(57)【要約】  【課題】  歪みが小さい高音質の音響を発生させることが可能な音響発生器と、それを用いた、音響発生装置および電子機器とを提供する。  【解決手段】  音響発生器は、振動体２１ａと、励振器１１と、励振器１２と、ダンピング材３１と、ダンピング材３２とを有する。振動体２１ａは、第１方向に間隔を開けて位置する２つの表面を有する。励振器１１および励振器１２は、振動体２１ａに設けられている。ダンピング材３１は、第１方向から見たときに励振器１１と重なる部分である部分３１ａを有しており、振動体２１ａに設けられている。ダンピング材３２は、第１方向から見たときに励振器１２と重なる部分である部分３２ａを有しており、振動体２１ａに設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に間隔を開けて位置する２つの表面を有する振動体と、
該振動体に設けられた、第１励振器および第２励振器と、
前記第１方向から見たときに前記第１励振器と重なる部分である第１部分を有しており、前記振動体に設けられた第１ダンピング材と、
前記第１方向から見たときに前記第２励振器と重なる部分である第２部分を有しており、前記振動体に設けられた第２ダンピング材と、
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部分の面積と前記第２部分の面積とが異なっ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】
前記第１部分の形状と前記第２部分の形状とが異なっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生器。
【請求項４】
前記第１励振器は、前記第１方向から見たときに前記第１ダンピング材と重ならない部分である第３部分を有しており、
前記第２励振器は、前記第１方向から見たときに前記第２ダンピング材と重ならない部分である第４部分を有している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項５】
前記第３部分の面積と前記第４部分の面積とが異なっていることを特徴とする請求項４に記載の音響発生器。
【請求項６】
前記第３部分の形状と前記第４部分の形状とが異なっていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の音響発生器。
【請求項７】
前記第１方向に垂直な１つの方向を第２方向とすると、
前記第１方向から見たときに、前記第１励振器の重心と前記第２励振器の重心とを結ぶ線分の中点は、前記振動体の重心よりも前記第２方向側に位置しており、
前記第２方向と反対の方向を第３方向とすると、
前記第１部分は、前記第１方向から見たときに、前記第１励振器における前記第３方向の端部に接しており、
前記第２部分は、前記第１方向から見たときに、前記第２励振器における前記第３方向の端部に接している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項８】
前記第１方向から見たときに、前記第１励振器の重心は前記振動体の重心よりも前記第３方向側に位置しているとともに、前記第１ダンピング材の前記第２方向の端部は前記第１励振器の前記第２方向の端部よりも前記第２方向側に位置しており、
前記第１方向から見たときに、前記第２励振器の重心は前記振動体の重心よりも前記第２方向側に位置しているとともに、前記第２ダンピング材の前記第３方向の端部は前記第２励振器の前記第３方向の端部よりも前記第３方向側に位置している
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】
前記第１ダンピング材と前記第２ダンピング材とが一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項１０】
前記振動体の少なくとも一部を被覆する樹脂層を有しており、前記第１ダンピング材および前記第２ダンピング材は、前記樹脂層を介して前記振動体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の音響発生器。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の音響発生器と、該音響発生器に取り付けられたエンクロージャーと、を有することを特徴とする音響発生装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか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】
