JP3907616B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、ブザーやスピーカなどの音響変換電子部品として機能する圧電発音体を利用した電子機器に関し、例えば携帯電話などに好適な電子機器の改良に関するものである。
例えば、携帯電話で使用されている音響変換電子部品としては、電磁誘導を利用したダイナミック型のものと、圧電現象を利用した圧電型のものがある。これらのうち、ダイナミック型の音響変換電子部品は、図11(A)に一例を示すように、PET(ポリエチレンテレフタラート)などの樹脂によって形成された円形の振動板900は、その裏面側が駆動源である円筒状のコイル902によって支持されており、このコイル902の内側には磁石904が配置されている。そして、磁石904の極側にそれぞれヨーク906,908が設けられており、磁路を形成している。コイル902は、ヨーク906,908に挟まれた磁路を横切る配置となっている。外側のヨーク908は、例えば金属製のケース910に収納されており、前記振動板900の表面側は、放音孔912を有するカバー914で覆われている。カバー914は、上述したケース910に固定されている。コイル902に音声信号が供給されると、信号に対応してコイル902が上下動し、この振動が振動板900に伝達される。これにより、空気の振動が生じ、放音孔912から音が出力される。
一方、圧電型の音響変換電子部品は、図11(B)に一例を示すように、振動板920の少なくとも一方の面に、圧電素子922が張り合わせられており、振動板920の周囲が環状のケース924に支持された構造となっている。図示の例は、振動板920の表裏に圧電素子922が張り合わせられたバイモルフ型の例である。ケース924には、必要に応じてカバー(図示せず)が設けられる。
このような構成の圧電発音体926の作用を説明すると、圧電素子922に音声信号が印加されると、圧電素子922がその半径方向に伸縮し、振動板920が屈曲するようになる。これにより空気の振動が生じ、音が発生する。なお、振動板920の表裏で発生する空気の振動の位相が180度異なるため、振動板920の表裏のいずれか一方をケース924及びカバーによって封止し、音響空間を形成する。
これらの音響変換電子部品は、電子機器の筐体内部に実装される。例えば、携帯電話筐体の内側に取り付けられ、筐体に形成された孔から音を発生させる構造が取られる。図11(C)には、図11(B)に示した圧電発音体926の実装の一例が示されており、圧電発音体926は、筐体930の内側に設置される。このとき、適宜の緩衝材932を、圧電発音体926のケース924と筐体930との間に介在させることで、それらを密着させる。筐体930には、放音孔934が設けられており、これから外部に音が出力される。電子機器に対する圧電発音体の実装例としては、下記特許文献1にあるように、導波パイプを利用して、ハウジングに設けられた受話用の放音孔から離れた位置に圧電発音体を配置するようにした携帯通信端末器がある。
特開2002−77346公報
ところで、上述したダイナミック型の音響変換電子部品は、構造が複雑で、部品点数が多く、コイル902が存在するためにある程度の厚みを確保しなければならない。また、狭空間では空気の粘性に影響されるため、一定の筐体内容積が必要である。しかし、磁束内におけるコイル902の上下運動で振動板900を駆動させているので、振動板900の径を小さくすることが可能である。振動板自身の持つ振動エネルギーは小さいので、ケース910の振動による特性への影響はない。
これに対し、圧電型の音響変換電子部品は、構造が簡単で部品点数も少なく軽量化が可能で、振動板920の振幅さえ確保すれば薄型化・低背化が可能である。しかし、圧電素子922の伸縮運動を振動板920の屈曲運動に変換しているため、振幅は振動板920の径に依存する。従って、音圧を確保するには振動板径を大きくしなければならない。また、圧電型の音響変換電子部品は、共振現象により周波数特性が凹凸になりやすく、平坦な周波数特性となりにくい。更に、携帯電話などに実装する場合、圧電発音体自身の持つ振動エネルギーが大きく、ケース924との機械インピーダンスの整合が良好なため、実装の際に振動がケース924へと伝わりやすく、ケース924の振動により圧電発音体が本来持つ振動とは異なる固有振動が発生して、音圧特性(音圧の周波数特性)が凹凸となる要因になる。
