(57)【要約】【課題】音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることのできる音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供する。【解決手段】実施形態に係る音響発生器は、薄板状の振動体と、振動体上に設けられた励振器とを備える。振動体は、励振器が設けられる面において、第１の領域と、振動の定在波の節の間隔が第１の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第２の領域とを有する。【選択図】図２
2014072711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の振動体と、
該振動体上に設けられた励振器と
を備え、
前記振動体は、前記励振器が設けられる面において、第１の領域と、振動の定在波の節の間隔が前記第１の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第２の領域とを有すること
を特徴とする音響発生器。
【請求項２】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記振動体の前記励振器が設けられる面において、前記励振器を挟んで配置されること
を特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
【請求項３】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記振動体の前記励振器が設けられる面の長手方向に並んで配置されること
を特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記振動体の前記励振器が設けられる面の短手方向に並んで配置されること
を特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
【請求項５】
前記振動体の前記励振器が設けられる面は多角形状であり、前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記振動体の前記励振器が設けられる面の対角線を含む帯状の領域において、前記対角線の方向に並んで配置されること
を特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
【請求項６】
前記振動体および前記励振器と一体化されたダンピング材
を備え、
前記ダンピング材の配置が、前記第１の領域と前記第２の領域とで相違すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項７】
前記励振器が圧電振動素子であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項８】
前記圧電振動素子がバイモルフ型であること
を特徴とする請求項７に記載の音響発生器。
【請求項９】
請求項１〜８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、
を少なくとも備えることを特徴とする音響発生装置。
【請求項１０】
請求項１〜８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、
を少なくとも備え、
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、圧電スピーカに代表される音響発生器は、小型で薄型のスピーカとして利用できることが知られている。かかる音響発生器は、携帯電話機や薄型テレビなどをはじめとする電子機器に組み込まれるスピーカとして使用することができる。
【０００３】
音響発生器としては、例えば、振動体と、該振動体に設けられた圧電振動素子とを備えたものがある（例えば特許文献１を参照）。これは、圧電振動素子によって振動体を振動させ、振動体の共振現象を利用して音を発生させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した音響発生器のように、振動体自体の共振で音圧を発生させる構成では、音圧の周波数特性における共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差により、音圧の周波数変動が出るおそれがあった。そして、そのことが音質向上を妨げる可能性があった。
【０００６】
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、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることのできる音響発生器、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】
【０００７】
実施形態の一態様に係る音響発生器は、薄板状の振動体と、該振動体上に設けられた励振器とを備える。前記振動体は、前記励振器が設けられる面において、第１の領域と、振動の定在波の節の間隔が前記第１の領域における振動の定在波の節の間隔と相違する第２の領域とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様の音響発生器によれば、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態に係る音響発生器の模式平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】図２は、図１に示す音響発生器の振動体に生じる振動の定在波を示す説明図である。
