(57)【要約】  枕やヘッドレストにスピーカを内蔵した際に、枕全体の厚さを薄く軽くでき、また、スピーカの位置を頭部を載置する位置に近くすることで機器の小型化が可能で、アクティブノイズコントロールを行う場合に信号処理の負荷を低減し信号処理の精度を向上して、騒音低減の効果を向上できる電気音響変換器を提供する。常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面に積層された薄膜電極を有する電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムの形状を湾曲させるように一方の主面に密着して配置される弾性支持体とを有する電気音響変換ユニット、ならびに、電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルム側に、１以上の電気音響変換ユニットを覆う三次元立体編物からなる第１のクッション層、を有する。
2017126257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、前記高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極を有する電気音響変換フィルムと、前記電気音響変換フィルムの形状を湾曲させるように、前記電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体とを有する電気音響変換ユニット、ならびに、
１以上の前記電気音響変換ユニットの前記電気音響変換フィルム側に、前記電気音響変換フィルムに接して前記１以上の電気音響変換ユニットを覆う、三次元立体編物からなる第１のクッション層、を有することを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記電気音響変換ユニットを２つ有し、
２つの前記電気音響変換ユニットが、前記第１のクッション層の主面の中心線に対して線対称の位置に配置される請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記電気音響変換ユニットの前記電気音響変換フィルムとは反対側の面に、前記電気音響変換ユニットを覆う第２のクッション層を有する請求項１または２に記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記第１のクッション層は、前記電気音響変換フィルムに接している請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記第１のクッション層の形成材料が、ポリエステルまたはナイロンである請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記第１のクッション層の厚みが、３ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記第２のクッション層が、発泡ウレタンの一体成型品、非弾性捲縮繊維の詰綿、および、非弾性捲縮繊維をバインダによって接着した繊維系クッションのいずれかである請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記第１のクッション層に配置されるマイクロフォンを有し、
前記マイクロフォンは、前記第１のクッション層の主面の面方向において、前記電気音響変換ユニットと重複する位置に配置される請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項９】
前記電気音響変換ユニットは、前記マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして機能する請求項８に記載の電気音響変換器。
【請求項１０】
前記弾性支持体が、粘弾性を有する粘弾性支持体である請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項１１】
前記電気音響変換フィルムの湾曲部が、中心から周辺部に向かって曲率が変化している請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【請求項１２】
前記電気音響変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の湾曲部の形状が多角形状または円形状である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカなどの音響デバイス等に用いられる電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、周囲の騒音をマイクロフォンで検出し、検出した騒音信号に基づいて、この騒音と同振幅・逆位相の擬似騒音を２次音源スピーカで生成し、位相干渉により騒音を低減するアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）が検討されている。
このようなＡＮＣの活用方法として、枕にスピーカを組み込んで、このスピーカで外部からの騒音に対応する音波を再生して位相干渉により騒音を低減することで快適な睡眠環境を実現することが提案されている。
また、枕にスピーカを組み込んで、単に音楽を再生することも利用されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、騒音源を配置する騒音源側枕と受音点を配置する受音点側枕と音を制御する制御部とを具備する機能性枕システムが記載されており、騒音源枕は、騒音源が発する騒音を検出する参照マイクと、騒音による受音点での受音の大きさを制御するための制御音を発生する制御スピーカとを具備し、受音点側枕は、騒音源が発する騒音を検出する誤差マイクを少なくとも１つ以上具備し、制御部は、参照マイクが検出した騒音と誤差マイクが検出した騒音とに基づいて、誤差マイクが検出する騒音の大きさを抑制するための音を制御スピーカから出力させるための制御信号を生成する生成手段と、制御信号を制御スピーカに出力する出力手段と、を具備することが記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、睡眠時の略頭部の両側に位置する音波発生装置と、音波発生装置の更に両外側に位置する外部の騒音を検出する第１の圧力検出器と、音波発生装置の両内側に位置する第２の圧力検出器と、第１の圧力検出器の信号と第２の圧力検出器の信号を基に第２の圧力検出器の近傍の騒音が音波発生装置からの音波による逆位相干渉により抑制される音波信号を適応制御により演算する演算装置とを備えた安眠装置が記載されている。【０００５】
一方、特許文献３には、薄型で軽量なスピーカとして、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面に形成された薄膜電極と、薄膜電極の表面に形成された保護層とを有する電気音響変換フィルムを振動板として用いるスピーカが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０８９８１４号公報
【特許文献２】特開平７−８５５８号公報
【特許文献３】特開２０１４−１４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のダイナミックスピーカは厚みがあるため、ダイナミックスピーカを枕やヘッドレストに実装すると、枕全体の厚みが不必要に厚くなり使用に適さないものとなってしまう。また、クッションを薄くして枕全体の厚みを薄くしても、クッション性が損なわれて使用者は頭部にゴツゴツした感触を覚え、使用感が悪くなってしまう。
さらに、頭部荷重がダイナミックスピーカの振動板の一部に加わっただけで、その影響は振動板全体に及び、適正に音を再生できなくなり音質が大きく低下してしまう。【０００８】
そこで、特許文献１および特許文献２では、ダイナミックスピーカを枕の、頭部を載置する位置から離れた位置に配置している。これにより、頭部を載置する位置の厚みが不必要に厚くなったり、使用感が悪くなったり、音質が低下するのを防止できる。【０００９】
しかしながら、ダイナミックスピーカを枕の、頭部を載置する位置から離れた位置に配置しても、枕自体が重く厚いものとなるという問題があった。また、ダイナミックスピーカの位置が頭部から離れると、ダイナミックスピーカをアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）の２次音源スピーカとして用いる場合に、制御点との距離が離れたことによる音圧不足や経路の複雑化によって信号処理の精度が下がったり、制御できる周波数帯域が狭くなるなど、騒音低減の効果が低下するおそれがある。音圧不足を補うために２次音源スピーカを大きくすることも可能であるが、枕自体が更に重く厚くなるという問題があった。【００１０】
発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、枕あるいはヘッドレスト等にスピーカを内蔵した際に、枕全体を薄く軽くでき、また、スピーカの位置を頭部を載置する位置に近くすることで機器の小型化が可能で、アクティブノイズコントロールを行う場合に信号処理の精度が向上し、広い周波数帯域で騒音低減の効果が向上できる電気音響変換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】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極を有する電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムを湾曲させるように、電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体とを有する電気音響変換ユニット、ならびに、１以上の電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルム側に、電気音響変換フィルムに接して１以上の電気音響変換ユニットを覆う、三次元立体編物からなる第１のクッション層、を有することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成の電気音響変換器を提供する。【００１２】
（１）  常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極を有する電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムを湾曲させるように、電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体とを有する電気音響変換ユニット、ならびに、
