(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記高分子複合圧電体の両面に積層された２つの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を湾曲させて湾曲部を形成するように、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し、
前記弾性支持体の対向する２つの面を覆うように１つの前記電気音響変換フィルムが密着して配置されて、２つの湾曲部が形成されており、
前記電気音響変換フィルムは、１つの前記高分子複合圧電体と、前記高分子複合圧電体の両面それぞれに積層される２つの薄膜電極を有するものであり、
２つの前記湾曲部間の距離ｄと、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、前記湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たすことを特徴とするスピーカーユニット。
【請求項２】
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、前記湾曲部の面積が電気音響変換器の面積の９０％以上である請求項１に記載のスピーカーユニット。
【請求項３】
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または２に記載のスピーカーユニット。
【請求項４】
前記電気音響変換フィルムの前記湾曲部が、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請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピーカーユニット。
【請求項５】
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、前記電気音響変換フィルムの前記湾曲部の形状が、正多角形または円形状である請求項１〜４のいずれか１項に記載のスピーカーユニット。
【請求項６】
前記高分子材料が、シアノエチル基を有するものである請求項１〜５のいずれか１項に記載のスピーカーユニット。
【請求項７】
前記高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである請求項１〜６のいずれか１項に記載のスピーカーユニット。
【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】
音には「広がる性質」と「直進する性質」がある。周波数が低い帯域の音（低音）は広がる傾向が強くなり、周波数が高い帯域の音（高音）は直進する傾向が強くなる。そのため、通常のコーン型スピーカの場合、低音はスピーカの周りに広がるが、高音はスピーカ正面の音圧が高くなる一方、横方向や後方の音圧は低くなる。
そのため、このように周波数帯域ごとに指向性の異なる、指向性を有するスピーカでは、スピーカの軸上（真正面）と軸上を外れたところでは、周波数のバランスが変わり音色が変化して、音質が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、スピーカから出た音がスピーカの周り３６０度に同じ様に拡がり、聴取位置によって周波数のバランスが変化せず、どの位置に対しても高音質な音を再生可能な無指向性スピーカを実現する構成として、スピーカユニットを背中合わせに配置した構成や、スピーカユニットを多数個、放射状に取り付けた構成が考えられている。
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載されるように、従来のコーンスピーカを用いて、スピーカユニットを背中合わせに配置した構成としても、横方向で高い周波数帯域の音圧レベルは低くなり、加えて、正面や斜め方向の周波数特性が乱れてしまう。これは、２つのスピーカユニットの距離が離れているため、それぞれから出た音が聴取者（マイク）に届くタイミングにズレが生じ、位相がずれるためである。また、コーンスピーカを多数個、放射状に取り付けた構成としても、各スピーカユニットの振動板間の距離差があるため、それぞれのスピーカユニットから出た音が届くタイミング（位相）がずれて、周波数特性が乱れてしまうので、聴取位置によって周波数のバランスが変わって音色が変化してしまう。
また、コーンスピーカの場合には、低域を再生するためにはエンクロージャにはある程度の容積が要求されるが、スピーカユニットを多数個使うと、その分、磁気回路に場所を取られるため、エンクロージャの実質的な容積が不足して低域の再生が困難になってしまう。一方、エンクロージャの容積を確保するため、エンクロージャを大きくすると、振動板間の距離がさらに離れてしまうため、周波数特性の乱れがさらに大きくなってしまう。
このように、従来のコーンスピーカを用いた場合には、振動板間の距離差によって、音波の到達タイミングがずれるため、聴取位置によって周波数バランスが変わって、音色が変化してしまう。
【０００５】
これに対して、非特許文献１では、薄型のスピーカであるＨＶＴ（Horizontal-Vertical Transforming）方式のスピーカを背中合わせに配置した構成が開示されている。薄型のスピーカを用いることで、振動板間の距離差を縮めると共に、エンクロージャ容積を確保して、高音質な無指向性スピーカが得られると記載されている。
【０００６】
ＨＶＴ方式のスピーカとは、駆動源（マグネットやボイスコイル）を振動板の側面に配置し、リンク機構を介して振動板を増幅させる構成を有するものである。このような構成により、駆動源と振動板の双方において、振幅方向に十分なクリアランスを確保できるため、薄型化しつつ、より低い最低共振周波数のスピーカユニットとすることができる。
このような薄型のスピーカを２枚背中合わせに配置することで、２つの振動板の間の距離を小さくでき、それぞれから出た音が聴取者に到達するタイミングにズレがほとんど生じず、無指向性放射パターンを持つスピーカの設計が容易になると記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日経テクノロジーオンライン  “スピーカを約１／３に薄くできる技術”（ＵＲＬ：http://techon.nikkeibp.co.jp/article/FEATURE/20130128/262631/）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＨＶＴ方式のスピーカは、周波数が低い帯域（低域）に比べて、周波数が中間の帯域（中域）、および、周波数が高い帯域（高域）の音圧レベルが低いという問題があった。また、駆動源を有し、駆動源と振動板との間にリンク機構を介して振動板を駆動する構成であるため、十分な薄型化ができなかったり、ユニットの大きさに対して振動板の大きさが小さくなってしまい、方向によって指向性パターンが変化するという問題があった。また、部品点数が非常に多くなり、生産性が低く、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
