(57)【要約】【課題】本発明は、周波数特性が比較的フラットな振動板及び電気音響変換器を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の振動板は、周方向の一側縁が漸近するよう面対称に配設される一対の縦割り筒状体を備え、この一対の縦割り筒状体が前記面対称の対称面と平行方向に振動される振動板であって、前記一対の縦割り筒状体のうち前記一側縁側領域の平均厚さが他側縁側領域の平均厚さより大きいことを特徴とする。前記縦割り筒状体における一側縁側領域の周方向長さとしては、縦割り筒状体全体の周方向長さの１／１２以上３／５以下が好ましい。前記縦割り筒状体における他側縁側領域の平均厚さに対する一側縁側領域の平均厚さの比としては、１．３以上６以下が好ましい。前記縦割り筒状体における一側縁側領域に前記縦割り筒状体の中心軸と平行な一つ以上の凸条部を有するとよい。本発明の電気音響変換器は、当該振動板を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向の一側縁が漸近するよう面対称に配設される一対の縦割り筒状体を備え、この一対の縦割り筒状体が前記面対称の対称面と平行方向に振動される振動板であって、
前記一対の縦割り筒状体のうち前記一側縁側領域の平均厚さが他側縁側領域の平均厚さより大きいことを特徴とする振動板。
【請求項２】
前記縦割り筒状体における一側縁側領域の周方向長さが縦割り筒状体全体の周方向長さの１／１２以上３／５以下である請求項１に記載の振動板。
【請求項３】
前記縦割り筒状体における他側縁側領域の平均厚さに対する一側縁側領域の平均厚さの比が１．３以上６以下である請求項１又は請求項２に記載の振動板。
【請求項４】
前記縦割り筒状体における一側縁側領域に前記縦割り筒状体の中心軸と平行な一つ以上の凸条部を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の振動板。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の振動板を備える電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板及び電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカーやマイクロフォン等の電気音響変換器に用いられる振動板として、周方向の一側縁が漸近するよう面対称に配置される一対の縦割り筒状体を備え、この一対の縦割り筒状体が前記面対称の対称面と平行方向に振動される翼状の振動板（リッフェル型振動板とも呼ばれる）が知られている（例えば特開２００２−７８０７９号公報参照）。
【０００３】
このような翼状の振動板は、一対の縦割り筒状体の中心軸と平行かつ漸近方向と平行な平面、つまり一対の縦割り筒状体の対称面における正面への指向性が比較的大きく（拡散性が小さく）、縦割り筒状体の中心軸と垂直（縦割り筒状体の対称面に垂直）な平面における正面への指向性が比較的小さい（拡散性が大きい）ことが知られている。このため、翼状の振動板を用い、縦割り筒状体の中心軸を鉛直方向に配置したスピーカーは、水平方向には音を広く拡散する一方、鉛直方向には音が拡散しないため、水平面上でのスピーカーからの距離に対する音圧レベルの低下率が小さいという利点を有する。
【０００４】
しかしながら、翼状の振動板では、縦割り筒状体の中心軸と平行方向に分割振動が生じること、つまりこの方向に複数の振動の腹及び１又は複数の振動の節が形成されることによって、周波数特性がピーク及びディップを有し、平坦なものではなくなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記事情に鑑みて、本発明は、周波数特性が比較的フラットな振動板及び電気音響変換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためになされた発明は、周方向の一側縁が漸近するよう面対称に配設される一対の縦割り筒状体を備え、この一対の縦割り筒状体が前記面対称の対称面と平行方向に振動される振動板であって、前記一対の縦割り筒状体のうち前記一側縁側領域の平均厚さが他側縁側領域の平均厚さより大きいことを特徴とする振動板である。
【０００８】
当該振動板は、前記一対の縦割り筒状体のうち前記一側縁側領域の平均厚さが他側縁側領域の平均厚さより大きいことによって、縦割り筒状体の低次の共振が抑制されてピークディップが低減されるので、比較的フラットな周波数特性を有する。
【０００９】
前記縦割り筒状体における一側縁側領域の周方向長さとしては、縦割り筒状体全体の周方向長さの１／１２以上３／５以下が好ましい。このように、前記縦割り筒状体における一側縁側領域の周方向長さの周方向全長に対する比を前記範囲内とすることによって、周波数特性をより確実にフラット化することができる。
【００１０】
前記縦割り筒状体における他側縁側領域の平均厚さに対する一側縁側領域の平均厚さの比としては、１．３以上６以下が好ましい。このように、前記縦割り筒状体における他側縁側領域の平均厚さに対する一側縁側領域の平均厚さの比を前記範囲内とすることによって、縦割り筒状体の一側縁側領域の剛性と、縦割り筒状体全体の重量とのバランスをとって周波数特性をより確実にフラット化することができる。
