压电式音响变换器的制作方法

专利名称：压电式音响变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压电式音响变换器，特别是涉及一种实现省空间化及 高音质化的压电式音响变换器。
背景技术：
近年来，手机等移动体设备的薄型化及小型化的趋势正在不断加速，
并且，对于装载在AV设备等中的各个元件的薄型化及小型化的需求也在不
断提高o
一直以来，将动电式作为在手机等中再生信号声或音乐信号的扬声器
的驱动方法使用。然而，在使用动电式时，存在有这样的问题从其本质 上来说，在其构成方面难以实现扬声器的薄型化，在实现了薄型化时，低 频声压会降低，并且，由于使用磁路，所以需要磁漏对策。
针对于此，广泛用在家用电器、信息设备的声音再生中的压电式扬声 器作为适于薄型化的驱动方法而引人注目，装载到手机、小型信息终端的 例子也呈增加趋势。
一直以来，众所周知，压电式扬声器是将压电构件用在电音响变换元 件中的音响变换器，作为小型设备的音响输出方法而被使用(例如，参照专 利文献l)。
压电式扬声器是将压电元件粘结在金属板等上而成。因此，压电式扬 声器具有与需要磁石及音圈的动电式扬声器相比较容易实现薄型化，并且 不需要磁漏对策这一优点。
这里，在将压电式扬声器用在声音再生中时，必须注意以下性质。第一，在动电式扬声器中振动膜速度与电压成比例，而在压电式扬声 器中振动膜移位大致与电压成比例。因此，在压电式扬声器中，稳压驱动
时的声压特性成为随着频率增加，声压电平(sound pressure level)也呈 增加这一特性(朝右上升特性)。该声压特性与一般对扬声器要求的平坦的 频率特性不同。
第二，在动电式扬声器中阻抗可在不考虑频率的情况下被看作大致恒 定的值，而在压电式扬声器中，由于压电元件部分作为电容器动作，所以 阻抗与频率成反比地降低。这样一来，在压电式扬声器中，在高频带中产 生由过电流而引起的短路的危险。
为了对应于上述性质，通常在设计压电式扬声器时，通过将电阻器串 联在压电元件，形成RC电路，来在高频带中使电流流过电阻部分。这样一 来，能够抑制对于也为电容器的压电式扬声器的高频带输入，获得所期望 的声压特性和/或电气特性。
图25是表示在双压电晶片式压电式扬声器中，将电阻器串联在压电元
件时的高频带的声压抑制效果的测量数据图。此外，双压电晶片式压电式 扬声器的一个面的静电容量为210nF，串联在压电元件的电阻器为220Q。
从图25中可以得知，与只有压电元件时(没有电阻器时)相比，在将电阻器 串联在压电元件时(有电阻器时)，阻抗在高频带中上升，声压特性被平坦 化。
此外，在压电式扬声器中，在温度变化激烈的使用条件下，由于压电 构件的热电效应，静电容量降低，从而造成性能恶化。为了避免这样的情 况，存在有将电阻器并联在压电式扬声器的以往技术(例如，参照专利文献 2)。
专利文献l:日本专利文献特开2003 — 230193号公报 专利文献2:日本专利文献特开2001 — 275190号公报

发明内容
6然而，在如上述以往技术那样，在还连接电阻器时，通常会引起元件 数量的增加，造成制造成本增大。此外，损坏为压电式扬声器的优点之一 的省空间化。以下，进行具体说明。
图26为表示在专利文献1中记载的以往的压电式扬声器1000的图。如图 26所示，以往的压电式扬声器1000在框架1010外部包括用以形成RC电路的 基板1020。根据该方法，并没有损坏压电式扬声器的薄型化的优点。然而， 在该方法中，需要用以在压电式扬声器的框架1010外部形成基板1020的空 间。
此外， 一般来说，在小型扬声器中，以高音质进行低声的再生是困难 的。此外， 一般来说，由于压电式扬声器在驱动原理上较容易产生因振动 膜的振动模式而引起的频率特性中的峰/谷。像这样，在压电式扬声器中实 现高音质化时存在有问题。
故而，本发明的目的在于提供一种不要求增大元件数量而实现省空 间化及高音质化的压电式扬声器。
本发明是一种使用相应于被施加的电压而变形的压电构件，来再生音 响的压电式音响变换器。为了达到上述目的，本发明的压电式音响变换器
包括由夹在两个表面电极的压电构件构成的压电元件、以及在至少一主 表面被进行印刷布线，且在至少一主表面粘结有压电元件的振动膜；振动 膜包括框部、粘结有压电元件并进行振动的振动单元、以及连接框部和 振动单元，来支撑该振动单元的至少l个支撑单元；在框部和至少l个支撑 单元中的至少任意之一中包括至少l个电阻器，该电阻器与印刷布线一体形 成，并与压电元件共同构成串联RC电路。
此外，压电元件最好通过两个表面电极中的至少l个被分割，来作为并 联的多个电容器发挥作用；至少l个电阻器最好与多个电容器中的至少l个 共同构成至少1个串联RC电路。此外，压电元件最好通过两个表面电极被分割，来作为并联的多个电
容器发挥作用；粘结有压电元件的振动单元固有的振动模式中的至少l个最
好是通过逆极性电压被提供给多个电容器中的至少l个而被消除的。 此外，至少1个串联RC电路最好构成电频率变换器。 此外，至少1个串联RC电路最好被设定成使在振动单元的各个区域中再
生的音响的频带互不相同的特性。
此外，夹有压电构件的两个表面电极也可以具有没有电极的部分。 此外，该压电式音响变换器最好还包括填充料，该填充料是堵住框部
与振动单元之间的空隙的柔软性较高的填充料。
此外，至少l个电阻器最好由合金、树脂、及金属和树脂的复合材料中
的任意一种形成。
此外，至少l个电阻器也可以是用散热性较高的材料覆盖的。
此外，至少l个电阻器也可以形成在隔热性较高的材料上。
此外，压电构件最好由单晶压电体、陶瓷压电体、高分子压电体中的
任意一种构成。
此外，也可以在印刷布线进一步一体形成有调节串联RC电路的特性的 薄膜电容器。
此外，至少l个电阻器也可以由电阻值高于印刷布线的材料形成。 此外，至少l个电阻器也可以是用印刷布线的形状形成的。 此外，至少l个电阻器也可以是通过将印刷布线的一部分作为细线形状 形成的。
此外，至少l个电阻器也可以是通过减少印刷布线的层厚而形成的。 (发明的效果)
根据上述本发明，串联在具有电容器特性的压电元件的电阻器是用印 刷技术等一体形成在振动膜表面形成的电极的一部分而成的。这样一来， 能够不增加元件数量而对声压特性进行平坦化，并实现省空间化。并且， 根据本发明，通过使支撑单元支撑振动单元，来使振动单元在低频率较容易振动。因此，能够以高音质进行低声的再生。其结果是，根据本发明，
能够提供不要求增大元件数量而实现省空间化及高音质化的压电式扬声器。
附图的简单说明


图1是本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的一个例子的
俯视图及剖面图。
图2是用以说明构成本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100
的各个电极层的侧视图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的等效电
路的图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的压电式扬声器200的一个例子的 俯视图及剖面图。
图5是用以说明构成本发明的第二实施方式所涉及的压电式扬声器200
的各个电极层的侧视图。
图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的压电式扬声器200的等效电
路的图。
图7是用以说明构成本发明的第三实施方式所涉及的压电式扬声器300
的各个电极层的侧视图。
图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的压电式扬声器300的等效电
路的图。
图9是本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的一个例子的 俯视图及剖面图。
图10是用以说明构成本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器 400的各个电极层的侧视图。
图11是表示本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的等效 电路的图。
9图12是本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的电阻单元 的放大图。
图13是在本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400中设有无 电极部分的图。
