(57)【要約】【課題】発振装置における音圧の周波数依存性を、望ましいパターンに合わせやすくする。【解決手段】この発振装置は、振動部材１０、圧電素子２０、及び吸音材７２，７４，７６を有している。圧電素子２０は振動部材１０に設けられている。吸音材７２，７４，７６は振動部材１０及び圧電素子２０と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる。このため、吸音材７２，７４，７６の特性を調節することにより、発振装置の音圧の周波数依存性を望ましいパターンに合わせることができる。【選択図】図１
2012216907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動部材と、
前記振動部材に設けられた圧電素子と、
前記振動部材及び前記圧電素子と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる複数の吸音材と、
を備える発振装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発振装置において、
前記複数の吸音材は、吸音率が最大となる周波数が互いに異なる発振装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発振装置において、
前記複数の吸音材は積層されている発振装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発振装置において、
前記複数の吸音材は貫通孔を有する発振装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発振装置において、
前記貫通孔の内側面は、前記振動部材及び前記圧電素子に対向する方向のテーパを有している発振装置。
【請求項６】
振動部材と、
前記振動部材に設けられた圧電素子と、
前記振動部材及び前記圧電素子と対向しており、音孔を有する筐体と、
前記筐体の内面のうち前記振動部材及び前記圧電素子と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる複数の吸音材と、
を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を利用した発振装置は、例えばスピーカや、超音波センサの発振源として使用されている。この発振装置は、磁石を用いて振動板を振動させる動電型のスピーカと比較して、小型化しやすい、という利点がある。
【０００３】
特許文献１には、圧電素子を利用したパラメトリックスピーカにおいて、反射板を介してユーザに音を聞かせること、及び反射板に音響フィルタを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１２３３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧電素子を利用した発振装置は、圧電素子を振動部材上に設け、振動部材を圧電素子とともに振動させる構成を有している。このように発振装置は複数の部材により形成されているため、発振装置の音圧の周波数依存性には、複数の部材それぞれに起因した共振周波数によって歪が生じる。
【０００６】
一方、発振装置の音圧の周波数依存性は、その用途によって望ましいパターンが存在する。
【０００７】
本発明の目的は、音圧の周波数依存性を望ましいパターンに合わせやすい発振装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、振動部材と、
前記振動部材に設けられた圧電素子と、
前記振動部材及び前記圧電素子と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる複数の吸音材と、
を備える発振装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、振動部材と、
前記振動部材に設けられた圧電素子と、
前記振動部材及び前記圧電素子と対向しており、音孔を有する筐体と、
前記筐体の内面のうち前記振動部材及び前記圧電素子と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる複数の吸音材と、
を備える電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発振装置の音圧の周波数依存性を望ましいパターンに合わせやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態に係る発振装置の構成を示す断面図である。
【図３】第３の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。
【図４】第４の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。この発振装置は、振動部材１０、圧電素子２０、及び吸音材７２，７４，７６を有している。圧電素子２０は振動部材１０に設けられている。吸音材７２，７４，７６は振動部材１０及び圧電素子２０と対向する位置に設けられ、吸音率の周波数依存性が互いに異なる。このため、吸音材７２，７４，７６の特性を調節することにより、発振装置の音圧の周波数依存性を望ましいパターンに合わせることができる。以下、詳細に説明する。
【００１４】
振動部材１０はシート状であり、圧電素子２０から発生した振動によって振動する。また振動部材１０は、圧電素子２０の基本共振周波数を調整する。機械振動子の基本共振周波数は、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。コンプライアンスは振動子の機械剛性であるため、振動部材１０の剛性を制御することで、圧電素子２０の基本共振周波数を制御できる。なお、振動部材１０の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。また、振動部材１０は、剛性を示す指標である縦弾性係数が１ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であることが好ましい。振動部材１０の剛性が低すぎる場合や、高すぎる場合は、機械振動子としての特性や信頼性を損なう可能性が出てくる。なお、振動部材１０を構成する材料は、金属や樹脂など、脆性材料である圧電素子２０に対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどが好ましい。
【００１５】
圧電素子２０は、ＰＺＴなどの圧電セラミックスにより形成されている。ただし、圧電素子２０は、圧電特性を示す高分子材料、例えばポリフッ化ビニリデンにより形成されていてもよい。