１以上の電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルム側に、電気音響変換フィルムに接して１以上の電気音響変換ユニットを覆う、三次元立体編物からなる第１のクッション層、を有する電気音響変換器。
（２）  電気音響変換ユニットを２つ有し、
２つの電気音響変換ユニットが、第１のクッション層の主面の中心線に対して線対称の位置に配置される（１）に記載の電気音響変換器。
（３）  電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルムとは反対側の面に、電気音響変換ユニットを覆う第２のクッション層を有する（１）または（２）に記載の電気音響変換器。
（４）  第１のクッション層は、電気音響変換フィルムに接している（１）〜（３）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（５）  第１のクッション層の形成材料が、ポリエステルまたはナイロンである（１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（６）  第１のクッション層の厚みが、３ｍｍ〜３０ｍｍである（１）〜（５）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（７）  第２のクッション層が、発泡ウレタンの一体成型品、非弾性捲縮繊維の詰綿、および、非弾性捲縮繊維をバインダによって接着した繊維系クッションのいずれかである（１）〜（６）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（８）  第１のクッション層に配置されるマイクロフォンを有し、
マイクロフォンは、第１のクッション層の主面の面方向において、電気音響変換ユニットと重複する位置に配置される（１）〜（７）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（９）  電気音響変換ユニットは、マイクロフォンで検出された騒音信号に基づいて生成されるノイズキャンセル信号を再生するスピーカとして機能する（８）に記載の電気音響変換器。
（１０）  弾性支持体が、粘弾性を有する粘弾性支持体である（１）〜（９）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（１１）  電気音響変換フィルムの湾曲部が、中心から周辺部に向かって曲率が変化している（１）〜（１０）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（１２）  電気音響変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の湾曲部の形状が多角形状または円形状である（１）〜（１１）のいずれかに記載の電気音響変換器。
【発明の効果】
【００１３】
このような本発明によれば、枕やヘッドレストにスピーカを内蔵した際に、枕全体の厚さを薄く軽くでき、また、スピーカの位置を頭部を載置する位置に近くすることで機器の小型化が可能で、アクティブノイズコントロールを行う場合に信号処理の負荷を低減し信号処理の精度を向上して、騒音低減の効果を向上できる電気音響変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電気音響変換器の一例を概念的に示す断面図である。
【図２】電気音響変換ユニットの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】電気音響変換ユニットの一例を模式的に示す上面図である。
【図４】電気音響変換フィルムの一例を模式的に示す断面図である。
【図５Ａ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。
【図５Ｂ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。
【図５Ｃ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。
【図５Ｄ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。
【図５Ｅ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。
【図６】本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図７】本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図８】本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図９】実施例における測定方法を説明するための概略断面図である。
【図１０】時間と振幅との関係を示すグラフである。
【図１１】時間と振幅との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電気音響変換器について、添付の図面に示される好適実施形態を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１６】
本発明の電気音響変換器は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された薄膜電極を有する電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムを湾曲させるように、電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体とを有する電気音響変換ユニット、ならびに、
１以上の電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルム側に、電気音響変換フィルムに接して１以上の電気音響変換ユニットを覆う、三次元立体編物からなる第１のクッション層、を有する電気音響変換器である。
【００１７】
図１に、本発明の電気音響変換器の一例を模式的に表す断面図を示す。
図１に示す電気音響変換器１００は、２つの電気音響変換ユニット（以下、「変換ユニット」ともいう）４０と、第１のクッション層１０２と、第２のクッション層１０４と、２つのマイクロフォン１０６とを有する。
【００１８】
本発明における変換ユニット４０は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体の両面に薄膜電極を積層した電気音響変換フィルムを振動板として用いるものである。変換ユニット４０において、電気音響変換フィルムは形状が湾曲された状態で保持されている。電気音響変換フィルムへの電圧印加によって、電気音響変換フィルムが面内方向に伸長または収縮することで、電気音響変換フィルムが、上方（音の放射方向）に移動し、あるいは、下方に移動し、この伸縮の繰り返しによる振動により、振動（音）と電気信号とを変換するものである。
【００１９】
図１に示す電気音響変換器１００は、２つの変換ユニット４０が第２のクッション層１０４に形成された凹部内に載置され、２つの変換ユニット４０を覆うように、第２のクッション層１０４上に、三次元立体編物である第１のクッション層１０２が積層され、第１のクッション層１０２上には２つのマイクロフォン１０６が配置された構成を有する。
また、第１のクッション層１０２は、変換ユニット４０の電気音響変換フィルム（以下「変換フィルム」ともいう）側に配置され、第２のクッション層１０４は、変換ユニット４０の変換フィルムとは反対側の面に配置されている。また、第１のクッション層１０２は、変換ユニット４０の変換フィルムと接している。
また、２つのマイクロフォン１０６はそれぞれ、第１のクッション層１０２の主面の面方向において、変換ユニット４０と重複する位置に配置されている。
【００２０】
図１に示す電気音響変換器１００は、マイクロフォン１０６で騒音を検出し、検出した騒音信号に基づいて、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）あるいは電子回路等を用いて、この騒音を打ち消すような逆位相の音響信号を生成し、増幅器（アンプ）によって、この逆位相の音を変換ユニット４０で再生して、騒音を低減することができる。すなわち、電気音響変換器１００は、アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）を実行するノイズキャンセリング装置を内蔵する枕あるいはヘッドレスト等として利用することができるものである。
【００２１】
ここで、後に詳述するが、変換ユニット４０の変換フィルムは、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体である圧電体層とし、圧電体層の両面それぞれに薄膜電極を積層した構成を有する。
本発明の電気音響変換器１００は、変換ユニット４０の振動板として、このような変換フィルムを用いる。この変換フィルムの一部に頭部等の荷重が掛かった場合でも、その弾性歪みエネルギーは直ちに熱に変換されて外部に放出される。この場合、この変換フィルムの一部を除く他の部分は実質的に荷重が掛かっていない状態で電気信号と機械振動との変換を行うことができる。
また、このような変換フィルムを用いる変換ユニット４０は、振動板である変換フィルム自体が薄いので、変換ユニット４０自体の厚さを薄くでき、また、軽量化できる。
【００２２】
また、三次元立体編物を、変換ユニット４０を覆う第１のクッション層１０２として用いるので、変換ユニット４０が再生した音を減衰させずに透過させることができる。これにより、変換ユニット４０の出力を不要に大きくする必要がなく、変換ユニット４０を小型化することができる。
【００２３】
したがって、変換ユニット４０の変換フィルム側を第１のクッション層１０２で覆う構成とし、スピーカを内蔵した枕あるいはヘッドレスト等として用いる場合に、枕あるいはヘッドレスト全体を薄く軽くできる。これにより、頭部を載置する位置の厚みが不必要に厚くなったり、使用感が悪くなったりするのを防止できる。
また、変換ユニット４０（変換フィルム）に荷重が掛かった場合でも音を適正に再生することができるので、変換ユニット４０を、頭部を載置する位置に近い位置に配置することができる。また、変換ユニット４０を耳の位置およびマイクロフォン１０６と一直線上となる位置する配置することができる。したがって、変換ユニット４０をＡＮＣのスピーカとして用いる場合に、マイクロフォンで検出した騒音から、この騒音を打ち消すための信号を生成する際の信号処理の負荷を小さくでき、また、信号処理の精度を高くできるので、騒音低減の効果を向上できる。
