[发明专利]压电扬声器、使用其的压电音响装置以及带警报器的传感器

说明书

技术领域

本发明涉及压电扬声器、使用其的压电音响装置以及带警报器的传感器，特别涉及使用压电元件的压电扬声器的声压的提高。

背景技术

以往已知的是使用了将压电元件粘接于金属板的压电振子的压电扬声器。该压电扬声器与电动扬声器相比较，为薄型且简单的结构，所以，具有能够小型化、另外也廉价这样的特征。然而，这样的压电扬声器具有在共振频率附近的声压高、但在其它频率特别是低频率区域的声压小这样的问题。在本说明书中，所说的低频率区域(以下记作低域)是指约1kHz以下，所说的高频率区域(以下记作高域)是指超过1kHz的区域，而在低域和高域之间没有严格的边界。

另外，已知有通过由树脂构成的膜状体保持压电振子来增大低域的声压的压电扬声器(例如参照专利文献1)。另外，已知有通过在压电振子上安装用于调整共振频率的金属板来增大任意频率的声压的压电音响装置(例如参照专利文献2)。

然而，在这样的压电扬声器中，低域的声压依然较低，无法获得充分的声压。

专利文献

专利文献1：日本特开平09-271096号公报

专利文献2：日本特开平10-126885号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供在低频率区域以及高频率区域中声压大的压电扬声器、使用其的压电音响装置以及带警报器的传感器。

为了达成上述目的，本发明的压电扬声器具备压电振子和膜状体，该压电振子具有压电体和板状体，该压电体由压电元件构成，该板状体的直径比上述压电体大且呈同心状安装于上述压电体的表面，该膜状体设在上述压电振子的周围并弹性地保持上述压电振子；上述膜状体具有疏密部，该疏密部具有能在外周方向成为峰部和/或谷部的在物性上稀疏的部分，与呈同心圆状形成腹部和节部的同相模式的固有频率对应地配置；由上述压电振子和上述膜状体形成发声体。

根据该构成，由于膜状体具有疏密部，该疏密部具有能在外周方向上成为峰部和/或谷部的在物性上稀疏的部分，与呈同心圆状形成腹部和节部的同相模式的固有频率对应地配置，所以，能够在形成同相模式的频率下增大构成压电扬声器的振动部的膜状体的位移，提高声压。例如，除了在外周方向形成峰部和/或谷部的结构以外，在形状方面为平板，呈同心圆状交替地形成疏密部或是弹性率小的区域和大的区域，容易在外周方向形成峰部和/或谷部，通过如上构成，能够进一步增大振幅。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述膜状体由设在上述压电振子的周围以保持上述压电振子、且在外周方向具有峰部和/或谷部并弹性地保持上述压电振子的蛇腹结构的膜状体构成。

根据该构成，通过上述膜状体在外周方向具有峰部和/或谷部，能够在形成同相模式的频率下增大构成压电扬声器的振动部的膜状体的位移，提高声压。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述膜状体的蛇腹结构如下构成，蛇腹的腹部与振动模式(固有频率的同相模式)的腹部的顶点一致。

根据该构成，能够进一步增大固有频率的振动模式(固有振动模式)下的位移。

另外，本发明在上述压电扬声器中，如下构成，在上述振动模式的节部的位置不存在蛇腹(即峰部和谷部)。

根据该构成，通过使固有振动模式的节部的位置不发生位移，能够进一步增大振动模式下的位移。

另外，本发明在上述压电扬声器中，作为上述膜状体的蛇腹结构，蛇腹和上述振动模式的腹部以一对一的方式对应，蛇腹的腹部的顶点与振动模式的腹部的顶点一致。

根据该构成，通过使蛇腹的腹部的顶点与振动模式的腹部的顶点一致，能够进一步增大振动模式下的位移。

另外，本发明在上述压电扬声器中，固有频率为2kHz～4kHz之间的共振点。

根据该构成，通过设定响度最大的频率范围，能够辐射感觉上较大的声音。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述膜状体的边缘由弹性体保持。

根据该构成，由于不使用粘接剂就能进行安装，所以生产率得到提高。另外，声阻抗变高，能够减小驱动电流。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述弹性体为聚氨酯泡沫塑料或是热塑性弹性材料。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述板状体为金属板。

根据该构成，通过与压电体粘接，能够形成单压电晶片(unimorph)结构，能够构成高效的压电扬声器。

另外，本发明在上述压电扬声器中，上述金属板以及上述压电体为大致圆板形状，上述金属板与上述压电体的半径之比大体为10∶4。