專利名稱:壓電型電聲換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種壓電型電聲換能器,具體涉及一種既能夠節(jié)省空間,又能夠提高低音再現(xiàn)能力的壓電型電聲換能器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)的壓電型電聲換能器(“壓電型揚聲器”)通過利用逆壓電效應(yīng)而產(chǎn)生的振動板的彎曲變形以及振動板自身的固有諧振來再現(xiàn)聲音,因此,與具有同等面積的振動板的電動型揚聲器相比,存在低音再現(xiàn)能力差的技術(shù)問題。解決該技術(shù)問題的一種方法是在框與振動板之間形成有阻尼器及折環(huán)的壓電型揚聲器(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。圖44是專利文獻(xiàn)1中記載的壓電型揚聲器的外觀圖。壓電型揚聲器10具有外框21、內(nèi)框22、壓電元件30、振動板41 44、阻尼器51 58以及折環(huán)(edge) 61 64。壓電型揚聲器10中,當(dāng)在垂直于壓電元件30主表面的方向上施加交流信號時,壓電元件30 因逆壓電效應(yīng)而在其主表面方向上發(fā)生伸縮,從而振動板41 44發(fā)生彎曲變形。其結(jié)果, 壓電型揚聲器10在垂直于主表面的方向上產(chǎn)生聲波。上述結(jié)構(gòu)的壓電型揚聲器10通過具備阻尼器51 58、折環(huán)61 64而能夠降低懸掛系統(tǒng)的剛性(stiffness)。因而該結(jié)構(gòu)能夠使最低諧振頻率降低,與現(xiàn)有技術(shù)的壓電型揚聲器相比,能夠降低低音再現(xiàn)界限。然而,若要通過上述結(jié)構(gòu)的壓電型揚聲器10來在低音頻段獲得充分的音量,則需要施加高電壓來增加壓電元件30的伸縮量。從而會產(chǎn)生下述兩個技術(shù)問題第一,通過施加高交流電壓來施加超出壓電元件39的電容限輸入范圍的電場,會導(dǎo)致壓電元件30的性能低下;第二,由于壓電元件30的彎曲變形量超出壓電體材料的斷裂臨界應(yīng)力(fracture critical stress)而導(dǎo)致其破裂。因此,本發(fā)明的目的在于提供一種在有限的空間內(nèi),在低音頻段中不用增加向壓電元件的施加電壓,就能夠再現(xiàn)高聲壓聲音的壓電型電聲換能器。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-160999號公報
發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用下述結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)課題,本發(fā)明的壓電型電聲換能器具備殼體,在壁面形成有開口部;多個振動板,至少含有通過施加電壓而相互以反相位振動的第1壓電振動板及第2壓電振動板;至少一個連接部件,在厚度方向上連接第1壓電振動板及第2壓電振動板;固定部件,將第1及第2壓電振動板中的至少一個固定于殼體;多個振動板中的一個以一面面對殼體的外側(cè),另一面面對殼體的內(nèi)側(cè)的形式配置于殼體的開口部,并通過以將第1及第2壓電振動板的振幅合成后的振幅來產(chǎn)生振動,從而輻射聲波。第1壓電振動板及第2壓電振動板分別包含基板以及至少一個壓電元件,該壓電元件配置在基板的表面及背面的至少一方, 并通過施加電壓而發(fā)生伸縮,電阻與至少一個所述壓電元件串聯(lián)。
優(yōu)選的是,電阻的值根據(jù)壓電型電聲換能器的機(jī)械諧振頻率中、第2低的諧振頻率及第3低的諧振頻率中的任意一個,以及壓電元件的靜電容量來決定。此外,至少一個振動板的周圍具有由柔性材料制成的折環(huán),所述振動板作為聲波的輻射面動作,并且,折環(huán)連接于外部框。電阻的值通過作為聲波的輻射面動作的振動板中、沒有連接電阻時的振動板上的各點在聲波輻射方向上的位移量具有正負(fù)兩個值的頻率中的最低頻率,以及壓電元件的靜電容量來決定。電阻與固定于固定部件的壓電振動板上的壓電元件串聯(lián)。此外,電阻形成在連接部件的表面或內(nèi)部。此外,電阻也可以形成于基板的表面。 或者,電阻還可以形成在外部框的表面或內(nèi)部。例如,第1壓電振動板可以配置在殼體的開口部,并作為輻射板動作。該情況下, 第2壓電振動板被收容在殼體的內(nèi)部?;蛘呃?,多個振動板可以包含輻射板,該輻射板與第1壓電振動板以在厚度方向相互錯開的位置關(guān)系而連接,并以從第1壓電振動板傳遞來的、合成后的振幅而振動。該情況下,第1及第2壓電振動板被收容在殼體的內(nèi)部。此外,輻射板與第1壓電振動板也可以相互面對而配置。此外,壓電型電聲換能器也可具備使輻射板連接于第1壓電振動板的最大振幅的位置的連接部件。由此,能夠有效率地使第1及第2壓電振動板的振動傳遞給輻射板。固定部件可以使第2壓電振動板固定于所述殼體的內(nèi)壁面。并且,壓電型電聲換能器也可以具備固定部件,該固定部件穿過設(shè)置于殼體的縫隙而延伸于殼體的內(nèi)外,并使第2壓電振動板固定于殼體外的剛性體上。由此,能夠防止第1及第2壓電振動板的振動傳遞到殼體。此外,第1及第2壓電振動板可以略呈矩形形狀,并具有長邊及短邊。并且,連接部件可以是分別沿第1及第2壓電振動板的短邊而延伸的長條狀部件,并連接第1及第2 壓電振動板的短邊。此外,第1及第2壓電振動板也可以略呈矩形形狀。連接部件可以連接第1及第 2壓電振動板各自的棱角。此外,連接部件的、與輻射板主表面交叉的方向的彎曲剛性可以大于第1及第2壓電振動板的主表面方向的彎曲剛性。由此,能夠減小因第1及第2壓電振動板的振動而產(chǎn)生的連接部件的變形。此外,第1及第2壓電振動板可以含有基板以及壓電元件,該壓電元件設(shè)置在基板的表面及背面的至少一方,并通過施加電壓而發(fā)生伸縮。第1及第2壓電振動板既可以是基板的兩面都具有壓電元件的雙壓電片型(bimorph)振動板,也可以是只在基板的一面具有壓電元件的單壓電片型(mono-morph)振動板。 此外,基板配置有所述壓電元件的表面可以印刷有連接信號源和所述壓電元件的布線。并且,該布線可以從信號源經(jīng)由第1及第2壓電振動板的一方而延伸到另一方,從而使第1壓電振動板的壓電元件與第2壓電振動板的壓電元件導(dǎo)通。此外,布線也可以穿過形成在連接部件的表面或連接部件的內(nèi)部的通孔,經(jīng)由第1 及第2壓電振動板的一方而延伸到另一方。此外,壓電型電聲換能器也可以具備由柔性材料構(gòu)成的、使輻射板與所述殼體的開口部之間的縫隙封閉的封閉部件。發(fā)明效果根據(jù)上述本發(fā)明,在厚度方向連接多個壓電振動板,通過使它們產(chǎn)生相互反向的彎曲變形,從而能夠提供一種不用增加向壓電元件的施加電壓,就能夠再現(xiàn)高聲壓聲音的壓電型揚聲器。此外,根據(jù)本發(fā)明,通過將電阻與多個壓電振動板中、與安裝在與聲波的輻射無關(guān)的壓電振動板上的壓電元件串聯(lián),從而不用按每個振動板來設(shè)置信號輸入電路,就能夠提高在高頻帶的功率效率。