【００２４】
まず、変換ユニット４０について説明する。
図２に変換ユニット４０の一例を模式的に表す断面図を示し、図３に、変換ユニット４０の上面図を示す。すなわち、図２は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
前述のとおり、変換ユニット４０は、変換フィルムを振動板として用いるものである。
【００２５】
図に示すように、変換ユニット４０は、平板型のスピーカであり、図２中の上下方向が、変換フィルム１０の振動方向、すなわち、音の放射方向である。図３は、変換フィルム１０の振動方向から見た図である。
この変換ユニット４０は、変換フィルム１０と、ケース４２と、粘弾性支持体４６と、押圧部材４８とを有して構成される。
【００２６】
変換フィルム１０は、圧電性を有し、電界の状態に応じて主面が伸縮する圧電フィルムであって、形状が湾曲した状態で保持されることで、フィルム面に沿った伸縮運動をフィルム面に垂直な方向の振動に変換して、電気信号を音に変換するものである。
ここで、変換ユニット４０に用いられる変換フィルム１０は、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、および、高分子複合圧電体の両面に積層された薄膜電極を有する変換フィルムである。
変換フィルム１０については後に詳述する。
【００２７】
ケース４２は、押圧部材４８と共に、変換フィルム１０および粘弾性支持体４６を保持する保持部材である。ケース４２は、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図示例においては、ケース４２は薄型の六面体形状で、最大面の一方が開放面である。また、開放部は正四角形状である。ケース４２は内部に粘弾性支持体４６を収容する。
なお、変換ユニットにおいて、ケース４２の形状（すなわち変換ユニットの形状）は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状、底面が多角形の筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
【００２８】
粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム１０の形状を湾曲した状態で保ちつつ、変換フィルム１０を支持すると共に、変換フィルム１０のどの場所でも一定の機械的バイアスを与えることによって、変換フィルム１０の伸縮運動を無駄なく前後運動（変換フィルムの面に垂直な方向の運動）に変換させるためのものである。
図示例において、粘弾性支持体４６は、ケース４２の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体４６の高さは、ケース４２の深さよりも大きい。
【００２９】
粘弾性支持体４６の材料としては、適度な粘性と弾性を有し、かつ、圧電フィルムの振動を妨げず、好適に変形するものであれば、特に限定はない。一例として、羊毛のフェルト、レーヨンやＰＥＴを含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、グラスウール、或いはポリウレタンなどの発泡材料（発泡プラスチック）、ポリエステルウール、紙を複数枚重ねたもの、磁性流体、塗料等が例示される。
粘弾性支持体４６の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、５０〜５００ｋｇ／ｍ3が好ましく、１００〜３００ｋｇ／ｍ3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、１０〜１００ｋｇ／ｍ3が好ましい。
【００３０】
押圧部材４８は、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧した状態で支持するためのものであり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。押圧部材４８は、ケース４２の開放面と同様の形状を有し、また、開口部の形状は、ケース４２の開放部と同様の正四角形状である。
【００３１】
変換ユニット４０においては、ケース４２の中に粘弾性支持体４６を収容して、変換フィルム１０によってケース４２および粘弾性支持体４６を覆い、変換フィルム１０の周辺を押圧部材４８によってケース４２の開放面に接した状態で、押圧部材４８をケース４２に固定して、構成される。
なお、ケース４２への押圧部材４８の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
【００３２】
この変換ユニット４０においては、粘弾性支持体４６は、高さ（厚さ）がケース４２の内面の高さよりも厚い。すなわち、変換フィルム１０および押圧部材４８が固定される前の状態では、粘弾性支持体４６は、ケース４２の上面よりも突出した状態となっている。
そのため、変換ユニット４０では、粘弾性支持体４６の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体４６の形状が変換フィルム１０によって下方に押圧されることによって、粘弾性支持体４６の厚さが薄くなった状態で、保持される。すなわち、変換フィルム１０の主面の少なくとも一部の形状が湾曲した状態で保持される。これにより、変換フィルム１０の少なくとも一部に湾曲部が形成される。変換ユニット４０において、この湾曲部が振動領域となる。なお、以下の説明では、湾曲部を振動領域ともいう。
この際、変換フィルム１０の面方向において、粘弾性支持体４６の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム１０の全面が粘弾性支持体４６により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。
【００３３】
また、変換ユニット４０において、粘弾性支持体４６の形状は押圧部材４８に近づくほど厚さ方向に圧縮された状態になるが、静的粘弾性効果（応力緩和）によって、変換フィルム１０のどの場所でも機械的バイアスを一定に保つことができる。これにより、変換フィルム１０の伸縮運動が無駄なく前後運動へと変換されるため、薄型、かつ、十分な音量が得られ、音響特性に優れる平面状の変換ユニット４０を得ることができる。
【００３４】
このような構成の変換ユニット４０において、変換フィルム１０の、押圧部材４８の開口部に対応する領域が実際に振動する領域となる。すなわち、押圧部材４８は、振動領域を規定する部位である。したがって、図２に示す変換ユニット４０は、１つの振動領域を有する。
圧電性を有する変換フィルムを用いる変換ユニットは、一般的に振動板が円形状を有するコーンスピーカに比べて、ユニット全体の大きさに対する振動板の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
【００３５】
また、変換ユニット４０の変換フィルム１０側の面と、湾曲部とは相似であるのが好ましい。すなわち、押圧部材４８の外形と開口部の形状は相似であるのが好ましい。
また、変換フィルム１０の主面に垂直な方向から見た際の、湾曲部の形状は、四角形状に限定はされず、多角形状または円形状であってもよい。すなわち、押圧部材４８の開口部４８ａの形状は、四角形状、多角形状あるいは円形状等の種々の形状とすることができる。
【００３６】
なお、変換ユニット４０において、変換フィルム１０による粘弾性支持体４６の押圧力には、特に限定はないが面圧が低い位置における面圧で０．００５〜１．０ＭＰａ、特に０．０２〜０．２ＭＰａ程度とするのが好ましい。
加えて、粘弾性支持体４６の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、１〜１００ｍｍ、特に１０〜５０ｍｍであるのが好ましい。
【００３７】
また、図示例においては、粘弾性を有する粘弾性支持体４６を利用する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも弾性を有する弾性支持体を利用する構成であればよい。
例えば、粘弾性支持体４６に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。
【００３８】
ここで、図２に示す変換ユニット４０は、押圧部材４８によって、変換フィルム１０の周辺全域をケース４２に押し付けているが、本発明は、これに限定されない。
すなわち、変換フィルム１０を利用する変換ユニットは、押圧部材４８を有さずに、例えばケース４２の４箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム１０をケース４２の上面に押圧／固定してなる構成も利用可能である。
また、ケース４２と変換フィルム１０との間には、Ｏリング等を介在させてもよい。このような構成を有することにより、ダンパ効果を持たせることができ、変換フィルム１０の振動がケース４２に伝達されることを防止して、より優れた音響特性を得ることができる。
【００３９】
また、変換フィルム１０を利用する変換ユニットは、粘弾性支持体４６を収容するケース４２を有さなくても良い。
例えば、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体を載置し、粘弾性支持体を覆って変換フィルム１０を載せ、先と同様の押圧部材を周辺部に載置する。次いで、ビス等によって押圧部材を支持板に固定することにより、押圧部材と一緒に粘弾性支持体を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板の大きさとしては粘弾性支持体よりも大きくても良く、更に支持板の材質としては、ポリスチレンや発泡ＰＥＴ、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることで、変換ユニットの振動を更に増幅する効果も期待できる。
【００４０】
さらに、変換ユニットは、周辺を押圧する構成にも限定はされず、例えば、粘弾性支持体４６と変換フィルム１０の積層体の中央を、何らかの手段によって押圧してなる構成も利用可能である。
すなわち、変換ユニットは、変換フィルム１０の形状が湾曲した状態で保持される構成であれば、各種の構成が利用可能である。
あるいは、変換フィルム１０を樹脂フィルムに貼り付けて張力を付与する（湾曲させる）構成としてもよい。樹脂フィルムで保持する構成とし、変換フィルム１０の形状を湾曲させた状態で保持できるようにすることでフレキシブルなスピーカとすることができる。
あるいは、変換フィルム１０の形状を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。
