声发生器及使用了该声发生器的声发生装置制造方法
【专利摘要】提供一种声压频率特性中的波峰、波谷小的声发生器以及使用了该声发生器的声发生装置。声发生器以及使用了该声发生器的声发生装置中，声发生器至少具有振动板、和在振动板上相互空出间隔地安装的用于使振动板振动的多个压电元件，多个压电元件具有厚度不同的至少2个种类的压电元件（1、2），在振动板的主面上的相互交叉的2个方向的各方向上，配置厚度不同的压电元件（1、2）。能得到使声压的频率特性中的波峰、波谷较小的声发生器及声发生装置。
【专利说明】声发生器及使用了该声发生器的声发生装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及声发生器及使用了该声发生器的声发生装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，已知在振动板安装了压电元件的声发生器(例如，参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I JP特开2004 - 23436号公报
[0006]发明的概要
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，上述现有声发生器在特定的频率下发生共振现象，从而出现在声压的频率特性下易于产生较大波峰或波谷这样的问题。
【发明内容】
[0009]本发明鉴于这样的现有技术中的问题点而提出，其目的在于提供一种在声压频率特性中的波峰或波谷小的声发生器及使用了该声发生器的声发生装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的声发生器的特征在于，至少具有:振动板；和在该振动板上相互空出间隔地安装的用于使所述振动板振动的多个压电元件，该多个压电元件具有厚度不同的至少2个种类的所述压电元件，在所述振动板的主面上的相互交叉的2个方向的各方向上，配置厚度不同的所述压电元件。
[0012]本发明的声发生装置的特征在于，至少具有:至少I个的高音用扬声器；至少I个的低音用扬声器；和用于支承所述高音用扬声器以及所述低音用扬声器的支承体，所述高音用扬声器以及所述低音用扬声器的至少一方是所述声发生器。
[0013]发明的效果
[0014]根据本发明的声发生器及声发生装置，能减小声压的频率特性中的波峰、波谷。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是示意地表示本发明的实施方式的第I示例的声发生器的俯视图。
[0016]图2是图1的A-A'线截面图
[0017]图3是示意地表示本发明的实施方式的第2示例的声发生器的俯视图。
[0018]图4是示意地表示本发明的实施方式的第3示例的声发生器的俯视图。
[0019]图5是示意地表示本发明的实施方式的第4示例的声发生器的俯视图。
[0020]图6是示意地表示本发明的实施方式的第5示例的声发生装置的立体图。
[0021]图7是表示本发明的实施方式的第I示例的声发生器的声压的频率特性的图表。
[0022]图8是表示第I比较例的声发生器的声压的频率特性的图表。[0023]图9是示意地表示第2比较例的声发生器的俯视图。
【具体实施方式】
[0024]下面，参照附图来详细说明本发明的声发生器。另外，声发生器具有将电信号变换成声音信号的功能，声音不仅包含可听频率范围，还包含诸如超声波那样的超出了可听频率范围的频率的振动。
[0025](实施方式的第1示例)
[0026]图1是示意地表示本发明的实施方式的第I示例的声发生器的俯视图。图2是图1的A-A'线截面图。另外，为了易于理解构造，在图1中省略树脂层20的图示，在图2中放大表不声发生器的厚度方向(图的z轴方向)。
[0027]如图1、图2所示，本示例的声发生器具有:多个压电元件1、多个压电元件2、薄膜
3、框部件 5a、5b、树脂层 20、导线 22a、22b、22c、22d。
[0028]薄膜3在施加张力的状态下被框部件5a、5b夹持周缘部而固定，且薄膜3通过框部件5a、5b能振动地得到支承，作为振动板发挥功能。
