JP2010062980A - 圧電スピーカ - Google Patents
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Abstract
【課題】広い指向性を有するだけでなく、支持構造の簡略化及び製造コストの低減を図ることができ、さらに低音を十分な音圧で再生でき、小型化を進めることが可能である圧電スピーカを提供する。
【解決手段】圧電体2と、圧電体2の一方主面に形成された第1の電極3と、圧電体2の他方主面に形成された第2の電極4とを備え、圧電体2が、球の中心を通る互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸系を想定した場合に、XY平面、YZ平面及びZX平面により球体を分割して得られた球殻の1/8の部分の形状を有し、圧電体2が互いに直交し合う第1〜第3の端縁2a〜2cを有し、第1〜第3の端縁2a〜2cの内少なくとも1つの端縁で支持することが可能とされている圧電スピーカ1。
【選択図】図1
【解決手段】圧電体2と、圧電体2の一方主面に形成された第1の電極3と、圧電体2の他方主面に形成された第2の電極4とを備え、圧電体2が、球の中心を通る互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸系を想定した場合に、XY平面、YZ平面及びZX平面により球体を分割して得られた球殻の1/8の部分の形状を有し、圧電体2が互いに直交し合う第1〜第3の端縁2a〜2cを有し、第1〜第3の端縁2a〜2cの内少なくとも1つの端縁で支持することが可能とされている圧電スピーカ1。
【選択図】図1
Description
本発明は、圧電効果を利用した圧電スピーカに関し、より詳細には、球面状の圧電体を用いた圧電スピーカに関する。
従来、圧電体の圧電効果による振動を利用した圧電スピーカが種々提案されている。圧電体を振動源として用いるため、圧電セラミックス成形技術を用い、様々な形状の圧電スピーカを形成することができる。
例えば、下記の特許文献1には、図4に示す球体型の圧電スピーカが開示されている。球体型の圧電スピーカ101は、内部が中空の球体型の圧電体102を有する。圧電体102の外表面に、第1の電極103が形成されており、内表面に第2の電極104が形成されている。第1の電極103と第2の電極104に、それぞれ、リード線105,106が接続されている。
球体型圧電スピーカ101では、球状の圧電体102を用いているため、指向性を有せず、圧電スピーカ101の周囲の全方向に音を伝搬させることができる。
特開平9−163498号公報
ところで、上記球体型圧電スピーカ101では、球殻状の圧電体102を用いている。製造に際しては、2個の半球状の圧電体を接合することにより、球殻状の圧電体102が得られているが、このような2個の半球状の圧電体を正確に接合することは困難であった。
また、全体が球殻状であるため、圧電スピーカ101の支持構造が複雑になりがちであった。すなわち、球殻を囲むフレームに球状の圧電スピーカ101を支持したりしなければならず、支持構造が複雑になりがちであった。加えて、支持により、特性がばらつくおそれもあった。
他方、球殻の共振周波数は、球殻の半径に逆比例する。従って、十分高い音圧で低音を再生するには、大きな半径の球殻を形成しなければならなかった。そのため、小型化が困難であった。
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、球殻状の圧電体を利用して様々な方向に音を伝搬させ得るだけでなく、支持構造を簡略化することができ、安定に支持でき、製造が容易であり、低音を十分な音圧で再生でき、小型化を図ることが可能な圧電スピーカを提供することにある。
本発明によれば、曲面状の圧電体と、圧電体の一方主面に形成された第1の電極と、前記圧電体の他方主面に形成された第2の電極とを備え、前記曲面状の圧電体が、球の中心を通り、かつ互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸を想定した場合、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、X軸及びZ軸に沿うXZ平面で分割することにより得られた、球殻の1/8の部分の形状を有し、前記圧電体が、前記XY平面内に位置する第1の端縁、前記YZ平面内に位置する第2の端縁と、前記XZ平面内に位置する第3の端縁とを有する、圧電スピーカが提供される。
本発明に係る圧電スピーカのある特定の局面では、前記第1〜第3の端縁の内、少なくとも1つの端縁に接合される支持部材と、前記支持部材に振動体を接合している接着剤層とがさらに備えられている。第1〜第3の端縁が、それぞれ、直線状であるため、直線状の少なくとも1つの端縁に接着剤で支持部材を接合するだけで、容易に支持構造を形成することができる。
本発明に係る圧電スピーカの他の特定の局面では、前記支持部材が、前記XY平面内、前記YZ平面内及び前記XZ平面内にそれぞれ位置する第1〜第3の平面部を有し、前記圧電体の前記第1〜第3の端縁が、それぞれ、前記第1〜第3の平面部に前記接着剤層を介して接合されている。従って、互いに直交し合う第1〜第3の平面部をバッフル板として利用することができ、低音域で大きな音圧を得ることができる。また、互いに直交し合う2つの壁面及び天井面、あるいは互いに直交し合う2つの壁面のような互いに直交し合う2つの平面部分を有する箇所に、本発明の圧電スピーカを容易に適用することができる。
また、本発明に係る圧電スピーカのさらに別の特定の局面によれば、前記球面状の圧電体の内側に充填されている吸音材がさらに備えられている。吸音材により、不要波を吸収することができ、より鮮明な再生音を得ることができる。