本発明は、音響発生器，音響発生装置，電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動板に圧電素子を取り付けたスピーカーが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のスピーカーは、歪みが大きく音質が悪いという問題があった。【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、歪みが小さい高音質の音響を発生させることができる音響発生器と、それを用いた、音響発生装置および電子機器とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の音響発生器は、第１方向に間隔を開けて位置する２つの表面を有する振動体と、該振動体に設けられた、第１励振器および第２励振器と、前記第１方向から見たときに前記第１励振器と重なる部分である第１部分を有しており、前記振動体に設けられた第１ダンピング材と、前記第１方向から見たときに前記第２励振器と重なる部分である第２部分を有しており、前記振動体に設けられた第２ダンピング材と、を有する。【０００７】
本発明の音響発生装置は、前記音響発生器と、該音響発生器に取り付けられたエンクロージャーと、を有する。【０００８】
本発明の電子機器は、前記音響発生器と、該音響発生器に接続された電子回路と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の音響発生器，音響発生装置，電子機器は、歪みが小さい高音質の音響を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の音響発生器を模式的に示す＋ｚ方向から見た平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の音響発生器を模式的に示す−ｚ方向から見た平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の音響発生器を模式的に示す＋ｚ方向から見た平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の音響発生器を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の音響発生装置を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の第５実施形態の電子機器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１実施形態の音響発生器および比較例の音響発生器の音圧の周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明の第１実施形態の音響発生器および比較例の音響発生器の歪み率の周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態である音響発生器，音響発生装置，電子機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面においては、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を用いて方向を示している。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の音響発生器を模式的に示す、＋ｚ方向から見た平面図である。図２は、本発明の第１実施形態の音響発生器を模式的に示す、−ｚ方向から見た平面図である。図３は図１におけるＡ−Ａ’線断面図である。なお、図２においては、樹脂層２３を透視した状態を示している。本実施形態の音響発生器は、図１〜図３に示すように、励振器１１および励振器１２と、フィルム２１と、樹脂層２３と、フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂと、ダンピング材３１およびダンピング材３２とを有している。
【００１３】
フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂは、それぞれ矩形の枠状の形状を有している。フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂは、例えば、厚み１００〜１０００μｍのステンレス製のものを好適に用いることができるが、材質および厚みは特に限定されるものではなく、フィルム２１および樹脂層２３よりも変形し難いものであれば良い。例えば、硬質樹脂、プラスチック、エンジニアリングプラスチック、ガラス、単結晶、セラミックス等を用いてフレーム２５ａおよびフレーム２５ｂを形成することができる。
【００１４】
フィルム２１は、フィルム状（膜状）の形状を有しており、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリイミド等の樹脂を用いて形成することができる。また、フィルム２１の厚みは、例えば、１０〜２００μｍとされる。そして、フィルム２１は、面方向（＋ｘ方向および＋ｙ方向）に張力をかけられた状態で、上下の主面（＋ｚ方向の表面および−ｚ方向の表面）の周縁部をフレーム２５ａおよびフレーム２５ｂで挟持されて固定されており、フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂによって振動可能に支持されている。そして、フィルム２１における、フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂの内側に位置する、フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂに挟まれていない部分によって、自由に振動できる振動体２１ａが構成されている。すなわち、振動体２１ａは、矩形のフィルム状（膜状）の形状を有しており、＋ｚ方向に間隔を開けて位置する２つの表面（＋ｚ方向側の表面および−ｚ方向側の表面）を有している。
