(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電素子を用いて発生することができる音の周波数特性を改善する。【解決手段】圧電スピーカー１は、底板１１２と側壁１１１とを有する筐体１１と、筐体１１内において底板１１２の上方に設けられた第１平面板１２と、第１平面板１２に設けられた第１圧電素子１３と、第１圧電素子１３を覆うことにより第１圧電素子１３との間に第１空気室を形成する第１フィルム１４と、筐体１１内において第１平面板１２よりも底板１１２から遠い位置に設けられた第２平面板２２と、第２平面板２２に設けられた第２圧電素子２３と、第２圧電素子２３を覆うことにより第２圧電素子２３との間に第２空気室を形成する第２フィルム２４と、を有する。第１フィルム１４における振動領域と底板１１２との間及び第１フィルム１４における振動領域と側壁１１１との間に空隙を形成。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音を発生する圧電スピーカー及び音響発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子に電圧を印加して圧電素子を振動させることにより音を発生する圧電ブザーが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧電素子には共振周波数が存在する。したがって、圧電素子により音を発生する圧電ブザーにおいては、共振周波数付近の周波数において発生できる音の大きさと、共振周波数から離れた周波数において発生できる音の大きさとの間に差が大きかったので、発生することができる音の種類が限られていた。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、圧電素子を用いて発生することができる音の周波数特性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様の圧電スピーカーは、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。
【０００７】
上記の圧電スピーカーにおいては、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てもよい。
【０００８】
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ってもよい。また、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ってもよい。
【０００９】
また、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ってもよい。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ってもよい。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ってもよい。
【００１０】
本発明の第２の態様の音響発生装置は、上記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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧電素子を用いて発生することができる音の周波数特性を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】圧電スピーカー１の構成を示す図である。
【図２】圧電スピーカー１を有する音響発生装置Ｓの構成を示す図である。
【図３】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。
【図４】比較例として用いた圧電スピーカー１００の構成を示す図である。
【図５】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】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】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】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。
【図９】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】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。
【図１１】変形例に係る圧電スピーカー１Ａの構成を示す図である。
【図１２】変形例に係る圧電スピーカー１Ｂの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［圧電スピーカー１の構成］
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。
【００１４】
図２は、圧電スピーカー１を有する音響発生装置Ｓの構成を示す図である。音響発生装置Ｓは、圧電スピーカー１に印加する電圧を発生する電圧発生部２を有する。
【００１５】
圧電スピーカー１は、圧電ユニット１０と、圧電ユニット１０を収容する筐体１１とを有する。圧電ユニット１０は、第１平面板１２と、第１圧電素子１３と、第１フィルム１４と、第１入力ケーブル１５と、第２平面板２２と、第２圧電素子２３と、第２フィルム２４と、第２入力ケーブル２５と、スペーサ３１と、を有する。筐体１１は、側壁１１１と、底板１１２と、支持部１１３とを有する。
【００１６】