圖IA是第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的俯視圖。圖IB是圖IA所示的壓電型揚聲器101的、與聲波輻射方向平行的面的剖面2A是從下看圖IB所示的壓電型揚聲器101時沿1Y-1Y’線的剖面圖。圖2B是從下看圖IB所示的壓電型揚聲器101時沿1Z-1Z,線的剖面圖。圖3A是示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖;3B是從一側(cè)面(電極層3A,電阻層3B)看圖3A的壓電型揚聲器101的側(cè)視圖。圖3C是從另一側(cè)面(電阻層3C,電極層3D)看圖3A的壓電型揚聲器101的側(cè)視圖。圖3D是示出與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101對應(yīng)的電路圖。圖4A是第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101中,上部壓電振動板104及下部壓電振動板105在聲波的輻射方向產(chǎn)生位移時的大致剖面圖。圖4B是第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101中,上部壓電振動板104及下部壓電振動板105在與聲波的輻射方向相反的方向發(fā)生位移時的大致剖面圖。圖5A是示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101不具備電阻的情況下的、在頻率fl的彎曲變形的圖。圖5B是示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101不具備電阻的情況下的、在頻率f2的彎曲變形的圖。圖5C是示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101不具備電阻的情況下的、在頻率f3的彎曲變形的圖。圖6A是示出與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101對應(yīng)的簡略電路圖。圖6B是示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的施加電壓與頻率特性之間的關(guān)系的圖。圖7A是第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的俯視圖。圖7B是圖7A的壓電型揚聲器201的、與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖8A是從下看第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201時沿2Y-2Y’線的剖面圖。圖8B是從下方看圖7B所示的壓電型揚聲器201時沿2Z-2Z,線的剖面圖。圖9A是具體示出第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的上部壓電振動板204 及下部壓電振動板205的電極結(jié)構(gòu)的圖。圖9B是示出下部壓電振動板205的上表面的電極結(jié)構(gòu)的圖。圖10是第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的電路圖。圖IlA是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的俯視圖。圖IlB是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。
圖12A是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的沿3Y-3Y’線的平面剖面圖。圖12B是圖IlB所示的壓電型揚聲器301的沿3Z-3Z,線的剖面圖。圖13A是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301在聲波的輻射方向上產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。圖1 是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301在與聲波的輻射方向相反的方向上產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。圖14A是第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的俯視圖。圖14B是第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的、與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖14C是第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的電路圖。圖15是第5實施方式所涉及的壓電型揚聲器的主視圖。圖16是沿圖15的5X-5X,線的剖面圖。圖17是沿圖16的5Y-5Y,線的剖面圖。圖18是沿圖16的M-5Z,線的剖面圖。圖19是第1壓電振動板的放大圖。圖20是圖17的區(qū)域VI的放大圖。圖21是示出連接部件的第1變形例的圖。圖22是示出連接部件的第2變形例的圖。圖23是第1壓電振動板在聲波的輻射方向上產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。圖M是第1壓電振動板在與聲波的輻射方向相反的方向上產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。圖25是第6實施方式所涉及的壓電型揚聲器的平面圖。圖沈是圖25的沿6X-6X,線的剖面圖。圖27是圖沈的沿6Y-6Y,線的剖面圖。圖28是圖27的沿6Z-6Z,線的剖面圖。圖四是第7實施方式所涉及的壓電型揚聲器的主視圖。圖30A是圖四的沿7X-7X,線的剖面圖。圖30B是示出第7實施方式所涉及的連接部件的其他形態(tài)的圖。圖31是圖30A的沿7Y-7Y,線的剖面圖。圖32是第8實施方式所涉及的壓電型揚聲器的主視圖。圖33是圖32的沿《(-8X,線的剖面圖。圖34是圖33的沿8Y-8Y,線的剖面圖。圖35是第9實施方式所涉及的壓電型揚聲器的主視圖。圖36是圖35的沿9X-9X,線的剖面圖。圖37是第10實施方式所涉及的壓電型揚聲器的主視圖。圖38是圖37的沿10X-10X,線的剖面圖。圖39是應(yīng)用了本發(fā)明的各實施方式所涉及的壓電型揚聲器的視頻音響設(shè)備的外觀圖。圖40是應(yīng)用了本發(fā)明的壓電型揚聲器的便攜式信息設(shè)備的外觀圖。
圖41是應(yīng)用了本發(fā)明的壓電型揚聲器的便攜式視頻投影裝置的外觀圖。圖42是示出應(yīng)用了本發(fā)明的各實施方式所涉及的壓電型揚聲器的陣列揚聲器模塊的一部分的概略圖。圖43是從后面看壓電型揚聲器單元時的圖。圖44是現(xiàn)有技術(shù)的壓電型揚聲器的外觀圖。
