JPH087760Y2 - 圧電スピーカ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、圧電変換素子を発音体に用いた圧電スピ
ーカにかかり、特に音響特性に優れた平板状の圧電スピ
ーカに関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば実開昭64−13095号、実開昭64−55790号
公報に記載された考案のように、平板状のパネルの表面
に圧電変換素子を取り付け、視覚および聴覚による伝達
効果、注意惹起効果を向上させた平板状のスピーカが提
案されている。

あるいは、特開昭54−121112号公報に記載された発明
のように、複数個の圧電変換素子を同一の振動板上に配
置してスピーカを形成したものが提案されている。

このような平板状のスピーカは、その表面に描かれた
視覚による情報伝達および聴覚による音声等の情報伝達
を同時に行うことが可能となり、かつ狭い空間を利用す
ることができるので、標識、広告等に用いることができ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、表面に標識、広告等を表示したパネル状の
平板型のスピーカシステムでは、注意惹起効果を向上さ
せるために、一定の音量、音圧で駆動することが必要に
なる。

従来では、一定の音量を得るため、平板状の板材に、
ダイナミック型のスピーカユニットを取り付け、必要に
応じて増幅回路を取り付けていた。ところが、この構造
の平板型のスピーカシステムでは、スピーカ全体を薄く
形成することが困難になり、あるいはスピーカユニット
のみ突出したものとなり、設置場所に制約を受けること
があった。

そこで、前記にあげたような発明等が提案されていた
が、いずれも圧電素子を写真パネル等の板材表面に形成
して板材を振動板として駆動させ、あるいは圧電変換素
子の振動板を介して板材自体を振動させている。そのた
め、パネル型のスピーカ全体としての厚さは薄くするこ
とができるが、一方では、圧電素子の電歪作用を、広い
範囲にわたる振動板に音響振動として変換させることが
必要になり、音量、音圧については必ずしも十分とは言
えなかった。

また、その音質についても、前記のような発明等によ
る場合、発音体である圧電変換素子自体の特性は改善さ
れておらず、圧電変換素子を利用したスピーカ固有の音
質である、高音域が強調され低音域が聞き取りにくくな
る欠点は免れない。また、振動板であるパネルの材質、
圧電変換素子の配置、取り付け構造等によっても、不要
振動を誘発して音質に影響を与えるとともに、その調整
が困難であった。

この考案は、情報伝達に十分な音圧レベルおよび音響
特性を実現した、パネル状の圧電スピーカの提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案による圧電スピーカは、複数の透孔が形成さ
れた平板状の第１の板材と、内部に空洞部を有するとと
もに第１の板材の透孔に対応する透孔が形成された第２
の板材とを貼り合わせ、複数の透孔から選択された透孔
に、両面に圧電素子を形成した圧電変換素子を、第１の
板材と第２の板材との間隙に挟んで保持するとともに、
第２の板材の透孔の背面開口部を遮蔽板で閉塞し、圧電
変換素子の背面空間を、第２の板材の空洞部を介して、
圧電変換素子が設置されていない透孔に導いたことを特
徴としている。

〔作用〕

この圧電スピーカでは、第２図に示したような、各々
振動板８を備えた発音体である圧電変換素子１を平板状
の板材２に設けられた複数の透孔４に設置して一定の音
圧レベルを実現している。

また、透孔４に設置された圧電変換素子１の背面空間
は、第３図に示したように、第２の板材2bの空洞部12を
介して圧電変換素子１が設置されていない透孔４′に通
じている。そのため、圧電変換素子１の背面空間は実質
的に拡大されるとともに、前面空間は解放状態であるた
め、圧電変換素子１の自然な振動形態を促し、音質を向
上させることができる。

また、圧電変換素子１の背面空間から第２の板材2bの
空洞部12を経て、更に第１の板材2aの透孔４に通じる空
間は、いわゆるバスレフ作用をもたらし、低音域から高
音域に至る幅広い音響特性を得ることができるようにな
る。

なお、第４図に示したように、平板状の板材２に形成
された複数の透孔４のうち、互いの間隔寸法X,Yを異な
るように選択した透孔４に圧電変換素子１を設置した場
合、各圧電変換素子１からの発音が互いに干渉すること
がなく、音質の向上をより図ることができる。

