知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-15
(45)【発行日】2024-03-26
(54)【発明の名称】音響デバイス
(51)【国際特許分類】
H04R 17/00 20060101AFI20240318BHJP
【ＦＩ】
H04R17/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019162167
(22)【出願日】2019-09-05
(65)【公開番号】P2021040285
(43)【公開日】2021-03-11
【審査請求日】2022-06-16
【審判番号】
【審判請求日】2023-08-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 敬史
(72)【発明者】
【氏名】成田 薫
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 彰吾
(72)【発明者】
【氏名】木嶋 薫
(72)【発明者】
【氏名】武田 明丈
【合議体】
【審判長】高橋 宣博
【審判官】五十嵐 努
【審判官】木方 庸輔
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６１－３７６９９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１－２４３６９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１４９７３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１２９２０２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
H04R17/00
H04R17/10
H04R9/00-9/10
B06B1/00-3/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被取付部材に取り付けられる音響デバイスであって、圧電素子と、
前記圧電素子が設けられた第一主面と、前記第一主面と対向している第二主面と、を有する振動部材と、
前記被取付部材に取り付けられ、前記被取付部材との間に前記圧電素子及び前記振動部材が配置される音響空間を形成するケースと、を備え、
前記音響空間は、前記被取付部材と前記第一主面との間に形成される第一空間と、前記ケースと前記第二主面との間に形成される第二空間と、を有し、
前記第一空間及び前記第二空間は、互いに連通し、
前記圧電素子、前記振動部材、及び前記音響空間は、可聴域において互いに異なる共振周波数を有し、
前記ケースは、前記第二主面と対向している第三主面と、前記第三主面から突出し、前記第二主面の周縁部を支持する支持部と、を有し、
前記第二主面及び前記第三主面の対向方向から見て、前記支持部は、前記圧電素子から離間し、
前記圧電素子は、２０００Ｈｚ以上３０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、
前記音響空間は、３０００Ｈｚ以上６０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、
前記振動部材は、１３０００Ｈｚ以上１７０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有する、音響デバイス。
【請求項2】
被取付部材に取り付けられる音響デバイスであって、圧電素子と、
前記圧電素子が設けられた第一主面と、前記第一主面と対向している第二主面と、を有する振動部材と、
前記被取付部材に取り付けられ、前記被取付部材との間に前記圧電素子及び前記振動部材が配置される音響空間を形成するケースと、を備え、
前記音響空間は、前記被取付部材と前記第一主面との間に形成される第一空間と、前記ケースと前記第二主面との間に形成される第二空間と、を有し、
前記第一空間及び前記第二空間は、互いに連通し、
前記圧電素子、前記振動部材、及び前記音響空間は、可聴域において互いに異なる共振周波数を有し、
前記ケースは、前記第二主面と対向している第三主面と、前記第三主面から突出し、前記第二主面の周縁部を支持する支持部と、を有し、
前記第二主面及び前記第三主面の対向方向から見て、前記支持部は、前記圧電素子から離間し、
前記圧電素子、前記振動部材、及び前記音響空間の共振周波数は、少なくとも互いに５００Ｈｚ以上の差を有して分散している、音響デバイス。
【請求項3】
前記支持部には、前記第一空間及び前記第二空間を互いに連通させる連通部が設けられている、請求項１又は２に記載の音響デバイス。
【請求項4】
前記対向方向から見て、前記支持部の外縁は、前記振動部材の外縁の外側に位置している、請求項１～３のいずれか一項に記載の音響デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、音響デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、圧電体及び金属板を有する圧電振動板と、ケースと、を備える電気音響変換器が記載されている。この電気音響変換器では、弾性封止材が圧電振動板の周囲全周とケースの内周部との隙間に塗布され、圧電振動板の表側と裏側との間の空気漏れを防止している。これにより、所定の音波を発生することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－３３７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
可聴域全体に対応したスピーカーとして用いられる音響デバイスには、可聴域全体の音響特性を向上することが求められる。上記電気音響変換器では、所定の音波を発生することができるものの、可聴域全体の音響特性を向上させることはできない。
【0005】