[0029]压电元件1、2通过施加电信号而在平行于薄膜3的主面的方向上进行伸缩振动。另外，多个压电元件I两个两个地成对，构成对的2个压电元件I按照在薄膜3的两面夹持薄膜3的方式进行配置。另外，构成对的2个压电元件I按照伸缩振动方向大致一致的方式进行配置。并且，在构成对的一方的压电元件I收缩时，另一方的压电元件I伸长。另外，多个压电元件2也两个两个地成对，构成对的2个压电元件2按照在薄膜3的两面夹持薄膜3的方式进行配置。另外，构成对的2个压电元件2按照伸缩振动的方向大致一致的方式进行配置。并且，在构成对的一方的压电元件2收缩时，另一方的压电元件2伸长。
[0030]另外，压电元件I在薄膜3的两面分别安装4个，在薄膜3合计安装8个，压电元件2也在薄膜3的两面分别安装4个，在薄膜3合计安装8个。即，安装在薄膜3的压电元件I的个数与压电元件2的个数相等。并且，在薄膜3的两面的每一面，多个压电元件1、2彼此空开间隔地安装在薄膜3上。
[0031]并且，压电元件I的厚度与压电元件2的厚度相互不同，在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的图中的X轴方向和y轴方向这2个方向)的各方向上，各厚度的振动体(压电元件I以及压电元件2)依次配置。即，在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的2个方向)即图中X轴方向和y轴方向的各方向上，交替地配置压电兀件I和压电元件2。
[0032]并且，在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向的I个方向(图中的X轴方向)上，压电元件I彼此的间隔相等、压电元件2彼此的间隔、相邻的压电元件I和压电元件2的间隔全部相等。另外，在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向的另一个方向(图中的y轴方向)上，相邻的压电元件I和压电元件2的间隔也全部相等。
[0033]压电元件1、2由如下要素构成:交替地层叠由陶瓷构成的压电体层7和内部电极层9而形成的层叠体13 ;形成于该层叠体13的上下表面的表面电极层15a、15b ;分别设于层叠体13的长边方向(图中的y轴方向)的两端部的一对外部电极17、19。另外，压电元件I具有4层的压电体层7和3层的内部电极层9，压电元件2具有2层的压电体层7和I层的内部电极层9。由此，压电元件I的厚度成为压电元件2的厚度的2倍程度。[0034]在压电兀件I中，夕卜部电极17与表面电极层15a、15b和I层的内部电极层9连接，外部电极19与2层的内部电极层9连接。在压电元件2中，外部电极17与表面电极层15a、15b连接，外部电极19与I层的内部电极层9连接。如图2的箭头所示那样，压电体层7构成为:在压电体层7的厚度方向上交替地被极化，在配置于薄膜3上表面的压电元件1、2的压电体层7进行收缩的情况下，对外部电极17、19施加电压，以使配置于薄膜3下表面的压电元件1、2的压电体层7进行延伸。
[0035]外部电极19的上下端部分别延长到层叠体13的上下表面而形成延长部19a，这些延长部19a按照不与形成于层叠体13表面的表面电极层15a、15b接触的方式与表面电极层15a、15b空开规定间隔地配置。
[0036]在层叠体13的与薄膜3相反侧的面，在声发生器的长度方向(图中的X轴方向)上相邻的压电元件1、2的延长部19a彼此通过导线22a进行连接，并且，在位于一方的端部的振动体的延长部19a连接导线22b的一个端部，导线22b的另一个端部引出到外部。另外，在声发生器的长度方向(图中的X轴方向)上相邻的振动体中的与外部电极17连接的表面电极层15b彼此与导线22d进行连接，并且，在位于一方的端部的振动体中的表面电极层15b连接导线22c的一个端部，导线22c的另一个端部引出到外部。
[0037]由此，在声发生器的长度方向(图中的X轴方向)上排列的多个压电元件1、2相互并联连接，经由导线22b、22c被施加相同电压。
[0038]压电元件1、2为板状，上下的主面为长方形状，在层叠体13的主面的长边方向(图在的y轴方向)上，具有内部电极层9交替引出的一对的侧表面。
[0039]通过粘接剂层2，压电元件1、2的薄膜3侧的主面和薄膜3接合。压电元件1、2和薄膜3之间的粘接剂层21的厚度设为20 μ m以下。尤其期望粘接剂层21的厚度为10 μ m以下。如此，在粘接剂层21的厚度为20 μ m以下的情况下，易于将层叠体13的振动传递给
薄膜3。
[0040]作为用于形成粘接剂层21的粘接剂，能使用环氧系树脂、硅系树脂、聚酯系树脂等公知的粘接剂。