【００１５】
なお、フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂの形状は、矩形状に限定されるものではなく、円形や菱形であってもよい。また、フレーム２５ｂを有さない場合には、例えば、フレーム２５ａの＋ｚ方向の表面にフィルム２１を接着すれば良く、また、フレーム２５ａを有さない場合には、例えば、フレーム２５ｂの−ｚ方向の表面にフィルム２１を接着すればよい。また、振動体２１ａは、フィルム状（膜状）や薄板状の形状であれば良いため、フィルム２１に代えて、薄板状の金属や、紙等によって振動体２１ａを構成することができる。
【００１６】
励振器１１および励振器１２は、振動体２１ａの−ｚ方向側の表面に取り付けられている。励振器１１および励振器１２は、上下の主面（＋ｚ方向の表面および−ｚ方向の表面）が矩形である板状の形状を有する圧電素子である。詳細な図示を省略するが、励振器１１および励振器１２は、圧電セラミックスからなる圧電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、この積層体の上下面（＋ｚ方向の表面および−ｚ方向の表面）に形成された表面電極層と、積層体の長手方向の両端面（＋ｘ方向の表面および−ｘ方向の表面）にそれぞれ設けられた一対の端子電極とで構成されている。なお、表面電極および内部電極層は、積層体の長手方向の両端面に交互に引き出されており、それぞれ端子電極に接続されている。そして、図示せぬ配線を介して一対の端子電極に電気信号が加えられる。
【００１７】
励振器１１および励振器１２は、バイモルフ型の圧電素子とされており、電気信号が入力されたときに、任意の瞬間において、厚み方向における一方側と他方側（＋ｚ方向側と−ｚ方向側）とで伸縮が逆になるようにされている。よって、励振器１１および励振器１２は、電気信号が入力されると＋ｚ方向に屈曲振動し、自身が振動することによって振動体２１ａを振動させる。そして、振動体２１ａが振動することによって音響が発生する。
【００１８】
なお、励振器１１および励振器１２として、例えば、電気信号が入力されて伸縮振動する圧電素子と金属板とを張り合わせて構成したモノモルフ型の振動素子を用いても構わない。また、励振器１１および励振器１２のフィルム２１側の主面とフィルム２１とは、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の既知の接着剤や、両面テープ等によって接着されている。
【００１９】
励振器１１および励振器１２の圧電体層としては、ジルコン酸鉛（ＰＺ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、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。圧電体層の１層の厚みは、例えば、１０〜１００μｍ程度とするのが望ましい。
【００２０】
励振器１１および励振器１２の内部電極層としては、既知の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を構成する材料成分とを含有する内部電極層とすることができるが、他の材料を用いて形成しても構わない。励振器１１および励振器１２の表面電極層および端子電極は、既知の種々の金属材料を用いて形成することができる。例えば、銀からなる金属成分およびガラス成分を含有する材料を用いて形成することができるが、他の材料を用いて形成しても構わない。
【００２１】
樹脂層２３は、励振器１１および励振器１２を埋設するように、フレーム２５ａの内側の全体に渡って設けられている。樹脂層２３は、既知の種々の材料を用いて形成することができる。例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂や、あるいはゴム等を用いることができる。また、樹脂層２３の厚みは、励振器１１および励振器１２を完全に覆う程度の厚みであることが望ましいが、フィルム２１の少なくとも一部を被覆するように形成されていれば良い。なお、樹脂層２３は、音響発生器から発生する音響の音質を高める効果があるが、必須ではなく、場合によっては無くても構わない。
【００２２】
ダンピング材３１およびダンピング材３２は、振動体２１ａの＋ｚ方向側の表面に取り付けられている。また、ダンピング材３１およびダンピング材３２の各々は、＋ｚ方向から見たときに、振動体２１ａの一部分と重なるように形成されている。また、ダンピング材３１は、＋ｚ方向から見たときに励振器１１と重なる部分である部分３１ａを有しており、ダンピング材３２は、＋ｚ方向から見たときに励振器１２と重なる部分である部分３２ａを有している。なお、部分３１ａの面積と部分３２ａの面積とは異なっている。
【００２３】
また、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１の重心１３と励振器１２の重心１４とを結
