スピーカーおよび再生帯域調整方法
【課題】無指向性であって、各々異なる再生帯域の音声を再生可能な複数のスピーカー部を有するスピーカーを提供することを課題とする。また、スピーカーの有するスピーカー部の再生帯域を、簡単に調整することが可能な再生帯域調整方法を提供することを課題とする。
【解決手段】スピーカー１は、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部２、３を備える。スピーカー部２は、エラストマー製または樹脂製の誘電層２００と、誘電層２００の内周面および外周面に配置される複数の電極層２０１、２０２と、を有する筒状の振動部２０を有する。スピーカー部３は、エラストマー製または樹脂製の誘電層３００と、誘電層３００の内周面および外周面に配置される複数の電極層３０１、３０２と、を有する筒状の振動部３０を有する。
【解決手段】スピーカー１は、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部２、３を備える。スピーカー部２は、エラストマー製または樹脂製の誘電層２００と、誘電層２００の内周面および外周面に配置される複数の電極層２０１、２０２と、を有する筒状の振動部２０を有する。スピーカー部３は、エラストマー製または樹脂製の誘電層３００と、誘電層３００の内周面および外周面に配置される複数の電極層３０１、３０２と、を有する筒状の振動部３０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカー部を有するスピーカー、およびスピーカー部の再生帯域調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、無指向性のスピーカーが開示されている。同文献記載のスピーカーは、円筒状を呈している。また、同文献記載のスピーカーは、振動体と、一対の電極と、を備えている。振動体は、圧電セラミック製である。一対の電極は、振動体の内周面および外周面に配置されている。
【０００３】
特許文献１と同様に、特許文献２には、無指向性のスピーカーが開示されている。同文献記載のスピーカーは、円筒状を呈している。また、同文献記載のスピーカーは、基層と、一対の電極と、を備えている。基層は、エラストマーフィルム製である。一対の電極は、基層の内周面および外周面に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２７０９２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載のスピーカーによると、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。しかしながら、これらのスピーカーは、複数の再生帯域（例えば、高周波数帯域と低周波数帯域）の音声を再生することができない。このため、複数の再生帯域の音声を再生する場合は、各再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する必要がある。したがって、スピーカーの設置スペースが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明のスピーカーは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、無指向性であって、各々異なる再生帯域の音声を再生可能な複数のスピーカー部を有するスピーカーを提供することを目的とする。また、本発明は、スピーカーの有するスピーカー部の再生帯域を、簡単に調整することが可能な再生帯域調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するため、本発明のスピーカーは、エラストマー製または樹脂製の誘電層と、該誘電層の内周面および外周面に配置される複数の電極層と、を有する筒状の振動部を有し、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、「エラストマー製または樹脂製」とは、誘電層の基材が、エラストマー製または樹脂であることをいう。すなわち、誘電層は、エラストマーまたは樹脂の他に、添加剤等の他の成分を含んでいてもよい。また、「エラストマー」には、ゴムおよび熱可塑性エラストマーが含まれる。また、「筒状」とは、無底筒状（軸方向両端に底を有しない筒状）または有底筒状（軸方向両端のうち少なくとも一方に底を有する筒状）をいう。また、「音声の再生帯域が異なる」とは、音圧レベルの周波数分布において、隣接する再生帯域が完全に分離している場合は勿論、隣接する再生帯域が部分的に重複している場合を含む。
【０００９】
本発明のスピーカーは、複数のスピーカー部を備えている。スピーカー部は、誘電層から見て、径方向外側の電極層と、誘電層と、径方向内側の電極層と、を備えている。誘電層の外周面の電極層および内周面の電極層には、再生対象となる音声に基づく交流電圧が印加される。当該交流電圧に基づく電極層間の静電引力の変化に応じて、誘電層の径方向の厚さは変化する。すなわち、誘電層が振動する。このため、スピーカー部から音声が再生される。
【００１０】
本発明のスピーカーによると、振動部は、エラストマー製または樹脂製の誘電層と、電極層と、を有している。このため、本発明のスピーカーは、永久磁石やボイスコイルを有する従来のダイナミック型スピーカーユニットと比較して、薄型化が可能である。また、軽量化が可能である。
【００１１】
また、本発明のスピーカーの複数のスピーカー部は、各々、異なる再生帯域の音声を再生可能である。このため、高周波数帯域や低周波数帯域など、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、スピーカーを小型化することができる。また、スピーカーを軽量化することができる。
【００１２】
また、本発明のスピーカーの複数のスピーカー部は、各々、筒状の振動部を有している。このため、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。つまり、本発明のスピーカーは、無指向性である。
【００１３】
また、高周波数帯域専用のスピーカーの場合、低周波数帯域の音声を遮断するために、別途ハイパスフィルターを配置する必要がある。反対に、低周波数帯域専用のスピーカーの場合、高周波数帯域の音声を遮断するために、別途ローパスフィルターを配置する必要がある。これに対して、本発明のスピーカーによると、別途、フィルターを配置する必要がない。つまり、周波数遮断用の専用回路を、別途設ける必要がない。このため、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、回路構成が簡単である。
【００１４】
一例として、電極層の電気抵抗および誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、スピーカー部の再生帯域の上限値を調整することができる。すなわち、電極層と誘電層とは、疑似的に、電気抵抗と静電容量とが直列接続された、ローパスフィルターを構成している。
【００１５】
ここで、電気抵抗をＲ、静電容量をＣとすると、ローパスフィルターのカットオフ周波数ｆｃは、以下の式（１）により導出される。
ｆｃ＝１／（２πＲＣ） ・・・式（１）
このため、電気抵抗Ｒ、静電容量Ｃを調整することにより、カットオフ周波数ｆｃ、つまり再生帯域の上限値を調整することができる。電気抵抗Ｒは、電極層の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、電極層を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００１６】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００１７】
電極層を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００１８】
静電容量は、誘電層の誘電率、電極面積（具体的には、径方向外側または径方向内側から見て、径方向外側の電極層と径方向内側の電極層とが重複する部分の面積）、電極間距離（具体的には、誘電層の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる。すなわち、誘電率をε、電極面積をＳ、電極間距離をｄとすると、静電容量Ｃは以下の式（２）により導出される。
Ｃ＝εＳ／ｄ ・・・式（２）
誘電層を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を増加させると静電容量Ｃが大きくなり、電気抵抗Ｒは小さくなる。
【００１９】
また、振動部の面方向（周方向および軸方向）のばね定数をｋ、振動部の質量をｍとすると、一次共振周波数ｆ０は以下の式（３）により導出される。
ｆ０＝１／２π・√（ｋ／ｍ） ・・・式（３）
振動部の面方向のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる。
【００２０】
誘電層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００２１】
電極層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、電極層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００２２】
誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、振動部の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層の積層数（電極層の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００２３】
振動部の大きさを大きくすると、振動部の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部の大きさを小さくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【００２４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記電極層は、該電極層の原料である電極材料が前記誘電層に塗布されることにより形成される構成とする方がよい。本構成によると、電極層の形成と電極層の配置とを同時に行うことができる。
【００２５】
（１−２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記電極層は、前記誘電層に接着される構成とする方がよい。本構成によると、電極層を、しっかりと誘電層に固定することができる。
【００２６】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記振動部の内周面に当接する筒状の保持部を備える構成とする方がよい。本構成によると、振動部を径方向内側から保持することができる。このため、振動部に、しわが入りにくい。
【００２７】
（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、前記保持部は、樹脂またはエラストマーの弾性発泡体製である構成とする方がよい。弾性発泡体は多数の空孔を備えている。また、弾性発泡体は柔軟である。このため、巨視的には、振動部にしわが入らないように、振動部をしっかりと保持することができる。また、微視的には、振動部の微細な振動を規制しにくい。
【００２８】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記保持部の内周面に当接し、径方向に連通する連通孔を有する筒状の枠部を備える構成とする方がよい。本構成によると、枠部により、保持部を径方向内側から保持することができる。また、枠部には連通孔が配置されている。連通孔は、空気を通過させることができる。このため、振動部の内周面から出る逆位相波に対し、振動部の外周面への振動を阻害する空気ばねになることなく、空気を通過させることができる。また、枠部は、音声の回折を防ぐためのエンクロージャーとなっている。
【００２９】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、複数の前記スピーカー部は、大径スピーカー部と、該大径スピーカー部よりも外径が小さい小径スピーカー部と、を有する構成とする方がよい。
【００３０】
大径スピーカー部は、前出の式（２）における電極面積Ｓが大きい。すなわち、大径スピーカー部は、静電容量Ｃが大きい。このため、前出の式（１）におけるカットオフ周波数ｆｃを低く設定するのが容易である。したがって、大径スピーカー部は、低周波数帯域の音声の再生に適している。
【００３１】
これに対して、小径スピーカー部は、前出の式（２）における電極面積Ｓが小さい。すなわち、小径スピーカー部は、静電容量Ｃが小さい。このため、前出の式（１）におけるカットオフ周波数ｆｃを高く設定するのが容易である。したがって、小径スピーカー部は、高周波数帯域の音声の再生に適している。
【００３２】
このように、本構成によると、大径スピーカー部と小径スピーカー部との径差に起因する電極面積Ｓの差を利用して、大径スピーカー部および小径スピーカー部に、各々所望の再生帯域を設定することができる。