本開示は、可聴域全体の音響特性を向上することができる音響デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一つの態様に係る音響デバイスは、被取付部材に取り付けられる音響デバイスであって、圧電素子と、圧電素子が設けられた第一主面と、第一主面と対向している第二主面と、を有する振動部材と、被取付部材に取り付けられ、被取付部材との間に圧電素子及び振動部材が配置される音響空間を形成するケースと、を備え、音響空間は、被取付部材と第一主面との間に形成される第一空間と、ケースと第二主面との間に形成される第二空間と、を有し、第一空間及び第二空間は、互いに連通し、圧電素子、振動部材、及び音響空間は、可聴域において互いに異なる共振周波数を有している。
【0007】
この音響デバイスでは、ケースと被取付部材との間に形成される音響空間は、互いに連通する第一空間及び第二空間を有している。このため、音響空間が一体となり、十分に共振するので、音響空間の共振周波数における音圧を高めることができる。また、圧電素子、振動部材、及び音響空間は、可聴域において互いに異なる共振周波数を有している。したがって、可聴域の広い範囲で音圧を高めることができる。この結果、可聴域全体の音響特性を向上することができる。
【0008】
ケースは、第二主面と対向している第三主面と、第三主面から突出し、第二主面の周縁部を支持する支持部と、を有してもよい。この場合、支持部が振動部材の第二主面の周縁部を支持するので、振動部材の第二主面の全体がケースの第三主面と接合されている場合に比べて、振動部材の振動が阻害され難い。これにより、振動部材が十分に共振するので、振動部材の共振周波数における音圧を高めることができる。この結果、可聴域全体の音響特性を更に向上することができる。
【0009】
第二主面及び第三主面の対向方向から見て、支持部は、圧電素子から離間してもよい。この場合、圧電素子の振動が阻害され難い。これにより、圧電素子が十分に共振するので、圧電素子の共振周波数における音圧を高めることができる。この結果、可聴域全体の音響特性を一層向上することができる。
【0010】
支持部には、第一空間及び第二空間を互いに連通させる連通部が設けられていてもよい。この場合、第一空間及び第二空間が互いに連通する構成が容易に実現できる。
【0011】
圧電素子は、２０００Ｈｚ以上３０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、音響空間は、３０００Ｈｚ以上６０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、振動部材は、１３０００Ｈｚ以上１７０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有してもよい。この場合、可聴域の広い範囲で確実に音圧を高めることができる。
【0012】
圧電素子、振動部材、及び音響空間の共振周波数は、少なくとも互いに５００Ｈｚ以上の差を有して分散していてもよい。この場合、可聴域の広い範囲で音圧を高め易い。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一つの態様によれば、可聴域全体の音響特性を向上することができる音響デバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施形態に係る音響デバイスの断面図である。
【図3】振動部の斜視図である。
【図4】振動部の分解斜視図である。
【図5】振動部の上面図である。
【図6】圧電素子の分解斜視図である。
【図7】配線部材の下面図である。
【図8】実施例に係る音響デバイスについて音圧周波数特性を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【0016】
図１は、実施形態に係る音響デバイスの断面図である。図２は、図１の一部拡大図である。図３は、振動部の斜視図である。図４は、振動部の分解斜視図である。図５は、振動部の上面図である。図１～図５に示されるように、音響デバイス１００は、振動部１と、振動部１に接続された配線部２と、振動部１が配置される音響空間を形成するケース３と、を備えている。音響デバイス１００は、例えば、スピーカー、又はブザーとして用いられる。音響デバイス１００は、図１に示されるように、被取付部材２００の被取付面２００ａに取り付けられる。被取付部材２００は、例えば、テレビ、スマートフォン等の電子機器である。
【0017】
振動部１は、圧電素子１０と、振動部材１２と、を有している。振動部材１２は、例えば、Ｎｉ－Ｆｅ合金、Ｎｉ、黄銅、又はステンレス鋼等金属からなる。振動部材１２は、板状部材である。振動部材１２は、圧電素子１０が設けられた主面１２ａ（第一主面）と、主面２ａと厚さ方向で対向している主面１２ｂ（第二主面）と、を有している。主面１２ａ，１２ｂは、長方形状を呈している。つまり、厚さ方向から見て、振動部材１２は、長方形状を呈している。ここで、長方形状には、例えば、各角が面取りされている形状、及び、各角が丸められている形状が含まれる。長方形状には、正方形状も含まれる。本実施形態では、主面１２ａ，１２ｂは、例えば、一辺の長さが２１ｍｍ以上２９ｍｍ以下の正方形状を呈している。振動部材１２の厚さ（Ｚ方向での長さ）は、例えば、０．０６ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。
【0018】
図６は、圧電素子の分解斜視図である。図６に示されるように、圧電素子１０は、圧電素体１１と、互いに極性が異なる一対の外部電極１３，１５と、を有している。圧電素体１１は、直方体形状を呈している。直方体形状には、例えば、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。圧電素体１１は、互いに対向している一対の主面１１ａ，１１ｂを有している。主面１１ａには、一対の外部電極１３，１５が設けられている。主面１１ｂは、主面１２ａ（図２参照）と対向し、接合部材７１によって主面１２ａの中央部に接合（接着）されている。
