JP2003032783A - 線状加振装置及び該加振装置を備えたスピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型であって大出力及び良好な周波数特性を兼
ね備えたスピーカ及びそのようなスピーカのための加振
装置を提供する。 【解決手段】振動板と、該振動板周辺部に結合された線
状加振装置とを備え、該線状加振装置は、前記振動板の
縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部
に結合した導体束と、実質上前記振動板の面に沿い且つ
前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前
記導体束を位置させるように配置された磁場形成部とを
備えていることを特徴とするスピーカ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカの振動板
を加振するための線状加振装置及び該線状加振装置を備
えたスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスピーカ用小型加振装置、特に平
面スピーカに好適な加振装置として、以下のような種々
の装置が知られている。導電型アクチュエータを用いた
平面スピーカは、図２２に示すように振動板Ｐの中央部
にアクチュエータＡを配置して駆動するものである。こ
の導電型アクチュエータは、重量及び寸法が大きくスピ
ーカの薄型化を困難にする。複数のアクチュエータを振
動板に配置した場合は、位相遅れなく各アクチュエータ
を駆動することは困難であり、またコストを大きく増す
ことにもなる。

【０００３】電話機のサウンダやブザー等、通信用小型
アクチュエータは、小型であるが出力が小さく一般的な
大きさの平面スピーカの振動板を駆動するのは困難であ
る。

【０００４】この他、圧電フィルムを加振源として使用
したスピーカもあるが、製造コストが高く、また低周波
帯域での加振力に欠ける結果、出力振動変位が小さい。

【０００５】さらに、プリントコイルを使用した平面ス
ピーカが知られている。これは、図２３及び図２４に示
すように、振動板に導電材をプリントして複数のコイル
Ｃを形成し、これらに対向してマグネットＭを配置し、
鉄製のベースＢでこれらを囲んだものである。マグネッ
トＭは、異なる磁極が交互に位置するように並べられて
おり、プリントコイルはマグネットの交互配置の磁極に
合わせて交互に逆磁極を示すように形成されている。こ
のプリントコイルに駆動用音響信号を入力することによ
り、コイルから磁界が形成されマグネットとの吸引反発
力により振動板が加振される。しかしながら、このスピ
ーカは、振動板面積が小さく、しかも剛性の低い振動板
を使用するので、大出力や低音域の出力が十分に得られ
ない。振動板へのプリントコイルを使用するので薄型で
はあるが、隣り合うコイル状配線をマグネットの交互配
置の磁極に合わせて逆巻きにする必要があり、配線が複
雑となる。また、隣り合うマグネット間に形成される磁
界中、コイルに向かう漏れ磁束を利用して駆動力を得る
ので、駆動効率が低い。

【０００６】したがって、これら従来の加振装置を用い
たスピーカは、小型化と大出力及び良好な周波数特性と
を兼ね備えることが困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
のこれらの問題を解決し、小型であって大出力及び良好
な周波数特性を兼ね備えたスピーカ及びそのようなスピ
ーカのための加振装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、振動板と、該振動板周辺部に結合された線
状加振装置とを備え、該線状加振装置は、前記振動板の
縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部
に結合した導体束と、前記振動板の面に沿い且つ前記導
体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体
束を位置させるように配置された磁場形成部とを備えて
いることを特徴とするスピーカを提供するものである。

【０００９】本発明はまた、前記目的を達成するため、
相互に対向するように配置された２枚の振動板と、これ
らの振動板に結合された線状加振装置とを備え、該線状
加振装置は、一方の振動板の縁部が延びる方向に沿って
延びる導体を束状にし該縁部に結合した第一導体束と、
前記縁部に対応した位置で他方の振動板の縁部が延びる
方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した第
二導体束と、実質上前記振動板の面に沿い且つ前記導体
束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束
を位置させるように配置された磁場形成部とを備えてい
ることを特徴とするスピーカを提供する。

