静電型スピーカ
【課題】静電型スピーカにおける電極と振動体との間の放電やリークを低コストで低減する。
【解決手段】本発明にかかる静電型スピーカが備える電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌには、一方の面上に金属を蒸着して導電性を持たせた絶縁性の合成樹脂のシートに対し、例えば熱針方式に従う有孔加工により多数の貫通孔１１２ｈが開孔された素材が用いられる。電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの一方の面上には有孔加工時に生じる隆起部分１１２ｂが伴っている。通常除去される隆起部分１１２ｂを除去することなく、隆起部分１１２ｂを伴う面が振動体１１１に対向しない側となるように電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌを配置することにより、隆起部分１１２ｂによる放電やリークの誘発を伴わない低コストな静電型スピーカが実現される。
【解決手段】本発明にかかる静電型スピーカが備える電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌには、一方の面上に金属を蒸着して導電性を持たせた絶縁性の合成樹脂のシートに対し、例えば熱針方式に従う有孔加工により多数の貫通孔１１２ｈが開孔された素材が用いられる。電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの一方の面上には有孔加工時に生じる隆起部分１１２ｂが伴っている。通常除去される隆起部分１１２ｂを除去することなく、隆起部分１１２ｂを伴う面が振動体１１１に対向しない側となるように電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌを配置することにより、隆起部分１１２ｂによる放電やリークの誘発を伴わない低コストな静電型スピーカが実現される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電型スピーカは、平面波により直進性の高い音を発生できるスピーカとして注目されている。
【０００３】
静電型スピーカは、導電性を伴うシート形状の振動体の両側の各々に、絶縁性のスペーサを挟んで、導電性を伴うシート形状の電極を配置した構造を備えている。なお、電極は振動体の振動を妨げないように、空気の移動経路として内側面と外側面とを貫通する多数の貫通孔を備える必要があり、例えば導電性繊維で織られた織物やパンチングメタルシートなどが用いられる。
【０００４】
振動体と２枚の電極の各々との間に直流バイアス電圧を印加するとともに、２枚の電極間に音波形に応じた交流電圧の駆動信号を印加すると、クーロンの法則に従い振動体と電極との間に駆動信号に応じた駆動力が生じ、その駆動力により２枚の電極間で振動する振動体が音圧を発生する。その結果、音波形に応じた発音が行われる。
【０００５】
上記の構造を備える静電スピーカにおいて音量の大きい音を再生するには、振動体と電極との間に高い電圧を印加する必要があるが、印加電圧を高くし過ぎると、振動体と電極との間でアーク放電などの放電を生じたり、振動体と電極がその間に配置されているスペーサの貫通孔を介して互いに接触しリークを生じたりする。
【０００６】
振動体と電極との間で放電やリークが生じると、破裂音がノイズとして再生音に乗るとともに、振動体および電極が破損し、静電スピーカの音再生における性能低下がもたらされる。
【０００７】
上記の問題を解消するために、例えば、電極の表面に絶縁処理を施すことが考えられるが、一般的にコスト高となる。
【０００８】
そこで、例えば特許文献１においては、電極と駆動信号の供給源との間に直列にコンデンサ素子を配することで、電極の表面に絶縁処理を施すよりも低コストで放電等の発生を抑止する静電型スピーカが提案されている。
【０００９】
また、例えば特許文献２においては、２枚の電極の各々の外側に撥水性を伴うシート形状の撥水部材を配置し、さらにそれらの撥水部材の外側に小さい径の貫通孔が多数設けられた表面部材を配置することにより、液体や固体の内部への侵入が生じにくい静電型スピーカが提案されている。
【００１０】
特許文献２において提案されている静電型スピーカによれば、内部に湿気やゴミが侵入しにくいため、それらの湿気やゴミによる放電やリークの誘発が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−３３６７９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０６８０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
静電型スピーカは、例えば広く普及しているダイナミック型スピーカと比較し、その厚さを薄くすることが容易な構造を備えている。例えば、振動体、スペーサ、電極の全てを薄い可撓性シートで形成することにより、折り畳みや巻き取りが可能なシート状のスピーカを製造することもできる。
【００１３】
シート状のスピーカは、例えば、振動体および電極を外部から保護するために電極の外側に配置される表面部材に対し広告画像を印刷し、広告内容を音声で案内することにより、視聴覚に訴える広告媒体として利用可能である。そのような用途においては、広告効果が落ちてきた広告を新たな広告と取り替えるため、スピーカそのものを取り替える必要がある。従って、特にそのような用途に利用されるシート状の静電型スピーカにおいては、低コスト化が求められる。
【００１４】
一方、静電型スピーカの厚さを薄くすると、必然的に電極と振動体との間のギャップも狭くなる。そのため、電極と振動体との間で放電やリークが生じやすくなる。
【００１５】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、静電型スピーカにおける電極と振動体との間の放電やリークを低コストで低減するための手段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】
【００１６】
上述した課題を解決するために本発明は、
少なくとも一方の面に導電性を伴う可撓性シートを有する振動体と、
少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第１の電極と、
前記第１の電極との間に前記振動体を挟むように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第２の電極と
を備える静電型スピーカ
を第１の実施態様として提案する。
【００１７】
また、本発明は、上記の第１の実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記第１の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
という構成を第２の実施態様として提案する。
【００１８】
また、本発明は、上記の第１または第２の実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記振動体は両方の面に導電性を伴い、
前記第２の電極は、少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように配置された
という構成を第３の実施態様として提案する。
【００１９】
また、本発明は、上記の第１乃至第３のいずれかの実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記第２の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
という構成を第４の実施態様として提案する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば低コストな製法により製造された一方の面上に多くの隆起を伴う電極を用いた場合であっても、電極に対する絶縁処理等を要することなく、電極と振動体との間の放電やリークの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの上面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの電極に設けられた貫通孔の付近を拡大して示した図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカを駆動するための駆動回路と、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの部材のうち駆動回路からの電圧の印加を受けるための部材とを示した図である。