【0019】
主面１１ａ，１１ｂは、長方形状を呈している。以下では、主面１１ａ，１１ｂの長辺方向をＸ方向、主面１１ａ，１１ｂの短辺方向をＹ方向、主面１１ａ，１１ｂの対向方向をＺ方向とする。圧電素子１０のＸ方向での長さは、例えば、２０ｍｍである。圧電素子１０のＹ方向での長さは、例えば、１０ｍｍである。圧電素子１０のＺ方向での長さは、例えば、０．４５ｍｍである。
【0020】
圧電素体１１は、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されて構成されている。すなわち、圧電素体１１は、積層されている複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。本実施形態では、圧電素体１１は、四つの圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。圧電素体１１では、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されている方向がＺ方向と一致している。圧電体層１７ａは、主面１１ａを有している。圧電体層１７ｄは、主面１１ｂを有している。圧電体層１７ｂ，１７ｃは、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｄとの間に位置している。
【0021】
各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電材料からなる。本実施形態では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電セラミック材料からなる。圧電セラミック材料には、例えば、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３］、又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）が用いられる。各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、例えば、上述した圧電セラミック材料を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。実際の圧電素体１１では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの間の境界が認識できない程度に一体化されている。
【0022】
圧電素子１０は、圧電素体１１内に配置されている複数の内部電極１９，２１，２３を備えている。本実施形態では、圧電素子１０は、三つの内部電極１９，２１，２３を備えている。各内部電極１９，２１，２３は、導電性材料からなる。導電性材料には、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。各内部電極１９，２１，２３は、例えば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。本実施形態では、各内部電極１９，２１，２３の外形形状は、長方形状である。
【0023】
各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向において異なる位置（層）に配置されている。内部電極１９と内部電極２１とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極２１と内部電極２３とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極１９は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極２１は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２３は、圧電体層１７ｃと圧電体層１７ｄとの間に位置している。各内部電極１９，２１，２３は、圧電素体１１の表面には露出していない。すなわち、各内部電極１９，２１，２３は、各側面には露出していない。各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向から見て、主面１１ａ，１１ｂの全ての縁（四辺）から離間している。
【0024】
複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａ上に配置されている。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向に並んでいる。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向で隣り合っている。複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａの中央部に配置されている。複数の外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、主面１１ａの全ての縁（四辺）から離間している。各外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、長方形状を呈している。各外部電極１３，１５は、導電性材料からなる。導電性材料には、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。各外部電極１３，１５は、例えば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。
【0025】
外部電極１３は、ビア導体３１を通して接続導体２５と電気的に接続されている。接続導体２５は、内部電極１９と同じ層に位置している。接続導体２５は、内部電極１９の内側に位置している。内部電極１９には、Ｚ方向から見て、外部電極１３に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２５は、内部電極１９に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２５の全縁が、内部電極１９で囲まれている。