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、広い周波数帯域で、高音質かつ十分な音量で再生可能な無指向性の電気音響変換器を少ない部品点数で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべき鋭意検討した結果、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２つの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て湾曲部を形成するように、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を２つ有し、２つの電気音響変換ユニットは、電気音響変換フィルムとは反対側の背面同士を対面して配置されており、２つの電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルムの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たすことにより、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。
【００１１】
（１）  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２つの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て湾曲部を形成するように、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を２つ有し、２つの電気音響変換ユニットは、電気音響変換フィルムとは反対側の背面同士を対面して配置されており、２つの電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルムの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす電気音響変換器。
（２）  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２つの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て湾曲部を形成するように、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し、弾性支持体の対向する２つの面に、電気音響変換フィルムが密着して配置されて、２つの湾曲部が形成されており、２つの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす電気音響変換器。
（３）  弾性支持体の対向する２つの面にそれぞれ配置される、２つの電気音響変換フィルムを有する（２）に記載の電気音響変換器。
（４）  弾性支持体の対向する２つの面を覆うように配置される１つの電気音響変換フィルムを有する（２）に記載の電気音響変換器。
（５）  電気音響変換ユニットは、電気音響変換フィルムおよび弾性支持体を保持する筐体を有し、２つの電気音響変換ユニットは、筐体の背面同士が密着して配置される（１）に記載の電気音響変換器。
（６）  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、湾曲部の面積が電気音響変換器の面積の９０％以上である（１）〜（５）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（７）  弾性支持体が粘弾性を有する粘弾性支持体である（１）〜（６）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（８）  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緩やかに曲率が変化している（１）〜（７）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（９）  電気音響変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の、電気音響変換フィルムの湾曲部の形状が、正多角形または円形状である（１）〜（８）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（１０）  高分子材料が、シアノエチル基を有するものである（１）〜（９）のいずれかに記載の電気音響変換器。
（１１）  高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである（１）〜（１０）のいずれかに記載の電気音響変換器。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の電気音響変換器によれば、広い周波数帯域で高音質かつ十分な音量で再生可能な無指向性の電気音響変換器を少ない部品点数で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の電気音響変換器の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図２Ａ】本発明の電気音響変換器を構成する電気音響変換ユニットの１つを模式的に示す正面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図３Ａ】変換ユニットの大きさと、２つの変換ユニットの湾曲部の距離との関係を説明するための概念図である。
【図３Ｂ】変換ユニットの大きさと、２つの変換ユニットの湾曲部の距離との関係を説明するための概念図である。
【図４Ａ】変換ユニットの大きさの定義を説明するための概念図である。
【図４Ｂ】変換ユニットの大きさの定義を説明するための概念図である。
【図４Ｃ】変換ユニットの大きさの定義を説明するための概念図である。
【図４Ｄ】変換ユニットの大きさの定義を説明するための概念図である。
【図５Ａ】本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図５Ｂ】本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図５Ｃ】本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図６Ａ】本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図６Ｂ】本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図７】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８Ａ】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８Ｂ】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８Ｃ】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８Ｄ】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８Ｅ】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９Ａ】音圧レベルの測定方法を説明するための概略斜視図である。