【図５】図５は、本発明の変形例にかかる振動体の導電層と電極の導電層および隆起部分の配置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカ１の上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
なお、図１および図２においては、直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸で方向を示しており、図２に示される静電型スピーカ１の断面を正面から見たときの左右方向をＸ軸の方向、奥行き方向をＹ軸の方向、高さ方向をＺ軸の方向としている。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かう矢印を意味するものとする。また、図中、「○」の中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００２４】
また、図中の各部材の寸法は、各部材の形状や位置関係を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせており、特に高さ方向（Ｚ軸の方向）の長さを実際よりも長く示している。
【００２５】
図１および図２に示されるように、静電型スピーカ１は、駆動回路２（後述）からの電圧の印加により駆動され放音を行う放音部１１と、放音部１１を収納するカバー１２と、駆動回路２と放音部１１とを電気的に接続するリード線である３本のケーブル１３（ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂおよびケーブル１３Ｃ）と、駆動回路２が備えるコネクター２４（後述）と互いに係合されてケーブル１３と駆動回路２との電気的な接続を確立するコネクター１４とを備えている。
【００２６】
放音部１１は、振動体１１１と、振動体１１１の上下に各々配置された電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌと、振動体１１１と電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌとの間に各々配置された弾性部材１１３Ｕおよび弾性部材１１３Ｌとを備えている。すなわち、電極１１２Ｕは弾性部材１１３Ｕにより振動体１１１に対し離間配置され、電極１１２Ｌは弾性部材１１３Ｌにより振動体１１１に対し離間配置されている。
【００２７】
なお、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌのように、同一の数字（または数字＋英小文字）に「Ｕ」または「Ｌ」を付加した符号の付された部材は、互いに構成が同一の部材であり、「Ｕ」の付されたものが図１における上側、「Ｌ」の付されたものが図１における下側に配置された部材であることを示す。また、「Ｕ」の付された部材と「Ｌ」の付された部材とを区別不要な場合には、「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略し、単に「電極１１２」のように記載する。
【００２８】
放音部１１を構成する部材群、すなわち図２における下から上に向かい、電極１１２Ｌ、弾性部材１１３Ｌ、振動体１１１、弾性部材１１３Ｕ、電極１１２Ｕの順に積層された部材群は、互いに接する部材間が外縁部全周、すなわちＸ軸方向の外縁端部から所定幅の帯状の領域およびＹ軸方向の外縁端部から所定幅の領域において、例えば接着剤により互いに接着されている。
【００２９】
振動体１１１は、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）またはＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ポリプロピレン）などの絶縁性および可撓性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）の一方の面に導電性を持つアルミニウム等の金属を蒸着して導電層を形成したシート状体である。なお、図２における振動体１１１の上側の面が、導電層が形成されている面である。
【００３０】
電極１１２は、振動体１１１と同様に、ＰＥＴまたはＰＰなどの絶縁性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）の一方の面に導電性を持つアルミニウム等の金属を蒸着して導電層を形成したシート状体である。なお、電極１１２Ｕに関しては、図２における電極１１２Ｕの上側の面が、導電層が形成されている面であり、電極１１２Ｌに関しては、図２における電極１１２Ｌの下側の面が、導電層が形成されている面である。
【００３１】
電極１１２には、振動体１１１と異なり、表面と裏面とを貫通する多数の貫通孔１１２ｈが設けられている。ただし、図２において貫通孔１１２ｈの図示は省略されている。これらの貫通孔１１２ｈは振動体１１１の振動に伴う主にＺ軸方向における空気の移動経路として機能する。なお、貫通孔１１２ｈは電極１１２を構成する合成樹脂のフィルムに対する金属の蒸着の後に開孔されてもよいし、金属の蒸着前の合成樹脂のフィルムに対し開孔されてもよい。
【００３２】
貫通孔１１２ｈは、電極１１２の絶縁層を構成する合成樹脂のフィルムに対し、熱針方式や溶孔方式などの有孔加工を施すことで形成される。なお、熱針方式による有孔加工においては、一般的に加熱した針に合成樹脂のフィルムを押し当てることにより、合成樹脂を溶かして開孔が行われる。また、溶孔方式による有孔加工においては、一般的にアーク溶融などにより溶融された金属等の粒子を合成樹脂のフィルムに投射することにより、合成樹脂を溶かして開孔が行われる。これらの有孔加工のいずれによる場合であっても、一般的に有孔加工後の合成樹脂フィルムの少なくとも一方の側の面上に、開孔時に溶けて押し出された合成樹脂が冷却により固まることにより生じる隆起部分が形成される。
【００３３】
図３は、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに設けられた貫通孔１１２ｈの付近を拡大して示した図である。なお、図３においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌと振動体１１１との位置関係を示す目的で振動体１１１は図示しているが、弾性部材１１３等の他の部材の図示は省略している。
【００３４】
図３に示されるように、電極１１２Ｕに設けられた貫通孔１１２ｈＵの縁部には、隆起部分１１２ｂＵが形成されている。静電型スピーカ１においては、隆起部分１１２ｂＵが、電極１１２Ｕの振動体１１１に対向しない側の面上に配置されている。隆起部分１１２ｂＵには、図３において線幅の広い線で示している導電層が伴っている。すなわち、導電層もまた、隆起部分１１２ｂＵの隆起に伴い隆起している。しかしながら、導電層の隆起の方向が、振動体１１１に向かう側とは反対側に向かうように配置されているため、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間において、隆起部分１１２ｂＵによる放電やリークの誘発は生じない。
【００３５】
また、図３に示されるように、電極１１２Ｌに設けられた貫通孔１１２ｈＬの縁部には、隆起部分１１２ｂＬが形成されている。静電型スピーカ１においては、隆起部分１１２ｂＬが、電極１１２Ｌの振動体１１１に対向しない側の面上に配置されている。隆起部分１１２ｂＬには、図３において線幅の広い線で示している導電層が伴っている。すなわち、導電層もまた、隆起部分１１２ｂＬの隆起に伴い隆起している。しかしながら、導電層の隆起の方向が、振動体１１１に向かう側とは反対側に向かうように配置されているため、振動体１１１と隆起部分１１２ｂＬとの間において、隆起部分１１２ｂＬによる放電やリークの誘発は生じない。
【００３６】
再び図２を参照しつつ、静電型スピーカ１を構成する部材の説明を続ける。弾性部材１１３は、シート状の不織布であり、絶縁性を備えるとともに、不特定方向に各々延伸する多数の繊維の間に形成される空隙を介して一方の面と他方の面との間の空気の移動が可能となっている。また、弾性部材１１３は弾性を有し、振動体１１１の振動に伴い振動体１１１から力を加えられると変形し、その力が除去されると元の形状に戻る。
【００３７】