本発明に係る圧電スピーカでは、曲面状の圧電体が球殻の1/8の部分に相当し、従って、互いに直交し合う直線状の3つの端縁を有するので、室内の壁や天井などの直線状部分に容易に固定することができる。従って、支持構造の簡略化を図ることが可能となる。加えて、球殻の1/8の圧電体の製造に際しては、半球殻状の圧電体を切断するだけで容易に得ることができるので、製造工程の簡略化を果たすことができる。
また、壁や天井などをバッフル板として利用することができ、それによって低音をより大きな音圧で発生させることができるので、小型化を進めることが可能となる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
図1(a)及び(b)は、本発明の一実施形態に係る圧電スピーカの外観を示す斜視図及びその要部を示す正面断面図である。
圧電スピーカ1は、球殻の1/8部分の形状を有する球面状の圧電体2を有する。圧電体2は、球殻の1/8の部分に相当するが、より具体的には、図2に示すように、球殻の中心Oを通る3つの平面で球殻を分割してなる1/8の部分に相当する。ここで、球体において、中心Oを通る互いに直交し合う任意のX軸、Y軸及びZ軸を想定する。球殻の1/8の部分とは、球殻2Aを8等分した部分の1つの曲面状部分をいう。すなわち、中心Oを通り、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、Z軸及びX軸に沿うZX平面とにより球殻2Aを分割することにより、球殻2Aの1/8の部分が得られる。このような圧電体2は、半球状殻の圧電体を得た後に、該半球状殻の圧電体を4等分することにより、容易に得ることができる。なお、圧電体2は、従来の球殻状の圧電体に比べて容易に製造することができる。
図1(b)に示すように、圧電体2の一方主面である外側の主面に、第1の電極3が形成されている。また、圧電体2の内側の面である他方主面上に第2の電極4が形成されている。
圧電体2は、上記のような形状を有するように構成される限り、適宜の圧電材料により形成される。このような圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックス、あるいは圧電性を有する合成樹脂などを挙げることができる。また、電極3,4は、適宜の金属材料、例えばAl、Cu、Ag、Au、Ag−Pd合金などにより形成することができる。
上記第1,第2の電極3,4にそれぞれ、電気的に接続されるように、リード線5,6が接続されている。リード線5,6は、適宜のCu、Ag、Auもしくはこれらを主体とする合金などにより形成することができる。また、リード線5,6には、適宜樹脂被覆が施されていてもよい。
本実施形態の圧電スピーカ1では、圧電体2が上記形状を有し、第1,第2の主面の全面に第1,第2の電極3,4がそれぞれ形成されているが、第1,第2の電極3,4は、圧電体2の一方主面及び他方主面の全面に必ずしも形成されずともよい。
圧電体2は、上記形状を有するため、XY平面に沿う第1の端縁2aと、YZ平面に沿う第2の端縁2bと、ZX平面に沿う第3の端縁2cとを有する。
他方、上記圧電体2を支持する支持部材7が備えられている。支持部材7は、互いに直交し合う第1の平面部7a、第2の平面部7b及び第3の平面部7cを有する。そして、第1〜第3の平面部7a〜7cに、圧電体2の上記第1〜第3の端縁2a〜2cが、それぞれ、接着剤層8により接着され、固定されている。すなわち、圧電体2は、上記第1〜第3の端縁2a〜2cを有する形状であるため、互いに直交し合う第1〜第3の平面部7a〜7cを有する支持部材7に、接着剤層8を用いて容易に固定することができる。
よって、互いに直交し合う平面部を有する支持部材を用意し、接着剤により圧電体2を接着剤層8により接着するだけでよいため、支持構造及び製造工程の簡略化を果たすことができる。
また、第1〜第3の平面部7a〜7cがバッフル板としての効果を果たし得る。それによって、低音を大きな音圧で再生することができる。
本実施形態では、上記圧電体2の内側、すなわち球殻の1/8の部分の形状の内側に、吸音材9が充填されている。吸音材9としては、グラスウールなどの適宜の吸音材を用いることができる。それによって、ダンピング性能を高めることができる。
上記のように、圧電スピーカ1では、圧電体2が球殻の1/8の部分の形状を有し、互いに直交し合う第1〜第3の端縁2a〜2cを有する。従って、互いに直交し合う平面部を有する支持部材に接着剤層8を用いて容易に固定することができる。上記実施形態では、互いに直交し合う3つの平面部7a〜7cを有する支持部材7が用いられていたが、互いに直交し合う2つの平面部を有する支持部材であってもよい。その場合には、第1〜第3の端縁の内、2つの端縁を、互いに直交し合う2つの平面部に接合し、残りの端縁側は、吸音材等により覆えばよい。あるいは、残りの端縁側を開放してもよい。
もっとも、好ましくは、上記実施形態のように、互いに直交し合う3つの平面部7a〜7cに第1〜第3の端縁2a〜2cを接着し、内部を密封することが望ましい。このような圧電スピーカ1は、例えば図3に示すように、部屋の天井11、天井11と直交し、かつ互いに直交し合う第1,第2の壁面12,13に第1〜第3の平面部7a〜7cを固定することにより、天井のコーナ上のコーナ部分に固定され得る。第1の壁面12と対向し合う第3の壁面14と、第2の壁面13と天井11とのコーナ部分にも同様に圧電スピーカ1を固定することができる。従って、天井11及び第1〜第3の壁面12〜14を無限大バッフルとして利用することができるので、低音をより一層高い音圧で再生することができる。よって、圧電体2の半径を大きくせずとも、低音を十分高い音圧で再生することができるので、圧電スピーカの小型化を図ることができる。