图14是用以说明构成本发明的第五实施方式所涉及的压电式扬声器 500的各个电极层的侧视图。
图15是表示本发明的第五实施方式所涉及的压电式扬声器500的等效 电路的图。
图16是用以说明在本发明的第五实施方式所涉及的压电式扬声器500 中所分割的电极的形状的图。
图17是用以说明构成本发明的第六实施方式所涉及的压电式扬声器 600的各个电极层的侧视图。
图18是表示本发明的第六实施方式所涉及的压电式扬声器600的等效 电路的图。
图19是本发明的第七实施方式所涉及的压电式扬声器700的一个例子 的俯视图及剖面图。
图20是用以说明构成本发明的第七实施方式所涉及的压电式扬声器 700的各个电极层的侧视图。
图21是表示本发明的第七实施方式所涉及的压电式扬声器700的等效 电路的图。
图22是适用了本发明的压电式扬声器的手机终端的外观图的一个例子。
图23是适用了本发明的压电式扬声器的手机终端的外观图的其他例子。
图24是适用了本发明的压电式扬声器的薄型电视机的外观图的一个例子。图25是表示在双压电晶片式压电式扬声器中，将电阻器串联在压电元
件时的高频带的声压抑制效果的测量数据图。
图26是表示以往的压电式扬声器1000的图。 (附图标记说明)
36、 43、 51外壳
37、 44、 52显示器
38、 45、 53、 100、 200、 300、 400、 500、 600、 700、 1000压电式扬
声器
39、 46声孔
101、 201、 301、 401、 501、 601、 701振动膜
101 — 1、 201 — 1、 301 — 1、 401 — 1、 501 — 1、 601 — 1、 701 — 1、 1020基
板
102、 103、 202、 203、 302、 303、 402、 403、 502、 503、 602、 603、 702、 703压电元件
102 — 1、 103 — 1、 202 — 1、 203 — 1、 302 — 1、 402 — 1、 502 — 1、 602 — 1、 702 — 1压电构件
109、 209、 709填充料
104、 204、 304、 404、 504、 604、 704框部
105 — 1、 105—2、 205 —1 205 —4、 305 —1 305—4、 705 — 1、 705 — 2支撑单元
106、 206、 406、 706振动单元
107、 108、 207、 208、 307、 407、 408、 507、 508、 607、 707、 708、 707 — 1、 707 — 2、 708 — 1、 708—2电阻单元(电阻器)
110交流电源
111、 112、 211、 212、 311 313、 411、 511 513、 611 613、 711 713电容器
440散热材料430隔热材料 550布线电极 1010框架
a、 b、 c、 d、 e、 f电极层
a—l a—3、 b—l b —4、 c —l c —4、 d —1、 e —1、 e — 2、 f —1 电
极
具体实施例方式
在具体说明本发明的各个实施方式所涉及的压电式扬声器之前，对在 各个实施方式中说明的以下构成要素的特征总括起来进行说明。
压电构件是相应于被施加的电压而变形的压电性材料，例如单晶压电 体、陶瓷压电体、高分子压电体。电极层由金属等导电性材料构成，例如， 由包含铜、铝、钛及银等中的任意一种的薄膜材料、或它们的合金薄膜材 料构成。基板是通用塑料材料(聚碳酸酯、多芳基化合物薄膜(Polyarrlate film)、聚对苯二甲酸乙酯等)、橡胶系高分子材料(丁苯橡胶(SBR)、 丁腈 橡胶(NBR)及丙烯腈等)及液晶聚合物等具有绝缘性的材料。
以下，参照图面对本发明的各个实施方式所涉及的压电式扬声器进行 具体说明。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的一个例子的俯视图及 剖面图。在图1中，(A)是俯视图，(B)是0 — 0'的剖面图，(C)是A—A'的 剖面图。如图1(A) (C)所示，压电式扬声器IOO具备振动膜IOI、压电元件 102、压电元件103及填充料109。此外，在图1(B)中，为了便于说明，表示 出了振动膜101与压电元件102及压电元件103分离的状态，但实际上振动膜 101分别粘结在压电元件102及压电元件103。
压电元件102包括压电构件102 — 1、形成在压电构件102 — 1的上表面的 电极层a及形成在压电构件102_ 1的下表面的电极层b (参照图1 (B))。同样，
12压电元件103包括压电构件103 — 1、形成在压电构件103 — 1的上表面的电极 层e及形成在压电构件103—l的下表面的电极层f。压电元件102通过在电极 层a与电极层b之间产生电场，来使压电构件102 — 1变形，产生振动。同样， 压电元件103通过在电极层e与电极层f之间产生电场，来使压电构件103 — 1 变形，产生振动。
振动膜101包括基板101 — 1、形成在基板101 — l的上表面的电极层c及 形成在基板101 — l的下表面的电极层d(参照图l(B))。从功能上分类，振动 膜101包括框部104、支撑单元105—1、支撑单元105 — 2及振动单元106(参 照图1(A)及(B))。框部104是在装有压电式扬声器100时固定在对象装置的 部分。例如，框部104呈带状位于振动膜101的外围部分。通过将压电元件 102粘结在振动单元106的上表面，压电元件103粘结在其下表面，来使振动 单元106振动并产生声音。由此可见，在从上面来看基板101 — 1时，振动单 元106的形状及大小最好与压电元件102及压电元件103相同。支撑单元105 一1及支撑单元105 — 2通过将框部104与振动单元106接合，来支撑振动单元 106。此外，支撑单元105 — 1及支撑单元105 — 2通过形成在其上表面及下表 面的电极层，实现框部104与振动单元106之间的电连接。此外，在电极层 的布线设计上没有必要时，在支撑单元105—1及支撑单元105 — 2没有形成 电极层。在振动膜101中，通过对形成有电极层的基板材料进行冲切加工， 来形成框部104、支撑单元105 — 1、支撑单元105 — 2及振动单元106。
填充料109被填充在框部104、支撑单元105 — 1、支撑单元105 — 2及振 动单元106的空隙。此外，填充料109也形成在框部104、支撑单元105 — 1及 支撑单元105 — 2的表面(参照图1(A) (C))。填充料109由将高导热性材料 添加到分层材料的材料、或以层叠了分层材料和高导热性材料的材料为代 表的柔软性较高且导热性较高的材料构成。能够通过用填充料109填充振动 膜101的空隙，来防止产生在振动膜101背面的声音(相位相反的声音)从振 动膜101的空隙传播到振动膜101的前面，而使低频率区域的声压降低。此 外，具体而言，分层材料是指通用塑料材料(聚对苯二甲酸乙酯等)、橡胶
13系高分子材料(丁苯橡胶(SBR)， 丁腈橡胶(NBR)及丙烯腈等)等。此外，高 导热性材料是指金属(铜、铝等)、二氧化硅等。这里，填充料109必须具有 电绝缘特性。因此，在填充料109由层叠有分层材料和金属的材料构成时， 例如，金属层形成在填充料109内部。此外，在填充料109由将金属添加到 分层材料的材料构成时，例如，最好采用以下方法。第l方法是预先用绝缘 材料(二氧化硅、氟树脂等)对所添加的金属的粒子表面进行涂布的方法。 第2方法是作为分层材料，对于所添加的金属的粒子表面，使用液化状态时 的润湿性较好的材料的方法。根据第1及第2方法，能够使所添加的金属粒 子相互隔绝，并且，防止所添加的金属粒子露出在填充料109的表面。第3 方法是在振动膜101的电极层与填充料109之间，设有由绝缘材料构成的薄 膜层的方法。根据第3方法，能够防止所添加的金属露出在填充料109的表 面。通过以上方法，即使在含有金属时，也能够使填充料109具有电绝缘特 性。此外，在下面将说明的第二实施方式以后的实施方式中，填充料具有 一样的特性。
此外，如图1所示，用不同的图案分别表示各个电极层中的正极侧电极 部分(以下，被称为+电极单元)、阴极侧电极部分(以下，被称为一电极单 元)及电阻部分(以下，被称为电阻单元)。