具體實施例方式在對本發(fā)明的各實施方式所涉及的壓電型電聲換能器(“壓電型揚聲器”)進(jìn)行詳細(xì)說明之前,總的對各實施方式中的下述構(gòu)成要素的特征進(jìn)行說明。本發(fā)明的壓電型揚聲器包括壓電元件、基板、連接部件、折環(huán)及電阻。壓電元件由薄板形狀的壓電體構(gòu)成,其兩個主表面上具有由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電極層?;迨菍臃e材,該層積材在導(dǎo)電性材料、絕緣性材料的至少一個主表面上具有由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電極層,壓電元件的一個主表面與基板的一個主表面固接。連接部件由樹脂等絕緣性材料構(gòu)成,并固接于壓電振動板的被分割了的區(qū)域的主表面上。此外,連接部件最好是揚氏模量 (Young's Module)比基板高,密度比基板低。折環(huán)最好是具有不明顯妨礙基板的彎曲變形的性質(zhì)及形狀,例如是層壓材料、聚氨酯橡膠等柔性材料。電阻由合金,金屬及樹脂的復(fù)合材料,炭黑等導(dǎo)電性材料構(gòu)成。殼體是安裝壓電型揚聲器的構(gòu)成要素,其內(nèi)部具有空間。固定部件是使壓電型揚聲器固定于殼體的構(gòu)成要素。以下,參照附圖來具體地對本發(fā)明的各實施方式所涉及的壓電型揚聲器進(jìn)行說明。(第1實施方式)參照圖1A、1B來說明第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的結(jié)構(gòu)。圖IA是第 1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的俯視圖。圖IB是圖IA所示的壓電型揚聲器101 的、與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖IA中示出了殼體102與壓電型揚聲器101的構(gòu)成要素中的、上部壓電振動板104的上表面。并且,圖IB中示出圖IA所示的壓電型揚聲器 101的沿1X-1X’線的剖面圖。圖IB中,壓電型揚聲器101主要包括上部壓電振動板104、下部壓電振動板105、 連接部件106a、10乩、106c、106d及折環(huán)103。壓電型揚聲器101是相對于圖IB的中線(圖示省略)左右對稱的結(jié)構(gòu)。并且,也可以將上部壓電振動板104記為第1壓電振動板,下部壓電振動板105記為第2壓電振動板。殼體102大致呈方形體,其內(nèi)部具有收容振動板的空間。并且,在殼體102的前面?zhèn)鹊谋诿嫔显O(shè)有開口部。此外,由于第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101搭載于例如薄型電視機(jī)等中,因此其厚度(圖IB的上下方向的尺寸)相對于長度或?qū)挾榷宰兊梅浅P?。并且,上部壓電振動?04是一個面面對殼體102的外側(cè),另一個面面對殼體102的內(nèi)側(cè)而設(shè)置于殼體102的開口部,并發(fā)揮輻射聲波的輻射板的作用。另一方面,下部壓電振動板105被收容在殼體102的內(nèi)部空間。上部壓電振動板104和下部壓電振動板105是大致呈矩形形狀的平板狀部件,并發(fā)揮通過施加電壓而振動的振動板的作用。上部壓電振動板104與下部壓電振動板105之間,在4處大致棱角處,通過連接部件106a、106b、106c、106d而互相連接。下部壓電振動板105的下表面的中央部分通過固定部件113而與殼體102的后面連接。此外,上部壓電振動板104的外周部連接有折環(huán)103。折環(huán)103連接于殼體102的表面。上部壓電振動板104和下部壓電振動板105分別是在基板的兩個表面上安裝有壓電元件的雙壓電片型壓電振動板。即,上部壓電振動板104包括基板107、安裝在基板107 的上表面的壓電元件108、安裝于基板107的下表面的壓電元件109。同樣地,下部壓電振動板105包括基板110、安裝于基板110上表面的壓電元件111、安裝于基板110下表面的壓電元件112。此外,第1實施方式所涉及的上部壓電振動板104和下部壓電振動板105的例子是分別在基板的兩表面上安裝壓電元件的雙壓電片型壓電振動板,但它們也可以采用只在基板的一個表面上安裝壓電元件的單壓電片型壓電振動板。圖2A,2B是用于具體示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。圖2A是從下看圖IB所示的壓電型揚聲器101時沿1Y-1Y’線的剖面圖。圖2B是從下看圖IB所示的壓電型揚聲器101時沿1Z-1Z’線的剖面圖。圖3A、3B、3C是具體示出上部壓電振動板104及下部壓電振動板105的電極結(jié)構(gòu)的圖,圖中為了示出第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101的電路結(jié)構(gòu)而省略了折環(huán)、殼體以及固定部件等。圖3A是與圖IB所示的壓電型揚聲器101對應(yīng)的剖面圖。圖:3B是從圖 3A的一個面(電極層3A,電阻層3B)看壓電型揚聲器101時的側(cè)視圖。圖3C是從圖3A的另一個面(電阻層3C,電極層3D)看壓電型揚聲器101時的側(cè)視圖。圖:3B中,電極層3A、 3D以及電阻層3B、3C形成于連接部件106a、106b、106c、106d的表面。圖3D是示出與壓電型揚聲器101對應(yīng)的電路圖。此外,圖3A中,為了示出上部壓電振動板104與下部壓電振動板105之間的電極的連接關(guān)系,而用虛線示出電極層3A、3D以及電阻層:3B、3C。結(jié)合圖4A、4B來說明向具備上述結(jié)構(gòu)的壓電型揚聲器101施加交流信號時在低音頻帶的動作。圖4A是壓電型揚聲器101中,上部壓電振動板104及下部壓電振動板105在聲波的輻射方向產(chǎn)生位移時的大致剖面圖。圖4B是壓電型揚聲器101中,上部壓電振動板 104及下部壓電振動板105在與聲波的輻射方向相反的方向產(chǎn)生位移時的大致剖面圖。此外,圖4A及圖4B中省略示出壓電型揚聲器101的右半部分。壓電型揚聲器101當(dāng)被施加電壓而向聲波的輻射方向發(fā)生位移時,壓電型揚聲器 101整體如圖4A所示那樣發(fā)生彎曲變形。壓電型揚聲器101當(dāng)被施加電壓而向與聲波的輻射方向相反的方向發(fā)生位移時,壓電元件的伸縮與圖4A的情況相反,結(jié)果如圖4B所示那樣發(fā)生彎曲變形。也就是說,上部壓電振動板104與下部壓電振動板105相向而發(fā)生彎曲變形。上部壓電振動板104的位移是上部壓電振動板104自身的彎曲變形所產(chǎn)生的位移加上下部壓電振動板105端部的位移,因此與單獨使用上部壓電振動板104的情況相比,能夠使上部壓電振動板104的位移増加。從而,根據(jù)本發(fā)明的壓電型揚聲器101,不用增加向壓電元件的施加電壓就能夠再現(xiàn)高聲壓的聲音。此外,根據(jù)本發(fā)明的壓電型揚聲器101,能夠解決在高頻帶功率效率低的技術(shù)問題。結(jié)合圖5A、5B、5C來對壓電型揚聲器101不具備電阻,且向上部壓電振動板104及下部壓電振動板105所具備的所有壓電元件施加同一振幅的電壓的情況下,上部壓電振動板 104及下部壓電振動板105的彎曲變形進(jìn)行說明。圖5A是示出在頻率fl的彎曲變形的剖面圖。圖5B是示出在頻率f2的彎曲變形的剖面圖。圖5C是示出在頻率f3的彎曲變形的剖面圖。并且,f 1 < f2 < f3。