【００３３】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記誘電層は、ヤング率が１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下のエラストマー製である構成とする方がよい。ヤング率を１ＭＰａ以上としたのは、１ＭＰａ未満の場合、誘電層の設置が困難だからである。また、ヤング率を２０ＭＰａ以下としたのは、２０ＭＰａ超過の場合、一次共振周波数ｆ０が過度に高周波数側に移動してしまうからである。
【００３４】
（６）また、上記課題を解決するため、本発明の再生帯域調整方法は、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成のスピーカーの、任意の前記スピーカー部の再生帯域調整方法であって、前記電極層の電気抵抗および前記誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、再生帯域の上限値であるカットオフ周波数を調整し、前記振動部の面方向のばね定数および該振動部の質量のうち、少なくとも一方を調整することにより、該再生帯域の下限値である一次共振周波数を調整することを特徴とする。
【００３５】
本発明の再生帯域調整方法によると、スピーカー部ごとに、再生帯域の上限値、下限値を、簡単に調整することができる。すなわち、スピーカー部ごとに、再生帯域の広さ、位置を、簡単に調整することができる。
【００３６】
電極層の電気抵抗および誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、スピーカー部の再生帯域の上限値を調整することができる。すなわち、電極層と誘電層とは、疑似的に、電気抵抗と静電容量とが直列接続された、ローパスフィルターを構成している（前出の式（１）参照）。
【００３７】
このため、電気抵抗Ｒ、静電容量Ｃを調整することにより、カットオフ周波数ｆｃ、つまり再生帯域の上限値を調整することができる。電気抵抗Ｒは、電極層の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、電極層を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００３８】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００３９】
電極層を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００４０】
静電容量は、誘電層の誘電率、電極面積（具体的には、径方向外側または径方向内側から見て、径方向外側の電極層と径方向内側の電極層とが重複する部分の面積）、電極間距離（具体的には、誘電層の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる（前出の式（２）参照）。
【００４１】
誘電層を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を増加させると静電容量Ｃが大きくなり、電気抵抗Ｒは小さくなる。
【００４２】
振動部の面方向のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる（前出の式（３）参照）。
【００４３】
誘電層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００４４】
電極層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、電極層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００４５】
誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、振動部の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層の積層数（電極層の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００４６】
振動部の大きさを大きくすると、振動部の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部の大きさを小さくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によると、無指向性であって、各々異なる再生帯域の音声を再生可能な複数のスピーカー部を有するスピーカーを提供することができる。また、本発明によると、スピーカーの有するスピーカー部の再生帯域を、簡単に調整することが可能な再生帯域調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第一実施形態のスピーカーの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。
【図３】同スピーカーの分解斜視図である。
【図４】同スピーカーの小径スピーカー部付近の分解斜視図である。
【図５】同スピーカーの大径スピーカー部付近の分解斜視図である。
【図６】任意のスピーカー部の音圧レベルの周波数分布の模式図である。
【図７】第一実施形態のスピーカーの音圧レベルの周波数分布の模式図である。
【図８】第二実施形態のスピーカーの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明のスピーカーおよび再生帯域調整方法の実施の形態について説明する。
【００５０】
＜第一実施形態＞
［スピーカーの構成］
まず、本実施形態のスピーカーの構成について説明する。図１に、本実施形態のスピーカーの斜視図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。図３に、同スピーカーの分解斜視図を示す。図４に、同スピーカーの小径スピーカー部付近の分解斜視図を示す。図５に、同スピーカーの大径スピーカー部付近の分解斜視図を示す。なお、図３においては、絶縁シールド層９５を透過して示す。図１〜図５に示すように、本実施形態のスピーカー１は、大径スピーカー部２と、小径スピーカー部３と、保持部４と、枠部７と、回路部８と、一対の絶縁シールド層９５と、を備えている。
【００５１】
（枠部７）
枠部７は、大径側枠部７０と、小径側枠部７１と、支柱部７２と、ベース７３と、を備えている。ベース７３は、樹脂製であって正方形板状を呈している。ベース７３の内部には、アンプ等の電子部品（図略）が収容されている。支柱部７２は、樹脂製であって、丸棒状を呈している。支柱部７２は、ベース７３から、上方に向かって突設されている。
【００５２】
小径側枠部７１は、筒部７１０と、上下一対の蓋部７１１と、多数の連通孔７１２と、を備えている。小径側枠部７１は、エンクロージャーとしての機能を有している。小径側枠部７１は、ベース７３の上方に配置されている。上下一対の蓋部７１１は、各々、樹脂製であって円板状を呈している。上下一対の蓋部７１１は、上下方向（軸方向）に所定間隔だけ離間して、支柱部７２に環装されている。筒部７１０は、上下一対の蓋部７１１間に配置されている。筒部７１０は、樹脂製であって円筒状を呈している。上下一対の蓋部７１１により、筒部７１０の上下開口は封止されている。多数の連通孔７１２は、筒部７１０に穿設されている。連通孔７１２は、筒部７１０を径方向に貫通している。
【００５３】
大径側枠部７０は、筒部７００と、上下一対の蓋部７０１と、多数の連通孔７０２と、を備えている。大径側枠部７０は、エンクロージャーとしての機能を有している。大径側枠部７０は、小径側枠部７１の上方に配置されている。大径側枠部７０の構成、材質は、小径側枠部７１の構成、材質と、同様である。また、大径側枠部７０は、小径側枠部７１よりも、大径である。また、大径側枠部７０は、小径側枠部７１よりも、長軸である。
【００５４】
（保持部４）
保持部４は、大径側保持部４０と、小径側保持部４１と、を備えている。小径側保持部４１は、小径側枠部７１の外周面に配置されている。小径側保持部４１は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。大径側保持部４０は、大径側枠部７０の外周面に配置されている。大径側保持部４０は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。
【００５５】
（小径スピーカー部３、絶縁シールド層９５）
小径スピーカー部３は、円筒状の振動部３０を備えている。振動部３０は、誘電層３００と、内側電極層３０１と、外側電極層３０２と、を備えている。内側電極層３０１、外側電極層３０２は、各々、本発明の「電極層」の概念に含まれる。振動部３０は、小径側保持部４１の外周面に配置されている。
【００５６】
誘電層３００は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製であって円筒状かつ膜状を呈している。内側電極層３０１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。内側電極層３０１は、誘電層３００の内周面に配置されている。具体的には、内側電極層３０１は、柔軟導電材料を含む塗料が誘電層３００の内周面に塗布（例えばスクリーン印刷など）されることにより、形成されている。
【００５７】
外側電極層３０２は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。外側電極層３０２は、誘電層３００の外周面に配置されている。具体的には、外側電極層３０２は、柔軟導電材料を含む塗料が誘電層３００の外周面に塗布（例えばスクリーン印刷など）されることにより、形成されている。絶縁シールド層９５は、外側電極層３０２を、径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００５８】
図２に示すように、径方向外側または径方向内側から見て、内側電極層３０１と外側電極層３０２とが重複する領域Ｐ１の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。小径スピーカー部３の再生帯域は、後述する再生帯域調整方法により、高周波数帯域（高音領域）に設定されている。
【００５９】
（大径スピーカー部２、絶縁シールド層９５）
大径スピーカー部２は、振動部２０を備えている。振動部２０は、誘電層２００と、内側電極層２０１と、外側電極層２０２と、を備えている。内側電極層２０１、外側電極層２０２は、各々、本発明の「電極層」の概念に含まれる。振動部２０は、大径側保持部４０の外周面に配置されている。
【００６０】
大径スピーカー部２の構成、材質は、小径スピーカー部３の構成、材質と、同様である。また、大径スピーカー部２は、小径スピーカー部３よりも、大径である。また、大径スピーカー部２は、小径スピーカー部３よりも、長軸である。また、絶縁シールド層９５は、外側電極層２０２を、径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００６１】
図２に示すように、径方向外側または径方向内側から見て、内側電極層２０１と外側電極層２０２とが重複する領域Ｐ２の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。なお、領域Ｐ２の面積は、領域Ｐ１の面積よりも、大きい。大径スピーカー部２の再生帯域は、後述する再生帯域調整方法により、中低周波数帯域（中低音領域）に設定されている。
【００６２】
（回路部８）
図２に示すように、回路部８は、直流バイアス電源８０と、交流電源８１と、を備えている。直流バイアス電源８０は、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、直流のバイアス電圧を印加している。交流電源８１は、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、再生対象となる音声に基づく交流電圧を印加している。すなわち、直流バイアス電源８０と交流電源８１とは、直流バイアス電圧と交流電圧とを重畳して、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に印加している。
【００６３】
直流バイアス電源８０の正極側は、交流電源８１を介して、小径スピーカー部３の外側電極層３０２、大径スピーカー部２の外側電極層２０２に接続されている。直流バイアス電源８０の負極側は、小径スピーカー部３の内側電極層３０１、大径スピーカー部２の内側電極層２０１に接続されている。
【００６４】
［スピーカーの動き］
次に、本実施形態のスピーカーの動きについて説明する。スピーカー１に音声信号が入力されると、交流電源８１の交流電圧が変化する。このため、小径スピーカー部３において、内側電極層３０１と外側電極層３０２との間の静電引力が変化する。したがって、誘電層３００の径方向の厚さが変化する。すなわち、誘電層３００が振動する。よって、小径スピーカー部３から音声の高音部分が再生される。
【００６５】
同様に、スピーカー１に音声信号が入力されると、交流電源８１の交流電圧が変化する。このため、大径スピーカー部２において、内側電極層２０１と外側電極層２０２との間の静電引力が変化する。したがって、誘電層２００の径方向の厚さが変化する。すなわち、誘電層２００が振動する。よって、大径スピーカー部２から音声の中低音部分が再生される。