【0026】
接続導体２５は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極１９と接続導体２５とは、離間している。接続導体２５は、Ｚ方向で、外部電極１３と対向している。ビア導体３１は、外部電極１３と接続されていると共に、接続導体２５と接続されている。接続導体２５は、ビア導体３３を通して内部電極２１と電気的に接続されている。接続導体２５は、Ｚ方向で、内部電極２１と対向している。ビア導体３３は、接続導体２５と接続されていると共に、内部電極２１と接続されている。
【0027】
内部電極２１は、ビア導体３５を通して接続導体２７と電気的に接続されている。接続導体２７は、内部電極２３と同じ層に位置している。接続導体２７は、内部電極２３の内側に位置している。内部電極２３には、Ｚ方向から見て、外部電極１３（接続導体２５）に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２７は、内部電極２３に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２７の全縁が、内部電極２３で囲まれている。
【0028】
外部電極１５は、ビア導体３７を通して内部電極１９と電気的に接続されている。内部電極１９は、Ｚ方向で、外部電極１５と対向している。ビア導体３７は、外部電極１５と接続されていると共に、内部電極１９と接続されている。
【0029】
内部電極１９は、ビア導体３９を通して接続導体２９と電気的に接続されている。接続導体２９は、内部電極２１と同じ層に位置している。接続導体２９は、内部電極２１の内側に位置している。内部電極２１には、Ｚ方向から見て、外部電極１５に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２９は、内部電極２１に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２９の全縁が、内部電極２１で囲まれている。
【0030】
接続導体２９は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２１と接続導体２９とは、離間している。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極１９と対向している。ビア導体３９は、内部電極１９と接続されていると共に、接続導体２９と接続されている。接続導体２９は、ビア導体４１を通して内部電極２３と電気的に接続されている。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極２３と対向している。ビア導体４１は、接続導体２９と接続されていると共に、内部電極２３と接続されている。
【0031】
外部電極１３は、ビア導体３１、接続導体２５、及び、ビア導体３３を通して、内部電極２１と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７を通して、内部電極１９と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７、内部電極１９、ビア導体３９、接続導体２９、及び、ビア導体４１を通して、内部電極２３と電気的に接続されている。
【0032】
接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、導電性材料からなる。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１のそれぞれは、複数のビア導体からなるビア導体群であるが、単体のビア導体であってもよい。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３１，３３は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３７，３９は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３３，３５は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３９，４１は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。
【0033】
導電性材料には、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、例えば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。接続導体２５，２７，２９は、長方形状を呈している。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、対応する圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃを形成するためのセラミックグリーンシートに形成された貫通孔に充填された導電性ペーストが焼結することにより形成される。
【0034】
圧電素体１１の主面１１ｂには、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、主面１１ｂをＺ方向から見たとき、主面１１ｂの全体が露出している。主面１１ａ，１１ｂは、自然面である。自然面とは、焼成により成長した結晶粒の表面により構成される面である。
【0035】
圧電素体１１の各側面にも、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、圧電素体１１の各側面をＸ方向及びＹ方向から見たとき、各側面の全体が露出している。本実施形態では、これらの各側面も、自然面である。