カバー１２は、ポリエチレン等の絶縁性および防湿性を備えた合成樹脂のシートであり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における長さが放音部１１の長さよりも各々長い。カバー１２を構成するカバー１２Ｕおよびカバー１２Ｌは各々、放音部１１を上方および下方から覆い、放音部１１の側方において重ね合わされたそれらの外縁部分が、例えば接着剤により全周に渡り互いに接着されている。その結果、袋状に形成されたカバー１２が放音部１１を密封収納する構造となっている。
【００３８】
静電型スピーカ１は、既述のように、放音部１１に対する駆動回路２からの電圧の印加を受けるための部材として、ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂ、ケーブル１３Ｃおよびコネクター１４を備えている。図４は、静電型スピーカ１を駆動するための駆動回路２と、静電型スピーカ１の部材のうち駆動回路２からの電圧の印加を受けるための部材とを示した図である。
【００３９】
図４に示されるように、ケーブル１３Ａの一端はカバー１２に収納された電極１１２Ｕの導電層に、ケーブル１３Ｂの一端はカバー１２に収納された電極１１２Ｌの導電層に、また、ケーブル１３Ｃの一端はカバー１２に収納された振動体１１１の導電層に、各々接続されている。また、ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂおよびケーブル１３Ｃの他端は、各々、コネクター１４の１番端子、３番端子、２番端子に接続されている。
【００４０】
図４に示されるように、駆動回路２は、増幅器２１、変圧器２２、バイアス電源２３およびコネクター２４を備えている。
【００４１】
増幅器２１は、外部から入力される交流の音響信号を増幅して出力する装置であり、その出力端子が変圧器２２の一次側コイルに接続されている。すなわち、増幅器２１で増幅された交流の音響信号は変圧器２２へ供給される。
【００４２】
変圧器２２の二次側コイルのセンタータップは駆動回路２のグラウンドＧＮＤに接続されている。また、変圧器２２の二次側コイルの一方の端子はコネクター２４の１番端子に、他方の端子はコネクター２４の３番端子に、各々接続されている。
【００４３】
バイアス電源２３は、振動体１１１に対して直流でプラスのバイアス電圧を印加するための電源であり、マイナス側は駆動回路２のグラウンドＧＮＤに、プラス側は保護抵抗として機能する抵抗器Ｒを介してコネクター２４の２番端子に、各々接続されている。
【００４４】
コネクター１４は、静電型スピーカ１のコネクター１４と互いに係合し、駆動回路２と静電型スピーカ１との間の電気的な接続を確立する。上述のように、コネクター２４の１番端子には変圧器２２の一方の端子が、３番端子には変圧器２２の他方の端子が、２番端子には抵抗器Ｒを介してバイアス電源２３が、各々接続されている。
【００４５】
静電型スピーカ１のコネクター１４と駆動回路２のコネクター２４が互いに係合すると、各コネクターの同じ番号の端子間が電気的に接続される。その結果、変圧器２２の一方の端子は電極１１２Ｕの導電層に、変圧器２２の他方の端子は電極１１２Ｌの導電層に、バイアス電源２３は振動体１１１の導電層に、各々接続される。
【００４６】
コネクター１４およびコネクター２４が係合されると、直流でプラスの所定電圧のバイアス電圧が振動体１１１に印加される。駆動回路２に外部から音響信号が入力されない状態においては、電極１１２Ｕと電極１１２Ｌとの間に印加される電圧は０Ｖである。
【００４７】
駆動回路２に交流の音響信号が入力されると、入力された音響信号が増幅器２１により増幅された後、変圧器２２の一次側に供給され、変圧器２２で昇圧されて、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに供給される。その際、電極１１２Ｕに対し供給される音響信号と、電極１１２Ｌに対し供給される音響信号とは振幅が同じで極性が逆の信号である。
【００４８】
すなわち、増幅器２１にプラスの音響信号が入力されると、電極１１２Ｕにはプラスの電圧が印加され、電極１１２Ｌにはそれと同じ振幅のマイナスの電圧が印加される。その場合、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の静電引力が弱まる一方、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の静電引力が強くなる。その結果、振動体１１１はそれらの静電引力の差に応じて電極１１２Ｌ側（Ｚ軸の負方向）へと変位する。
【００４９】
また、増幅器２１にマイナスの音響信号が入力されると、電極１１２Ｕにマイナスの電圧が印加され、電極１１２Ｌにはそれと同じ振幅のプラスの電圧が印加される。その場合、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の静電引力が弱まる一方、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の静電引力が強くなる。その結果、振動体１１１はそれらの静電引力の差に応じて電極１１２Ｕ側（Ｚ軸の正方向）へと変位する。
【００５０】
このように、増幅器２１に入力される音響信号に応じて振動体１１１がＺ軸の正方向と負方向への変位を繰り返すことで振動し、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音波が振動体１１１から音として放出される。
【００５１】
以上が本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカ１および静電型スピーカ１を駆動する駆動回路２の構成および動作の説明である。
【００５２】
上述したように、静電型スピーカ１においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに、絶縁性を備えた合成樹脂のシートの一方の面上に金属を蒸着させて導電層を形成した素材に対し熱針方式や溶射方式などによる有孔加工を施した素材（または、絶縁性を備えた合成樹脂のシートに対し熱針方式や溶射方式などによる有孔加工を施した後、一方の面上に金属を蒸着させた素材）が用いられている。この電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌとして採用されている素材は、従来技術にかかる静電型スピーカにおいて電極に広く採用されている導電性繊維による織物や金網、パンチングメタルといった素材と比べ、薄く軽量に形成可能であるとともに、一般的に低コストである。
【００５３】
しかしながら、熱針方式などの低コストな有孔加工の多くは、合成樹脂のシートの一方の面に他方の面には生じない隆起部分を生じる。それらの隆起部分は、蒸着された金属の隆起を伴い、音響信号に応じた電圧が電極１１２に印加される際、振動体１１１との間の放電やリークを誘発する可能性がある。この問題は、従来技術にかかる静電型スピーカにおいて電極として広く採用されている素材においては生じない問題である。
【００５４】
この問題を解消するため、容易に想到される方法は、突起部分を切断や研磨などの処理により除去する方法である。しかしながら、それらの処理は電極１１２のコストを引き上げる。そこで、本願発明者は敢えて突起部分を残すと同時に、突起部分の突起方向を振動体１１１に対向しない側に配置するように静電型スピーカ１を構成する、という着想を得た。その着想に従い構成された静電型スピーカ１によれば、新たに採用した電極１１２の低コスト性を損なうことなく、突起部分により誘発され得る放電やリークの問題が効果的に回避される。
【００５５】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、不整合の生じない範囲で各々を組み合わせてもよい。
【００５６】
（導電層と隆起部分の配置関係）
上述した実施形態においては、静電型スピーカ１における振動体１１１の導電層と電極１１２の導電層および隆起部分１１２ｂの配置関係として図３に示す配置関係が採用されている。本発明はその点において限定されず、他の様々な配置関係が採用可能である。
【００５７】
図５は、本発明において採用可能な振動体１１１の導電層と電極１１２の導電層および隆起部分１１２ｂの配置関係の他の例を示した図である。
【００５８】