【図３】図３は、第１の実施形態における変形例に係る音響発生器を示す模式平面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における別の変形例に係る音響発生器を示す模式平面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における別の変形例に係る音響発生器を示す、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。
【図６】図６は、音響発生装置のブロック図である。
【図７】図７は、電子機器のブロック図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る音響発生器を示す模式平面図である。
【図９】図９は、第１、第２の領域の他の配置例を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１Ａは、第１の実施形態に係る音響発生器１を振動体１０の主面に垂直な方向から見た模式平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。なお、説明を分かりやすくするために、図１Ａおよび図１Ｂ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。また、図１Ｂにおいては、理解を容易にするために、音響発生器１を上下方向（Ｚ軸方向）に拡張し、デフォルメして示している。
【００１２】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、実施形態に係る音響発生器１は、振動体１０と、複数個の圧電振動素子２０と、枠体３０とを備える。かかる音響発生器１は、いわゆる圧電スピーカと呼ばれ、振動体１０自体の共振現象を用いて音圧を発生させる。
【００１３】
なお、図１Ａに示すように、本実施形態では、音響発生器１が２個の圧電振動素子２０を備えた場合を例示するが、個数はこれに限定されるものではなく、１個あるいは３個以上であってもよい。また、本実施形態では、２個の圧電振動素子２０は、略同一形状であるものとして説明を進める。
【００１４】
振動体１０は、樹脂、金属、紙などの種々の材料を用いて形成することができる。例えば、厚さ１０〜２００μｍ程度のポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレンなどの樹脂フィルムにより薄板状の振動体１０を構成することができる。樹脂フィルムは金属板などに比べて弾性率および機械的なＱ値の低い材料であるため、振動体１０を樹脂フィルムにより構成することで、振動体１０を大きな振幅で屈曲振動させ、音圧の周波数特性における共振ピークの幅を広く、高さを低くして共振ピークとディップとの差を低減することができる。
【００１５】
圧電振動素子２０は、電圧の印加を受けて振動することによって振動体１０を励振する励振器であり、例えばバイモルフ型の積層型圧電振動素子である。このように、励振器が圧電振動素子２０であることから、コイルと磁石とを用いた電磁型の励振器などと比較して薄型とすることが可能となり、よって音響発生器１を薄型とすることができる。また、圧電振動素子２０が、素子自体で（素子１つで）屈曲振動するバイモルフ型であるため、薄板状の振動体１０を振動させるのに適しており、振動体１０を大きく振動させ、高い音圧を発生させることが可能である。
【００１６】
具体的に圧電振動素子２０は、図１Ｂによく示すように、積層体２１と、積層体２１の上面および下面に形成された表面電極層２２，２３と、積層体２１の内部電極層２４の端面が露出する側面に形成された外部電極２５，２６とを備える。そして、外部電極２５，２６にはリード端子２７ａ，２７ｂが接続される。
【００１７】
積層体２１は、例えば、セラミックスからなる４層の圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと、３層の内部電極層２４とが交互に積層されて形成される。また、圧電振動素子２０は、上面側および下面側の主面を矩形状としており、圧電体層２８ａ，２８ｂと圧電体層２８ｃ，２８ｄとは、それぞれ厚み方向（Ｚ軸方向）に交互に分極されている。
【００１８】
したがって、リード端子２７ａ，２７ｂを介して圧電振動素子２０に電圧が印加された場合、例えば圧電振動素子２０の下面側、換言すれば振動体１０側の圧電体層２８ｃ，２８ｄは縮む一方、上面側の圧電体層２８ａ，２８ｂは延びるように変形する。このように、圧電振動素子２０の上面側の圧電体層２８ａ，２８ｂと下面側の圧電体層２８ｃ，２８ｄとが、相反する伸縮挙動を示し、その結果、圧電振動素子２０がバイモルフ型の屈曲振動をすることにより、振動体１０に一定の振動を与えて音を発生させることができる。
【００１９】
ここで、圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成する材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（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などの非鉛系圧電体材料などの、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。
