(57)【要約】  良好な音圧の周波数特性を得ることを課題とする。かかる課題を解決するために、実施形態に係る音響発生器（１）は、圧電素子（励振器）（５）と、振動体（３ａ）と、複数のダンピング材（８）とを有している。上記圧電素子（５）は、電気信号が入力されて振動する。上記振動体（３ａ）は、上記圧電素子（５）が取り付けられており、かかる圧電素子（５）の振動によって振動する。上記複数のダンピング材（８）は、上記振動体（３ａ）と一体化される。また、上記複数のダンピング材（８）は、上記圧電素子（５）が取り付けられた側から上記振動体（３ａ）を平面視した場合に、かかる振動体（３ａ）の輪郭が描く図形の対称軸に対して非対称となるように設けられている。
2014024528.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、該励振器の振動によって振動する振動体と、
前記振動体と一体化された複数のダンピング材と
を有しており、
前記複数のダンピング材は、
前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に、該振動体の輪郭が描く図形の対称軸に対して非対称となるように設けられていること
を特徴とする音響発生器。
【請求項２】
前記複数のダンピング材は、
前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に該振動体の輪郭が描く図形の重心に対して非対称となるよう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】
前記複数のダンピング材は、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、少なくとも１つの前記ダンピング材の形状が、他の前記ダンピング材の形状と異なること
を特徴とする請求項１または２に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記複数のダンピング材の少なくとも１つは、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、非点対称である形状を有していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の音響発生器。
【請求項５】
少なくとも１つの前記ダンピング材の厚みが、他の前記ダンピング材の厚みと異なること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項６】
前記複数のダンピング材のうち少なくとも２つは、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、異方性を有した同一形状であり、かつ一方の前記ダンピング材が他方の前記ダンピング材に対して傾けて配置されてい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】
前記励振器および該励振器が取り付けられた前記振動体の表面に被せるように配置されて、前記振動体および前記励振器と一体化された樹脂層
をさらに有しており、
前記ダンピング材は、
前記樹脂層の表面に取り付けられて前記振動体、前記励振器および前記樹脂層と一体化されていること
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】
筐体と、
該筐体に取り付けられた請求項１〜７のいずれか一つに記載の音響発生器と、
を備えることを特徴とする音響発生装置。
【請求項９】
筐体と、
該筐体に取り付けられた請求項１〜７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、
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、アクチュエータ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アクチュエータ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て音響を出力するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の音響発生器は、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。【０００５】
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】
【０００６】
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、複数のダンピング材とを有している。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、該励振器の振動によって振動する。前記複数のダンピング材は、前記振動体および前記励振器と一体化される。また、前記複数のダンピング材は、前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に、該振動体の輪郭が描く図形の対称軸に対して非対称となるように設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
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】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、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１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、音圧の周波数特性の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る音響発生器の構成を示す模式的な平面図である。
【図３】図３は、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その１）である。
【図４Ａ】図４Ａは、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その２）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その３）である。
