JP2015005897A - Piezoelectric type electro-acoustic transducer and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電型電気音響変換器及び電子機器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric electroacoustic transducer and an electronic device.
携帯電話等の携帯端末において、音楽再生、ハンズフリーなどの多彩な音響機能が要求されている。また、モビリティの追求から装置の薄型・小型化が促進されている。こうした中、携帯端末に実装される電気音響変換器に対し、小型・薄型でかつ高音質への要求が高く、高音質の再生が可能な薄型電気音響変換器の開発が進められている。 Mobile terminals such as mobile phones are required to have various acoustic functions such as music playback and hands-free. In addition, the pursuit of mobility is promoting the thinning and miniaturization of devices. Under these circumstances, development of a thin electroacoustic transducer capable of reproducing a high sound quality is in progress with a demand for a small, thin and high sound quality for an electroacoustic transducer mounted on a portable terminal.
このような要望を実現する手段として、圧電セラミックスによる圧電効果を利用した圧電型電気音響変換器がある。この圧電型電気音響変換器は、圧電セラミックスの圧電効果を利用して、電気信号の入力による電歪作用により、振動振幅を発生させて、音波を発生させるものである。上下層を電極材料で拘束された圧電セラミックス自体が振動し、これが駆動源として機能するため、磁石やボイスコイルなど多数の部材から構成される磁気回路に比べ、部材点数が少なく薄型化に優位である。このように、圧電型電気音響変換器は、圧電セラミックスの自己伸縮運動を利用するものであるため、磁気回路を用いて構成される動電型電気音響変換器と比較して、利点が多い。 As means for realizing such a demand, there is a piezoelectric electroacoustic transducer using a piezoelectric effect by piezoelectric ceramics. This piezoelectric electroacoustic transducer uses a piezoelectric effect of piezoelectric ceramics to generate a sound wave by generating a vibration amplitude by an electrostrictive action by inputting an electric signal. Piezoelectric ceramics, whose upper and lower layers are constrained by electrode materials, vibrate and function as a drive source. Therefore, compared to a magnetic circuit composed of a large number of members such as magnets and voice coils, the number of members is small and it is advantageous for thinning. is there. Thus, since the piezoelectric electroacoustic transducer uses the self-expanding motion of piezoelectric ceramics, there are many advantages compared to an electrodynamic electroacoustic transducer configured using a magnetic circuit.
ここで、特許文献１において、正方形の平板型振動板と、平板型振動板に圧着された十字形金属板と、からなる平板型スピーカが開示されている。 Here, Patent Document 1 discloses a flat plate speaker including a square flat plate vibration plate and a cross-shaped metal plate pressure-bonded to the flat plate vibration plate.
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。 The disclosure of the above prior art document is incorporated herein by reference. The following analysis was made by the present inventors.
上述のように、圧電型電気音響変換器は、小型かつ薄型の電気音響変換器を実現する手段として有効である。 As described above, the piezoelectric electroacoustic transducer is effective as a means for realizing a small and thin electroacoustic transducer.
しかしながら、圧電型電気音響変換器は、内部損失が低いセラミックス材料を振動源とするため、有機フィルムを通して振幅を発生させる動電型電気音響変換器に比べ、機械品質係数Ｑが高い傾向にある。機械品質係数Ｑは共振時の先鋭度を示すため、圧電型電気音響変換器では、共振周波数の近傍では音圧が高く、それ以外の帯域では音圧が減衰する傾向がある。 However, since the piezoelectric electroacoustic transducer uses a ceramic material having a low internal loss as a vibration source, the mechanical quality factor Q tends to be higher than that of an electrodynamic electroacoustic transducer that generates an amplitude through an organic film. Since the mechanical quality factor Q indicates the sharpness at the time of resonance, in the piezoelectric electroacoustic transducer, the sound pressure tends to be high near the resonance frequency, and the sound pressure tends to attenuate in other bands.
つまり、圧電型電気音響変換器では、共振周波数近傍にエネルギーが集中し、音圧レベルに関する周波数特性には山谷（凹凸）が生じる事が多い。また、圧電型電気音響変換器は、基本共振周波数以降の高次振動モードにおいて、分割振動を生じさせる問題が起きる。分割振動は、基本共振周波数以降に発生する高次の振動モードが互いに重なり合うことで形成され、放射面内に上下逆の動きをする多数の振動モードが混在する。 That is, in the piezoelectric electroacoustic transducer, energy is concentrated in the vicinity of the resonance frequency, and in many cases, peaks and valleys (unevenness) occur in the frequency characteristics related to the sound pressure level. In addition, the piezoelectric electroacoustic transducer has a problem of causing divided vibrations in a higher-order vibration mode after the fundamental resonance frequency. The divided vibration is formed by overlapping higher-order vibration modes generated after the fundamental resonance frequency, and a large number of vibration modes that move upside down are mixed in the radiation plane.