【００２０】
また、内部電極層２４の材料は、銀とパラジウムとからなる金属成分と圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成する材料成分とを含有することが望ましい。内部電極層２４に圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを構成するセラミック成分を含有することにより、圧電体層２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと内部電極層２４，２４，２４との熱膨張差による応力を低減した圧電振動素子２０を得ることができる。
【００２１】
また、リード端子２７ａ，２７ｂに接続する配線としては、圧電振動素子２０の低背化を図るために、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るのが好ましい。
【００２２】
このように構成された圧電振動素子２０は、振動体１０上に設けられる。具体的に圧電振動素子２０は、振動体１０の振動面１０ａに接着剤で形成される接合部４０を介して接合される。圧電振動素子２０と振動体１０との間の接合部４０の厚みは、比較的薄く、例えば２０μｍ以下とされる。このように、接合部４０の厚みが２０μｍ以下である場合、積層体２１の振動を振動体１０に伝達し易くすることができる。
【００２３】
接合部４０を形成する接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できるが、これに限定されるものではない。また、接着剤に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や嫌気性硬化などのいずれの方法を用いてもよい。
【００２４】
枠体３０は、振動体１０を保持して、後述する振動の定在波の固定端を形成する役割を担っている。例えば、図示は省略するが、円形や楕円形のリング状の枠体３０に振動体１０を貼り付けた構造としたり、さらには、図１Ｂに示すように、共に多角形状、具体的には、例えば矩形状の上枠部材３０ａと下枠部材３０ｂとを、上下に接合して枠体３０を構成している。そして、上枠部材３０ａと下枠部材３０ｂとの間に振動体１０の外周部を挟み込み、所定の張力を付与した状態で固定している。したがって、長期間使用してもたわみなどの変形の少ない振動体１０を備えた音響発生器１となる。
【００２５】
なお、振動体１０のうち枠体３０よりも内側に位置する部分、すなわち、振動体１０のうち枠体３０に挟まれておらず自由に振動することができる部分を振動面１０ａとする。したがって、圧電振動素子２０が設けられる振動体１０の振動面１０ａは、枠体３０の枠内において多角形状、具体的には、例えば略矩形状をなす部分である。
【００２６】
なお、枠体３０の厚みおよび材質は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、機械的強度および耐食性に優れているという理由から、例えば厚さ１００〜１０００μｍのステンレス製の材料を用いる。
【００２７】
図２は、音響発生器１の振動体１０に生じる振動の定在波を示す説明図であり、図１Ｂと同様なＡ−Ａ’線断面図である。なお、図２においては、図１Ｂのように音響発生器１を上下方向（Ｚ軸方向）に拡張してデフォルメしていないが、圧電振動素子２０などは簡略化して示している。
【００２８】
音響発生器１にあっては、例えば圧電振動素子２０などの部品を、振動体１０上に図１Ａにおいて略上下対称かつ略左右対称となるように配置して重心が中央付近となるようにした場合、振動体１０の振動の定在波Ｗ’の節の間隔（波長）Ｌａは、図２に想像線で示すように、振動体１０全域に亘って略一定になる。しかしながら、振動の定在波Ｗ’の節の間隔Ｌａが略一定になると、特定の周波数で強い共振が発生するため、音圧の周波数特性において共振ピークとディップ（共振ピーク間の谷間）との差が大きくなるという問題が生じていた。
【００２９】
そこで、本実施形態では、振動体１０は、圧電振動素子２０が設けられる面、すなわち振動面１０ａにおいて、第１の領域１１と、振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２が第１の領域１１における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と相違する第２の領域１２とを有するようにした。これにより、特定の周波数で強い共振が発生し難くなるため、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減させることが可能となる。この第１、第２の領域１１，１２などについては後に説明する。
【００３０】
音響発生器１の説明を続けると、音響発生器１においては、図１Ｂに示すように、圧電振動素子２０および振動体１０の振動面１０ａが、樹脂である被覆部５０によって被覆される。具体的に被覆部５０は、枠体３０の上枠部材３０ａの枠内に樹脂を流し込んで硬化させて、圧電振動素子２０などを被覆するように構成される。なお、図１Ａでは、理解を容易にするため、被覆部５０を透視して示し、被覆部５０に覆われる圧電振動素子２０や振動体１０の振動面１０ａを示すようにしている。
【００３１】