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、圧電発音体による電子機器筐体の振動を良好に抑制することである。他の目的は、音圧特性の平坦化を図ることである。更に他の目的は、電子機器の薄型化・低背化に貢献することである。更に他の目的は、ダイナミック型に替わることができる圧電型の発音体を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は、電子機器の筐体の内部に、該筐体の壁の厚みよりも厚い質量部品と圧電発音体が収納されており、前記圧電発音体の一部が重なるように、前記質量部品に前記圧電発音体を固定するとともに、前記圧電発音体の前記質量部品と重ならない部分には、前記圧電発音体の表裏の気室を分離するための仕切りを設けた、ことを特徴とする。
主要な形態は、
(1)前記質量部品の振動の共振周波数が可聴周波数帯域の範囲外である,
(2)前記圧電発音体の取り付け部分の全接触面積に対する前記質量部品と前記圧電発音体との接触面積の割合を30%以上とする,
(3)前記質量部品に対する前記圧電発音体の取り付けを、接着もしくは押さえつけによって行う,
(4)前記圧電発音体の主気室が、前記仕切りによって前記質量部品が取り付けられた筐体側に形成されている,
(5)前記圧電発音体の主気室が、前記仕切りによって前記筐体の表裏両面に通じるように形成されており、該表裏両面のそれぞれに放音孔を有する,
(6)前記圧電発音体の副気室が、前記電子機器の筐体内に形成されている,
(7)前記副気室が、前記仕切りによって仕切られた複数の筐体内空間のうちの一部である,
(8)前記圧電発音体が、緩衝材を介して前記質量部品に固定された,
ことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
本発明によれば、電子機器,特に、携帯電話のような小型・軽量・薄型が要求される電子機器内で、筐体の振動を抑制しつつ、圧電発音体が効率よく駆動でき、圧音特性の平坦化を図ることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、いくつかの実施例に基づいて詳細に説明する。
最初に、図1〜図7を参照しながら、本発明の実施例1について説明する。図1(A)には、実施例1の全体構成が示されており、図1(A)の#1−#1線に沿って矢印方向に見た断面が図1(B)に示されている。また、図1(B)に振動部分が拡大して図1(C)に示されている。
これらの図において、電子機器10は、筐体12内に各種の電子部品が収納されており、それらのうちの質量部品(質量体)14が図示されている。質量部品14としては、例えば携帯電話の液晶ディスプレイや充電用電池が収納された電池ボックスなど、比較的質量のある部品が該当する。複数の部品の集合体であってもよい。圧電発音体20は、質量部品14の背面側(質量部品14の筐体12内側)に、環状の緩衝材ないしスペーサ16を介して実装されている。具体的には、緩衝材16が含まれた両面テープリングによって、圧電発音体20を質量部品14に密着させる。図1(B)に示すように、圧電発音体20は、その一部が質量部品14と重なりあった状態,すなわちずれた配置となっており、質量部品14と重ならない部分には仕切り18が設けられている。
圧電発音体20について説明すると、図1(C)に拡大して示すように、42アロイなどの金属系材料もしくはポリエチレンテレフタラート(PET)などの樹脂材料によって形成された円形の振動板22の表裏に、圧電素子24,26が張り合わせられている。圧電素子24は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの圧電セラミクスによる圧電シート24Aの表裏に、Ni,Pd,Agなどによる電極24B,24Cを形成した構成となっている。圧電素子26も、同様に、PZTなどの圧電セラミクスによる圧電シート26Aの表裏に電極26B,26Cを形成した構成となっている。なお、振動板22が電極24C,26Cと兼用されることもある。振動板22の周囲は、段差を有する環状のケース27に接着剤などによって固定されている。ケース27としては、ステンレスなどの金属系材料,ポリエチレンテレフタラート(PET),アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)などの樹脂材料が用いられる。図示の例はバイモルフ型であり、圧電素子24,26の一方を除いたユニモルフ型もある。
