトレット型式においては、振動体１０は正または負のいずれかに帯電しており、変圧器５０に接続されずに対向電極２０の間に設置される。図８（ａ）は振動体１０が負に帯電している場合のモノポールエレクトレット型式を示したものである。また、図８（ｂ）は膜エレクトレット型式を示したものであり、単極バックエレクトレット・プッシュプルと同じく、各対向電極２０は変圧器５０の出力側の一端および他端に接続され、振動体１０は中点と接続されているが、エレクトレット材３０は対向電極２０ではなく、振動体１０の両面に設けられている。 (11) In the above-described embodiment, the electret material 30 is provided on the surface of the electrode 20, but may be provided on the vibrating body 10. In this case, the electret material 30 and the electrode 20 may be spaced apart from each other, and the DC bias voltage E0 may be generated between the electret material 30 and the electrode 20. FIG. 8 is a diagram showing two types in which the electret material 30 is provided on the vibrating body 10. In the monopole electret type which is an example of such a type, the vibrating body 10 is charged either positively or negatively, and is installed between the counter electrodes 20 without being connected to the transformer 50. FIG. 8A shows a monopole electret type when the vibrating body 10 is negatively charged. Further, FIG. 8B shows a membrane electret type, and each counter electrode 20 is connected to one end and the other end on the output side of the transformer 50 in the same manner as a single-pole back electret push-pull, and a vibrating body. 10 is connected to the midpoint, but the electret material 30 is provided not on the counter electrode 20 but on both surfaces of the vibrating body 10.

（１２）また、エレクトレット材３０は振動体１０、電極２０の双方に設けられていてもよい。この場合、例えば振動体１０と電極２０とに正負逆の帯電が施されたエレクトレット材３０をそれぞれ設けてもよい。要するに、エレクトレット材３０を用いて、振動体１０と電極２０との間に電位差が生じていればよい。 (12) The electret material 30 may be provided on both the vibrating body 10 and the electrode 20. In this case, for example, electret materials 30 in which positive and negative charges are applied to the vibrating body 10 and the electrode 20 may be provided. In short, it is sufficient that a potential difference is generated between the vibrating body 10 and the electrode 20 using the electret material 30.

本発明の一の態様に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on 1 aspect of this invention. 本発明の変形例１に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 1 of this invention. 本発明の変形例２に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 2 of this invention. 本発明の変形例４に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 4 of this invention. 本発明の変形例４に係る静電型スピーカの構造を設計する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to design the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 4 of this invention. 本発明の変形例６に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 6 of this invention. 本発明の変形例１０に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 10 of this invention. 本発明の変形例１１に係る静電型スピーカの構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure of the electrostatic speaker which concerns on the modification 11 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…静電型スピーカ、１０…振動体、２０…電極、３０…エレクトレット材、４０…弾性体、４１、４２、４３…弾性部材、５０…変圧器、６０…入力部、Ｔ…固定手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C, 1D ... Electrostatic speaker, 10 ... Vibrating body, 20 ... Electrode, 30 ... Electret material, 40 ... Elastic body, 41, 42, 43 ... Elastic member, 50 ... Transformer, 60 ... Input unit, T ... fixing means.

Claims

電極と、
前記電極に対向して離間配置され、前記電極との電位差に応じて変位するシート状の振動体と、
前記電極と前記振動体との間に介挿され、前記電極および前記振動体の少なくとも一方に設けられるエレクトレット材と
を有し、
前記エレクトレット材の表面電位が２以上の位置において異なる
ことを特徴とする静電型スピーカ。 Electrodes,
A sheet-like vibrating body that is spaced apart from the electrode and is displaced according to a potential difference with the electrode;
An electret material interposed between the electrode and the vibrator, and provided on at least one of the electrode and the vibrator,
The electrostatic loudspeaker characterized in that the surface potential of the electret material is different at two or more positions.

前記エレクトレット材は、その表面電位が厚みに応じて異なるように形成され、前記厚みが２以上の位置において異なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電型スピーカ。 2. The electrostatic speaker according to claim 1, wherein the electret material is formed so that a surface potential thereof differs according to a thickness, and the thickness is different at two or more positions.

前記エレクトレット材は、その電荷密度が２以上の位置において異なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電型スピーカ。 The electrostatic speaker according to claim 1, wherein the electret materials have different charge densities at positions of 2 or more.

前記エレクトレット材は、電荷特性が異なる２以上の素材によって形成され、各素材の分布が２以上の位置において異なっている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の静電型スピーカ。 The electrostatic speaker according to any one of claims 1 to 3, wherein the electret material is formed of two or more materials having different charge characteristics, and distribution of each material is different at two or more positions. .

前記振動体と前記電極との間に介挿された弾性体を更に備える
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の静電型スピーカ。 The electrostatic speaker according to any one of claims 1 to 4, further comprising an elastic body interposed between the vibrating body and the electrode.

前記電極は、前記無変位状態における振動体と略平行な面を有する複数の領域から構成される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の静電型スピーカ。 The electrostatic speaker according to claim 1, wherein the electrode includes a plurality of regions having a surface substantially parallel to the vibrating body in the non-displaced state.

前記複数の領域の各々に対応する空間領域に介挿された複数の弾性部材から構成された弾性体を更に備え、
各弾性部材の弾性率は、前記複数の弾性部材が前記振動体の対応する領域にそれぞれ及ぼす力が等しくなるように決定される
ことを特徴とする請求項６に記載の静電型スピーカ。 An elastic body composed of a plurality of elastic members inserted in a space region corresponding to each of the plurality of regions;
The electrostatic speaker according to claim 6, wherein the elastic modulus of each elastic member is determined so that the forces exerted by the plurality of elastic members on the corresponding regions of the vibrating body are equal to each other.

前記表面電位は位置に対して連続的に変化する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の静電型スピーカ。 The electrostatic speaker according to claim 1, wherein the surface potential changes continuously with respect to a position.