筐体１１は、円筒形状をしている。底板１１２は円形であり、側壁１１１は、底板１１２と直交する面を有しており、底板１１２を取り囲んでいる。支持部１１３は、底板１１２に設けられており、圧電ユニット１０が底板１１２に触れないように圧電ユニット１０を支持する。支持部１１３は、底板１１２の外周に沿って、複数の位置に設けられている。図１（ａ）に示す例において、支持部１１３は、９０度間隔で４箇所に設けられている。
【００１７】
圧電ユニット１０は、第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３が振動することにより音を発生するユニットである。第１平面板１２及び第２平面板２２は、円盤状の平面板である。第１平面板１２及び第２平面板２２の素材は任意であるが、例えば金属である。第１平面板１２は、筐体１１内において底板１１２の上方に設けられている。第２平面板２２は、筐体１１内において第１平面板１２よりも底板１１２から遠い位置に設けられている。
【００１８】
第１圧電素子１３（第１圧電素子１３ａ及び第１圧電素子１３ｂ）は、第１平面板１２に設けられている。第１圧電素子１３は、半径が第１平面板１２の半径よりも小さな円形である。第１圧電素子１３は、例えばピエゾ素子であり、第１入力ケーブル１５を介して交流電圧が印加されることにより振動する。第１圧電素子１３は、例えば接着剤又は接着テープにより第１平面板１２に固定されている。第１圧電素子１３が第１平面板１２に固定されていることにより、第１圧電素子１３が可聴領域の周波数で共振する。
【００１９】
同様に、第２圧電素子２３（第２圧電素子２３ａ及び第２圧電素子２３ｂ）は、第２平面板２２に設けられている。第２圧電素子２３は、半径が第２平面板２２の半径よりも小さな円形である。第２圧電素子２３は、例えばピエゾ素子であり、第２入力ケーブル２５を介して交流電圧が印加されることにより振動する。第２圧電素子２３は、例えば接着剤又は接着テープにより第２平面板２２に固定されている。第２圧電素子２３が第２平面板２２に固定されていることにより、第２圧電素子２３が可聴領域の周波数で共振する。
【００２０】
第１フィルム１４は、第１圧電素子１３を覆うことにより、第１圧電素子１３との間に第１空気室１７を形成する。第１空気室１７の形状は任意であるが、図１に示す例における第１空気室１７は円錐台状の形状をしている。第１フィルム１４における第１空気室１７に接している領域は、第１圧電素子１３の振動に伴って振動する振動領域である。
【００２１】
第１フィルム１４は、例えばポリカーボネートフィルムにより形成されており、第１平面板１２の外周と第１圧電素子１３の外周との間の領域において、第１平面板１２の底板１１２側の面に固定されている。第１フィルム１４は、第１平面板１２の直径よりも大きな直径を有しており、第１平面板１２よりも外側の領域においてスペーサ３１における底板１１２の側の面に固定されている。
【００２２】
第１フィルム１４における第１圧電素子１３の側の表面は、例えばエンボス加工されている。第１フィルム１４の表面がエンボス加工されていることにより、第１フィルム１４内の位置によってインピーダンスが変化するので、第１圧電素子１３、第１フィルム１４及び第１空気室１７により構成される音響回路の機械的品質係数Ｑが大きくなり過ぎることを防ぐことができる。
【００２３】
同様に、第２フィルム２４は、第２圧電素子２３を覆うことにより、第２圧電素子２３との間に第２空気室２７を形成する。第２空気室２７の形状は任意であるが、図１に示す例における第２空気室２７は円錐台状の形状をしている。第２フィルム２４における第２空気室２７に接している領域は、第２圧電素子２３の振動に伴って振動する振動領域である。
【００２４】
第２フィルム２４は、例えばポリカーボネートフィルムにより形成されており、第２平面板２２の外周と第２圧電素子２３の外周との間の領域において、第２平面板２２の底板１１２から遠い側の面に固定されている。第２フィルム２４は、第２平面板２２の直径よりも大きな直径を有しており、第２平面板２２よりも外側の領域においてスペーサ３１における底板１１２の側と反対側の面に固定されている。
【００２５】
第２フィルム２４における第２圧電素子２３の側の表面は、例えばエンボス加工されている。第２フィルム２４の表面がエンボス加工されていることにより、第２フィルム２４内の位置によってインピーダンスが変化するので、第２圧電素子２３、第２フィルム２４及び第２空気室２７により構成される音響回路の機械的品質係数Ｑが大きくなり過ぎることを防ぐことができる。
【００２６】
第１入力ケーブル１５は、第１圧電素子１３に駆動電圧を印加させるための導電線である。第２入力ケーブル２５は、第２圧電素子２３に駆動電圧を印加させるための導電線である。第１基準ケーブル１６は、第１圧電素子１３に基準電圧を印加させるための導電線である。第２基準ケーブル２６は、第２圧電素子２３に基準電圧を印加させるための導電線である。図２においては、第１入力ケーブル１５、第２入力ケーブル２５、第１基準ケーブル１６及び第２基準ケーブル２６を模式的に示しているが、これらのケーブルは、例えば、スペーサ３１に形成された穴を介して筐体１１の外部にまで延びるように構成されている。また、図２においては、第１入力ケーブル１５が第１圧電素子１３ａのみに接続されており、第２入力ケーブル２５が第２圧電素子２３ｂのみに接続されているように簡略化しているが、実際には、第１入力ケーブル１５は第１圧電素子１３ｂにも接続されており、第２入力ケーブル２５は第２圧電素子ａにも接続されている。
【００２７】
スペーサ３１は、第１平面板１２と第２平面板２２とを離間させ、第１平面板１２と第２平面板２２との間に中央空気室３２を形成するように設けられている。スペーサ３１は、円環形状をしており、支持部１１３により支持されている。スペーサ３１における支持部１１３の側の面には、第１フィルム１４が固定されており、スペーサ３１と支持部１１３とによって第１フィルム１４が挟まれている。スペーサ３１における支持部１１３の側と反対側の面には第２フィルム２４が固定されている。第１フィルム１４及び第２フィルム２４は、例えば接着剤又は両面テープによってスペーサ３１に固定されている。
