(57)【要約】  【課題】  良好な音圧の周波数特性を得ること。  【解決手段】  音響発生器であって、電気信号が入力されて振動する励振器５と、励振器５が取り付けられており、励振器５の振動によって励振器５とともに振動する振動体３ａと、振動体３ａの外周部に設けられ、振動体３ａを略扁平に支持する枠体２とを備え、枠体２は、孔部Ｈ１を有しており、孔部Ｈ１に対応する孔２ａａを有する基板２ａが孔２ａａおよび孔部Ｈ１に挿入されたピン８またはねじ９で主面に固定されている。【選択図】  図３Ａ
2014127843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号が入力されて振動する励振器と、該励振器が取り付けられており、前記励振器の振動によって前記励振器とともに振動する振動体と、該振動体の外周部に設けられ、前記振動体を略扁平に支持する枠体とを備え、
該枠体は、孔部を有しており、該孔部に対応する孔を有する基板が前記孔および前記孔部に挿入されたピンまたはねじで主面に固定されていることを特徴とする音響発生器。
【請求項２】
前記励振器に接続され、前記励振器へ電気信号を入力する導線とをさらに備え、
前記基板は、前記導線への接続点となる端子が上面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
【請求項３】
前記ピンおよび前記ねじは、前記枠体とは異なる材質からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記孔部の内部には、前記ねじと螺合するねじ溝が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項５】
前記ねじは、ねじ部の径よりも大きな径を有する頭部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項６】
前記ねじは、前記頭部に切り込みを有していることを特徴とする請求項５に記載の音響発生器。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器を収容する筐体と
を備えることを特徴とする音響発生装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と
を備え、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有すること
を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、音響発生器、音響発生装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を用いた音響発生器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。かかる音響発生器は、振動板に取り付けた圧電素子に電圧を印加して振動させることによって振動板を振動させ、かかる振動の共振を積極的に利用することで音響を出力するものである。
【０００３】
また、かかる音響発生器は、振動板に樹脂フィルムなどの薄膜を用いることができるため、一般的な電磁式スピーカなどに比べて薄型かつ軽量に構成することが可能である。
【０００４】
なお、振動板に薄膜を用いる場合、薄膜は、優れた音響変換効率を得られるように、たとえば一対の枠部材によって厚み方向から挟持されることによって均一に張力をかけられた状態で支持されることが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０２３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の音響発生器は、均一に張力がかけられた振動板の共振を積極的に利用するが故に、音圧の周波数特性においてピーク（周囲よりも音圧が高い部分）およびディップ（周囲よりも音圧が低い部分）が生じやすく、良質な音質を得にくいという問題があった。
【０００７】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な音圧の周波数特性を得ることができる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る音響発生器は、励振器と、振動体と、枠体とを備えている。前記励振器は、電気信号が入力されて振動する。前記振動体は、前記励振器が取り付けられており、前記励振器の振動によって前記励振器とともに振動する。前記枠体は、前記振動体の外周部に設けられ、前記振動体を略扁平に支持する。また、前記枠体は、孔部を有しており、該孔部に対応する孔を有する基板が前記孔および前記孔部に挿入されたピンまたはねじで主面に固定されている。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】基本的な音響発生器の概略構成を示す模式的な平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す音響発生器のＡ−Ａ線断面図（その１）である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す音響発生器のＡ−Ａ線断面図（その２）である。
【図２】音圧の周波数特性の一例を示す図である。
【図３Ａ】実施形態に係る音響発生器であって、（ａ）は、構成の一例を示す模式的な平面図（その１）、（ｂ）は、（ａ）に示す音響発生器の枠体、基板およびピンを示す模式的な斜視図、（ｃ）および(ｄ)は、ピンの他の例を示す模式的な斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａ（ａ）に示す音響発生器にねじで基板を固定する場合のＢ−Ｂ線断面図であって、（ａ）は、ねじで基板を枠体に固定する前の状態を示す模式的な断面図、（ｂ）は、ねじで基板を枠体に固定した後の状態を示す模式的な断面図である。