【００４１】
また、図２および図３に示す例では、押圧部材４８を用いて、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して支持する構成としたが、これに限定はされず、例えば、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０を用いて、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側で固定する構成としてもよい。すなわち、ケース４２とケース４２内に配置された粘弾性支持体４６とを、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０で覆い、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側に引張ることで、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して張力を付与して湾曲させ、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定してもよい。
【００４２】
あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、変換フィルムの形状を凸状に膨らませた状態で、あるいは、ケース内を負圧にして凹状にへこませた状態で、保持する構成としてもよい。
【００４３】
また、図２および図３に示す変換ユニット４０においては、変換フィルム１０は、粘弾性支持体４６により押圧されて、主面が凸状に湾曲した状態で保持される構成としたが、このように、変換フィルム１０の形状を湾曲した状態で保持する構成には特に限定はない。
例えば、変換フィルム１０自体に凸部を形成して湾曲させてもよい。凸部の形成方法としては特に限定はなく、種々の公知の樹脂フィルムの加工方法が利用可能である。例えば、真空加圧成型法、エンボス加工等の形成方法により、凸部を形成することができる。
【００４４】
次に、変換ユニット４０に用いられる変換フィルム１０について説明する。
図４は、変換フィルム１０の一例を概念的に示す断面図である。
図４示すように、変換フィルム１０は、圧電性を有するシート状物である圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する。
【００４５】
変換フィルム１０において、圧電体層１２は、高分子複合圧電体からなるものである。
図４に概念的に示すように、圧電体層１２を形成する高分子複合圧電体は、常温で粘弾性を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４中に、圧電体粒子２６を分散したものである。なお、本明細書において、「常温」とは、０〜５０℃程度の温度域を指す。
また、好ましくは、圧電体層１２は、分極処理されている。
【００４６】
ここで、高分子複合圧電体（圧電体層１２）は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。
（ｉ）  可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
（ii）  音質
スピーカは、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚのオーディオ帯域の周波数で圧電体粒子を振動させ、その振動エネルギーによって振動板（高分子複合圧電体）全体が一体となって振動することで音が再生される。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、スピーカの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。
【００４７】
以上をまとめると、フレキシブル性を有するスピーカに用いる高分子複合圧電体は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、２０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。
【００４８】
一般に、高分子固体は粘弾性緩和機構を有しており、温度上昇あるいは周波数の低下とともに大きなスケールの分子運動が貯蔵弾性率（ヤング率）の低下（緩和）あるいは損失弾性率の極大（吸収）として観測される。その中でも、非晶質領域の分子鎖のミクロブラウン運動によって引き起こされる緩和は、主分散と呼ばれ、非常に大きな緩和現象が見られる。この主分散が起きる温度がガラス転移点（Ｔｇ）であり、最も粘弾性緩和機構が顕著に現れる。
高分子複合圧電体（圧電体層１２）において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が常温、すなわち、０〜５０℃にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。
【００４９】
常温で粘弾性を有する高分子材料としては、公知の各種のものが利用可能である。好ましくは、常温、すなわち０〜５０℃において、動的粘弾性試験による周波数１Ｈｚにおける損失正接Ｔａｎδの極大値が、０．５以上有る高分子材料を用いる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス／圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。
【００５０】
また、高分子材料は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１００ＭＰａ以上、５０℃において１０ＭＰａ以下、であることが好ましい。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。
【００５１】
また、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以上有ると、より好適である。これにより、高分子複合圧電体に電圧を印加した際に、高分子マトリックス中の圧電体粒子にはより高い電界が掛かるため、大きな変形量が期待できる。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以下であるのも、好適である。
【００５２】
このような条件を満たす高分子材料としては、シアノエチル化ポリビニルアルコール（シアノエチル化ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン−ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレート等が例示される。また、これらの高分子材料としては、ハイブラー５１２７（クラレ社製）などの市販品も、好適に利用可能である。なかでも、シアノエチル基を有する材料を用いることが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。
なお、これらの高分子材料は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用（混合）して用いてもよい。
【００５３】
このような常温で粘弾性を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス２４は、必要に応じて、複数の高分子材料を併用してもよい。
すなわち、粘弾性マトリックス２４には、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。
【００５４】
添加可能な誘電性高分子材料としては、一例として、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体及びポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロース及びシアノエチルソルビトール等のシアノ基あるいはシアノエチル基を有するポリマー、ニトリルゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
また、圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４において、シアノエチル化ＰＶＡ等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性ポリマーは、１種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
【００５５】
また、誘電性ポリマー以外にも、ガラス転移点Ｔｇを調整する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン、イソブチレン、等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マイカ、等の熱硬化性樹脂を添加しても良い。
更に、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂、等の粘着付与剤を添加しても良い。
【００５６】
圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４において、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外のポリマーを添加する際の添加量には、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス２４に占める割合で３０重量％以下とするのが好ましい。
これにより、粘弾性マトリックス２４における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子２６や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００５７】
また、圧電体層１２の誘電率を高める目的で、粘弾性マトリックス２４に誘電体粒子を添加してもよい。
誘電体粒子は、２５℃における比誘電率が８０以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ3）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を用いるのが好ましい。
【００５８】
誘電体粒子は、平均粒径が０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、５〜４５％が好ましく、１０〜３０％がより好ましく、２０〜３０％が特に好ましい。