このような構成の圧電発音体20の基本的な動作は、上述した従来技術と同様である。圧電素子24,26に音声信号が印加されると、圧電素子24,26の一方は半径方向に伸び、一方は半径方向に縮む。このため、振動板22が屈曲して空気の振動が生じ、音が発生する。
図1(A),(B)に戻って、上述した質量部品14,圧電発音体20,仕切り18により、主気室29が密閉形成されており、この主気室29内の筐体12に、放音孔28が形成されている。上述したように、振動板22の屈曲によって音が発生するが、発生した音は、圧電発音体20の表裏(図1(B)の上下)の方向に出力される。これらのうち、表側(圧電素子24側)から主気室29に出力された音は、放音孔28から筐体12の外部に出力される。一方、圧電発音体20の裏側(圧電素子26側)から筐体12内部である副気室(背気室)30に出力された音は、そのまま筐体12内にとどまる。これは、振動板22の表裏で発生する空気の振動の位相が180度異なるため、両者が混ざらないようにするためである。なお、主気室29や副気室30内に部品などが存在してもよい。
このように、本実施例では、圧電発音体20が電子機器10の筐体12内において、質量部品14の背面に実装されている。このため、質量部品14よりも厚みの薄い筐体12に圧電発音体20を実装する従来技術と比較して、圧電発音体20から発生する振動が質量部品14に干渉されて筐体12への振動伝播が抑制されるとともに、圧電発音体20表裏の空間が気室として活用されるため、音圧特性が平坦(フラット)になる。なお、本発明において、筐体12の厚みとは筐体すなわちケーシングの壁の厚みを指し、一方、質量部品14の厚みとは質量部品14の総厚み寸法を指す。
図2には、音圧周波数特性の測定例が示されている。図2中、グラフGAは本実施例の特性であり、グラフGBは上述した従来技術の特性である。また、縦軸は音圧(dB),横軸は周波数(Hz)である。グラフGA,GBの両者を比較すると明らかなように、特に1kHzから10kHzの周波数帯域でグラフGAのほうが平坦性が良好である。すなわち、グラフGAは、音圧が80〜98dBの範囲で変化しているのに対し、グラフGBは、音圧が80〜105dBの範囲で変化しており、特性の凹凸が大きい。
次に、この点について、更に考察すると、質量部品14固有の振動の共振周波数が可聴周波帯域(通常300〜4000Hz程度)の範囲外であれば、質量部品14の振動による音への影響はなくなる。質量部品14の持つ共振周波数foは、質量部品14の質量をma,面積(圧電発音体20が重なっている面の全体面積)をS,厚みをtaとすると、
fo∝√((ta・E)/(S・ρ))=(ta/S)・√(E/ρ) ・・(1)
で表される。なお、Eは質量部品14のヤング率,ρは質量部品14の密度で、ma=S・ta・ρである。また、「√(E/ρ)」は、「(E/ρ)1/2」を表す。他も同様である。従って、共振周波数foを可聴周波域帯より大きくしたいときは、質量部品14の厚みtaを大きくするか、面積Sを小さくするとよい。
一方、圧電発音体20から出力される音の周波数が低い場合、質量部品14の振動の振幅はそのスチフネスsfに反比例するので、
振幅∝1/sf=S/(ta・E) ・・・(2)
となる。逆に、音の周波数が高い場合、質量部品14の振動の振幅はその質量maに反比例するので、
振幅∝1/ma=1/(S・ta・ρ) ・・・(3)
となる。従って、いずれの場合も、質量部品14の厚みtaを大きくすること,別言すれば質量部品14の質量maを大きくすることで、その振幅を抑えることが可能となる。なお、前記(2)式から、
sf=(ta・E)/S ・・・(4)
となる。
以上の点を考慮し、筐体12の振動を抑制するための条件を検討すると、以下のようになる。