【0036】
圧電体層１７ｂにおける内部電極１９と内部電極２１とで挟まれた領域と、圧電体層１７ｃにおける内部電極２１と内部電極２３とで挟まれた領域とは、圧電的に活性な領域を構成する。本実施形態では、圧電的に活性な領域は、Ｚ方向から見て、複数の外部電極１３，１５を囲むように位置している。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５との間に位置している領域に、圧電的に活性な領域を含んでいる。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５とが位置している領域の外側にも、圧電的に活性な領域を含んでいる。
【0037】
図１～図５に示されるように、配線部２は、振動部１に接続された帯状の第一配線部材５０と、第一配線部材５０に接続された第二配線部材６０と、を有している。第一配線部材５０は、主面１１ａに直交する直交方向（Ｚ方向）から見て、主面１１ａの長辺に沿って延在して、主面１１ａの短辺と直交している。第一配線部材５０は、Ｘ方向に延在し、Ｙ方向と直交している。第一配線部材５０は、圧電素子１０と電気的かつ物理的に接続されている一端部と、第二配線部材６０と電気的かつ物理的に接続される他端部とを有している。
【0038】
第一配線部材５０は、一対の外部電極１３，１５上に位置している。第一配線部材５０は、接合部材７０によって複数の外部電極１３，１５と電気的に接続されている。接合部材７０は、Ｚ方向から見て一対の外部電極１３，１５を一体的に覆うように、第一配線部材５０の一端部と圧電素子１０との間に設けられている。接合部材７０は、複数の導電性粒子（不図示）を含む樹脂層である。導電性粒子は、例えば、金属粒子、金めっき粒子である。接合部材７０は、例えば熱硬化性エラストマーを含んでいる。接合部材７０は、例えば、異方性導電ペースト又は異方性導電性膜が硬化することにより形成される。
【0039】
第一配線部材５０は、接合部材７１によって主面１１ａ及び主面１２ａに接合されている。接合部材７１は、導電性のフィラーを含んでおらず、電気絶縁性を有している。接合部材７１は、主面１１ａの一方の短辺に沿って配置されている。接合部材７１は、第一配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）の全体を主面１１ａ及び主面１２ａに接合している。接合部材７１は、接合部材７０から離間している。接合部材７１は、例えば、反応型フェノール樹脂とニトリルゴムを主成分にしたホットメルト樹脂である。接合部材７１は、接合部材７０に含まれる樹脂材料と同じ樹脂材料を含んでいてもよい。
【0040】
第一配線部材５０は、接合部材７２によって第二配線部材６０と電気的に接続されている。接合部材７２は、複数の導電性粒子（不図示）を含む樹脂層である。導電性粒子は、例えば、金属粒子、金めっき粒子である。接合部材７２は、例えば熱硬化性エラストマーを含んでいる。接合部材７２は、例えば、異方性導電ペースト又は異方性導電性膜が硬化することにより形成される。接合部材７２は、例えば、接合部材７０と同じ材料で構成されている。
【0041】
図７は、配線部材の下面図である。図１及び図７に示されるように、第一配線部材５０は、ベース５１、一対の導体層５３，５５、及びカバー５７を有している。第一配線部材５０は、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。
【0042】
ベース５１は、帯状を呈し、互いに対向している一対の主面５１ａ，５１ｂを有している。ベース５１は、電気絶縁性を有している。ベース５１は、例えば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。ベース５１の厚さは、例えば１００μｍである。
【0043】
各導体層５３，５５は、ベース５１の主面５１ａ上に配置されている。各導体層５３，５５は、接着層（不図示）によって、主面５１ａに接合（接着）されている。各導体層５３，５５は、例えば、Ｃｕからなる。各導体層５３，５５は、例えば、Ｃｕ層上にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順に設けられた構成であってもよい。導体層５３と導体層５５とは、互いに離間して配置されている。各導体層５３，５５の厚さは、例えば２０μｍである。
【0044】
導体層５３は、第二配線部材６０に接続された端部５３ａと、外部電極１３に接続された端部５３ｂと、端部５３ａと端部５３ｂとを接続している接続部５３ｃと、を含んでいる。接続部５３ｃは、第一配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５３ａは、接続部５３ｃの一端部と、第一配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５３ｂは、接続部５３ｃの他端部と、第一配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。
【0045】
導体層５５は、第二配線部材６０に接続された端部５５ａと、外部電極１５に接続された端部５５ｂと、端部５５ａと端部５５ｂとを接続している接続部５５ｃと、を含んでいる。接続部５５ｃは、第一配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５５ａは、接続部５５ｃの一端部と、第一配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５５ｂは、接続部５５ｃの他端部と、第一配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。
【0046】
端部５３ａと端部５５ａとは、第一配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。端部５３ｂと端部５５ｂとは、第一配線部材５０の延在している方向において互いに離間して配置されている。接続部５３ｃと接続部５５ｃとは、互いに平行、かつ、第一配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。