[0041]为了感应较大的弯屈挠曲振动来提高声压，压电元件1、2的压电特性期望具有压电d31常数为180pm/V以上的特性。在压电d31常数为180pm/V以上的情况下，还能使60KHz?130KHz的平均声压为65dB以上。
[0042]并且，在本示例的声发生器中，按照埋设压电元件1、2的方式，在框部件5a、5b的内侧填充树脂来形成树脂层20。导线22a、导线22b的一部分也被埋设于树脂层20中。该树脂层20例如能使用丙烯酸系树脂、硅系树脂、或橡胶等，期望杨氏模量处于IMPa?IGPa的范围内，尤其期望为IMPa?850MPa。另外，从抑制寄生这一点出发，树脂层20的厚度期望以完全覆盖压电元件1、2的状态进行涂敷。进而，由于作为振动板而发挥功能的薄膜3也与压电元件1、2成为一体进行振动，因此，也同样用树脂层20来覆盖薄膜3的未被压电元件1、2覆盖的区域。
[0043]在这样的本不例的声发生器中，由于具备薄膜3、分别设于薄膜3的上下表面的2个压电元件1、2、为了埋设这些压电元件1、2而形成于框部件5a、5b的内侧的树脂层20，因此，层叠型压电体I能感应与高频音对应的波长的弯屈挠曲振动，能再现IOOKHz以上的超
高频分量的声音。[0044]并且，伴随着压电元件1、2的共振现象的波峰、波谷通过以树脂层20埋设压电元件1、2而诱发适度的减振效应，能抑制共振现象，并将波峰、波谷抑制得较小，并能减小声压的频率依赖性。
[0045]另外，通过将多个压电元件1、2安装在I片薄膜上，施加相同电压，通过各个压电元件1、2所产生的振动的相互干涉来抑制强的振动，伴随振动的分散化，带来减小波峰、波谷的效果。在超过IOOKHz的超高频下也能使声压较高。
[0046]作为压电体层7，能使用锆酸铅(PZ)、锆钛酸铅(PZT)、Bi层状化合物、钨青铜型结构化合物等的无铅系压电体材料等的、现有技术中使用的其它的压电陶瓷。从低电压驱动的观点出发，压电体层7的I层的厚度期望设为10?100 μ m。
[0047]作为内部电极层9，期望含有由银和钯构成的金属成分、和构成压电体层7的材料成分。通过在内部电极层9中含有构成压电体层7的陶瓷成分，能降低因压电体层7和内部电极层9的热膨胀差引起的应力，能得到无层叠不良的压电元件1、2。内部电极层9并不特别限定于由银和钯构成的金属成分，另外，作为陶瓷成分，也不限定于构成压电体层7的材料成分，也可以是其它的陶瓷成分。
[0048]表面电极层15a、b和外部电极17、19期望在由银构成的金属成分中含有玻璃成分。通过含有玻璃成分，能在压电体层7或内部电极层9、和表面电极层15a、b或外部电极17、19之间得到稳固的紧密接合力。
[0049]另外，作为从层叠方向观察压电元件1、2时的外部形状，可设为正方形、长方形等的多边形。
[0050]如图1所示，框部件5a、5b为矩形状。在框部件5a、5b之间夹入薄膜3的外周部，以对薄膜3施加张力的状态来将其固定。框部件5a、5b例如能设为厚度100?1000 μ m的不锈钢制。另外，框部件5a、5b的材质并不限于不锈钢制，只要与树脂层20相比不易发生变形即可，例如，能使用硬质树脂、塑料、工程塑料、陶瓷等，材质、厚度也没有特别的限定。另夕卜，框部件5a、5b的形状也不限定于矩形状，也可以是圆形或菱形。
[0051]薄膜3通过将薄膜3的外周部夹入框部件5a、5b间，以薄膜3在面方向上被施加张力的状态，固定于框部件5a、5b，薄膜3发挥振动板的作用。薄膜3的厚度例如设为10?200 μ m。薄膜3例如能由聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯、TEN等的树脂、或者由纸浆、纤维等构成的纸构成。通过使用这些材料，能抑制波峰、波谷。
[0052]接下来，说明本发明的声发生器的制造方法。
[0053]首先，准备压电元件1、2。关于压电元件1、2，在压电材料的粉末中添加粘合剂、分散剂、增塑剂、溶剂并进行搅拌，制作浆料。作为压电材料，能使用铅系、无铅系中的任一者。
[0054]接下来，将得到的浆料成形为薄片状，制作生片。在该生片上印刷导体膏来形成内部电极图案，将该形成了内部电极图案的生片进行层叠，制作层叠成形体。
[0055]接下来，通过对该层叠成形体进行脱脂、烧成并切割为规定尺寸，来得到层叠体