图2是用以说明构成第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的各个电 极层的侧视图。此外，在图2中，也用与图l一样的图案来表示各个电极层 中的+电极单元、 一电极单元及电阻单元。此外，在图2中，为了便于说明， 省略了压电构件102—1、压电构件103 — 1及基板101 —1。以下，用图l及图 2对构成压电式扬声器100的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，用图2及图1(B)对压电式扬声器100的各个电极层的电极配置进 行说明。在电极层a的全表面形成电极a—l。在电极层b形成电极b—l和电 极b — 2。将电极b — 2沿着电极层b的Y轴方向的端部形成为较细的带状。使 电极b—l与电极b — 2保持空隙，形成在电极层b的其余表面。电极b—l与电 极b—2相互绝缘。在电极层c形成电极c一l和电极c一2。电极c一l一体形成在从X轴方向来看与电极b—l重叠的部分、振动膜101的支撑单元105—1及
框部104的一部分。此外，在电极c —l中，在框部104的一部分形成电阻单 元107。电极c一2—体形成在从X轴方向来看与电极b — 2重叠的部分、振动 膜101的支撑单元105 — 2及框部104的一部分。此外，电极c一l与电极c一2 相互绝缘。
在电极层d形成将形成在电极层c的电极(电极c一l及电极c一2)以Z轴 为旋转轴反过来的形状的电极d—l及电极d — 2。即，电极d-l是将电极c一 2以Z轴为旋转轴反过来的形状，电极d — 2是将电极c一l以Z轴为旋转轴反过 来的形状。此外，电极d—l与电极d — 2相互绝缘。同样，在电极层e形成将 形成在电极层b的电极(电极b — l及电极b — 2)以Z轴为旋转轴反过来的形状 的电极e — l及电极e — 2。 g卩，电极e — l是将电极b — 2以Z轴为旋转轴反过来 的形状，电极e — 2是将电极b — l以Z轴为旋转轴反过来的形状。此外，电极 e — l与电极e — 2相互绝缘。在电极层f的全表面形成电极f一l。
其次，对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电极层c， 所以电极c一l中形成在振动单元106的上表面的部分粘结在电极b — l来实 现电连接，电极c一2中形成在振动单元106的上表面的部分粘结在电极b — 2 来实现电连接。同样，由于电极层e粘结在电极层d，所以电极d — l中形成 在振动单元106的下表面的部分粘结在电极e — l来实现电连接，电极d — 2中 形成在振动单元106的下表面的部分粘结在电极e — 2来实现电连接。
在电极a—l与电极b — 2之间实现电连接。同样，在电极f一l与电极e — l之间实现电连接。此外，在电极c一l中的框部104的上表面的点P2与电极d 一1中的框部104的下表面的点P2之间实现电连接。同样，在电极c一2中的 框部104的上表面的点Pl与电极d — 2中的框部104的下表面的点Pl之间实现 电连接。此外，作为实现这些连接的方法，例如有通孔加工、外部布线加 工。例如，在图1(B)中，通过对压电构件102 — 1及压电构件103 —l的侧面 进行形成布线的外部布线加工，来实现连接。图3是表示第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的等效电路的图。
以下，用图2及图3对压电式扬声器100的等效电路进行说明。如图3所示， 压电式扬声器100的等效电路具备串联有电阻器107与电容器111的RC电路、 和串联有电容器112与电阻器108的RC电路。在P2，串联有电阻器107与电容 器111的RC电路的一端A3连接在串联有电容器112与电阻器108的RC电路的 一端B3。在P1，串联有电阻器107与电容器111的RC电路的另一端A1连接在 串联有电容器112与电阻器108的RC电路的另一端B1。此外，P1及P2分别连 接在交流电源110。
以下，对应于图2中的各个电极，对图3的等效电路进行说明。首先， 图3中的P2与图2中的电极c一l及电极d — l的点P2相对应。此外，图2中的点 P2存在有两个，由于该两个点P2相互连接，所以在图3的电路中被看做是一 个P2。图3中的A3与图2中的电极c —1的点A3相对应。图3中的电阻器107与 图2中的电阻单元107相对应。图3中的A2与图2中的电极c一l的点A2相对应。 图3中的电容器lll与图2中的电极b—l、电极c一l的一部分及电极a—l相对 应。具体而言，图3中的电容器lll的A2侧的电极与图2中的电极b—l、及电 极c一l中与重叠在电极b — l的部分相对应。此外，图3中的电容器111的A1 侧的电极与图2中的电极a—l相对应。图3中的Al与图2中的电极c一2的点Al 相对应。图3中的Pl与图2中的电极c一2及电极d — 2的点Pl相对应。此外， 图2中的点P1存在有两个，由于该两个点P2相互连接，所以在图3的电路中 被看做是1个P1。
图3中的Bl与图2中的电极d — l的点Bl相对应。图3中的电阻器108与图2 中的电阻单元108相对应。图3中的B2与图2中的电极d —2的点B2相对应。图 3中的电容器112与图2中的电极e — 2、电极d — 2的一部分及电极f一l相对 应。具体而言，图3中的电容器112的B2侧的电极与图2中的电极e — 2、及电 极d—2中重叠在电极e — 2的部分相对应。此外，图3中的电容器112的B3侧 的电极与图2中的电极f一l相对应。图3中的B3与图2中的电极d — l的点B3相 对应。
16如上所述，根据本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100，串 联在具有电容器特性的压电元件的电阻器是用印刷技术等一体形成在振动 膜表面形成的电极的一部分而成的。这样一来，能够不增加元件数量而对 声压特性进行平坦化，并实现省空间化。并且，根据压电式扬声器100，通 过使支撑单元支撑振动单元，来使振动单元在低频率较容易振动。因此， 能够以高音质进行低声的再生。
此外，根据本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100，能够在 扬声器表面的印刷中及背面的印刷中，共用用以印刷电极的印刷图形。具 体而言，如上所述，由于电极层d的电极形状是将电极层C的电极形状反过
来的形状(参照图2)，所以能够用相同的印刷图形来形成电极层d的电极和
电极层c的电极。同样，能够用相同的印刷图形来形成电极层b的电极和电
极层e的电极。此外，同样，能够用相同的印刷图形来形成电极层a的电极 和电极层f的电极。从而能够减少制造成本。
此外，根据本发明的第一实施方式所涉及的压电式扬声器100，在框部 104及支撑单元105的表面也形成填充料109(参照图1(A) (C))。这里，如 上所述，由于填充料109由导热性较高的材料构成，所以有效地散热从形成 在框部104的表面的电阻单元107及108发生的热。其结果是，根据本发明的 压电式扬声器IOO，能够回避因压电构件102 — 1及103 — 1的热电效应而降低 静电容量，造成性能恶化这一情况。
(第二实施方式)
第二实施方式所涉及的压电式扬声器200除了第一实施方式所涉及的 压电式扬声器100的特征之外，还具有这样的特征将压电元件的电极分割 成多个，来设置串联有电阻器的电极、和没有连接电阻器的电极。以下， 以该特征为中心进行说明，并对于与第一实施方式所涉及的压电式扬声器 IOO共同的特征，对其说明加以省略。
图4是第二实施方式所涉及的压电式扬声器200的一个例子的俯视图及 剖面图。在图1中，(A)是俯视图，(B)是01 —01'的剖面图，(C)是02—02'的剖面图，(D)是03—03'的剖面图。如图4(A) (D)所示，压电式扬声器 200具备振动膜201、压电元件202、压电元件203和填充料209。这里，在图 4(A) (D)中，为了便于说明，省略了振动膜201的下面侧的构成。因此， 没有图示压电元件203。此外，以下，关于振动膜201的下面侧的构成，对 其说明加以省略。此外，在图4(B) (D)中，为了便于说明，表示出了振动 膜201与压电元件202分离的状态，但实际上振动膜201粘结在压电元件202。
压电元件202包括压电构件202 — 1 、形成在压电构件202 — 1的上表面的 电极层a和形成在压电构件202 — l的下表面的电极层b(参照图4(B) (D))。
振动膜201包括基板201 — l和形成在基板201 — 1的上表面的电极层c。 从功能上分类，振动膜201包括框部204、支撑单元205 — 1 205—4及振动 单元206(参照图4(B) (D))。