【0047】
端部５３ｂと外部電極１３との間には、接合部材７０が存在している。端部５３ｂと外部電極１３とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。端部５５ｂと外部電極１５との間には、接合部材７０が存在している。端部５５ｂと外部電極１５とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。
【0048】
カバー５７は、主面５１ａ上に配置されている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａとを覆っている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａのうち、各導体層５３，５５から露出している領域とに接着層（不図示）によって接合（接着）されている。カバー５７は、例えば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。カバー５７の厚さは、例えば２５μｍである。導体層５３の端部５３ａ，５３ｂと、導体層５５の端部５５ａ，５５ｂと、主面５１ａにおける各端部５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂの近傍領域とは、カバー５７から露出している。
【0049】
図４に示されるように、第二配線部材６０は、基板６１と、一対の導体層６３，６５と、レジスト層６７と、を有している。第二配線部材６０には、第二配線部材６０を厚さ方向（Ｚ方向）に貫通している複数の貫通孔６０ｃが設けられている。貫通孔６０ｃは、断面円形状を呈している。第二配線部材６０は、例えば、プリント基板（ＰＣＢ：Print Circuit Board）である。基板６１は、矩形板状を呈し、電気絶縁性を有している。基板６１の厚さは、例えば０．８ｍｍである。各導体層６３，６５は、基板６１の上面６１ａ上に設けられている。各導体層６３，６５は、例えば、Ｃｕからなる。各導体層６３，６５は、例えば、Ｃｕ層上にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順に設けられた構成であってもよい。導体層６３と導体層６５とは、互いに離間して配置されている。各導体層６３，６５の厚さは、例えば２０μｍである。レジスト層６７は、基板６１の上面６１ａ及び各導体層６３，６５を覆っている。
【0050】
導体層６３の端部は、レジスト層６７から露出し、端部５３ａと接合部材７２により接合されている。導体層６３は、接合部材７２に含まれる導電性粒子を通じて端部５３ａと電気的に接続されている。導体層６５の端部は、レジスト層６７から露出し、端部５５ａと接合部材７２により接合されている。導体層６５は、接合部材７２に含まれる導電性粒子を通じて端部５５ａと電気的に接続されている。図示を省略するが、第二配線部材６０は、基板６１の下面に設けられ、各導体層６３，６５とスルーホール導体で接続された一対の導電層を更に有している。
【0051】
図１～図５に示されるケース３は、例えば、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、成型樹脂等の樹脂材料からなる。ケース３は、振動部１が収容される第一収容部３ａ、及び配線部２が収容される第二収容部３ｂを有している。
【0052】
第一収容部３ａは、例えば、上面（被取付部材２００側の面）が開放された直方体形状の箱部材である。第一収容部３ａは、底板４と、一対の側板５と、一対の側板６と、支持部７と、を有している。
【0053】
底板４は、振動部材１２の主面１２ｂと対向している主面４ａ（第三主面）を有している。主面４ａは、例えば、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。ここで、長方形状には、例えば、各角が面取りされている形状、及び、各角が丸められている形状が含まれる。長方形状には、正方形状も含まれる。主面４ａの長辺方向はＸ方向、主面４ａの短辺方向はＹ方向、底板４の厚さ方向はＺ方向とそれぞれ一致している。主面４ａは、主面１２ａ，１２ｂよりも大きく、Ｚ方向から見て、主面４ａの外縁は、主面１２ａ，１２ｂから離間して主面１２ａ，１２ｂの外側に位置している。底板４の厚さ（Ｚ方向での長さ）は、例えば、１．２ｍｍ以上１．４ｍｍ以下である。本実施形態では、主面４ａは、例えば、主面１２ａ，１２ｂの形状と相似形状であり、一辺の長さが３０ｍｍ以上３３ｍｍ以下の正方形状を呈している。なお、主面４ａは、各角が面取りされている形状、又は、各角が丸められている形状であるか否かの点で主面１２ａ，１２ｂと異なるが、相似形状は、このような場合も含むとする。つまり、各角が面取りされている形状、又は、各角が丸められている形状であるかを考慮せず、主面４ａの概形と、主面１２ａ，１２ｂの概形とが相似形状であれば、主面４ａは、主面１２ａ，１２ｂの形状と相似形状であるとする。
【0054】
一対の側板５は、底板４のＸ方向の両端に配置され、Ｘ方向で互いに対向している。側板５は、厚さ方向（Ｘ方向）から見て、長方形状を呈している。一方の側板５には、一対の貫通孔５ａがＹ方向に並んで設けられている。貫通孔５ａは、長方形状を呈し、一方の側板５をＸ方向に貫通している。一対の貫通孔５ａは、互いに同形状を呈している。音響デバイス１００で発生した音は、主に貫通孔５ａを通じてケース３の外部に伝わる。他方の側板５は、第二収容部３ｂに接続されている。他方の側板５の上端（底板４と反対側の端）には、切り欠き状の凹部５ｂが形成されている。
【0055】
一対の側板６は、底板４のＹ方向の両端に配置され、Ｙ方向で互いに対向している。側板６は、一対の側板５を互いに接続している。側板６は、厚さ方向（Ｙ方向）から見て、長方形状を呈している。一対の側板６は、互いに同形状を呈している。