【図３Ｃ】実施形態に係る音響発生器であって、（ａ）は、構成の一例を示す模式的な平面図（その２）、（ｂ）は、（ａ）に示す音響発生器の枠体、基板およびねじを示す模式的な斜視図である。
【図３Ｄ】図３Ｃ（ａ）に示す音響発生器にねじで基板を固定する場合のＣ−Ｃ線断面図であって、（ａ）は、ねじで基板を枠体に固定する前の状態を示す模式的な断面図、（ｂ）は、ねじで基板を枠体に固定した後の状態を示す模式的な断面図である。
【図４】(ａ)および（ｂ）は、ねじの変形例であって、ねじで基板を固定した後の状態を示す模式的な断面図、（ｃ）は、ねじの他の変形例を示す模式的な斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、ねじの頭部の切り込みを示す模式的な平面図である。
【図６Ａ】実施形態に係る音響発生装置の構成を示す図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。
【図７Ａ】実施形態に係る音響発生器の構成の一例を示す模式的な平面図である。（その１）
【図７Ｂ】実施形態に係る音響発生器の構成の一例を示す模式的な平面図である。（その２）
【図７Ｃ】実施形態に係る音響発生器の構成の一例を示す模式的な平面図である。（その３）
【図７Ｄ】実施形態に係る音響発生器の構成の一例を示す模式的な平面図である。（その４）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響発生器、音響発生装置および電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
まず、実施形態に係る音響発生器１の説明に先立って、基本的な音響発生器１Ｂの概略構成について、図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、音響発生器１Ｂの概略構成を示す模式的な平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図（その１）であり、図１Ｃは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図（その２）である。
【００１３】
なお、説明を分かりやすくするために、図１Ａ〜図１Ｃには、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。
【００１４】
また、図１Ａにおいては、樹脂層７（後述）の図示を省略している。また、説明を分かりやすくするために、図１Ｂおよび図１Ｃは、音響発生器１Ｂを厚み方向（Ｚ軸方向）に大きく誇張して示している。
【００１５】
図１Ａに示すように、音響発生器１Ｂは、枠体２と、振動板３と、圧電素子５と、リード線６ａ、６ｂとを備える。なお、図１Ａに示すように、以下の説明では、圧電素子５が１個である場合を例示するが、圧電素子５の個数を限定するものではない。
【００１６】
また、図１Ｂに一例として示すように、枠体２は、振動板３の周縁部で振動板３を支持
する支持体として機能する。振動板３は、板状やフィルム状の形状を有しており、その周縁部が枠体２に固定され、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持される。
【００１７】
また、図１Ｃに示す一例では、枠体２は、矩形の枠状で同一形状を有する２枚の枠部材によって構成されており、振動板３の周縁部を挟み込んで振動板３を支持する支持体として機能する。振動板３は、板状やフィルム状の形状を有しており、その周縁部が枠体２に挟み込まれて固定され、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持される。
【００１８】
この場合、２枚の枠部材で振動板３を挟むことで、振動板３の張りを安定させることができるので、音響発生器１’の周波数特性を長期間変動しない耐久性のあるものとすることができるからさらに良い。
【００１９】
なお、振動板３のうち枠体２の内周よりも内側の部分、すなわち、振動板３のうち枠体２に挟み込まれておらず自由に振動することができる部分を振動体３ａとする。すなわち、振動体３ａは、枠体２の枠内において略矩形状をなす部分である。
【００２０】
また、振動板３は、樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、厚さ１０〜２００μｍ程度のポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムで振動板３を構成することができる。
【００２１】
また、枠体２の厚みや材質などについても、特に限定されるものではなく、金属や樹脂など種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、機械的強度および耐食性に優れるという理由から、厚さ１００〜１０００μｍ程度のステンレス製のものなどを枠体２として好適に用いることができる。
【００２２】
なお、図１Ａには、その内側の領域の形状が略矩形状である枠体２を示しているが、平行四辺形、台形および正ｎ角形といった多角形であっても、または、楕円形状であってもよい。本実施形態では、図１Ａに示すように、略矩形状であるものとする。
【００２３】
圧電素子５は、振動体３ａの表面に貼り付けられるなどして設けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動体３ａを励振する励振器である。
【００２４】