填充料209被填充在框部204、支撑单元205 — 1 205 — 4及振动单元206 的空隙。此外，填充料209也形成在框部204及支撑单元205 — 1 205 — 4的 表面(参照图4(A) (D))。
图5是用以说明构成第二实施方式所涉及的压电式扬声器200的各个电 极层的侧视图。这里，在图5中，省略了压电构件202 — 1、基板201 — 1，并 且，也省略了振动膜201的下面侧的构成。以下，用图5对构成压电式扬声 器200的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，对压电式扬声器200的各个电极层的电极配置进行说明。在电极 层a形成电极a—l及电极a—2。在电极层b形成电极b — l、电极b —2、电极b 一3及电极b — 4。电极b — l b — 4相互绝缘。在电极层c形成电极c一l和电 极c一2。电极c一l一体形成在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、从X 轴来看与电极b — 2重叠的部分、振动膜201的支撑单元205 — 1及205 — 3、和 框部204的一部分。此外，在电极c一l中，在框部204的一部分形成电阻单 元208。电极c一2—体形成在从X轴方向来看与电极b — 3重叠的部分、从X轴 方向来看与电极b—4重叠的部分、振动膜201的支撑单元205 —2及205 — 4、 和框部204的一部分。此外，在电极c一2中，在框部204的一部分形成电阻单元207。此外，在电极c一l与电极c一2之间没有相互接触的部分，并相互绝缘。
其次，用图5对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电 极层c，所以电极c一l中对应于电极b—l的部分粘结在电极b — l，来实现电 连接。同样，电极c一l中对应于电极b — 2的部分粘结在电极b — 2，来实现 电连接。此外，电极c一2中对应于电极b — 3的部分粘结在电极b — 3，来实 现电连接。同样，电极c一4中对应于电极b — 4的部分粘结在电极b — 4，来 实现电连接。
在电极a—l与电极b — 3之间实现电连接。同样，在电极a—2与电极b — 4之间实现电连接。此外，作为实现这些连接的方法，例如有通孔加工、外 部布线加工。在图4(D)中，通过对压电构件202 — 1的侧面的一部分进行形 成布线的外部布线加工，来实现连接。
图6是表示第二实施方式所涉及的压电式扬声器200的等效电路的图。 以下，用图5及图6对压电式扬声器200的等效电路进行说明。此外，在图6 中省略了与振动膜201的下面侧相对应的等效电路。如图6所示，压电式扬 声器200的等效电路具备串联有电阻器207与电容器212的RC电路、串联有电 容器213与电阻器208的RC电路、和电容器211。在A4，串联有电容器213与 电阻器208的RC电路的电容器213侧的端部连接在电容器211的一端。此外， 在P1，串联有电容器213与电阻器208的RC电路的电阻器208侧的端部经由A1 连接在电容器211的另一端。串联有电阻器207与电容器212的RC电路的电容 器212侧的端部连接在A1。此外，串联有电阻器207与电容器212的RC电路的 电阻器207侧的端部经由P2连接在A4。此外，P1及P2分别连接在交流电源 110。
以下，对应于图5中的各个电极，对图6中的等效电路进行说明。首先， 图6中的P2与图5中的电极c一2的点P2相对应。图6中的A4与图5中的电极c一 2的点A4相对应。图6中的电容器211与图5中的电极a—2的一部分、电极b — l的一部分及电极c一l的一部分相对应。具体而言，图6中的电容器211的A4侧的电极与图5中的电极a — 2中重叠在电极b — l的部分相对应。此外，图6 中的电容器211的Pl侧的电极与图5中的电极b — l中重叠在电极a—2的部 分、及电极c一l中重叠在电极a—2的部分相对应。
图6中的电容器213与图5中的电极a — 2的一部分、电极b — 2、及电极c 一l的一部分相对应。具体而言，图6中的电容器213的A4侧的电极与图5中 的电极a — 2中重叠在电极b — 2的部分相对应。此外，图6中的电容器213的 A2侧的电极与图5中的电极b — 2、及电极c一l中重叠在电极b — 2的部分相对 应。图6中的A2与图5中的电极c一l的点A2相对应。图6中的电阻器208与图5 中的电阻单元208相对应。图6中的Pl与图5中的电极c一2的点Pl相对应。
图6中的Al与图5中的电极c一2的点Al相对应。图6中的电容器212与图5 中的电极a—l、电极b — l的一部分及电极c一l的一部分相对应。具体而言， 图6中的电容器212的Al侧的电极与图5中的电极c一l中重叠在电极a—l的 部分、及电极b—l中重叠在电极a—l的部分相对应。此外，图6中的电容器 212的A3侧的电极与图5中的电极a—l相对应。图6中的A3与图5中的电极c一 2的点A3相对应。图6中的电阻器207与图5中的电阻单元207相对应。
如上所述，本发明的第二实施方式所涉及的压电式扬声器200除了第一 实施方式所涉及的压电式扬声器100的特征之外，还具有这样的特征将压 电元件的电极分割成多个，来设置串联有电阻器的电极、和没有连接电阻 器的电极。因此，根据压电式扬声器200，除了第一实施方式所涉及的压电 式扬声器100的效果之外，还能够仅在压电元件的部分区域(串联有电阻器 的区域)中使声压特性平坦化。例如，能够通过对压电元件的中心区域的 分割电极不连接电阻器，而对压电元件的周边区域的分割电极连接电阻器， 来对低频带的声音使整个压电元件驱动，并且，对高频带的声音仅使压电 元件的中心部分驱动。也就是说，根据压电式扬声器200，能够通过一片压 电元件实现双声道扬声器。
20此外，如上所述，通过是否将电阻器连接在所分割的电极，来调节声 压特性。然而，也可以通过调节连接在所分割的电极的电阻器的值，更恰 当地调节声压特性。
(第三实施方式)
第三实施方式所涉及的压电式扬声器300除了第一实施方式所涉及的 压电式扬声器100的特征之外，还具有这样的特征将压电元件的电极分割 成多个，并对部分电极施加反向电压。以下，以该特征为中心进行说明， 并对于与第一实施方式所涉及的压电式扬声器100共同的特征，对其说明加
以省略。此外，在第三实施方式中，对用压电式扬声器300的俯视图及剖面
图的说明加以省略。此外，以下，对于振动膜的下面侧的构成，对其说明 加以省略。
图7为用以说明构成第三实施方式所涉及的压电式扬声器300的各个电 极层的侧视图。这里，在图7中，省略了构成压电元件302的压电构件302 — 1、构成振动膜301的基板301 —1、以及振动膜201的下面侧的构成。以下， 用图7对构成压电式扬声器300的各个电极层的电极配置及连接关系进行说 明。
首先，对压电式扬声器300的各个电极层的电极配置进行说明。在电极 层a形成电极a—l、电极a—2和电极a—3。电极a—l a—3相互绝缘。在电 极层b形成电极b — l、电极b — 2和电极b — 3。电极b — l b — 3相互绝缘。在 电极层c形成电极c一l和电极c —2。电极c一l一体形成在从X轴方向来看与 电极b — 2重叠的部分、振动膜301的支撑单元305 —2和振动膜301的框部304 的一部分。此外，在电极c —l中，在框部304的一部分形成电阻单元307。 电极c一2—体形成在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、从X轴方向来 看与电极b — 3重叠的部分、振动膜301的支撑单元305 — 1及305 — 4、以及框 部304的一部分。此外，在电极c一l与电极c一2之间没有相互接触的部分， 并相互绝缘。
21其次，对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电极层c，
所以电极C一l中对应于电极b — 2的部分粘结在电极b — 2，来实现电连接。
此外，电极c一2中对应于电极b—l的部分粘结在电极b—l，来实现电连接。 同样，电极c一2中对应于电极b — 3的部分粘结在电极b — 3，来实现电连接。
在电极a—l与电极b — 2之间实现电连接。同样，在电极a—3与电极b — 2之间实现电连接。此外，在电极a—2与电极c一2之间实现电连接。此外， 作为实现这些连接的方法，例如有通孔加工、外部布线加工。
