JP2020086072A - 圧電スピーカー及び音響発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、圧電スピーカー1の構成を示す図である。図1(a)は、音を発する側から視認した圧電スピーカー1の構成を示す図である。図1(b)は、A−A線断面図である。圧電スピーカー1は、圧電素子を有しており、外部から印加される電圧に応じた音を発生する。
続いて、第1圧電素子13及び第2圧電素子23を振動させるための電圧を発生する電圧発生部2の構成について説明する。電圧発生部2は、第1圧電素子13に印加するための第1電圧V1と、第2圧電素子23に印加するための第2電圧V2とを発生する。第2電圧V2は、例えば第1電圧V1と異なる電圧である。第1電圧V1及び第2電圧V2は、圧電スピーカー1に発生させる音の大きさに基づいて設定され、例えばピーク電圧が1Vである。
(測定系)
図3は、圧電スピーカー1の周波数特性を測定するための測定系の構成を示す図である。圧電スピーカー1に電圧発生部2を接続して構成した音響発生装置Sを無響室41に入れた状態で、圧電スピーカー1が発した音をマイク42で収集した。マイク42は、収集した音を電気信号に変換して、無響室41の外に設置された騒音計43に入力する。
図5は、第1条件で測定した圧電スピーカー1の周波数特性を示す図である。図6は、第2条件で測定した圧電スピーカー1の周波数特性を示す図である。図7は、第3条件で測定した圧電スピーカー1の周波数特性を示す図である。図8は、第4条件で測定した圧電スピーカー1の周波数特性を示す図である。各周波数特性の図において、横軸は周波数(KHz)を示しており、縦軸は音圧(dB)を示している。図9は、第1条件で測定した圧電スピーカー100の周波数特性を示す図である。図10は、第2条件で測定した圧電スピーカー100の周波数特性を示す図である。
第2条件は、第1圧電素子13の共振周波数が3.75KHz、第2圧電素子23の共振周波数が2.05KHz、第1電圧V1>第2電圧V2である。
第4条件は、第1圧電素子13の共振周波数が2.05KHz、第2圧電素子23の共振周波数が3.75KHz、第1電圧V1>第2電圧V2である。
図5と図9とを対比すると、比較例に対応する図9においては4.5KHz付近に大きなピークが見られるのに対して、図5においては4.5KHz付近のピークが図9よりもはるかに小さくなっていることがわかる。また、図9においては、2.5KHzと4.5KHzの間の音圧の変動幅が約10dBであるのに対して、図5においては、2.5KHzと4.5KHzの間の音圧の変動幅が約5dBであり、周波数による音圧の変動幅が小さくなっていることがわかる。
以上の説明においては、第1フィルム14が第1平面板12に固定されており、第2フィルム24が第2平面板22に固定されている構成を例示したが、第1フィルム14及び第2フィルム24は、それぞれ第1平面板12及び第2平面板22に直接固定されていなくてもよい。
以上の説明においては、第1フィルム14と第2フィルム24とが別体になっている構成を例示したが、第1フィルム14と第2フィルム24とが一体になっていてもよい。
以上の説明においては、第2フィルム24が露出している圧電スピーカー1を例示したが、第2フィルム24の上方(すなわち、底板112と反対側)に開口を有するカバーが設けられていてもよい。カバーは、例えば円形のメッシュ状に構成し、外周を側壁111に固定できるように構成される。
以上の説明においては、第1圧電素子13a及び第1圧電素子13bが、第1平面板12に設けられており、第2圧電素子23a及び第2圧電素子23bが、第2平面板22に設けられている例を示したが、第1平面板12に1つの第1圧電素子13が設けられており、第2平面板22に1つの第2圧電素子23が設けられていてもよい。
以上説明したように、圧電スピーカー1は、第1圧電素子13及び第2圧電素子23を有しており、第1圧電素子13を覆う第1フィルム14の振動領域と筐体11との間に空隙が設けられている。圧電スピーカー1がこのように構成されていることにより、ヘルムホルツ共鳴器が形成され、第1圧電素子13の振動に基づいて発せられる音と第2圧電素子23の振動に基づいて発せられる音とが合成される。その結果、圧電スピーカー1の周波数特性は、第1圧電素子13の振動に基づいて発せられる音の周波数特性と第2圧電素子23の振動に基づいて発せられる音の周波数特性とを平均化した特性になり、圧電スピーカー1は、周波数による音圧の変動幅を小さくすることができる。
11 筐体
12 第1平面板
13 第1圧電素子
14 第1フィルム
15 第1入力ケーブル
16 第1基準ケーブル
17 第1空気室
22 第2平面板
23 第2圧電素子
24 第2フィルム
25 第2入力ケーブル
26 第2基準ケーブル
27 第2空気室
31 スペーサ
32 中央空気室
33 スペーサ
41 無響室
42 マイク
43 騒音計
44 アナライザー
51 フィルム支持部材
52 フィルム支持部材
100 圧電スピーカー
111 側壁
112 底板
113 支持部
Claims (8)
- 底板と側壁とを有する筐体と、
前記筐体内において前記底板の上方に設けられた第1平面板と、
前記第1平面板に設けられた第1圧電素子と、
前記第1圧電素子を覆うことにより前記第1圧電素子との間に第1空気室を形成する第1フィルムと、
前記筐体内において前記第1平面板よりも前記底板から遠い位置に設けられた第2平面板と、
前記第2平面板に設けられた第2圧電素子と、
前記第2圧電素子を覆うことにより前記第2圧電素子との間に第2空気室を形成する第2フィルムと、
を有し、
前記第1フィルムにおける振動領域と前記底板との間、及び前記第1フィルムにおける振動領域と前記側壁との間に空隙が形成されていることを特徴とする圧電スピーカー。 - 前記第1フィルムが前記第1平面板の前記底板側の面に固定されており、前記第2フィルムが前記第2平面板の前記底板から遠い側の面に固定されていることを特徴とする、
請求項1に記載の圧電スピーカー。 - 前記第1圧電素子の共振周波数と前記第2圧電素子の共振周波数とが異なることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の圧電スピーカー。 - 前記第1平面板の厚みと前記第2平面板の厚みとが異なることを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の圧電スピーカー。 - 前記第1圧電素子の厚みと前記第2圧電素子の厚みとの大小関係が、前記第1平面板の厚みと前記第2平面板との大小関係と同一であることを特徴とする、
請求項1から4のいずれか一項に記載の圧電スピーカー。 - 前記第1平面板の面積と前記第2平面板の面積とが異なることを特徴とする、
請求項1から5のいずれか一項に記載の圧電スピーカー。 - 前記第1空気室の容積と前記第2空気室の容積とが異なることを特徴とする、
請求項1から6のいずれか一項に記載の圧電スピーカー。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の圧電スピーカーと、
前記第1圧電素子に印加するための第1電圧と、前記第2圧電素子に印加するための、前記第1電圧と異なる第2電圧と、を発生する電圧発生部と、
を有することを特徴とする、
音響発生装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021197737A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 音響装置 |
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2018
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