被覆部５０を形成する樹脂は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂やゴムなどであるが、これらは例示であって限定されるものではない。このように、圧電振動素子２０を被覆部５０で被覆することにより、適度なダンピング効果を誘発させることができ、共振現象の抑制と共に、共振ピークとディップとの差をより小さく抑えることができるため好ましい。さらに、圧電振動素子２０を外部環境から保護することもできる。
【００３２】
なお、本実施形態に係る音響発生器１では、振動体１０の振動面１０ａ全てが被覆部５０により被覆されるが、全てが被覆される必要はない。すなわち、音響発生器１は、圧電振動素子２０と、この圧電振動素子２０が設けられる振動体１０の振動面１０ａの少なくとも一部とが被覆部５０により被覆されていればよい。また、被覆部５０に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や湿気硬化などのいずれの方法を用いてもよい。
【００３３】
ここで、上述した第１の領域１１および第２の領域１２について詳しく説明する。第１の領域１１と第２の領域１２とは、図１Ａに示すように、振動体１０の圧電振動素子２０が設けられる振動面１０ａにおいて、圧電振動素子２０を挟んで配置される、換言すれば、圧電振動素子２０は、第１の領域１１および第２の領域１２に跨るように配置される。また、第１の領域１１と第２の領域１２とは、振動体１０の圧電振動素子２０が設けられる振動面１０ａの長手方向（Ｙ軸方向）に並んで（並列に）配置される。詳しくは、第１の領域１１と第２の領域１２とは、振動面１０ａにおいて長手方向に略直交する線１３、換言すれば、振動面１０ａにおいて短手方向（Ｘ軸方向）に略平行な線１３で区画されて形成される。線１３は、例えば図１Ａの平面視において振動面１０ａの面積を左右に略等分に分けるような線である。
【００３４】
なお、図１Ａなどにおいて、第１の領域１１と第２の領域１２とを区画する線１３の位置を例示したが、線１３の位置はこれに限定されるものではなく、第１、第２の領域１１，１２が長手方向に並ぶように振動面１０ａを区画する位置であればよい。また、振動面１０ａを第１の領域１１および第２の領域１２の２つの領域に分けるようにしたが、３個以上の領域に分けてもよい。また、線１３を直線で示したが、曲線などであってもよい。また、図１Ａなどにおいては、理解を容易にするために、線１３を二点鎖線で示したが、実際に振動面１０ａに線が引かれているわけではない。
【００３５】
音響発生器１はさらに、ダンピング材６０を備え、ダンピング材６０は、上述した振動体１０の第１の領域１１に対応する被覆部５０の表面に取り付けられる。以下、詳説すると、ダンピング材６０は、例えば略直方体形状に形成される。ただし、図１Ａなどに示すダンピング材６０の形状は、例示であって略直方体形状に限定されるものではない。
【００３６】
ダンピング材６０は、図１Ｂに示すように、被覆部５０の表面に接着剤６１を介して取り付けられて、振動体１０、圧電振動素子２０および被覆部５０と一体化される。換言すれば、被覆部５０は、振動体１０とダンピング材６０との間に配置され、振動体１０、圧電振動素子２０、被覆部５０およびダンピング材６０が一体となるように接合される。
【００３７】
接着剤６１は、例えばエポキシ系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できるが、これに限定されるものではない。また、接着剤６１の硬化方法は、熱硬化、光硬化や湿気硬化などのいずれの方法でもよい。
【００３８】
ダンピング材６０は、機械的損失を有するものであればよいが、機械的損失係数が高い、言い換えれば、機械的品質係数（いわゆる、メカニカルＱ）が低い部材であることが望ましい。このようなダンピング材６０は、たとえば、種々の弾性体を用いて形成することができるが、柔らかく変形しやすいことが望ましいため、ウレタンゴム等のゴム材料を用いて好適に形成することができる。特に、ウレタンフォーム等の多孔質なゴム材料を好適に用いることができる。
【００３９】
また、ダンピング材６０は、図１Ａによく示すように、振動体１０の第１の領域１１に対応する被覆部５０の表面であって、枠体３０の短手方向（Ｘ軸方向）に沿うように１個配置される。なお、図１Ａなどにダンピング材６０の配置を示したが、これは一例であって配置場所を限定するものではない。
【００４０】
このように、本実施形態に係る音響発生器１にあっては、ダンピング材６０の配置を、第１の領域１１と第２の領域１２とで相違させるようにする。具体的には、例えば第１の領域１１に対応する被覆部５０の表面にダンピング材６０を配置する一方、第２の領域１２に対応する被覆部５０の表面にはダンピング材６０を配置しないようにする。すなわち、振動体１０の平面視において、ダンピング材６０を線１３に対して左右非対称となるように配置して重心が中央付近からずれるようにする。
【００４１】
このように、音響発生器１において重心が中央付近からずれると共に、振動体１０に作用する荷重が、第１の領域１１と第２の領域１２とで異なると、振動体１０に生じる振動の定在波Ｗは、図２に実線で示すように、第１の領域１１における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と、第２の領域１２における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２とが相違することとなる。具体的には、例えば第１の領域１１における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１が、第２の領域１２における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２よりも大きくなる。