【図５Ａ】図５Ａは、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その４）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その５）である。
【図６Ａ】図６Ａは、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その６）である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】図７は、ダンピング材の配置例を示す模式的な平面図（その７）である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態に係る音響発生装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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１’の概略構成について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、音響発生器１’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’線断面図である。
【００１１】
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１Ａにおいては、樹脂層７の図示を省略している。
【００１２】
また、同じく説明を分かりやすくするために、図１Ｂは、音響発生器１’を厚み方向（Ｚ軸方向）に大きく誇張して示している。
【００１３】
図１Ａに示すように、音響発生器１’は、枠体２と、振動板３と、圧電素子５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。
【００１４】
枠体２は、矩形の枠状の同じ形状を有する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している。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に挟まれて固定されている。すなわち、振動板３は、枠体２の枠内に張った状態で支持されている。
【００１５】
なお、振動板３のうち枠体２よりも内側に位置する部分、すなわち、振動板３のうち枠体２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体３ａとする。したがって、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。
【００１６】
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。例えば、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。
【００１７】
枠体２の厚みや材質などは、特に限定されるものではない。金属や樹脂など種々の材料を用いて枠体２を形成することができる。例えば、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。
【００１８】
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よい。本実施形態では、図１Ａに示すように、略矩形状である例を示している。
【００１９】
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。
【００２０】
かかる圧電素子５は、図１Ｂ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、リード端子６ａ、６ｂが接続される。
【００２１】
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。
【００２２】
そして、リード端子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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄを構成する材料としては、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。
【００２５】
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。例えば、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。
【００２６】
また、リード端子６ａ、６ｂは、種々の金属材料を用いて形成することができる。例えば、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端子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。
【００２７】
また、図１Ｂに示すように、音響発生器１’は、枠体２の枠内において圧電素子５および振動板３の表面に被せるように配置されて、振動板３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。
【００２８】
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によって圧電素子５を埋設することで、適度なダンピング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。
【００２９】
また、図１Ｂ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。
【００３０】
また、図１Ｂ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い。例えば、伸縮する圧電素子を振動体３ａに貼り付けたユニモルフ型であっても構わない。
【００３１】
ところで、図１Ａには、圧電素子５が、その重心を振動体３ａの重心と略一致させて配置されている音響発生器１’を図示している。このような場合、一体的に振動する振動体３ａ，圧電素子５および樹脂層７によって構成される複合振動体は、全体として対称性を有しているといえる。