【図９Ｂ】音圧レベルの測定方法を説明するための概略斜視図である。
【図１０】音圧レベルの測定に用いた比較例の電気音響変換器を概念的に示す斜視図である。
【図１１】音圧レベルの測定に用いた比較例の電気音響変換器を概念的に示す斜視図である。
【図１２Ａ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１２Ｂ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１３Ａ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１３Ｂ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１４Ａ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１４Ｂ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１４Ｃ】測定方向と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１５Ａ】音圧レベルの測定に用いた比較例の電気音響変換器を概念的に示す斜視図である。
【図１５Ｂ】音圧レベルの測定に用いた比較例の電気音響変換器を概念的に示す斜視図である。
【図１６Ａ】周波数と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１６Ｂ】周波数と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
【図１７】本発明の電気音響変換器を用いたスピーカの一例を概念的に示す斜視図である。
【図１８】本発明の電気音響変換器を用いたマイクスピーカの一例を概念的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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態様を基に、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。
【００１５】
本発明の電気音響変換器の第１の態様は、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２つの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て湾曲部を形成するように、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を２つ有し、２つの電気音響変換ユニットは、電気音響変換フィルムとは反対側の背面同士を対面して配置されており、２つの電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルムの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす電気音響変換器である。
【００１６】
図１Ａに、本発明の電気音響変換器の第１の態様の一例を模式的に表す斜視図を示し、図１Ｂに、図１ＡのＢ−Ｂ線断面図を示す。
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、電気音響変換器１００は、２つの電気音響変換ユニット４０を有し、２つの電気音響変換ユニット４０が、電気音響変換フィルム１０側とは反対側の面である背面を互いに対面して配置されたものである。
また、図示例の電気音響変換器１００を構成する電気音響変換ユニット４０は、電気音響変換フィルム側の面の形状が正四角形状（正方形状）である。
【００１７】
このような電気音響変換器１００は、スピーカ、マイクロフォン、および、ギター等の楽器に用いられるピックアップなどの各種の音響デバイスとして利用されるものであり、変換フィルム１０に電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音、すなわち、空気の振動を受けることで生じる変換フィルム１０の振動を電気信号に変換するために利用されるものである。
【００１８】
まず、電気音響変換ユニット４０について、図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。
図２Ａは、電気音響変換ユニット４０を概念的に示す正面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
電気音響変換ユニット４０は、電気音響変換フィルム（以下、「変換フィルム」ともいう）１０を振動板として用いるものである。
【００１９】
電気音響変換ユニット４０は、変換フィルム１０への電圧印加によって、変換フィルム１０が面内方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、変換フィルム１０は、上方（音の放射方向）に移動し、逆に、変換フィルム１０への電圧印加によって、変換フィルム１０が面内方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、変換フィルム１０は、下方（ケース４２側）に移動する。電気音響変換ユニット４０は、この変換フィルム１０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。
【００２０】
電気音響変換ユニット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。
【００２１】
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、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、本発明の電気音響変換ユニット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２つの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。
【００２２】
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り、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。図に示すように、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。
【００２３】
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を湾曲した状態で保持すると共に、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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４８ａ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４８ａの形状は、ケース４２の開放部と同様の正四角形状である。
【００２６】