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通常,壓電型揚聲器101在再現(xiàn)頻帶內(nèi)具有多個作為板的固有諧振頻率。如圖5A 所示,壓電型揚聲器101中,在1次固有諧振頻率附近,施加電壓所產(chǎn)生的彎曲產(chǎn)生力的取向與諧振所產(chǎn)生的彎曲的取向在上部壓電振動板104及下部壓電振動板105上一致。因此, 在低音頻帶能夠使上部壓電振動板104及下部壓電振動板105相應(yīng)于所施加的電壓而有效率地產(chǎn)生位移。另一方面,在2次以上的固有諧振頻率附近,如圖5B、5C所示,因諧振而產(chǎn)生的彎曲的取向根據(jù)上部壓電振動板104及下部壓電振動板105上的位置不同,而存在與因施加電壓而產(chǎn)生的彎曲發(fā)生力的取向不一致的部分。由于在高音頻帶這些固有諧振占主導(dǎo)地位,所以施加電壓所產(chǎn)生的彎曲效果與因諧振而產(chǎn)生的彎曲相抵消,從而不能夠使上部壓電振動板104及下部壓電振動板105產(chǎn)生有效率的位移。這里,使通過下部壓電振動板105所具備的壓電元件111而實現(xiàn)的電容器與電阻層3C連接,使通過壓電元件112而實現(xiàn)的電容器與電阻層:3B連接。即,通過使下部壓電振動板105所具備的壓電元件111與電阻串聯(lián),使壓電元件112與電阻串聯(lián),則壓電型揚聲器 101的電路為圖3D所示的電路。此外,也可以是下部壓電振動板105所具備的壓電元件111 或壓電元件112的至少一方與電阻連接。將圖3D所示的電路簡化后就是圖6A所示的電路。其中,C是下部壓電振動板105 所具備的壓電元件111、112以及電阻層3C、3D所形成的電路的容量分量,R是電阻分量。此時,Vin是施加到壓電型揚聲器101的電壓,Vl是施加到上部壓電振動板104的壓電元件 108、109的電壓,V2是施加到下部壓電振動板105的壓電元件111及壓電元件112的電壓。 VI、V2用Vin、容量分量C、電阻分量R及驅(qū)動頻率f,通過下述式1來表示。式1V1 = Vin廠2 = ι-- Vin =,——V1
Vl + (27rfRCf V1 + (2^fRC)S卩,相對于上部壓電振動板104的驅(qū)動電壓而言,下部壓電振動板105的驅(qū)動電壓隨頻率的增加而減少。其結(jié)果,在高音頻帶中,由于主要是與聲波的輻射無關(guān)的上部壓電振動板104受到驅(qū)動,因而能夠抑制因施加電壓而產(chǎn)生的彎曲的取向與因諧振而產(chǎn)生的彎曲的取向之間的不一致。設(shè)下部壓電振動板105的驅(qū)動電壓V2是上部壓電振動板104的驅(qū)動電壓Vl的一半時的頻率為fc的情況下,只要將電阻分量R的值設(shè)定成使CR的值為1/2 π fc即可。例如,圖6B示出橫軸為頻率,縱軸為CR = 4X ΙΟ"4的Vl與V2之比的曲線圖。這里,電阻分量 R的值既可以被設(shè)定成使壓電型揚聲器101的2次固有振動數(shù)中的驅(qū)動電壓V2降低到期望的電平,也可以被設(shè)定成使上部壓電振動板104的振動分布相對于靜止位置而具有正負(fù)兩方的相位的頻率中、最低頻率的驅(qū)動電壓V2降低至期望電平。如上所述,根據(jù)第1實施方式,不用使各振動板的布線獨立來另外連接濾波電路, 就能夠使向下部壓電振動板105的施加電壓V2隨頻率的增加而減少。由此,能夠提高在高頻帶的功率效率。此外,在第1實施方式中,電阻層3B、3C形成在連接部件的表面上,但電阻層3B、 3C也可以形成在連接部件的內(nèi)部。例如,也可以形成在印刷基板材料所構(gòu)成的連接部件的穿孔(through hole)加工部。此外,電阻層3B、3C也可以形成為由具有內(nèi)部電極層的復(fù)合材料構(gòu)成的連接部件的內(nèi)部層。此外,電阻層3B、3C也可以不一定要形成在連接部件上,也不用在外部信號源側(cè)另外準(zhǔn)備濾波器,只要能夠?qū)崿F(xiàn)圖6A所示的電路即可。此外,不只是下部壓電振動板105所具備的壓電元件111或壓電元件112與電阻連接,上部壓電振動板 104所具備的壓電元件108或壓電元件109的至少一方也可以與電阻連接。(第2實施方式)第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的特征是,在第1實施方式中,將電阻設(shè)置在下部壓電振動板的固定部的基板表面上。以下,以該特征為中心進(jìn)行說明,對于與第1 實施方式所涉及的壓電型揚聲器101相同的特征,原則上省略其說明。參照圖7A、7B來說明第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的結(jié)構(gòu)。圖7A是第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的俯視圖。圖7B是圖7A的壓電型揚聲器201的、 與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖7B中示出圖7A中2X-2X’的剖面圖。圖7B中,壓電型揚聲器201主要包括殼體202、上部壓電振動板204、下部壓電振動板205、連接部件 206a、206b、206c、206d 以及折環(huán) 203。上部壓電振動板204包括基板207、安裝于基板207上表面的壓電元件208、安裝于基板207下表面的壓電元件209。下部壓電振動板205包括基板210、安裝于基板210 上表面的壓電元件211a、211b、以及安裝于基板210下表面的壓電元件21h、212b。S卩,下部壓電振動板205具備4塊壓電元件211a、211b、2Ua、212b,它們以空出與固定部件213接觸的固定部的基板表面的形式而配置。固定部的基板兩表面上形成有電阻層214、215。此外,圖8A、8B是第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的平面剖面圖。圖8A 是從下看圖7B所示的壓電型揚聲器201時沿2Y-2Y’線的剖面圖。圖8B是從下方看圖7B 所示的壓電型揚聲器201時沿TL-IV線的剖面圖。圖9A是具體示出上部壓電振動板204及下部壓電振動板205的電極結(jié)構(gòu)的圖,圖中為了示出第2實施方式所涉及的壓電型揚聲器201的電路結(jié)構(gòu),而省略了折環(huán)、殼體以及固定部等。