例えば、図６の点線の波形（図７に示す圧電型電気音響変換器２０の周波数特性）を参照すると、基本共振周波数（図６では１ｋＨｚの近傍）以降にて、４ｋＨｚ〜６ｋＨｚには音圧のピークが生じる反面、２ｋＨｚ近傍では音圧が減衰していることが確認できる。このことは、局所的に正相と逆相の振動姿態が重なりあい、音波放射の際に干渉（キャンセリング）が発生し、音圧レベルが著しく低下することを意味している。
For example, referring to the dotted waveform in FIG. 6 (frequency characteristics of the piezoelectric
以上の事情を鑑み、本発明は、圧電素子を用いた電気音響変換器において、分割振動の発生を抑制し、音圧レベルを向上させることに寄与する圧電型電気音響変換器及び電子機器を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a piezoelectric electroacoustic transducer and an electronic device that contribute to improving the sound pressure level by suppressing the occurrence of divided vibration in an electroacoustic transducer using a piezoelectric element. The purpose is to do.
本発明の第１の視点によれば、第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子と連結され、前記第１の圧電素子の形状よりも対称性が低い形状を持つ第２の圧電素子と、前記第１の圧電素子と接続される金属部材と、を備え、前記第１及び第２の圧電素子に入力する電気信号の位相は逆相の関係にある、圧電型電気音響変換器が提供される。 According to a first aspect of the present invention, a first piezoelectric element and a second piezoelectric element connected to the first piezoelectric element and having a shape with lower symmetry than the shape of the first piezoelectric element. And a metal member connected to the first piezoelectric element, and a piezoelectric electroacoustic transducer in which the phases of electric signals input to the first and second piezoelectric elements are in an opposite phase relationship Provided.
本発明の第２の視点によれば、上記圧電型電気音響変換器を備える電子機器が提供される。 According to the 2nd viewpoint of this invention, an electronic device provided with the said piezoelectric electroacoustic transducer is provided.
本発明の各視点によれば、圧電素子を用いた電気音響変換器において、分割振動の発生を抑制し、音圧レベルを向上させることに寄与する圧電型電気音響変換器及び電子機器が、提供される。 According to each aspect of the present invention, in an electroacoustic transducer using a piezoelectric element, there is provided a piezoelectric electroacoustic transducer and an electronic device that contribute to improving the sound pressure level by suppressing the occurrence of divided vibration. Is done.
初めに、図１を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。 First, an outline of an embodiment will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals of the drawings attached to the outline are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and the description of the outline is not intended to be any limitation.
上述のように、圧電素子を用いた電気音響変換器において、分割振動の発生を抑制し、音圧レベルを向上させる圧電型電気音響変換器が望まれる。 As described above, in an electroacoustic transducer using a piezoelectric element, a piezoelectric electroacoustic transducer that suppresses generation of divided vibrations and improves a sound pressure level is desired.
そこで、一例として図１に示す断面を持つ圧電型電気音響変換器１００を提供する。圧電型電気音響変換器１００は、第１の圧電素子１０１と、第１の圧電素子１０１と連結され、第１の圧電素子１０１の形状よりも対称性が低い形状を持つ第２の圧電素子１０２と、第１の圧電素子１０１と接続される金属部材１０３と、を備える。また、第１の圧電素子１０１と第２の圧電素子１０２に入力する電気信号の位相は逆相の関係にある。
Therefore, as an example, a piezoelectric
圧電型電気音響変換器１００は、第２の圧電素子１０２に対して、第１の圧電素子１０１に入力する電気信号とは逆相の電気信号を入力する。逆相の電気信号を入力することで、第１の圧電素子１０１が振動することにより生じる分割振動を抑制する。また、第２の圧電素子１０２の形状を調整することにより、第２の圧電素子１０２固有の振動モードを制御する。その際、第２の圧電素子１０２の振動モードを、第１の圧電素子１０１の振動モードに重ねることで、音圧レベルの低い帯域での音圧を補完する。
The piezoelectric
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described in more detail with reference to the drawings.
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.