【００５９】
圧電体粒子２６は、ペロブスカイト型或いはウルツ鉱型の結晶構造を有するセラミックス粒子からなるものである。
圧電体粒子２６を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅ3）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。
なお、これらのセラミックス粒子は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【００６０】
このような圧電体粒子２６の粒径は、変換フィルム１０のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良いが、本発明者の検討によれば、１〜１０μｍが好ましい。
圧電体粒子２６の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる、耐電圧を向上できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００６１】
なお、図４においては、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、粘弾性マトリックス２４中に、均一にかつ規則性を持って分散されているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス２４中に不規則に分散されていてもよい。
【００６２】
変換フィルム１０において、圧電体層１２中における粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６との量比は、変換フィルム１０の面方向の大きさや厚さ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層１２中における圧電体粒子２６の体積分率は、３０〜７０％が好ましく、特に、５０％以上とするのが好ましく、従って、５０〜７０％とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００６３】
また、変換フィルム１０において、圧電体層１２の厚さにも、特に限定はなく、変換フィルム１０のサイズ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層１２の厚さを薄くすることで、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。一方で、圧電体層１２の厚さが薄すぎると、剛性が連続して電圧を印加した際や、高電圧を印加した際に、局所的な短絡が発生するおそれがある。また、剛性が低下するおそれがある。
上記観点から、圧電体層１２の厚さは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、８μｍ〜５０μｍがより好ましく、特に、１０〜４０μｍがさらに好ましく、特に、１５〜２５μｍが好ましい。
なお、圧電体層１２は、分極処理（ポーリング）されているのが好ましいのは、前述のとおりである。分極処理に関しては、後に詳述する。
【００６４】
図４に示すように、変換フィルム１０は、このような圧電体層１２の一面に、下部薄膜電極１４を形成し、その上に下部保護層１８を形成し、圧電体層１２の他方の面に、上部薄膜電極１６を形成し、その上に上部保護層２０を形成してなる構成を有する。ここで、上部薄膜電極１６と下部薄膜電極１４とが電極対を形成する。
なお、変換フィルム１０は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極１６、および、下部薄膜電極１４からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
【００６５】
電極引出し部としては、薄膜電極および保護層が、圧電体層の面方向外部に、凸状に突出する部位を設けても良いし、あるいは、保護層の一部を除去して孔部を形成して、この孔部に銀ペースト等の導電材料を挿入して導電材料と薄膜電極とを電気的に導通して、電極引出し部としてもよい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は１つには限定されず、２以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を３以上有するのが好ましい。
【００６６】
変換フィルム１０は、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挟持し、この積層体を、上部保護層２０および下部保護層１８で挟持してなる構成を有する。
このように、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
【００６７】
変換フィルム１０において、上部保護層２０および下部保護層１８は、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４を被覆すると共に、圧電体層１２に適度な剛性と機械的強度を付与する役目を担っている。すなわち、本発明の変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６とからなる圧電体層１２は、ゆっくりとした曲げ変形に対しては、非常に優れた可撓性を示す一方で、用途によっては、剛性や機械的強度が不足する場合がある。変換フィルム１０は、それを補うために上部保護層２０および下部保護層１８が設けられる。
なお、下部保護層１８および上部保護層２０は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層１８および上部保護層２０を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
【００６８】
上部保護層２０および下部保護層１８には、特に限定はなく、各種のシート状物が利用可能であり、一例として、各種の樹脂フィルムが好適に例示される。中でも、優れた機械的特性および耐熱性を有するなどの理由により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ、アラミド）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、および、環状オレフィン系樹脂が好適に利用される。
中でも、ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上で優れた耐熱性を示す等の観点から、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースが好適に用いられる。これらより、電圧印加時の発熱による外観損傷を防ぐことができたり、高温下での放置試験ならびに駆動試験に耐えることができる。
【００６９】
上部保護層２０および下部保護層１８の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上部保護層２０および下部保護層１８の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層２０および下部保護層１８は、薄いほど有利である。
【００７０】
本発明者の検討によれば、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さが、圧電体層１２の厚さの２倍以下であれば、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
例えば、圧電体層１２の厚さが２０μｍで上部保護層２０および下部保護層１８がＰＥＴからなる場合、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さは、４０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、中でも１５μｍ以下とするのが好ましい。
【００７１】
変換フィルム１０において、圧電体層１２と上部保護層２０との間には上部薄膜電極（以下、上部電極とも言う）１６が、圧電体層１２と下部保護層１８との間には下部薄膜電極（以下、下部電極とも言う）１４が、それぞれ形成される。
上部電極１６および下部電極１４は、変換フィルム１０（圧電体層１２）に電界を印加するために設けられる。
なお、下部電極１４および上部電極１６は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極１４および上部電極１６を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。
【００７２】
本発明において、上部電極１６および下部電極１４の形成材料には、特に、限定はなく、各種の導電体が利用可能である。具体的には、炭素、パラジウム、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル、白金、金、銀、銅、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、酸化インジウムスズ等が例示される。中でも、銅、アルミニウム、金、銀、白金、および、酸化インジウムスズのいずれかが、好適に例示される。
【００７３】
また、上部電極１６および下部電極１４の形成方法にも、特に限定はなく、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
【００７４】
中でも特に、変換フィルム１０の可撓性が確保できる等の理由で、真空蒸着によって成膜された銅やアルミニウムの薄膜は、上部電極１６および下部電極１４として、好適に利用される。その中でも特に、真空蒸着による銅の薄膜は、好適に利用される。
上部電極１６および下部電極１４の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
【００７５】
ここで、前述の上部保護層２０および下部保護層１８と同様に、上部電極１６および下部電極１４の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、上部電極１６および下部電極１４は、電気抵抗が高くなり過ぎない範囲であれば、薄いほど有利である。
【００７６】
ここで、本発明者の検討によれば、上部電極１６および下部電極１４の厚さとヤング率との積が、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