かかる圧電素子５は、図１Ｂまたは図１Ｃに示すように、たとえば、４層のセラミックスからなる圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、３層の内部電極層５ｅが交互に積層された積層体と、かかる積層体の上面および下面に形成された表面電極層５ｆ、５ｇと、内部電極層５ｅが露出した側面に形成された外部電極５ｈ、５ｊとを備える。また、外部電極５ｈ、５ｊには、リード線６ａ、６ｂが接続される。リード線６ａ、６ｂは、外部から電気信号を入力する導線である。
【００２５】
なお、圧電素子５は板状であり、上面側および下面側の主面が長方形状または正方形状といった多角形をなしている。また、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、図１Ｂまたは図１Ｃに矢印で示すように分極されている。すなわち、ある瞬間に加えられる電界の向きに対する分極の向きが厚み方向（図のＺ軸方向）における一方側と他方側とで逆転するように分極されている。
【００２６】
そして、リード線６ａ、６ｂを介して圧電素子５に電圧が印加されると、たとえば、ある瞬間において、振動体３ａに接着された側の圧電体層５ｃ、５ｄは縮み、圧電素子５の上面側の圧電体層５ａ、５ｂは延びるように変形する。よって、圧電素子５に交流信号を
与えることにより、圧電素子５が屈曲振動し、振動体３ａに屈曲振動を与えることができる。
【００２７】
また、圧電素子５は、その主面が、振動体３ａの主面と、エポキシ系樹脂等の接着剤により接合されている。
【００２８】
なお、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄを構成する材料には、ＰＺＴ（lead  zirconate  titanate）、Ｂｉ層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電
体材料等、従来から用いられている圧電セラミックスを用いることができる。
【００２９】
また、内部電極層５ｅの材料としては、種々の金属材料を用いることができる。たとえば、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを構成するセラミック成分とを含有した場合、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと内部電極層５ｅとの熱膨張差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子５を得ることができる。
【００３０】
また、リード線６ａ、６ｂは、種々の金属材料を用いて形成することができる。たとえば、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル配線を用いてリード線６ａ、６ｂを構成すると、圧電素子５の低背化を図ることができる。
【００３１】
また、図１Ｂまたは図１Ｃに示すように、音響発生器１Ｂは、枠体２の枠内において圧電素子５および振動体３ａの表面に被せるように配置されて、振動体３ａおよび圧電素子５と一体化された樹脂層７をさらに備える。
【００３２】
樹脂層７は、たとえば、アクリル系樹脂を用いてヤング率が１ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲程度となるように形成されることが好ましい。なお、かかる樹脂層７に圧電素子５を埋設することで適度なダンパー効果を誘発させることができるので、共振現象を抑制して、音圧の周波数特性におけるピークやディップを小さく抑えることができる。
【００３３】
また、図１Ｂまたは図１Ｃには、樹脂層７が、枠体２と同じ高さとなるように形成された状態を示しているが、圧電素子５が埋設されていればよく、たとえば、樹脂層７が枠体２の高さよりも高くなるように形成されてもよい。
【００３４】
このように、振動体３ａ、圧電素子５および樹脂層７は一体化されており、一体的に振動するいわば複合振動体を構成している。
【００３５】
なお、図１Ｂまたは図１Ｃでは、圧電素子５として、バイモルフ型の積層型圧電素子を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、伸縮する圧電素子５を振動体３ａに貼り付けたユニモルフ型であっても構わない。
【００３６】
ところで、図１Ａ〜図１Ｃに示したように、振動体３ａは、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持されている。このような場合、圧電素子５の振動に誘導された共振に起因するピークディップや歪みが生じるために、特定の周波数において音圧が急激に変化し、音圧の周波数特性が平坦化しづらい。
【００３７】
かかる点を、図２に図示する。図２は、音圧の周波数特性の一例を示す図である。図１Ａの説明で既に述べたように、振動体３ａは、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で略扁平に支持されている。
【００３８】
しかしながら、このような場合、振動体３ａの共振によって特定の周波数にピークが集
中して縮退するため、図２に示すように、周波数領域全体にわたって急峻なピークやディップが散在して生じやすい。
【００３９】
一例として、図２において破線の閉曲線ＰＤで囲んで示した部分に着目する。このようなピークが生じる場合、周波数によって音圧にばらつきが生じることとなるため、良好な音質を得にくくなる。
【００４０】
こうした場合、図２に示すように、ピークＰの高さを下げ（図中の矢印２０１参照）、かつ、ピーク幅を広げ（図中の矢印２０２参照）、ピークＰやディップ（図示略）を小さくするような方策をとることが有効である。
【００４１】