【００４２】
上記したように、振動体１０は、振動の定在波Ｗの節の間隔が異なる第１の領域１１と第２の領域１２とを有し、それらが振動面１０ａの長手方向に並んで配置されるようにしたので、特定の周波数で強い共振が発生し難くなり、結果として音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。
【００４３】
また、第１の領域１１と第２の領域１２とが、圧電振動素子２０を挟んで配置されるように構成したので、圧電振動素子２０を挟んで振動体１０は異なる共振周波数で振動するため、音響発生器１から生じる音声信号の共振ピークの幅を広げ、共振ピークとディップの差をより低減することができる。さらに、振動体１０から圧電振動素子２０に反射してくる波の周波数が異なっていても、第１の領域１１と第２の領域１２との間の圧電振動素子２０が反射波を遮蔽する役割を有するため、それぞれの領域に他方の領域から波が伝播せず、固有の共振周波数で安定して音声信号を生じることができる。
【００４４】
また、ダンピング材６０の配置を、第１の領域１１と第２の領域１２とで相違させるようにしたので、第１の領域１１における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と、第２の領域１２における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２とを容易に相違させることができる。
【００４５】
また、ダンピング材６０を用いることで、ダンピング材６０の配置場所に対応する振動体１０の振動面１０ａの領域（すなわち、第１の領域１１）は、被覆部５０を介してダンピング材６０による振動損失を受け、よって共振現象が抑制されることとなる。したがって、音圧の周波数特性において共振ピークを下げることができ、共振ピークとディップとの差をより一層低減させることができる。
【００４６】
また、音響発生器１にあっては、振動体１０を被覆する被覆部５０の上にダンピング材６０が配置されることから、音響インピーダンスが異なる材質が重なり合うこととなる。そのため、被覆部５０とダンピング材６０との界面において、共振ピークの減衰を大きくすることができ、振動体１０の共振周波数における音圧のピークをより一層効率よく下げることができる。
【００４７】
なお、図１Ａなどには、１個のダンピング材６０を例示しているが、その個数を限定するものではない。例えばダンピング材６０は複数個でもよく、その場合は、第１の領域１１側と第２の領域１２側とで、配置する個数を相違させればよい。さらに、例えばダンピング材６０の個数は第１の領域１１側と第２の領域１２側とで同じであってもよく、その場合は、図３に示すように、ダンピング材６０の配置が、第１の領域１１側と第２の領域１２側とで線１３に対して非対称であればよい。要は、平面視においてダンピング材６０が、線１３に対して左右非対称となるように配置されていればよい。
【００４８】
上述してきたように、音響発生器１においては、振動体１０は、圧電振動素子２０が設けられる面において、第１の領域１１と、振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２が第１の領域１１における振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と相違する第２の領域１２とを有するように構成されることから、音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制し、音質を向上させることができる。
【００４９】
なお、上述においては、ダンピング材６０を用いて、振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１とＬ２とを相違させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、振動体１０の中央付近に配置されていた圧電振動素子２０を、第１の領域１１側にずらすことで、振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１とＬ２とを相違させるようにしてもよい。すなわち、圧電振動素子２０を第１の領域１１側にずらすことで、振動体１０に作用する荷重を第１の領域１１と第２の領域１２とで異ならせることが可能となり、よって振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１とＬ２とを相違させることができる。
【００５０】
さらに、図５に示すように、被覆部５０のＺ軸方向の厚さを第１の領域１１側と第２の領域１２側とで相違させることでも、振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１とＬ２とを相違させることができる。すなわち、例えば第１の領域１１側の被覆部５０のＺ軸方向の厚さを、第２の領域１２側のそれに比して大きくすることで、振動体１０に作用する荷重を第１の領域１１と第２の領域１２とで異ならせることができ、よって振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１とＬ２とを相違させることができる。
【００５１】