また、上記圧電スピーカ1では、球殻の1/8の形状の圧電体2を用いているため、圧電体2の外表面から様々な方向に十分な音圧で音波が放出される。従って、指向性を有しない、サラウンドスピーカとして適した圧電スピーカを提供することができる。
よって、本実施形態によれば、指向性を有せず、広い音場を提供することができ、しかも大型化することなく、低音まで十分な音圧で再生することができる圧電スピーカを提供することが可能となる。加えて、支持構造及び製造工程の簡略化を図ることができ、コストの低減を果たすことも可能となる。
なお、上記実施形態では、吸音材9が充填されていたが、吸音材9は必ずしも充填されておらずともよい。
また、図3では、支持部材7の第1〜第3の平面部7a〜7cが、天井11及び第1,第2の壁面12,13または天井11及び第2,第3の壁面13,14に固定されていたが、天井11及び第1〜第3の壁面12〜14に直に圧電体2が接着剤層8により接合されていてもよい。その場合には、天井11、第1〜第3の壁面12〜14などの建築構造物の一部を圧電体の支持構造として用いることも可能である。
1…圧電スピーカ
2…圧電体
2A…球殻
2a…第1の端縁
2b…第2の端縁
2c…第3の端縁
3…第1の電極
4…第2の電極
5,6…リード線
7…支持部材
7a…第1の平面部
7b…第2の平面部
7c…第3の平面部
8…接着剤層
9…吸音材
11…天井
12…第1の壁面
13…第2の壁面
14…第3の壁面
2…圧電体
2A…球殻
2a…第1の端縁
2b…第2の端縁
2c…第3の端縁
3…第1の電極
4…第2の電極
5,6…リード線
7…支持部材
7a…第1の平面部
7b…第2の平面部
7c…第3の平面部
8…接着剤層
9…吸音材
11…天井
12…第1の壁面
13…第2の壁面
14…第3の壁面
Claims (4)
- 曲面状の圧電体と、
圧電体の一方主面に形成された第1の電極と、
前記圧電体の他方主面に形成された第2の電極とを備え、
前記曲面状の圧電体が、球の中心を通り、かつ互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標軸を想定した場合、X軸及びY軸に沿うXY平面と、Y軸及びZ軸に沿うYZ平面と、X軸及びZ軸に沿うXZ平面で分割することにより得られた、球殻の1/8の部分の形状を有し、前記圧電体が、前記XY平面内に位置する第1の端縁、前記YZ平面内に位置する第2の端縁と、前記XZ平面内に位置する第3の端縁とを有する、圧電スピーカ。 - 前記第1〜第3の端縁の内、少なくとも1つの端縁に接合される支持部材と、
前記支持部材の前記圧電体を接合している接着剤層をさらに備える、請求項1に記載の圧電スピーカ。 - 前記支持部材が、前記XY平面内、前記YZ平面内及び前記XZ平面内にそれぞれ位置する第1〜第3の平面部を有し、前記圧電体の前記第1〜第3の端縁が、それぞれ、前記第1〜第3の平面部に前記接着剤層を介して接合されている、請求項2に記載の圧電スピーカ。
- 前記球殻状の圧電体の内側に充填されている吸音材をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧電スピーカ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008228154A JP2010062980A (ja) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | 圧電スピーカ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008228154A JP2010062980A (ja) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | 圧電スピーカ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010062980A true JP2010062980A (ja) | 2010-03-18 |
Family
ID=42189269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008228154A Pending JP2010062980A (ja) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | 圧電スピーカ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010062980A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9127017B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-09-08 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
-
2008
- 2008-09-05 JP JP2008228154A patent/JP2010062980A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9127017B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-09-08 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
US9382259B2 (en) | 2011-05-25 | 2016-07-05 | American Dye Source, Inc. | Compounds with oxime ester and/or acyl groups |
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