図２は、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０の分解図の一例を示す図である。図３は、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０の正面図の一例を示す図である。図４は、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０の断面図の一例を示す図である。なお、図４は、図３に示すＡ−Ａ間の断面図の一例である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an exploded view of the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a front view of the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional view of the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment. FIG. 4 is an example of a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
図２〜図４を参照すると、圧電型電気音響変換器１０は、第１の圧電素子１１と、第２の圧電素子１２と、金属部材１３と、フレーム１４と、弾性部材１５と、を含んで構成される。
2 to 4, the piezoelectric electroacoustic transducer 10 includes a first piezoelectric element 11, a second piezoelectric element 12, a metal member 13, a
第１の圧電素子１１、金属部材１３、フレーム１４はそれぞれ、円形形状である。一方、第２の圧電素子１２は、十字形状である。なお、第２の圧電素子１２の形状は、第１の圧電素子１１の形状よりも対称性が低いものであればよい。そのため、第１の実施形態では、第２の圧電素子１２の形状を十字形状としている。
Each of the first piezoelectric element 11, the metal member 13, and the
図３を参照すると、第２の圧電素子１２は、第１の圧電素子１１の中心部に配置されるように、弾性部材１５により支持される。 Referring to FIG. 3, the second piezoelectric element 12 is supported by the elastic member 15 so as to be disposed at the center of the first piezoelectric element 11.
図４を参照すると、金属部材１３に第１の圧電素子１１が接合（接着でも可）される。また、第１の圧電素子１１と弾性部材１５が接合され、弾性部材１５と第２の圧電素子１２が接合されている。つまり、図４に示すように、第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２が、合成ゴム等の弾性部材１５を介して、連結されている。 Referring to FIG. 4, the first piezoelectric element 11 is bonded (adhered) to the metal member 13. Further, the first piezoelectric element 11 and the elastic member 15 are joined, and the elastic member 15 and the second piezoelectric element 12 are joined. That is, as shown in FIG. 4, the first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 are connected via an elastic member 15 such as synthetic rubber.
第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２は、圧電の電歪効果を利用して振動振幅を発生させる素子である。第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２は、それぞれ、２つの電極（図示せず）の間に圧電セラミックス（図示せず）が挟み込まれた構造となっている。なお、圧電セラミックスとしては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などを使用できる。 The first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 are elements that generate vibration amplitude using the electrostrictive effect of piezoelectricity. Each of the first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 has a structure in which a piezoelectric ceramic (not shown) is sandwiched between two electrodes (not shown). In addition, as a piezoelectric ceramic, PZT (lead zirconate titanate) etc. can be used, for example.
２つの電極は、圧電セラミックスの主面の両側に接合した導電性の部材であって、電気信号を圧電セラミックスに印加させる役割を担う。第１の圧電素子１１が備える２つの電極に電圧を印加すると、圧電セラミックスが振動する。その結果、第１の圧電素子１１と接続された金属部材１３が振動し、音響放射をなす。 The two electrodes are conductive members joined to both sides of the main surface of the piezoelectric ceramic, and play a role of applying an electrical signal to the piezoelectric ceramic. When a voltage is applied to the two electrodes included in the first piezoelectric element 11, the piezoelectric ceramic vibrates. As a result, the metal member 13 connected to the first piezoelectric element 11 vibrates and emits sound.
また、第２の圧電素子１２が備える２つの電極に電圧を印加すると、第２の圧電素子１２を形成する圧電セラミックスが振動する。 Further, when a voltage is applied to the two electrodes included in the second piezoelectric element 12, the piezoelectric ceramic forming the second piezoelectric element 12 vibrates.
金属部材１３は、第１の圧電素子１１を拘束する。また、金属部材１３は、その側面においてフレーム１４と接合されている。金属部材１３の材料としては、例えば、リン青銅、ステンレス、マグネシウム、アルミニウム、チタン又はベリリウム、或いはこれらの合金等を用いることができる。フレーム１４の材料には、例えば、樹脂材料や、真鍮、ステンレス等を用いることができる。なお、各部材の接合には、エポキシ樹脂等を用いることができる。
The metal member 13 restrains the first piezoelectric element 11. The metal member 13 is joined to the
上述のように、第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２はそれぞれ電気信号を入力する電極を持つことから、これらを個別に駆動できる。圧電型電気音響変換器１０の主たる駆動力となる第１の圧電素子１１に電気信号を入力すると、金属部材１３が振動する。その際、金属部材１３では局所的に互いに位相の異なった変形が生じ、分割振動を発生させる。 As described above, since each of the first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 has an electrode for inputting an electric signal, they can be individually driven. When an electric signal is input to the first piezoelectric element 11 which is the main driving force of the piezoelectric electroacoustic transducer 10, the metal member 13 vibrates. At that time, the metal member 13 is locally deformed in a phase different from each other to generate divided vibrations.