例えば、上部保護層２０および下部保護層１８がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、上部電極１６および下部電極１４が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さが２５μｍだとすると、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、１．２μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、中でも０．１μｍ以下とするのが好ましい。
【００７７】
また、薄膜電極は、必ずしも、圧電体層１２（下部保護層１８および／または上部保護層２０）の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、薄膜電極の少なくとも一方が、例えば圧電体層１２よりも小さく、変換フィルム１０の周辺部において、圧電体層１２と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
【００７８】
あるいは、薄膜電極が全面に形成された保護層が、圧電体層１２の全面に対応して形成される必要はない。この場合、圧電体層１２と直接に接触する第２の保護層を別途、保護層の表面側に設けるような構成としてもよい。
【００７９】
また、薄膜電極と圧電体層１２との間に密着力向上、可撓性向上などの目的でさらに塗布層を設ける構成としてもよい。この場合、塗布層は薄膜電極の上でも圧電体層１２の上のどちらに塗布しても構わない。
この場合は、高分子成分として、ポリ（メタ）アクリル、ポリウレタン、ポリエステルポリオレフィン、ＰＶＡ、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。なかでも音響性能を向上させるために、誘電性高分子が好ましく用いられる。具体的には前述の高分子などが好ましく使用することができる。また、高分子成分以外にも高誘電体粒子や帯電防止剤、界面活性剤、増粘剤、架橋剤など添加しても構わない。
【００８０】
また、図示例では、変換フィルム１０の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する構成としたがこれに限定はされず、これらの層に加えて、例えば、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層や、薄膜電極を被覆する着色層等を有していてもよい。
【００８１】
例えば、着色層を有する場合の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部着色層と、下部着色層上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部着色層と、上部着色層上に積層される上部保護層２０とを有する構成とすればよい。
着色層を有することで、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４の錆びが、外部から視認できないようにすることができる。
【００８２】
薄膜電極の錆びが外部から視認できないようにする観点から、着色層の透過濃度は、０．３以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。
なお、透過濃度とは、入射光に対する透過光の比率として計測される光学濃度であり、透過濃度０．３のときの透過率は約５０％であり、透過濃度０．５のときの透過率は約３０％である。
【００８３】
また、着色層の厚さは、１μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、中でも４０ｎｍ以下とするのが特に好ましい。
また、着色層は、電気抵抗率が低いのが好ましく、１×１０-7Ωｍ以下であるのが好ましい。
【００８４】
着色層の形成材料は、上記の透過濃度を満たし、また、錆び等により変色しないものであれば特に限定はない。
具体的には、着色層の形成材料としては、インジウム、ニッケル、チタン、アルミニウム、金、白金、クロム等の金属、カーボンブラック（ＣＢ）、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の無機顔料、キナクリドン系、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系の有機顔料、内部に空孔を有した光散乱性を有した部材等が例示される。
上述の透過濃度、厚さ、および、電気抵抗率の観点から、着色層の形成材料として金属を用いることが好ましく、中でも、ニッケルがより好ましい。
【００８５】
また、着色層の形成方法には、特に限定はなく、上記材料に応じて、各種の公知の方法で形成すればよい。
例えば、着色層の形成材料として、金属を用いる場合には、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等が利用可能である。より薄く形成可能な点から真空蒸着により形成するのがより好ましい。
また、着色層の形成材料として、顔料を用いる場合には、塗布法、印刷等が利用可能である。
また、あらかじめ形成された着色層を転写する方法も利用可能である。
【００８６】
また、上部電極１６側および下部電極１４側のそれぞれに、着色層を有する構成には限定されず、少なくとも一方の側に、着色層を有する構成であってもよい。
【００８７】
前述のように、変換フィルム１０は、常温で粘弾性を示す高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４に圧電体粒子２６を分散してなる圧電体層１２を、上部電極１６および下部電極１４で挟持し、さらに、上部保護層２０および下部保護層１８を挟持してなる構成を有する。
このような変換フィルム１０は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．１以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が外部から数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。
【００８８】
変換フィルム１０は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１０〜３０ＧＰａ、５０℃において１〜１０ＧＰａであるのが好ましい。
これにより、常温で変換フィルム１０が貯蔵弾性率（Ｅ’）に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。
【００８９】
また、変換フィルム１０は、厚さと動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）との積が、０℃において１．０×１０6〜２．０×１０6（１．０Ｅ＋０６〜２．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍ、５０℃において１．０×１０5〜１．０×１０6（１．０Ｅ＋０５〜１．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍであるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。
【００９０】
さらに、変換フィルム１０は、動的粘弾性測定から得られたマスターカーブにおいて、２５℃、周波数１ｋＨｚにおける損失正接（Ｔａｎδ）が、０．０５以上であるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０を用いたスピーカの周波数特性が平滑になり、スピーカの曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
【００９１】
次に、図５Ａ〜図５Ｅを参照して、変換フィルム１０の製造方法の一例を説明する。
【００９２】
まず、図５Ａに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４が形成されたシート状物１１ａを準備する。このシート状物１１ａは、下部保護層１８の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
下部保護層１８が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ（仮支持体）付きの下部保護層１８を用いても良い。尚、セパレータとしては、厚さ２５〜１００μｍのＰＥＴ等を用いることができる。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第２の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
あるいは、下部保護層１８の上に銅薄膜等が形成された、市販品をシート状物１１ａとして利用してもよい。
【００９３】
一方で、有機溶媒に、シアノエチル化ＰＶＡ等のシアノエチル基を有する高分子材料（以下、粘弾性材料とも言う）を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子２６を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。有機溶媒には、特に限定はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶媒が利用可能である。
前述のシート状物１１ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図５Ｂに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製する。
【００９４】
この塗料のキャスティング方法には、特に、限定はなく、スライドコータやドクターナイフ等の公知の方法（塗布装置）が、全て、利用可能である。
あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化ＰＶＡのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに添加高分子材料および圧電体粒子２６を添加／分散してなる溶融物を作製し、押し出し成型等によって、図５Ａに示すシート状物１１ａの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図５Ｂに示すような、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製してもよい。
【００９５】
なお、前述のように、変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４には、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