【００６６】
［再生帯域調整方法］
次に、本実施形態の再生帯域調整方法について説明する。小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域は、個別に調整される。図６に、任意のスピーカー部の音圧レベルの周波数分布の模式図を示す。
【００６７】
図６に示すように、再生帯域Ｌの下限値は、一次共振周波数ｆ０である。これに対して、再生帯域Ｌの上限値は、カットオフ周波数ｆｃである。このため、一次共振周波数ｆ０とカットオフ周波数ｆｃとの間隔を広げることにより、再生帯域Ｌを広げることができる。また、一次共振周波数ｆ０を下げることにより、再生帯域Ｌを低周波数側に広げることができる。また、カットオフ周波数ｆｃを上げることにより、再生帯域Ｌを高周波数側に広げることができる。また、一次共振周波数ｆ０およびカットオフ周波数ｆｃを下げることにより、再生帯域Ｌを低周波数側に移動させることができる。また、一次共振周波数ｆ０およびカットオフ周波数ｆｃを上げることにより、再生帯域Ｌを高周波数側に移動させることができる。
【００６８】
このように、一次共振周波数ｆ０、カットオフ周波数ｆｃのうち、少なくとも一方を調整することにより、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、所望の再生帯域を設定することができる。
【００６９】
具体的には、前出の式（１）に示すように、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の電気抵抗Ｒおよび誘電層２００、３００の静電容量Ｃのうち、少なくとも一方を調整することにより、カットオフ周波数ｆｃを調整することができる。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域Ｌの上限値を調整することができる。
【００７０】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の電気抵抗Ｒは、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００７１】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００７２】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００７３】
前出の式（２）に示すように、誘電層２００、３００の静電容量Ｃは、誘電層２００、３００の誘電率ε、電極面積Ｓ（具体的には、図２の領域Ｐ１、Ｐ２の面積）、電極間距離ｄ（具体的には、誘電層２００、３００の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる。
【００７４】
誘電層２００、３００を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。
【００７５】
振動部２０、３０の面方向（誘電層２００、３００の外周面が延在する方向。つまり周方向および軸方向）のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部２０、３０の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる（前出の式（３）参照）。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域Ｌの下限値を調整することができる。
【００７６】
誘電層２００、３００を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層２００、３００を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００７７】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００７８】
誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を多くすると、振動部２０、３０の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を少なくすると、振動部２０、３０の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００７９】
振動部２０、３０の大きさを大きくすると、振動部２０、３０の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部２０、３０の大きさを小さくすると、振動部２０、３０の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【００８０】
保持部４を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、振動部２０、３０のばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、保持部４を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、振動部２０、３０のばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００８１】
図７に、本実施形態のスピーカーの音圧レベルの周波数分布の模式図を示す。図７に示すように、再生帯域調整方法を実施することにより、低周波数側から高周波数側に、大径スピーカー部２の再生帯域（中低周波数帯域）Ｌｍｌと、小径スピーカー部３の再生帯域（高周波数帯域）Ｌｈと、を繋げることができる。このため、本実施形態のスピーカー１は、フルレンジの音声を再生することができる。
【００８２】
［作用効果］
次に、本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法の作用効果について説明する。本実施形態のスピーカー１によると、振動部２０、３０は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製の誘電層２００、３００と、柔軟導電材料製の内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２と、を有している。このため、本実施形態のスピーカー１は、永久磁石やボイスコイルを有する従来のダイナミック型スピーカーユニットと比較して、薄型化が可能である。また、軽量化が可能である。
【００８３】
また、本実施形態のスピーカー１の小径スピーカー部３、大径スピーカー部２は、各々、異なる再生帯域の音声を再生可能である。このため、高周波数帯域や中低周波数帯域など、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、スピーカー１を小型化することができる。また、スピーカー１を軽量化することができる。また、単一のスピーカー１により、フルレンジの音声を再生することができる。
【００８４】
また、本実施形態のスピーカー１の小径スピーカー部３、大径スピーカー部２は、各々、円筒状の振動部２０、３０を有している。このため、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。つまり、本実施形態のスピーカー１は、無指向性である。
【００８５】
また、高周波数帯域専用のスピーカーの場合、低周波数帯域の音声を遮断するために、別途ハイパスフィルターを配置する必要がある。反対に、低周波数帯域専用のスピーカーの場合、高周波数帯域の音声を遮断するために、別途ローパスフィルターを配置する必要がある。これに対して、本実施形態のスピーカー１によると、別途、フィルターを配置する必要がない。つまり、周波数遮断用の専用回路を、別途設ける必要がない。このため、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、回路構成が簡単である。
【００８６】
また、本実施形態のスピーカー１は、保持部４を備えている。保持部４は、振動部２０、３０を径方向内側から保持している。このため、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２が柔軟かつ薄膜状であるにもかかわらず、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２に、しわが入りにくい。
【００８７】
また、保持部４は、ウレタン発泡体製である。このため、保持部４は、多数の空孔を備えている。また、保持部４は柔軟である。したがって、巨視的には、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２にしわが入らないように、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２をしっかりと保持することができる。また、微視的には、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の微細な振動を規制しにくい。このため、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の音声再生を、保持部４が阻害しにくい。
【００８８】
また、本実施形態のスピーカー１によると、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２は、電極材料が誘電層２００、３００に塗布されることにより、形成されている。このため、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の形成と内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の配置とを同時に行うことができる。
【００８９】
また、本実施形態のスピーカー１によると、枠部７により、保持部４を径方向内側から保持することができる。また、枠部７は、多数の連通孔７０２、７１２を備えている。このため、振動部２０、３０の内周面から出る逆位相波に対し、振動部２０、３０の外周面への振動を阻害する空気ばねになることなく、空気を通過させることができる。また、枠部７は、音声の回折を防ぐためのエンクロージャーとなっている。
【００９０】
また、本実施形態のスピーカー１によると、大径スピーカー部２と小径スピーカー部３との径差に起因する電極面積Ｓの差（図２の領域Ｐ２＞Ｐ１）を利用して、大径スピーカー部２および小径スピーカー部３に、各々所望の再生帯域を設定することができる。
【００９１】
また、本実施形態の再生帯域調整方法によると、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２ごとに、再生帯域Ｌｈ、Ｌｍｌの上限値、下限値を、簡単に調整することができる。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２ごとに、再生帯域Ｌｈ、Ｌｍｌの広さ、位置を、簡単に調整することができる。
【００９２】
＜第二実施形態＞
本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法と、第一実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法との相違点は、スピーカーが三つのスピーカー部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００９３】
図８に、本実施形態のスピーカーの軸方向断面図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、本実施形態のスピーカー１は、第一スピーカー部９０と、第二スピーカー部９１と、第三スピーカー部９２と、保持部４と、枠部７と、回路部８と、絶縁シールド層９５と、を備えている。第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２は、各々、本発明の「スピーカー部」の概念に含まれる。
【００９４】
枠部７は、支柱部７２と、ベース７３と、筒部７４と、上下一対の蓋部７５と、多数の連通孔７６と、を備えている。筒部７４および上下一対の蓋部７５は、エンクロージャーとしての機能を有している。上下一対の蓋部７５は、各々、樹脂製であって円板状を呈している。上下一対の蓋部７５は、上下方向（軸方向）に所定間隔だけ離間して、支柱部７２に環装されている。筒部７４は、上下一対の蓋部７５間に配置されている。筒部７４は、樹脂製であって円筒状を呈している。上下一対の蓋部７５により、筒部７４の上下開口は封止されている。多数の連通孔７６は、筒部７４に穿設されている。連通孔７６は、筒部７４を径方向に貫通している。
【００９５】
保持部４は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。保持部４は、筒部７４の外周面に配置されている。内側電極層９４は、保持部４の外周面に配置されている。内側電極層９４は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。内側電極層９４は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。誘電層９３は、内側電極層９４の外周面に配置されている。誘電層９３は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９６】