【００３２】
しかしながら、かかる場合、共振現象を積極的に利用する音響発生器１’としては、この対称性を有するが故に、特定の共振周波数にピークが集中して縮退し、急峻なピークディップが生じやすい。
【００３３】
かかる点を、図２Ａに図示する。図２Ａは、音圧の周波数特性の一例を示す図である。前述の図１Ａに示したように、たとえば、圧電素子５を含めた振動体３ａ，圧電素子５および樹脂層７によって構成される複合振動体が全体として対称性を有しているような場合、図２Ａに示すように、特定の周波数にピークが集中して縮退し、急峻なピークやディップが生じやすい。
【００３４】
一例として、図２Ａ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ため、良好な音質を得にくくなる。
【００３５】
このような場合、図２Ａ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）、共振周波数のピークＰとディップとの差を小さくするような方策をとることが有効である。
【００３６】
そこで、本実施形態では、まず、振動体３ａに対して、ダンピング材８による機械的な振動損失を与えることによって、ピークＰの高さを下げることとした。
【００３７】
さらに、本実施形態では、ダンピング材８を、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体が全体として非対称となるように設けることによって、縮退した共振モードを対称性の近い共振モードとして分散させることとした。
【００３８】
この点について、図２Ｂを用いて具体的に説明する。図２Ｂは、実施形態に係る音響発生器１の構成を示す模式的な平面図である。なお、図２Ｂにおいては、樹脂層７の図示を省略している。図２Ｂに示すように、音響発生器１は、図１Ａおよび図１Ｂに示した音響発生器１’に加えて、複数個のダンピング材８を備える。
【００３９】
なお、図２Ｂには、２個のダンピング材８を例示しているが、その個数を限定するものではない。なお、本実施形態では、ダンピング材８は２個の例を示し、明記しない限り同一形状であるものとして説明を進める。
【００４０】
ダンピング材８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８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。また、ダンピング材８は、図１Ｂに示した樹脂層７の表面に取り付けられて、振動体３ａ、圧電素子５および樹脂層７と一体化されている。なお、「一体化されている」とは、一体的に振動する状態になっていることを意味する。
【００４１】
そして、このようにダンピング材８を設けることによって、ダンピング材８が位置付けられた振動体３ａにおける領域は、樹脂層７を介してダンピング材８による振動損失を受け、これにより共振現象が抑制されることとなる。
【００４２】
そして、本実施形態では、さらにダンピング材８を、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体が全体として非対称となるように設ける。
【００４３】
具体的には、振動体３ａを励振器である圧電素子５が取り付けられた側、すなわち、振動体３ａの主面に垂直な方向（振動体３ａの厚み方向であり、図のＺ軸方向）から平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形（枠体２の内側の輪郭が描く図形に同じ）の対称軸に対して非対称となるように、ダンピング材８が振動体３ａに取り付けられている。さらに具体的には、図２Ｂに示すように、たとえば、ダンピング材８の一方を、破線の矩形で示した対称位置から、振動体３ａの長手方向の対称軸に沿ってずらした位置に配置する（図中の矢印２０３参照）。なお、本明細書において、何かを平面視する場合は、振動体３ａに励振器である圧電素子５が取り付けられた側、すなわち、振動体３ａの主面に垂直な方向（振動体３ａの厚み方向であり、図のＺ軸方向）から平面視するものとする。
【００４４】
これにより、複数のダンピング材８を、振動体３ａの２つの対称軸（図２Ｂに１点鎖線で示した長手方向の対称軸およびそれに垂直な幅方向の対称軸）の両方に対して非対称に振動体３ａに取り付けることができる。
【００４５】
なお、本明細書において、「振動体３ａの対称軸」とは、振動体３ａを振動体３ａの主面に垂直な方向から平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の対称軸のことを意味する。また、「振動体３ａの対称軸に対して非対称」とは、振動体３ａが有する全ての対称軸に対して非対称であることを意味する。
【００４６】
そして、複数のダンピング材８を、振動体３ａの対称軸に対して非対称に振動体３ａに取り付けることにより、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体が全体として非対称となるようにすることができる。これにより、共振モードの縮退を解いて対称性の近い複数の共振モードとして分散させることができる。
【００４７】
また、分散した共振モード間の干渉で、さらにピークＰの高さを下げ（図２Ａの矢印２０１参照）、かつ、ピーク幅を広げる（図２Ａの矢印２０２参照）ことができる。
【００４８】
これにより、共振周波数のピークＰのレベルを小さくして、変動の小さい、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。とりわけ、中音域の音圧の周波数特性をフラットに近づけることができるので、良好な音質を得ることができる。
【００４９】
なお、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くするようなダンピング材８の配置例は、図２Ｂに示したものに限定されない。こうしたダンピング材８の他の配置例については、図３〜図４Ｂを用いて後述する。
【００５０】
また、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることは、ダンピング材８の形状や厚みなどに差異をつけることによって行われてもよい。かかる点の詳細については、図５Ａ〜図６Ｂを用いて後述する。
【００５１】