ぶ線分の中点１５は、振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側に位置している。そして、部分３１ａは、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１における−ｘ方向の端に重なっており、部分３２ａは、＋ｚ方向から見たときに、励振器１２における−ｘ方向の端に重なっている。
【００２４】
ダンピング材３１およびダンピング材３２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３１およびダンピング材３２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や、シリコーン樹脂等の軟質な樹脂材料など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。このようなダンピング材３１およびダンピング材３２が取り付けられた部分は、ダンピング材３１およびダンピング材３２による振動損失を受けるため、ダンピング材３１およびダンピング材３２が取り付けられた部分の振幅を小さくすることができる。
【００２５】
このように、本実施形態の音響発生器は、振動体２１ａと、励振器１１と、励振器１２と、ダンピング材３１と、ダンピング材３２とを有している。振動体２１ａは、＋ｚ方向に間隔を開けて位置する２つの表面を有している。励振器１１および励振器１２は、振動体２１ａに設けられている。ダンピング材３１は、＋ｚ方向から見たときに励振器１１と重なる部分である部分３１ａを有しており、振動体２１ａに設けられている。ダンピング材３２は、＋ｚ方向から見たときに励振器１２と重なる部分である部分３２ａを有しており、振動体２１ａに設けられている。このような構成により、歪みが小さい高音質の音響を発生させることができる。
【００２６】
この効果が得られる理由は次のように推測できる。本実施形態の音響発生器は、振動体２１ａに励振器１１および励振器１２が取り付けられており、励振器１１および励振器１２が電気信号によって各々振動する。よって、振動体２１ａの振動における対称性を低下させることが可能となり、共振に起因する特定の周波数における音圧の急激な変化を低減することができる。また、本実施形態の音響発生器は、ダンピング材３１およびダンピング材３２が振動体２１ａに取り付けられている。そして、ダンピング材３１は、＋ｚ方向から見たときに励振器１１と重なる部分である部分３１ａを有しており、ダンピング材３２は、＋ｚ方向から見たときに励振器１２と重なる部分である部分３２ａを有している。これにより、高調波における振幅が大きい励振器１１および励振器１２付近の振動を低減させることによって高調波歪みを小さくすることができる。
【００２７】
また、本実施形態の音響発生器は、部分３１ａの面積と部分３２ａの面積とが異なっている。これにより、振動体２１ａの振動における対称性をさらに低下させることができるので、特定の周波数における音圧の急激な変化を低減し、それによって歪みを更に小さくすることができる。但し、これは必須ではなく、場合によっては、そうでなくても構わない。
【００２８】
また、本実施形態の音響発生器は、部分３１ａの形状と部分３２ａの形状とが異なっている。これにより、振動体２１ａの振動における対称性をさらに低下させることができるので、特定の周波数における音圧の急激な変化を低減し、それによって歪みを小さくすることができる。但し、これは必須ではなく、場合によっては、そうでなくても構わない。
【００２９】
また、本実施形態の音響発生器では、励振器１１は、＋ｚ方向から見たときにダンピング材３１と重ならない部分である部分１１ａを有しており、励振器１２は、＋ｚ方向から見たときにダンピング材３２と重ならない部分である部分１２ａを有しており、部分１１ａの面積と部分１２ａの面積とが異なっている。これにより、振動体２１ａの振動における対称性をさらに低下させることができるので、特定の周波数における音圧の急激な変化を低減し、それによって歪みを小さくすることができる。但し、これは必須ではなく、場合によっては、そうでなくても構わない。
【００３０】
また、本実施形態の音響発生器は、部分１１ａの形状と部分１２ａの形状とが異なっている。これにより、振動体２１ａの振動における対称性をさらに低下させることができるので、特定の周波数における音圧の急激な変化を低減し、それによって歪みを小さくすることができる。但し、これは必須ではなく、場合によっては、そうでなくても構わない。
【００３１】
また、本実施形態の音響発生器では、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１の重心１３と励振器１２の重心１４とを結ぶ線分の中点１５は、振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側に位置しており、部分３１ａは、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１における−ｘ方向の端に重なっており、部分３２ａは、＋ｚ方向から見たときに、励振器１２における−ｘ方向の端に重なっている。これにより、歪みが小さい高音質の音響を発生させることができる。励振器１１および励振器１２が、振動体２１ａ上で＋ｘ方向側へ偏って配置されているとき、励振器１１および励振器１２の−ｘ方向の端は、高次共振モードにおける振幅が比較的大きい部分となり、その部分に接するようにダンピング材３１およびダンピング材３２を設けることにより、音響発生器から発生する音響における高調波歪みを小さくすることができるのではないかと推測される。