第一外側電極層９０１は、誘電層９３の外周面の上部に配置されている。第一外側電極層９０１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第一外側電極層９０１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９７】
第二外側電極層９１１は、誘電層９３の外周面の中部に配置されている。第二外側電極層９１１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第二外側電極層９１１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９８】
第三外側電極層９２１は、誘電層９３の外周面の下部に配置されている。第三外側電極層９２１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第三外側電極層９２１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９９】
絶縁シールド層９５は、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【０１００】
第一スピーカー部９０の振動部９００は、径方向外側または径方向内側から見て、第一外側電極層９０１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ５に配置されている。当該領域Ｐ５の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０１】
第二スピーカー部９１の振動部９１０は、径方向外側または径方向内側から見て、第二外側電極層９１１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ４に配置されている。当該領域Ｐ４の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０２】
第三スピーカー部９２の振動部９２０は、径方向外側または径方向内側から見て、第三外側電極層９２１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ３に配置されている。当該領域Ｐ３の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０３】
領域Ｐ３〜Ｐ５の面積を比較すると、Ｐ５＞Ｐ４＞Ｐ３となっている。一番面積の大きい第一スピーカー部９０は、低周波数帯域の音声を再生する。二番目に面積の大きい第二スピーカー部９１は、中周波数帯域の音声を再生する。一番面積の小さい第三スピーカー部９２は、高周波数帯域の音声を再生する。
【０１０４】
本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法と、第一実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のスピーカーのように、各々再生帯域の異なる三つのスピーカー部（第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２）を配置してもよい。また、三つのスピーカー部に対して、筒部７４、内側電極層９４、誘電層９３、保持部４を共用化してもよい。
【０１０５】
＜その他＞
以上、本発明のスピーカーおよび再生帯域調整方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１０６】
枠部７の筒部７００、７１０、７４の構成は特に限定しない。例えば、金網などであってもよい。多数の連通孔７０２、７１２、７６が確保できればよい。第一実施形態の大径側枠部７０の下側の蓋部７０１と、小径側枠部７１の上側の蓋部７１１と、は一体化してもよい。
【０１０７】
振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、楕円筒状、長円筒状、多角筒状（三角筒状、四角筒状、五角筒状など）などであってもよい。また、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０の全長に亘って、径が一定でなくてもよい。すなわち、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、樽状、円錐状、角錐状、真球状、楕円球状などであってもよい。また、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、任意の断面が環状であればよい。
【０１０８】
振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は柔軟である。このため、形状の自由度が高い。例えば、枠部７や保持部４に所望の形状を付与し、その外面に振動部２０、３０、９００、９１０、９２０を配置することにより、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０に、枠部７や保持部４の形状を転写することができる。すなわち、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０に、所望の形状を付与することができる。
【０１０９】
誘電層２００、３００、９３に対する内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の配置方法は特に限定しない。例えば、誘電層２００、３００、９３とは別に作製した内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１（例えば原反シートを裁断して作製する）を、誘電層２００、３００、９３に接着してもよい。こうすると、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を、しっかりと誘電層２００、３００、９３に固定することができる。
【０１１０】
誘電層２００、３００、９３、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の層数は特に限定しない。また、スピーカー部（大径スピーカー部２、小径スピーカー部３、第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２）の配置数も特に限定しない。
【０１１１】
誘電層２００、３００、９３の材質は特に限定しない。エラストマー製または樹脂製であればよい。例えば、誘電率の高いエラストマーを用いることが好ましい。具体的には、常温における比誘電率（１００Ｈｚ）が２以上、さらには５以上のエラストマーが好ましい。例えば、エステル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基、アミド基、スルホン基、ウレタン基、ニトリル基等の極性官能基を有するエラストマー、あるいは、これらの極性官能基を有する極性低分子量化合物を添加したエラストマーを採用するとよい。Ｈ−ＮＢＲ以外の好適なエラストマーとしては、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。また、好適な樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン(架橋発泡ポリスチレンを含む)、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。絶縁シールド層９５の材質は特に限定しない。上記誘電層２００、３００、９３と同様の材質としてもよい。
【０１１２】
内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の材質は、特に限定しない。例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、Ｈ−ＮＢＲ中に銀粉末、カーボンが充填された柔軟導電材料製としてもよい。内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を金属や炭素材料から形成してもよい。伸縮性を付与するという観点から、例えば、金属等をメッシュ状に編むことにより、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を形成することができる。また、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分子から、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を形成してもよい。また、バインダーと導電材とを含む柔軟導電材料を採用する場合、バインダーには、エラストマーを用いることが好ましい。エラストマーとしては、例えば、シリコーンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が好適である。また、導電材としては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料、銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属材料、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や、酸化チタン、酸化亜鉛にアルミニウム、アンチモン等の他金属をドーピングしたもの等の導電性酸化物の中から、適宜選択すればよい。導電材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。保持部４の材質は、特に限定しない。例えば、保持部４を発泡ウレタンスポンジから形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１：スピーカー、２：大径スピーカー部、３：小径スピーカー部、４：保持部、７：枠部、８：回路部。
２０：振動部、３０：振動部、４０：大径側保持部、４１：小径側保持部、７０：大径側枠部、７１：小径側枠部、７２：支柱部、７３：ベース、７４：筒部、７５：蓋部、７６：連通孔、８０：直流バイアス電源、８１：交流電源、９０：第一スピーカー部（スピーカー部）、９１：第二スピーカー部（スピーカー部）、９２：第三スピーカー部（スピーカー部）、９３：誘電層、９４：内側電極層（電極層）、９５：絶縁シールド層。
２００：誘電層、２０１：内側電極層（電極層）、２０２：外側電極層（電極層）、３００：誘電層、３０１：内側電極層（電極層）、３０２：外側電極層（電極層）、７００：筒部、７０１：蓋部、７０２：連通孔、７１０：筒部、７１１：蓋部、７１２：連通孔、９００：振動部、９０１：第一外側電極層（電極層）、９１０：振動部、９１１：第二外側電極層（電極層）、９２０：振動部、９２１：第三外側電極層（電極層）。
Ｌ：再生帯域、Ｌｈ：再生帯域、Ｌｍｌ：再生帯域、Ｐ１〜Ｐ５：領域、ｆ０：一次共振周波数、ｆｃ：カットオフ周波数。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスピーカー部を有するスピーカー、およびスピーカー部の再生帯域調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、無指向性のスピーカーが開示されている。同文献記載のスピーカーは、円筒状を呈している。また、同文献記載のスピーカーは、振動体と、一対の電極と、を備えている。振動体は、圧電セラミック製である。一対の電極は、振動体の内周面および外周面に配置されている。
【０００３】
特許文献１と同様に、特許文献２には、無指向性のスピーカーが開示されている。同文献記載のスピーカーは、円筒状を呈している。また、同文献記載のスピーカーは、基層と、一対の電極と、を備えている。基層は、エラストマーフィルム製である。一対の電極は、基層の内周面および外周面に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２７０９２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載のスピーカーによると、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。しかしながら、これらのスピーカーは、複数の再生帯域（例えば、高周波数帯域と低周波数帯域）の音声を再生することができない。このため、複数の再生帯域の音声を再生する場合は、各再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する必要がある。したがって、スピーカーの設置スペースが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明のスピーカーは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、無指向性であって、各々異なる再生帯域の音声を再生可能な複数のスピーカー部を有するスピーカーを提供することを目的とする。また、本発明は、スピーカーの有するスピーカー部の再生帯域を、簡単に調整することが可能な再生帯域調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するため、本発明のスピーカーは、エラストマー製または樹脂製の誘電層と、該誘電層の内周面および外周面に配置される複数の電極層と、を有する筒状の振動部を有し、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、「エラストマー製または樹脂製」とは、誘電層の基材が、エラストマー製または樹脂であることをいう。すなわち、誘電層は、エラストマーまたは樹脂の他に、添加剤等の他の成分を含んでいてもよい。また、「エラストマー」には、ゴムおよび熱可塑性エラストマーが含まれる。また、「筒状」とは、無底筒状（軸方向両端に底を有しない筒状）または有底筒状（軸方向両端のうち少なくとも一方に底を有する筒状）をいう。また、「音声の再生帯域が異なる」とは、音圧レベルの周波数分布において、隣接する再生帯域が完全に分離している場合は勿論、隣接する再生帯域が部分的に重複している場合を含む。