图8为表示第三实施方式所涉及的压电式扬声器300的等效电路的图。 以下，用图7及图8对压电式扬声器300的等效电路进行说明。此外，在图8 中，省略了与振动膜301的下面侧相对应的等效电路。如图8所示，压电式 扬声器300的等效电路是将电阻器307串联在并联有电容器311、电容器312 和电容器313的电路的电路。
以下，对应于图7中的各个电极，对图8中的等效电路进行说明。首先， 图8中的P2与图7中的电极c一l的点P2相对应。图8中的电阻器307与图7中的 电阻单元307相对应。图8中的B2与图7中的电极c一l的点B2相对应。图8中 的电容器311与图7中的电极c一l的一部分、电极b —2及电极a—2相对应。 具体而言，图8中的电容器311的B2侧的电极与图7中的电极c —l中重叠在电 极b — 2的部分、及电极b — 2相对应。此外，图8中的电容器311的B1侧的电 极与图7中的电极a — 2相对应。图8中的Bl与图7中的电极a—2的点Bl相对 应。图8中的Pl与图7中的电极c一2的点P1相对应。
图8中的Al与图7中的电极a—1的点A1相对应。图8中的电容器312与图7 中的电极c一2的一部分、电极b — l及电极a—l相对应。具体而言，图8中的 电容器312的Al侧的电极与图7中的电极a—l相对应。此外，图8中的电容器 312的Pl侧的电极与图7中的电极b — l、及电极c一2中重叠在电极b—l的部 分相对应。
图8中的A2与图7中的电极a—3的点A2相对应。图8中的电容器313与图7 中的电极c一2的一部分、电极b — 3及电极a—3相对应。具体而言，图8中的电容器313的A2侧的电极与图7中的电极a—3相对应。此外，图8中的电容器 313的Pl侧的电极与图7中的电极b — 3、及电极c一2中重叠在电极b — 3的部 分相对应。
如上所述，本发明的第三实施方式所涉及的压电式扬声器300除了第一 实施方式所涉及的压电式扬声器100的特征之外，还具有这样的特征将压 电元件的电极分割成多个，并对部分电极施加反向电压。因此，根据压电 式扬声器300，除了第一实施方式所涉及的压电式扬声器100的效果之外， 还能够有效地消除产生在振动膜的不必要的振动模式。
此外，在第1 第三实施方式中，为了便于说明，确定用以支撑振动单 元的支撑单元的数目，来进行说明。然而，支撑单元的数目并不局限于用 在说明中的数目。
(第四实施方式)
第四实施方式所涉及的压电式扬声器400与第一实施方式所涉及的压 电式扬声器100相比，不同之处主要在于振动膜没有支撑单元，并且没有 填充料。以下，以该不同之处为中心进行说明。
图9是第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的一个例子的俯视图及 剖面图。在图9中，(A)是俯视图，(B)是O-O，的剖面图。如图9(A)及(B) 所示，压电式扬声器400具备振动膜401、压电元件402和压电元件403。这 里，在图4(A)及(B)中，为了便于说明，省略了振动膜401的下面侧的构成。 因此，没有图示压电元件403。此外，以下，对于振动膜401的下面侧的构 成，对其说明加以省略。此外，在图9(B)中，为了便于说明，表示出了振 动膜401与压电元件402分离的状态，但实际上振动膜401粘结在压电元件 402。
压电元件402包括压电构件402 — 1、形成在压电构件402 — 1的上表面的 电极层a和形成在压电构件402 —l的下表面的电极层b(参照图9(B))。
振动膜401包括基板401 — l和形成在基板401 — 1的上表面的电极层c 。 从功能上分类，振动膜401包括框部404和振动单元406(参照图9(B))。图10是用以说明构成第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的各个 电极层的侧视图。这里，在图10中，省略了压电构件402 —1、基板401 — 1， 并且，也省略了振动膜401的下面侧的构成。以下，用图10对构成压电式扬 声器400的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，用图10对压电式扬声器400的各个电极层的电极配置进行说明。 在电极层a形成电极a—1。在电极层b形成电极b — l及电极b — 2。电极b — l 与b—2相互绝缘。在电极层c形成电极c —l及电极c一2。电极c一l一体形成 在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、和框部404的一方。这里，在电 极c一l中，在框部404的一方形成电阻单元407。电极c —2—体形成在从X轴 方向来看与电极b — 2重叠的部分、和框部204的另一方。这里，在电极c一2 中，在框部404的另一方形成电阻单元408。此外，在电极c一l与电极c一2 之间没有相互接触的部分，并相互绝缘。此外，在图9中，作为一个例子， 电阻单元407及408是细线形状的电阻器。
其次，用图10对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电 极层c，所以电极c一l中对应于电极b—l的部分粘结在电极b — l，来实现电 连接。同样，电极c一2中对应于电极b — 2的部分粘结在电极b — 2，来实现 电连接。
在电极a—l与电极b — 2之间实现电连接。作为连接电极a—l与电极b — 2的方法，例如有通孔加工，外部布线加工。在图9(B)中，通过对压电构件 402 — 1的侧面进行形成布线的外部布线加工，来实现连接。
图11是表示第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的等效电路的图。 以下，用图10及图11对压电式扬声器400的等效电路进行说明。此外，在图 11中省略了与振动膜401的下面侧相对应的等效电路。如图11所示，压电式 扬声器400的等效电路是将电阻器407串联在电容器411的一端，电阻器408 串联在电容器411的另一端的电路。
以下，对应于图10中的各个电极，对图ll中的等效电路进行说明。首 先，图ll中的P2与图10中的电极c一l的电阻单元407的点P2相对应。图ll中
24的电阻器407与图10中的电极c一l的电阻单元407相对应。图11中的A2与图IO中的电极c一 1的点A2相对应。图11中的电容器411与图IO中的电极a— 1的一部分、电极b—l、及电极c一l的一部分相对应。具体而言，图ll中的电容器411的A2侧的电极与图10中的电极c-l中重叠在电极b — l的部分及电极b — l相对应。此外，图ll中的电容器411的Al侧的电极与图10中的电极a一l中重叠在电极b—l的部分相对应。图ll中的Al与图10中的电极c —2的点Al相对应。图ll中的电阻器408与图10中的电极c一2的电阻单元408相对应。图ll中的Pl与图10中的电极c一2的电阻单元408的点Pl相对应。
如上所述，根据本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400，串联在具有电容器特性的压电元件的电阻器是用印刷技术等一体形成在振动膜表面形成的电极的一部分而成的。这样一来，能够不增加元件数量而对声压特性进行平坦化，并实现省空间化。
此外，根据本发明的第四实施方式所涉及的压电式扬声器400，通过在第一实施方式中说明的理由，能够在扬声器表面的印刷及背面的印刷中共用用以印刷电极的印刷图形。从而能够减少制造成本。
此外，如图12所示，也可以在电阻单元408(407)与基板401 — 1之间设置隔热材料430，并且在电阻单元408(407)的上表面设置散热材料440。这样一来，能够有效地抑制因电阻单元408(407)的发热而造成的振动膜401的变形及振动特性的变化。此外，在其它实施方式中，也能够通过设置隔热材料或散热材料，来获得一样的效果。
此外，如图13所示，也可以在电极的内部区域中设置没有电极的部分(无电极部分)。这样一来，能够减少电极面积，并抑制耗电量。此外，由于夹在无电极部分的压电构件进行自由振动，所以能够通过无电极部分调节音质。此外，能够通过在无电极部分配置绝缘材料，将附加质量给予振动膜，来调节振动膜的谐振特性。此外，也能够通过在无电极部分配置振动衰减特性较高的材料，来调节振动膜的谐振特性。此外，在其它实施方式中，也能够通过无电极部分的设置等，获得一样的效果。(第五实施方式)