ここで、枠体２に着目する。枠体２は、上述のように、振動体３ａへ均一に張力をかけつつ支持する支持体であるが、振動体３ａが振動する際には、その振動体３ａの共振に誘導されてやはり枠体２自体も振動している。また、枠体２は、振動体３ａに対して反射波を返している。したがって、枠体２は、上述の、一体的に振動する複合振動体の構成要素の一つとみなすことができる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、枠体２に対して、ピンまたはねじで固定された基板２ａを設けることによって、かかる基板２ａの周囲で振動波を乱すことで、枠体２から振動体３ａへ返る反射波を乱すこととした。そして、これにより、共振周波数を部分的に揃わなくさせることで共振モードの縮退を解いて分散させ、ピークＰの高さを下げるとともに、ピーク幅を広げることとした。
【００４３】
以下、実施形態に係る音響発生器１および１Ａについて、具体的に図３Ａ〜図７Ｄを用いて順次説明する。まず、図３Ａ（ａ）は、実施形態に係る音響発生器１の構成の一例を示す模式的な平面図（その１）である。また、図３Ｃ（ａ）は、実施形態に係る音響発生器１Ａの構成の一例を示す模式的な平面図（その２）である。
【００４４】
なお、図３Ａおよび図３Ｂの模式的な平面図を含め、以下に示す各図面では、説明の便宜上、図１Ａと同様に樹脂層７の図示を省略する場合がある。また、各図面では、枠体２を構成する２枚の枠部材のうち、１枚分のみを示している。また、図３Ａおよび図３Ｃでは、枠体２の中心線ＣＬ１を示している。
【００４５】
まず、図３Ａに示す実施形態に係る音響発生器１の構成の一例について説明する。
【００４６】
音響発生器１は、図３Ａに示すように、図１Ａ〜図１Ｃに示した音響発生器１Ｂに加えて、枠体２に基板２ａを備えている。基板２ａは、図３（ａ）に示すように、枠体２の上面、すなわち、ＸＹ平面に平行な枠体２の主面上に設けられている。また、図３Ａには、リード線６ａおよび６ｂが設けられている場合を例示しており、リード線６ａおよび６ｂは、基板２ａ上に固定されてはいない。基板２ａは、たとえば、ガラスエポキシ基板などを好適に用いることができる。
【００４７】
図３Ａに示すように、基板２ａは孔２ａａを、枠体２は孔部Ｈ１をそれぞれ有しており、基板２ａは、基板２ａの孔２ａａおよび枠体２の孔部Ｈ１に挿入されたピン８で枠体２に固定されている。なお、枠体２は、孔部Ｈ１が基板２ａの孔２ａａに対応するように設けられている。
【００４８】
すなわち、基板２ａは、図３Ａ（ｂ）に示すように、基板２ａの孔２ａａを介して枠体２の孔部Ｈ１に平行ピン８ａを挿入することによって固定さている。また、平行ピン８ａは、軸方向に垂直な方向の断面形状が円形状で直径が等しいものである。
【００４９】
また、枠体２の孔部Ｈ１は、枠体２のＺ方向の途中まで設けられていても、また、枠体２をＺ方向に貫通して設けられていてもよく、基板２ａを枠体２に固定する際の安定性等によって適宜選択される。
【００５０】
かかる本実施形態の音響発生器１において、ピン８で枠体２に固定された基板２ａによる効果について説明する。基板２ａは、枠体２にピン８で固定されることで、かかる基板２ａの周囲で振動波を乱すことで、枠体２から振動体３ａへ返る反射波を乱すことができる。とりわけ、基板２ａを固定しているピン８の周囲で振動波を乱すことができる。
【００５１】
このように、基板２ａは、音響発生器１の発生させる音声が伝播する側である枠体２の主面側に設けられることで、音声信号に誘導された振動波が基板２ａを振動させやすくなり、基板２ａの周囲では伝播される振動波が乱れやすくなる。
【００５２】
したがって、共振周波数を部分的に揃わなくさせることができるので、共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００５３】
また、基板２ａは、上述のようにガラスエポキシ基板を用いた場合、ヤング率の異なる素材が分散した構造であることから、基板２ａの周囲の振動波を激しく乱すことができる。したがって、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえでより効果的である。
【００５４】
また、基板２ａは、図３Ａ（ｂ）に示すように、枠体２に平行ピン８ａで固定されているが、これに限らない。基板２ａは、たとえば、図３Ａ（ｃ）に示すようなテーパーピン８ｂで枠体２に固定することができる。テーパーピン８ｂは、軸方向に垂直な方向の断面形状が円形状で軸方向にテーパーが付いているものである。
【００５５】
また、基板２ａは、たとえば、図３Ａ（ｄ）に示すようなテーパーピン８ｃで枠体２に固定することができる。テーパーピン８ｃは、軸方向に垂直な方向の断面形状が円形状で軸方向にテーパーが付いているとともに頭部を有するものである。
【００５６】
このように、テーパーピン８ｂまたは８ｃは、基板２ａの孔２ａａよりも大きなテーパー部を有しており、基板２ａは、かかる大きなテーパー部で枠体２に固定されるため、枠体２から外れにくくなる。
【００５７】
また、基板２ａは、図３Ｂに示すように、基板２ａの孔２ａａおよび枠体２の孔部Ｈ１に挿入されたねじ９で枠体２に固定することができる。ねじ９は、図３Ｂに示すように、ボルト９ａ１とナット９ａ２からなる。ねじ９は、ボルト９ａ１が基板２ａの孔２ａａおよび枠体２の孔部Ｈ１に挿入され、孔部Ｈ１から突出した部分のボルト９ａ１がナット９ａ２によって基板２ａを枠体２に固定している。
【００５８】
基板２ａは、ねじ９で枠体２に固定されることで、かかる基板２ａの周囲で振動波を乱すことで、枠体２から振動体３ａへ返る反射波を乱すことができる。とりわけ、基板２ａを固定しているねじ９の周囲で振動波を乱すことができる。
【００５９】
このように、基板２ａは、音響発生器１の発生させる音声が伝播する側である枠体２の主面側に設けられることで、音声信号に誘導された振動波が基板２ａを振動させやすくなり、基板２ａの周囲では伝播される振動波が乱れやすくなる。