(1)質量部品14の厚みtaは大きいほうがよいが、筐体12の厚みtbは、電子機器10の軽量化の観点から所望の強度を有することを前提として小さいほうがよい。従って、質量部品14の厚みtaと筐体12の厚みtbとの関係は、ta>tbがよい。例えば、携帯電話のリチウムイオン(Li-Ion)電池を質量部品14とし、携帯電話のケーシングを筐体12とした場合、リチウムイオン電池の厚みtaが6mmで、筐体12の壁の厚みtbが1mmであれば、リチウムイオン電池に圧電発音体20を実装することで、筐体12の振動を抑制しつつ良好な音圧特性を得ることができる。
(2)質量部品14の質量maは大きいほうがよいが、圧電発音体20の質量mcは、電子機器10の軽量化の観点から小さいほうがよい。従って、質量部品14の質量maと圧電発音体20の質量mcは、ma>mcがよい。例えば、携帯電話に搭載される圧電発音体が0.6gで、リチウムイオン電池が18gであれば、リチウムイオン電池に圧電発音体20を実装することで、筐体12の振動を抑制しつつ良好な音圧特性を得ることができる。

次に、図3を参照しながら、本発明に関して試作したサンプルについて特性を比較する。図3において、サンプルAは、質量部品14上に直接圧電発音体20を取り付けた例で、圧電発音体20と電子機器筐体12との間には緩衝材32が設けられている。サンプルBは、サンプルAの圧電発音体20と質量部品14との間に緩衝材16を設けた例である。サンプルCは、圧電発音体20と質量部品14が一部重なるように配置するとともに、圧電発音体20の背面側が筐体12と接するようにした例である。サンプルDは、本実施例に該当する。サンプルEは、圧電発音体20を筐体12に緩衝材34を介して取り付けた例である。上述した従来技術に相当する。
これらのサンプルA〜Eの電子機器の大きさ及び特性を測定したところ、図3に示す結果が得られた。まず、厚さ及び面積の観点から比較すると、サンプルA,Bは、他のサンプルと比較していずれも厚さが大きくなってしまう。携帯電話など最近の電子機器の薄型化の要求には沿わない。これに対し、サンプルEは、厚さは小さくなるものの、面積が大きくなり、更に筐体12の振動抑制の効果は得られない。このように、厚さと面積の観点からは、サンプルCもしくはDが好ましい。一方、再生周波数帯域及び音圧の観点から比較すると、サンプルBとDが、いずれも再生帯域が1〜4kHzと広く、音圧も90dBと高い。従って、以上の点を総合すると、本実施例のサンプルDのように、圧電発音体20が質量部品14と重なって配置されており、かつ、質量部品14の方向に音が出力される構造が、最も小型・薄型で特性がよいことがわかる。また、サンプルDでは、質量部品がある程度の背面面積を持っているため、圧電発音体振動板径が必要な圧電音響変換電子部品には有効である。
これらの実装方法では、圧電音響変換電子部品を実装する筐体容積を狭くすることで、空気の粘性抵抗を増加させ、共振を抑制する事ができるので、電子機器の薄型化に貢献できる。
次に、参考のため、圧電発音体20の代わりにダイナミック型の音響変換器36を取り付けた場合のサンプルP〜Tについて同様の特性を比較すると、図4のようになる。図4の結果を図3と比較すると、再生周波数帯域及び音圧は、両者でほぼ同一であるものの、図4のダイナミック型のほうがどうしても厚さが大きくなってしまう。これは、ダイナミック型音響変換器36自身の厚みが例えば3.2mm程度もあるためである。サンプルSのように、質量部品14に音響変換器36を実装しても筐体12の厚みが大きくなってしまい、メリットがない。また、サンプルTの構造でも、圧電発音体20のように筐体12が振動するという不都合はないが、面積を取ってしまう。
以上のような圧電発音体を使用する場合とダイナミック型音響変換器を使用する場合のメリット・デメリットを比較して示すと、次の表1のようになる。
Figure 0003907616
この表1から明らかなように、圧電発音体を筐体の質量部品に実装することによって、ダイナミック型の音響変換器をよりも音圧特性に優れた小型・薄型の電子機器を得ることができる。