図５（ａ）に示す例においては、電極１１２Ｌの振動体１１１に対向する側の面が図３に示した例と比べ逆となっている。すなわち、電極１１２Ｌの導電層および隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１に対向する側に配置されている。振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側の面は合成樹脂による絶縁層で構成されているため、隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１の方向に隆起し、それに伴い電極１１２Ｌの導電層の一部が振動体１１１の方向に隆起していても、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間に極めて高い電圧が印加されない限り、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間に放電やリークは生じない。従って、図５（ａ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００５９】
図５（ｂ）に示す例においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌにおいて、隆起部分１１２ｂＵおよび隆起部分１１２ｂＬの配置は図３に示した例と同様に振動体１１１に対向しない側の面上であるが、導電層の配置が図３に示した例と異なり振動体１１１に対向する側となっている。
【００６０】
また、図５（ｂ）に示す例においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの製造において、絶縁性を備えた合成樹脂のシートに対する金属の蒸着を行った後、金属の蒸着の行われている側の面から金属の蒸着の行われていない側へ向かう開孔のための処理が行われ、その結果、導電層の一部が貫通孔１１２ｈを介して裏面側、すなわち振動体１１１に対向しない側へと隆起している。
【００６１】
図５（ｂ）に示す例によれば、図３に示した例と比べ、振動体１１１の導電層と電極１１２Ｕの導電層との距離が狭いため、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の放電もしくはリークが図３の例よりは生じやすいが、隆起部分１１２ｂＵおよび隆起部分１１２ｂＬに伴う導電層の隆起が振動体１１１に向かわないため、それらの隆起による放電やリークの誘発は生じない。従って、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の絶縁性が弾性部材１１３Ｕにより十分確保されれば、図５（ｂ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００６２】
図５（ｃ）に示す例においては、振動体１１１の両側の面上に各々、導電層が設けられている。すなわち、振動体１１１の電極１１２Ｕに対向する側の面に加え、電極１１２Ｌに対向する側の面にも金属の蒸着が行われ、導電層が形成されている。このように振動体１１１の両面に導電層を設けると、放音部１１におけるＺ軸方向の対称性が高まり、場合によってはより望ましい音響特性の放音が可能となる。
【００６３】
振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側の面に導電層が設けられることにより、図５（ａ）に示した例と異なり、電極１１２Ｌの隆起部分１１２ｂＬに伴う電極１１２Ｌの導電層の隆起による振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の放電もしくはリークの誘発が生じ得るが、図５（ｃ）に示す例においては、電極１１２Ｌの隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１に対向しない側に隆起するように配置されているため、放電もしくはリークの誘発は生じない。従って、図５（ａ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００６４】
（電極の素材）
上述した実施形態においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌは、絶縁性を備えた合成樹脂のシートの一方の面に対し金属の蒸着を行い、金属の蒸着の前もしくは後に合成樹脂のシートに対し有孔加工を施したものが用いられる。本発明はその点に関し限定されず、電極１１２の素材としては、一方の面に他方の面よりも平均的な高さが高い隆起を伴う多数の貫通孔を備える導電性を有したシート状の素材であれば、他の如何なる素材が採用されてもよい。
【００６５】
例えば、アルミ箔などの導電性素材のシートに対し針の押し当てや溶射などにより有孔加工を施したものが電極１１２として採用されてもよい。その場合であっても、多くの低コストな有孔加工によれば一方の面上に他方の面上よりも平均的な高さが高い隆起が生じるが、高い隆起を伴う側の面を振動体１１１に対向しない側に配置することで、隆起部分による放電やリークの誘発が低減される。
【００６６】
（隆起の種類）
上述した実施形態においては、隆起部分１１２ｂは電極１１２に対する有孔加工により生じるものとしたが、本発明はその点に関し限定されず、電極１１２に隆起部分１１２ｂが形成される理由は如何なる理由であってもよい。
【００６７】
例えば、静電型スピーカ１の製造前もしくは製造後に電極１１２を巻き取ると、電極１１２の巻き取り時に内側となる側の面上に皺が生じる。そのように生じた皺に伴う隆起部分もまた、本発明における隆起部分であり、皺が振動体１１１に対向しない側に配置されるように静電型スピーカ１を構成することで、皺による放電やリークの誘発が低減される。
【００６８】
具体的には、例えば図３に示した例のように振動体１１１、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの配置がなされている場合、図の上側が巻き取り時の内側となるように巻き取りが行われるように構成すれば、図３における電極１１２Ｕの上側面上に皺による隆起部分が生じるが、その隆起の方向が振動体１１１に対向しない側に向かうため、放電やリークは誘発されない。なお、その場合、電極１１２Ｌの上側面上にも皺による隆起部分が生じ、その隆起の方向は振動体１１１に対向する側に向かうが、振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側は絶縁層となっているため、図５（ａ）における場合と同様に、電極１１２Ｌから振動体１１１に向かう隆起部分により放電やリークが誘発されることはない。
【００６９】
また、上述した実施形態においては、電極１１２の片側面上にのみ隆起部分１１２ｂが形成されるものとしたが、電極１１２に対する貫通孔１１２ｈの形成方法によっては、電極１１２の両側に各々、隆起部分が形成される場合もある。そのような場合、本発明にかかる静電型スピーカにおいては、それらの隆起部分の隆起の高さの平均値が高い側の面が振動体１１１に対向しない側となるように配置される。そのため、隆起部分による放電やリークがみだりに誘発されることがない。
【００７０】
（導電層の形成方法）
上述した実施形態においては、振動体１１１および電極１１２に導電層を形成する方法として、金属の蒸着が採用されているが、本発明はその点に関し限定されない。例えば、導電性塗料を絶縁性の合成樹脂のシートに塗布する方法が採用されてもよいし、アルミ箔などの圧延した金属シートが振動体１１１もしくは電極１１２の素材として用いられてもよい。
【００７１】
（その他の変形例）
以上、主として電極１１２および振動体１１１の構成に関する変形例をいくつか述べたが、静電型スピーカ１の他の構成部に関しても、上述した実施形態において採用されているものと異なる様々な構成が本発明にかかる静電型スピーカにおいて採用可能である。例えば、弾性部材１１３は不織布に限られず、絶縁性、空気透過性、弾性を備える他の如何なる素材が弾性部材１１３として採用されてもよい。また、カバー１２はポリエチレンに限られず、絶縁性、防湿性、可撓性を備える他の如何なる素材がカバー１２として採用されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…静電型スピーカ、２…駆動回路、１１…放音部、１２…カバー、１３…ケーブル、１４…コネクター、２１…増幅器、２２…変圧器、２３…バイアス電源、２４…コネクター、１１１…振動体、１１２…電極、１１３…弾性部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電型スピーカは、平面波により直進性の高い音を発生できるスピーカとして注目されている。