次に、上述のように振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くするためのダンピング材８の配置例について、図３〜図６Ｂを用いて順次説明する。なお、図３〜図６Ｂでは、圧電素子５をはじめとする音響発生器１の各部材を、ごく簡略化して図示する場合がある。また、図３〜図６Ｂにおいては、樹脂層７の図示を省略している。
【００５２】
まず、図３は、ダンピング材８の配置例を示す模式的な平面図（その１）である。図３に示すように、２個のダンピング材８は、かかるダンピング材８相互の対称の中心Ｃ２を、振動体３ａの重心Ｃ１からずらして配置されることによって、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７および複数のダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低下させている。
【００５３】
なお、この場合、振動体３ａを平面視したときに振動体３ａの輪郭が描く図形の重心Ｃ１に対して非対称となるように、複数のダンピング材８が振動体３ａに取り付けられている。
【００５４】
これにより、図２Ｂを用いて既に述べたように、縮退した共振モードを対称性の近い共振モードに分散させることができるので、音響発生器１は、変動のなだらかな、良好な音圧の周波数特性を得ることができる。
【００５５】
つづいて、図４Ａおよび図４Ｂに示す配置例を説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、ダンピング材８の配置例を示す模式的な平面図（その２）および（その３）である。
【００５６】
なお、図４Ａには、振動体３ａの長手方向の対称軸を対称軸Ｌとして、図４Ｂには、振動体３ａの短手方向の対称軸を対称軸Ｗとして、それぞれ示している。かかる対称軸Ｌおよび対称軸Ｗは、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。
【００５７】
図４Ａに示すように、２個のダンピング材８は、振動体３ａの長手方向の対称軸Ｌに対して非対称となる位置に配置されることによって、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることができる。
【００５８】
なお、図４Ａに示した例は、長手方向の対称軸Ｌに対して非対称とした意味において図２Ｂの例と重複するが、図４Ａでは、図２Ｂの場合と異なり、ダンピング材８の一方だけでなく、双方を対称位置からずらしている。
【００５９】
また、図４Ｂに示すように、２個のダンピング材８は、振動体３ａの短手方向の対称軸Ｗに対して非対称となる位置に配置されることによって、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることができる。
【００６０】
なお、図３，図４Ａおよび図４Ｂに示した例は、振動体３ａが有する２つの対称軸のどちらに対しても非対称になるようにダンピング材８を配置するものである。
【００６１】
つづいて、図５Ａおよび図５Ｂに示す配置例を説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、ダンピング材８の配置例を示す模式的な平面図（その４）および（その５）である。
【００６２】
ここで、図５Ａに示すように、２個のダンピング材８が、振動体３ａの重心Ｃ１について点対称となる場合を仮定する。なお、かかる仮定におけるダンピング材８の一方を、図５Ａでは、符号を略した破線の矩形で示している。
【００６３】
かかる仮定のもとにおいては、振動体３ａの重心Ｃ１に対して対称に２個のダンピング材８が配置されることとなるが、たとえば、破線で示した圧電素子の一方を、平面視した場合の面積が他方のダンピング材８よりも小さいダンピング材８Ａとすることによって、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることができる。
【００６４】
また、図５Ｂに示すように、図５Ａと同様の仮定のもとで、破線で示したダンピング材の一方を、他方のダンピング材８と平面形状の異なるダンピング材８Ｂとすることによって、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることができる。
【００６５】
このように、少なくとも１つのダンピング材８の平面形状（ダンピング材８を振動体３ａの主面に垂直な方向から平面視したときの形状）が他のダンピング材８の平面形状と異なるようにすることにより、振動体３ａ，圧電素子５，樹脂層７およびダンピング材８によって構成される複合振動体の対称性を低くすることができる。これにより、共振モードの縮退を解いて分散させることができ、音圧の変動が小さい良好な音圧の周波数特性を有する音響発生器１を得ることができる。
【００６６】
なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、２つのダンピング材８が振動体３ａの重心Ｃ１に対して対称に配置されている状態から、一方のダンピング材８の平面形状を変化させる例を挙げたが、ダンピング材８の配置位置によって振動体３ａがもともと非対称である場合に、さらにダンピング材８の平面形状も異なるようにしてもよい。
【００６７】
つづいて、図６Ａおよび図６Ｂに示す配置例を説明する。図６Ａは、ダンピング材８の配置例を示す模式的な平面図（その６）であり、図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂ’線断面図である。
【００６８】
図６Ａに示すように、振動体３ａの対称軸および重心に対し、これまで説明してきたのと同様に、ダンピング材８Ｃおよびダンピング材８が非対称となるように配置されているものとする。
【００６９】
かかる場合、図６Ｂに示すように、ダンピング材８Ｃの厚みｈ１と、ダンピング材８の厚みｈ２とを異ならせることとしてもよい。
【００７０】
こうした場合、ダンピング材８Ｃおよびダンピング材８の質量（および質量分布）を異ならせることができるとともに、ダンピング材８Ｃおよびダンピング材８による振動損失をそれぞれ異ならせることができるので、共振モードの縮退を解いて分散させることができる。そして、良好な音圧の周波数特性を有する音響発生器１を得ることができる。
【００７１】
このように、少なくとも１つのダンピング材８の厚みが他のダンピング材８の厚みと異なるようにすることによっても、良好な音圧の周波数特性を有する音響発生器を得ることができる。このとき、複数のダンピング材８の平面的な配置が対称性を有していても良い。