13。根据需要对层叠体13的外周部进行加工。接下来，在层叠体13的层叠方向的主面，印刷用于形成表面电极层15a、15b的导体膏，在层叠体13的长边方向(图中的y轴方向)的两侧表面，印刷用于形成外部电极17、19的导体膏。然后，在规定的温度下进行电极的烘烤，由此能得到图1、2所示的压电元件1、2。
[0056]接下来，为了对压电元件1、2赋予压电性，通过表面电极层15b或外部电极17、19来施加直流电压，使压电元件1、2的压电体层7极化。此时，施加直流电压，以使得极化方向成为图2中箭头所示的方向。
[0057]接下来，准备成为振动板的薄膜3，将该薄膜3的外周部夹于框部件5a、5b间，以对薄膜3施加张力的状态将其固定。详细而言，在薄膜3的两面涂敷粘接剂，夹着薄膜3地将压电元件1、2抵压在薄膜3的两面，通过热或照射紫外线来使粘接剂硬化。然后，通过使树脂流入到框部件5a、5b的内侧，将压电元件1、2完全埋设于树脂中，之后使树脂硬化，从而能得到本示例的声发生器。
[0058]如以上那样构成的本示例的声发生器是简单的构造，从而能谋求小型化、薄型化，并维持高到超高频的声压。另外，由于压电元件1、2被树脂层埋设，因此不易受水等的影响，能提闻可罪性。
[0059]另外，本示例的声发生器至少具有:作为振动板的薄膜3、和相互空开间隔地安装在薄膜3的使薄膜3振动的多个压电元件。并且，多个压电元件具有厚度不同的至少2个种类的压电元件(压电元件1、2)。即，在多个压电元件中，包含厚度不同的至少2个种类的压电元件(压电元件1、2)。并且，在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的2个方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，配置有厚度不同的压电元件1、2。由此，能减小声压的频率特性中的波峰、波谷。得到该效果的理由被推定是由于厚度不同的压电元件的弯曲振动的共振频率不同，因此，通过在相互交叉的2个方向的各方向配置厚度不同的压电元件1、2，能使发生的振动模的个数增加，由此能将能量分散到众多的振动模，从而能使I个振动模所具有的能量小。另外，相互交叉的2个方向期望是与各个框部件5a、5b的对置的边进行正交的方向。如此，通过降低声发生器的构造上的对称性，能使在声压的频率特性上发生的波峰的级别降低。
[0060]另外，本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，相邻的压电元件1、2的厚度不同。由此，能进一步改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0061]另外，本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，交替地配置厚度不同的2个种类的压电元件(压电元件1、2)。由此，能进一步改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0062]另外，本示例的声发生器的各厚度的压电元件的个数全都相等。即，压电元件1、2的个数相等。由此，能进一步改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0063](实施方式的第2示例)
[0064]图3是示意地表示本发明的实施方式的第2示例的声发生器的俯视图。另外，在图3中，为了易于理解构造，省略了树脂层20以及导线22a、22b、22c、22d的图示，并省略了压电元件1、2的详细构造。另外，在本示例中，仅说明与前述的实施方式的第I示例不同的点，对同样的构成要素赋予相同参考符号并省略重复说明。
[0065]本示例的声发生器在薄膜3的两个主面分别配置8个压电元件1、2。S卩，在薄膜3的两个主面各配置16个、合计32个压电元件。另外，与前述的实施方式的第I示例相同，压电元件1、2各自两个两个地成对，构成对的2个压电元件按照夹着薄膜3的方式配置在薄膜3的两主面的相同的位置。
[0066]本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和I轴方向)的各方向上，交替地配置厚度不同的2个种类的压电元件(压电元件1、2)。由此，能改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0067]另外，本示例的声发生器由于与前述实施方式的第I示例的声发生器相比将更多的压电元件1、2配置在薄膜3上，因此能进一步减小声压的频率特性中的波峰、波谷的级另O。这可推定是由于薄膜3上所产生的振动模的个数进一步增加的缘故。