此外,圖9B是示出下部壓電振動板205的上表面的電極結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)上述電極結(jié)構(gòu),壓電型揚聲器201所對應(yīng)的電路是圖10所示的電路。圖10 所示的電路簡化后就是與圖6A同樣的電路。因此,壓電型揚聲器201在低音頻帶及高音頻帶的動作與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101相同。所以,根據(jù)第2實施方式,與第 1實施方式同樣地,不用使各振動板的布線獨立來另外連接濾波電路,就能夠使向下部壓電振動板205的施加電壓隨頻率的增加而減少。從而能夠提高在高頻帶的功率效率。此外,根據(jù)第2實施方式,由于在下部壓電振動板205的固定部付近不設(shè)置壓電元件,所以電容器分量的電極面積減少,從而使靜電容量減少。在第1實施方式中,由于下部壓電振動板105的固定部側(cè)的壓電元件不促使彎曲變形,所以根據(jù)第2實施方式,通過更少的電流就能夠獲得與第1實施方式同等的動作。因此在低頻帶中的功率效率也能夠得到進(jìn)一步提高。此外,能夠防止因固定部付近所產(chǎn)生的大的彎曲變形而導(dǎo)致的壓電元件的應(yīng)力破壞(stress destruction),并能夠擴(kuò)大可以動作的輸入電壓范圍。(第3實施方式)第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的特征是,在第1實施方式中,不使下部壓電振動板面對上部壓電振動板配置,而使其從上部壓電振動板的延長平面在厚度方向上錯開來配置。以下,以該特征為中心進(jìn)行說明,對于與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101相同的特征,原則上省略其說明。參照圖11A,IlB來說明第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器的結(jié)構(gòu)。圖IlA是第 3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的俯視圖。圖IlB是第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的、與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖IlA中示出殼體302和壓電型揚聲器301的構(gòu)成要素中區(qū)域304的上表面。圖IlB中示出圖IlA中沿3X-3X,的剖面圖。圖 1IB中,壓電型揚聲器301主要包括上部壓電振動板304、下部壓電振動板308a、下部壓電振動板308b、連接部件31h、312b、312c、312d以及折環(huán)303。壓電型揚聲器301是相對于圖IlB的中線(省略圖示)左右對稱的結(jié)構(gòu)。上部壓電振動板304的下表面左端與下部壓電振動板308a的上表面右端之間通過連接部件312a、312b而連接。同樣地,上部壓電振動板304的下表面右端與下部壓電振動板30 的上表面左端之間通過連接部件312c、312d而連接。下部壓電振動板308a的左端部通過固定部件313a連接于殼體302的表面及背面。下部壓電振動板308b的右端部通過固定部件31 連接于殼體302的表面及背面。圖12A、12B是用于具體示出第3實施方式所涉及的壓電型揚聲器301的結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。圖12A是圖IlB所示的壓電型揚聲器301的沿3Y-3Y’線的剖面圖。圖12B是圖IlB所示的壓電型揚聲器301的沿3Z-3Z’線的剖面圖。結(jié)合圖13A、i;3B來說明向具有上述結(jié)構(gòu)的壓電型揚聲器301施加電壓時的動作。 圖13A是壓電型揚聲器301向聲波的輻射方向產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。圖1 是壓電型揚聲器301向與聲波的輻射方向相反的方向產(chǎn)生最大位移時的大致剖面圖。并且,圖 13AU3B中省略示出壓電型揚聲器301的右半部分。壓電型揚聲器301當(dāng)被施加電壓而向聲波的輻射方向發(fā)生位移時,壓電元件306 及壓電元件311a在主表面方向上發(fā)生拉伸變形,壓電元件307及壓電元件310a在主表面方向上發(fā)生收縮變形,基板305及基板309a不發(fā)生伸縮。其結(jié)果,壓電型揚聲器301整體如圖13A所示那樣發(fā)生彎曲變形。壓電型揚聲器301當(dāng)被施加電壓而向與聲波的輻射方向相反的方向發(fā)生位移時,壓電元件的伸縮與圖13A的情況相反,其結(jié)果如圖1 所示那樣發(fā)生彎曲變形。這里,由于在壓電型揚聲器301的上方對規(guī)定距離的聲壓起作用的是上部壓電振動板304和折環(huán)303的位移,所以在第3實施方式中,也與第1實施方式同樣地不用增加向壓電元件的施加電壓,就能夠再現(xiàn)高聲壓。此外,在第3實施方式中,通過使電阻(未圖示)與下部壓電振動板308a,308b所具備的壓電元件串聯(lián),也與第1實施方式同樣地,不用使各振動板的布線獨立來另外連接濾波電路,就能夠使向下部壓電振動板308a,308b的施加電壓隨頻率的增加而減少。由此, 能夠提高在高頻帶的功率效率。(第4實施方式)第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的特征是,在第1實施方式中,設(shè)置4塊壓電振動板,該4塊壓電振動板互相相向配置,且振動板的主表面互相向相反方向發(fā)生彎曲變形的。以下,以該特征為中心進(jìn)行說明,對于與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器 101相同的特征,原則上省略其說明。參照圖14A、14B來說明第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的結(jié)構(gòu)。圖14A