【０００３】
静電型スピーカは、導電性を伴うシート形状の振動体の両側の各々に、絶縁性のスペーサを挟んで、導電性を伴うシート形状の電極を配置した構造を備えている。なお、電極は振動体の振動を妨げないように、空気の移動経路として内側面と外側面とを貫通する多数の貫通孔を備える必要があり、例えば導電性繊維で織られた織物やパンチングメタルシートなどが用いられる。
【０００４】
振動体と２枚の電極の各々との間に直流バイアス電圧を印加するとともに、２枚の電極間に音波形に応じた交流電圧の駆動信号を印加すると、クーロンの法則に従い振動体と電極との間に駆動信号に応じた駆動力が生じ、その駆動力により２枚の電極間で振動する振動体が音圧を発生する。その結果、音波形に応じた発音が行われる。
【０００５】
上記の構造を備える静電スピーカにおいて音量の大きい音を再生するには、振動体と電極との間に高い電圧を印加する必要があるが、印加電圧を高くし過ぎると、振動体と電極との間でアーク放電などの放電を生じたり、振動体と電極がその間に配置されているスペーサの貫通孔を介して互いに接触しリークを生じたりする。
【０００６】
振動体と電極との間で放電やリークが生じると、破裂音がノイズとして再生音に乗るとともに、振動体および電極が破損し、静電スピーカの音再生における性能低下がもたらされる。
【０００７】
上記の問題を解消するために、例えば、電極の表面に絶縁処理を施すことが考えられるが、一般的にコスト高となる。
【０００８】
そこで、例えば特許文献１においては、電極と駆動信号の供給源との間に直列にコンデンサ素子を配することで、電極の表面に絶縁処理を施すよりも低コストで放電等の発生を抑止する静電型スピーカが提案されている。
【０００９】
また、例えば特許文献２においては、２枚の電極の各々の外側に撥水性を伴うシート形状の撥水部材を配置し、さらにそれらの撥水部材の外側に小さい径の貫通孔が多数設けられた表面部材を配置することにより、液体や固体の内部への侵入が生じにくい静電型スピーカが提案されている。
【００１０】
特許文献２において提案されている静電型スピーカによれば、内部に湿気やゴミが侵入しにくいため、それらの湿気やゴミによる放電やリークの誘発が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−３３６７９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０６８０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
静電型スピーカは、例えば広く普及しているダイナミック型スピーカと比較し、その厚さを薄くすることが容易な構造を備えている。例えば、振動体、スペーサ、電極の全てを薄い可撓性シートで形成することにより、折り畳みや巻き取りが可能なシート状のスピーカを製造することもできる。
【００１３】
シート状のスピーカは、例えば、振動体および電極を外部から保護するために電極の外側に配置される表面部材に対し広告画像を印刷し、広告内容を音声で案内することにより、視聴覚に訴える広告媒体として利用可能である。そのような用途においては、広告効果が落ちてきた広告を新たな広告と取り替えるため、スピーカそのものを取り替える必要がある。従って、特にそのような用途に利用されるシート状の静電型スピーカにおいては、低コスト化が求められる。
【００１４】
一方、静電型スピーカの厚さを薄くすると、必然的に電極と振動体との間のギャップも狭くなる。そのため、電極と振動体との間で放電やリークが生じやすくなる。
【００１５】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、静電型スピーカにおける電極と振動体との間の放電やリークを低コストで低減するための手段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】
【００１６】
上述した課題を解決するために本発明は、
少なくとも一方の面に導電性を伴う可撓性シートを有する振動体と、
少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第１の電極と、
前記第１の電極との間に前記振動体を挟むように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第２の電極と
を備える静電型スピーカ
を第１の実施態様として提案する。
【００１７】
また、本発明は、上記の第１の実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記第１の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
という構成を第２の実施態様として提案する。
【００１８】
また、本発明は、上記の第１または第２の実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記振動体は両方の面に導電性を伴い、
前記第２の電極は、少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように配置された
という構成を第３の実施態様として提案する。
【００１９】
また、本発明は、上記の第１乃至第３のいずれかの実施態様にかかる静電型スピーカにおいて、
前記第２の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
という構成を第４の実施態様として提案する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば低コストな製法により製造された一方の面上に多くの隆起を伴う電極を用いた場合であっても、電極に対する絶縁処理等を要することなく、電極と振動体との間の放電やリークの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの上面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの電極に設けられた貫通孔の付近を拡大して示した図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカを駆動するための駆動回路と、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカの部材のうち駆動回路からの電圧の印加を受けるための部材とを示した図である。
【図５】図５は、本発明の変形例にかかる振動体の導電層と電極の導電層および隆起部分の配置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカ１の上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
なお、図１および図２においては、直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸で方向を示しており、図２に示される静電型スピーカ１の断面を正面から見たときの左右方向をＸ軸の方向、奥行き方向をＹ軸の方向、高さ方向をＺ軸の方向としている。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは図面の裏から表に向かう矢印を意味するものとする。また、図中、「○」の中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００２４】
また、図中の各部材の寸法は、各部材の形状や位置関係を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせており、特に高さ方向（Ｚ軸の方向）の長さを実際よりも長く示している。
【００２５】
図１および図２に示されるように、静電型スピーカ１は、駆動回路２（後述）からの電圧の印加により駆動され放音を行う放音部１１と、放音部１１を収納するカバー１２と、駆動回路２と放音部１１とを電気的に接続するリード線である３本のケーブル１３（ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂおよびケーブル１３Ｃ）と、駆動回路２が備えるコネクター２４（後述）と互いに係合されてケーブル１３と駆動回路２との電気的な接続を確立するコネクター１４とを備えている。
【００２６】