【００１１】
前記縦割り筒状体における一側縁側領域に前記縦割り筒状体の中心軸と平行な一つ以上の凸条部を有するとよい。このように、前記縦割り筒状体における一側縁側領域に前記縦割り筒状体の中心軸と平行な一つ以上の凸条部を有することによって、縦割り筒状体の一側縁側領域の平均厚さを大きくすることができ、縦割り筒状体の中心軸方向の分割振動を抑制することで周波数特性を効率よくフラット化することができる。
【００１２】
前記課題を解決するためになされた別の発明は、当該振動板を備える電気音響変換器である。
【００１３】
当該電気音響変換器は、比較的フラットな周波数特性を有する当該振動板を備えることによって、電気信号と音響信号との間の変換を比較的リニアに行うことができる。
【００１４】
ここで、「漸近する」とは互いの距離が連続的に小さくなり、かつその変化量が次第に小さくなることをいう。また、「周方向の一側縁」は、一対の縦割り筒状体が互いに分離されている範囲の端部を意味し、一対の縦割り筒状体を一体に接続する部分を有する場合にはこの接続部分を含まない。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の振動板及び電気音響変換器は、周波数特性が比較的フラットである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の振動板を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の振動板を備える電気音響変換器の模式的断面図である。
【図３】本発明の図１とは異なる実施形態の振動板を示す模式的斜視図である。
【図４】図３の振動板を備える電気音響変換器の模式的断面図である。
【図５】振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図６】図５とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図７】図５及び図６とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図８】図５乃至図７とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図９】図５乃至図８とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】図５乃至図９とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１１】図５乃至図１０とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１２】図５乃至図１１とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１３】図５乃至図１２とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１４】図５乃至図１３とは異なる振動板のモデルによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
【図１５】図５乃至図１４とは異なる振動板のモデルによる音圧レベル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】
【００１７】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１８】
［第一実施形態］
図１に示す本発明の一実施形態に係る振動板１は、いわゆるリッフェル型の翼状振動板である。当該振動板１は、Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系において、Ｙ方向に垂直なＸ−Ｚ方向の対称面Ｐを挟んで面対称に周方向の一側縁が漸近するよう配置される一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂを備える。詳しくは、この一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂは、中心軸Ｃａ，Ｃｂの向きがそれぞれＸ方向になるよう、互いにＹ方向に並んで配置される。当該振動板１は、縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ、３ｂが対称面Ｐと平行方向に振動される。より詳しくは、縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ、３ｂは、主として一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの中心軸Ｃａ，Ｃｂと垂直方向（Ｚ方向）に振動される。
【００１９】
＜縦割り筒状体＞
一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂは、中心軸Ｃａ，ＣｂがＸ方向になるよう配置される。また、縦割り筒状体２ａ，２ｂは、漸近する側縁３ａ，３ｂの近傍領域がＸ−Ｚ平面と略平行、かつ側縁３ａ，３ｂと反対側の側縁４ａ，４ｂの近傍領域がＸ−Ｙ平面と略平行になるよう湾曲している。なお、一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの間隔は、漸近する側縁３ａ，３ｂにおいて最小となるものであればよく、漸近する側縁３ａ，３ｂが接触していてもよく、離れていてもよい。