12是第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的俯視圖。圖14B是第4實施方式所涉及的壓電型揚聲器401的、與聲波輻射方向平行的面的剖面圖。圖14B中示出沿圖14A中的4X-4X’ 線的剖面圖。圖14B中,壓電型揚聲器401是通過在厚度方向上配置2組壓電振動板組,并在中央部連接壓電振動板組來實現(xiàn)的,其中,壓電振動板組通過端部相連接的2塊壓電振動板而構(gòu)成。這里,向壓電型揚聲器401施加電壓,使相向的振動板向相反方向彎曲。S卩,只要向壓電型揚聲器401施加使圖14B的彎曲變形在厚度方向重疊的電壓,就與第1實施方式同樣地,不用增加向壓電元件的施加電壓就能夠再現(xiàn)高聲壓。此外,在第4實施方式中,與第1實施方式所涉及的壓電型揚聲器101同樣地,若在連接部件上形成未圖示的電阻層,就能夠形成如圖14C所示的多級濾波型RC電路。由此, 壓電振動板離固定部件側(cè)越近,在再現(xiàn)高頻聲音時只要施加少的電壓便可。此外,在第1 4實施方式中,形成RC電路的電容器分量只有壓電元件,但電容器分量可以不用只有壓電元件,除了壓電元件以外,還可以包含作為電器元件的電容器。例如,可以形成由多個電阻與電容器構(gòu)成的多級濾波電路,通過將其中的至少一個電容器作為壓電元件,來控制施加到壓電元件的信號電壓的頻帶。(第5實施方式)參照圖15 圖20來說明第5實施方式所涉及的壓電型揚聲器500。圖15是第 5實施方式所涉及的壓電型揚聲器500的主視圖。圖16是圖15的沿5X-5X’線的剖面圖。 圖17是圖16所示的壓電型揚聲器500的沿5Y-5Y’線的剖面圖。圖18是圖16所示的壓電型揚聲器500的沿M-5Z,線的剖面圖。圖19是第1壓電振動板520的放大圖。圖20 是圖16的區(qū)域VI的放大圖。如圖15 圖18所示,第5實施方式所涉及的壓電型揚聲器500主要包括殼體 510、第1壓電振動板520、第2壓電振動板530a、530b、連接部件M0a、540b、固定部件550a、 550b、折環(huán)561及輻射板保護(hù)膜562。該壓電型揚聲器500是相對于圖16的中線(圖示省略)左右對稱的結(jié)構(gòu)。殼體510大致呈方形體,且內(nèi)部具有收容振動板(后述)的空間。并且,殼體510 的前面?zhèn)鹊谋诿嫔显O(shè)有開口部。此外,第5實施方式所涉及的壓電型揚聲器500由于搭載于例如薄型電視機(jī)等,所以與長度及寬度相比,其厚度(圖16的上下方向的尺寸)非常薄。第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a、530b是具有長邊和短邊的、大致呈矩形形狀(大致為長方體形狀)的平板狀部件,發(fā)揮通過施加電壓而振動的振動板的作用。 此外,第5實施方式所涉及的第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a、530b的例子是分別在基板的兩表面安裝壓電元件的雙壓電片型壓電振動板,但在本發(fā)明中,也可以采用只在基板的一個表面安裝壓電元件的單壓電片型壓電振動板。S卩,第1壓電振動板520包括基板521、安裝于基板521上表面的壓電元件522、 安裝于基板521下表面的壓電元件523。同樣地,第2壓電振動板530a、530b分別包括基板531a、531b、安裝于基板531a、531b上表面的壓電元件53^i、532b、安裝于基板531a、531b 下表面的壓電元件533a、533b。參照圖19,對第1壓電振動板520的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行詳細(xì)說明。并且,由于下述說明與第2壓電振動板530a、530b的說明相同,所以省略對第2壓電振動板530a、530b的說明?;?21是平板狀的部件,由導(dǎo)電性材料或絕緣性材料構(gòu)成。壓電元件522、523是在與主表面交叉(正交)的方向分極的平板狀部件,例如由陶瓷等構(gòu)成。圖19的例子中,負(fù)電荷分布于壓電元件522、523的上表面,正電荷分布于其下表面,分極方向朝上。具體地, 如圖19的壓電元件522的部分放大圖中所示,通過使壓電元件522形成為使在各個晶體內(nèi)的負(fù)電荷分布于上側(cè),正電荷分布于下側(cè),從而能夠使整體的分極方向朝上。壓電元件523 也同樣。壓電元件522、523的上表面及下表面分別與信號源連接。圖19的例子中,壓電元件522、523的上表面及下表面與信號源連接,以使施加到壓電元件522上表面與下表面之間的電位方向、與施加到壓電元件523的上表面與下表面之間的電位方向相反。此外,圖19 中圖示出了 2個信號源,當(dāng)然也可以是1個信號源與2個壓電元件522、523連接。連接信號源與壓電元件522、523的布線,例如可以印刷到基板521。并且,可以將連接于壓電元件522、523的布線再延長到第2壓電振動板530a、530b。也就是說,可以使從信號源延伸的布線經(jīng)由第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a、530b的一方而延長到另一方,從而使壓電元件522、523、53^i、532b、533a、533b相互導(dǎo)通。上述結(jié)構(gòu)的第1壓電振動板520中,壓電元件522當(dāng)其上表面被施加正電位,下表面被施加負(fù)電位時,在與主表面平行的方向(記為“主表面方向”,以下同)擴(kuò)展。另一方面,壓電元件523當(dāng)其上表面被施加負(fù)電位,下表面被施加正電位時,則在與主表面平行的方向收縮。其結(jié)果,第1壓電振動板520的中央部朝上方鼓出而整體發(fā)生彎曲。而當(dāng)壓電元件522、523被施加相反極性的電壓時,第1壓電振動板520的中央部向下方鼓出而彎曲。 從而,第1壓電振動板520根據(jù)信號源的頻率而振動。此外,第5實施方式所涉及的第1壓電振動板520以一個面面對殼體510的外側(cè), 另一個面面對殼體510的內(nèi)側(cè)而配置于殼體510的開口部,并發(fā)揮輻射聲波的輻射板的作用。另一方面,第5實施方式所涉及的第2壓電振動板530a、530b收容于殼體510的內(nèi)部空間。第1壓電振動板520與第2壓電振動板530a、530b以在厚度方向上錯開的位置關(guān)系通過連接部件540a、M0b而連接。并且,連接部件540a、M0b最好是楊氏模量比基板521、 531a,531b高,且密度比基板521、531a、531b低。圖16的例子中,連接部件MOa連接第1壓電振動板520的下表面左端與第2壓電振動板530a的上表面右端。同樣地,連接部件MOb連接第1壓電振動板520的下表面右端與第2壓電振動板530b的上表面左端。S卩,第5實施方式中,第1壓電振動板520位于前面?zhèn)龋?壓電振動板530a位于背面?zhèn)?,從而?壓電振動板520與第2壓電振動板相互錯開而連接。此外,在第5實施方式中,第1壓電振動板520與第2壓電振動板530a、530b之間, 只有連接部件M0a、540b所連接的部分面對,其他部分不面對,且在主表面方向(圖16的左右方向)上錯開而配置。此外,圖17的例子中,連接部件M0a、540b配置于第1壓電振動板520的棱角部。即,第5實施方式中的連接部件540a、MOb連接第1壓電振動板520 及第2壓電振動板530a、530b的棱角。此外,連接部件并不僅限于上述結(jié)構(gòu),例如,也可以是沿第1壓電振動板520及第2 壓電振動板530a、530b的各邊而延伸的長條狀(棒狀)的部件。然后,可以通過這樣的連接部件來連接第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a、530b的邊。該情況下,最好是