【００２８】
スペーサ３１の高さは、第１圧電素子１３ｂの厚みと第２圧電素子２３ｂの厚みとを加算した長さよりも大きい。第１圧電素子１３ｂ及び第２圧電素子２３ｂが振動している間にも、第１圧電素子１３ｂと第２圧電素子２３ｂとが接触することがないように、スペーサ３１の高さは、第１圧電素子１３ｂの厚みと第２圧電素子２３ｂの厚みとを加算した長さの２倍以上であることが望ましい。
【００２９】
支持部１１３は、第１フィルム１４が底板１１２と接しないように、第１平面板１２における第１圧電素子１３ａが設けられている領域において、第１圧電素子１３ａと第１フィルム１４との距離よりも長く構成されている。支持部１１３がこのように構成されていることにより、第１フィルム１４における振動領域と底板１１２との間に第１空隙が形成されている。また、支持部１１３は側壁１１１の内側に設けられており、第１フィルム１４における振動領域と側壁１１１との間にも第２空隙が形成されている。
【００３０】
第１フィルム１４における振動領域と底板１１２との間に第１空隙が形成されており、第１フィルム１４における振動領域と側壁１１１との間に第２空隙が形成されていることにより、第１空隙及び第２空隙がヘルムホルツ共鳴器を構成する。その結果、第１フィルム１４が振動することにより、第１空隙及び第２空隙において、第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３の共振周波数と異なる周波数において共鳴が発生し、発生した音が、側壁１１１に沿ってスペーサ３１の上方側に回り込む。
【００３１】
スペーサ３１の上方側においては、第２フィルム２４の振動により発生した音と、第１フィルム１４の振動により発生した共鳴音とが合成される。これらの複数の音が合成されることにより、複数の音が平均化された合成音が生成され、圧電スピーカー１の周波数特性は、第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３それぞれの単体の音圧の周波数特性よりも平坦な周波数特性となる。
【００３２】
合成音の音圧の周波数特性をできるだけ平坦にするために、圧電スピーカー１は、第１圧電素子１３の共振周波数と第２圧電素子２３の共振周波数とが異なるように構成されていてもよい。このように第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３が構成されていることにより、第１圧電素子１３の振動により発生する音の音圧が大きな周波数と、第２圧電素子２３の振動により発生する音の音圧が大きな周波数とが一致しないので、合成音の周波数特性が平坦になりやすくなる。
【００３３】
第１圧電素子１３の振動に基づいて発生す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生する音の周波数特性とが一致しないようにするために、第１平面板１２の厚みと第２平面板２２の厚みとが異なるように構成されていてもよい。例えば第１平面板１２の厚みが第２平面板２２の厚みよりも大きい場合、第１圧電素子１３を振動源とする音響回路の共振周波数が、第２圧電素子２３を振動源とする音響回路の共振周波数よりも高くなる。その結果、第１圧電素子１３の振動により発生する音の音圧が大きな周波数と、第２圧電素子２３の振動により発生する音の音圧が大きな周波数とが一致しないので、合成音の周波数特性が平坦になりやすくなる。
【００３４】
第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３の振動により音を発生する効率を高めるために、第１圧電素子１３の厚みと第２圧電素子２３の厚みとの大小関係が、第１平面板１２の厚みと第２平面板２２との大小関係と同一であってもよい。第１平面板１２及び第１圧電素子１３の厚みは例えば０．１ｍｍであり、第２平面板２２及び第２圧電素子２３の厚みは例えば０．２ｍｍである。
【００３５】
また、第１空気室１７の容積と第２空気室２７の容積とが異なるように構成されていてもよい。このようにするために、第１平面板１２の面積と第２平面板２２の面積とが異なるように構成されていてもよい。第１空気室１７の容積と第２空気室２７の容積とが異なることにより、第１圧電素子１３を振動源とする音響回路の共振周波数と、第２圧電素子２３を振動源とする音響回路の共振周波数とを異なる周波数にすることができるので、合成音の周波数特性が平坦になりやすくなる。
【００３６】
［電圧発生部２の構成］
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。
【００３７】
第１電圧Ｖ１が変化すると、第１圧電素子１３の振動に基づいて発生する音の大きさが変化し、第２電圧Ｖ２が変化すると、第２圧電素子２３の振動に基づいて発生する音の大きさが変化する。そこで、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を適切な値に調整することで、合成音に含まれる第１圧電素子１３の振動に基づく音の成分と第２圧電素子２３の振動に基づく音の成分との割合が変化し、合成音の周波数特性を平坦にしやすくなる。
【００３８】
圧電スピーカー１は平坦な周波数特性を有するので、音響発生装置Ｓは、電圧発生部２が発生する電圧の波形に相当する音を再現しやすい。例えば電圧発生部２が、非常ベルのゴングの音に対応する波形の電圧を発生することにより、音響発生装置Ｓは、大音量（例えば１００ｄＢ以上）の非常ベル音を発生することができる。
【００３９】
［実験例］
（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。
【００４０】