【００６０】
また、ねじ９は、ボルト９ａ１とナット９ａ２からなり、基板２ａを枠体２に固定しているので、枠体２に基板２ａを安定的に固定することができる。
【００６１】
枠体２の孔部Ｈ１は、少なくとも１つ以上設けられが、基板２ａを枠体２に安定的に固定するために、２つ以上設けることが好ましい。なお、基板２ａの孔は、枠体２に設けられる孔部Ｈ１の個数に応じて設けられる。
【００６２】
ピン８およびねじ９は、たとえば、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミ合金または黄銅等の金属材料からなり、また、たとえば、樹脂材料またはセラミック材料等からなる。一方、枠体２は、金属や樹脂などの種々の材料を用いて形成されている。ピン８およびねじ９は、枠体２とは異なる材質を用いることが好ましい。
【００６３】
たとえば、枠体２が樹脂材料から形成される場合には、ピン８およびねじ９は金属材料が用いられる。また、枠体２が樹脂材料から形成される場合には、ピン８よびねじ９は樹脂材料またはセラミック材料が用いられる。すなわち、枠体２とピン８またはねじ９とは材質が異なるような組み合わせにすることが好ましい。
【００６４】
このように、枠体２とピン８またはねじ９との材質が異なる場合には、枠体２の表面を伝播する振動波を枠体２とピン８またはねじ９の周辺で激しく乱すことができる。したがって、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえでより効果的である。これによって、共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００６５】
次に、図３Ｃに示す実施形態に係る音響発生器１Ａの構成の一例について説明する。
【００６６】
図３Ｃに示すように、音響発生器１Ａは、図３Ａに示した音響発生器１に加えて、枠体２に基板２ａを備えているとともに、かかる基板２ａ上に端子２ｂを備えている。図３Ｃに示すように、基板２ａは孔２ａａを、枠体２は孔部Ｈ２をそれぞれ有している。さらに、孔部Ｈ２は、内部にねじ１０と螺合するねじ溝Ｈ２ａが設けられている。そして、基板２ａは、基板２ａの孔２ａａおよび枠体２の孔部Ｈ２に挿入されたねじ１０で枠体２に固定される。
【００６７】
すなわち、基板２ａは、枠体２の孔部Ｈ２の内部のねじ溝Ｈ２ａを介してねじ１０で枠体２にねじ留めされている。また、図３Ｃ（ｂ）に示すように、ねじ１０ａは、頭部を有しておらず、ねじ全体（全長）に渡ってねじ溝が切られている。ねじ１０ａは、孔部Ｈ２に挿入してねじ留めするために、一方端に十文字形状、一文字形状または六角穴等の切り込みが設けられている。
【００６８】
また、基板２ａは、孔２ａａの内部にねじ溝を設けても、設けなくてもよい。基板２ａの孔２ａａにねじ溝を設けない場合には、基板２ａは、たとえば、孔２ａａの径とねじ１０の径とをほぼ同じ径にしてねじ１０で枠体２に固定される。あるいは、基板２ａは、接着剤等を介して枠体２に固定されてねじ１０でねじ留めされる。これによって、基板２ａは、ＸＹ平面での動きが抑制された状態で枠体２にねじ１０で固定される。
【００６９】
また、端子２ｂは、外部からの接続点となるいわゆる電極ターミナルであり、基板２ａに少なくとも１つ以上設けられる。また、端子２ｂは、リード線６ａおよび６ｂによって圧電素子５と接続される。なお、図３Ｃには、基板２ａに２個の端子２ｂが設けられている場合を例示しているが、基板２ａの１個あたりの端子２ｂの個数を限定するものではない。
【００７０】
ここで、端子２ｂは、たとえば、金属材料からなり、接着剤を介して基板２ａ上に設けられている。また、端子２ｂは、たとえば、接続点となる部分が金属材料で、基板２ａと接する部分が絶縁体でそれぞれ構成されて、接着剤等を介して基板２ａ上に設けられてい
てもよい。
【００７１】
基板２ａは、図３Ｄに示すように、ねじ１０ａが基板２ａの孔２ａａを介して枠体２の孔部Ｈ２に挿入される。そして、ねじ１０ａは、ねじ溝Ｈ２ａに螺合して枠体２に基板２ａをねじ留めする。したがって、基板２ａは、ねじ１０ａがねじ溝Ｈ２ａに螺合することによって枠体２に固定される。また、孔部Ｈ２は、枠体２のＺ方向の途中まで設けられていても、また、枠体２をＺ方向に貫通して設けられていてもよい。
【００７２】
このように、本実施形態に係る音響発生器１Ａでは、枠体２にねじ１０で固定された基板２ａの効果とともに、外部からリード線６ａおよび６ｂへの接続点となる端子２ｂを基板２ａ上に設けることによって、かかる端子２ｂの周囲で枠体２を伝播する振動波を乱すことができる。そして、これによって、共振周波数を部分的に揃わなくさせることでピークＰの高さを下げるとともに、ピーク幅を広げることができる。
【００７３】
したがって、このような基板２ａ上に端子２ｂを設けることによって、枠体２にねじ１０で固定された基板２ａおよび端子２ｂによる効果を相乗的に得ることができる。すなわち、より効果的に共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００７４】
また、端子２ｂへ電気信号が入力された場合、端子２ｂの周囲は部分的に温度上昇するため、熱膨張を起こして振動波は乱れやすい。これにより、枠体２から振動体３ａへ返る反射波を乱すことができる。
【００７５】
そして、その結果、共振周波数を部分的に揃わなくさせることができるので、共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、音圧の周波数特性を平坦化させることができる。すなわち、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００７６】