放音部１１は、振動体１１１と、振動体１１１の上下に各々配置された電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌと、振動体１１１と電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌとの間に各々配置された弾性部材１１３Ｕおよび弾性部材１１３Ｌとを備えている。すなわち、電極１１２Ｕは弾性部材１１３Ｕにより振動体１１１に対し離間配置され、電極１１２Ｌは弾性部材１１３Ｌにより振動体１１１に対し離間配置されている。
【００２７】
なお、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌのように、同一の数字（または数字＋英小文字）に「Ｕ」または「Ｌ」を付加した符号の付された部材は、互いに構成が同一の部材であり、「Ｕ」の付されたものが図１における上側、「Ｌ」の付されたものが図１における下側に配置された部材であることを示す。また、「Ｕ」の付された部材と「Ｌ」の付された部材とを区別不要な場合には、「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略し、単に「電極１１２」のように記載する。
【００２８】
放音部１１を構成する部材群、すなわち図２における下から上に向かい、電極１１２Ｌ、弾性部材１１３Ｌ、振動体１１１、弾性部材１１３Ｕ、電極１１２Ｕの順に積層された部材群は、互いに接する部材間が外縁部全周、すなわちＸ軸方向の外縁端部から所定幅の帯状の領域およびＹ軸方向の外縁端部から所定幅の領域において、例えば接着剤により互いに接着されている。
【００２９】
振動体１１１は、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）またはＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ポリプロピレン）などの絶縁性および可撓性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）の一方の面に導電性を持つアルミニウム等の金属を蒸着して導電層を形成したシート状体である。なお、図２における振動体１１１の上側の面が、導電層が形成されている面である。
【００３０】
電極１１２は、振動体１１１と同様に、ＰＥＴまたはＰＰなどの絶縁性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）の一方の面に導電性を持つアルミニウム等の金属を蒸着して導電層を形成したシート状体である。なお、電極１１２Ｕに関しては、図２における電極１１２Ｕの上側の面が、導電層が形成されている面であり、電極１１２Ｌに関しては、図２における電極１１２Ｌの下側の面が、導電層が形成されている面である。
【００３１】
電極１１２には、振動体１１１と異なり、表面と裏面とを貫通する多数の貫通孔１１２ｈが設けられている。ただし、図２において貫通孔１１２ｈの図示は省略されている。これらの貫通孔１１２ｈは振動体１１１の振動に伴う主にＺ軸方向における空気の移動経路として機能する。なお、貫通孔１１２ｈは電極１１２を構成する合成樹脂のフィルムに対する金属の蒸着の後に開孔されてもよいし、金属の蒸着前の合成樹脂のフィルムに対し開孔されてもよい。
【００３２】
貫通孔１１２ｈは、電極１１２の絶縁層を構成する合成樹脂のフィルムに対し、熱針方式や溶孔方式などの有孔加工を施すことで形成される。なお、熱針方式による有孔加工においては、一般的に加熱した針に合成樹脂のフィルムを押し当てることにより、合成樹脂を溶かして開孔が行われる。また、溶孔方式による有孔加工においては、一般的にアーク溶融などにより溶融された金属等の粒子を合成樹脂のフィルムに投射することにより、合成樹脂を溶かして開孔が行われる。これらの有孔加工のいずれによる場合であっても、一般的に有孔加工後の合成樹脂フィルムの少なくとも一方の側の面上に、開孔時に溶けて押し出された合成樹脂が冷却により固まることにより生じる隆起部分が形成される。
【００３３】
図３は、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに設けられた貫通孔１１２ｈの付近を拡大して示した図である。なお、図３においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌと振動体１１１との位置関係を示す目的で振動体１１１は図示しているが、弾性部材１１３等の他の部材の図示は省略している。
【００３４】
図３に示されるように、電極１１２Ｕに設けられた貫通孔１１２ｈＵの縁部には、隆起部分１１２ｂＵが形成されている。静電型スピーカ１においては、隆起部分１１２ｂＵが、電極１１２Ｕの振動体１１１に対向しない側の面上に配置されている。隆起部分１１２ｂＵには、図３において線幅の広い線で示している導電層が伴っている。すなわち、導電層もまた、隆起部分１１２ｂＵの隆起に伴い隆起している。しかしながら、導電層の隆起の方向が、振動体１１１に向かう側とは反対側に向かうように配置されているため、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間において、隆起部分１１２ｂＵによる放電やリークの誘発は生じない。
【００３５】
また、図３に示されるように、電極１１２Ｌに設けられた貫通孔１１２ｈＬの縁部には、隆起部分１１２ｂＬが形成されている。静電型スピーカ１においては、隆起部分１１２ｂＬが、電極１１２Ｌの振動体１１１に対向しない側の面上に配置されている。隆起部分１１２ｂＬには、図３において線幅の広い線で示している導電層が伴っている。すなわち、導電層もまた、隆起部分１１２ｂＬの隆起に伴い隆起している。しかしながら、導電層の隆起の方向が、振動体１１１に向かう側とは反対側に向かうように配置されているため、振動体１１１と隆起部分１１２ｂＬとの間において、隆起部分１１２ｂＬによる放電やリークの誘発は生じない。
【００３６】
再び図２を参照しつつ、静電型スピーカ１を構成する部材の説明を続ける。弾性部材１１３は、シート状の不織布であり、絶縁性を備えるとともに、不特定方向に各々延伸する多数の繊維の間に形成される空隙を介して一方の面と他方の面との間の空気の移動が可能となっている。また、弾性部材１１３は弾性を有し、振動体１１１の振動に伴い振動体１１１から力を加えられると変形し、その力が除去されると元の形状に戻る。
【００３７】
カバー１２は、ポリエチレン等の絶縁性および防湿性を備えた合成樹脂のシートであり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における長さが放音部１１の長さよりも各々長い。カバー１２を構成するカバー１２Ｕおよびカバー１２Ｌは各々、放音部１１を上方および下方から覆い、放音部１１の側方において重ね合わされたそれらの外縁部分が、例えば接着剤により全周に渡り互いに接着されている。その結果、袋状に形成されたカバー１２が放音部１１を密封収納する構造となっている。
【００３８】
静電型スピーカ１は、既述のように、放音部１１に対する駆動回路２からの電圧の印加を受けるための部材として、ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂ、ケーブル１３Ｃおよびコネクター１４を備えている。図４は、静電型スピーカ１を駆動するための駆動回路２と、静電型スピーカ１の部材のうち駆動回路２からの電圧の印加を受けるための部材とを示した図である。
【００３９】
図４に示されるように、ケーブル１３Ａの一端はカバー１２に収納された電極１１２Ｕの導電層に、ケーブル１３Ｂの一端はカバー１２に収納された電極１１２Ｌの導電層に、また、ケーブル１３Ｃの一端はカバー１２に収納された振動体１１１の導電層に、各々接続されている。また、ケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ｂおよびケーブル１３Ｃの他端は、各々、コネクター１４の１番端子、３番端子、２番端子に接続されている。
【００４０】
図４に示されるように、駆動回路２は、増幅器２１、変圧器２２、バイアス電源２３およびコネクター２４を備えている。
【００４１】
増幅器２１は、外部から入力される交流の音響信号を増幅して出力する装置であり、その出力端子が変圧器２２の一次側コイルに接続されている。すなわち、増幅器２１で増幅された交流の音響信号は変圧器２２へ供給される。
【００４２】
変圧器２２の二次側コイルのセンタータップは駆動回路２のグラウンドＧＮＤに接続されている。また、変圧器２２の二次側コイルの一方の端子はコネクター２４の１番端子に、他方の端子はコネクター２４の３番端子に、各々接続されている。