〔実施例〕

次いで、この考案の実施例を図面にしたがい説明す
る。

第１図は、この考案の第１の実施例を示した部分断面
斜視図である。第２図は第１の実施例による圧電変換素
子の取り付け構造を示した要部分解斜視図、第３図は、
第１図に示したＡ−Ａ′線断面図、第４図は、この考案
の第２の実施例による圧電スピーカを示す正面図であ
る。また、第５図は、この考案の第３の実施例による圧
電変換素子の取り付け状態を示す要部分解斜視図であ
る。

第１図に示すように、第１の板材2aは、その表面に貼
付されるポスター等の標識部11の形状、大きさに適合さ
せるとともに透孔４を形成する。この透孔４は、板材２
の大きさ、またこの考案による圧電スピーカの設置場所
等に応じて複数個形成する。この実施例においては、９
個の透孔４を形成した。

第２の板材2bは、第１の板材2aとほぼ同一の形状、大
きさに形成するとともに、第１の板材2aに設けた透孔４
に対応させて複数の透孔４を設ける。

これら第１および第２の板材2a、2bは、ポリプロピレ
ン等の合成樹脂からなり、第２図に示すように、一定の
厚みを持つ平板の内部には、仕切り13によって、複数の
パイプ状の空洞部12が形成されている。

圧電変換素子１は、一方の電極を兼ねる円板状の振動
板８と、その表裏面の中央部に振動板８と同心円状にセ
ラミック等を積層して形成した圧電素子７からなる。そ
して、圧電素子７の表面には、メタライズ処理により導
電性の金属層から成る電極９が形成されるとともに、表
裏面の電極９および他方の電極である振動板８にはリー
ド線10が電気的に接続されている。

この圧電変換素子１は、第１および第２の板材2a、2b
に形成された透孔４において、第１の板材2aと第２の板
材2bとの間隙に、挟まれるように保持される。この実施
例では、第１の板材2aと第２の板材2bの透孔４を互いに
異なる径寸法とし、透孔４の内側面に段部を形成した。
そして、この段部に接着剤14を塗布して圧電変換素子１
を固定した。

また、圧電変換素子１は、板剤２に形成された複数の
透孔４のうち、任意に選択された透孔４に設置する。こ
の実施例においては、第１図に示したように、９個の透
孔４のうち両端に配置された透孔４を選択し、前記透孔
４の段部に圧電変換素子１を固着した。

更に第２の板材2bに形成された透孔１の背面開口部、
すなわち第２の板材2bの裏面側の開口部には、第３図に
示したように、金属板等からなる閉塞板５を配置して、
背面開口部を遮蔽するとともに、第１および第２の板材
2a、2bの周囲を粘着テープ等の枠部15で密封し、第１図
に示したような圧電スピーカを得る。

この実施例による圧電スピーカでは、透孔４に設置さ
れた圧電変換素子１の背面空間は、第２の板材2bの空洞
部12によって拡大されることになり、また前面空間が解
放状態であるため、圧電変換素子１はより自然に振動で
きる状態となり、音質が向上する。

また、圧電変換素子１の背面空間が、第１および第２
の板材2a、2bの空洞部12を介して、圧電変換素子１が配
置されない透孔４、すなわち解放孔４′に通じているた
め、一種のバスレフ効果を得ることができるので、低音
域の音質が良好になり、全体として広範囲な音域特性を
持つ圧電スピーカを実現できる。

なおこの実施例において、第１の板材2aと第２の板材
2bは、第３図に示したように、双方の空洞部12がそれぞ
れ同じ方向に解放するように貼り合わせたが、これを異
なる方向、例えば直交する方向、あるいは斜交する方向
に貼り合わせてもよい。この場合、バスレス効果を得る
第１および第２の板材2a、2bの空洞部12の長さ寸法が異
なることになり、周波数特性を調整することができるの
で、圧電スピーカの設置場所に応じてより優れた音響特
性を得ることができる。

次いで、第４図に示した、この考案の第２の実施例を
説明する。

第１および第２の板材２は、第１の実施例と同様に、
ポリプロピレン等の合成樹脂からなる平板で、内部は仕
切りによって複数のパイプ状の空洞部が形成されてい
る。そして、第４図に示すように、所望の箇所に複数の
透孔４が形成されているとともに、この透孔４から選択
された透孔４には圧電変換素子１が配置される。

この実施例において、第１および第２の板材２に形成
される透孔４は、第４図に示したように、板材２のほぼ
対角線II上および板材２のほぼ中心線III上に設ける。
更に、中央線III上の透孔４と、この透孔に隣接する対
角線II上の透孔４との距離X,Yをそれぞれ異ならせてい
る。