また、端子２ｂは、音響発生器１の発生させる音声が伝播する側である枠体２の主面側の基板２ａに設けられることで、音声信号に誘導された振動波が端子２ｂを振動させやすくなる。
【００７７】
したがって、端子２ｂの周囲では、伝播される振動波が乱されやすくなり、これにともなって共振周波数を部分的に揃わなくさせることができる。すなわち、共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００７８】
さらに、本実施形態に係る音響発生器１Ａでは、孔部Ｈ２は内部にねじ１０と螺合するねじ溝Ｈ２ａが設けられており、このように基板２ａが孔部Ｈ２のねじ溝Ｈ２ａを介して枠体２にねじ留めされている場合には、枠体２の表面を伝播する振動波を孔部Ｈ２ａのねじ溝Ｈ２ａの周囲で激しく乱すことができる。したがって、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえでより効果的である。これによって、共振点の音圧のピークＰをばらつかせ、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００７９】
また、ねじ１０は、図３Ｃおよび図３Ｄに示すようなねじ１０ａに限定されない。ねじ１０は、たとえば、図４（ａ）に示すようなねじ１０ｂであってもよく。ねじ１０ｂは、ねじ部１０ｂ２の径よりも大きな径を有する頭部１０ｂ１を備えている。なお、頭部１０ｂ１は、ねじの軸方向の断面形状が四角形状である。
【００８０】
また、ねじ１０は、たとえば、図４（ｂ）に示すようなねじ１０ｃであってもよく。ねじ１０ｃは、ねじ部１０ｃ２の径よりも大きな径を有する頭部１０ｃ１を備えている。なお、頭部１０ｃ１は、ねじの軸方向の断面形状が半円形状である。頭部１０ｂ１（１０ｃ
１）は、ねじの軸方向の断面形状が四角形状または半円形状等に限定されない。基板２ａは、たとえば、ねじ１０の頭部の形状に合うようなレンチ等を用いて枠体２にねじ留めされる。
【００８１】
また、ねじ１０は、たとえば、図４（ｃ）に示すようなねじ１０ｄであってもよく。ねじ１０ｄは、軸方向に垂直な方向の断面形状が円形状で軸方向にテーパーが付いているとともに、ねじ部１０ｄ２の径よりも大きな径を有する頭部１０ｄ１を有するものである。
【００８２】
このように、ねじ１０ｂ（１０ｃ）においては、頭部１０ｂ１（１０ｃ１）とねじ部１０ｂ２（１０ｃ２）とでは径が異なるため、ねじの軸方向に大きさの違いがある。このように、大きさが違う部分、すなわち、ねじの軸方向で径が変化する部分で振動波およびその反射波をさらに乱すことができるので、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえではより効果的である。また、ねじ１０ｄも同様な効果を有しており、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえではより効果的である。
【００８３】
また、ねじ１０は、ねじ頭部とねじ部との径が異なっていればよく、たとえば、平面視して、頭部の外形が四角形状または六角形状等であってもよい。このような場合には、基板２ａは、たとえば、頭部の形状に合うようなレンチ等を用いて枠体２にねじ留めされる。
【００８４】
ねじ１０は、図５に示すように、頭部を回転させて締付けるために頭部１０ｂ１（１０ｃ１、１０ｄ１）に切り込み１１を有していてもよい。なお、切り込み１１は、溝形状または穴形状等で形成される。
【００８５】
ねじ１０は、たとえば、図５（ａ）に示すように、十文字形状１１ａの切り込み１１を有しており、ねじ留めする場合には、たとえば、プラスのドライバーが用いられる。
【００８６】
また、ねじ１０は、たとえば、図５（ｂ）に示すように、一文字形状１１ｂのきり込み１１ｂを有していてもよく、ねじ留めする場合には、たとえば、マイナスのドライバーが用いられる。
【００８７】
さらに、ねじ１０は、たとえば、図５（ｃ）に示すように、十文字形状で一方が長くなった形状の切り込み１１ｃを有していてもよく、ねじ留めする場合には、たとえば、プラスまたはマイナスのドライバーが用いられる。
【００８８】
このように、ねじ１０は、頭部１０ｂ１（１０ｃ１、１０ｄ１）に切り込み１１を有しているので、頭部１０ｂ（１０ｃ１、１０ｄ１）において、切り込み１１が設けられている部分と切り込み１１が設けられていない部分とで振動波およびその反射波をさらに乱すことができるので、共振周波数を部分的に揃わなくさせるうえではより効果的である。
【００８９】
また、上述したねじ１０ａは、上部に切り込み１１を設けることができるので、これによって、共振周波数を部分的に揃わなくさせるという同様な効果を奏する。
【００９０】
ねじ１０は、たとえば、頭部に四角穴または六角穴等の穴形状で切り込み１１を設けてもよい。
【００９１】
また、図５では、ねじの頭部の形状は、平面視して円形状で示しているが、形状はこれに限定されず、平面視して四角形状または六角形状等であってもよい。
【００９２】
また、実施の形態に係る音響発生器１において、音響発生器１Ａと同様に、基板２ａに
端子２ｂを設けて、リード線６ａおよび６ｂによって端子２ｂと圧電素子５とを接続する構成にしてもよい。
【００９３】
上述してきたように、実施形態に係る音響発生器１および１Ａは、励振器（圧電素子）と、振動体と、枠体とを備える。上記励振器は、電気信号が入力されて振動する。上記振動体は、上記励振器が取り付けられており、かかる励振器の振動によってこの励振器とともに振動する。上記枠体は、上記振動体の外周部に設けられ、かかる振動体を略扁平に支持する。上記枠体は、孔部を有しており、かかる孔部に対応する孔を有する基板が孔および孔部に挿入されたピンまたはねじで主面に固定されている。
【００９４】