次に、圧電発音体20と質量部品14との重なり具合,すなわち圧電発音体20の直接又は前記緩衝材を介した取付部分の全接触面積に対する前記圧電発音体20と前記質量部品14との直接又は緩衝材を介した接触面積の割合について考察する。図5(A)〜(D)には、接触面積の割合を変化させたときの断面・平面の様子がそれぞれ示されている。図5(A)は、前記圧電発音体20と質量部品14との接触面積の割合が98%であり、ほとんど重なった状態である。同様に、図5(B)は接触面積の割合が50%,図5(C)は30%,図5(D)は10%の状態である。なお、各図とも、緩衝材は図示していない。
以上の各例のサンプルについて音圧周波数特性を測定したところ、図6に示すようになった。図6の縦軸は音圧(dB),横軸は周波数(Hz)である。また、グラフGE〜GHが、それぞれ前記接触面積の割合98%,50%,30%,10%に対応する。この図6のグラフに示すように、前記接触面積の割合が98%のグラフGEと前記接触面積の割合が50%のグラフGFについては、良好な平坦性が得られている。前記接触面積の割合が30%のグラフGGは、確かに音圧特性平坦化の効果は見られるものの、グラフGEやGFよりは凹凸が目立つ。更に、前記接触面積の割合が10%のグラフGHは、図2の従来技術のグラフGBに近似しており、平坦化の効果はほとんどない。このような測定結果からすると、圧電発音体20の直接又は前記緩衝材を介した取付部分の全接触面積に対する前記圧電発音体20と質量部品14との接触面積の割合は、30%以上であれば音圧特性平坦化の効果が認められ、好ましくは50%以上であれば良好な平坦化特性が得られる。
次に、図7を参照しながら、圧電発音体20の面積と副気室30の容積(体積)との関係について考察する。圧電発音体20の背面容積,すなわち副気室30の容積は、一定以下となると、気室内の空気が粘性抵抗となり、振動板22の振動に影響を与え、振動が抑制される。その影響度は、振動板22の大きさ(面積)で異なり、面積が大きいほど気室容積の影響を受けやすい(限界容積が大きい)。図7には、圧電発音体20の振動板22の面積と、副気室30の容積との関係が示されている。グラフGJは影響容積(音圧特性が3dB以上低下する容積)の変化を示し、グラフGKは許容容積(音圧特性の変化が1dB以下の容積)の変化を示す。これらのグラフに示すように、振動板22の面積が大きくなるほど、影響容積も許容容積も増大する。このため、副気室30の容積は、このような観点から大きさを設定するとよい。なお、圧電発音体20は、前面の放音孔28によって特性調整可能であるため、副気室30の容積は、許容容積以上であれば、無限大であっても音圧特性は同じである。
次に、図8を参照して、本発明の実施例2について説明する。この実施例の電子機器50は、圧電発音体20を質量部品14の背面にずらして実装する点では前記実施例1と同様であるが、放音孔が筐体12の表裏に形成されている点で異なる。詳述すると、圧電発音体20の背面側方には、円筒状の仕切り52が筐体12との間に設けられており、この仕切り52の内部空間が圧電発音体20の表面側に続いている。また、圧電発音体の裏面側,すなわち質量部品14の背面側に副気室54が形成されており、この副気室54と主気室56が仕切り52によって分けられている。主気室56は、筐体12の表裏両面に通じており、それぞれ放音孔58が設けられている。
圧電発音体20の表裏両面にそれぞれ放音孔を設置して音を出そうとすると、表面からの音と裏面からの音の位相が互いに逆位相のため、音を打ち消し合う効果が生じ、音圧が下がってしまう。しかし、本実施例によれば、上述した実施例のように実装上の筐体12における面積と厚みの有効活用ができるだけでなく、筐体12の表裏面の音が同位相となり、逆位相による音圧の低下も生じない。
次に、図9及び図10を参照しながら、本発明の実施例3について説明する。まず、図9(A)に示す実施例は、上述した実施例1であり、圧電発音体20,緩衝材16,仕切り18を分解して示したものである。図9(B)に示す例は、仕切り18Aを質量部品14と一体に形成したものである。図9(C)に示す例は、緩衝材を仕切り18Bと一体に形成した例である。図9(D)は、圧電発音体20L,20Rを、質量部品14の左右両端にそれぞれ緩衝材16L,16R及び仕切り18L,18Rを介して設けたもので、例えばステレオなどの2チャンネルの音声を再生するようにしたものである。図9(E)に示す例は、質量部品14の角部に圧電発音体20を緩衝材16,仕切り18Cを介して設けたものである。図9(F)に示す例は、質量部品14Aに予め圧電発音体用の切除部14Bを設け、これに圧電発音体20及び緩衝材16を収納するようにしたものである。