14連接短邊。參照圖20 圖22來說明連接部件MOa的結(jié)構(gòu)及變形例。并且,由于下述說明與連接部件MOb相同,所以省略對連接部件MOb的說明。連接部件MOa的一端(上端)安裝于第1壓電振動板520的基板521的下表面上沒有安裝有壓電元件523的部分。并且, 連接部件MOb的另一端(下端)安裝于第2壓電振動板530的基板531a上表面上沒有安裝壓電元件53 的部分。具體的安裝方法并沒有特別的限制,既可以通過螺母等來連接, 也可以用粘接劑等來連接。這里,最好是將連接部件MOa構(gòu)成為,使連接部件MOa的與第1壓電振動板520 主表面交叉的方向的彎曲剛性大于第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a主表面的方向的彎曲剛性。由此,能夠減小因第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a的振動而導(dǎo)致的連接部件MOa的變形。此外,也可以使上述的延伸于第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a之間的布線穿過形成于連接部件MOa的表面或連接部件MOa的內(nèi)部的通孔(圖示省略)。接著,使圖21所示的連接部件Mla與第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a 相抵觸的面的面積大于中間部分(指2個抵觸面之間的部分)的截面積大。由此,能夠進(jìn)一步減小因第1壓電振動板520及第2壓電振動板、530a的振動而導(dǎo)致的連接部件Mla的變形。此外,圖22所示的連接部件Mh具備在上端部的一側(cè)(圖22的右側(cè))的側(cè)面從上下方向把持第1壓電振動板520的基板521的端部槽部,以及在下端部的另一側(cè)(圖22 的左側(cè))的側(cè)面從上下方向把持第2壓電振動板530a的基板531a的端部槽部。通過上述結(jié)構(gòu),也能夠進(jìn)一步減小因第1壓電振動板520及第2壓電振動板、530a的振動而導(dǎo)致的連接部件Mh的變形。固定部件550a、550b使第2壓電振動板530a、530b固定。第5實施方式中,第2 壓電振動板530a、530b通過固定部件550a、550b而被固定于殼體510的內(nèi)壁面。具體地, 第2壓電振動板530a的左端部通過固定部件550a而固定于殼體510的前面?zhèn)燃昂竺鎮(zhèn)鹊膬?nèi)壁面。第2壓電振動板530b的右端部通過固定部件550b而固定于殼體510的前面?zhèn)燃昂竺鎮(zhèn)鹊膬?nèi)壁面。但本發(fā)明并不僅限于上述結(jié)構(gòu),也可以用固定部件550a、550b將第2壓電振動板530a、530b固定在殼體510的側(cè)面的內(nèi)壁面。折環(huán)561發(fā)揮封閉部件的作用,將殼體510的開口部與作為輻射板動作的第1壓電振動板520之間的縫隙封閉。具體地,折環(huán)561是沿殼體510的開口部及第1壓電振動板520的形狀的框體,其外緣部安裝于殼體510的開口部的周緣部,其內(nèi)緣部安裝于第1壓電振動板520的周緣部。構(gòu)成折環(huán)561的材料并不受特別的限制,例如,最好是由層積材、 聚氨酯橡膠等柔性材料構(gòu)成。輻射板保護(hù)膜562被配置成覆蓋作為輻射板動作的第1壓電振動板520面對殼體 510的外側(cè)的面,對第1壓電振動板520進(jìn)行保護(hù)。構(gòu)成輻射板保護(hù)膜562的材料并不受限制,例如可以用與折環(huán)561相同的材料。結(jié)合圖23及圖M說明向具有上述結(jié)構(gòu)的壓電型揚聲器500施加電壓時的動作。 圖23是第1壓電振動板520在聲波的輻射方向(殼體510的前面?zhèn)?發(fā)生最大位移時的大致剖面圖。圖M是第1壓電振動板520在與聲波的輻射方向相反的方向(殼體510的背面?zhèn)?發(fā)生最大位移時的大致剖面圖。并且,圖23及圖M中省略示出壓電型揚聲器500的右半部分。第1壓電振動板520當(dāng)被施加電壓而向聲波的輻射方向發(fā)生位移時,壓電元件522 及壓電元件533a在主表面方向發(fā)生拉伸變形,壓電元件523及壓電元件53 在主表面方向發(fā)生收縮變形。而基板521及基板531a不發(fā)生伸縮。即,第1壓電振動板520向殼體 510的前面?zhèn)裙某龆a(chǎn)生彎曲變形,第2壓電振動板530a向殼體510的背面?zhèn)裙某龆a(chǎn)生彎曲變形。其結(jié)果,第1壓電振動板520及第2壓電振動板、530a整體如圖23所示那樣發(fā)生彎曲變形。另一方面,第1壓電振動板520當(dāng)被施加電壓而向與聲波的輻射方向相反的方向發(fā)生位移時,壓電元件522、523、53h、533a的伸縮與圖23的情況相反。其結(jié)果,發(fā)生如圖 24所示那樣的彎曲變形。即,第1壓電振動板520與第2壓電振動板530a產(chǎn)生互相相反的彎曲變形。這里,對壓電型揚聲器500所輻射的聲音的聲壓起作用的是第1壓電振動板520 及折環(huán)561的位移。由于第1壓電振動板520的左端部通過連接部件MOa而與第2壓電振動板530a連接,所以第1壓電振動板520上的各點的位移為第1壓電振動板520自身的彎曲變形所產(chǎn)生的位移加上第2壓電振動板530a的右端的位移。其結(jié)果,發(fā)揮輻射板功能的第1壓電振動板520以將第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a的振幅合成后的振幅,即,比單個振幅大的振幅來振動。因此,壓電型揚聲器500與只由第1壓電振動板520構(gòu)成的情況相比,不用增大第 1壓電振動板520本身的彎曲變形,就能夠在整體上獲得大的位移。由此,根據(jù)第5實施方式,不用增加向壓電元件522、523、53h、533a的施加電壓,就能夠再現(xiàn)高的聲壓。并且,根據(jù)第5實施方式,由于在對聲壓起作用的第1壓電振動板520的周圍配置由柔性材料構(gòu)成的折環(huán)561,不僅能夠防止因從第1壓電振動板520的下表面產(chǎn)生的逆相位的聲音向上表面?zhèn)鬟f而導(dǎo)致聲壓降低的情況,而且能夠使第1壓電振動板520產(chǎn)生大的位移。此外,根據(jù)第5實施方式,由于第1壓電振動板520與第2壓電振動板530a通過連接部件MOa而在與主表面垂直的方向上連接,因此,與第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a的主表面位于同一平面的情況相比,即使殼體510的內(nèi)部厚度薄的情況下,也能夠既防止發(fā)生了位移的第1壓電振動板520及第2壓電振動板530a與殼體510的內(nèi)壁面接觸,又獲得大的位移。即,圖23中,能夠?qū)⒌?壓電振動板530a的位置設(shè)在后方,以使壓電元件53 不與殼體510的前面?zhèn)鹊膬?nèi)壁面接觸。同樣地,圖M中,能夠?qū)⒌?壓電振動板520的位置設(shè)在前方,以使壓電元件523不與殼體510的后面?zhèn)鹊膬?nèi)壁面接觸。如上所述,用于防止與殼體510的內(nèi)壁面接觸的連接部件MOa的高度具有上限值和下限值,并通過下述的式2來表示。其中,式2的tj()int表示連接部件MOa的高度,Xlower 表示第2壓電振動板530a的右端部的位移量的最大值,xlOTe/表示第2壓電振動板530a在與折環(huán)161的端部共享垂直截面的位置(圖23的A-A’ )處的位移量的最大值,Xuppct表示第1壓電振動板520的左端部與中央部之間的位移差的最大值,tc表示殼體510的前面?zhèn)鹊膬?nèi)壁面與背面?zhèn)鹊膬?nèi)壁面之間的距離(內(nèi)部尺寸)。式權(quán)利要求