また、図６に示すように、上述してきた構成の音響発生器１を、共鳴ボックス２００に収容することにより音響発生装置２を構成することができる。共鳴ボックス２００は、音響発生器１を収容する筐体であり、音響発生器１の発する音響を共鳴させて筐体面から音波として放射する。かかる音響発生装置２は、スピーカとして単独で用いることができる他、例えば、各種電子機器３へ好適に組み込むことが可能である。
【００５２】
上述してきたように、圧電スピーカでは不利であった音圧の周波数特性における共振ピークとディップとの差を低減させることができるため、本実施形態に係る音響発生器１は、携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などの電子機器３へ好適に組み込むことが可能である。
【００５３】
なお、音響発生器１が組み込まれる対象となりうる電子機器３としては、前述の携帯電話機や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などに限らず、例えば、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯機などのように、従来、音質については重視されなかった家電製品も含まれる。
【００５４】
ここで、上述した音響発生器１を備える電子機器３について、図７を参照しながら簡単に説明する。図７は、電子機器３のブロック図である。電子機器３は、上述してきた音響発生器１と、音響発生器１に接続された電子回路と、音響発生器１および電子回路を収容する筐体３００とを備える。
【００５５】
具体的には、図７に示すように、電子機器３は、制御回路３０１と、信号処理回路３０２と、入力装置としての無線回路３０３とを含む電子回路と、アンテナ３０４と、これらを収容する筐体３００とを備える。なお、無線による入力装置を図７に図示しているが、通常の電気配線による信号入力としても当然設けることができる。
【００５６】
なお、ここでは、電子機器３が備える他の電子部材（例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカなどのデバイスや回路）については記載を省略した。また、図７では、１つの音響発生器１を例示したが、２つ以上の音響発生器１やその他の発信器を設けることもできる。
【００５７】
制御回路３０１は、信号処理回路３０２を介して無線回路３０３を含む電子機器３全体を制御する。音響発生器１への出力信号は、信号処理回路３０２から入力される。そして、制御回路３０１は、無線回路３０３へ入力された信号を、信号処理回路３０２を制御することによって音声信号Ｓを生成し、音響発生器１に対して出力する。
【００５８】
このようにして、図７に示す電子機器３は、小型かつ薄型である音響発生器１を組み込みながらも、共振ピークとディップとの差を低減して周波数変動を可及的に抑制し、周波数の低い低音領域をはじめ、高音領域においても、全体的に音質の向上を図ることができる。
【００５９】
なお、図７においては、音響出力デバイスとして音響発生器１を直接搭載した電子機器３を例示したが、音響出力デバイスとしては、例えば音響発生器１を筐体に収容した音響発生装置２を搭載した構成であってもよい。
【００６０】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る音響発生器１を示す模式平面図である。図８に示すように、第２の実施形態に係る音響発生器１にあっては、第１の領域１１ａと第２の領域１２ａとは、振動体１０の圧電振動素子２０が設けられる振動面１０ａの短手方向（Ｘ軸方向）に並んで配置される。
【００６１】
詳しくは、第１の領域１１ａと第２の領域１２ａとは、振動面１０ａにおいて短手方向に略直交する線１３ａ、換言すれば、振動面１０ａにおいて長手方向（Ｙ軸方向）に略平行な線１３ａで区画されて形成される。線１３ａは、例えば図８の平面視において振動面１０ａの面積を上下に略等分に分けるような線である。
【００６２】
なお、図８において、第１の領域１１ａと第２の領域１２ａとを区画する線１３ａの位置を例示したが、線１３ａの位置はこれに限定されるものではなく、第１、第２の領域１１ａ，１２ａが短手方向に並ぶように振動面１０ａを区画する位置であれば、どのような位置であってもよい。
【００６３】
ダンピング材６０は、上述した第１の実施形態と同様、振動体１０の第１の領域１１ａに対応する被覆部５０の表面に取り付けられる。具体的にダンピング材６０は、例えば第１の領域１１ａに対応する被覆部５０の表面であって、平面視において圧電振動素子２０の近傍で、かつ枠体３０の長手方向に沿うように配置される。なお、ダンピング材６０の配置が図示の例に限定されないことは、第１の実施形態と同じである。
【００６４】
これにより、振動体１０に作用する荷重が、第１の領域１１ａと第２の領域１２ａとで異なることとなり、よって振動体１０に生じる振動の定在波Ｗにおいて、第１の領域１１ａにおける振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と、第２の領域１２ａにおける振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２とが相違させられる。
【００６５】
したがって、第２の実施形態に係る音響発生器１にあっても、特定の周波数で強い共振が発生し難くなり、結果として音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。なお、残余の構成および効果は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００６６】