図10(A)に示す例は、ABSやアクリルなどによって形成された端部に円形突出部を有する板枠60を利用する例である。板枠60の前記円形突出部には開口部62が設けられており、この開口部62に、圧電素子24(あるいは圧電素子24及び26)が設けられた振動板22を収納・支持する。その後、板枠60を質量部品14の上面に両面テープなどの接着物で密着・固定するとともに、主気室を形成するため、仕切り18を前記実施例のように設ける。板枠60を質量部品14に密着させることで、実質的に質量部品14の質量と厚みが増し、筐体の振動抑制,圧音特性の平坦化などの効果の更なる改善が期待できる。なお、開口部62の内側に段差64を設け、この段差64で前記振動板22を支持するようにしてもよい。この例は、上述した圧電発音体20のケース27を延長して板状にしたと考えることができる。
図10(B)に示す例は、前記図10(A)の板枠60としてガラスエポキシ等のプリント配線基板70を使用した例である。このプリント配線基板70の一方の面には、抵抗・コンデンサ・コイル・半導体等の電子部品72が実装されており、これらによって例えば昇圧回路や増幅回路などの圧電発音体駆動回路を始めとする各種電子回路が形成されている。プリント配線基板70の他方の面には、電子部品74が実装されている。開口部62は、プリント配線基板70内の端部に形成されている。本例では、プリント配線基板70の電子部品74を設けた端部が質量部品14よりも突出するように、すなわち点線で示す位置が質量部品14の端部となるように、プリント配線基板70が質量部品14に固定される。本例によれば、電子部品72,74の実装により更に質量部品14の実質の質量や厚みが増し、更なる効果の改善が期待できる。
図10(C)に示す例は、フレキシブル基板などの薄型のプリント配線基板80に導通用の電極82を設け、そこに直接圧電素子24を接着した例である。本例では、プリント配線基板80が振動板として作用する。このようなプリント配線基板80は、圧電素子24の部分に弾性体などによって形成されたスペーサ84を介在させて、質量部品14の上面に密着固定される。また、主気室を形成するための仕切板18も設けられる。本例でも、点線で示す位置が質量部品14の端部となるように、プリント配線基板80が質量部品14に固定される。この例に拠れば、プリント配線基板80が薄いために質量部品14の厚みについては上記例ほどに改善されるわけではないが、圧電発音体の構造が簡略化されるようになり、圧電発音体が一つの電子部品としてフレキシブル基板上に形成され、実装が簡略化できるなどの利点がある。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した材料や形状・寸法は一例であり、同様の作用を奏するように設計変更可能である。圧電発音体の構造もユニモルフ,バイモルフのいずれであってもよい。また、圧電素子自体が、圧電層と電極層を交互に積層した積層構造のものであってもよく、その積層数,内部電極の接続パターン,引出構造なども必要に応じて適宜変更可能である。
(2)筐体としては、電子機器内部の部品の固定,保護,もしくは封止を目的とする構造体であれば、必ずしも最外側にあるものでなくてもよい。質量部品は、筐体よりも厚く重量のあるもので、筐体の延長上に形成される場合もある。また、共振周波数は、厚みに比例するので、このような観点からも質量部品は厚みがあるものとなる。質量部品としては、例えば、液晶ディスプレイ,電池,部品搭載回路基板などが好適な例である。また、圧電発音体を取り付ける際の間隙としては、表示手段と保護カバーとの間,キーボード下のストローク空間,電池室壁と電池ケースとの間などが考えられる。
(3)質量部品に対する圧電発音体の取り付け方としては、接着,押し付けなど、適宜の方法を用いてよい。また、緩衝材やスペーサも、必要に応じて設けてよい。更に、主気室や副気室内に電子部品などが存在してもよい。副気室は、仕切り壁により仕切られた複数の筐体内空間のうちの一部であってもよい。