【００１６】
吸音材７２，７４，７６は、例えばウレタンにより形成されており、上記したように、吸音率の周波数依存性が互いに異なる。本実施形態において、吸音材７２，７４，７６は、吸音率が最大となる周波数が互いに異なる。吸音材７２，７４，７６の吸音率の周波数依存性は、例えば吸音材の厚み、密度（発泡度）により調節することができる。
【００１７】
また本実施形態において、吸音材７２，７４，７６は互いに積層されている。ただし、吸音材７２，７４，７６は、一つまたは複数の面内において、互いに異なる場所に設けられていても良い。
【００１８】
本実施形態において、発振装置は支持部材４０を有している。支持部材４０は、筒形状を有しており、例えば樹脂または金属により形成されている。直筒の断面形状は、円形であってもよいし、多角形であっても良い。支持部材４０は、振動部材１０の縁を保持している。
【００１９】
発振装置は、支持部材４０の上端面が、電子機器の筐体６０の内壁に取り付けられる。筐体６０には、音孔６２が設けられている。そして支持部材４０は、平面視で音孔６２を内側に含んでいる。このため、音孔６２は振動部材１０及び圧電素子２０と対向し、振動部材１０及び圧電素子２０が発振した音波は、音孔６２を介して筐体６０の外部に放射される。
【００２０】
そして吸音材７２，７４，７６は、音孔６２と重なる場所に貫通孔７８を有している。このため、振動部材１０及び圧電素子２０が発振した音波は貫通孔７８及び音孔６２を介して、筐体６０の外部に放射される。
【００２１】
また本実施形態において、発振装置は制御部５０を有している。制御部５０は、外部から入力された音声信号に基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号を圧電素子２０に入力する。発振装置をパラメトリックスピーカとして機能させる場合、制御部５０は、外部から入力された音声データ（原信号）を変調してパラメトリックスピーカ用の変調データを生成し、このデータに基づいて駆動信号を生成する。この駆動信号の周波数は、振動部材１０及び圧電素子２０のｎ次の共振周波数である。
【００２２】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。発振装置は複数の部材により構成されているため、発振装置の音圧の周波数依存性には、複数の部材それぞれに起因した共振周波数によって歪が生じる。特に発振装置を電子機器の筐体６０に取り付けた場合、発振装置の音圧の周波数依存性には、さらに筐体６０に起因した歪も生じる可能性がある。これに対して本実施形態に係る発振装置は、振動部材１０及び圧電素子２０に対向する位置に、吸音材７２，７４，７６を有している。吸音材７２，７４，７６吸音率の周波数依存性が互いに異なる。このため、吸音材７２，７４，７６の特性を調節することにより、発振装置の音圧の周波数依存性を望ましいパターンに合わせることができる。
【００２３】
例えば発振装置をパラメトリックスピーカとして使用する場合、駆動信号の周波数は、振動部材１０及び圧電素子２０のｎ次の共振周波数である。このため、これ以外の周波数成分の音圧が高い場合、この成分に起因して音質が低下する可能性がある。このため、吸音材７２，７４，７６は、吸音率のピークが、振動部材１０及び圧電素子２０の音圧の周波数依存性における、パラメトリックスピーカの駆動信号の周波数以外のピーク（特に可聴域の周波数）と重なるように設計される。
【００２４】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る発振装置の構成を示す断面図である。本実施形態に係る発振装置は、吸音材７２，７４，７６に設けられた貫通孔７８の内壁にテーパが設けられている点を除いて、第１の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。このテーパは、７８の内側面が、振動部材１０及び圧電素子２０に対向する方向に設けられる。
【００２５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、吸音材７２，７４，７６の内側面が振動部材１０及び圧電素子２０に対向している。このため、吸音材７２，７４，７６は、音波が貫通孔７８を介して外部に放射されるときに、効率よく吸収すべき周波数成分の音波を吸収する。
【００２６】
（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。この発振装置は、第２振動部材３０を有している点を除いて、第２の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。
【００２７】
本実施形態において、圧電素子２０は振動部材１０上に設けられている。そして第２振動部材３０は、平面視で中空形状を有しており、この中空部分を塞ぐように、振動部材１０が位置している。すなわち第２振動部材３０の内周側の縁は振動部材１０の縁に固定されており、第２振動部材３０の外周側の縁は支持部材４０に固定されている。
【００２８】
第２振動部材３０は、振動部材１０よりも弾性率が低い材料、例えばポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、またはウレタンにより形成されている。
【００２９】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態では、振動部材が、振動部材１０及び第２振動部材３０によって形成されている。第２振動部材３０は振動部材１０よりも弾性率が低い。従って、振動部材のうち支持部材４０に取り付けられている部分の振幅を大きくすることができる。これにより、発振装置の出力を大きくすることができる。
【００３０】
（第４の実施形態）
図４は、第４の実施形態に係る発振装置の構成を示す図である。この発振装置は、支持部材４０が固定部材４２を介して筐体６０に取り付けられている点を除いて、第３の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。固定部材４２は、筐体６０と同様に筒形状を輸している。
【００３１】
本実施形態によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 振動部材
２０ 圧電素子
３０ 第２振動部材
４０ 支持部材
４２ 固定部材
５０ 制御部
６０ 筐体
６２ 音孔
７２ 吸音材
７４ 吸音材
７６ 吸音材
７８ 貫通孔
【図１】
2012216907.tif 000003
【図２】
2012216907.tif 000004
【図３】
2012216907.tif 000005
【図４】
2012216907.tif 000006