[0068]另外，本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，分别等间隔地配置各厚度的压电元件(压电元件1、2)。由此，能进一步改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0069]另外，本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，各厚度的压电元件(压电元件1、2)彼此的间隔全都相等。即，压电元件I彼此的间隔和压电元件2彼此的间隔相等。由此，能进一步改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0070](实施方式的第3示例)
[0071]图4是示意地表示本发明的实施方式的第2示例的声发生器的俯视图。另外，在图4中，为了易于理解构造，省略树脂层20以及导线22a、22b、22c、22d的图示，并省略压电元件1、2、4的详细构造的图示。另外，在本示例中，仅说明与前述的实施方式的第2示例不同的点，对同样的构成要素，赋予相同参考符号并省略重复说明。
[0072]本示例的声发生器在薄膜3的两个主面配置5个压电元件1、6个压电元件2、5个压电元件4。即，在薄膜3的两个主面各配置16个，合计32个的压电元件。压电元件4具有与压电元件1、2同样的构造，其具有6层的压电体层7和5层的内部电极层9，具有压电元件2的厚度3倍程度的厚度。
[0073]本示例的声发生器在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上，依次配置各厚度的压电元件(压电元件1、2、4)。由此，能改善声压的频率特性。这可推定是由压电元件1、2所产生的振动的分布以及薄膜3上的质量的分布被均匀化、和构造对称性变低等所引起的。
[0074](实施方式的第4示例)
[0075]图5是示意地表示本发明的实施方式的第2示例的声发生器的俯视图。另外，在图5中，为了易于理解构造，省略了树脂层20以及导线22a、22b、22c、22d的图示，并省略了压电元件1、2的详细构造。另外，在本示例中，仅说明与前述的实施方式的第2示例不同的点，对同样的构成要素赋予相同参考符号并省略重复说明。
[0076]本示例的声发生器在薄膜3的一方主面(框部件5a所处一侧的主面)配置2个压电元件I和2个压电元件2。S卩，在薄膜3的一方主面(框部件5a所处一侧的主面)配置4个压电元件，在薄膜3的另一方主面(框部件5b所处一侧的主面)未配置压电元件。树脂20也仅配置在薄膜3的一方主面侧，在薄膜3的另一方主面侧未进行配置。另外，本示例的声发生器的压电元件1、2分别成为双压电晶片型的压电元件。即，本示例的声发生器中的压电元件1、2是某瞬间的极化的方向和电场的方向的关系在厚度方向(图中与X轴以及y轴的两者垂直的z轴方向)上的一方侧和另一方侧进行逆转、且能通过输入电信号来单独进行弯曲振动的压电元件。
[0077]具有这样的构成的本示例的声发生器也由于在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和I轴方向)的各方向上配置有厚度不同的2个种类的压电元件(压电元件1、2)，因此，能减小声压的频率特性中发生的波峰的级别。进而，由于在薄膜3的主面上的相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和I轴方向)的各方向上交替地配置厚度不同的压电元件1、2，因此能进一步减小声压的频率特性中发生的波峰的级别。
[0078](实施方式的第5示例)
[0079]示意地表示本发明的实施方式的第5示例的声发生装置的立体图。本示例的声发生装置如图6所不,具有高音用扬声器31、低音用扬声器32和支承体33。
[0080]高音用扬声器31是实施方式的第I不例的声发生器,是主要用于输出高音的扬声器。例如，为了输出20KHz程度以上频率的声音而使用。
[0081]低音用扬声器32是主要用于输出低温的扬声器。例如，为了输出20KHz程度以下频率的声音而使用。低音用扬声器32从易于输出低频率的声音的观点出发，例如在矩形状或椭圆形状的情况下，将最长边设为长于高音用扬声器31，其它能使用与高音用扬声器31具有相同构成的构成。
