(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（６）に取付けた振動板（１）と、フレーム（６）の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル（７）と、振動板（１）に支持された圧電素子（５）とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、
前記振動板（１）は、相互に隣接している平行した複数の半円筒面（１ａ，１ｂ・・・）から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺（１ｓ，１ｓ）でフレーム（６）に取付けられ、
前記圧電素子（５）は、前記フレーム（６）とは非接触の状態で振動板（１）の複数の半円筒面（１ａ，１ｂ・・・）が相互に隣接している位置の凹部（１ｒ）での線接合によって振動板（１）に支持されていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項２】
フレーム（６）に取付けた振動板（３）と、フレーム（６）の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル（７）と、振動板（３）に支持された圧電素子（５）とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、
前記振動板（３）は、相互に隣接している平行した複数の半円筒面（３ａ，３ｂ・・・）から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺（３ｓ，３ｓ）でフレーム（６）に取付けられ、
前記圧電素子（５）は、前記フレーム（６）とは非接触の状態で振動板（３）の複数の半円筒面（３ａ，３ｂ・・・）が相互に隣接している位置の凹部（３ｒ）上の突起部（１１）での点接合によって振動板（３）に支持されていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項３】
フレーム（６）に取付けた振動板（２）と、フレーム（６）の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル（７）と、振動板（２）に支持された圧電素子（５）とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、
前記振動板（２）は、相互に平行に隣接し、寸法が異なる複数の半円筒面（２ａ，２ｂ・・・）から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺でフレーム（６）に取付けられ、
前記圧電素子（５）は、前記フレーム（６）とは非接触の状態で振動板（２）の複数の半円筒面（１ａ，１ｂ・・・）が相互に隣接している位置の凹部（２ｒ）での線接合によって振動板（１）に支持されていることを特徴とする圧電型スピーカ。
【請求項４】
請求項３記載の圧電型スピーカにおいて、前記振動板２は中央部の半円筒面の直径方向の寸法がその両側の半円筒面の寸法より小に形成されたことを特徴とする圧電型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合型スピーカに使用される電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合型スピーカに使用される電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカとしては振動板がコーン型とドーム型を組合わせた形状で、ドーム部分の外周と圧電素子とを接合させたものはこれまでにも発表されている。
これらの従来例を図６に基づいて説明する。図６は複合スピーカの組込み状態を示すもので、１５は複合スピーカのツィータとして使用される電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであり、２０は複合スピーカのウーファである。ツィータ１５は、フレーム６に取付けたコーン型とドーム型を組合わせた形状の振動板１９と、フレーム６の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル７と、振動板１９のドーム部分の外周で接合されている圧電素子５とから構成されている。
【０００３】
ウーファ２０は振動板２１，ボイスコイル２３，ダンパー２４からなる振動系、マグネット２５，トッププレート２６，センターポール２７からなる磁気回路及びフレーム２２等から構成されている。