【０００９】
本発明のスピーカーは、複数のスピーカー部を備えている。スピーカー部は、誘電層から見て、径方向外側の電極層と、誘電層と、径方向内側の電極層と、を備えている。誘電層の外周面の電極層および内周面の電極層には、再生対象となる音声に基づく交流電圧が印加される。当該交流電圧に基づく電極層間の静電引力の変化に応じて、誘電層の径方向の厚さは変化する。すなわち、誘電層が振動する。このため、スピーカー部から音声が再生される。
【００１０】
本発明のスピーカーによると、振動部は、エラストマー製または樹脂製の誘電層と、電極層と、を有している。このため、本発明のスピーカーは、永久磁石やボイスコイルを有する従来のダイナミック型スピーカーユニットと比較して、薄型化が可能である。また、軽量化が可能である。
【００１１】
また、本発明のスピーカーの複数のスピーカー部は、各々、異なる再生帯域の音声を再生可能である。このため、高周波数帯域や低周波数帯域など、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、スピーカーを小型化することができる。また、スピーカーを軽量化することができる。
【００１２】
また、本発明のスピーカーの複数のスピーカー部は、各々、筒状の振動部を有している。このため、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。つまり、本発明のスピーカーは、無指向性である。
【００１３】
また、高周波数帯域専用のスピーカーの場合、低周波数帯域の音声を遮断するために、別途ハイパスフィルターを配置する必要がある。反対に、低周波数帯域専用のスピーカーの場合、高周波数帯域の音声を遮断するために、別途ローパスフィルターを配置する必要がある。これに対して、本発明のスピーカーによると、別途、フィルターを配置する必要がない。つまり、周波数遮断用の専用回路を、別途設ける必要がない。このため、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、回路構成が簡単である。
【００１４】
一例として、電極層の電気抵抗および誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、スピーカー部の再生帯域の上限値を調整することができる。すなわち、電極層と誘電層とは、疑似的に、電気抵抗と静電容量とが直列接続された、ローパスフィルターを構成している。
【００１５】
ここで、電気抵抗をＲ、静電容量をＣとすると、ローパスフィルターのカットオフ周波数ｆｃは、以下の式（１）により導出される。
ｆｃ＝１／（２πＲＣ） ・・・式（１）
このため、電気抵抗Ｒ、静電容量Ｃを調整することにより、カットオフ周波数ｆｃ、つまり再生帯域の上限値を調整することができる。電気抵抗Ｒは、電極層の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、電極層を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００１６】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００１７】
電極層を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００１８】
静電容量は、誘電層の誘電率、電極面積（具体的には、径方向外側または径方向内側から見て、径方向外側の電極層と径方向内側の電極層とが重複する部分の面積）、電極間距離（具体的には、誘電層の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる。すなわち、誘電率をε、電極面積をＳ、電極間距離をｄとすると、静電容量Ｃは以下の式（２）により導出される。
Ｃ＝εＳ／ｄ ・・・式（２）
誘電層を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を増加させると静電容量Ｃが大きくなり、電気抵抗Ｒは小さくなる。
【００１９】
また、振動部の面方向（周方向および軸方向）のばね定数をｋ、振動部の質量をｍとすると、一次共振周波数ｆ０は以下の式（３）により導出される。
ｆ０＝１／２π・√（ｋ／ｍ） ・・・式（３）
振動部の面方向のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる。
【００２０】
誘電層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００２１】
電極層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、電極層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００２２】
誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、振動部の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層の積層数（電極層の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００２３】
振動部の大きさを大きくすると、振動部の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部の大きさを小さくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【００２４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記電極層は、該電極層の原料である電極材料が前記誘電層に塗布されることにより形成される構成とする方がよい。本構成によると、電極層の形成と電極層の配置とを同時に行うことができる。
【００２５】
（１−２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記電極層は、前記誘電層に接着される構成とする方がよい。本構成によると、電極層を、しっかりと誘電層に固定することができる。
【００２６】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記振動部の内周面に当接する筒状の保持部を備える構成とする方がよい。本構成によると、振動部を径方向内側から保持することができる。このため、振動部に、しわが入りにくい。
【００２７】
（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、前記保持部は、樹脂またはエラストマーの弾性発泡体製である構成とする方がよい。弾性発泡体は多数の空孔を備えている。また、弾性発泡体は柔軟である。このため、巨視的には、振動部にしわが入らないように、振動部をしっかりと保持することができる。また、微視的には、振動部の微細な振動を規制しにくい。
【００２８】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記保持部の内周面に当接し、径方向に連通する連通孔を有する筒状の枠部を備える構成とする方がよい。本構成によると、枠部により、保持部を径方向内側から保持することができる。また、枠部には連通孔が配置されている。連通孔は、空気を通過させることができる。このため、振動部の内周面から出る逆位相波に対し、振動部の外周面への振動を阻害する空気ばねになることなく、空気を通過させることができる。また、枠部は、音声の回折を防ぐためのエンクロージャーとなっている。
【００２９】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、複数の前記スピーカー部は、大径スピーカー部と、該大径スピーカー部よりも外径が小さい小径スピーカー部と、を有する構成とする方がよい。
【００３０】
大径スピーカー部は、前出の式（２）における電極面積Ｓが大きい。すなわち、大径スピーカー部は、静電容量Ｃが大きい。このため、前出の式（１）におけるカットオフ周波数ｆｃを低く設定するのが容易である。したがって、大径スピーカー部は、低周波数帯域の音声の再生に適している。
【００３１】
これに対して、小径スピーカー部は、前出の式（２）における電極面積Ｓが小さい。すなわち、小径スピーカー部は、静電容量Ｃが小さい。このため、前出の式（１）におけるカットオフ周波数ｆｃを高く設定するのが容易である。したがって、小径スピーカー部は、高周波数帯域の音声の再生に適している。
【００３２】
このように、本構成によると、大径スピーカー部と小径スピーカー部との径差に起因する電極面積Ｓの差を利用して、大径スピーカー部および小径スピーカー部に、各々所望の再生帯域を設定することができる。
【００３３】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記誘電層は、ヤング率が１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下のエラストマー製である構成とする方がよい。ヤング率を１ＭＰａ以上としたのは、１ＭＰａ未満の場合、誘電層の設置が困難だからである。また、ヤング率を２０ＭＰａ以下としたのは、２０ＭＰａ超過の場合、一次共振周波数ｆ０が過度に高周波数側に移動してしまうからである。
【００３４】
（６）また、上記課題を解決するため、本発明の再生帯域調整方法は、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成のスピーカーの、任意の前記スピーカー部の再生帯域調整方法であって、前記電極層の電気抵抗および前記誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、再生帯域の上限値であるカットオフ周波数を調整し、前記振動部の面方向のばね定数および該振動部の質量のうち、少なくとも一方を調整することにより、該再生帯域の下限値である一次共振周波数を調整することを特徴とする。
【００３５】
本発明の再生帯域調整方法によると、スピーカー部ごとに、再生帯域の上限値、下限値を、簡単に調整することができる。すなわち、スピーカー部ごとに、再生帯域の広さ、位置を、簡単に調整することができる。
【００３６】
電極層の電気抵抗および誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、スピーカー部の再生帯域の上限値を調整することができる。すなわち、電極層と誘電層とは、疑似的に、電気抵抗と静電容量とが直列接続された、ローパスフィルターを構成している（前出の式（１）参照）。
【００３７】
このため、電気抵抗Ｒ、静電容量Ｃを調整することにより、カットオフ周波数ｆｃ、つまり再生帯域の上限値を調整することができる。電気抵抗Ｒは、電極層の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、電極層を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００３８】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００３９】
電極層を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、電極層を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００４０】
静電容量は、誘電層の誘電率、電極面積（具体的には、径方向外側または径方向内側から見て、径方向外側の電極層と径方向内側の電極層とが重複する部分の面積）、電極間距離（具体的には、誘電層の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる（前出の式（２）参照）。
【００４１】
誘電層を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を増加させると静電容量Ｃが大きくなり、電気抵抗Ｒは小さくなる。
【００４２】
振動部の面方向のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる（前出の式（３）参照）。
【００４３】
誘電層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００４４】