【0056】
支持部７は、底板４の主面４ａから突出し、振動部材１２の主面１２ｂの周縁部１２ｃを支持している。支持部７の上面は、主面１２ｂの周縁部１２ｃと接合されている。支持部７は、矩形枠状を呈する凸部（突条部）である。支持部７の幅は、例えば、３ｍｍである。支持部７は、四つの辺部７ａを有し、主面１２ｂの四辺を支持している。四つの辺部７ａのうち、Ｙ方向で互いに対向する一対の辺部７ａの上面には、それぞれ長さ方向（Ｘ方向）の中央に連通部７ｂが設けられている。連通部７ｂは、辺部７ａを幅方向（Ｙ方向）に横切る切り欠き状の凹部である。連通部７ｂは、辺部７ａの幅全体に設けられている。辺部７ａの長さ方向における連通部７ｂの長さは、例えば、辺部７ａの長さよりも短く、２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。
【0057】
主面１２ｂ及び主面４ａの対向方向（Ｚ方向）から見て、支持部７は、圧電素子１０から離間している。Ｚ方向から見て、圧電素子１０は、支持部７の内側の領域のＸ方向及びＹ方向の中央に配置されている。つまり、Ｘ方向における圧電素子１０の一端と支持部７の一端との間の距離は、Ｘ方向における圧電素子１０の他端と支持部７の他端との間の距離と等しい。Ｙ方向における圧電素子１０の一端と支持部７の一端との間の距離は、Ｙ方向における圧電素子１０の他端と支持部７の他端との間の距離と等しい。このような圧電素子１０の配置によれば、圧電素子１０をバランスよく振動させることができる。
【0058】
第二収容部３ｂは、他方の側板５に取り付けられている。第二収容部３ｂは、断面Ｕ字状の溝形状を有している。第二収容部３ｂの内部空間は、凹部５ｂを介して第一収容部３ａの内部空間と連通している。第二収容部３ｂは、底板８と、一対の側板９と、を有している。底板８は、配線部２が配置されている主面８ａを有している。底板８は、厚さ方向（Ｚ方向）から見て、長方形状を呈している。一対の側板９は、底板８のＹ方向の両端に配置され、Ｙ方向で互いに対向している。一対の側板９は、厚さ方向（Ｙ方向）から見て、長方形状を呈している。
【0059】
底板８は、主面８ａから突出する複数の突起部８ｂを有している。各突起部８ｂは、第二配線部材６０の対応する貫通孔６０ｃに挿入されている。突起部８ｂの先端の径は、貫通孔６０ｃの径よりも大きい。これにより、第二配線部材６０が底板８に固定されている。
【0060】
ケース３は、図２に示されるように、被取付部材２００の被取付面２００ａに取りけられ、被取付面２００ａのとの間に振動部１が配置される音響空間Ｓを形成する。音響空間Ｓは、連通部７ｂを通じて互いに連通する第一空間Ｓ１及び第二空間Ｓ２を有する。第一空間Ｓ１は、被取付面２００ａと主面１２ａとの間に形成される。第二空間Ｓ２は、ケース３と主面１２ｂとの間に形成される。第一空間Ｓ１は、例えば、第二空間Ｓ２よりも広い。
【0061】
圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓは、可聴域（例えば、２ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の範囲）において互いに異なる共振周波数（共振点）をそれぞれ有するように構成されている。例えば、圧電素子１０及び振動部材１２の共振周波数は、圧電素子１０及び振動部材１２の外形を小さくすると高くなり、圧電素子１０及び振動部材１２の外形を大きくすると低くなる。圧電素子１０及び振動部材１２の共振周波数は、例えば、圧電素子１０及び振動部材１２を構成する材料、又は、圧電素子１０及び振動部材１２の形状等によっても調整される。音響空間Ｓの共振周波数は、例えば、音響空間Ｓの大きさや形状等を調整することにより調整される。音響空間Ｓの共振周波数は、音響空間Ｓを画定するケース３や被取付部材２００等の部材を構成する材料によっても調整される。なお、共振周波数は、音圧が共振によって最大となる周波数である。
【0062】
圧電素子１０は、例えば、２０００Ｈｚ以上３０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有するように構成されている。音響空間Ｓは、例えば、３０００Ｈｚ以上６０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有するように構成されている。振動部材１２は、例えば、１３０００Ｈｚ以上１７０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有するように構成されている。圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓは、可聴域において互いに異なる範囲（互いに重ならない範囲）に共振周波数を有する。圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓの共振周波数は、少なくとも互いに５００Ｈｚ以上の差を有して分散するように調整されている。圧電素子１０の共振周波数と振動部材１２の共振周波数との差は、例えば、１００００Ｈｚ以上である。振動部材１２の共振周波数と音響空間Ｓの共振周波数との差は、例えば、７０００Ｈｚ以上である。
【0063】
以上説明したように、この音響デバイス１００では、ケース３と被取付部材２００との間に形成される音響空間Ｓは、互いに連通する第一空間Ｓ１及び第二空間Ｓ２を有している。このため、音響空間Ｓが一体となり、十分に共振するので、音響空間Ｓの共振周波数における音圧を高めることができる。特に、第二空間Ｓ２は狭いので、第一空間Ｓ１及び第二空間Ｓ２が互いに連通しておらず、第二空間Ｓ２が密閉空間である場合、第二空間Ｓ２の振動が阻害され易い。更に、第二空間Ｓ２が圧電素子１０及び振動部材１２の振動を阻害するおそれもある。本実施形態では、第一空間Ｓ１及び第二空間Ｓ２が互いに連通しているので、第二空間Ｓ２の振動が阻害され難い。また、圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓは、可聴域において互いに異なる共振周波数を有している。したがって、可聴域の広い周波数範囲で音圧を高めることができる。この結果、可聴域全体（可聴域の全周波数範囲）の音響特性を向上することができる。音響デバイス１００は、特定の周波数に限られず、可聴域全体に対応したスピーカーとして用いられ得る。