ツィータ１５はウーファ２０のセンターポール２７に載置され、誘導コイル７はボイスコイル２３の近傍に固着される。音声電流によりボイスコイル２３に発生する電圧によって誘導コイル７に誘導電圧が発生し、この誘導電圧が圧電素子５に印加される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の複合型スピーカに使用される電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカの振動板は、圧電素子の交換効率を高めるために使用されているが、再生周波数帯域が狭く、周波数特性も平坦でないとう課題があった。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、平坦な周波数特性が得られ、広帯域を能率よく再生する圧電型スピーカを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明による圧電型スピーカは、上記従来例にある欠点を解消するために、振動板を平行した複数の連続した半円筒面からなる方形の形状とした。また、圧電素子を振動板の半円筒面の境である凹部上で線または点接合によって振動板に支持するようにした。このことにより、振動板と圧電素子の接合付近で、振動方向に対する剛性が大きく高域共振周波数が高くなって再生周波数帯域を広くすることができる。
さらに、この圧電型スピーカの振動板は音波の方向から見て方形であるので、同一外形寸法の場合、振動面積が大きいため従来の円形振動板のスピーカよりも高能率である。
しかも、振動板が半円筒面形状であるため、振動板の斜面角は圧電素子との接合面から頂部まで連続的に変化し、半円筒面の長手方向が同位相で振動するので、コーン形状の場合と比較して再生周波数帯域で連続して高いレベルでの再生が可能となり、かつ平坦な特性となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の本発明の圧電型スピーカは、フレーム６に取付けた振動板１と、フレーム６の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル７と、振動板１に支持された圧電素子５とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、前記振動板１は、相互に隣接している平行した複数の半円筒面１ａ，１ｂ・・・から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺１ｓ，１ｓでフレーム６に取付けられ、前記圧電素子５は、前記フレーム６とは非接触の状態で振動板１の複数の半円筒面１ａ，１ｂ・・・が相互に隣接している位置の凹部１ｒでの線接合によって振動板１に支持されていることに特徴を有している。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の圧電型スピーカは、フレーム６に取付けた振動板３と、フレーム６の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル７と、振動板３に支持された圧電素子５とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、前記振動板３は、相互に隣接している平行した複数の半円筒面３ａ，３ｂ・・・から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺３ｓ，３ｓでフレーム６に取付けられ、前記圧電素子５は、前記フレーム６とは非接触の状態で振動板３の複数の半円筒面３ａ，３ｂ・・・が相互に隣接している位置の凹部３ｒ上の突起部１１での点接合によって振動板３に支持されていることに特徴を有している。
【０００９】
請求項３記載の本発明の圧電スピーカは、フレーム６に取付けた振動板２と、フレーム６の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル７と、振動板２に支持された圧電素子５とからなる電磁誘導によって駆動する圧電型スピーカであって、前記振動板２は、相互に平行に隣接し、寸法が異なる複数の半円筒面２ａ，２ｂ・・・から成るとともに音波の方向から見て方形をなし、かつその外周辺でフレーム６に取付けられ、前記圧電素子５は、前記フレーム６とは非接触の状態で振動板２の複数の半円筒面１ａ，１ｂ・・・が相互に隣接している位置の凹部２ｒでの線接合によって振動板１に支持されていることに特徴を有している。
【００１０】
請求項４記載の本発明の圧電スピーカは、請求項３記載の圧電型スピーカにおいて、前記振動板２は中央部の半円筒面の直径方向の寸法がその両側の半円筒面の寸法より小に形成されたことに特徴を有している。
【００１１】
【実施例】
請求項１に対応した第１実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図５は本発明の第１実施例で使用される振動板の斜視図である。振動板１は、相互に隣接している平行した複数の半円筒面１ａ，１ｂから成っており、その外周辺１ｓ，１ｓでフレーム（図示せず）に取付けられる。１ｒは振動板１の複数の半円筒面１ａ，１ｂが接している位置の凹部である。振動板１の材料としては、ポリエステル，ポリイミド（ＰＩ），ＰＰＴＡなど樹脂フィルムのほか紙，絹なども考えられる。
【００１２】
図１は本発明の第１実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。図において振動板１は図５で説明したものと同一である。この振動板１は両側の外周辺１ｓでフレーム６に取付けられている。バイモルフ型またはユニモルフ型の圧電素子５は振動板１の凹部１ｒでの線接合によって振動板１の背面にフレーム６とは非接触の状態で支持されている。フレーム６の下部に配置した電磁結合用の誘導コイル７における誘導電圧は誘導コイル７からのリード線９，中継端子１０，リード線８を経て圧電素子５に印加される。誘導コイル７からのリード線９を直接圧電素子５の電極に接続すれば中継端子１０とリード線８は不要となる。