[0082]支承体33例如由金属板形成，在2个开口部分别收纳固定高音用扬声器31以及低音用扬声器32。
[0083]具备这样的构成的本示例的声发生装置由于将实施方式的第I示例的声发生装置用作高音用扬声器31，因此，能输出声压的频率特性中的波峰、波谷小的高音。
[0084]如此，本示例的声发生装置至少具有至少I个的高音用扬声器31、至少I个的低音用扬声器32、用于支承高音用扬声器31以及低音用扬声器32的支承体33,高音用扬声器31以及低音用扬声器32的至少一方是上述的本发明的声发生器。由此，能得到可输出声压的频率特性中的波峰、波谷小的声音的高性能的声发生装置。
[0085](变形例)
[0086]本发明并不限定于上述的实施方式，能在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变更、改良。
[0087]例如，安装在薄膜3的压电元件的个数并不限定于上述的实施方式的示例。另外，也可将振动体的厚度的种类设为4个种类以上。
[0088]另外，在前述的实施方式的第I示例中，作为振动板，示出了使用薄膜3的示例，但并不限定于此。例如也可使用由金属或树脂形成的板状的振动板。
[0089]另外，在前述的实施方式的示例中，示出了形成被覆薄膜3以及压电元件的表面的树脂层20的示例，但并不限定于此。也可不具有树脂层20。
[0090]实施例
[0091](第I实施例)[0092]说明本发明的声发生器的具体例。制作图1、2所示的本发明的实施方式的第I示例的声发生器，并测定其电特性。
[0093]首先，通过球磨混合对含有以Sb来置换Zr的一部分后的锆钛酸铅(PZT)的压电粉末、粘合剂、分散剂、增塑剂、溶剂进行24个小时混匀来制作浆料。然后，使用得到的浆料，通过刮刀法来制作生片。通过丝网印刷法在该生片上将作为电极材料的含有Ag以及Pd的导体膏涂敷为规定形状。然后，将涂敷了导体膏的生片以及未涂敷导体膏的生片进行层叠并加压，制作层叠成形体。然后，将该层叠成形体在500°C下，在大气中脱脂I个小时，之后在1100°C且在大气中烧成3个小时，得到层叠体。
[0094]接下来，通过切刻加工来切割所得到的层叠体的长边方向(图中的I轴方向)的两端面部，使内部电极层9的前端从层叠体的侧面露出。然后，为了在层叠体的两侧主面形成表面电极层15a、15b层，通过丝网印刷法在压电体的主面的单侧涂敷含有Ag和玻璃的导体膏。之后，通过浸溃法在长边方向(图中的y轴方向)的两侧面涂敷含有Ag和玻璃的导体膏，作为外部电极17、19的材料，在700°C且在大气中烘烤10分钟。由此，制作图2所示那样的层叠体13。所制作的层叠体的主面的尺寸的宽度为6mm,长度为7mm。关于层叠体13的厚度，将压电元件I用的层叠体设为100 μ m，将压电元件2用的层叠体设为50 μ m。
[0095]接下来，通过外部电极17、19对内部电极层9间以及内部电极层9和表面电极层15a、15b间施加2分钟的100V的电压来进行极化，得到单压电晶片型的层叠型压电元件。
[0096]接下来，准备厚度25 μ m的由聚酰亚胺树脂构成的薄膜3，在对薄膜3赋予张力的状态下将其固定于框部件5a、5b。然后，在被固定的薄膜3的两个主面涂敷由丙烯酸树脂构成的粘接剂，在涂敷了粘接剂的部分，按照夹着薄膜3的方式按压压电元件1、2，在120°C且在空气中以I个小时的时间使粘接剂硬化，形成厚度5μπι的粘接剂层21。框部件5a、5b内的薄膜3的尺寸设为长度为48mm，宽度为18mm。关于相邻的压电元件I和压电元件2的间隔，将声发生器的长度方向(图中的X轴方向)上的间隔设为6mm,将声发生器的宽度方向(图中的y轴方向)上的间隔设为1mm。之后，将导线2a、2b、2c、2d与压电元件1、2接合来进行布线。
[0097]然后，使固化后的杨氏模量为17MPa的丙烯酸系树脂流入到框部件5a、5b的内侦牝与框部件5a、5b的高度成为相同高度地填充丙烯酸系树脂并使其固化，形成树脂层20。如此，制作出图1、图2所示那样的声发生器。
[0098]然后，关于制作出的声发生器的声压的频率特性，以JEITA (电子信息技术产业协会规格)EIJA RC - 8124A为标准来进行了评价。评价是在声发生器的导线22b、22c间输入有效值2.8V的正弦波信号，在声发生器的基准轴上Im的点设置麦克风来评价声压。在图7示出其评价结果。另外，制作使压电元件1、2的厚度全部相等的第I比较例的声发生器来评价声压的频率特性。在图8示出第I比较例的声发生器的评价结果。另外，在图7以及图8的图表中，横轴表不频率,纵轴表不声压。