【００２０】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの中心軸Ｃａ，Ｃｂに垂直な平面での概略断面形状としては、例えば円弧、楕円弧、連続的に曲率が変化する他の形状等とすることができる。また、一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂは、中心軸Ｃａ，Ｃｂに垂直な平面での断面形状がＸ方向位置に拘わらず略一定となるよう形成される。
【００２１】
縦割り筒状体２ａ，２ｂは、漸近する側縁３ａ，３ｂから連続する一側縁側領域５ａ，５ｂの断面形状と、漸近する側縁３ａ，３ｂとは反対側の側縁４ａ，４ｂから連続する他側縁側領域６ａ，６ｂの断面形状とが不連続とされる。具体的には、前記一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さは、他側縁側領域の平均厚さよりも大きい。
【００２２】
縦割り筒状体２ａ，２ｂにおいて、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さに対する比の下限としては、１．３が好ましく、２がより好ましく、４がさらに好ましい。一方、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さに対する比の上限としては、１０が好ましく、６がより好ましい。一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さに対する比が前記下限に満たない場合、当該振動板１の周波数特性のピークディップを十分に抑制できないおそれがある。逆に、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さに対する比が前記上限を超える場合、当該振動板１が不必要に重くなり、駆動効率が低下するおそれがある。
【００２３】
縦割り筒状体２ａ，２ｂにおいて、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均周方向長さの下限としては、縦割り筒状体２ａ，２ｂ全体の平均周方向長さに対する比で１／１２が好ましく、１／６がより好ましく、１／４がさらに好ましい。一方、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均周方向長さの上限としては、縦割り筒状体２ａ，２ｂ全体の平均周方向長さに対する比で、３／５が好ましく、１／２がより好ましい。一側縁側領域５ａ，５ｂの平均周方向長さが前記下限に満たない場合、当該振動板１の周波数特性のピークディップレベルを十分に抑制できないおそれがある。同じく、一側縁側領域５ａ，５ｂの平均周方向長さが前記上限を超える場合も、ピークディップレベルが大きくなるおそれがある。
【００２４】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さの下限としては、材質にもよるが、５０μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。一方、縦割り筒状体２ａ，２ｂの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さの上限としては、３００μｍが好ましく、２５０μｍがより好ましい。縦割り筒状体２ａ，２ｂの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さが前記下限に満たない場合、縦割り筒状体２ａ，２ｂの他側縁側領域６ａ，６ｂの強度が不十分となり、振動を伝達できないおそれがある。逆に、縦割り筒状体２ａ，２ｂの他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さが前記上限を超える場合、縦割り筒状体２ａ，２ｂが重くなり、振動に必要なエネルギーが大きくなることによって、駆動効率が小さくなるおそれがある。
【００２５】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの周方向の弾性率の下限としては、０．５ＧＰａが好ましく、１ＧＰａがより好ましい。一方、縦割り筒状体２ａ，２ｂの周方向の弾性率の上限としては、５００ＧＰａが好ましく、２００ＧＰａがより好ましい。縦割り筒状体２ａ，２ｂの周方向の弾性率が前記下限に満たない場合、空気との間の振動伝達効率が不十分となるおそれがある。逆に、縦割り筒状体２ａ，２ｂの周方向の弾性率が前記上限を超える場合、縦割り筒状体２ａ，２ｂが過度に高価となるおそれがある。
【００２６】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの密度の下限としては、８００ｋｇ／ｍ３が好ましく、１，０００ｋｇ／ｍ３がより好ましい。一方、縦割り筒状体２ａ，２ｂの密度の上限としては、４，６００ｋｇ／ｍ３が好ましく、３，０００ｋｇ／ｍ３がより好ましい。縦割り筒状体２ａ，２ｂの密度が前記下限に満たない場合、縦割り筒状体２ａ，２ｂの剛性が不十分となるおそれがある。逆に、縦割り筒状体２ａ，２ｂの密度が前記上限を超える場合、縦割り筒状体２ａ，２ｂが重くなるので駆動効率が小さくなるおそれがある。