1.一種壓電型電聲換能器,其特征在于,具備 殼體,在壁面形成開口部;多個振動板,至少含有通過施加電壓而相互以反相位產(chǎn)生振動的第1壓電振動板和第 2壓電振動板;至少1個連接部件,在厚度方向連接所述第1壓電振動板及所述第2壓電振動板; 固定部件,使所述第1及第2壓電振動板中的至少1個固定于所述殼體; 所述多個振動板中的一個以一個面面對所述殼體的外側(cè),另一個面面對所述殼體的內(nèi)側(cè)的形式而配置于所述殼體的開口部,并且,通過以將所述第1及第2壓電振動板的振幅合成后的振幅來振動,從而輻射聲波;所述第1壓電振動板及所述第2壓電振動板分別包含, 基板;以及、至少1個壓電元件,配置在所述基板的表面及背面的至少一方,通過施加電壓而伸縮; 電阻與至少1個所述壓電元件串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述電阻的值通過所述壓電型電聲換能器的機(jī)械諧振頻率中、第2低的諧振頻率及第 3低的諧振頻率中的任意一個,以及所述壓電元件的靜電容量來決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 至少1個所述振動板在周圍具有由柔性材料構(gòu)成的折環(huán); 所述振動板作為聲波的輻射面動作,所述折環(huán)連接于外部框。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述電阻的值通過作為聲波的輻射面動作的所述振動板中、沒有連接所述電阻時的振動板上的各點向聲波輻射方向的位移量具有正和負(fù)兩方的值的頻率中的最低頻率,以及所述壓電元件的靜電容量來決定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述電阻與固定于所述固定部件的所述壓電振動板上的壓電元件串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述電阻形成于所述連接部件的表面或內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述電阻形成于所述基板的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述電阻形成于所述外部框的表面或內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述第1壓電振動板配置于所述殼體的開口部,并作為輻射板動作; 所述第2壓電振動板收容于所述殼體的內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述多個振動板包含所述輻射板,該輻射板與所述第1壓電振動板以在厚度方向上錯開的位置關(guān)系而連接,并以從所述第1壓電振動板傳遞來的、合成后的振幅而振動; 所述第1及第2壓電振動板收容于所述殼體的內(nèi)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述輻射板和所述第1壓電振動板互相面對而配置;所述壓電型電聲換能器還具備使所述輻射板連接于所述第1壓電振動板的最大振幅位置的連接部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述固定部件使所述第2壓電振動板固定于所述殼體的內(nèi)壁面。
13.根據(jù)權(quán)利要求9 11中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述壓電型電聲換能器還具備固定部件,該固定部件穿過設(shè)置于所述殼體的縫隙而延伸于所述殼體的內(nèi)外,并使所述第2壓電振動板固定于所述殼體外的剛性體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述第1及第2壓電振動板大致呈矩形形狀,并具有長邊及短邊;所述連接部件是分別沿所述第1及第2壓電振動板的短邊而延伸的、呈長條狀的部件, 并連接所述第1及第2壓電振動板的短邊。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述第1及第2壓電振動板大致呈矩形形狀,所述連接部件連接第1及第2壓電振動板各自的棱角。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 14中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述連接部件的、與所述輻射板主表面交叉的方向的彎曲剛性大于所述第1及第2壓電振動板的主表面方向的彎曲剛性。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述基板配置有所述壓電元件的表面上印刷有連接信號源和所述壓電元件的布線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述布線從信號源經(jīng)由所述第1及第2壓電振動板的一方而延伸到另一方,使所述第 1壓電振動板的壓電元件與所述第2壓電振動板的壓電元件導(dǎo)通。
19.根據(jù)權(quán)利要求18述的壓電型電聲換能器,其特征在于所述布線穿過形成于所述連接部件的表面或所述連接部件的內(nèi)部的通孔,經(jīng)由所述第 1及第2壓電振動板的一方而延伸到另一方。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 19中的任意權(quán)利要求所述的壓電型電聲換能器,其特征在于 所述壓電型電聲換能器還具備封閉部件,該封閉部件由柔性材料構(gòu)成,使所述輻射板與所述殼體的開口部之間的縫隙封閉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電型電聲換能器,在有限的空間內(nèi),即使在低音頻帶中,也不用增加向壓電元件的施加電壓就能夠再現(xiàn)高聲壓的聲音。平行配置多個壓電振動板,并通過連接部件連接于振動板的厚度方向,并決定壓電元件和施加電壓的極性,以產(chǎn)生互相反向的彎曲。一塊振動板在周圍具備折環(huán),并作為聲波的輻射面動作。至少1塊振動板通過固定部而固定于殼體。電阻與固定于殼體的壓電振動板上的壓電元件串聯(lián)。
文檔編號H04R7/18GK102450035SQ201180002250
公開日2012年5月9日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者藤瀨明子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社