【００４３】
バイアス電源２３は、振動体１１１に対して直流でプラスのバイアス電圧を印加するための電源であり、マイナス側は駆動回路２のグラウンドＧＮＤに、プラス側は保護抵抗として機能する抵抗器Ｒを介してコネクター２４の２番端子に、各々接続されている。
【００４４】
コネクター１４は、静電型スピーカ１のコネクター１４と互いに係合し、駆動回路２と静電型スピーカ１との間の電気的な接続を確立する。上述のように、コネクター２４の１番端子には変圧器２２の一方の端子が、３番端子には変圧器２２の他方の端子が、２番端子には抵抗器Ｒを介してバイアス電源２３が、各々接続されている。
【００４５】
静電型スピーカ１のコネクター１４と駆動回路２のコネクター２４が互いに係合すると、各コネクターの同じ番号の端子間が電気的に接続される。その結果、変圧器２２の一方の端子は電極１１２Ｕの導電層に、変圧器２２の他方の端子は電極１１２Ｌの導電層に、バイアス電源２３は振動体１１１の導電層に、各々接続される。
【００４６】
コネクター１４およびコネクター２４が係合されると、直流でプラスの所定電圧のバイアス電圧が振動体１１１に印加される。駆動回路２に外部から音響信号が入力されない状態においては、電極１１２Ｕと電極１１２Ｌとの間に印加される電圧は０Ｖである。
【００４７】
駆動回路２に交流の音響信号が入力されると、入力された音響信号が増幅器２１により増幅された後、変圧器２２の一次側に供給され、変圧器２２で昇圧されて、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに供給される。その際、電極１１２Ｕに対し供給される音響信号と、電極１１２Ｌに対し供給される音響信号とは振幅が同じで極性が逆の信号である。
【００４８】
すなわち、増幅器２１にプラスの音響信号が入力されると、電極１１２Ｕにはプラスの電圧が印加され、電極１１２Ｌにはそれと同じ振幅のマイナスの電圧が印加される。その場合、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の静電引力が弱まる一方、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の静電引力が強くなる。その結果、振動体１１１はそれらの静電引力の差に応じて電極１１２Ｌ側（Ｚ軸の負方向）へと変位する。
【００４９】
また、増幅器２１にマイナスの音響信号が入力されると、電極１１２Ｕにマイナスの電圧が印加され、電極１１２Ｌにはそれと同じ振幅のプラスの電圧が印加される。その場合、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の静電引力が弱まる一方、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の静電引力が強くなる。その結果、振動体１１１はそれらの静電引力の差に応じて電極１１２Ｕ側（Ｚ軸の正方向）へと変位する。
【００５０】
このように、増幅器２１に入力される音響信号に応じて振動体１１１がＺ軸の正方向と負方向への変位を繰り返すことで振動し、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音波が振動体１１１から音として放出される。
【００５１】
以上が本発明の一実施形態にかかる静電型スピーカ１および静電型スピーカ１を駆動する駆動回路２の構成および動作の説明である。
【００５２】
上述したように、静電型スピーカ１においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌに、絶縁性を備えた合成樹脂のシートの一方の面上に金属を蒸着させて導電層を形成した素材に対し熱針方式や溶射方式などによる有孔加工を施した素材（または、絶縁性を備えた合成樹脂のシートに対し熱針方式や溶射方式などによる有孔加工を施した後、一方の面上に金属を蒸着させた素材）が用いられている。この電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌとして採用されている素材は、従来技術にかかる静電型スピーカにおいて電極に広く採用されている導電性繊維による織物や金網、パンチングメタルといった素材と比べ、薄く軽量に形成可能であるとともに、一般的に低コストである。
【００５３】
しかしながら、熱針方式などの低コストな有孔加工の多くは、合成樹脂のシートの一方の面に他方の面には生じない隆起部分を生じる。それらの隆起部分は、蒸着された金属の隆起を伴い、音響信号に応じた電圧が電極１１２に印加される際、振動体１１１との間の放電やリークを誘発する可能性がある。この問題は、従来技術にかかる静電型スピーカにおいて電極として広く採用されている素材においては生じない問題である。
【００５４】
この問題を解消するため、容易に想到される方法は、突起部分を切断や研磨などの処理により除去する方法である。しかしながら、それらの処理は電極１１２のコストを引き上げる。そこで、本願発明者は敢えて突起部分を残すと同時に、突起部分の突起方向を振動体１１１に対向しない側に配置するように静電型スピーカ１を構成する、という着想を得た。その着想に従い構成された静電型スピーカ１によれば、新たに採用した電極１１２の低コスト性を損なうことなく、突起部分により誘発され得る放電やリークの問題が効果的に回避される。
【００５５】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、不整合の生じない範囲で各々を組み合わせてもよい。
【００５６】
（導電層と隆起部分の配置関係）
上述した実施形態においては、静電型スピーカ１における振動体１１１の導電層と電極１１２の導電層および隆起部分１１２ｂの配置関係として図３に示す配置関係が採用されている。本発明はその点において限定されず、他の様々な配置関係が採用可能である。
【００５７】
図５は、本発明において採用可能な振動体１１１の導電層と電極１１２の導電層および隆起部分１１２ｂの配置関係の他の例を示した図である。
【００５８】
図５（ａ）に示す例においては、電極１１２Ｌの振動体１１１に対向する側の面が図３に示した例と比べ逆となっている。すなわち、電極１１２Ｌの導電層および隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１に対向する側に配置されている。振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側の面は合成樹脂による絶縁層で構成されているため、隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１の方向に隆起し、それに伴い電極１１２Ｌの導電層の一部が振動体１１１の方向に隆起していても、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間に極めて高い電圧が印加されない限り、振動体１１１と電極１１２Ｌとの間に放電やリークは生じない。従って、図５（ａ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００５９】
図５（ｂ）に示す例においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌにおいて、隆起部分１１２ｂＵおよび隆起部分１１２ｂＬの配置は図３に示した例と同様に振動体１１１に対向しない側の面上であるが、導電層の配置が図３に示した例と異なり振動体１１１に対向する側となっている。
【００６０】
また、図５（ｂ）に示す例においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの製造において、絶縁性を備えた合成樹脂のシートに対する金属の蒸着を行った後、金属の蒸着の行われている側の面から金属の蒸着の行われていない側へ向かう開孔のための処理が行われ、その結果、導電層の一部が貫通孔１１２ｈを介して裏面側、すなわち振動体１１１に対向しない側へと隆起している。
【００６１】
図５（ｂ）に示す例によれば、図３に示した例と比べ、振動体１１１の導電層と電極１１２Ｕの導電層との距離が狭いため、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の放電もしくはリークが図３の例よりは生じやすいが、隆起部分１１２ｂＵおよび隆起部分１１２ｂＬに伴う導電層の隆起が振動体１１１に向かわないため、それらの隆起による放電やリークの誘発は生じない。従って、振動体１１１と電極１１２Ｕとの間の絶縁性が弾性部材１１３Ｕにより十分確保されれば、図５（ｂ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００６２】