【００２７】
縦割り筒状体２ａ，２ｂを形成する材料としては、特に限定されないが、例えば木材、樹脂組成物、これらの複合材料、繊維複合材料等を用いることができる。
【００２８】
縦割り筒状体２ａ，２ｂを形成する樹脂組成物は、各種樹脂を主成分とし、例えばフィラー、添加剤等を適宜含有することができる。
【００２９】
縦割り筒状体２ａ，２ｂを構成する樹脂組成物の主成分としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれも使用できる。なお、主成分とは質量含有量が最も大きい成分を意味し、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上含有される成分をいう。
【００３０】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの主成分とされる熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリオレフィン、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等が挙げられる。
【００３１】
縦割り筒状体２ａ，２ｂの主成分とされる熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、変性ゴム樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００３２】
また、縦割り筒状体２ａ，２ｂを構成する材料は、等方性、異方性を問わない。
【００３３】
縦割り筒状体２ａ，２ｂは、上述の１又は複数の材料を複数積層することによって形成してもよい。
【００３４】
＜利点＞
当該振動板１は、一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂのうち一側縁側領域５ａ，５ｂの平均厚さが他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さより大きいことによって、縦割り筒状体２ａ，２ｂの低次の共振が抑制されてピークディップが低減されるので、比較的フラットな周波数特性を有する。
【００３５】
［電気音響変換器］
図２に示す、本発明の一実施形態に係る電気音響変換器は、図１の振動板１と、一対の支持部７ａ，７ｂと、被駆動部８と、導電パターン９と、磁石１０と、一対のヨーク１１ａ，１１ｂと、筐体１２とを備える。
【００３６】
（支持部）
前記一対の支持部７ａ，７ｂは、当該振動板１の一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの互いに漸近しない側縁４ａ，４ｂにそれぞれ連接して設けられる。この一対の支持部７ａ，７ｂは、当該振動板１の漸近しない側縁４ａ，４ｂをＺ方向に往復移動可能に支持する。
【００３７】
この支持部５ａ，５ｂの材質は、特に限定されないが、縦割り筒状体２ａ，２ｂと同一の材料で縦割り筒状体２ａ，２ｂと一体に形成することができる。
【００３８】
この支持部７ａ，７ｂの形状としては、当該振動板１の漸近しない側縁４ａ，４ｂをＺ方向に往復移動可能に支持できればよいが、例として、図示するようにＺ方向に突出するたわみを形成するよう湾曲又は屈曲した形状とすることができる。
【００３９】
このように支持部７ａ，７ｂは、たわみを有することによって、縦割り筒状体２ａ，２ｂと比べて周方向の曲げ剛性が十分に小さくなることで容易に曲げ変形し、縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近しない側縁４ａ，４ｂのＺ方向の往復移動、つまり当該振動板１全体のＺ方向の往復移動を可能にする。
【００４０】
（被駆動部）
前記被駆動部８は、当該振動板１の一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの互いに漸近する側縁３ａ，３ｂから延出するよう設けられる。この被駆動部８は、一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ，３ｂに他の部材を接続して形成してもよく、縦割り筒状体２ａ，２ｂと一体に形成、つまり一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ，３ｂ近傍を互いに貼り合わせること、又は別の部材の両面に張り付けることによって形成してもよい。
【００４１】
また、この被駆動部８は、一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ，３ｂ上の１又は複数の領域上に部分的に設けられてもよい。この場合、以下の導電パターン９、磁石１０及びヨーク１１ａ，１１ｂも、この被駆動部８に対応する１又は複数の部分に設けることが好ましい。また、縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ，３ｂ全体に沿って設けられた一つの被駆動部８に、以下の導電パターン９、磁石１０及びヨーク１１ａ，１１ｂを複数組配置してもよい。
【００４２】
（導電パターン９）