粘弾性マトリックス２４に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、上記加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製したら、好ましくは、圧電体層１２の分極処理（ポーリング）を行う。
【００９６】
圧電体層１２の分極処理の方法には、特に限定はなく、公知の方法が利用可能である。好ましい分極処理の方法として、図５Ｃおよび図５Ｄに示す方法が例示される。
【００９７】
この方法では、図５Ｃおよび図５Ｄに示すように、積層体１１ｂの圧電体層１２の上面１２ａの上に、間隔ｇを例えば１ｍｍ開けて、この上面１２ａに沿って移動可能な棒状あるいはワイヤー状のコロナ電極３０を設ける。そして、このコロナ電極３０と下部電極１４とを直流電源３２に接続する。
さらに、積層体１１ｂを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。
【００９８】
その上で、圧電体層１２を、加熱手段によって、例えば、温度１００℃に加熱保持した状態で、直流電源３２から下部電極１４とコロナ電極３０との間に、数ｋＶ、例えば、６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせる。さらに、間隔ｇを維持した状態で、圧電体層１２の上面１２ａに沿って、コロナ電極３０を移動（走査）して、圧電体層１２の分極処理を行う。
【００９９】
このようなコロナ放電を利用する分極処理（以下、便宜的に、コロナポーリング処理とも言う）において、コロナ電極３０の移動は、公知の棒状物の移動手段を用いればよい。
また、コロナポーリング処理では、コロナ電極３０を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極３０を固定し、積層体１１ｂを移動させる移動機構を設け、この積層体１１ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体１１ｂの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
さらに、コロナ電極３０の数は、１本に限定はされず、複数本のコロナ電極３０を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極１６を形成する必要が有る。
なお、この分極処理の前に、圧電体層１２の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着がスムーズに行える。
【０１００】
このようにして積層体１１ｂの圧電体層１２の分極処理を行う一方で、上部保護層２０の上に上部電極１６が形成されたシート状物１１ｃを、準備する。このシート状物１１ｃは、上部保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって上部電極１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
次いで、図５Ｅに示すように、上部電極１６を圧電体層１２に向けて、シート状物１１ｃを、圧電体層１２の分極処理を終了した積層体１１ｂに積層する。
さらに、この積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、上部保護層２０と下部保護層１８とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、変換フィルム１０を作製する。
【０１０１】
このような変換フィルム１０の製造は、カットシート状の上記シート状物を用いて製造を行ってもよく、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ  以下、ＲｔｏＲともいう）で行ってもよい。
周知のように、ＲｔｏＲとは、長尺な原材料を巻回してなるロールから、原材料を引き出して、長手方向に搬送しつつ、成膜や表面処理等の各種の処理を行い、処理済の原材料を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。
【０１０２】
次に、第１のクッション層１０２について説明する。
前述のとおり、第１のクッション層１０２は、三次元立体編物からなるものである。
第１のクッション層１０２は、電気音響変換器１００を枕あるいはヘッドレストとして利用する際にクッションとして作用するものである。また、変換ユニット４０を覆って、変換ユニット４０、特に、変換フィルム１０を保護する機能を有するものである。
【０１０３】
第１のクッション層１０２としては、旭化成せんい株式会社製  フュージョン、株式会社ユニチカテクノス  キュービックアイ、住江織物株式会社製  ３Ｄファブリックス等の市販の三次元立体編物が各種利用可能である。
このような三次元立体編物は、表面部、連結部、裏面部からなるものであり、表面部および裏面部は繊維でメッシュ、ハニカムあるいはスムース等の構造を形成した、通気性の良い構造を有し、連結部は、モノフィラメント糸を用いて表面部と裏面部とを厚さ方向に連結した構造を有するものである。
このような三次元立体編物は、発泡ウレタン等の通常のクッションに比べて気孔率が遥かに高いにも関わらず、三次元立体編物特有の強度向上効果によって、クッションに求められる形態保持性と弾力性を合わせ持つと同時に、厚さ方向に高い通気性を有する。また、繊維が端部でボンディングされているので振動しにくく、音すなわち空気の振動が繊維に伝わりにくいため、透過する音波の減衰を小さくできる。
【０１０４】
第１のクッション層１０２、すなわち、三次元立体編物の形成材料としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等が利用可能である。中でも、形状保持性、耐久性、耐水性、等の観点からから、ポリエステルあるいはナイロンが好ましい。
【０１０５】
また、第１のクッション層１０２の厚さは、枕あるいはヘッドレストとして利用する際の全体の厚さを適正にする点、クッション性、変換フィルム１０の保護、ならびに、音の透過性、誤差マイクロホンの設置スペースの確保等の観点から、３ｍｍ〜４０ｍｍが好ましく、１０ｍｍ〜２０ｍｍがより好ましい。
【０１０６】
第２のクッション層１０４は、電気音響変換器１００を枕あるいはヘッドレストとして利用する際にクッションとして作用するものである。また、変換ユニット４０を載置して、変換ユニット４０を固定するためのものである。
前述のとおり、図１に示す例では、第２のクッション層１０４には、２つの凹部が形成されており、この凹部内に変換ユニット４０が配置されている。２つの凹部は、第２のクッション層１０４の主面の長手方向を半分に分割する中心線に対して線対称の位置に形成されている。したがって、２つの変換ユニット４０は、第１のクッション層１０２の主面の中心線に対して線対称の位置に配置される。
【０１０７】
第２のクッション層１０４の形成材料としては限定はないが、発泡ウレタンの一体成型品、非弾性捲縮繊維の詰綿、および、非弾性捲縮繊維をバインダによって接着した繊維系クッションのいずれかであるのが好ましい。あるいは、第１のクッション層１０２と同様の三次元立体編物を用いることもできる。
【０１０８】
また、第２のクッション層１０４は、枕あるいはヘッドレストとして利用する際の全体の厚さを適正にする点、クッション性、変換ユニット４０の保持、ならびに、耐久性等の観点から、２０ｍｍ〜１００ｍｍが好ましく、３０ｍｍ〜６０ｍｍがより好ましい。
【０１０９】
なお、図１に示す例では、第２のクッション層１０４に凹部を形成して、凹部内に変換ユニット４０を配置する構成としたが、これに限定はされず、平坦な第２のクッション層１０４上に変換ユニット４０を載置し、第１のクッション層１０２と共に変換ユニット４０を挟持する構成であってもよい。その際、第１のクッション層１０２および第２のクッション層１０４は、変換ユニット４０の形状に応じて変形して変換ユニット４０を保持する。
【０１１０】
マイクロフォン１０６は、電気音響変換器１００をＡＮＣを実行するノイズキャンセリング装置として用いる際に、騒音を検出するためのものである。
前述のとおり、マイクロフォン１０６は、第１のクッション層１０２上の、第１のクッション層１０２の主面の面方向において、変換ユニット４０と重複する位置に配置されている。
本発明においては、第１のクッション層１０２を有するので、マイクロフォン１０６を変換ユニット４０と耳との間の一直線上に配置することができる。
また、マイクロフォン１０６は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）あるいは電子回路等、ならびに、増幅器（アンプ）を介して変換ユニット４０に接続される。
【０１１１】
マイクロフォン１０６としては、公知のマイクロフォンが各種利用可能である。小型化薄型化、非磁性である点、等の観点から、エレクトレットコンデンサーマイクロフォン（ＥＣＭ）が好適である。
【０１１２】
ここで、図１に示す例では、第１のクッション層１０２の表面にマイクロフォン１０６を配置する構成としたが、これに限定はされず、マイクロフォン１０６を第１のクッション層１０２の内部に配置してもよい。
【０１１３】
また、図１に示す電気音響変換器１００は、変換ユニット４０の変換フィルム１０側に第１のクッション層１０２を配置し、変換ユニット４０の変換フィルム１０とは反対側の面に第２のクッション層１０４を配置する構成としたが、これに限定はされず、図６に示す電気音響変換器１２０のように、第２のクッション層１０４を有さない構成であってもよい。
【０１１４】
ここで、図１に示す例では、電気音響変換器１００をアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）を実行するノイズキャンセリング装置を備える枕あるいはヘッドレストとして利用するものとしたが、これに限定はされず、音楽を再生するためのスピーカを内臓した枕あるいはヘッドレストとして利用してもよい。
スピーカ内臓型の枕として利用する場合には、例えば、図７に示す電気音響変換器１３０のように、マイクロフォン１０６を有さずに、２つの変換ユニット４０と第１のクッション層１０２と第２のクッション層１０４とを有する構成としてもよい。
【０１１５】
また、図１ならびに図７に示す例では、２つの変換ユニット４０を有する構成としたが、これに限定はされず、図８に示す電気音響変換器１４０のように、１つの変換ユニット４０ｂを有する構成としてもよく、あるいは、３以上の変換ユニット４０を有する構成としてもよい。また、２以上の変換ユニット４０を有する場合には、各変換ユニット４０の形状および大きさ等は互いに異なっていてもよい。