【００１０】本発明はさらに、前記目的を達成するた
め、振動板に固定可能である束状の導電線からなる導体
束と、該振動板を保持するスピーカ本体に固定可能であ
り、前記導体束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成
する磁場形成部とを備えていることを特徴とする線状加
振装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て添付図面を参照しつつ説明する。図面全図を通じて、
同一又は同種の部材には同一の番号を付して説明を省略
することがある。また、同一又は同種の部材に関して、
振動板の表裏で区別する場合は、表側（聴取者側）に位
置するものに「Ｐ」、裏側に位置するものに「Ｒ」の添
え字を付して区別する。さらに、同一又は同種の部材に
関して、振動板からの距離で区別する場合は、近くに位
置するものに「Ｖ」、遠くに位置するものに「Ｗ」の添
え字を付して区別する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態に係るスピー
カを示している。このスピーカは、矩形平板状の振動板
１の両側部に縦方向に延びる線状加振装置２を備えてい
る。或いは、図２に示すように、矩形平板状の振動板１
の四周の縁部を周回するように延びる線状加振装置２を
備えたものとすることができる。また、スピーカを床な
どに設置する場合は、床に接する縁部以外の３辺を駆動
することもできる。線状加振装置のこれらの形状は、線
状加振装置自身の構造によって有利・不利があり、これ
については以下の説明において述べる。スピーカは、振
動板１の周縁部をバネ、ソフトエッジ、吊り下げ用線条
等で所望の箇所に支持することができる。

【００１３】振動板１は、図示のような矩形以外の多角
形、円形、楕円形等、種々の平面形状とすることができ
る。また、平坦な平板状のものの他、曲面状としてもよ
い。線状加振装置の導体束は、これらの形状に応じて、
振動板の縁部が延びる方向に沿って延びるように結合さ
れる。振動板１の材質は、透明なガラス、プラスチック
等とすることによりスピーカを通して背後のＣＲＴや液
晶などの画像を見ることができるという利点を得ること
ができるが、不透明な木材、金属、プラスチック等の板
体とすることもできる。

【００１４】図３は、線状加振装置２ａの基本的な断面
形状を示している。この線状加振装置２ａは、振動板に
固定可能である束状導体からなる導体束３ａと、該振動
板を保持するスピーカ本体に固定可能であり、前記導体
束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成する磁場形成
部４ａとを備えている。この例では、２個のマグネット
４０ａが、Ｎ極とＳ極とを向き合わせて配置され、その
間に導体束３ａが挿入されている。さらにこの例では、
マグネットの背面同士を鉄等の強磁性体でできたヨーク
４１ａで接続しており、これにより導体束３ａを横切る
磁束密度を高めている。

【００１５】導体束３ａは、以下のような種々の形態を
とることができる。 (a) １本の導体がコイル状に巻回され束をなすもの。 (b) 複数本の導体がコイル状の小束を形成し、これが複
数合わされて全体の束を形成するもの。 (c) 相互に連続しない１本の独立した導体が複数集めら
れ束状とされたもの。 (d) 上記(b), (c) を混在させたもの。

【００１６】線状加振装置に多重音声等の複数種の駆動
信号を入力する場合、上記(a)の場合には、１本のコイ
ルに複数種の信号を入力することになるが、上記(b),
(c),(d)の場合には、小束又は１本の導電線に１種又は
複数種の駆動信号を分散して入力することができる。こ
れにより、周波数帯域を区別した入力、音源を区別した
入力が可能となるという効果が得られる。

【００１７】図３の状態では、磁力線が図における右側
のマグネットから左側のマグネットへと流れる。この状
態で導体束３ａにスピーカ駆動のための電気信号を紙面
の手前側から向こう側へ流すと、フレミングの左手の法
則により、導体束３ａに図において上向きの力が生じ
る。また、電気信号の向きが逆になると、導体束３ａに
作用する力は下向きとなる。本発明に係る線状加振装置
は、この原理を利用して、以下に詳述するように、導体
束３ａを振動板に固定可能とし、振動板を保持するスピ
ーカ本体に磁場形成部４ａを固定可能とすることによ
り、電気信号に伴って導体束に発生する力を振動板に作
用させるものである。

【００１８】導体束は、線状、フィルム状等の導体を結
束して形成する他、メッキ、プリント等で導電材料を基
板上に線状に形成し該基板を積層乃至並列して形成する
こともできる。

【００１９】図４は、導体を結束して形成した導体束３
の断面形状の例を示している。この図に示すように、導
体束３を構成する導体は、種々の断面形状のものとする
ことができる。図４（ａ）は、断面円形の線状の導体３
０の例である。図４（ｂ）は、断面長方形乃至正方形の
線状の導体３０を使用した例を示している。このように
矩形断面とすることにより、導電線を束ねた際の安定性
が増し剛性が高まる。図４（ｃ）は、フィルム状乃至箔
状の扁平な導体３０を層状に束ねた例を示している。こ
のような積層状とすることにより、導体束の表面積を大
きくし放熱効率をよくすることができる。導体は、絶縁
層を表面に設けられる、導体間に絶縁フィルムを介在さ
せる等の手段により、相互間を電気的に絶縁される。