次に、図７Ａ〜図７Ｄを用いて、基板２ａまたはピン８およびねじ９、１０の変形例について順次説明する。図７Ａ〜図７Ｄは、基板２ａまたはピン８およびねじ９、１０の変形例を示す模式的な平面図（その１）〜（その４）である。以下に示す各図面では、説明の便宜上、ピン８またはねじ９、１０の総称としてねじ１０を用いて説明する。なお、ピン８およびねじ９であっても、以下の説明で示すようにねじ１０と同様な効果を奏する。
【００９５】
まず、図７Ａに示すように、ねじ１０が、枠体２の辺と平面視で非平行となるように設けられてもよい。具体的には、２つのねじ１０を結ぶ線ＣＬ４と、枠体２の辺の中心線ＣＬ２とが、平面視で非平行となるような場合である。
【００９６】
かかる場合、振動体３ａの振動に誘発されて枠体２が振動しても、ねじ１０が枠体２と非平行であることからねじ１０の領域でさらに共振周波数がずれることとなる。したがって、ねじ１０の周囲を伝播する枠体２の振動波をさらに乱すことができるので、枠体２から振動体３ａへの反射波もまたさらに乱すことができる。
【００９７】
すなわち、共振周波数を部分的に揃わなくさせ、共振点の音圧のピークＰをばらつかせて、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００９８】
次に、図７Ｂ示すように、基板２ａは、枠体２の枠外または枠内にはみ出すように設けられてもよい。かかる場合、振動体３ａの振動に誘発されて枠体２が振動しても、基板２ａのはみ出した部分は共振周波数がずれるため、端子２ｂの周囲を伝播する枠体２の振動波をさらに乱すことができる。その結果、枠体２から振動体３ａへの反射波もさらに乱すことができる。
【００９９】
すなわち、共振周波数を部分的に揃わなくさせ、共振点の音圧のピークＰをばらつかせて、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【０１００】
また、図７Ｃに示すように、基板２ａは、枠体２の辺と平面視で非平行となるように設けられてもよい。具体的には、枠体２の辺の中心線ＣＬ２と、基板２ａの中心線ＣＬ３とが、平面視で非平行となるような場合である。
【０１０１】
かかる場合、振動体３ａの振動に誘発されて枠体２が振動しても、基板２ａが枠体２と非平行であることから基板２ａの領域でさらに共振周波数がずれることとなる。したがって、端子２ｂの周囲を伝播する枠体２の振動波をさらに乱すことができるので、枠体２から振動体３ａへの反射波もまたさらに乱すことができる。
【０１０２】
すなわち、共振周波数を部分的に揃わなくさせ、共振点の音圧のピークＰをばらつかせて、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【０１０３】
また、このように非平行であることで、複合振動体としての形状に非対称性をもたせる
ことができる。すなわち、反射波の対称性を低下させ、共振周波数を部分的に揃わなくさせることができる。
【０１０４】
また、図７Ｄに示すように、ねじ１０が、枠体２の辺と平面視で非平行となるように設けられるとともに、基板２ａは、枠体２の辺と平面視で非平行となるように設けられてもよい。具体的には、２つのねじ１０を結ぶ線ＣＬ４と、枠体２の辺の中心線ＣＬ２とが、平面視で非平行となり、基板２ａの中心線ＣＬ３と、枠体２の辺の中心線ＣＬ２とが、平面視で非平行となるような場合である。
【０１０５】
この場合もまた図７Ａおよび図７Ｃの場合と同様の理由により、共振周波数を部分的に揃わなくさせ、共振点の音圧のピークＰをばらつかせて、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【０１０６】
次に、これまで説明してきた実施形態に係る音響発生器１（１Ａ）を搭載した音響発生装置および電子機器について、図６Ａおよび図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは、実施形態に係る音響発生装置２０の構成を示す図であり、図６Ｂは、実施形態に係る電子機器５０の構成を示す図である。なお、両図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【０１０７】
音響発生装置２０は、いわゆるスピーカのような発音装置であり、図６Ａに示すように、たとえば、音響発生器１（１Ａ）と、音響発生器１（１Ａ）を収容する筐体３０を備える。筐体３０は、音響発生器１（１Ａ）の発する音響を内部で共鳴させるとともに、筐体３０に形成された図示せぬ開口から音響を外部へ放射する。このような筐体３０を有することにより、たとえば低周波数帯域における音圧を高めることができる。
【０１０８】
また、音響発生器１（１Ａ）は、種々の電子機器５０に搭載することができる。たとえば、次に示す図６Ｂでは、電子機器５０が、携帯電話やタブレット端末のような携帯端末装置であるものとする。
【０１０９】
図６Ｂに示すように、電子機器５０は、電子回路６０を備える。電子回路６０は、たとえば、コントローラ５０ａと、送受信部５０ｂと、キー入力部５０ｃと、マイク入力部５０ｄとから構成される。電子回路６０は、音響発生器１（１Ａ）に接続されており、音響発生器１（１Ａ）へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１（１Ａ）は電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。
【０１１０】
また、電子機器５０は、表示部５０ｅと、アンテナ５０ｆと、音響発生器１（１Ａ）とを備える。また、電子機器５０は、これら各デバイスを収容する筐体４０を備える。
【０１１１】
なお、図６Ｂでは、１つの筐体４０にコントローラ５０ａをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路６０と音響発生器１（１Ａ）とが、１つの筐体４０に収容されていればよい。