【００３２】
なお、「振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側」とは、振動体２１ａの重心１６を含みｘ軸に垂直な平面よりも＋ｘ方向側を意味し、「振動体２１ａの重心１６よりも−ｘ方向側」とは、振動体２１ａの重心１６を含みｘ軸に垂直な平面よりも−ｘ方向側を意味する。
【００３３】
また、大抵の場合、＋ｚ方向から見たときに励振器１１の輪郭が描く図形の重心を、＋ｚ方向から見たときの励振器１１の重心１３と見なしても良く、＋ｚ方向から見たときに励振器１２の輪郭が描く図形の重心を、＋ｚ方向から見たときの励振器１２の重心１４と見なしても良い。同様に、＋ｚ方向から見たときに振動体２１ａの輪郭が描く図形の重心を、＋ｚ方向から見たときの振動体２１ａの重心１６と見なしてもよい。例えば、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１，励振器１２および振動体２１ａが矩形状である場合には、各々における２本の対角線の交点を、各々の重心と見なしても構わない。
【００３４】
また、本実施形態の音響発生器では、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１の重心１３は振動体２１ａの重心１６よりも−ｘ方向側に位置しているとともに、ダンピング材３１の＋ｘ方向の端は励振器１１の＋ｘ方向の端よりも＋ｘ方向側に位置している。そして、＋ｚ方向から見たときに、励振器１２の重心１４は振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側に位置しているとともに、ダンピング材３２の−ｘ方向の端は励振器１２の−ｘ方向の端よりも−ｘ方向側に位置している。これにより、高調波歪みを小さくすることができる。この効果が得られる理由は、励振器１１の重心１３が振動体２１ａの重心１６よりも−ｘ方向側に位置し、励振器１２の重心１４が振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側に位置しているとき、励振器１１の＋ｘ方向端付近は、励振器１１の−ｘ方向端付近よりも高次モードにおける振幅が大きくなり、励振器１２の−ｘ方向端付近は、励振器１２の＋ｘ方向端付近よりも高次モードにおける振幅が大きくなるためではないかと推測される。
【００３５】
また、本実施形態の音響発生器では、＋ｚ方向から見たときに、励振器１１の重心１３と励振器１２の重心１４とを結ぶ線分の中点１５は、振動体２１ａの重心１６よりも＋ｘ方向側に位置しており、部分１１ａは、ｚ軸方向から見たときに、励振器１１における＋ｘ方向の端に重なっており、部分１２ａは、ｚ軸方向から見たときに、励振器１２における＋ｘ方向の端に重なっている。これにより、音響発生器から発生する音響の特に低周波数側における音圧の低下を低減することができる。この効果が得られる理由は、励振器１１および励振器１２が、振動体２１ａ上で＋ｘ方向側へ偏って配置されているとき、励振器１１および励振器１２の＋ｘ方向の端は、基本共振モードにおける振幅が比較的大きい部分であるためではないかと推測される。但し、これは必須ではなく、場合によっては、そうでなくても構わない。
【００３６】
また、本実施形態の音響発生器において、励振器１１および励振器１２は、＋ｚ方向から見たときに振動体２１ａの輪郭が描く図形の全ての対称軸（線対称の対称軸や回転対称の中心）に対して非対称に配置されることが望ましい。これにより、振動体２１ａの振動における対称性をさらに低下させることができる。但し、これは必須ではなく、そうでなくても構わない。
【００３７】
本実施形態の音響発生器は、例えば次のようにして製造することができる。まず、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑剤、溶剤を添加して掻き混ぜて、スラリーを作製する。圧電材料としては、鉛系、非鉛系のうちいずれでも使用することができる。次に、得られたスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを作製する。このグリーンシートに導体ペーストを印刷して内部電極となる導体パターンを形成し、この導体パターンが形成されたグリーンシートを積層して、積層成形体を作製する。
【００３８】
次に、この積層成形体を脱脂、焼成し、所定寸法にカットすることにより積層体を得ることができる。必要に応じて、積層体の外周部を加工する。次に、積層体の積層方向の主面に、導体ペーストを印刷して表面電極層となる導体パターンを形成し、積層体の長手方向の両端面に、導体ペーストを印刷して一対の端子電極となる導体パターンを形成する。そして、所定の温度で電極の焼付けを行うことにより、励振器１１および励振器１２となる構造体を得ることができる。その後に、励振器１１および励振器１２に圧電性を付与するために表面電極層または一対の端子電極を通じて直流電圧を印加して、励振器１１および励振器１２の圧電体層の分極を行う。このようにして励振器１１および励振器１２を得ることができる。