【００２０】図５は、導体束を振動板に固定する構造の
一例を示している。この例では、振動板１の周辺部にお
いて振動板縁部に沿って支持材３１を固着し、この支持
材を振動板外周側から囲むように導体３０を巻き付けて
いる。導体３０は、予め絶縁被覆の外側に熱溶融型接着
層が設けられ、巻き付けの際に接着層を加熱溶融し固化
させることにより接着されている。

【００２１】この他、導体束をコイル状に形成するため
に、導体回路を平板上に形成したメタルコア基板やセラ
ミック基板を使用することもできる。これらは、薄いた
めに放熱性に特に優れている。振動板への結合は、これ
らの基板１枚乃至複数枚を図５に示したような支持材３
１に固定することにより行なうことができる。

【００２２】導体束は、例えば図５に示すようにして支
持部材に支持され、振動板に結合されるが、以下では、
説明を簡単にするために、導体束が振動板に結合されて
いることを前提として、支持部材への言及は省略する。

【００２３】ここで、線状加振装置の種々の構造につい
て、振動板に結合されスピーカを構成している形態に基
づいて説明する。

【００２４】図６に示すスピーカでは、線状加振装置の
導体束３ｂが振動板１周縁部において該振動板の表側と
裏側とに跨り且つ該振動板に沿ってコイル状に巻回され
ている。磁場形成部４ｂは、前記振動板の表側と裏側と
で導体束に作用する磁場の向きが逆になるように配置さ
れている。磁場形成部４ｂは、図３に示したものと同様
の構成であり、振動板１の表側（図６の上側）の１対の
マグネット４０ｂＰは相互に対向する面の内、右側がＮ
極、左側がＳ極とされ、振動板１の裏側（図６の下側）
の１対のマグネット４０ｂＲは対向面の右側がＳ極、左
側がＮ極とされている。これにより、磁場の向きＨは、
振動板の表側で図の右から左へ、裏側で左から右へと形
成される。

【００２５】導体束３ｂは、振動板１の表側と裏側とに
跨って巻回されたコイル状となっているので、電気信号
が流れる向きは、振動板の表裏で逆になる。図６には、
電流が、振動板の表側において紙面の手前側から向こう
側へ、裏側において紙面の向こう側から手前側へと流れ
ている状態が示されている。図７は、図６のVII-VII線
に沿う断面において振動板表裏側の導体束（特に直線状
部分）のみを概略的に示す。図７では、電流は振動板表
側で右へ、裏側で左へ流れ、磁場の向きは振動板表側で
紙面の手前側から向こう側へ、裏側で紙面の向こう側か
ら手前側へとなっている。この電流の向きと磁場の向き
とにより、振動板１の表側及び裏側の双方の導体束３ｂ
Ｐ、３ｂＲに振動板の表側（図の上側）へ向く力Ｆが作
用する。振動板は、周縁部をこのように駆動されること
により、全体として移動し或いは分割モードを伴って変
形する。したがって、導体束３ｂにスピーカ駆動用の電
気信号を流すことにより、振動板からの音響放射を得る
ことができる。

【００２６】図８に示すスピーカも、図６に示したもの
と同様に、線状加振装置の導体束３ｃが振動板１周縁部
において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振動板に
沿ってコイル状に巻回されている。磁場形成部４ｃは、
前記振動板の表側と裏側とで導体束に作用する磁場の向
きが逆になるように配置されている。但し、図８の例で
は、振動板１の表裏側に各１個のマグネット４０ｃＰ、
４０ｃＲが設けられ、これらは、導体束３ｃＰ及び３ｃ
Ｒに向く磁極が相互に逆となるように配置されている。
これらのマグネットにおける導体束と反対側には、ヨー
ク４１ｃが設けられ、また、導体束３ｃＰ、３ｃＲに関
し、これらのマグネットとは反対側には、導体束に接近
してヨーク４２が配置されている。ヨーク４２は、振動
板の表側及び裏側において振動板縁部に沿って延びる部
分４２０と、間隔をおいてこれらを連結するウェブ４２
１とを備えている。振動板には、ウェブ４２１を通すた
めの通孔が形成されている。