第五实施方式所涉及的压电式扬声器500除了第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的特征之外，还具有这样的特征将压电元件的电极分割成多个，来设置串联有电阻器的电极、和没有连接电阻器的电极。以下，以该特征为中心进行说明，并对于与第四实施方式所涉及的压电式扬声器
400共同的特征，对其说明加以省略。此外，在第五实施方式中，对用压电式扬声器500的俯视图及剖面图的说明加以省略。此外，以下，对于振动膜
的下面侧的构成，对其说明加以省略。
图14是用以说明构成第五实施方式所涉及的压电式扬声器500的各个电极层的侧视图。这里，在图14中，省略了构成压电元件502的压电构件502一l、构成振动膜501的基板501 — 1、以及振动膜501的下面侧的构成。以下，用图14对构成压电式扬声器500的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，用图14对压电式扬声器500的各个电极层的电极配置进行说明。在电极层a形成电极a—l。在电极层b形成电极b — l、电极b — 2和电极b — 3。电极b — l b — 3相互绝缘。在电极层c形成电极c一l、电极c一2和电极c一3。电极c一l一体形成在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、和振动膜501的框部504的一方。此外，在电极c一l中，在框部504的另一方部分形成电阻单元507。电极c一2形成在从X轴方向来看与电极b — 2重叠的部分。电极c一3—体形成在从X轴方向来看与电极b — 3重叠的部分、和振动膜501的框部504的另一方。此外，在电极c一3中，在框部504的另一方部分形成电阻单元508。此外，在基板501 — 1的表面，电极c一l的电阻单元507、电极c一2和电极c一3的电阻单元508通过布线电极550连接在一起。
其次，用图14对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电极层c，所以电极c一l中对应于电极b—l的部分粘结在电极b — l，来实现电连接。此外，电极c一2粘结在电极b — 2，来实现电连接。此外，电极c一3中对应于电极b — 3的部分粘结在电极b — 3，来实现电连接。
26图15是表示第五实施方式所涉及的压电式扬声器500的等效电路的图。
以下，用图14及图15对压电式扬声器500的等效电路进行说明。此外，在图15中，省略了与振动膜501的下面侧相对应的等效电路。如图15所示，压电式扬声器500的等效电路是将串联有电容器511和电阻器507的RC电路并联在串联有电容器512、电容器513和电阻器508的RC电路的电路。
以下，对应于图14中的各个电极，对图15的等效电路进行说明。首先，图15中的P1与图14中的布线电极550的点P1相对应。图15中的电阻器507与图14中的电阻单元507相对应。图15中的Al与图14中的电极c一l的电阻单元507的点A1相对应。图15中的电容器511与图14中的电极c一l的一部分、电极b—l、及电极a—l的一部分相对应。具体而言，图15中的电容器511的A1侧的电极与图14中的电极c一l中重叠在电极b—l的部分、及电极b — l相对应。此外，图15中的电容器511的P2侧的电极与图14中的电极a—l中重叠在电极b—l的部分相对应。
图15中的A2与图14中的布线电极550的点A2相对应。图15中的电容器512与图14中的电极c一2、电极b — 2、及电极a—l的一部分相对应。具体而言，图15中的电容器512的A2侧的电极与图14中的电极c一2及电极b — l相对应。此外，图15中的电容器512的P2侧的电极与图14中的电极a—l中重叠在电极b—2的部分相对应。
图15中的A3与图14中的布线电极550的点A3相对应。图15中的电阻器508与图14中的电阻单元508相对应。图15中的A4与图14中的电极c一3的电阻单元508的点A4相对应。图15中的电容器513与图14中的电极c一3的一部分、电极b — 3、及电极a—l的一部分相对应。具体而言，图15中的电容器513的A4侧的电极与图14中的电极c一3中重叠在电极b — 3的部分、及电极b一3相对应。此外，图15中的电容器513的P2侧的电极与图14中的电极a—l中重叠在电极b — 3的部分相对应。
如上所述，本发明的第五实施方式所涉及的压电式扬声器500除了第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的特征之外，还具有这样的特征将压
27电元件的电极分割成多个，来设置串联有电阻器的电极、和没有连接电阻器的电极。因此，根据压电式扬声器500,除了第四实施方式所涉及的压电
式扬声器400的效果之外，还能够仅在压电元件的部分区域(串联有电阻器的区域)中使声压特性平坦化。例如，能够通过对压电元件的中心区域的分割电极不连接电阻器，而对压电元件的周边区域的分割电极连接电阻器，来对低频带的声音使整个压电元件驱动，并且，对高频带的声音仅使压电元件的中心部分驱动。也就是说，根据压电式扬声器500，能够通过一片压电元件实现双声道扬声器。
此外，由于在压电元件中分割的电极可以是任意形状，所以，例如，既可以用图16(A)所示的形状来分割电极，也可以用图16(B)所示的形状来分割电极。像这样，能够通过恰当地设定所分割的电极的形状，来调节振动膜的振动特性。此外，在第二、第三及第六实施方式中，也同样能够通过恰当地设定所分割的电极的形状，来调节振动膜的振动特性。
此外，在上述内容中，通过是否将电阻器连接在所分割的电极，来调节振动特性。然而，也可以通过调节连接在所分割的电极的电阻器的值，来更恰当地调节振动特性。
(第六实施方式)
第六实施方式所涉及的压电式扬声器600除了第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的特征之外，还具有这样的特征将压电元件的电极分割成多个，并对部分电极施加反向电压。以下，以该特征为中心进行说明，并对于与第四实施方式所涉及的压电式扬声器400共同的特征，对其说明加以省略。此外，在第六实施方式中，对用压电式扬声器600的俯视图及剖面图的说明加以省略。此外，以下，对于振动膜的下面侧的构成，对其说明加以省略。
图17是用以说明构成第六实施方式所涉及的压电式扬声器600的各个电极层的侧视图。这里，在图17中，省略了构成压电元件602的压电构件602一l、构成振动膜601的基板601 — 1、以及振动膜601的下面侧的构成。以下，用图17对构成压电式扬声器600的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，对压电式扬声器600的各个电极层的电极配置进行说明。在电极层a形成电极a—l、电极a—2和电极a—3。电极a—1 a—3相互绝缘。在电极层b形成电极b — l、电极b — 2和电极b — 3。电极b — l b — 3相互绝缘。在电极层c形成电极c一l和电极c一2。电极c一l一体形成在从X轴方向来看与电极b — 2重叠的部分、和振动膜601的框部604。此外，在电极c一l中，在框部604形成电阻单元607。电极c一2中介布线电极部分而一体形成在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、和从X轴方向来看与电极b — 3重叠的部分。此外，在电极c一l与电极c一2之间没有相互接触的部分，并相互绝缘。
其次，对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电极层c，所以电极c一l中对应于电极b — 2的部分粘结在电极b — 2，来实现电连接。此外，电极c一2中对应于电极b—l的部分粘结在电极b — l，来实现电连接。同样，电极c一2中对应于电极b — 3的部分粘结在电极b — 3，来实现电连接。
在电极a—l与电极b—2之间实现电连接。同样，在电极a—3与电极b—2之间实现电连接。此外，在电极a—2与电极c一2之间实现电连接。此外，作为实现这些连接的方法，例如有通孔加工，外部布线加工。
图18是表示第六实施方式所涉及的压电式扬声器600的等效电路的图。以下，用图17及图18对压电式扬声器600的等效电路进行说明。此外，在图18中，省略了与振动膜601的下面侧相对应的等效电路。如图18所示，压电式扬声器600的等效电路是将电阻器607串联在并联有电容器611、电容器612和电容器613的电路的电路。