前記導電パターン９は、被駆動部８の表面又は内部に、通電可能に形成される。
【００４３】
（磁石）
前記磁石１０は、被駆動部８と干渉することなく、導電パターン９に磁束を印加できるよう配置される。
【００４４】
（ヨーク）
前記一対のヨーク１１ａ，１１ｂは、磁石１０のＳ極又はＮ極に当接し、かつ被駆動部８及び導電パターン９を間隔を空けて挟み込むように配置される。これによって、ヨーク１１ａ，１１ｂは、磁石１０の磁束を導電パターン９に集中的に印加するよう案内する。
【００４５】
（筐体）
筐体１２は、当該振動板１の一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近しない側縁４ａ，４ｂを前記支持部７ａ，７ｂを介して支持すると共に、磁石１０及び一対のヨーク１１ａ，１１ｂを保持する。
【００４６】
＜作用＞
当該電気音響変換器は、導電パターン９に電流を流すことによって形成される磁束と磁石１０が形成する磁束との吸引及び反発により、縦割り筒状体２ａ，２ｂを中心軸Ｃａ，Ｃｂと垂直なＺ方向に振動させることができる。これにより、当該電気音響変換器は、空気振動を発生、つまり電気信号を音響信号に変換するスピーカーとして使用することができる。
【００４７】
また、当該電気音響変換器は、縦割り筒状体２ａ，２ｂが空気振動を受けることにより中心軸Ｃａ，Ｃｂと垂直なＺ方向に振動するので、磁石１０が形成する磁界内で導電パターン９が振動し、導電パターン９に起電力を発生する。つまり、当該電気音響変換器は、音響信号を電気信号に変換するマイクロフォンとして使用することもできる。
【００４８】
＜利点＞
当該電気音響変換器は、先に説明したように、当該振動板１の周波数特性が比較的フラットであるので、特に一対の縦割り筒状体２ａ，２ｂの漸近する側縁３ａ，３ｂの一部に被駆動部８が設けられる場合であっても、電気信号と音響信号とを比較的リニアに変換することができる。
【００４９】
［第二実施形態］
図３に示す本発明の図１とは異なる実施形態に係る振動板２１は、Ｙ方向に垂直なＸ−Ｚ方向の対称面Ｐを挟んで面対称に周方向の一側縁が漸近するよう配置される一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂを備える。この一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂは、中心軸Ｃａ，ＣｂがＸ方向となるよう配置される。当該振動板２１は、この一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂが、対称面Ｐと平行方向に振動される。より詳しくは、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの漸近する側縁２３ａ、２３ｂは、主として一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの中心軸Ｃａ，Ｃｂと垂直方向（Ｚ方向）に振動される。
【００５０】
＜縦割り筒状体＞
一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂは、それぞれ薄板状の部材から形成され、中心軸Ｃａ，ＣｂがＸ方向になるよう配置される。また、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂは、漸近する側縁２３ａ，２３ｂの近傍領域がＸ−Ｚ平面と略平行、かつ側縁２３ａ，２３ｂと反対側の側縁２４ａ，２４ｂの近傍領域がＸ−Ｙ平面と略平行になるよう湾曲している。また、一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂは、中心軸Ｃａ，Ｃｂに垂直な平面での断面形状がＸ方向位置に拘わらず略一定となるよう形成されている。なお、一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの間隔は、側縁２３ａ，２３ｂにおいて最小となるものであればよく、側縁２３ａ，２３ｂが当接していてもよく、離間していてもよい。
【００５１】
縦割り筒状体２１ａ，２１ｂの中心軸Ｃａ，Ｃｂに垂直な平面での概略断面形状としては、例えば円弧、楕円弧、連続的に曲率が変化する他の形状等とすることができる。
【００５２】
縦割り筒状体２２ａ，２２ｂは、漸近する側縁２３ａ，２３ｂから連続する一側縁側領域２５ａ，２５ｂの断面形状と、反対側の側縁２４ａ，２４ｂから連続する他側縁側領域２６ａ，２６ｂの断面形状とが不連続とされる。
【００５３】
具体的には、縦割り筒状体２１ａ，２１ｂは、それぞれ他側縁側領域２６ａ，２６ｂ全体及び一側縁側領域２５ａ，２５ｂの一部を構成する薄板状の板状本体２７と、この板状本体２７の少なくとも一方の面側に突出するよう、中心軸Ｃａ，Ｃｂと平行に形成される複数の凸条部２８とを有する。つまり、縦割り筒状体２１ａ，２１ｂにおいて、前記一側縁側領域２５ａ，２５ｂは、板状本体２７に複数の凸条部２８が形成されている領域であり、他側縁側領域２６ａ，２６ｂは、板状本体２７に凸条部２８が形成されていない領域である。前記凸条部２８は、好ましくは、板状本体２７の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂ同士の対向面と反対の面側に形成される。