【００２７】このスピーカにおいても、図６に示したも
のと同様に、振動板表裏で異なる向きの磁場が形成さ
れ、その間に延びる導体束には相互に逆向きの電流が流
れる。したがって、図示のように、磁場の向きＨが、振
動板の表側（図の上側）で右から左へ、裏側で左から右
へと形成され、電流が、振動板の表側において紙面の手
前側から向こう側へ、裏側において紙面の向こう側から
手前側へと流れる状態においては、各導体束３ｃＰ、３
ｃＲに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。
このようにして振動板の駆動力が得られるので、導体束
にスピーカ駆動用の電気信号を流すことにより、振動板
からの音響放射を得ることができる。

【００２８】図９に示すスピーカは、線状加振装置の導
体束３ｄが、振動板面の一方の側において振動板の縁部
に沿って延びる細長いコイル状の導体３０ｄにより形成
されている。すなわち、導体束３ｄは、振動板１に近い
側で直線状に延びる部分３ｄＶと、振動板１から遠い側
で直線上に延びる部分３ｄＷとを備え、これらは同一の
支持部に支持され振動板に結合されている。導体束３ｄ
Ｖ及び３ｄＷには、各々１対のマグネット４０ｄＶ、４
０ｄＷが両側から接近するように配置され、導体束に対
し同じ側にあるマグネットの背面側がヨーク４１ｄで結
合されている。導体束３ｄを挟むマグネットは、異なる
磁極を導体束に向けて配置されてマグネット間の磁場の
中に導体束が配置された状態とされている。また、図示
のように、振動板１に対し、接近側及び離反側の磁場の
向きが異なるようにマグネット４０ｄＶ、４０ｄＷが配
置されている。

【００２９】このようにして、振動板に対する接近側及
び離反側で、逆向きの磁場が形成され、その中に延びる
導体束３ｄはコイル状導体で形成されているので、振動
板に対する接近側及び離反側で電流の向きが逆になる。
したがって、図示のように、磁場の向きＨが形成され、
電流が、振動板の表側（図の上側）において紙面の手前
側から向こう側へ、裏側において紙面の向こう側から手
前側へと流れる状態においては、各導体束３ｄＶ、３ｄ
Ｗに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。こ
のようにして振動板の駆動力が得られるので、導体束に
スピーカ駆動用の電気信号を流すことにより、振動板か
らの音響放射を得ることができる。

【００３０】図１０に示すスピーカは、図９に示した例
において、線状加振装置の対をなすマグネットの一方を
省略し、他方のマグネット４０ｄＶ、４０ｄＷに対向す
る凸形状部分を有するヨーク４１ｄ’のみとしたもので
ある。この場合も、図９の場合と同じ向きの磁場が形成
されるので、図９と同様に電流の流れる向きに応じた力
Ｆが導体束３ｄＶ、３ｄＷに作用する。

【００３１】図１１に示すスピーカも、図９の例と同様
に線状加振装置の導体束３ｅが、振動板面の一方の側に
おいて振動板の縁部に沿って延びる細長いコイル状の導
体３０ｅにより形成されている。但し、導体束３ｅは、
振動板に沿う方向に巻回されたコイル状をなし、振動板
１の縁部に近い側で直線状に延びる部分３ｅＴと、縁部
から遠い側で直線上に延びる部分３ｅＵとを備え、これ
らは別個の支持部に支持され相互に接近した位置で振動
板に結合されている。導体束３ｅＴ及び３ｅＵの間に
は、１個のマグネット４０ｅが配置され、該マグネット
４０ｅは、上方にＮ極、下方にＳ極が位置し、Ｎ極の上
部には電界を導くためのポールピース４１ｅが結合さ
れ、Ｓ極の下部には、Ｓ極から両側へ延び１対の導体束
３ｅを両側から囲むように屈曲したヨーク４２ｅが結合
されている。

【００３２】この配置により、振動板の縁部に対する接
近側及び離反側で、逆向きの磁場が形成され、その中に
延びる導体束３ｅは、コイル状導体で形成されているの
で、振動板に対する接近側及び離反側で電流の向きが逆
になる。したがって、図示のように、磁場の向きＨ、及
び電流の向きＩが形成される状態においては、各導体束
３ｅＴ、３ｅＵに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが
作用する。このようにして得られる振動板の駆動力に基
づき、スピーカ駆動用電気信号により、振動板からの音
響放射を得ることができる。