【００３９】
次に、張力をかけた状態のフィルム２１の周縁を、接着剤を塗布したフレーム２５ａおよびフレーム２５ｂで挟んで固定し、接着剤を硬化させて接合する。そして、振動体２１ａの−ｚ方向側の表面に励振器１１および励振器１２を接着剤でフィルム２１に接合し、励振器１１および励振器１２に配線を接続する。そして、フレーム２５ａの内側に樹脂を流し込んで硬化させることにより樹脂層２３を形成する。そして、振動体２１ａの＋ｚ方向側の表面に、予め準備したダンピング材３１およびダンピング材３２を粘着剤もしくは接着剤で接合する。このようにして、本実施形態の音響発生器を得ることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の音響発生器を模式的に示す、＋ｚ方向側から見た平面図である。なお、本実施形態においては、前述した第１実施形態の音響発生器と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の音響発生装置では、図４に示すように、ダンピング材３１とダンピング材３２とが一体化している（ダンピング材３１およびダンピング材３２が一体的に形成されており、ダンピング材３１およびダンピング材３２が合体している）。それ以外の構成は、前述した第１実施形態の音響発生器と同じである。このような構成により、音響発生器から発生する音響における歪みを更に小さくすることができる。この効果が得られる理由の１つは、振動体２１ａにおける励振器１１付近と、振動体２１ａにおける励振器１２付近との間に、ダンピング材３１を介した振動伝達が生じることではないかと推測される。
【００４２】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態の音響発生器を模式的に示す断面図である。なお、本実施形態においては、前述した第２実施形態の音響発生器と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４３】
本実施形態の音響発生装置では、図５に示すように、ダンピング材３１およびダンピング材３２は、樹脂層２３の−ｚ方向側の表面に取り付けられている。すなわち、ダンピング材３１およびダンピング材３２は、樹脂層２３を介して振動体２１ａに取り付けられている。それ以外の構成は、前述した第２実施形態の音響発生器と同じである。このような構成を有する本実施形態の音響発生器も、前述した第２実施形態の音響発生器とほぼ同等の効果を得ることができる。また、場合によっては、ダンピング材３１およびダンピング材３２が励振器１１および励振器１２を介して振動体２１ａに取り付けられても構わない。このように、ダンピング材３１およびダンピング材３２は、振動体２１ａに直接的に取り付けられることが望ましいが、何か他の物を介して振動体２１ａに取り付けられても構わない。
【００４４】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態の音響発生装置を示す斜視図である。なお、本実施形態においては、前述した第１実施形態の音響発生器と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の音響発生装置は、図６に示すように、音響発生器２９と、エンクロージャー２７とを有している。
【００４５】
音響発生器２９は、電気信号が入力されて音響（可聴周波数帯域外の音響も含む）を発生させるものであり、詳細の図示を省略するが、前述した第１実施形態の音響発生器である。
【００４６】
エンクロージャー２７は、直方体の箱状の形状を有している。また、エンクロージャー２７は、少なくとも１つの開口を有しており、その開口を塞ぐように音響発生器２９が取り付けられている。また、エンクロージャー２７は、フィルム２１の励振器１１および励振器１２が配置された側の主面を取り囲むように構成されている。なお、エンクロージャー２７は、音響発生器２９の裏面側で生じた音響の表面側への回り込みを抑制する機能を有していれば良い。このため、エンクロージャー２７の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円錐状や、球状など、種々の形状であっても構わない。また、エンクロージャー２７は、箱状である必要もなく、例えば平面バッフルであっても構わない。このようなエンクロージャー２７は、既知の種々の材料を用いて形成することができる。例えば、木材、合成樹脂、金属等の材料を用いてエンクロージャー２７を形成することができる。
【００４７】
本実施形態の音響発生装置は、前述した第１実施形態の音響発生器である音響発生器２９を用いて音響を発生させることから、良好な音質の音響を発生させることができる。また、本実施形態の音響発生装置は、エンクロージャー２７を有していることから、音響発生器２９単独のときよりもさらに良好な音質の音響を発生させることも可能となる。なお、第１実施形態の音響発生器に代えて、同様の性能を有する他の形態の音響発生器を用いても構わない。
【００４８】