電極層を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、電極層を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００４５】
誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層の積層数（電極層の積層数）を多くすると、振動部の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層の積層数（電極層の積層数）を少なくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層の積層数（電極層の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００４６】
振動部の大きさを大きくすると、振動部の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部の大きさを小さくすると、振動部の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によると、無指向性であって、各々異なる再生帯域の音声を再生可能な複数のスピーカー部を有するスピーカーを提供することができる。また、本発明によると、スピーカーの有するスピーカー部の再生帯域を、簡単に調整することが可能な再生帯域調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第一実施形態のスピーカーの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。
【図３】同スピーカーの分解斜視図である。
【図４】同スピーカーの小径スピーカー部付近の分解斜視図である。
【図５】同スピーカーの大径スピーカー部付近の分解斜視図である。
【図６】任意のスピーカー部の音圧レベルの周波数分布の模式図である。
【図７】第一実施形態のスピーカーの音圧レベルの周波数分布の模式図である。
【図８】第二実施形態のスピーカーの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明のスピーカーおよび再生帯域調整方法の実施の形態について説明する。
【００５０】
＜第一実施形態＞
［スピーカーの構成］
まず、本実施形態のスピーカーの構成について説明する。図１に、本実施形態のスピーカーの斜視図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。図３に、同スピーカーの分解斜視図を示す。図４に、同スピーカーの小径スピーカー部付近の分解斜視図を示す。図５に、同スピーカーの大径スピーカー部付近の分解斜視図を示す。なお、図３においては、絶縁シールド層９５を透過して示す。図１〜図５に示すように、本実施形態のスピーカー１は、大径スピーカー部２と、小径スピーカー部３と、保持部４と、枠部７と、回路部８と、一対の絶縁シールド層９５と、を備えている。
【００５１】
（枠部７）
枠部７は、大径側枠部７０と、小径側枠部７１と、支柱部７２と、ベース７３と、を備えている。ベース７３は、樹脂製であって正方形板状を呈している。ベース７３の内部には、アンプ等の電子部品（図略）が収容されている。支柱部７２は、樹脂製であって、丸棒状を呈している。支柱部７２は、ベース７３から、上方に向かって突設されている。
【００５２】
小径側枠部７１は、筒部７１０と、上下一対の蓋部７１１と、多数の連通孔７１２と、を備えている。小径側枠部７１は、エンクロージャーとしての機能を有している。小径側枠部７１は、ベース７３の上方に配置されている。上下一対の蓋部７１１は、各々、樹脂製であって円板状を呈している。上下一対の蓋部７１１は、上下方向（軸方向）に所定間隔だけ離間して、支柱部７２に環装されている。筒部７１０は、上下一対の蓋部７１１間に配置されている。筒部７１０は、樹脂製であって円筒状を呈している。上下一対の蓋部７１１により、筒部７１０の上下開口は封止されている。多数の連通孔７１２は、筒部７１０に穿設されている。連通孔７１２は、筒部７１０を径方向に貫通している。
【００５３】
大径側枠部７０は、筒部７００と、上下一対の蓋部７０１と、多数の連通孔７０２と、を備えている。大径側枠部７０は、エンクロージャーとしての機能を有している。大径側枠部７０は、小径側枠部７１の上方に配置されている。大径側枠部７０の構成、材質は、小径側枠部７１の構成、材質と、同様である。また、大径側枠部７０は、小径側枠部７１よりも、大径である。また、大径側枠部７０は、小径側枠部７１よりも、長軸である。
【００５４】
（保持部４）
保持部４は、大径側保持部４０と、小径側保持部４１と、を備えている。小径側保持部４１は、小径側枠部７１の外周面に配置されている。小径側保持部４１は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。大径側保持部４０は、大径側枠部７０の外周面に配置されている。大径側保持部４０は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。
【００５５】
（小径スピーカー部３、絶縁シールド層９５）
小径スピーカー部３は、円筒状の振動部３０を備えている。振動部３０は、誘電層３００と、内側電極層３０１と、外側電極層３０２と、を備えている。内側電極層３０１、外側電極層３０２は、各々、本発明の「電極層」の概念に含まれる。振動部３０は、小径側保持部４１の外周面に配置されている。
【００５６】
誘電層３００は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製であって円筒状かつ膜状を呈している。内側電極層３０１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。内側電極層３０１は、誘電層３００の内周面に配置されている。具体的には、内側電極層３０１は、柔軟導電材料を含む塗料が誘電層３００の内周面に塗布（例えばスクリーン印刷など）されることにより、形成されている。
【００５７】
外側電極層３０２は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。外側電極層３０２は、誘電層３００の外周面に配置されている。具体的には、外側電極層３０２は、柔軟導電材料を含む塗料が誘電層３００の外周面に塗布（例えばスクリーン印刷など）されることにより、形成されている。絶縁シールド層９５は、外側電極層３０２を、径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００５８】
図２に示すように、径方向外側または径方向内側から見て、内側電極層３０１と外側電極層３０２とが重複する領域Ｐ１の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。小径スピーカー部３の再生帯域は、後述する再生帯域調整方法により、高周波数帯域（高音領域）に設定されている。
【００５９】
（大径スピーカー部２、絶縁シールド層９５）
大径スピーカー部２は、振動部２０を備えている。振動部２０は、誘電層２００と、内側電極層２０１と、外側電極層２０２と、を備えている。内側電極層２０１、外側電極層２０２は、各々、本発明の「電極層」の概念に含まれる。振動部２０は、大径側保持部４０の外周面に配置されている。
【００６０】
大径スピーカー部２の構成、材質は、小径スピーカー部３の構成、材質と、同様である。また、大径スピーカー部２は、小径スピーカー部３よりも、大径である。また、大径スピーカー部２は、小径スピーカー部３よりも、長軸である。また、絶縁シールド層９５は、外側電極層２０２を、径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００６１】
図２に示すように、径方向外側または径方向内側から見て、内側電極層２０１と外側電極層２０２とが重複する領域Ｐ２の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。なお、領域Ｐ２の面積は、領域Ｐ１の面積よりも、大きい。大径スピーカー部２の再生帯域は、後述する再生帯域調整方法により、中低周波数帯域（中低音領域）に設定されている。
【００６２】
（回路部８）
図２に示すように、回路部８は、直流バイアス電源８０と、交流電源８１と、を備えている。直流バイアス電源８０は、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、直流のバイアス電圧を印加している。交流電源８１は、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、再生対象となる音声に基づく交流電圧を印加している。すなわち、直流バイアス電源８０と交流電源８１とは、直流バイアス電圧と交流電圧とを重畳して、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に印加している。
【００６３】
直流バイアス電源８０の正極側は、交流電源８１を介して、小径スピーカー部３の外側電極層３０２、大径スピーカー部２の外側電極層２０２に接続されている。直流バイアス電源８０の負極側は、小径スピーカー部３の内側電極層３０１、大径スピーカー部２の内側電極層２０１に接続されている。
【００６４】
［スピーカーの動き］
次に、本実施形態のスピーカーの動きについて説明する。スピーカー１に音声信号が入力されると、交流電源８１の交流電圧が変化する。このため、小径スピーカー部３において、内側電極層３０１と外側電極層３０２との間の静電引力が変化する。したがって、誘電層３００の径方向の厚さが変化する。すなわち、誘電層３００が振動する。よって、小径スピーカー部３から音声の高音部分が再生される。
【００６５】
同様に、スピーカー１に音声信号が入力されると、交流電源８１の交流電圧が変化する。このため、大径スピーカー部２において、内側電極層２０１と外側電極層２０２との間の静電引力が変化する。したがって、誘電層２００の径方向の厚さが変化する。すなわち、誘電層２００が振動する。よって、大径スピーカー部２から音声の中低音部分が再生される。
【００６６】
［再生帯域調整方法］
次に、本実施形態の再生帯域調整方法について説明する。小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域は、個別に調整される。図６に、任意のスピーカー部の音圧レベルの周波数分布の模式図を示す。
【００６７】
図６に示すように、再生帯域Ｌの下限値は、一次共振周波数ｆ０である。これに対して、再生帯域Ｌの上限値は、カットオフ周波数ｆｃである。このため、一次共振周波数ｆ０とカットオフ周波数ｆｃとの間隔を広げることにより、再生帯域Ｌを広げることができる。また、一次共振周波数ｆ０を下げることにより、再生帯域Ｌを低周波数側に広げることができる。また、カットオフ周波数ｆｃを上げることにより、再生帯域Ｌを高周波数側に広げることができる。また、一次共振周波数ｆ０およびカットオフ周波数ｆｃを下げることにより、再生帯域Ｌを低周波数側に移動させることができる。また、一次共振周波数ｆ０およびカットオフ周波数ｆｃを上げることにより、再生帯域Ｌを高周波数側に移動させることができる。
【００６８】
このように、一次共振周波数ｆ０、カットオフ周波数ｆｃのうち、少なくとも一方を調整することにより、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２に、所望の再生帯域を設定することができる。
【００６９】
具体的には、前出の式（１）に示すように、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の電気抵抗Ｒおよび誘電層２００、３００の静電容量Ｃのうち、少なくとも一方を調整することにより、カットオフ周波数ｆｃを調整することができる。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域Ｌの上限値を調整することができる。
【００７０】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の電気抵抗Ｒは、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の導通経路の長さ、導通経路の横断面積（経路方向に対して直交する方向の断面積）、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料の調整などにより、調整することができる。
【００７１】
導通経路を長くすると電気抵抗Ｒが大きくなる。反対に、導通経路を短くすると電気抵抗Ｒが小さくなる。導通経路の横断面積を大きくすると電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、導通経路の横断面積を小さくすると電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００７２】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、導電率が高い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、導電率が低い材料を選択すると、電気抵抗Ｒが大きくなる。内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を大きくすると、電気抵抗Ｒが小さくなる。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料中、導電率が高い材料の配合割合を小さくすると、電気抵抗Ｒが大きくなる。