騒音計４３は、入力された電気信号をＦＦＴアナライザー４４へと出力する。ＦＦＴアナライザー４４は、騒音計４３から入力された電気信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）することにより、周波数と音圧とを関連付けた周波数特性データを作成する。
【００４１】
まず、第１フィルム１４と底板１１２との間に空隙が設けられた圧電スピーカー１の周波数特性を測定した。第１圧電素子１３の共振周波数、第２圧電素子２３の共振周波数、第１圧電素子１３に印加する第１電圧Ｖ１、及び第２圧電素子２３に印加する第２電圧Ｖ２を変化させて、複数の組み合わせにおける周波数特性を測定した。
【００４２】
続いて、比較例として、第１フィルム１４と底板１１２との間に空隙が設けられていない圧電スピーカーの周波数特性を測定した。図４は、比較例として用いた圧電スピーカー１００の構成を示す図である。圧電スピーカー１００においては、第１フィルム１４が底板１１２に接している。
【００４３】
（測定結果）
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。
【００４４】
第１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。
【００４５】
第３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。
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。
【００４６】
（分析）
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。
【００４７】
図５と図６とを対比すると、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との大小関係を調整することにより、図６においては、４．５ＫＨｚ付近のピークが図５に示す場合よりもさらに小さくなっていることがわかる。
【００４８】
図７と図９とを対比すると、図７においては４．５ＫＨｚ付近のピークが図９よりも小さいが、２．５ＫＨｚと４．５ＫＨｚの間の音圧の変動幅が約１０ｄＢである。しかしながら、図８に示すように、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との大小関係を調整することにより、音圧の変動幅が小さくなり、２．５ＫＨｚと４．０ＫＨｚの間の音圧の変動幅は約４ｄＢとなっている。
【００４９】
図１０に示すように、比較例の圧電スピーカー１００においては、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との大小関係を調整しても音圧の変動幅が大きい状態が維持された。以上の実験結果から、圧電スピーカー１のように第１フィルム１４と底板１１２との間に空隙を形成することにより、音圧の変動幅を小さくすることができることを確認できた。
【００５０】
［変形例１］
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。
【００５１】
図１１は、本変形例に係る圧電スピーカー１Ａの構成を示す図である。圧電スピーカー１Ａは、図１に示した圧電スピーカー１におけるスペーサ３１の代わりに、第１平面板１２及び第２平面板２２よりも外側に延びたスペーサ３３を有する。また、図１に示した第１フィルム１４及び第２フィルム２４の代わりに、第１フィルム１４Ａ及び第２フィルム２４Ａがスペーサ３３に固定されていることにより第１空気室１７及び第２空気室２７が形成されている。このように、第１フィルム１４Ａが第１圧電素子１３を覆って第１空気室１７を形成し、第２フィルム２４Ａが第２圧電素子２３を覆って第２空気室２７を形成していれば、第１フィルム１４Ａ及び第２フィルム２４Ａの固定方法は任意である。
【００５２】
なお、第１フィルム１４Ａ及び第２フィルム２４Ａが第１平面板１２及び第２平面板２２に直接固定されておらず、スペーサ３３に固定されていることにより、第１平面板１２及び第２平面板２２の振動が第１フィルム１４Ａ及び第２フィルム２４Ａに直接伝わらない。したがって、各部材の形状のばらつきが周波数特性に影響を与えづらく、周波数特性の安定性を高めることができる。
【００５３】
［変形例２］
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。
【００５４】
図１２は、本変形例に係る圧電スピーカー１Ｂの構成を示す図である。圧電スピーカー１Ｂにおいては、第１フィルム１４Ｂと第２フィルム２４Ｂとが、第１平面板１２、第２平面板２２、第１圧電素子１３及び第２圧電素子２３を囲むように一体に形成されている。圧電スピーカー１Ｂは、第１平面板１２に固定された円環状のフィルム支持部材５１及び第２平面板２２に固定された円環状のフィルム支持部材５２を有する。第１フィルム１４がフィルム支持部材５１に固定されていることにより第１空気室１７が形成され、第２フィルム２４がフィルム支持部材５２に固定されていることにより第２空気室２７が形成されている。
【００５５】
［変形例３］
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。
【００５６】
［変形例４］
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。
【００５７】
［圧電スピーカー１による効果］
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。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
【符号の説明】
【００５９】
１０  圧電ユニット
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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