壓電揚聲器、使用它的揚聲器系統和使用壓電揚聲器的電子裝置的製作方法

2023-05-08 22:51:56 1

專利名稱：壓電揚聲器、使用它的揚聲器系統和使用壓電揚聲器的電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用壓電體的壓電揚聲器、使用它的揚聲器系統、以及使用該壓電揚聲器的電子裝置。
背景技術：
如(日本)特開平11-164396號公報中記載的那樣，使用壓電體的現有的壓電揚聲器具有一個振動膜和在該振動膜上設置的一個壓電體。
現有的壓電揚聲器具有一個振動膜和一個壓電體，所以難以進行寬頻帶重放。即，使壓電體變形並振動的該揚聲器因為壓電體具有高Q值，所以音響重放頻帶窄。

發明內容
壓電揚聲器具備振動膜、設置在振動膜的第一區域的第一壓電體、設置在與第一區域不同的振動膜的第二區域的第二壓電體。第二區域具有與第一區域的音響重放頻帶不同的音響重放頻帶。該壓電揚聲器具有寬的重放頻帶。


圖1是本發明的實施方式的揚聲器外殼的立體圖。
圖2是實施方式的高頻揚聲器的立體圖。
圖3是實施方式的高頻揚聲器的聲壓頻率特性圖。
圖4是圖2中表示的高頻揚聲器的線4-4處的截面圖。
圖5是實施方式的電子裝置的方框圖。
圖6是實施方式的其它的高頻揚聲器箱的立體圖。
具體實施例方式
圖1是本發明的實施方式的揚聲器系統的立體圖。在長方體的揚聲器外殼1的前面從上至下依次排列高頻揚聲器2、中音揚聲器3、低音揚聲器4、低音反射孔5。高頻揚聲器2的音響重放頻帶為例如5KHz到100KHz。中音揚聲器3的音響重放頻帶為500Hz到5KHz，進而低音揚聲器4的音響重放頻帶為20Hz到500Hz。低音反射孔5增強低音揚聲器4的重放頻帶內的小於或等於100Hz的部分。
圖2是實施方式的高頻揚聲器2的立體圖，圖3是高頻揚聲器2的聲壓頻率特性圖。高頻揚聲器2具備高頻揚聲器外殼6在其前面露出的一個振動膜7。如圖2所示，在振動膜7上設置多個區域8、比區域8小的多個區域9、比區域9小的多個區域10。如圖3所示，區域8具有特性108的從5KHz到80KHz的音響重放頻帶，區域9具有特性109的10KHz到100KHz的音響重放頻帶，區域10具有特性110的40KHz到100KHz的音響重放頻帶。區域8、9、10，其音響重放頻帶被合成，構成具有特性102的5KHz到100KHz的音響重放頻帶的高頻揚聲器2。
圖4是圖2中表示的高頻揚聲器2的特別是振動膜7的線4-4處的截面圖。在振動膜7上配置區域8～10。振動膜7具有SiO2製造的30000的厚度，在其後面設置厚度500μm的Si製造的基板11。在作為開口部8a～10a的周圍設置的框體的基板11上配合區域8～10設置開口部8a～10a(開口部8a未圖示)。開口部8a～10a配合分別與它們對應的區域8～10的大小，開口部9a比開口部8a小，開口部10a比開口部9a小。通過設置框體的基板，區域8～10可以容易地得到不同的音響重放頻帶。
在振動膜7的表面設置Pt製造的下部電極12。在對於開口部8a～10a的下部電極12上經由緩衝層13設置由作為混合了鈦酸鉛和鎬酸鉛的陶瓷的PZT構成的壓電薄膜14。在壓電薄膜14的周圍的下部電極12上設置樹脂製造的絕緣膜15，絕緣膜15上分別設置上部電極16。可以使用壓電薄膜形成工藝在振動膜7上一次形成壓電薄膜14。
圖5是實施方式的電子裝置的方框圖。如圖5所示，對應於區域8～10的每一個的壓電薄膜14上分別經由上部電極16提供音源信號。音源17上連結放大部件18，與放大部件18並聯連接區域8～10的壓電薄膜14。區域8～10的壓電薄膜14和放大部件18之間插入防止過電流用的保護電路19a～19c、控制分別對區域8～10施加的信號的相位的相位控制電路20a～20c、調整分別對區域8～10施加的信號的振幅的增益調整電路21a～21c。按照該結構，如圖3的特性102所示的，高頻揚聲器2在5KHz到100KHz的寬的高頻頻帶中具有平滑的聲壓頻率特性。
自然界的聲音包含人無法聽到的大於等於20KHz的頻率。例如鐃鈸那樣的樂器也發出大於等於20KHz的聲音。這樣的高頻率的聲音互相干涉合成的結果的聲音中，人們聽到20Hz到20KHz的聲音。
從而，重放5KHz到100KHz的實施方式的高頻揚聲器2可以更自然地再現聲音。因此，例如音頻裝置那樣的音源17近年必需輸出達到100KHz的頻率的信號。
圖6是實施方式的其它的高頻揚聲器602的立體圖，高頻揚聲器602是為了強化高音域重放而負載在現有的電子裝置上的所謂附加型的。高頻揚聲器602沒有圖示，但是內置圖5所示的保護電路19a～19c和相位控制電路20a～20c和增益調整電路21a～21c，其背面具有用於連接到放大部件18上的連接端子。
另外，作為實施方式的壓電揚聲器的高頻揚聲器2具有具有大不相同的區域8～10，但是大小不同的區域的數目不限於三個，如果有多個也和實施方式的揚聲器有相同的效果。
如上所述，本發明的電壓揚聲器具有寬重放頻帶。
權利要求
1.一種壓電揚聲器，其特徵在於，該壓電揚聲器包括振動膜；第一壓電體，設置在所述振動膜的第一區域中；以及第二壓電體，設置在與所述第一區域不同的所述振動膜的第二區域中，該第二壓域具有不同於所述第一區域的音響重放頻帶的音響重放頻帶。
2.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特徵在於所述第一壓電體和第二壓電體分別具有第一壓電薄膜和第二壓電薄膜。
3.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特徵在於所述第一和第二區域的大小不同。
4.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特徵在於所述第一和第二壓電體的大小不同。
5.如權利要求1所述的壓電揚聲器，其特徵在於所述第一和第二壓電體被設置在所述振動膜的第一面上。
6.如權利要求5所述的壓電揚聲器，其特徵在於在所述振動膜的第二面上還包括設置於所述第一和第二區域的周圍的框體。
7.一種揚聲器系統，其特徵在於，該揚聲器系統包括如權利要求1～6項的任何一項記載的壓電揚聲器；以及具有比所述壓電揚聲器的所述第一和第二區域的音響重放區域低的音響重放區域的其它揚聲器。
8.一種電子裝置，其特徵在於，該電子裝置包括如權利要求範圍的第1～6項的任何一項中記載的壓電揚聲器；以及連接到所述壓電揚聲器的音源。
全文摘要
壓電揚聲器具備振動膜、設置于振動膜的第一區域的第一壓電體、設置於與第一區域不同的振動膜的第二區域的第二壓電體。第二區域具有與第一區域的音響重放頻帶不同的音響重放頻帶。該壓電揚聲器具有寬的重放頻帶。
文檔編號H04R17/00GK1692677SQ200380100418
公開日2005年11月2日 申請日期2003年12月9日 優先權日2003年1月10日
發明者小浦哲司, 中島正二, 溝根信也, 寺田二郎 申請人:松下電器產業株式會社