そして、板材２の対角線II上にある透孔４に圧電変換
素子１を配置するとともに、各透孔４の背面開口部を金
属からなる閉塞板で遮断する。

この実施例においては、板材２の対角線II上に配置さ
れた圧電変換素子１の背面空間は、隣接する圧電変換素
子１とともに第２の板材２の空洞部を介して、板材２の
中心線III上の透孔４をそれぞれ共通の解放孔として外
部に解放されることになる。

そして、この中心線III上の透孔４を共通の解放孔と
している一組の圧電変換素子１は、それぞれの透孔４ま
での距離が異なっているため、互いの前面空間からの音
響による干渉がなくなり、音質が向上する。

次いで、第５図に示したこの考案の第３の実施例につ
いて説明する。

この実施例においては、発泡ポリスチレン等の合成樹
脂からなる第１の板材3aと、ポリプロピレン等の合成樹
脂からなる平板で、内部は仕切りによって複数のパイプ
状の空洞部が形成されている第２の板材3bとを貼合わ
せ、これに複数の透孔４を設けるとともに、選択された
透孔４に圧電変換素子１を配置した。

圧電変換素子１は、第１の実施例と同様に、第１と第
２の板材3a,3bに設ける透孔４の径寸法を異ならせて形
成した透孔４の内側面の段部に配置し、接着剤等を用い
て固定した。また、板材３に設けられた透孔４の背面開
口部には、図示しない金属の硬質材からなる閉塞板を貼
付する。

この実施例においては、第１の板材3aとして内部に空
洞部が形成されていない発泡ポリスチレン等を使用して
いるので、第１および第２の実施例と比較して、高音域
での音響特性が向上する。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案による圧電スピーカは、複数
の透孔が形成された平板状の第１の板材と、内部に空洞
部を有するとともに第１の板材の透孔に対応する透孔が
形成された第２の板材とを貼り合わせ、複数の透孔から
選択された透孔に、両面に圧電素子を形成した圧電変換
素子を、第１の板材と第２の板材との間隙に挟んで保持
するとともに、第２の板材の透孔の背面開口部を遮蔽板
で閉塞し、圧電変換素子の背面空間を、第２の板材の空
洞部を介して、圧電変換素子が設置されていない透孔に
導いたことを特徴としているので、各々振動板を備えた
発音体である圧電変換素子を平板状の板材に設けられた
複数の透孔に設置して一定の音圧レベルを実現すること
ができるとともに、その表面に写真、ポスター等を添付
し、視覚による情報伝達を行うにあたり、その設置場所
による制約を受けることがない。

また、透孔に設置された圧電変換素子の背面空間は、
第２の板材の空洞部を介して圧電変換素子が設置されて
いない透孔に解放されている。そのため、圧電変換素子
の背面空間が実質的に拡大することになり、更に前面空
間は解放状態であるため、圧電変換素子の自然な振動形
態を促し、音質を向上させることができる。

また、圧電変換素子の背面空間から第２の板材の空洞
部を経て、更に第１の板材の透孔に通じる空間が、バス
レフ作用をもたらし、低音域から高音域に至幅広い音響
特性を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の第１の実施例を示した部分断面斜
視図である。第２図は第１の実施例による圧電変換素子
の取り付け構造を示した要部分解斜視図、第３図は、第
１図に示したＡ−Ａ′線断面図、第４図は、この考案の
第２の実施例による圧電スピーカを示す正面図である。
また、第５図は、この考案の第３の実施例による圧電変
換素子の取り付け状態を示す要部分解斜視図である。 １…圧電変換素子、2,3…板材、４…透孔、５…閉塞
板、７…圧電素子、８…振動板、９…電極、10…リード
線、11…標識部、12…空洞部、13…仕切り、14…接着
剤、15…枠部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の透孔が形成された平板状の第１の板
   材と、内部に空洞部を有するとともに第１の板材の透孔
   に対応する透孔が形成された第２の板材とを貼り合わ
   せ、複数の透孔から選択された透孔に、両面に圧電素子
   を形成した圧電変換素子を、第１の板材と第２の板材と
   の間隙に挟んで保持するとともに、第２の板材の透孔の
   背面開口部を遮蔽板で閉塞し、圧電変換素子の背面空間
   を、第２の板材の空洞部を介して、圧電変換素子が設置
   されていない透孔に導いたことを特徴とする圧電スピー
   カ。