【００５４】
前記一側縁側領域２５ａ，２５ｂは、中心軸Ｃａ，Ｃｂと平行で互いに間隔を空けて形成される複数の凸条部２８を有することによって、その平均厚さが、他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さよりも大きい。
【００５５】
図３の振動板２１における縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの一側縁側領域２５ａ，２５ｂ及び他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さ、弾性率、周方向の長さ及び材質は、図１の振動板１における縦割り筒状体２ａ，２ｂの一側縁側領域５ａ，５ｂ及び他側縁側領域６ａ，６ｂの平均厚さ、弾性率、周方向の長さ及び材質と同様とすることができる。
【００５６】
（凸条部）
凸条部２８は、板状本体２７の一側縁側領域２５ａ，２５ｂに、互いに間隔を空けて平行に形成される。複数の凸条部２８は、それぞれ略一定の断面形状を有することが好ましく、それぞれの断面形状が等しいことがより好ましい。また、複数の凸条部２８は、略等間隔で形成されることが好ましい。
【００５７】
凸条部２８の断面形状としては、例えば方形、三角形、半円形等とすることができる。凸条部２８は、内部に中心軸Ｃａ，Ｃｂと平行に伸びる空洞を有してもよい。また、他側縁側領域２６ａ，２６ｂの凸条部２８に隣接する部分に中心軸Ｃａ，Ｃｂと平行に伸びる空洞が形成されてもよい。
【００５８】
凸条部２８は、例えば金型等を用いて板状本体２７と一体に形成してもよく、板状本体２７に他の材料を貼り合わせることにより形成してもよい。板状本体２７を複数のシート状の材料を貼り合わせることにより形成する場合、棒状又は管状の複数の芯材を中心軸Ｃａ，Ｃｂと平行配置してシート状の材料の間に挟み込むことで、複数の凸条部２８を形成することができる。
【００５９】
凸条部２８の平均幅の他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さ、つまり板状本体２７の平均厚さに対する比の下限としては、０．７が好ましく、１がより好ましい。一方、凸条部２８の平均幅の他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さに対する比の上限としては、２０が好ましく、１０がより好ましい。凸条部２８の平均幅の他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さに対する比が前記下限に満たない場合、一側縁側領域２５ａ，２５ｂの平均厚さを十分に増大できないおそれがある。逆に、凸条部２８の平均幅の他側縁側領域２６ａ，２６ｂの平均厚さに対する比が前記上限を超える場合、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂが過度に重くなり、駆動効率が小さくなるおそれがある。
【００６０】
凸条部２８の平均幅の凸条部２８間の平均間隔に対する比の下限としては、０．２が好ましく、０．３がより好ましい。一方、凸条部２８の平均幅の凸条部２８間の平均間隔に対する比の上限としては、５が好ましく、３がより好ましい。凸条部２８の平均幅の凸条部２８間の平均間隔に対する比が前記下限に満たない場合、一側縁側領域２５ａ，２５ｂの平均厚さを十分に増大できないおそれがある。逆に、凸条部２８の平均幅の凸条部２８間の平均間隔に対する比が前記上限を超える場合、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂが過度に重くなり、駆動効率が小さくなるおそれがある。
【００６１】
＜利点＞
当該振動板２１は、一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂのうち一側縁側領域２５ａ，２５ｂに複数の凸条部２８が形成されていることによって、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの低次の共振が抑制されてピークディップが低減されるので、比較的フラットな周波数特性を有する。
【００６２】
［電気音響変換器］
図４に示す本発明の一実施形態に係る電気音響変換器は、図３の振動板２１と、被駆動部２９と、導電パターン３０と、磁石３１と、一対のヨーク３２ａ，３２ｂと、筐体３３とを備える。
【００６３】
（被駆動部）
図４の電気音響変換器における被駆動部２９、導電パターン３０、磁石３１及びヨーク３２ａ，３２ｂは、図２の電気音響変換器における被駆動部８、導電パターン９、磁石１０及びヨーク１１ａ，１１ｂと同様であるため、重複する説明は省略する。
【００６４】
（筐体）
図４の電気音響変換器において、筐体３３は、当該振動板２１の一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの漸近しない側縁２４ａ，２４ｂを直接支持すると共に、磁石３１及び一対のヨーク３２ａ，３２ｂを保持する。このため、図４の電気音響変換器において、縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの漸近しない側縁２４ａ，２４ｂは、筐体３３によって移動不能に固定されている。
【００６５】
＜作用＞