図５（ｃ）に示す例においては、振動体１１１の両側の面上に各々、導電層が設けられている。すなわち、振動体１１１の電極１１２Ｕに対向する側の面に加え、電極１１２Ｌに対向する側の面にも金属の蒸着が行われ、導電層が形成されている。このように振動体１１１の両面に導電層を設けると、放音部１１におけるＺ軸方向の対称性が高まり、場合によってはより望ましい音響特性の放音が可能となる。
【００６３】
振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側の面に導電層が設けられることにより、図５（ａ）に示した例と異なり、電極１１２Ｌの隆起部分１１２ｂＬに伴う電極１１２Ｌの導電層の隆起による振動体１１１と電極１１２Ｌとの間の放電もしくはリークの誘発が生じ得るが、図５（ｃ）に示す例においては、電極１１２Ｌの隆起部分１１２ｂＬが振動体１１１に対向しない側に隆起するように配置されているため、放電もしくはリークの誘発は生じない。従って、図５（ａ）に示す例によっても、低コストで放電やリークを生じにくい静電型スピーカ１が実現される。
【００６４】
（電極の素材）
上述した実施形態においては、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌは、絶縁性を備えた合成樹脂のシートの一方の面に対し金属の蒸着を行い、金属の蒸着の前もしくは後に合成樹脂のシートに対し有孔加工を施したものが用いられる。本発明はその点に関し限定されず、電極１１２の素材としては、一方の面に他方の面よりも平均的な高さが高い隆起を伴う多数の貫通孔を備える導電性を有したシート状の素材であれば、他の如何なる素材が採用されてもよい。
【００６５】
例えば、アルミ箔などの導電性素材のシートに対し針の押し当てや溶射などにより有孔加工を施したものが電極１１２として採用されてもよい。その場合であっても、多くの低コストな有孔加工によれば一方の面上に他方の面上よりも平均的な高さが高い隆起が生じるが、高い隆起を伴う側の面を振動体１１１に対向しない側に配置することで、隆起部分による放電やリークの誘発が低減される。
【００６６】
（隆起の種類）
上述した実施形態においては、隆起部分１１２ｂは電極１１２に対する有孔加工により生じるものとしたが、本発明はその点に関し限定されず、電極１１２に隆起部分１１２ｂが形成される理由は如何なる理由であってもよい。
【００６７】
例えば、静電型スピーカ１の製造前もしくは製造後に電極１１２を巻き取ると、電極１１２の巻き取り時に内側となる側の面上に皺が生じる。そのように生じた皺に伴う隆起部分もまた、本発明における隆起部分であり、皺が振動体１１１に対向しない側に配置されるように静電型スピーカ１を構成することで、皺による放電やリークの誘発が低減される。
【００６８】
具体的には、例えば図３に示した例のように振動体１１１、電極１１２Ｕおよび電極１１２Ｌの配置がなされている場合、図の上側が巻き取り時の内側となるように巻き取りが行われるように構成すれば、図３における電極１１２Ｕの上側面上に皺による隆起部分が生じるが、その隆起の方向が振動体１１１に対向しない側に向かうため、放電やリークは誘発されない。なお、その場合、電極１１２Ｌの上側面上にも皺による隆起部分が生じ、その隆起の方向は振動体１１１に対向する側に向かうが、振動体１１１の電極１１２Ｌに対向する側は絶縁層となっているため、図５（ａ）における場合と同様に、電極１１２Ｌから振動体１１１に向かう隆起部分により放電やリークが誘発されることはない。
【００６９】
また、上述した実施形態においては、電極１１２の片側面上にのみ隆起部分１１２ｂが形成されるものとしたが、電極１１２に対する貫通孔１１２ｈの形成方法によっては、電極１１２の両側に各々、隆起部分が形成される場合もある。そのような場合、本発明にかかる静電型スピーカにおいては、それらの隆起部分の隆起の高さの平均値が高い側の面が振動体１１１に対向しない側となるように配置される。そのため、隆起部分による放電やリークがみだりに誘発されることがない。
【００７０】
（導電層の形成方法）
上述した実施形態においては、振動体１１１および電極１１２に導電層を形成する方法として、金属の蒸着が採用されているが、本発明はその点に関し限定されない。例えば、導電性塗料を絶縁性の合成樹脂のシートに塗布する方法が採用されてもよいし、アルミ箔などの圧延した金属シートが振動体１１１もしくは電極１１２の素材として用いられてもよい。
【００７１】
（その他の変形例）
以上、主として電極１１２および振動体１１１の構成に関する変形例をいくつか述べたが、静電型スピーカ１の他の構成部に関しても、上述した実施形態において採用されているものと異なる様々な構成が本発明にかかる静電型スピーカにおいて採用可能である。例えば、弾性部材１１３は不織布に限られず、絶縁性、空気透過性、弾性を備える他の如何なる素材が弾性部材１１３として採用されてもよい。また、カバー１２はポリエチレンに限られず、絶縁性、防湿性、可撓性を備える他の如何なる素材がカバー１２として採用されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…静電型スピーカ、２…駆動回路、１１…放音部、１２…カバー、１３…ケーブル、１４…コネクター、２１…増幅器、２２…変圧器、２３…バイアス電源、２４…コネクター、１１１…振動体、１１２…電極、１１３…弾性部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に導電性を伴う可撓性シートを有する振動体と、
少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第１の電極と、
前記第１の電極との間に前記振動体を挟むように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第２の電極と
を備える静電型スピーカ。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
請求項１に記載の静電型スピーカ。
【請求項３】
前記振動体は両方の面に導電性を伴い、
前記第２の電極は、少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように配置された
請求項１または２に記載の静電型スピーカ。
【請求項４】
前記第２の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
請求項１乃至３のいずれかに記載の静電型スピーカ。
【請求項１】
少なくとも一方の面に導電性を伴う可撓性シートを有する振動体と、
少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第１の電極と、
前記第１の電極との間に前記振動体を挟むように前記振動体に対し離間配置された導電性を伴う可撓性シートを有する第２の電極と
を備える静電型スピーカ。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
請求項１に記載の静電型スピーカ。
【請求項３】
前記振動体は両方の面に導電性を伴い、
前記第２の電極は、少なくとも一方の面上に複数の隆起を有し、一方の面と他方の面のうち当該面上の隆起の高さの平均値が小さい方の面が前記振動体に対向するように配置された
請求項１または２に記載の静電型スピーカ。
【請求項４】
前記第２の電極は、前記振動体に対向する面の導電性が前記振動体に対向しない面の導電性よりも低い
請求項１乃至３のいずれかに記載の静電型スピーカ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１５７６５（Ｐ２０１３−１１５７６５Ａ）
【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２０１１−２６２７７５（Ｐ２０１１−２６２７７５）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【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３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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