以下，对应于图17中的各个电极，对图18中的等效电路进行说明。首先，图18中的P2与图17中的电极c一l的电阻单元607的点P2相对应。图18中的电阻器607与图17中的电阻单元607相对应。图18中的B2与图17中的电极c一1的点B2相对应。图18中的电容器611与图17中的电极c一l的一部分及电极b — 2相对应。具体而言，图18中的电容器611的B2侧的电极与图17中的电
29极c一l中重叠在电极b — 2的部分、及电极b — 2相对应。此外，图18中的电容器611的Bl侧的电极与图17中的电极a—2相对应。图18中的B1与图17中的电极a — 2的点Bl相对应。图18中的Pl与图17中的电极c —2的布线电极部分的点P1相对应。
图18中的Al与图17中的电极a—l的点A相对应。图18中的电容器612与图17中的电极c一2的一部分、电极b — l及电极a—l相对应。具体而言，图18中的电容器612的Al侧的电极与图17中的电极a—l相对应。此外，图18中的电容器612的Pl侧的电极与图17中的电极b—l、和电极c一2中重叠在电极b — l的部分相对应。
图18中的A2与图17中的电极a—3的点A2相对应。图18中的电容器613与图17中的电极c —2的一部分、电极b —3及电极a—3相对应。具体而言，图18中的电容器613的A2侧的电极与图17中的电极a—3相对应。此外，图18中的电容器613的Pl侧的电极与图17中的电极b—3、及电极c一2中重叠在电极b — 3的部分相对应。
如上所述，本发明的第六实施方式所涉及的压电式扬声器600除了第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的特征之外，还具有这样的特征将压电元件的电极分割成多个，并对部分电极施加反向电压。因此，根据压电式扬声器600，除了第四实施方式所涉及的压电式扬声器400的效果之外，还能有效地够消除产生在振动膜的不必要的振动模式。
(第七实施方式)
第七实施方式所涉及的压电式扬声器700与第一实施方式所涉及的压电式扬声器100相比，不同之处在于分割了压电元件的电极，并且，用不同的连接形式来连接电阻器。以下，以该不同之处为中心进行说明，并对于与第一实施方式所涉及的压电式扬声器100共同的特征，对其说明加以省略。
图19是第七实施方式所涉及的压电式扬声器700的一个例子的俯视图及剖面图。在图19中，(A)是俯视图，(B)是0—0，的剖面图。如图19所示，压电式扬声器700具备振动膜701、压电元件702、压电元件703和填充料709。 这里，在图19中，为了便于说明，省略了振动膜701的下面侧的构成。因此， 没有图示压电元件703。此外，以下，对于振动膜701的下面侧的构成，对 其说明加以省略。此外，在图19中，为了便于说明，表示出了振动膜701与 压电元件702分离的状态，但实际上振动膜701粘结在压电元件702。
压电元件702包括压电构件702 — 1、形成在压电构件702 — 1的上表面的 电极层a和形成在压电构件702 — 1的下表面的电极层b (参照图19(B))。
振动膜701包括基板701 —l和形成在基板701 — l的上表面的电极层c。 从功能上分类，振动膜701包括框部704、支撑单元705 — 1及705 — 2、和振 动单元706(图19(B))。
填充料709被填充在框部704、支撑单元705 — l及705-2、和振动单元 706的空隙。此外，填充料709也形成在框部704、和支撑单元705 — 1及705 一2的表面。
图20是用以说明构成第七实施方式所涉及的压电式扬声器700的各个 电极层的侧视图。这里，在图20中，省略了压电构件702 — 1、基板701 —1， 并且，也省略了振动膜701的下面侧的构成。以下，用图20对构成压电式扬 声器700的各个电极层的电极配置及连接关系进行说明。
首先，对压电式扬声器700的各个电极层的电极配置进行说明。在电极 层a形成电极a—l。在电极层b形成电极b —1、电极b — 2、电极b —3及电极b 一4。在电极层b，在电极b — l与电极b — 2之间形成电阻单元707 — l，在电 极b — 2与电极b — 3之间形成电阻单元708 — l。由于电极b — 4是布线电极， 所以它与电极b — l、电极b — 2、电极b — 3、电阻单元707 — 1及电阻单元708 一1绝缘。在电极层c形成电极c一l、电极c一2、电极c一3及电极c一4。电 极c一l一体形成在从X轴方向来看与电极b — l重叠的部分、振动膜701的支 撑单元705—1、和框部704的一部分。电极c一2形成在从X轴方向来看与电 极b — 2重叠的部分。电极c一3形成在从X轴方向来看与电极b — 3重叠的部 分。电极c一4一体形成在从X轴方向来看与电极b—4重叠的部分、振动膜701
31的支撑单元705 — 2、和框部704的一部分。电阻单元707 — 2形成在从X轴方 向来看与电阻单元707 — 1重叠的部分。电阻单元708 —2形成在从X轴方向来 看与电阻单元708 — 1重叠的部分。
其次，对各个电极的连接关系进行说明。由于电极层b粘结在电极层c， 所以电极c —l中对应于电极b — l的部分粘结在电极b — l，来实现电连接。 电极c一2粘结在电极b—2，来实现电连接。电极c一3粘结在电极b — 3，来 实现电连接。电极c一4中对应于电极b — 4的部分粘结在电极b — 4，来实现 电连接。此外，电阻单元707 — 1粘结在电阻单元707 — 2，来实现电连接。 同样，电阻单元708 — 1粘结在电阻单元708 —2，来实现电连接。
在电极a—l与电极b-4之间实现电连接。此外，作为实现该连接的方 法，例如有通孔加工、外部布线加工。
图21为表示第七实施方式所涉及的压电式扬声器700的等效电路的图。 以下，用图20及图21对压电式扬声器700的等效电路进行说明。此外，在图 21中，省略了与振动膜701的下面侧相对应的等效电路。如图21所示，压电 式扬声器700的等效电路是这样的电路并联有电容器711、电容器712和电 容器713，在电容器711与电容器712之间的连接端的一方插入有电阻器707， 并在电容器712与电容器713之间的连接端的一方插入有电阻器708。此外， 该等效电路连接在交流电源l 10 。
以下，对应于图20的各个电极，对图21中的等效电路进行说明。首先， 图21中的Pl与图20中的电极c一l的点Pl相对应。图21中的电容器711与图20 中的电极a—l的一部分、电极b — l、及电极c一l的一部分相对应。具体而 言，图21中的电容器711的Pl侧的电极与图20中的电极c一l中重叠在电极b 一1的部分、及电极b — l相对应。图21中的电容器711的P2侧的电极与图20 中的电极a—l中重叠在电极b — l的部分相对应。图21中的电阻器707与图20 中的电阻单元707 — 1及电阻单元707 — 2相对应。图21中的电容器712与图20 中的电极a—l的一部分、电极b — 2及电极c一2相对应。具体而言，图21中 的电容器712的Pl侧的电极与图20中的电极c一2及电极b—2相对应。图21中的电容器712的P2侧的电极与图20中的电极a—l中重叠在电极b — 2的部分 相对应。图21中的电阻器708与图20中的电阻单元708—1及电阻单元708 — 2 相对应。图21中的电容器713与图20中的电极a — l的一部分、电极b—3及电 极c一3相对应。具体而言，图21中的电容器713的P1侧的电极与图20中的电 极c一3及电极b —3相对应。图21中的电容器713的P2侧的电极与图20中的电 极a—l中重叠在电极b — 3的部分相对应。
1. 如上所述，本发明的第七实施方式所涉及的压电式
扬声器700构成用图21说明的多节滤波器。因此，根据压电式扬声器700， 电极越配置在电极层的中心侧，越能够抑制高频带的声压。其结果是， 本发明的第七实施方式所涉及的压电式扬声器700按照所再生的频率区 域，来实现压电元件的驱动区域不同的压电式扬声器。 此外，在第七实施方式中，将电极及电阻单元形成在分割为同心圆状 的电极层的区域。然而，电极及电阻单元的形状并不局限于此，例如，也 可以是变形的环状。此外，电极及电阻单元也可以是环状部分的一部分被 切断的形状。
此外，在第七实施方式中，以最外围的电极连接在外部端子的情况为 例进行了说明。然而，也可以使内围的电极连接在外部端子。具体而言， 也可以使外围的电极形状为一部分被切断的环状，并在该切断部分使延长 了连接在外部端子的内围电极的布线部分通过，以连接在外部端子。此时， 电极越在外围，越能够抑制高频带的声压。