【００７３】
前出の式（２）に示すように、誘電層２００、３００の静電容量Ｃは、誘電層２００、３００の誘電率ε、電極面積Ｓ（具体的には、図２の領域Ｐ１、Ｐ２の面積）、電極間距離ｄ（具体的には、誘電層２００、３００の径方向の厚さ）の調整などにより、調整することができる。
【００７４】
誘電層２００、３００を構成する材料として、誘電率εが高い材料を選択すると、静電容量Ｃが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００を構成する材料として、誘電率εが低い材料を選択すると、静電容量Ｃが小さくなる。電極面積Ｓを大きくすると静電容量Ｃが大きくなる。反対に、電極面積Ｓを小さくすると静電容量Ｃが小さくなる。電極間距離ｄを大きくすると静電容量Ｃが小さくなる。反対に、電極間距離ｄを小さくすると静電容量Ｃが大きくなる。
【００７５】
振動部２０、３０の面方向（誘電層２００、３００の外周面が延在する方向。つまり周方向および軸方向）のばね定数ｋを調整することにより、一次共振周波数ｆ０、つまり再生帯域の下限値を調整することができる。また、振動部２０、３０の質量ｍを調整することにより、一次共振周波数ｆ０を調整することができる（前出の式（３）参照）。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の再生帯域Ｌの下限値を調整することができる。
【００７６】
誘電層２００、３００を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、誘電層２００、３００を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００７７】
内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、ばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、ばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００７８】
誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を多くすると、ばね定数ｋが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を少なくすると、ばね定数ｋが小さくなる。誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を多くすると、振動部２０、３０の質量ｍが大きくなる。反対に、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）を少なくすると、振動部２０、３０の質量ｍが小さくなる。このように、誘電層２００、３００の積層数（内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の積層数）により、式（３）のｋ／ｍを調整することができる。
【００７９】
振動部２０、３０の大きさを大きくすると、振動部２０、３０の質量ｍが大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。反対に、振動部２０、３０の大きさを小さくすると、振動部２０、３０の質量ｍが小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。
【００８０】
保持部４を構成する材料として、ヤング率が高い材料を選択すると、振動部２０、３０のばね定数が大きくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が高周波数側に移動する。反対に、保持部４を構成する材料として、ヤング率が低い材料を選択すると、振動部２０、３０のばね定数が小さくなる。このため、一次共振周波数ｆ０が低周波数側に移動する。
【００８１】
図７に、本実施形態のスピーカーの音圧レベルの周波数分布の模式図を示す。図７に示すように、再生帯域調整方法を実施することにより、低周波数側から高周波数側に、大径スピーカー部２の再生帯域（中低周波数帯域）Ｌｍｌと、小径スピーカー部３の再生帯域（高周波数帯域）Ｌｈと、を繋げることができる。このため、本実施形態のスピーカー１は、フルレンジの音声を再生することができる。
【００８２】
［作用効果］
次に、本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法の作用効果について説明する。本実施形態のスピーカー１によると、振動部２０、３０は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製の誘電層２００、３００と、柔軟導電材料製の内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２と、を有している。このため、本実施形態のスピーカー１は、永久磁石やボイスコイルを有する従来のダイナミック型スピーカーユニットと比較して、薄型化が可能である。また、軽量化が可能である。
【００８３】
また、本実施形態のスピーカー１の小径スピーカー部３、大径スピーカー部２は、各々、異なる再生帯域の音声を再生可能である。このため、高周波数帯域や中低周波数帯域など、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、スピーカー１を小型化することができる。また、スピーカー１を軽量化することができる。また、単一のスピーカー１により、フルレンジの音声を再生することができる。
【００８４】
また、本実施形態のスピーカー１の小径スピーカー部３、大径スピーカー部２は、各々、円筒状の振動部２０、３０を有している。このため、水平面内における全方位に向かって、音声を再生することができる。つまり、本実施形態のスピーカー１は、無指向性である。
【００８５】
また、高周波数帯域専用のスピーカーの場合、低周波数帯域の音声を遮断するために、別途ハイパスフィルターを配置する必要がある。反対に、低周波数帯域専用のスピーカーの場合、高周波数帯域の音声を遮断するために、別途ローパスフィルターを配置する必要がある。これに対して、本実施形態のスピーカー１によると、別途、フィルターを配置する必要がない。つまり、周波数遮断用の専用回路を、別途設ける必要がない。このため、再生帯域ごとに専用のスピーカーを配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、回路構成が簡単である。
【００８６】
また、本実施形態のスピーカー１は、保持部４を備えている。保持部４は、振動部２０、３０を径方向内側から保持している。このため、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２が柔軟かつ薄膜状であるにもかかわらず、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２に、しわが入りにくい。
【００８７】
また、保持部４は、ウレタン発泡体製である。このため、保持部４は、多数の空孔を備えている。また、保持部４は柔軟である。したがって、巨視的には、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２にしわが入らないように、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２をしっかりと保持することができる。また、微視的には、誘電層２００、３００、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の微細な振動を規制しにくい。このため、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２の音声再生を、保持部４が阻害しにくい。
【００８８】
また、本実施形態のスピーカー１によると、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２は、電極材料が誘電層２００、３００に塗布されることにより、形成されている。このため、内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の形成と内側電極層２０１、３０１、外側電極層２０２、３０２の配置とを同時に行うことができる。
【００８９】
また、本実施形態のスピーカー１によると、枠部７により、保持部４を径方向内側から保持することができる。また、枠部７は、多数の連通孔７０２、７１２を備えている。このため、振動部２０、３０の内周面から出る逆位相波に対し、振動部２０、３０の外周面への振動を阻害する空気ばねになることなく、空気を通過させることができる。また、枠部７は、音声の回折を防ぐためのエンクロージャーとなっている。
【００９０】
また、本実施形態のスピーカー１によると、大径スピーカー部２と小径スピーカー部３との径差に起因する電極面積Ｓの差（図２の領域Ｐ２＞Ｐ１）を利用して、大径スピーカー部２および小径スピーカー部３に、各々所望の再生帯域を設定することができる。
【００９１】
また、本実施形態の再生帯域調整方法によると、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２ごとに、再生帯域Ｌｈ、Ｌｍｌの上限値、下限値を、簡単に調整することができる。すなわち、小径スピーカー部３、大径スピーカー部２ごとに、再生帯域Ｌｈ、Ｌｍｌの広さ、位置を、簡単に調整することができる。
【００９２】
＜第二実施形態＞
本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法と、第一実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法との相違点は、スピーカーが三つのスピーカー部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００９３】
図８に、本実施形態のスピーカーの軸方向断面図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、本実施形態のスピーカー１は、第一スピーカー部９０と、第二スピーカー部９１と、第三スピーカー部９２と、保持部４と、枠部７と、回路部８と、絶縁シールド層９５と、を備えている。第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２は、各々、本発明の「スピーカー部」の概念に含まれる。
【００９４】
枠部７は、支柱部７２と、ベース７３と、筒部７４と、上下一対の蓋部７５と、多数の連通孔７６と、を備えている。筒部７４および上下一対の蓋部７５は、エンクロージャーとしての機能を有している。上下一対の蓋部７５は、各々、樹脂製であって円板状を呈している。上下一対の蓋部７５は、上下方向（軸方向）に所定間隔だけ離間して、支柱部７２に環装されている。筒部７４は、上下一対の蓋部７５間に配置されている。筒部７４は、樹脂製であって円筒状を呈している。上下一対の蓋部７５により、筒部７４の上下開口は封止されている。多数の連通孔７６は、筒部７４に穿設されている。連通孔７６は、筒部７４を径方向に貫通している。
【００９５】
保持部４は、ウレタン発泡体製であって円筒状を呈している。保持部４は、筒部７４の外周面に配置されている。内側電極層９４は、保持部４の外周面に配置されている。内側電極層９４は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。内側電極層９４は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。誘電層９３は、内側電極層９４の外周面に配置されている。誘電層９３は、Ｈ−ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９６】
第一外側電極層９０１は、誘電層９３の外周面の上部に配置されている。第一外側電極層９０１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第一外側電極層９０１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９７】
第二外側電極層９１１は、誘電層９３の外周面の中部に配置されている。第二外側電極層９１１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第二外側電極層９１１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９８】
第三外側電極層９２１は、誘電層９３の外周面の下部に配置されている。第三外側電極層９２１は、本発明の「電極層」の概念に含まれる。第三外側電極層９２１は、シリコーンゴム中に銀粉末が充填された柔軟導電材料製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【００９９】