【００７２】
つづいて、図７に示す配置例を説明する。図７は、ダンピング材８の配置例を示す模式的な平面図（その７）である。
【００７３】
図７に示す配置例では、少なくとも１つのダンピング材８が他のダンピング材８に対して傾けて配置されている。詳細には、２つのダンピング材８は、振動体３ａに対して励振器である圧電素子５が取り付けられた側（図のＺ軸方向）から俯瞰したときに、同じ形状を有しているが、異方性を有する形状（円のような完全に等方的な形状ではない形状）を有している。そして、図のＺ軸方向から俯瞰したときに、一方のダンピング材８が、他方のダンピング材８に対して傾けて配置されている。これによって、２つのダンピング材８は、図のＺ軸方向から振動体３ａを平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の対称軸に対して非対称となるように配置されている。
【００７４】
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を搭載した音響発生装置および電子機器について、図８Ａおよび図８Ｂを用いて説明する。図８Ａ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８Ｂ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、音響発生器１の詳細な構成や一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００７５】
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８Ａに示すように、たとえば、筐体３０と、筐体３０に取り付けられた音響発生器１とを備える。筐体３０は、直方体の箱状の形状を有しており、１つの表面に開口３０ａを有している。このような筐体３０は、例えば、プラスチック、金属、木材などの既知の材料を用いて形成することができる。また、筐体３０の形状は、直方体の箱状に限定されるものではなく、例えば、円筒状や錐台状など、種々の形状とすることができる。
【００７６】
そして、筐体３０の開口３０ａに音響発生器１が取り付けられている。このような構成を有する音響発生装置２０によれば、音響発生器１から発生する音を筐体３０の内部で共鳴させることができるので、例えば低周波数帯域における音圧を高めることができる。なお、音響発生器１が取り付けられる場所は自由に設定することができ、音響発生器１が他の物を介して筐体３０に取り付けられるようにしても構わない。
【００７７】
また、音響発生器１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８Ｂ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。
【００７８】
図８Ｂ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に接続されており、音響発生器１へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１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。
【００７９】
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。
【００８０】
なお、図８Ｂ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、少なくとも音響発生器１が筐体４０に直接または他の物を介して取り付けられていればよく、他の構成要素の配置は自由に設定できる。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
そして、音響発生器１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。
【００８５】
ところで、図８Ｂ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。
【００８６】
なお、上述した実施形態では、振動体３ａの一方の主面に圧電素子５を設けた場合を主に例示して説明を行ったが、これに限られるものではなく、振動体３ａの両面に圧電素子５が設けられてもよい。
【００８７】
また、上述した実施形態では、枠体２の内側の領域の形状が略矩形状である場合を例に挙げ、多角形であればよいこととしたが、これに限られるものではなく、円形や楕円形であってもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、平面視した場合に、ダンピング材８が枠体２と圧電素子５との間に配置される場合を主に例示したが、これに限られるものではなく、枠体２や圧電素子５に重なるように配置されてもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、ダンピング材８が、樹脂層７の表面に取り付けられることによって、振動体３ａ、圧電素子５および樹脂層７と一体化される場合を主に例示したが、これに限られるものではなく、振動体３ａの表面に直接取り付けられて一体化されてもよい。
【００９０】
また、上述した実施形態では、枠体２の枠内において圧電素子５および振動体３ａを覆ってしまうように樹脂層７を形成する場合を例に挙げたが、かかる樹脂層７を必ずしも形成しなくともよい。
【００９１】
また、上述した実施形態では、振動体３ａを支持する支持体が枠体２であり、振動体３ａの周縁を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。たとえば、振動体３ａの長手方向あるいは短手方向の両端のみを支持することとしてもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態では、励振器が圧電素子５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５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。
【００９３】