電気音響変換ユニット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。
【００２７】
この電気音響変換ユニット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、電気音響変換ユニット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が変換フィルム１０によって下方に押圧されて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。電気音響変換ユニット４０において、この湾曲部が振動面となる。なお、以下の説明では、湾曲部を振動面ともいう。
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。
【００２８】
また、電気音響変換ユニット４０において、粘弾性支持体４６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電気音響変換ユニット４０を得ることができる。
【００２９】
このような構成の電気音響変換ユニット４０において、変換フィルム１０の、押圧部材４８の開口部４８ａに対応する領域が実際に振動する湾曲部となる。すなわち、押圧部材４８は、湾曲部を規定する部材である。
なお、電気音響変換ユニット４０の変換フィルム１０側の面に対する、湾曲部の大きさには特に限定はないが、８０％以上であるのが好ましく、９０％〜９８％であるのがより好ましい。圧電性を有する変換フィルムを用いる電気音響変換ユニットは、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い。そのため、背面を対面させて配置される２つの電気音響変換ユニットの湾曲部同士を、近接配置することができ、放射インピーダンスが大幅に上昇し、特に周波数が低い帯域（低域）において、音圧増幅効果が期待できる。
また、上記観点から、押圧部材４８の縁部の幅は、２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
【００３０】
また、電気音響変換ユニット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４８ａの形状は相似であるのが好ましい。
【００３１】
なお、電気音響変換ユニット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。
電気音響変換ユニット４０に組み込んだ変換フィルム１０の高低差、図示例では、押圧部材４８の底面に対して最も近い所と最も遠い所との距離にも、特に限定はないが、薄型の平面スピーカが得られる、変換フィルム１０の十分な上下運動が可能になる等の点で、１〜５０ｍｍ、特に５〜２０ｍｍ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、図２Ａおよび図２Ｂ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。
【００３５】
次に、電気音響変換器１００について説明する。
図１Ａおよび図１Ｂに示す電気音響変換器１００は、上述の電気音響変換ユニット（以下、「変換ユニット」ともいう）４０を２つ有し、２つの変換ユニット４０が、ケース４２の背面（変換フィルム１０側とは反対側の面）同士を対面して配置された構成を有する。
すなわち、２つの変換ユニット４０は、互いの音の放射方向が１８０°異なる方向を向くように配置される。
また、２つの変換ユニット４０は、ケース４２の背面同士を密着して配置される。
変換ユニット４０同士の固定方法には、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。
【００３６】
ここで、本発明の電気音響変換器１００は、２つの変換ユニット４０の変換フィルム１０の湾曲部間の距離ｄと、変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たすものである。
この点を図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。
例えば、図３Ａに示すように、変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の、湾曲部の形状が矩形状である場合には、湾曲部の対角線の長さを湾曲部の最大長さをＬとし、図３Ｂに示すように、２つの変換ユニット４０の湾曲部間の距離の平均値を湾曲部間の距離ｄとする。本発明の電気音響変換器は、この湾曲部の最大長さＬと、湾曲部間の距離ｄとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす、すなわち、湾曲部の大きさに応じて、２つの湾曲部間の距離ｄを小さくする。
【００３７】
前述のとおり、従来、無指向性の電気音響変換器として、薄型のスピーカであるＨＶＴ（Horizontal-Vertical Transforming）方式のスピーカを背中合わせに配置した構成が提案されている。
このＨＶＴ方式のスピーカは、駆動源（マグネットやボイスコイル）を振動板の側面に配置し、リンク機構を介して振動板を増幅させる構成を有するもので、この構成により、駆動源と振動板の双方において、振幅方向に十分なクリアランスを確保でき薄型化できると記載されている。
【００３８】
しかしながら、このようなＨＶＴ方式のスピーカは、振動板を振動させるための駆動源やリンク機構が必要なため、より薄型化するのは困難である。そのため、ＨＶＴ方式のスピーカを背中合わせに配置した構成とした場合でも、２つの振動板間の距離を十分に短くすることができず、また、ユニットの大きさに対して振動板の大きさが小さくなってしまうため、それぞれから出た音が聴取者（マイク）に届くタイミングにズレが生じ、位相がずれて、周波数特性が乱れたり、方向によって指向性パターンが変化するという問題があった。
また、ＨＶＴ方式のスピーカは、低域に比べて、中域および高域の音圧レベルが低いという問題があった。また、駆動源と振動板との間にリンク機構を介して振動板を駆動するため、部品点数が非常に多くなり、生産性が低く、製造コストが高くなるという問題があった。
【００３９】
これに対して、本発明の電気音響変換器は、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２つの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が湾曲するように、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を２つ有し、２つの電気音響変換ユニットは、電気音響変換フィルムとは反対側の背面同士を対面して配置されており、２つの電気音響変換ユニットの電気音響変換フィルムの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす構成を有する。
【００４０】
本発明の電気音響変換器は、このような構成を有することにより、互いに反対方向を向いた２つの湾曲部間の距離を短くできるため、湾曲部（振動板）間の距離差によって音波の到達タイミングがずれることも少ないため、より好適な無指向性が得られる。