絶縁シールド層９５は、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を径方向外側から覆っている。絶縁シールド層９５は、Ｈ−ＮＢＲ製であって円筒状かつ膜状を呈している。
【０１００】
第一スピーカー部９０の振動部９００は、径方向外側または径方向内側から見て、第一外側電極層９０１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ５に配置されている。当該領域Ｐ５の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０１】
第二スピーカー部９１の振動部９１０は、径方向外側または径方向内側から見て、第二外側電極層９１１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ４に配置されている。当該領域Ｐ４の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０２】
第三スピーカー部９２の振動部９２０は、径方向外側または径方向内側から見て、第三外側電極層９２１と、誘電層９３の一部と、内側電極層９４の一部と、が重複する領域Ｐ３に配置されている。当該領域Ｐ３の面積が、前出の式（２）の電極面積Ｓに対応する。
【０１０３】
領域Ｐ３〜Ｐ５の面積を比較すると、Ｐ５＞Ｐ４＞Ｐ３となっている。一番面積の大きい第一スピーカー部９０は、低周波数帯域の音声を再生する。二番目に面積の大きい第二スピーカー部９１は、中周波数帯域の音声を再生する。一番面積の小さい第三スピーカー部９２は、高周波数帯域の音声を再生する。
【０１０４】
本実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法と、第一実施形態のスピーカーおよび再生帯域調整方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のスピーカーのように、各々再生帯域の異なる三つのスピーカー部（第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２）を配置してもよい。また、三つのスピーカー部に対して、筒部７４、内側電極層９４、誘電層９３、保持部４を共用化してもよい。
【０１０５】
＜その他＞
以上、本発明のスピーカーおよび再生帯域調整方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１０６】
枠部７の筒部７００、７１０、７４の構成は特に限定しない。例えば、金網などであってもよい。多数の連通孔７０２、７１２、７６が確保できればよい。第一実施形態の大径側枠部７０の下側の蓋部７０１と、小径側枠部７１の上側の蓋部７１１と、は一体化してもよい。
【０１０７】
振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、楕円筒状、長円筒状、多角筒状（三角筒状、四角筒状、五角筒状など）などであってもよい。また、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０の全長に亘って、径が一定でなくてもよい。すなわち、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、樽状、円錐状、角錐状、真球状、楕円球状などであってもよい。また、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は、任意の断面が環状であればよい。
【０１０８】
振動部２０、３０、９００、９１０、９２０は柔軟である。このため、形状の自由度が高い。例えば、枠部７や保持部４に所望の形状を付与し、その外面に振動部２０、３０、９００、９１０、９２０を配置することにより、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０に、枠部７や保持部４の形状を転写することができる。すなわち、振動部２０、３０、９００、９１０、９２０に、所望の形状を付与することができる。
【０１０９】
誘電層２００、３００、９３に対する内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の配置方法は特に限定しない。例えば、誘電層２００、３００、９３とは別に作製した内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１（例えば原反シートを裁断して作製する）を、誘電層２００、３００、９３に接着してもよい。こうすると、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を、しっかりと誘電層２００、３００、９３に固定することができる。
【０１１０】
誘電層２００、３００、９３、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の層数は特に限定しない。また、スピーカー部（大径スピーカー部２、小径スピーカー部３、第一スピーカー部９０、第二スピーカー部９１、第三スピーカー部９２）の配置数も特に限定しない。
【０１１１】
誘電層２００、３００、９３の材質は特に限定しない。エラストマー製または樹脂製であればよい。例えば、誘電率の高いエラストマーを用いることが好ましい。具体的には、常温における比誘電率（１００Ｈｚ）が２以上、さらには５以上のエラストマーが好ましい。例えば、エステル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基、アミド基、スルホン基、ウレタン基、ニトリル基等の極性官能基を有するエラストマー、あるいは、これらの極性官能基を有する極性低分子量化合物を添加したエラストマーを採用するとよい。Ｈ−ＮＢＲ以外の好適なエラストマーとしては、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。また、好適な樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン(架橋発泡ポリスチレンを含む)、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。絶縁シールド層９５の材質は特に限定しない。上記誘電層２００、３００、９３と同様の材質としてもよい。
【０１１２】
内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１の材質は、特に限定しない。例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、Ｈ−ＮＢＲ中に銀粉末、カーボンが充填された柔軟導電材料製としてもよい。内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を金属や炭素材料から形成してもよい。伸縮性を付与するという観点から、例えば、金属等をメッシュ状に編むことにより、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を形成することができる。また、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分子から、内側電極層２０１、３０１、９４、外側電極層２０２、３０２、第一外側電極層９０１、第二外側電極層９１１、第三外側電極層９２１を形成してもよい。また、バインダーと導電材とを含む柔軟導電材料を採用する場合、バインダーには、エラストマーを用いることが好ましい。エラストマーとしては、例えば、シリコーンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が好適である。また、導電材としては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料、銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属材料、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や、酸化チタン、酸化亜鉛にアルミニウム、アンチモン等の他金属をドーピングしたもの等の導電性酸化物の中から、適宜選択すればよい。導電材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。保持部４の材質は、特に限定しない。例えば、保持部４を発泡ウレタンスポンジから形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１：スピーカー、２：大径スピーカー部、３：小径スピーカー部、４：保持部、７：枠部、８：回路部。
２０：振動部、３０：振動部、４０：大径側保持部、４１：小径側保持部、７０：大径側枠部、７１：小径側枠部、７２：支柱部、７３：ベース、７４：筒部、７５：蓋部、７６：連通孔、８０：直流バイアス電源、８１：交流電源、９０：第一スピーカー部（スピーカー部）、９１：第二スピーカー部（スピーカー部）、９２：第三スピーカー部（スピーカー部）、９３：誘電層、９４：内側電極層（電極層）、９５：絶縁シールド層。
２００：誘電層、２０１：内側電極層（電極層）、２０２：外側電極層（電極層）、３００：誘電層、３０１：内側電極層（電極層）、３０２：外側電極層（電極層）、７００：筒部、７０１：蓋部、７０２：連通孔、７１０：筒部、７１１：蓋部、７１２：連通孔、９００：振動部、９０１：第一外側電極層（電極層）、９１０：振動部、９１１：第二外側電極層（電極層）、９２０：振動部、９２１：第三外側電極層（電極層）。
Ｌ：再生帯域、Ｌｈ：再生帯域、Ｌｍｌ：再生帯域、Ｐ１〜Ｐ５：領域、ｆ０：一次共振周波数、ｆｃ：カットオフ周波数。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー製または樹脂製の誘電層と、該誘電層の内周面および外周面に配置される複数の電極層と、を有する筒状の振動部を有し、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部を備えるスピーカー。
【請求項２】
前記振動部の内周面に当接する筒状の保持部を備える請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
前記保持部の内周面に当接し、径方向に連通する連通孔を有する筒状の枠部を備える請求項２に記載のスピーカー。
【請求項４】
複数の前記スピーカー部は、大径スピーカー部と、該大径スピーカー部よりも外径が小さい小径スピーカー部と、を有する請求項１ないし請求項３に記載のスピーカー。
【請求項５】
前記誘電層は、ヤング率が１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下のエラストマー製である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のスピーカーの、任意の前記スピーカー部の再生帯域調整方法であって、
前記電極層の電気抵抗および前記誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、再生帯域の上限値であるカットオフ周波数を調整し、
前記振動部の面方向のばね定数および該振動部の質量のうち、少なくとも一方を調整することにより、該再生帯域の下限値である一次共振周波数を調整する再生帯域調整方法。
【請求項１】
エラストマー製または樹脂製の誘電層と、該誘電層の内周面および外周面に配置される複数の電極層と、を有する筒状の振動部を有し、各々、音声の再生帯域が異なる複数のスピーカー部を備えるスピーカー。
【請求項２】
前記振動部の内周面に当接する筒状の保持部を備える請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
前記保持部の内周面に当接し、径方向に連通する連通孔を有する筒状の枠部を備える請求項２に記載のスピーカー。
【請求項４】
複数の前記スピーカー部は、大径スピーカー部と、該大径スピーカー部よりも外径が小さい小径スピーカー部と、を有する請求項１ないし請求項３に記載のスピーカー。
【請求項５】
前記誘電層は、ヤング率が１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下のエラストマー製である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のスピーカーの、任意の前記スピーカー部の再生帯域調整方法であって、
前記電極層の電気抵抗および前記誘電層の静電容量のうち、少なくとも一方を調整することにより、再生帯域の上限値であるカットオフ周波数を調整し、
前記振動部の面方向のばね定数および該振動部の質量のうち、少なくとも一方を調整することにより、該再生帯域の下限値である一次共振周波数を調整する再生帯域調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５６０９（Ｐ２０１３−１１５６０９Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９９７３（Ｐ２０１１−２５９９７３）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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