一方、第２の圧電素子１２に対して第１の圧電素子１１に入力する電気信号とは逆相の電気信号を入力すると、第２の圧電素子１２には、第１の圧電素子１１とは逆相の振動が生じる。第２の圧電素子１２に入力する電気信号の周波数を、第１の圧電素子１１の振動により生じた分割振動の周期に合わせて選択すると、第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２は、弾性部材１５により連結されているため、第２の圧電素子１２に生じた振動は、第１の圧電素子１１による分割振動を抑制する作用をもたらす。 On the other hand, when an electric signal having a phase opposite to that of the electric signal input to the first piezoelectric element 11 is input to the second piezoelectric element 12, the second piezoelectric element 12 has a relationship with the first piezoelectric element 11. Reverse-phase vibration occurs. When the frequency of the electric signal input to the second piezoelectric element 12 is selected according to the period of the divided vibration generated by the vibration of the first piezoelectric element 11, the first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 are Since the second piezoelectric element 12 is connected by the elastic member 15, the vibration generated in the second piezoelectric element 12 has an effect of suppressing the divided vibration by the first piezoelectric element 11.
例えば、図６に示すように、２ｋＨｚにて音圧レベルの谷（ディップ）が生じ、４ｋＨｚ〜６ｋＨｚにて音圧レベルの山（ピーク）が生じる分割振動が発生している場合には、第２の圧電素子１２に対して、２ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数帯域にて、第１の圧電素子１１に入力する電気信号とは逆相の電気信号を入力する。その結果、第１の圧電素子１１の振動により生じた分割振動を抑制できる。このように、第２の圧電素子１２に入力する電気信号の周波数は、第１の圧電素子１１に電気信号を印加することにより生じる分割振動の周波数に基づき、定まる。 For example, as shown in FIG. 6, when a divided vibration in which a sound pressure level dip occurs at 2 kHz and a sound pressure level peak occurs at 4 kHz to 6 kHz is generated. An electric signal having a phase opposite to that of the electric signal input to the first piezoelectric element 11 is input to the second piezoelectric element 12 in the frequency band of 2 kHz to 6 kHz. As a result, the divided vibration caused by the vibration of the first piezoelectric element 11 can be suppressed. As described above, the frequency of the electric signal input to the second piezoelectric element 12 is determined based on the frequency of the divided vibration generated by applying the electric signal to the first piezoelectric element 11.
また、圧電素子の形状が異なると、それぞれが異なる固有の振動モードを有することになる。具体的には、圧電素子の形状を、対称性の低い形状（例えば、十字形状に加えて、三角形状、楕円形状等）にすると、振動の縮退が抑制され、より多くの振動モードを有することになる。 Further, if the shapes of the piezoelectric elements are different, each has a different inherent vibration mode. Specifically, if the shape of the piezoelectric element is a low symmetry shape (for example, a triangular shape, an elliptical shape, etc. in addition to a cross shape), degeneration of vibration is suppressed, and there are more vibration modes. become.
即ち、圧電素子の振動モードは、圧電素子の形状を変更することで制御できる。例えば、第２の圧電素子１２の形状は十字形状であるが、２本のアームの長さを調整することで、振動モードの調整ができる。 That is, the vibration mode of the piezoelectric element can be controlled by changing the shape of the piezoelectric element. For example, the shape of the second piezoelectric element 12 is a cross shape, but the vibration mode can be adjusted by adjusting the lengths of the two arms.
あるいは、図５に示すように、第２の圧電素子１２において、十字形状の先端を湾曲させることで、さらなる振動モードを付加することもできる。 Or in the 2nd piezoelectric element 12, as shown in FIG. 5, the further vibration mode can also be added by curving the cross-shaped front-end | tip.
