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公開番号2024066303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175802
出願日2022-11-01
発明の名称電気音響変換器、音響機器、ウェアラブルデバイス
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類H04R 17/00 20060101AFI20240508BHJP(電気通信技術)
要約【課題】電気音響変換器における音圧レベルを効率的に向上させること。
【解決手段】
開示の技術の一態様に係る電気音響変換器は、振動部と、前記振動部上に設けられ、前記振動部を駆動させる複数の駆動部と、平面視において、前記振動部の周囲に配置される枠部と、を有し、前記平面視において、前記振動部は、第1の接続辺と、前記第1の接続辺と反対側に位置する第2の接続辺と、で前記枠部と接続され、前記駆動部は、前記第1の接続辺と重なる位置に設けられる第1の駆動部と、第2の接続辺と重なる位置に設けられる第2の駆動部と、を含み、前記第1の接続辺の中点と前記第2の接続辺の中点を結ぶ線分に平行な方向における前記振動部上の前記第1の駆動部の長さは、前記線分の長さの35%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
振動部と、
前記振動部上に設けられ、前記振動部を駆動させる複数の駆動部と、
平面視において、前記振動部の周囲に配置される枠部と、を有し、
前記平面視において、前記振動部は、第1の接続辺と、前記第1の接続辺と対向する第2の接続辺と、で前記枠部と接続され、
前記駆動部は、前記第1の接続辺と重なる位置に設けられる第1の駆動部と、第2の接続辺と重なる位置に設けられる第2の駆動部と、を含み、
前記第1の接続辺の中点と前記第2の接続辺の中点を結ぶ線分に平行な方向における前記振動部上の前記第1の駆動部の長さは、前記線分の長さの35%以下である
ことを特徴とする電気音響変換器。
続きを表示(約 860 文字)【請求項2】
前記線分に平行な方向における前記振動部上の前記第2の駆動部の長さは、前記線分の長さの35%以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の電気音響変換器。
【請求項3】
前記線分に平行な方向における前記振動部上の前記第1及び第2の駆動部の一方又は両方の長さは、前記線分の長さの25%以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の電気音響変換器。
【請求項4】
前記第1及び第2の駆動部の一方又は両方は、前記枠部と重なる位置に設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気音響変換器。
【請求項5】
前記線分に平行な方向の前記駆動部の幅は、当該方向に対し垂直な方向において前記駆動部の中心部と端部で異なる
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気音響変換器。
【請求項6】
前記線分に平行な方向の前記駆動部の幅は、当該方向に垂直な方向において前記駆動部の中心部よりも端部の方が短い
ことを特徴とする請求項5に記載の電気音響変換器。
【請求項7】
前記振動部は、前記線分に平行な方向と交差する方向に、切込み部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気音響変換器。
【請求項8】
前記振動部と前記枠部の間に、前記第1及び第2の接続辺と交差する方向に延伸するスリットを有する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気音響変換器。
【請求項9】
前記スリットは、前記第1及び第2の接続辺に接する
ことを特徴とする請求項8に記載の電気音響変換器。
【請求項10】
前記線分と交差する方向に、互いに離隔する複数の前記振動部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気音響変換器。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電気音響変換器、音響機器、及びウェアラブルデバイスに関する。
続きを表示(約 2,200 文字)【背景技術】
【0002】
近年、音楽や動画の視聴、及びテレビ会議などの用途として、イヤホンなどの音響機器の開発が行われている。音響機器は、音響発生手段であるスピーカドライバを、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によって実現している。例えば、スピーカドライバとしては、小型化が容易なPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)などの圧電膜の電圧印加による収縮を用いた圧電駆動MEMSが多く選択されている。このようなスピーカドライバは、1kHzで100dB以上の音圧レベルを低い電圧(<10V)で出力でき、かつ、広い周波数帯でフラットな音圧レベルであることを要求される。
【0003】
特許文献1には、シリコン層上にPZT膜が形成された正方形の圧電MEMSを備える電気音響変換器が記載されている。
【0004】
従来の圧電駆動MEMSを用いた電気音響変換器においては、電圧あたりの音圧レベルを向上させることを目的として、MEMS部分のシリコン厚を薄くし、電気音響変換器表面の駆動しやすさを向上させ、体積速度(振幅変位量)を大きくすることが多く行われている。しかし、このような方法によれば、シリコン表面のうち、固定端より離れた中心部の一部のみで体積速度を持つのみであり、音圧レベルを効率よく向上できないという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、音圧レベルをより効率的に向上させることが可能な電気音響変換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示の技術の一態様に係る電気音響変換器は、振動部と、前記振動部上に設けられ、前記振動部を駆動させる複数の駆動部と、平面視において、前記振動部の周囲に配置される枠部と、を有し、前記平面視において、前記振動部は、第1の接続辺と、前記第1の接続辺と反対側に位置する第2の接続辺と、で前記枠部と接続され、前記駆動部は、前記第1の接続辺と重なる位置に設けられる第1の駆動部と、第2の接続辺と重なる位置に設けられる第2の駆動部と、を含み、前記第1の接続辺の中点と前記第2の接続辺の中点を結ぶ線分に平行な方向における前記振動部上の前記第1の駆動部の長さは、前記線分の長さの35%以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
開示の技術によれば、電気音響変換器における音圧レベルを効率的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
第1の実施形態に係る電気音響変換器の構成の一例を示す平面図である。
第1の実施形態の第1の変形例を示す平面図である。
第1の実施形態の第2の変形例を示す平面図である。
図1の一点鎖線A―A'における断面図である。
図1に示す構成の形状パラメータを示す図である。
本実施形態に係るパラメータと音圧レベルの関係を説明する図である。
Lp/Lが0.49であるときの振動部の動作を示す図である。
Lp/Lが0.25であるときの振動部の動作を示す図である。
第1の実施形態の第3の変形例を示す平面図である。
第1の実施形態の第3の変形例に係るパラメータと音圧レベルの関係を説明する図である。
第2の実施形態に係る電気音響変換器の構成の一例を示す平面図である。
第3の実施形態に係る電気音響変換器の構成の一例を示す平面図である。
第3の実施形態の第1の変形例を示す平面図である。
第3の実施形態の第2の変形例を示す平面図である。
第4の実施形態に係る電気音響変換器の構成の一例を示す平面図である。
第1の実施形態における振動部と枠部の変位を示す平面図である。
図16Aの一点鎖線B―B'における断面図である。
第4の実施形態の第1の変形例を示す平面図である。
図17Aの一点鎖線C―C'における断面図である。
第4の実施形態の第2の変形例を示す平面図である。
第4の実施形態の第3の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電気音響変換器の構成の一例を示す平面図である。図1に示すように、電気音響変換器20は、圧電駆動MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スピーカドライバである。電気音響変換器20は、振動部4と、枠部3と、圧電駆動部5a及び圧電駆動部5bとを備える。なお、圧電駆動部5a及び圧電駆動部5bを総称する場合、圧電駆動部5とすることがある。
【0010】
振動部4は、正方形状である。枠部3は、平面視において、振動部4を囲うように設けられ振動部4に接続される。枠部3は、矩形枠状である。圧電駆動部5は、枠部3及び振動部4に設けられ振動部4を駆動させる。圧電駆動部5は、矩形状である。なお、平面視とは、振動部4の上面の法線方向から対象を見ることである。
(【0011】以降は省略されています)

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