また、第１、第２の領域の他の配置例を図９に示す。図９に示すように、第１の領域１１ｂと第２の領域１２ｂとは、振動体１０の圧電振動素子２０が設けられる振動面１０ａの対角線１４を含む帯状の領域（具体的には、図９において破線で囲まれた領域）１５において、対角線１４の方向に並んで配置されるようにしてもよい。
【００６７】
詳しくは、第１の領域１１ｂと第２の領域１２ｂとは、振動面１０ａの帯状の領域１５において、対角線１４に略直交する線１３ｂで区画されて形成される。線１３ｂは、例えば図９の平面視において振動面１０ａの帯状の領域１５の面積を、右上部分と左下部分とで略等分に分けるような線である。
【００６８】
なお、図９に示す線１３ｂの位置は、例示であって限定されるものではない。すなわち、線１３ｂは、第１、第２の領域１１ｂ，１２ｂが対角線１４の方向に並ぶように、帯状の領域１５を区画する位置であれば、どのような位置であってもよい。
【００６９】
ダンピング材６０は、上述した第１、第２の実施形態と同様、振動体１０の第１の領域１１ｂに対応する被覆部５０の表面に取り付けられる。具体的にダンピング材６０は、例えば第１の領域１１ａに対応する被覆部５０の表面であって、枠体３０の角部近傍に配置される。
【００７０】
これにより、図９に示す例においても、振動体１０に作用する荷重が、第１の領域１１ｂと第２の領域１２ｂとで異なることとなり、振動体１０に生じる振動の定在波Ｗにおいて、第１の領域１１ｂにおける振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ１と、第２の領域１２ｂにおける振動の定在波Ｗの節の間隔Ｌ２とが相違させられる。
【００７１】
したがって、図９に示す例であっても、特定の周波数で強い共振が発生し難くなることから、音圧の周波数特性において共振ピークとディップとの差を低減して音圧の周波数変動を可及的に抑制することができ、音質を向上させることができる。なお、第１の実施形態で述べた各変形例は、第２の実施形態に係る音響発生器１および図９に示す音響発生器１についても適用することができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、振動体１０において第１の領域１１，１１ａ，１１ｂと第２の領域１２，１２ａ，１２ｂが配置される位置を具体的に説明したが、これらは例示であって限定されるものではない。要は、音響発生器１において、共振ピークとディップとの差を低減するように第１の領域１１，１１ａ，１１ｂと第２の領域１２，１２ａ，１２ｂが振動体１０に配置されていればよい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、圧電振動素子２０を振動体１０の振動面１０ａの同一面上に配置したが、両面に配置してもよい。また、圧電振動素子２０を平面視で矩形状としたが、正方形であってもよい。
【００７４】
また、振動体１０の振動面１０ａを矩形状としたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば矩形状以外の多角形状、円形や楕円形など他の形状であってもよい。すなわち、枠体３０の形状、正確には、枠体３０の枠内（内縁）の形状は、例えば矩形状以外の多角形状、円形や楕円形など他の形状であってもよい。
【００７５】
また、上述の説明では、枠体３０を２枚の枠部材３０ａ，３０ｂによって構成し、かかる２枚の枠部材３０ａ，３０ｂで振動体１０の外周部を挟み込んで支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、枠体３０を１枚の枠部材で構成し、かかる枠体３０へ振動体１０の外周部を接着固定して支持することとしてもよい。
【００７６】
また、圧電振動素子２０として、いわゆるバイモルフ型の積層型を例示したが、ユニモルフ型の圧電振動素子を用いることもできる。
【００７７】
また、励振器が圧電振動素子２０である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電振動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良い。例えば、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。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。
【００７８】
また、上述した実施形態では、圧電振動素子２０および振動体１０が被覆部５０によって被覆されるようにしたが、これに限られるものではなく、被覆部５０を備えない構成であってもよい。
【００７９】
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】
【００８０】
１  音響発生器
２  音響発生装置
３  電子機器
１０  振動体
１１，１１ａ，１１ｂ  第１の領域
１２，１２ａ，１２ｂ  第２の領域
２０  圧電振動素子
３０  枠体
４０  接合部
５０  被覆部
６０  ダンピング材
２００  共鳴ボックス（筐体）
３００  筐体
３０１  制御回路
３０２  信号処理回路
３０３  無線回路
３０４  アンテナ
【図１Ａ】
2014072711.tif 000003
【図１Ｂ】
2014072711.tif 000004
【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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