圧電素子が振動する際のエネルギーは、共振周波数近傍に集中するため、共振周波数近傍での音圧レベルは高くなるが、それ以外の帯域では音圧が低下してしまう。しかし、第２の圧電素子１２の形状を調整することで、第２の圧電素子１２の振動モードを、第１の圧電素子１１の振動モードに重ねることで、音圧レベルの低い帯域での音圧を補完できる。即ち、圧電型電気音響変換器１０における再生帯域の全体的な音圧レベルを向上させることができる。 Since energy when the piezoelectric element vibrates is concentrated in the vicinity of the resonance frequency, the sound pressure level in the vicinity of the resonance frequency is increased, but the sound pressure is reduced in other bands. However, by adjusting the shape of the second piezoelectric element 12 and superimposing the vibration mode of the second piezoelectric element 12 on the vibration mode of the first piezoelectric element 11, sound in a band with a low sound pressure level can be obtained. Can compensate for pressure. That is, the overall sound pressure level of the reproduction band in the piezoelectric electroacoustic transducer 10 can be improved.
図６は、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０と、比較例に係る圧電型電気音響変換器２０の音圧レベルの周波数特性をそれぞれ示すグラフである。なお、図６に示すグラフは、以下の条件の下での実験結果である。
・第１の圧電素子１１は直径１２ｍｍの円形形状とし、厚みを０．１ｍｍとする。
・第２の圧電素子１２は十字形状とし、２本のアームの長さを１０ｍｍ、厚みを０．１ｍとする。
・第１の圧電素子１１と第２の圧電素子１２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主材料とする圧電セラミックスを含む。
・金属部材１３は、直径１５ｍｍの円形形状とし、厚みを０．２ｍｍとする。
・金属部材１３の主材料はステンレスとする。
・フレーム１４は、内径１４ｍｍ、外径１６ｍｍの形状とし、真鍮を主材料とする。
・弾性部材１５は、直径１ｍｍであって、合成ゴムを主材料とする。
FIG. 6 is a graph showing frequency characteristics of sound pressure levels of the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment and the piezoelectric
The first piezoelectric element 11 has a circular shape with a diameter of 12 mm and a thickness of 0.1 mm.
The second piezoelectric element 12 has a cross shape, and the length of the two arms is 10 mm and the thickness is 0.1 m.
The first piezoelectric element 11 and the second piezoelectric element 12 include piezoelectric ceramics mainly composed of lead zirconate titanate (PZT).
The metal member 13 has a circular shape with a diameter of 15 mm and a thickness of 0.2 mm.
-The main material of the metal member 13 is stainless steel.
The
The elastic member 15 has a diameter of 1 mm and is mainly made of synthetic rubber.
ここで、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０との比較例に係る圧電型電気音響変換器２０は、第２の圧電素子１２と弾性部材１５を備えていない構成とする（図７参照）。なお、図７において図４と同一構成要素には、同一の符号を表し、説明を省略する。
Here, the piezoelectric
図６を参照すると、第１の実施形態の方が、全体的に周波数特性がフラットであって、２ｋＨｚ近辺の音圧が減衰する現象がみられず、音圧レベルが向上している。 Referring to FIG. 6, the first embodiment has a flat frequency characteristic as a whole, a phenomenon in which the sound pressure near 2 kHz is not attenuated, and the sound pressure level is improved.
第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０は、第２の圧電素子１２に対して、第１の圧電素子１１に入力する電気信号とは逆相の関係にある電気信号を入力することで分割振動を抑制する。また、第２の圧電素子１２の形状を適切に選択する事で、音圧レベルの低い帯域での音圧を補完する。これらの作用により、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０では、音圧レベルに関する周波数特性が改善する。 The piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment inputs an electric signal having a phase opposite to that of the electric signal input to the first piezoelectric element 11 to the second piezoelectric element 12. This suppresses split vibration. In addition, by appropriately selecting the shape of the second piezoelectric element 12, the sound pressure in a band with a low sound pressure level is complemented. With these actions, the frequency characteristics related to the sound pressure level are improved in the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment.
なお、特許文献１が開示する平板型スピーカでは、平板を面均一に駆動するために、十字形状の圧電素子を配置している。一方、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０では、第２の圧電素子１２に入力する電気信号の周波数と、第２の圧電素子１２の形状を、適切に調整することで、周波数帯域の平坦化を実現する。 In the flat speaker disclosed in Patent Document 1, a cross-shaped piezoelectric element is arranged in order to drive the flat plate uniformly. On the other hand, in the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment, by appropriately adjusting the frequency of the electric signal input to the second piezoelectric element 12 and the shape of the second piezoelectric element 12, Realizes flattening of the frequency band.
第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０は、携帯端末等の機器全般に好適に適用され、例えば、携帯電話、スマートフォン、ゲーム機、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、ＰＤＡ（Personal Data Assistants；携帯情報端末）、デジタルカメラ等に好適である。 The piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment is suitably applied to devices such as mobile terminals. For example, a mobile phone, a smartphone, a game machine, a tablet PC (Personal Computer), a notebook PC, a PDA ( Personal Data Assistants (portable information terminals), digital cameras and the like.