図４の電気音響変換器は、一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの漸近しない側縁２４ａ，２４ｂが固定されているが、一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂが漸近しない側縁側縁２４ａ，２４ｂを節とする振動をすることができる。このため、図４の電気音響変換器は、図２の電気音響変換器と同様に、電気信号を音響信号に変換するスピーカー又は音響信号を電気信号に変換するマイクロフォンとして使用することができる。
【００６６】
＜利点＞
当該電気音響変換器は、先に説明したように、当該振動板２１の周波数特性が比較的フラットであるので、特に一対の縦割り筒状体２２ａ，２２ｂの漸近する側縁２３ａ，２３ｂの一部に被駆動部２９が設けられる場合であっても、電気信号と音響信号とを比較的リニアに変換することができる。
【００６７】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００６８】
例えば、電気音響変換器の実施形態は、当該振動板とそれ以外の構成との組合せを限定するものではない。具体例として、支持部の有無等は、当該振動板の実施形態に関係なく選択することができる。
【００６９】
当該振動板において、縦割り筒状体は、実施形態に示すように一側縁側領域と他側縁側領域との間で階段状に厚さが不連続に変化するものに限られず、一側縁側領域と他側縁側領域との間で厚さが連続的に変化するものであってもよい。この一側縁側領域と他側縁側領域との間での厚さの変化は、直線的な変化であってもよく、なだらかな曲線状の変化であってもよい。
【００７０】
当該振動板において、縦割り筒状体の一側縁側領域の厚さ方向中心と他側縁側領域の厚さ方向中心との位置関係は任意に選択できる。つまり、一側縁側領域は、縦割り筒状体の対称面側にのみ他側縁側領域に対して厚さが増大してもよく、対称面側とその反対側に異なる比率で他側縁側領域に対して厚さが増大してもよい。
【００７１】
当該振動板は、縦割り筒状体の中心軸に沿って縦割り筒状体の対称面に垂直な方向の幅が一定でなくてもよい。換言すると、当該振動板は、縦割り筒状体の対称面に平行かつ中心軸に垂直な方向から見た縦割り筒状体の投影形状が方形でなくてもよい。具体的には、当該振動板は、前記方向から見た縦割り筒状体の投影形状が例えば円形、楕円形等であってもよい。
【００７２】
当該振動板において、縦割り筒状体の一側縁側領域に設けられる凸条部の数は特に限定されず、１本だけであってもよい。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００７４】
複数の振動板をコンピュータ上でモデリングし、一対の縦割り筒状体の漸近しない側縁を固定して振動板の一対の縦割り筒状体の互いに漸近する側縁を振動させた場合に特定の観測点において観測される音圧レベルの周波数特性をシミュレーションにより解析した。
【００７５】
＜シミュレーション１＞
シミュレーション１として、縦割り筒状体の一側縁側領域の最適な周方向長さを確認するために、一側縁側領域の周方向長さの縦割り筒状体全体の周長に対する比が、それぞれ０、１／１２、１／６、１／４、１／３、１／２、２／３とし、他の条件を同一とした７種類のモデル１〜７を作成した。これらのモデル１〜７において、一側縁側領域における厚さは６００μｍ、他側縁側領域における厚さは１５０μｍ、弾性率は方向に拘わらず４．７ＧＰａ、密度は１，２０６ｋｇ／ｍ３、縦割り筒状体の断面形状は中心角９０°の円弧状、縦割り筒状体の半径は３ｃｍとした。また、二次元モデルを想定して縦割り筒状体の厚さ方向の振動を抑制し、縦割り筒状体の中心軸方向の長さは１０ｍとした。
【００７６】
図５〜１１に、前記振動板のモデル１〜７について、一対の縦割り筒状体の漸近する側縁の中央を基準位置とし、この基準位置から１ｍ離れた振動板の正面の測定点において観測される音圧レベルと周波数との関係をそれぞれシミュレーションした結果得られた周波数特性を示す。
【００７７】
これらのシミュレーション結果では、いずれも周波数１０００Ｈｚ付近で分割振動に起因して音圧レベルが不連続に減少してから増加している。そこで、図示するように、それぞれの周波数特性において、周波数１０００Ｈｚ付近における音圧レベルの極小値と極大値との差を算出し、周波数特性の平坦性を評価する指標とした。
【００７８】
振動板のモデル１における前記極小値と極大値との差は、３０ｄＢであった。振動板のモデル２における前記極小値と極大値との差は、２０ｄＢであった。振動板のモデル３における前記極小値と極大値との差は、１６ｄＢであった。振動板のモデル４における前記極小値と極大値との差は、１５ｄＢであった。振動板のモデル５における前記極小値と極大値との差は、５ｄＢであった。振動板のモデル６における前記極小値と極大値との差は、８ｄＢであった。そして、振動板のモデル７における前記極小値と極大値との差は、３０ｄＢであった。
【００７９】
この結果から、縦割り筒状体の一側縁側領域の厚さを他側縁側領域よりも大きくすることによって、周波数特性をフラット化することができ、その周方向長さが全長の１／３程度でその効果が最も高くなることが確認できた。
【００８０】