[0099]根据图7所示的图表可知，在20?180kHz程度的宽的频率波中的几乎所有频率下能得到超过70dB的高的声压。若将其与图8所示的第I比较例的声发生器的声压的频率特性进行比较可知，降低了波峰、波谷，能得到大致平坦的优良的声压特性。由此，本发明的有效性得到了确认。
[0100](第2实施例)[0101]关于图5所示的实施方式的第4示例的声发生器、和图9所示的第2比较例的声发生器，通过模拟来计算出对声压特性带来影响的振动的固有值的个数(振动模的个数)。另夕卜，图5所示的实施方式的第4示例的声发生器、和图9所示的第2比较例的声发生器的差别仅在于压电元件1、2的配置方法。S卩，图5所示的实施方式的第4示例的声发生器在相互交叉的2个方向(相互正交的方向的图中的X轴方向和y轴方向)的各方向上配置厚度不同的2个种类的压电元件(压电元件1、2)。与此相对，图9所示的第2比较例的声发生器在图中的X轴方向上配置厚度不同的2个种类的压电元件(压电元件1、2 )，但在图中的y轴方向上仅配置厚度相同的压电元件。即，图9所示的第2比较例的声发生器相对于位于y轴方向的中央的与X轴平行的线而成为线对称构造。
[0102]在该模拟中，框部件5a、5b设为外侧的长度为60mm，宽度为50mm，内侧的长度为50mm,宽度为40mm,厚度为Imm的框状。薄膜3的厚度设为0.03mm。压电元件I设为I边为10mm、厚度为0.1mm的正方形的板状。压电元件2设为I边为10mm、厚度为0.05mm的正方形的板状。相邻的压电元件彼此的间隔设为15mm。
[0103]作为模拟的结果，关于IkHz?IOkHz的频率范围内的对声压特性带来影响的振动的固有值的个数，其在图9所示的第2比较例的声发生器中为38个，其在图5所示的实施方式的第4示例的声发生器中为73个。S卩，在图5所示的实施方式的第4示例的声发生器中可知，与图9所示的第2比较例的声发生器比较，发生2倍程度的个数的振动模。由此，在本发明的声发生器中，发生的振动模的个数增大，而在声压的频率特性中发生的波峰分散，从而在声压的频率特性中发生的波峰的级别变小，可得到能获取更平坦的声压特性的预测的一个佐证。
[0104]符号的说明
[0105]1、2、4压电元件
[0106]3 薄膜
[0107]31高音用扬声器
[0108]32低音用扬声器
[0109]33支承体
【权利要求】
1.一种声发生器，其特征在于，至少具有: 振动板；和 在该振动板上相互空出间隔地安装的用于使所述振动板振动的多个压电元件， 该多个压电元件具有厚度不同的至少2个种类的所述压电元件， 在所述振动板的主面上的相互交叉的2个方向的各方向上，配置厚度不同的所述压电元件。
2.根据权利要求1所述的声发生器，其特征在于， 在所述2个方向的各方向上，相邻的所述压电元件的厚度不同。
3.根据权利要求2所述的声发生器，其特征在于， 在所述2个方向的各方向上，依次配置各厚度的所述压电元件。
4.根据权利要求3所述的声发生器，其特征在于， 在所述2个方向的各方向上，交替地配置厚度不同的2个种类的所述压电元件。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的声发生器,其特征在于， 在所述2个方向的各方向上，分别等间隔地配置各厚度的所述压电元件。
6.根据权利要求5所述的声发生器，其特征在于， 在所述2个方向的各方向上，各厚度的所述压电元件彼此的间隔全部相等。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的声发生器,其特征在于， 各厚度的所述压电元件的个数全部相等。
8.一种声发生装置，其特征在于，至少具有: 至少I个的高音用扬声器； 至少I个的低音用扬声器；和 支承所述高音用扬声器以及所述低音用扬声器的支承体， 所述高音用扬声器以及所述低音用扬声器的至少一方是权利要求1?7中任一项所述的声发生器。
【文档编号】H04R1/26GK103444205SQ201280013261
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2011年6月29日
【发明者】福冈修一, 玖岛德幸, 二宫弘, 平山武, 山川健二 申请人:京瓷株式会社