【０１１６】
なお、電気音響変換器をスピーカ内臓型の枕（ヘッドレスト）として利用する場合には、例えば、２つの変換ユニット４０を有する構成として、ステレオ再生を行うようにしてもよい。あるいは、３つの変換ユニット４０を有する構成として、２．１チャンネル再生を行うようにしてもよい。
一方、電気音響変換器をノイズキャンセリング装置を備える枕（ヘッドレスト）として利用する場合には、枕を利用する人の耳の位置に対応して、２つの変換ユニット４０と２つのマイクロフォン１０６を有する構成するのが好ましい。
【０１１７】
また、変換ユニット４０の振動板として利用する変換フィルム１０は、磁石およびコイルを用いない、非磁性体であるので、本発明の電気音響変換器１００は、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）装置用のＡＮＣシステムとして好適に利用可能である。
【０１１８】
また、本発明の電気音響変換器は、ノイズキャンセリング装置を備える枕（ヘッドレスト）、あるいは、スピーカ内臓型の枕（ヘッドレスト）と利用されるものに限定はされない。
例えば、電話機を内蔵したヘッドレスト、目覚ましを内蔵した枕等として利用可能である。また、電気音響変換器をベッド等の寝具に組み込んで、変換ユニットをセンサとして用いることで、例えば、寝たきり状態の患者の動作（寝返りの回数）等を検出することができる。
【０１１９】
以上、本発明の電気音響変換器について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０１２０】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明についてより詳細に説明する。【０１２１】
［実施例１］
前述の図５Ａ〜図５Ｅに示す方法によって、図４に示す変換フィルム１０を作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化ＰＶＡ（ＣＲ−Ｖ  信越化学工業社製）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解した。その後、この溶液に、ＰＺＴ粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー（回転数２０００ｒｐｍ）で分散させて、圧電体層１２を形成するための塗料を調製した。
・ＰＺＴ粒子・・・・・・・・・・・１０００質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・１００質量部
・ＭＥＫ・・・・・・・・・・・・・・６００質量部
なお、ＰＺＴ粒子は、市販のＰＺＴ原料粉を１０００〜１２００℃で焼結した後、これを平均粒径３．５μｍになるように解砕および分級処理したものを用いた。【０１２２】
一方、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物１１ａおよび１１ｃを用意した。すなわち、本例においては、上部電極１６および下部電極１４は、厚さ０．１ｍの銅蒸着薄膜であり、上部保護層２０および下部保護層１８は厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、ＰＥＴフィルムには厚さ５０μｍのセパレータ（仮支持体ＰＥＴ）付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。【０１２３】
このシート状物１１ａの下部電極１４（銅蒸着薄膜）の上に、スライドコータを用いて、先に調製した圧電体層１２を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が２０μｍになるように、塗布した。
次いで、シート状物１１ａの上に塗料を塗布した物を、１２０℃のオーブンで加熱乾燥することでＭＥＫを蒸発させた。これにより、ＰＥＴ製の下部保護層１８の上に銅製の下部電極１４を有し、その上に、厚さが２０μｍの圧電体層１２（圧電層）を形成してなる積層体１１ｂを作製した。【０１２４】
この積層体１１ｂの圧電体層１２を、図５Ｃおよび図５Ｄに示す前述のコロナポーリングによって、分極処理した。なお、分極処理は、圧電体層１２の温度を１００℃として、下部電極１４とコロナ電極３０との間に６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせて行った。【０１２５】
分極処理を行った積層体１１ｂの上に、上部電極１６（銅薄膜側）上にシアノエチル化プルランとシアノエチル化ＰＶＡの混合体（ＣＲ−Ｍ  信越化学工業製）を０．３μｍになるように塗布したフィルムの塗布面を圧電体層１２に向けてシート状物１１ｃを積層した。
次いで、積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、ラミネータ装置を用いて１２０℃で熱圧着することで、圧電体層１２と上部電極１６および下部電極１４とを接着して平坦な変換フィルム１０を作製した。【０１２６】
作製した変換フィルム１０を、ケース４２に組み込んで変換ユニット４０を作製した。
ここで、変換ユニット４０における振動領域の大きさは、１１０ｍｍ×１１０ｍｍとした。
ケース４２は、一面が開放した箱型の容器で、外寸１２０ｍｍ×１２０ｍｍ、開放面の大きさ１１０ｍｍ×１１０ｍｍ、深さ３ｍｍ、底板の厚み１ｍｍのアルミニウム製の矩形容器を用いた。
また、ケース４２内には、粘弾性支持体４６を配置した。粘弾性支持体４６は、組立前の高さ２５ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールとした。
また、押圧部材４８は、開口部の大きさ１１０ｍｍ×１１０ｍｍのアルミニウム製の板状部材を用いた。
変換フィルム１０を粘弾性支持体４６およびケース４２の開口部を覆うように配置して押圧部材４８により周辺部を固定し、粘弾性支持体４６により変換フィルム１０に適度な張力と曲率を付与した。【０１２７】
第２のクッション層１０４として、厚さ３０ｍｍ、大きさ５００ｍｍ×３００ｍｍ、材料は発泡ウレタンの一体成型品のクッションを用いた。
第２のクッション層１０４の中心線に対して対称になる位置に、１６０ｍｍの間隔を開けて、大きさ1２０ｍｍ×１２０ｍｍ、深さ３ｍｍの凹部を２つ設けた。第２のクッション層１０４の２つの凹部内にそれぞれ、変換フィルム１０側を上に向けて変換ユニット４０を載置した。【０１２８】
第１のクッション層１０２として、厚さ２５ｍｍ、大きさ５００ｍｍ×３００ｍｍ、材料  フュージョン（旭化成せんい株式会社製）の三次元立体編物を用いた。
第２のクッション層１０４上に載置された２つの変換ユニット４０を覆って第１のクッション層１０２を積層した。【０１２９】
さらに、第１のクッション層１０２上の、中心線に対して対称になる位置に、２００ｍｍの間隔を開けて、２つのマイクロフォン１０６（ホシデン社製  KUB282）を配置し、電気音響変換器１００を作製した。すなわち、２つのマイクロフォン１０６はそれぞれ、第１のクッション層１０２の主面の面方向において、変換ユニット４０と重複する位置に配置される。【０１３０】
［評価］
作製した電気音響変換器１００の、面方向において互いに重複する位置に配置される変換ユニット４０とマイクロフォン１０６とをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、および、増幅器（アンプ）に接続し、マイクロフォン１０６で検出した騒音信号に基づいて、騒音を打ち消すような逆位相の音を変換ユニット４０で再生する構成とし、電気音響変換器１００をＡＮＣを実行するノイズキャンセリング装置として利用し、騒音の低減効果を評価した。【０１３１】
具体的には、図９に示すように、電気音響変換器１００の第１のクッション層１０２の略中央に、質量３ｋｇのダミーヘッド（アコー社製）を載置した。このダミーヘッド１５０の鼓膜の位置にはマイクロフォン１５２が配置されている。
次に、変換フィルムの面方向に５０ｃｍ離れた位置に騒音源（市販のダイナミックスピーカ）を配置した。【０１３２】
まず、電気音響変換器１００を動作させずに、騒音源から約９０ｄＢのＭＲ騒音を発生させて、騒音源から発生させた音を、マイクロフォン１０６およびマイクロフォン１５２で測定し、５秒後に、電気音響変換器１００を動作させて、振幅（amplitude）と時間（time）の関係を求めた。マイクロフォン１０６での測定結果のグラフを図１０に示し、マイクロフォン１５２での測定結果のグラフを図１１に示す。【０１３３】
図１０に示すグラフから、騒音信号を検出する誤差マイクであるマイクロフォン１０６の位置では、ＭＲ騒音の周期成分を最大で約４０ｄＢ低減できることがわかる。
また、図１１に示すグラフから、鼓膜位置のマイクロフォン１５２の位置ではＭＲ騒音の周期成分を最大で約２０ｄＢ低減できることがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０  電気音響変換フィルム
１１ａ、１１ｃ  シート状物
１１ｂ  積層体
１２  圧電体層
１４  下部薄膜電極
１６  上部薄膜電極
１８  下部保護層
２０  上部保護層
２４  粘弾性マトリックス
２６  圧電体粒子
３０  コロナ電極
３２  直流電源
４０  電気音響変換ユニット
４２  ケース
４６  粘弾性支持体
４８  押圧部材
１００、１２０、１３０、１４０  電気音響変換器
１０２  第１のクッション層
１０４  第２のクッション層
１０６、１５２  マイクロフォン
１５０  ダミーヘッド
【図１】
2017126257.tif 000003
【図２】
2017126257.tif 000004
【図３】
2017126257.tif 000005
【図４】
2017126257.tif 000006
【図５Ａ】
2017126257.tif 000007
【図５Ｂ】
2017126257.tif 000008
【図５Ｃ】
2017126257.tif 000009
【図５Ｄ】
2017126257.tif 000010
【図５Ｅ】
2017126257.tif 000011
【図６】
2017126257.tif 000012
【図７】
2017126257.tif 000013
【図８】
2017126257.tif 000014
【図９】
2017126257.tif 000015
【図１０】
2017126257.tif 000016
【図１１】
2017126257.tif 000017
【国際調査報告】
2017126257.tif 000018
2017126257.tif 000019
2017126257.tif 000020
2017126257.tif 000021