【0064】
ケース３は、振動部材１２の主面１２ｂと対向している主面４ａと、主面４ａから突出し、主面１２ｂの周縁部１２ｃを支持する支持部７と、を有している。支持部７が振動部材１２の主面１２ｂの周縁部１２ｃを支持するので、振動部材１２の主面１２ｂの全体がケース３の主面４ａと接合されている場合に比べて、振動部材１２の振動が阻害され難い。これにより、振動部材１２が十分に共振するので、振動部材１２の共振周波数における音圧を高めることができる。この結果、可聴域全体の音響特性を更に向上することができる。
【0065】
Ｚ方向から見て、支持部７は、圧電素子１０から離間している。このため、圧電素子１０の振動が支持部７により阻害され難い。よって、圧電素子１０が十分に共振する。したがって、圧電素子１０の共振周波数における音圧をそれぞれ高めることができる。この結果、可聴域全体の音響特性を一層向上することができる。
【0066】
支持部７には、連通部７ｂが設けられている。これにより、第一空間Ｓ１及び第二空間Ｓ２が互いに連通する構成が容易に実現できる。
【0067】
圧電素子１０は、例えば、２０００Ｈｚ以上３０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、音響空間Ｓは、例えば、３０００Ｈｚ以上６０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、振動部材１２は、例えば、１３０００Ｈｚ以上１７０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有する。このため、可聴域の広い範囲で確実に音圧を高めることができる。
【0068】
圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓの共振周波数は、少なくとも互いに５００Ｈｚ以上の差を有して分散している。このため、可聴域の広い範囲で音圧を高め易い。
【0069】
以下では、音響デバイス１００では、圧電素子１０、振動部材１２、及び音響空間Ｓは、可聴域において互いに異なる共振周波数を有し、可聴域全体の音響特性が向上されていることを実施例により示す。図８は、実施例に係る音響デバイスについて音圧周波数特性（音響スペクトル）を測定した結果を示すグラフである。図８の縦軸は、音圧（ｄＢ／１０ｃｍ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。図８では、実施例１～４に係る音響デバイスについて、音響スペクトルを測定した結果が示されている。
【0070】
実施例１では、振動部材の厚さを０．１ｍｍとし、振動部材の主面の一辺の長さを２５ｍｍとした。実施例２では、振動部材の厚さを０．０６ｍｍとし、振動部材の主面の一辺の長さを２１ｍｍとした。実施例３では、振動部材の厚さを０．０６ｍｍとし、振動部材の主面の一辺の長さを２５ｍｍとした。実施例４では、振動部材の厚さを０．０６ｍｍとし、振動部材の主面の一辺の長さを２９ｍｍとした。実施例１～４では、振動部材の厚さ及び振動部材の主面の一辺の長さ以外の条件を一致させた。底板の主面の一辺の長さは３０ｍｍとした。
【0071】
図８に示されるように、実施例１～４に係る音響デバイスでは、圧電素子は、２３００Ｈｚ以上２７００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、音響空間は、３７００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有し、振動部材は、１４０００Ｈｚ以上１６０００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有している。ケースの底板は、１１２００Ｈｚ以上１２５００Ｈｚ以下の範囲に共振周波数を有している。このように実施例１～４に係る音響デバイスでは、いずれも圧電素子、振動部材、及び音響空間が、可聴域において互いに異なる共振周波数を有している。これにより、可聴域全体で音圧が少なくとも７０ｄＢ／１０ｃｍ以上に高められている。可聴域全体で音圧の差（音圧の最大値と最小値との差）が３０ｄＢ／１０ｃｍ以下に抑制されている。圧電素子、振動部材、及び音響空間の共振周波数は、少なくとも互いに１ｋＨｚ以上の差を有して分散している。圧電素子の共振周波数と振動部材の共振周波数との差は、１００００Ｈｚ以上である。振動部材の共振周波数と音響空間の共振周波数との差は、９０００Ｈｚ以上である。実施例１～４に係る音響デバイスでは、可聴域全体で音圧が高められ、音響特性が向上されていることが確認できた。
【0072】
本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【0073】
例えば、支持部７に設けられている連通部７ｂの数は、２であるが、連通部７ｂの数は少なくとも１以上であればよい。また、一対の連通部７ｂは、Ｙ方向で互いに対向する一対の辺部７ａの長さ方向の中央に設けられているが、連通部７ｂの位置はこれに限られない。
【0074】
底板４の主面４ａは、振動部材１２の主面１２ａ，１２ｂの形状と相似形状でなくてもよく、台形状であってもよい。
【符号の説明】
【0075】
３…ケース、４ａ…主面（第三主面）、７…支持部、７ｂ…連通部、１０…圧電素子、１２…振動部材、１２ａ…主面（第一主面）、１２ｂ…主面（第二主面）、１２ｃ…周縁部、１００…音響デバイス、２００…被取付部材、Ｓ…音響空間、Ｓ１…第一空間、Ｓ２…第二空間。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】