また、第１の実施形態に係る圧電型電気音響変換器１０をパラメトリックスピーカの音源に利用することで、高音質な再生が可能である。なお、圧電型電気音響変換器１０をパラメトリックスピーカの振動源として利用する場合には、発振周波数は２０ｋＨｚ以上の超音波帯域とすることが望ましい。発振周波数を超音波帯域にすることで、振動子の小型化できると同時に、超音波の直進性を利用した指向性の制御が可能だからである。 Further, by using the piezoelectric electroacoustic transducer 10 according to the first embodiment as a sound source of a parametric speaker, high-quality sound reproduction is possible. When the piezoelectric electroacoustic transducer 10 is used as a vibration source for a parametric speaker, it is desirable that the oscillation frequency is an ultrasonic band of 20 kHz or more. This is because by setting the oscillation frequency to the ultrasonic band, it is possible to reduce the size of the vibrator and control directivity using the straightness of the ultrasonic wave.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
［付記１］
第１の圧電素子と、
前記第１の圧電素子と連結され、前記第１の圧電素子の形状よりも対称性が低い形状を持つ第２の圧電素子と、
前記第１の圧電素子と接続される金属部材と、
を備え、
前記第１及び第２の圧電素子に入力する電気信号の位相は逆相の関係にある、圧電型電気音響変換器。
［付記２］
前記第１及び第２の圧電素子は、弾性部材を介して連結されている付記１の圧電型電気音響変換器。
［付記３］
前記第２の圧電素子に入力する電気信号の周波数は、前記第１の圧電素子に電気信号を印加することにより生じる分割振動の周波数に基づき定まる付記１又は２の圧電型電気音響変換器。
［付記４］
前記第２の圧電素子の形状は、十字形状である付記１乃至３のいずれか一に記載の圧電型電気音響変換器。
［付記５］
前記十字形状の先端は、湾曲した形状である付記４の圧電型電気音響変換器。
［付記６］
付記１乃至５のいずれか一に記載の圧電型電気音響変換器を備える電子機器。
[Appendix 1]
A first piezoelectric element;
A second piezoelectric element coupled to the first piezoelectric element and having a shape having lower symmetry than the shape of the first piezoelectric element;
A metal member connected to the first piezoelectric element;
With
A piezoelectric electroacoustic transducer in which phases of electrical signals input to the first and second piezoelectric elements are in a reverse phase relationship.
[Appendix 2]
The piezoelectric electroacoustic transducer according to appendix 1, wherein the first and second piezoelectric elements are connected via an elastic member.
[Appendix 3]
The piezoelectric electroacoustic transducer according to appendix 1 or 2, wherein a frequency of an electric signal input to the second piezoelectric element is determined based on a frequency of a divided vibration generated by applying the electric signal to the first piezoelectric element.
[Appendix 4]
The piezoelectric electroacoustic transducer according to any one of appendices 1 to 3, wherein the second piezoelectric element has a cross shape.
[Appendix 5]
The piezoelectric electroacoustic transducer according to appendix 4, wherein the cross-shaped tip has a curved shape.
[Appendix 6]
An electronic apparatus comprising the piezoelectric electroacoustic transducer according to any one of appendices 1 to 5.
なお、引用した上記の特許文献の開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 The disclosure of the cited patent document is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention, Selection is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.
１０、２０、１００ 圧電型電気音響変換器
１１、１０１ 第１の圧電素子
１２、１０２ 第２の圧電素子
１３、１０３ 金属部材
１４ フレーム
１５ 弾性部材
10, 20, 100 Piezoelectric electroacoustic transducers 11, 101 First piezoelectric elements 12, 102 Second piezoelectric elements 13, 103
Claims (6)
前記第１の圧電素子と連結され、前記第１の圧電素子の形状よりも対称性が低い形状を持つ第２の圧電素子と、
前記第１の圧電素子と接続される金属部材と、
を備え、
前記第１及び第２の圧電素子に入力する電気信号の位相は逆相の関係にある、圧電型電気音響変換器。 A first piezoelectric element;
A second piezoelectric element coupled to the first piezoelectric element and having a shape having lower symmetry than the shape of the first piezoelectric element;
A metal member connected to the first piezoelectric element;
With
A piezoelectric electroacoustic transducer in which phases of electrical signals input to the first and second piezoelectric elements are in a reverse phase relationship.
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