また、上述した実施形態では、複数のダンピング材８が、振動体３ａを平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の全ての対称軸に対して非対称であり、且つ振動体３ａを平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の重心Ｃ１に対して非対称であるように、振動体３ａに取り付けられた場合を示したが、これに限定されるものではない。複数のダンピング材８が、振動体３ａを平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の重心Ｃ１に対して対称に配置されている場合であっても、振動体３ａを平面視した場合に振動体３ａの輪郭が描く図形の全ての対称軸に対して非対称であれば、それだけでも効果を奏することができる。
【００９４】
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】
【００９５】
１、１’  音響発生器
２    枠体
３    振動板
３ａ  振動体
５    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  リード端子
７    樹脂層
８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ  ダンピング材
２０    音響発生装置
３０、４０  筐体
３０ａ  開口
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
Ｃ１  振動体の重心
Ｃ２  ダンピング材相互の対称の中心
Ｌ、Ｗ  対称軸
Ｐ    ピーク
【図１Ａ】
2014024528.tif 000003
【図１Ｂ】
2014024528.tif 000004
【図２Ａ】
2014024528.tif 000005
【図２Ｂ】
2014024528.tif 000006
【図３】
2014024528.tif 000007
【図４Ａ】
2014024528.tif 000008
【図４Ｂ】
2014024528.tif 000009
【図５Ａ】
2014024528.tif 000010
【図５Ｂ】
2014024528.tif 000011
【図６Ａ】
2014024528.tif 000012
【図６Ｂ】
2014024528.tif 000013
【図７】
2014024528.tif 000014
【図８Ａ】
2014024528.tif 000015
【図８Ｂ】
2014024528.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月14日(2015.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、該励振器の振動によって振動する振動体と、
前記振動体と一体化された複数のダンピング材と
を有しており、
前記複数のダンピング材は、
前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に、該振動体の輪郭が描く図形の全ての対称軸に対して非対称となるように設けられていること
を特徴とする音響発生器。
【請求項２】
前記複数のダンピング材は、
前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に該振動体の輪郭が描く図形の重心に対して非対称となるよう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】
前記複数のダンピング材は、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、少なくとも１つの前記ダンピング材の形状が、他の前記ダンピング材の形状と異なること
を特徴とする請求項１または２に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記複数のダンピング材の少なくとも１つは、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、非点対称である形状を有していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の音響発生器。
【請求項５】
少なくとも１つの前記ダンピング材の厚みが、他の前記ダンピング材の厚みと異なること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項６】
前記複数のダンピング材のうち少なくとも２つは、
前記振動体に対して前記励振器が取り付けられた側から俯瞰したときに、異方性を有した同一形状であり、かつ一方の前記ダンピング材が他方の前記ダンピング材に対して傾けて配置されてい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】
前記励振器および該励振器が取り付けられた前記振動体の表面に被せるように配置されて、前記振動体および前記励振器と一体化された樹脂層
をさらに有しており、
前記ダンピング材は、
前記樹脂層の表面に取り付けられて前記振動体、前記励振器および前記樹脂層と一体化されていること
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】
筐体と、
該筐体に取り付けられた請求項１〜７のいずれか一つに記載の音響発生器と、
を備えることを特徴とする音響発生装置。
【請求項９】
筐体と、
該筐体に取り付けられた請求項１〜７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、
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
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、複数のダンピング材とを有している。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、該励振器の振動によって振動する。前記複数のダンピング材は、前記振動体および前記励振器と一体化される。また、前記複数のダンピング材は、前記励振器が取り付けられた側から前記振動体を平面視した場合に、該振動体の輪郭が描く図形の全ての対称軸に対して非対称となるように設けられている。
【国際調査報告】
2014024528.tif 000017
2014024528.tif 000018