さらに、本発明の電気音響変換器においては、各変換ユニット毎に独立したエンクロージャを有しているため、複数配置したからといってエンクロージャの容積が不足することなく、低域の再生が困難になることもない。
また、本発明の電気音響変換器においては、変換フィルムに電気信号を入力することで、変換フィルムを振動させることができるため、駆動源やリンク機構等が不要であり、部品点数を少なくできる。
【００４１】
上記無指向性等の観点から、湾曲部の最大長さＬと、湾曲部間の距離ｄとは、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たすのがより好ましく、ｄ≦０．２×Ｌの関係を満たすのがより好ましい。
【００４２】
ここで、図１Ａに示す例では、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、正方形状とし、また、図３Ａに示す例では、湾曲部の形状は、矩形状としたが、本発明はこれに限定はされず、三角形状、五角形状等の多角形状、円形状、楕円形状等の種々の形状とすることができる。
なお、湾曲部の形状は、対称性の高い形状であることが好ましく、正多角形または円形状であることが好ましい。
【００４３】
湾曲部の各形状における、湾曲部の最大長さＬの定義について、図４Ａ〜図４Ｄを用いて説明する。
図４Ａに示すように、湾曲部の形状が、四角形以上の多角形の場合には、対角線のうち、最長の対角線を湾曲部の最大長さＬとする。
図４Ｂに示すように、湾曲部の形状が三角形の場合には、垂線のうち、最長の垂線を湾曲部の最大長さＬとする。
図４Ｃに示すように、湾曲部の形状が楕円形の場合には、長径を湾曲部の最大長さＬとする。
図４Ｄに示すように、湾曲部の形状が円形の場合には、直径を湾曲部の最大長さＬとする。
【００４４】
また、本発明の電気音響変換器において、２つの変換ユニットは、互いに異なる構成であってもよいが、同じ構成であるのが好ましい。すなわち、２つの湾曲部の形状、大きさ、および、最大長さＬは、異なっていてもよいが、同じであるのが好ましい。
なお、２つの湾曲部の最大長さＬが互いに異なる場合には、２つの湾曲部の最大長さＬの平均値と、湾曲部間の距離ｄとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たせばよい。
【００４５】
また、本発明の電気音響変換器において、湾曲部間の距離ｄは、変換フィルム１０の主面に垂直な方向における、２つの湾曲部間の距離の平均値である。このような湾曲部間の距離ｄは、３Ｄスキャナー等を用いて計測することができる。
なお、２つの湾曲部の大きさ（変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の大きさ）が異なる場合には、変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際に、２つの湾曲部が重複している領域で、２つの湾曲部間の距離を計測し、その平均値を湾曲部間の距離ｄとすればよい。
【００４６】
また、本発明の電気音響変換器において、２つの変換ユニットの変換フィルムには、基本的に、同じ電気信号が入力される構成であるが、互いに異なる電気信号が入力されてもよい。
例えば、一方の変換ユニット４０（変換フィルム１０）にＲチャンネルの信号を入力し、他方の変換ユニット４０（変換フィルム１０）にＬチャンネルの信号を入力することで、ステレオ再生を行うことができる。
あるいは、一方の変換ユニット４０に再生したい音の信号を入力し、他方の変換ユニット４０には、周囲の音（環境音）と逆位相の信号を入力して環境音を軽減する、いわゆる、ノイズキャンセラーとして用いることもできる。
【００４７】
次に、本発明の電気音響変換器の第２の態様について説明する。
本発明の電気音響変換器の第２の態様は、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２つの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て湾曲部を形成するように、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し、弾性支持体の対向する２つの面に、電気音響変換フィルムが密着して配置されて、２つの湾曲部が形成されており、２つの湾曲部間の距離ｄと、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、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす電気音響変換器である。
【００４８】
図５Ａに、本発明の電気音響変換器の第２の態様の一例を模式的に表す断面図を示す。
図５Ａに示す電気音響変換器１１０は、２つの変換フィルム１０と、粘弾性支持体４６と、枠体１１２と、押圧部材１１４とを有して構成される。
なお、図５Ａに示す電気音響変換器１１０は、図１Ａに示す電気音響変換器１００において、２つの変換ユニットのケース４２および粘弾性支持体４６をそれぞれ一体化したものということができる。したがって、電気音響変換器１００と同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明では異なる部位を主に行う。
【００４９】
枠体１１２は、変換フィルム１０および粘弾性支持体４６を保持するためのものであり、４本のフレームで囲まれた正方形状の貫通孔を有する部材である。枠体１１２の貫通孔には、粘弾性支持体４６が配置され、貫通孔の両方の開口面側それぞれに、変換フィルム１０が配置される。
なお、枠体１１２の厚さは、粘弾性支持体４６の厚さよりも薄く、粘弾性支持体４６は、枠体１１２の両方の開口面側でそれぞれ突出するように配置される。
【００５０】
押圧部材１１４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、枠体１１２の１本のフレームと略同等の長さで、延在方向に垂直な断面の形状が略Ｃ形状の部材である。この略Ｃ形状は、枠体の１１２のフレームに嵌合する大きさである。
【００５１】
電気音響変換器１１０においては、図５Ｂに示すように、枠体１１２の貫通孔内に粘弾性支持体４６を配置し、貫通孔の両方の開口面それぞれの側に、枠体１１２および粘弾性支持体４６を覆って変換フィルム１０を配置し、図５Ｃに示すように、枠体１１２の４つのフレームに対応して、４つの押圧部材１１４を用いて、２つの変換フィルム１０の周辺を、枠体１１２に接した状態で固定して構成される。
これにより、一方の変換フィルム１０は、粘弾性支持体４６の一面に押圧して固定されて湾曲部を形成し、また、他方の変換フィルム１０は、粘弾性支持体４６の先の面とは反対側の面に押圧して固定されて湾曲部を形成する。
【００５２】
本発明の第２の態様は、このように構成される電気音響変換器１１０において、湾曲部間の距離ｄと、湾曲部の最大長さＬとが、ｄ≦０．３×Ｌを満たすものである。
これにより、互いに反対方向を向いた２つの湾曲部間の距離を短くできるため、より好適な無指向性が得られる。また、部品点数を少なくでき好適である。
【００５３】