此外，在上述实施方式中，为了便于说明，将各个电极分为+电极单 元和一电极单元，来进行说明(参照图l等)。然而，如上所述，由于用交流 电源驱动本发明的压电式扬声器，所以该区别是形式上的区别，也可以使 +和一相反。
此外，在上述实施方式中，电阻单元既可以由电阻值高于电极单元的 材料形成，也可以由与电极单元同一的材料形成。此外，也可以将电阻单
33元的层厚形成为薄于电极单元的层厚。此外，电阻单元也可以由细线形状 的电阻器形成。
此外，也可以用粘合剂使基板粘结在电极层。同样，也可以用粘合剂 使压电构件粘结在电极层。
此外，在上述实施方式中，对压电元件分别被安装在振动膜的两个面 的情况进行了说明。然而，也可以使压电元件仅安装在振动膜的一个面。
此外，在上述实施方式中，压电元件在两个面具有电极层。然而，压 电元件的电极层中振动膜侧的电极层也可以是与振动膜表面的电极层共用 的。
此外，在上述实施方式中，表示出用构成压电元件的电极和电阻单元
来构成RC电路的例子。这里，能够通过调节电阻单元的电阻值，来设定RC
电路的电特性，实现频率变换特性。并且，也可以通过将薄膜电容器一体
形成在振动膜的电极层，来调节RC电路的特性。并且，也可以通过将线圈 一体形成在振动膜的电极层，来构成LRC电路。这样一来，能够通过还将电 路元件形成在振动膜的电极层，来以一个扬声器实现所期望的频率变换特 性。
此外，在第1 第三实施方式中，以将电阻单元形成在框部的情况为例 进行了说明。然而，在第1 第三实施方式中，电阻单元既可以形成在支撑 单元，也可以形成在支撑单元和框部两个。
此外，在上述实施方式中，形成在振动膜表面(主表面)的电极(包括电 阻单元)最好是用印刷布线来形成的。作为印刷布线的形成方法，例如有丝 网印刷的方法、对粘结在振动膜而形成的电极层进行浸蚀的方法、以及在 浸蚀金属板之后贴上振动膜的方法。此外，构成压电元件的电极也可以被 称为表面电极。
此外，在上述实施方式中，例如，电阻单元也可以由合金、树脂、以 及金属和树脂的复合材料中的任意材料形成。 (第8实施方式)在第8实施方式中，对上述说明的本发明的压电式扬声器的适用例进行 说明。
图22是适用了本发明的压电式扬声器的手机终端的外观图的一个例 子。在图22中表示有手机终端的外壳36、显示器37、本发明的压电式扬声 器38和声孔39。此外，在图22中表示有本发明的压电式扬声器38的放大图 (概要图)。
如图22所示，本发明的压电式扬声器38被设置在显示器37的背面。从 压电式扬声器38产生的声音通过声孔39放射到外部空间。这里，如在第1 第七实施方式中说明地那样，本发明的压电式扬声器38能够不增加元件数 量而实现省空间化及高音质化。因此，根据本发明，较容易地设计实现薄 型化及高音质化的手机终端。
图23是适用了本发明的压电式扬声器的手机终端的外观图的其他例 子。在图23中表示有手机终端的外壳43、副显示器44、本发明的压电式扬 声器45和声孔46。
如图23所示，能够将本发明的压电式扬声器45和副显示器44形成在共 同的基板。因此，根据本发明，较容易地设计实现薄型化和高音质的手机 终端，并且，能够抑制制造成本。
图24是适用了本发明的压电式扬声器的薄型电视机的外观图的一个例 子。在图24中表示有外壳51、显示器52和本发明的压电式扬声器53。如图 24所示，薄型电视机的外壳51—般具有在左右方向的两端厚度从中央部分 渐渐变薄的形状，扬声器的装载区域非常小。这里，如在第1 第七实施方 式中说明地那样，本发明的压电式扬声器53能够不增加元件数量而实现省 空间化及高音质化。因此，根据本发明，较容易地设计实现薄型化及高音 质的薄型电视机。
35此外，在上述实施方式中，对将本发明适用于压电式转换器之一的压 电式扬声器的例子进行了说明，也可以将本发明适用于其他压电式转换器， 例如，可以适用于振动器、传感器和传声器。
(工业上的可利用性)
本发明可被应用于压电式音响变换器等，例如在希望实现省空间化及 高音质化时，尤其有用。
权利要求
1、一种压电式音响变换器，使用相应于被施加的电压而变形的压电构件，来再生音响，其特征在于该压电式音响变换器包括压电元件，由夹在两个表面电极之间的上述压电构件构成，以及振动膜，在至少一主表面实施有印刷布线，且在至少一主表面粘结有上述压电元件；上述振动膜包括框部，振动单元，粘结有上述压电元件并进行振动，以及至少1个支撑单元，连接上述框部和上述振动单元，支撑该振动单元；在上述框部和上述至少1个支撑单元中的至少任意之一中包括至少1个电阻器，该电阻器与上述印刷布线一体形成，并与上述压电元件共同构成串联RC电路。
2、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述压电元件通过上述两个表面电极中的至少l个被分割，来作为并联的多个电容器发挥作用；上述至少l个电阻器与上述多个电容器中的至少l个共同构成至少l 个串联RC电路。
3、 根据权利要求2所述的压电式音响变换器，其特征在于上述压电元件通过上述两个表面电极被分割，来作为并联的多个电容器发挥作用；粘结有压电元件的上述振动单元固有的振动模式中的至少l个，是 通过逆极性电压被提供给上述多个电容器中的至少l个而被消除的。
4、 根据权利要求2所述的压电式音响变换器，其特征在于上述至少1个串联RC电路构成电频率变换器。
5、 根据权利要求2所述的压电式音响变换器，其特征在于上述至少1个串联RC电路被设定成使在上述振动单元的各个区域中再生的音响的频带互不相同的特性。
6、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 夹有上述压电构件的上述两个表面电极具有没有电极的部分。
7、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 该压电式音响变换器还包括填充料，该填充料是堵住上述框部与上述振动单元之间的空隙的柔软性较高的填充料。
8、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少l个电阻器由合金、树脂、及金属和树脂的复合材料中的任意一种形成。
9、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少l个电阻器是用散热性较高的材料覆盖的。
10、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少l个电阻器形成在隔热性较高的材料上。
11、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述压电构件由单晶压电体、陶瓷压电体、高分子压电体中的任意一种构成。
12、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 在上述印刷布线进一步一体形成有调节上述串联RC电路的特性的薄膜电容器。
13、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少l个电阻器由电阻值高于上述印刷布线的材料形成。
14、 根据权利要求l所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少l个电阻器是用上述印刷布线的形状形成的。
15、 根据权利要求14所述的压电式音响变换器，其特征在于-上述至少l个电阻器是通过将上述印刷布线的一部分作为细线形状 形成的。
16、根据权利要求14所述的压电式音响变换器，其特征在于 上述至少1个电阻器是通过减少上述印刷布线的层厚而形成的。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种不要求增大元件数量而实现省空间化及高音质化的压电式扬声器。本发明的压电式音响变换器包括由夹在两个表面电极的压电构件构成的压电元件、以及在至少一主表面被进行印刷布线，且在至少一主表面粘结有上述压电元件的振动膜；振动膜包括框部、粘结有压电元件并进行振动的振动单元、以及连接框部和振动单元，支撑该振动单元的至少1个支撑单元；在框部和至少1个支撑单元中的至少任意之一中包括至少1个电阻器，该电阻器是与印刷布线一体形成，并与压电元件共同构成串联RC电路。
文档编号H04R17/00GK101641966SQ20088000540
公开日2010年2月3日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者佐藤和荣, 松村俊之, 藤濑明子 申请人:松下电器产业株式会社