【００１３】
この圧電型スピーカは、電磁結合型であるので、通常のダイナミックスピーカのボイスコイルの同軸上に配置することによって、必要な電圧が得られるので、コアキシャルユニットのツィータとして使用することができる。また、電磁結合型のスピーカであるので、電気的な配線は不要である。
また、図５にあるような振動板形状にすることにより、振動板１と圧電素子５の接合付近で、振動方向に対する剛性が大きく高域共振周波数が高くなって再生周波数帯域を広くすることができる。
【００１４】
図２は本発明の第１実施例と従来例における出力レベルの周波数特性図である。図において、縦軸はスピーカの出力レベルを示し、横軸は周波数を示している。実線Ａは本発明の第１実施例における特性であり、破線Ｂは従来例における特性である。図から明らかなように、実線Ａは破線Ｂに比べて高いレベルでの再生が可能となっており、かつ平坦な特性となっている。
【００１５】
請求項３に対応した実施例
図３は本発明の他の実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。振動板２は、３つの半円筒面２ａ，２ｂ，２ｃからなり、２つの凹部２ｒを形成している。この振動板２は両側の外周辺２ｓでフレーム６に取付けられている。バイモルフ型またはユニモルフ型の圧電素子５は振動板２の２つの凹部２ｒでの線接合によって振動板２に支持されている。この場合は寸法が異なる半円筒面部が組合わされているので、それぞれの部位の振動モードが異なり、その周波数特性も異なったものとなるので、再生帯域がより広く、周波数特性が平坦となる。すなわち、中央部の半円筒面２ｂの直径方向の寸法がその両側の半円筒面２ａ、２ｃより小に形成されている。また、第１実施例に比べて圧電素子５の振動板２への支持が容易であり、かつ、正確に行うことができる。
なお、他は、第１実施例と基本的に同じてあり、同様の作用，効果を有している。
【００１６】
請求項２に対応した実施例
図４は本発明の別の実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。振動板３は、２つの半円筒面３ａ，３ｂからなり、凹部３ｒを形成している。この振動板３は両側の外周辺３ｓでフレーム６に取付けられている。バイモルフ型またはユニモルフ型の圧電素子５の中心は振動板３の凹部３ｒ上の突起部１１で点接合によって振動板３に支持されている。従って、第１実施例に比べて、振動板３の圧電素子５との接合部分を突起状に成形することにより、圧電素子５の動きをムダなく振動板３に伝達し、より能率を上げることが可能となる。
また、図示されていないが、凹部３ｒ上に２つの突起部１１を設け、２点で圧電素子５を支持すると作業が容易であり、かつ、正確に行うことができる。なお、他は、第１実施例と基本的に同じてあり、同様の作用，効果を有している。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、振動板１は複数の半円筒面１ａ、１ｂからなり、かつ平面形状は方形をなし、相互に隣接している位置の凹部１ｒでの線接合の部分にフレーム６と非接触の状態で圧電素子５が支持されているので、平坦な周波数特性が得られ、広帯域を能率よく再生する圧電型スピーカを得ることができる。
請求項２記載の本発明によれば、圧電素子５はフレーム６とは非接触の状態で複数の半円筒面３ａ、３ｂ・・・が相互に隣接している位置の凹部３ｒ上の突起部１１での点接合によって振動板３に支持されているので、上記効果に加え、圧電素子５の動きをムダなく振動板３に伝達することができる。
請求項３、４記載の本発明によれば、複数の半円筒面２ａ、２ｂ、２ｃは全て同一寸法でなく、周波数特性を異なったものとすることができるため、より再生帯域を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。
【図２】  本発明の第１実施例と従来例における出力レベルの周波数特性図である。
【図３】  本発明の第２実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。
【図４】  本発明の第３実施例における（ａ）は平面図、（ｂ）は正面縦断面図である。
【図５】  本発明の第１実施例で使用される振動板の斜視図である。
【図６】    従来例における複合スピーカの組込み状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２，３  振動板
１ａ，１ｂ  半円筒面
２ａ，２ｂ，２ｃ  半円筒面
３ａ，３ｂ  半円筒面
１ｒ，２ｒ，３ｒ  凹部
１ｓ，２ｓ，３ｓ  外周辺
５  圧電素子
６  フレーム
７  誘導コイル
８  リード線
９  リード線
１０  中継端子
１１  突起部
１５  ツィータ
１９  振動板
２０  ウーファ
２１  振動板
２２  フレーム
２３  ボイスコイル
２４  ダンパー
２５  マグネット
２６  トッププレート
２７  センターポール
【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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