なお、図５Ａに示す例では、４つの押圧部材１１４を用いて、変換フィルム１０を支持する構成としたが、これに限定はされない。例えば、電気音響変換器１００の押圧部材４８と同様の形状の、すなわち、枠体１１２の貫通孔の開口面と同様の形状を有する四角形状の板状部材を２つ用いて、２つの押圧部材４８を、一方の変換フィルム１０が配置される側、および、他方の変換フィルムが配置される側の開口面それぞれに配置して、２つの変換フィルム１０をそれぞれ支持する構成としてもよい。
【００５４】
また、図５Ａに示す例では、２つの変換フィルム１０を用い、粘弾性支持体４６の対向する２面それぞれに変換フィルム１０を配置する構成としたが、これに限定はされず、図６Ａに示す電気音響変換器１２０のように、１つの変換フィルム１０を用いる構成としてもよい。
すなわち、図６Ｂに示すように、粘弾性支持体４６の対向する２面を覆う大きさの１つの変換フィルム１０を用いて、粘弾性支持体４６の対向する２面を覆い、粘弾性支持体４６の両面で湾曲部を形成する構成としてもよい。
このように、１つの変換フィルム１０を用いる場合には、変換フィルム１０は、湾曲部に対応する領域ごとに分割して薄膜電極が形成されているのが好ましい。
【００５５】
次に、本発明の電気音響変換器に用いられる電気音響変換フィルムについて説明する。
図７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７に示すように、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。
【００５６】
変換フィルム１０において、高分子複合圧電体である圧電体層１２は、図７に概念的に示すような、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２４中に、圧電体粒子２６を均一に分散してなる高分子複合圧電体からなるものである。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、後述するが、圧電体層１２は、好ましくは、分極処理されている。
【００５７】
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。
【００５８】
以上をまとめると、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００７０】
なお、図７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。
【００７１】
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。
【００７２】
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の厚さは、１０〜３００μｍが好ましく、２０〜２００μｍがより好ましく、特に、３０〜１００μｍが好ましい。
圧電体層１２の厚さを、上記範囲とすることにより、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。
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。
【００７３】
図７に示すように、本発明の変換フィルム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。
【００７４】
すなわち、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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５０μｍ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、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、中でも２５μｍ以下とするのが好ましい。
【００７９】
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。
【００８０】
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、チタン、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、あるいは、これらの積層体や複合体、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は、好適に例示される。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
前述のように、変換フィルム１０は、常温で粘弾性を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、この積層体を、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
以下、図８Ａ〜図８Ｅ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。
【００９０】
まず、図８Ａ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。
【００９１】
一方で、有機溶媒に、シアノエチル化ＰＶＡ等の常温で粘弾性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８Ｂ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。
【００９２】
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、押し出し成形等によって、図８Ａ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８Ｂ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。
【００９３】
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。
【００９４】
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８Ｃおよび図８Ｄに示す方法が例示される。
【００９５】
この方法では、図８Ｃおよび図８Ｄ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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、後述する熱圧着工程がスムーズに行える。
【００９８】
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８Ｅ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。
【００９９】
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。
【０１００】
例えば、図１７に示すスピーカシステム３００のように、本発明の電気音響変換器１００にウーファーを組み合わせることで、低域を補う構成としてもよい。
