[发明专利]高分子扬声器

说明书

技术领域

本发明涉及振动部使用电致伸缩器件的高分子扬声器。

背景技术

作为将电信号转化为声音的扬声器，已知动态型扬声器单元。动态型扬声器单元由永磁体、音圈、振动板等构成。基于动态型扬声器单元，在振动板的前方与后方，声音的相位相反。由此，从后方出来的声音绕回到前方时，前方的声音与后方的声音相互抵消，形成小的声音。因此，为了阻拦从后方出来的声音绕回到前方，动态型扬声器单元在内置于箱体(enclosure)中的状态下被使用。此时，需要使振动板的动作不受箱体内的空气妨碍。因此，箱体容易大型化。

另一方面，作为薄型的扬声器，开发了利用锆钛酸铅、聚偏二氟乙烯树脂等压电体的压电扬声器(例如，参照专利文献2、3)。但是，由于压电体为高刚性，因此存在难以发出低频区域的声音的问题。另一方面，专利文献4、5中公开了在弹性体制的介电层的表背两面配置一对电极而构成的转换器。对于这种转换器，增大对电极间施加的电压时，电极间的静电引力变大，夹在电极间的介电层在厚度方向被压缩。由此，介电层的厚度变薄。介电层变薄时，介电层在面方向伸展相应程度。另一方面，减小对电极间施加的电压时，电极间的静电引力变小，因此，对介电层的压缩力变小。因此，介电层变厚。介电层变厚时，介电层在面方向收缩相应程度。利用针对电压的介电层的厚度变化，可以将该转换器用作扬声器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-312094号公报

专利文献2：日本特开2006-5800号公报

专利文献3：日本特开2007-74502号公报

专利文献4：日本特表2001-524278号公报

专利文献5：日本特开2011-72112号公报

发明内容

发明要解决的问题

使用上述转换器作为扬声器时，在对介电层施加偏压的状态下使作为声音的电信号的交流电压重叠。此时，根据电极间的静电引力，介电层重复伸缩。但是，电极硬时，介电层的动作被电极妨碍，得不到充分的声压。另外，介电层伸展时，担心电极产生裂纹。此时，导电性降低，变得不能实现作为电极的作用。另外，如以下说明那样，电极越硬，越难以发出低频区域的声压。

图1示出任意的扬声器的声压频率特性的示意图。如图1所示那样，在低频区域内，声压与频率成正比地增大。此处，将声压最大的频率称为一次共振频率(f₀)。一次共振频率由下式(1)导出。

[数学式1]

f0=12πkM...(1)]]>

f₀：一次共振频率[Hz]

k：振动部的弹簧常数[N/m]

M：振动部的质量[g]

如式(1)所示，一次共振频率与扬声器的振动部的弹簧常数(k)成正比。弹簧常数与振动部的弹性模量成正比。因此，振动部的弹性模量大时，换言之，振动部使用硬的材料时，一次共振频率变大。即，图1中，一次共振频率(f₀)向右方向(高频侧)移动。这样一来，低频区域的声压变小。因此，作为扬声器的振动部，使用在电极间夹着安装有介电层的电致伸缩器件时，若电极的弹簧常数大，则变得难以发出低频区域的声音。

如上述专利文献5中记载的那样，扬声器的电极例如可以由在高分子粘结剂中配混导电性材料而成的导电材料形成。此时，若减少导电性材料的配混量，则导电材料的弹性模量变小，因此，可以形成柔软的电极。但是，导电性材料的配混量少时，电极的电阻变大。电极的电阻大时，如以下说明的那样，变得难以发出高频区域的声音。