(4)前記実施例を組み合わせるようにしてもよい。例えば、図9(A),(B),(C),(E),(F),図10(A)〜(C)の実施例と、図9(D)の実施例を組み合わせるという具合である。
(5)本発明の好適な応用例としては、携帯電話,携帯情報端末(PDA),ボイスレコーダ,PC(パソコン)などの各種電子機器がある。
本発明によれば、圧電振動板の耐衝撃性が向上するので、例えば携帯電話のように落下による衝撃が加えられる機器に好適である。
本発明の実施例1の構造を示す図である。 実施例1の音圧周波数特性を示すグラフである。 圧電発音体を用いた複数のサンプルにおける構造と特性の関係を示す図である。 ダイナミック型の音響変換器を用いた複数のサンプルにおける構造と特性の関係を示す図である。 圧電発音体と質量部品の接触面積を変化させたサンプルの断面と平面を示す図である。 圧電発音体と質量部品の接触面積を変化させたときの音圧周波数特性を示すグラフである。 気室容積と圧電発音体面積との関係を示すグラフである。 本発明の実施例2を示す主要断面図である。 本発明の実施例3を示す主要図である。 本発明の実施例3を示す主要図である。 圧電発音体の構造と従来の電子機器における取り付け構造を示す図である。
符号の説明
10:電子機器
12:筐体
14:質量部品
14A:質量部品
14B:切除部
16:緩衝材
16L,16R,:緩衝材
18:仕切り
18A,18B,18C,18L,18R:仕切り
20:圧電発音体
20L,20R:圧電発音体
22:振動板
24,26:圧電素子
24B,24C:電極
26B,26C:電極
26:圧電素子
27:ケース
28:放音孔
29:主気室
30:副気室
32:緩衝材
34:緩衝材
36:音響変換器
50:電子機器
52:仕切り
54:副気室
56:主気室
58:放音孔
60:板枠
62:開口部
64:段差
70,80:プリント配線基板
72,74:電子部品
82:電極
84:スペーサ

Claims (9)

  1. 電子機器の筐体の内部に、該筐体の壁の厚みよりも厚い質量部品と圧電発音体が収納されており、
    前記圧電発音体の一部が重なるように、前記質量部品に前記圧電発音体を固定するとともに、
    前記圧電発音体の前記質量部品と重ならない部分には、前記圧電発音体の表裏の気室を分離するための仕切りを設けた、
    ことを特徴とする電子機器。
  2. 前記質量部品の振動の共振周波数が、可聴周波数帯域の範囲外であることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
  3. 前記圧電発音体の取り付け部分の全接触面積に対する前記質量部品と前記圧電発音体との接触面積の割合を30%以上としたことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の電子機器。
  4. 前記質量部品に対する前記圧電発音体の取り付けを、接着もしくは押さえつけによって行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子機器。
  5. 前記圧電発音体の主気室が、前記仕切りによって前記質量部品が取り付けられた筐体側に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子機器。
  6. 前記圧電発音体の主気室が、前記仕切りによって前記筐体の表裏両面に通じるように形成されており、該表裏両面のそれぞれに放音孔を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子機器。
  7. 前記圧電発音体の副気室が、前記電子機器の筐体内に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子機器。
  8. 前記副気室が、前記仕切りによって仕切られた複数の筐体内空間のうちの一部であることを特徴とする請求項7記載の電子機器。
  9. 前記圧電発音体が、緩衝材を介して前記質量部品に固定されたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の電子機器。
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