具体的には、図１７に示すスピーカシステム３００は、電気音響変換フィルム１０を有する電気音響変換ユニット４０を２つ、背面同士を対面して配置してなる電気音響変換器１００と、電気音響変換器１００を支える棒状の支柱３０２と、支柱３０２を保持する台座３０４とを有し、台座３００には、ウーファーが内蔵されている。
波長の長い低域は、回折しやすく無指向性に近いため、本発明の電気音響変換器とウーファーとを組み合わせることで、低域から高域まで幅広い帯域で無指向性を実現したスピーカシステムとすることができる。
【０１０１】
また、本発明の電気音響変換器は、無指向性のスピーカとして用いることができるのみでなく、無指向性のマイクロフォンとしても用いることができる。従って、電気音響変換器をスピーカおよびマイクロフォンの機能を切替可能な構成としてもよい。
【０１０２】
また、図１８に示すマイクスピーカ３１０のように、スピーカとして用いる本発明の電気音響変換器と、マイクロフォンとして用いる本発明の電気音響変換器とを組み合わせて用いてもよい。
具体的には、図１８に示すマイクスピーカ３１０は、台座３０４と台座３０４に支持される棒状の支柱３０２と、支柱３０２の上端部に配置されるスピーカとして用いられる電気音響変換器１００ａと、電気音響変換器１００ａの上端部に配置される棒状の支柱３０６と、支柱３０６の上端部に配置されるマイクロフォンとして用いられる電気音響変換器１００ｂとを有する。
このように、無指向性のスピーカである電気音響変換器１００ａと、無指向性のマイクロフォンである電気音響変換器１００ｂとを有する構成のマイクスピーカ３１０は、例えば、部屋内に設置して、部屋のどこにいても、無指向性マイクロフォンに話しかけることにより、音声認識により、スピーカの操作を行ったり、あるいは、有線または無線のネットワークで接続された各種電化製品を操作することが可能になる。
【実施例】
【０１０３】
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。
【０１０４】
［実施例１］
前述の図８Ａ〜図８Ｅに示す方法によって、図７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）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）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・・・・・・・・・・・３００質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・３０質量部
・ＤＭＦ・・・・・・・・・・・・・・７０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５μｍになるように解砕および分級処理したものを用いた。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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４０μｍ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℃のホットプレート上で加熱乾燥することでＤＭＦ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４０μｍ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。
【０１０７】
この積層体１１ｂの圧電体層１２を、図８Ｃおよび図８Ｄ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。
【０１０８】
分極処理を行った積層体１１ｂの上に、上部電極１６（銅薄膜側）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とを接着して変換フィルム１０を作製した。
【０１０９】
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の湾曲部の大きさは、１７０ｍｍ×１７０ｍｍとした。
ケース４２は、一面が開放した箱型の容器で、外寸１８０ｍｍ×１８０ｍｍ、開放面の大きさ１７０ｍｍ×１７０ｍｍ、深さ４ｍｍ、高さ６ｍｍのアルミ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ａの大きさ１７０ｍｍ×１７０ｍｍのアルミ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。また、ケース４２の開放面からの湾曲部の高さを３Ｄスキャナーで測定したところ、その平均値は、約３ｍｍであった。
【０１１０】
このような変換ユニット４０を２つ準備し、２つの変換ユニット４０を、互いの背面を対面させて配置して固定し、電気音響変換器１００を作製した。
湾曲部間の距離ｄは、１８ｍｍであった。また、湾曲部の最大長さＬは、２４０ｍｍである。したがって、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす（比ｄ／Ｌは０．０７５）。
【０１１１】
［実施例２］
図５Ａに示す電気音響変換器１１０のように、粘弾性支持体４６の対向する２面に変換フィルム１０を配置した構成とした以外は、実施例１と同様にして、電気音響変換器１１０を作製した。
枠体１１２の貫通孔の開口部の大きさは１７０ｍｍ×１７０ｍｍとし、厚さは、８ｍｍとした。
湾曲部間の距離ｄは、１４ｍｍであった。また、湾曲部の最大長さＬは、２４０ｍｍである。したがって、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たす（比ｄ／Ｌは０．０５８）。
【０１１２】
［比較例１］
図１０に示すように、１つの変換ユニット４０を有する構成とした。
【０１１３】
［比較例２］
図１１に示すように、２つの変換ユニット４０と、変換ユニット４０と略同じ大きさ（外寸１７８ｍｍ×１７８ｍｍ）の４つの蓋部材２０２を用いて、立方体を形成し電気音響変換器とした。その際、２つの変換ユニット４０の背面同士が対面するように配置した。
湾曲部間の距離ｄは、１９６ｍｍであった。また、湾曲部の最大長さＬは、２４０ｍｍである。したがって、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たさない（比ｄ／Ｌは０．８２）。
【０１１４】
［比較例３］
４つの蓋部材２０２のうち、対面する２つの蓋部材２０２を有さない以外は、比較例２と同様にして電気音響変換器を作製した。すなわち、２つの変換ユニット４０および２つの蓋部材２０２に囲まれた空間は外部と連通する構成とした。
【０１１５】
［評価］
＜指向性＞
作製した電気音響変換器の指向性を、図９Ａ、図９Ｂに示すように、電気音響変換器を回転させて、マイクＰの配置位置（角度）を変更して、音圧レベル−周波数特性を測定した。
具体的には、図９Ａに示すように、基準となる１つの変換ユニットが、鉛直方向に平行になるように電気音響変換器を空中に吊るして設置し、基準の変換ユニットの変換フィルムの正面の位置を０°とし、鉛直方向を軸としてスピーカユニットを１５°刻みで回転して、各位置で音圧レベル−周波数特性を測定した。
以下、鉛直方向を軸として測定した指向性を「水平方向の指向性」という。