なお、前記振動板のモデル１〜７について、観測点の振動板の正面からの角度を縦割り筒状体の軸と垂直方向に変えて観測される音圧レベルと、周波数との関係をそれぞれシミュレーションしたが、音圧レベルの周波数特性は、殆ど変化がなかった。
【００８１】
＜シミュレーション２＞
シミュレーション２として、縦割り筒状体の一側縁側領域の最適な厚さを確認するために、一側縁側領域の周方向長さを縦割り筒状体全体の周長の１／３で一定として、この一側縁側領域の厚さ以外は前記モデル１と同じ条件とし、一側縁側領域の厚さをそれぞれ２００μｍ、３００μｍ、６００μｍ、９００μｍとした４種類のモデル８〜１１を作成した。つまり、前記モデル１は、一側縁側領域の厚さを他側縁側領域と等しい１５０μｍとしたものと解釈される。
【００８２】
図１２〜１５に、前記振動板のモデル８〜１１について、図５〜１１と同様の測定点において観測される音圧レベルと周波数との関係をそれぞれシミュレーションした結果得られた周波数特性、及び周波数１０００Ｈｚ付近における極小値と極大値との差を示す。
【００８３】
上述のように、振動板のモデル１における前記極小値と極大値との差は、３０ｄＢであったのに対し、振動板のモデル８における前記極小値と極大値との差は、２１ｄＢであり、振動板のモデル９における前記極小値と極大値との差は、１２ｄＢであり、振動板のモデル１０における前記極小値と極大値との差は、５ｄＢであり、振動板のモデル１１における前記極小値と極大値との差は、２ｄＢであった。
【００８４】
この結果から、縦割り筒状体の一側縁側領域の厚さの他側縁側領域の厚さに対する比を大きくする程、周波数特性をフラット化することができ、一側縁側領域の厚さの他側縁側領域の厚さに対する比を４以上とすれば、周波数１０００Ｈｚ付近における極小値と極大値との差を十分に小さくできることが確認できた。但し、縦割り筒状体の一側縁側領域の厚さ大きくすると、振動板が重くなるため、本シミュレーションでは考慮していない振動板を振動させるために必要とされるエネルギーも大きくなると予想され、周波数特性のフラット化と、エネルギー効率とのバランスを考慮して、一側縁側領域の厚さを決定する必要があると思われる。
【００８５】
なお、前記振動板のモデル８〜１１についても、観測点の振動板の正面からの角度を縦割り筒状体の軸と垂直方向に変えて観測される音圧レベルと、周波数との関係をそれぞれシミュレーションしたが、音圧レベルの周波数特性は、殆ど変化がなかった。
【００８６】
＜シミュレーション３＞
シミュレーション３として、モデル１〜７の一側縁側領域における厚さを２００μｍ、他側縁側領域における厚さを５０μｍに変更した７種類のモデル１２〜１８を作成した。
【００８７】
そして、これら７種類のモデル１２〜１８について、一対の縦割り筒状体の漸近する側縁の中央を基準位置とし、この基準位置から１ｍ離れた振動板の正面の測定点において観測される音圧レベルと周波数との関係をそれぞれシミュレーションした。
【００８８】
このシミュレーション３の結果、図示しないが、シミュレーション１のモデル１〜７と略同様の周波数特性が得られた。つまり、縦割り筒状体の厚さが異なっても、一側縁側領域の周方向長さが縦割り筒状体全体の周長の１／３程度で周波数特性をフラット化する効果が最も高くなることが確認された。
【００８９】
＜シミュレーション４＞
シミュレーション４として、一側縁側領域の周方向長さを縦割り筒状体全体の周長の１／３、他側縁側領域における厚さを１００μｍで一定とし、一側縁側領域及び他側縁側領域における厚さ以外は前記モデル１と同じ条件とし、一側縁側領域の厚さをそれぞれ１００μｍ、１３０μｍ、２００μｍ、４００μｍ、６００μｍとした５種類のモデル１９〜２３を作成した。
【００９０】
そして、これら５種類のモデル１９〜２３について、一対の縦割り筒状体の漸近する側縁の中央を基準位置とし、この基準位置から１ｍ離れた振動板の正面の測定点において観測される音圧レベルと周波数との関係をそれぞれシミュレーションした。
【００９１】
このシミュレーション４の結果、図示しないが、シミュレーション２のモデル８〜１１と略同様の周波数特性が得られた。つまり、他側縁側領域における厚さが異なっても、一側縁側領域の厚さの他側縁側領域の厚さに対する比を４以上とすれば、周波数特性を十分にフラット化できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の振動板及び電気音響変換器は、指向性スピーカー又は指向性マイクロフォンに好適に利用される。
【符号の説明】
【００９３】
１，２１  振動板
２ａ，２ｂ，２２ａ，２２ｂ  縦割り筒状体
３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂ  側縁
４ａ，４ｂ，２４ａ，２４ｂ  側縁
５ａ，５ｂ，２５ａ，２５ｂ  一側縁側領域
６ａ，６ｂ，２６ａ，２６ｂ  他側縁側領域
７ａ，７ｂ  支持部
８，２９  被駆動部
９，３０  導電パターン
１０，３１  磁石
１１ａ，１１ｂ，３２ａ，３２ｂ  ヨーク
１２，３３  筐体
２７  板状本体
２８  凸条部
Ｃａ，Ｃｂ  中心軸
Ｐ  対称面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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