（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態の電子機器の構成を示すブロック図である。本実施形態の電子機器は、図７に示すように、音響発生器２９と、電子回路６０と、キー入力部５０ｃと、マイク入力部５０ｄと、表示部５０ｅと、アンテナ５０ｆとを有している。なお、図７は、例えば、携帯電話、タブレット端末、あるいはパーソナルコンピュータのような電子機器を想定したブロック図である。
【００４９】
電子回路６０は、制御回路５０ａと、通信回路５０ｂとを有している。また、電子回路６０は、音響発生器２９に接続されており、音響発生器２９へ音声信号を出力する機能を有している。制御回路５０ａは、電子機器の制御部である。通信回路５０ｂは、制御回路５０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｆを介してデータの送信や受信などを行う。
【００５０】
キー入力部５０ｃは、電子機器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。表示部５０ｅは、電子機器の表示出力デバイスであり、制御回路５０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行う。
【００５１】
音響発生器２９は、前述した第１実施形態の音響発生器である。そして、音響発生器２９は、電子機器における音響出力デバイスとして機能しており、電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響（可聴周波数帯域外の音響も含む）を発生させる。なお、音響発生器２９は、電子回路６０の制御回路５０ａに接続されており、制御回路５０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発生させる。
【００５２】
このように、本実施形態の電子機器は、音響発生器２９と、音響発生器２９に接続された電子回路６０とを少なくとも有しており、音響発生器２９から音響を発生させる機能を有している。このような本実施形態の電子機器は、前述した第１実施形態の音響発生器２９を用いて音響を発生させることから、良好な音質の音響を発生させることができる。
【００５３】
なお、電子機器の構造の一例としては、例えば、電子機器の筐体の内部に、図７に示す電子回路６０，キー入力部５０ｃ，マイク入力部５０ｄ，表示部５０ｅ，アンテナ５０ｆおよび音響発生器２９を備えたものとすることができる。また、電子機器の構造の他の例としては、図７に示す電子回路６０，キー入力部５０ｃ，マイク入力部５０ｄ，表示部５０ｅおよびアンテナ５０ｆを筐体に備えた機器本体と、音響発生器２９とを、リード線等を介して電気信号が伝達可能に接続したものとすることができる。
【００５４】
また、本実施形態の電子機器は、図７に示した、キー入力部５０ｃ，マイク入力部５０ｄ，表示部５０ｅおよびアンテナ５０ｆを全て有している必要はなく、音響発生器２９と、電子回路６０とを少なくとも有していれば良い。また、電子機器は、他の構成要素を有していても良い。さらに、電子回路６０も、上述した構成の電子回路６０に限定されるものではなく、他の構成を有する電子回路であっても構わない。
【００５５】
また、本実施形態の電子機器は、上述した、携帯電話，タブレット端末，パーソナルコンピュータ等の電子機器に限定されるものではない。音響や音声を発生させる機能を有する、テレビ、オーディオ機器、ラジオ、掃除機，洗濯機，冷蔵庫，電子レンジ等の種々の電子機器において、前述した第１実施形態の音響発生器２９を、音響発生装置として用いることができる。なお、第１実施形態の音響発生器に代えて、同様の性能を有する他の形態の音響発生器を用いても構わない。
【００５６】
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００５７】
例えば、前述した実施形態においては、励振器１１および励振器１２として圧電素子を用いた例を示したが、これに限定されるものではない。励振器１１および励振器１２は、電気信号を機械的振動に変換する機能を有していればよく、電気信号を機械的振動に変換する機能を有する他のものを励振器１１および励振器１２として用いても構わない。例えば、スピーカー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、電磁型の励振器を励振器１１および励振器１２として用いても構わない。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。
【００５８】
また、前述した実施形態においては、フィルム２１の表面に２個の励振器（励振器１１および励振器１２）が取り付けられた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、フィルム２１の表面に３個以上の励振器を取り付けても構わない。その場合、