【０１１２】
コントローラ５０ａは、電子機器５０の制御部である。送受信部５０ｂは、コントローラ５０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｆを介してデータの送受信などを行う。
【０１１３】
キー入力部５０ｃは、電子機器５０の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部５０ｄは、同じく電子機器５０の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。
【０１１４】
表示部５０ｅは、電子機器５０の表示出力デバイスであり、コントローラ５０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行う。
【０１１５】
そして、音響発生器１（１Ａ）は、電子機器５０における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器１は、電子回路６０のコントローラ５０ａに接続されており、コントローラ５０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。
【０１１６】
ところで、図６Ｂでは、電子機器５０が携帯用端末装置であるものとして説明を行ったが、電子機器５０の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、「話す」といった音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。
【０１１７】
上述してきたように、実施形態に係る音響発生器は、励振器（圧電素子）と、振動体と、枠体とを備える。上記励振器は、電気信号が入力されて振動する。上記振動体は、上記励振器が取り付けられており、かかる励振器の振動によってこの励振器とともに振動する。上記枠体は、上記振動体の外周部に設けられ、かかる振動体を略扁平に支持する。上記枠体は、孔部を有しており、かかる孔部に対応する孔を有する基板が孔および孔部に挿入されたピンまたはねじで主面に固定されている。
【０１１８】
したがって、実施形態に係る音響発生器によれば、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【０１１９】
なお、上述した実施形態では、枠体の枠内において圧電素子および振動体を覆ってしまうように樹脂層を形成する場合を例に挙げたが、かかる樹脂層を必ずしも形成しなくともよい。
【０１２０】
また、上述した実施形態では、樹脂フィルムなどの薄膜で振動板を構成する場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、板状の部材で構成することとしてもよい。
【０１２１】
また、上述した実施形態では、励振器が圧電素子である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電素子に限定されるものではなく、電気信号が入力されて振動する機能を有しているものであればよい。
【０１２２】
たとえば、スピーカを振動させる励振器としてよく知られた、動電型の励振器や、静電型の励振器や、電磁型の励振器であっても構わない。
【０１２３】
なお、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを振動させるようなものであり、静電型の励振器は、向き合わせた２つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものであり、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。
【０１２４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１、１Ａ、１Ｂ  音響発生器
２  枠体
２ａ  基板
２ａａ  孔
２ｂ  端子
３  振動板
３ａ  振動体
５  励振器（圧電素子）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  圧電体層
５ｅ  内部電極層
５ｆ、５ｇ  表面電極層
５ｈ、５ｊ  外部電極
６ａ、６ｂ  リード線
７  樹脂層
８  ピン
９  ねじ（ボルト、ナット）
１０  ねじ
１１  切り込み
２０  音響発生装置
３０、４０  筐体
５０  電子機器
５０ａ  コントローラ
５０ｂ  送受信部
５０ｃ  キー入力部
５０ｄ  マイク入力部
５０ｅ  表示部
５０ｆ  アンテナ
６０  電子回路
Ｐ  ピーク
Ｈ１、Ｈ２  孔部
Ｈ２ａ  ねじ溝
【図１Ａ】
2014127843.tif 000003
【図１Ｂ】
2014127843.tif 000004
【図１Ｃ】
2014127843.tif 000005
【図２】
2014127843.tif 000006
【図３Ａ】
2014127843.tif 000007
【図３Ｂ】
2014127843.tif 000008
【図３Ｃ】
2014127843.tif 000009
【図３Ｄ】
2014127843.tif 000010
【図４】
2014127843.tif 000011
【図５】
2014127843.tif 000012
【図６Ａ】
2014127843.tif 000013
【図６Ｂ】
2014127843.tif 000014
【図７Ａ】
2014127843.tif 000015
【図７Ｂ】
2014127843.tif 000016
【図７Ｃ】
2014127843.tif 000017
【図７Ｄ】
2014127843.tif 000018