なお、計測用マイクロフォンは、１つの変換ユニットの中心の正面５０ｃｍの位置に配置した。また、電気音響変換器は、空中に吊るした状態で測定を行った。
【０１１６】
同様に、図９Ｂに示すように、基準の変換ユニットの変換フィルムの正面の位置を０°とし、水平方向を軸としてスピーカユニットを１５°刻みで回転して、各位置で音圧レベル−周波数特性を測定した。
以下、水平方向を軸として測定した指向性を「垂直方向の指向性」という。
【０１１７】
実施例１の水平方向の指向性の測定結果を図１２Ａに示し、垂直方向の指向性の測定結果を図１２Ｂに示す。
実施例２の水平方向の指向性の測定結果を図１３Ａに示し、垂直方向の指向性の測定結果を図１３Ｂに示す。
比較例１の水平方向の指向性の測定結果を図１４Ａに示し、比較例２の水平方向の指向性の測定結果を図１４Ｂに示し、比較例３の水平方向の指向性の測定結果を図１４Ｃに示す。
なお、図１２Ａ〜図１４Ｃにおいて、１００Ｈｚの場合を網線で示し、５００Ｈｚの場合を破線で示し、１ｋＨｚの場合を実線で示し、２ｋＨｚの場合を点線で示し、５ｋＨｚの場合を二点鎖線で示し、１０ｋＨｚの場合を一点鎖線で示す。
【０１１８】
図１４Ａに示すように、比較例１は、変換ユニットが１つであるので、変換ユニットの正面（０°）位置での音圧レベルに対して、正面以外の位置では、音圧レベルが大きく低下しているのがわかる。特に、指向性の高い高域での音圧レベルの低下が大きいことがわかる。
また、図１４Ｂに示す比較例２、および、図１４Ｃに示す比較例３の結果から、２つの変換ユニットの背面を対面させて配置した場合でも、湾曲部の最大長さＬと湾曲部間の距離ｄとがｄ≦０．３×Ｌの関係を満たさない、すなわち、湾曲部間の距離が長い場合には、測定位置（角度）によって音圧レベルが変化し、波状の波形を示していることがわかる。このため、聴取位置で低域、中域および高域の音圧レベルのバランスが変わって、音色が変わってしまうため、無指向性スピーカの実現は難しい。
【０１１９】
これに対して、図１２Ａ、図１２Ｂならびに図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、本発明の実施例１および実施例２は、２つの湾曲部の距離が近いため、２つの変換ユニットから出た音は、どの方向に伝わる音も、ほぼ同位相で振動する。
そのため、どの方向でも均一な音圧レベルが得られ、また、低域、中域および高域の音圧レベルのバランスも変わらないので、水平方向および垂直方向において、理想的な無指向性が得られることが分かる。
【０１２０】
［参考例］
ところで、非特許文献１に開示されるように、図１５Ａに示すような、１つのスピーカユニット５０２をエンクロージャ５０４に取り付けた電気音響変換器５００、および、図１５Ｂに示すような、２つのスピーカユニット５０２を互いに湾曲部が反対方向を向くようにエンクロージャに取り付けた電気音響変換器５１０（背面対向配置）について、ある１つのスピーカを正面（０°）として、上記と同様に、マイクＰの配置位置を変更して、音圧レベルを測定した結果は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すとおりである。
なお、図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、１００Ｈｚの場合を網線で示し、５００Ｈｚの場合を破線で示し、１ｋＨｚの場合を実線で示し、２ｋＨｚの場合を点線で示し、５ｋＨｚの場合を二点鎖線で示し、１０ｋＨｚの場合を一点鎖線で示す。
【０１２１】
図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、ダイナミック型の電気音響変換器であっても、背面対向配置にすることで、１つのスピーカユニットの電気音響変換器に比べて、正面以外の方向の中域高域の音圧レベルが、向上する。しかしながら、測定位置（角度）によって音圧レベルが変化し、波状の波形を示している。このため、聴取位置で低域、中域および高域の音圧レベルのバランスが変わって、音色が変わってしまうため、無指向性スピーカの実現は難しい。
これは、スピーカユニット（振動板）同士の間隔が大きいため、各スピーカユニットから出た音の位相がずれるためである。
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】
【０１２２】
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、１１４  押圧部材
４８ａ  開口部
１００、１００ａ、１００ｂ、１１０、１２０、２００、５００、５１０  電気音響変換器
１１２  枠体
２０２  蓋部材
３００  スピーカシステム
３０２、３０６  支柱
３０４  台座
３１０  マイクスピーカ
５０２  コーン型スピーカユニット
５０４  エンクロージャ
【図１Ａ】
0006495866.tif 000002
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
0006495866.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
0006495866.tif 000008
【図４Ｂ】
0006495866.tif 000009
【図４Ｃ】
0006495866.tif 000010
【図４Ｄ】
0006495866.tif 000011
【図５Ａ】
0006495866.tif 000012
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
0006495866.tif 000015
【図６Ｂ】
0006495866.tif 000016
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
0006495866.tif 000019
【図８Ｃ】
0006495866.tif 000020
【図８Ｄ】
0006495866.tif 000021
【図８Ｅ】
0006495866.tif 000022
【図９Ａ】
0006495866.tif 000023
【図９Ｂ】
0006495866.tif 000024
【図１０】
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【図１１】
0006495866.tif 000026
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
0006495866.tif 000028
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
0006495866.tif 000030
【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
0006495866.tif 000032
【図１４Ｃ】
0006495866.tif 000033
【図１５Ａ】
0006495866.tif 000034
【図１５Ｂ】
0006495866.tif 000035
【図１６Ａ】
0006495866.tif 000036
【図１６Ｂ】
0006495866.tif 000037
【図１７】
0006495866.tif 000038
【図１８】
0006495866.tif 000039