ダンピング材３１およびダンピング材３２が、振動体２１ａの厚み方向から見たときに振動体２１ａに取り付けられた全ての励振器と重なる部分を有していることが望ましく、それによって歪みを小さくする効果を高めることができる。なお、この場合においても、ダンピング材３１およびダンピング材３２は、振動体２１ａを全体的に被覆するものではなく、＋ｚ方向から見たときに、振動体２１ａの一部分と重なるように形成されていることが望ましい。なお、場合によっては、振動体２１ａの厚み方向から見たときにダンピング材３１およびダンピング材３２と重ならない励振器があっても構わない。また、ダンピング材３１およびダンピング材３２以外に、他のダンピング材が振動体２１ａに取り付けられていても構わない。その場合、振動体２１ａの厚み方向から見たときに、全ての励振器がいずれかのダンピング材と重なっていることが望ましいが、場合によってはそうでなくても構わない。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明の具体例について説明する。図４に示した第２実施形態の音響発生器を作製して、その特性を評価した。【００６０】
まず、Ｚｒの一部をＳｂで置換したチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を含有する圧電粉末と、バインダーと、分散剤と、可塑剤と、溶剤とをボールミル混合により混練してスラリーを作製した。そして、得られたスラリーを用いてドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。このグリーンシートにＡｇおよびＰｄを含有する導体ペーストをスクリーン印刷法により所定形状に塗布して、内部電極層となる導体パターンを形成した。そして、導体パターンが形成されたグリーンシートおよびその他のグリーンシートを積層して加圧し、積層成形体を作製した。そして、この積層成形体を５００℃で１時間、大気中で脱脂し、その後、１１００℃で３時間、大気中で焼成して、積層体を得た。【００６１】
次に、得られた積層体の長手方向の両端面部をダイシング加工によりカットし、内部電極層の先端を積層体の側面に露出させた。そして、積層体の両側主面にＡｇとガラスを含有する導体ペーストをスクリーン印刷法により塗布して、表面電極層を形成した。その後、積層体の長手方向の両側面に、Ａｇとガラスを含有する導体ペーストをディップ法により塗布し、７００℃で１０分間、大気中で焼き付けて端子電極を形成した。これによって、積層体を作製した。作製された積層体の形状は、幅が１４ｍｍであり、長さが３６ｍｍであり、厚みが０．１５ｍｍであった。そして、端子電極を通して１００Ｖの電圧を２分間加えて分極を行い、バイモルフ型の積層型圧電素子である励振器１１および励振器１２を得た。【００６２】
次に、厚み２５μｍのＰＥＴからなるフィルム２１を準備し、張力を与えた状態でフレーム２５ａおよびフレーム２５ｂに固定した。フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂは、それぞれ厚さ０．５ｍｍのステンレス製のものを用いた。フレーム２５ａおよびフレーム２５ｂ内のフィルム２１の寸法は、長さが１００ｍｍ、幅が６０ｍｍとした。そして、固定されたフィルム２１の一方主面にアクリル樹脂からなる接着剤にて励振器１１および励振器１２を接着し、励振器１１および励振器１２に配線を接続した。そして、フレーム２５ａの内側に、フレーム２５ａと同じ高さとなるようにアクリル系樹脂を充填して固化させて、樹脂層２３を形成した。【００６３】
次に、フィルム２１の他方主面に、両面テープにてダンピング材３１およびダンピング材３２を貼り付けた。ダンピング材３１およびダンピング材３２は、厚さ１ｍｍのウレタンフォームを使用した。ダンピング材３１およびダンピング材３２の形状および取り付け位置は、図４に示すものとした。【００６４】
そして、作製した第２実施形態の音響発生器と、ダンピング材３１およびダンピング材３２を取り付けていない比較例の音響発生器から発生する音響について、音圧の周波数特性を測定した。その結果を図８に示す。また、第２実施形態の音響発生器および比較例の音響発生器から発生する音響について、歪み率の周波数特性を測定した。その測定結果を図９に示す。図８および図９に示すグラフにおいて、第２実施形態の音響発生器の特性を実線で示し、比較例の音響発生器の特性を点線で示す。【００６５】
図８，図９に示すグラフによれば、第２実施形態の音響発生器から発生する音響は、比較例の音響発生器から発生する音響と比較して、音圧の周波数特性が平坦であるとともに、歪み率も小さく、歪みが小さい良好な音質であることが判る。これにより本発明の有効性が確認できた。
【符号の説明】
【００６６】
１１，１２：励振器
１３，１４，１６：重心
１５：中点
２１ａ：振動体
２５ａ，２５ｂ：フレーム
２７：エンクロージャー
２９：音響発生器
３１，３２：ダンピング材
６０：電子回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015105196.tif 000006
【図５】
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【図６】
2015105196.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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