【００３３】図１２に示すスピーカは、線状加振装置の
導体束３ｆが、振動板１の裏面の周縁に沿って周回する
コイル状の導体３０ｆにより形成されている。マグネッ
ト４０ｆは、矩形振動板１の各辺にほぼ対応する長さと
され、導体束３ｆを振動板１に沿う方向に挟むように対
をなして配置されている。マグネット４０ｆの磁極は、
振動板１の縁部側から中央部へと導体束３ｆに対して同
じ向きに磁場が作用するように設けられている。対をな
すマグネット４０ｆの導体束に対する背面側は、ヨーク
４１ｆにより結合されている。

【００３４】この配置により、振動板１の縁部側から中
央部へと導体束３ｆに対して同じ向きに磁場が作用し、
その中に延びる導体束３ｆは、振動板１の周縁に沿って
周回するコイル状導体で形成されているので、磁場の向
きに対して実質上同じ方向に電流が流れることになる。
図１３は、図１２のスピーカのXIII-XIII線に沿う断面
を表している。図１２に示すように、上記電場内で電流
が導体束３ｆに半時計回りに流れると、導体束３ｆに振
動板表面に向く力Ｆが生じる。これにより、振動板１の
周縁を同位相で駆動することができる。

【００３５】図１４に示すスピーカは、図１２に示した
例において、線状加振装置のマグネットの位置を変えた
ものである。すなわち、導体束３ｆを挟むように配置さ
れた１対のマグネット４０ｆの振動板側にポールピース
４２ｆを結合してその一端を導体束３ｆに接近させ、マ
グネット４０ｆの背面側を相互にヨーク４１ｆ’で結合
したものである。この場合も、図１２の場合と同じ向き
の磁場が形成されるので、図１２と同様に電流の流れる
向きに応じた力Ｆが導体束３ｆに作用する。

【００３６】図１５は、線状加振装置の導体束３ｇにプ
リントコイル又は扁平となるように巻回したコイルを使
用した例を示している。この例は図６の例と同様の原理
に基づくものである。すなわち、導体束３ｇが、振動板
１周縁部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該
振動板に沿ってコイル状に巻回されている。但し、導体
束３ｇが振動板に沿う扁平形状であるので、導体束３ｇ
に対して１対のマグネット４０ｇが並列に配置されて対
向している。したがって、Ｎ極からＳ極に向かう弧状の
磁場Ｈが導体束３ｇに作用することになる。

【００３７】図１５に示した状態では、磁場の向きＨ
は、振動板の表側（図の上側）でほぼ右から左、裏側で
ほぼ左から右へと形成され、電流は、振動板の表側にお
いて紙面の手前側から向こう側、裏側において紙面の向
こう側から手前側へと流れている。これにより、導体束
３ｇには、振動板１の表裏両側において上向きの力Ｆが
生じる。このようにして得られる振動板の駆動力に基づ
き、スピーカ駆動用電気信号により、振動板からの音響
放射を得ることができる。

【００３８】図１６に示すスピーカは、振動板１の縁部
から外側へ突出し縁部に沿って延びる断面Ｕ字状の駆動
部１０ｈが振動板に設けられた例を示している。駆動部
１０ｈは、Ｕ字状断面の２本の脚部１１０が振動板１の
面に実質上平行に延びており、該脚部の相互に向き合う
面に振動板縁部に沿う方向へ延びる導体束３ｈが装着さ
れている。導体束３ｈは、扁平なコイルとされ脚部１１
０に固定されている。マグネット４０ｈは、２本の脚部
１１０の間において実質上振動板の面に沿う方向に作用
する磁場が形成されるように配置されている。すなわ
ち、マグネット４０ｈは、導体束３ｈに沿って延びる細
長い形状を有し、振動板１に近い側と遠い側とに磁極を
有する。この例では、振動板に近い側がＳ極、遠い側が
Ｎ極とされている。各磁極には導体束に直交する磁界を
より多く形成するために強磁性体のポールピース４３ｈ
が設けられている。各磁極の端部は、図示のように、磁
力線が集中して出やすい角部をなくし、丸みをもたせる
のが望ましい。

【００３９】図１６に示した状態では、磁場の向きＨ
は、振動板の表裏両側でほぼ左から右へと同方向に形成
され、電流は、振動板の表裏両側において紙面の向こう
側から手前側へ相互に同方向に流れている。これによ
り、導体束３には、振動板１の表裏両側において上向き
の力Ｆが生じる。このようにして得られる振動板の駆動
力に基づき、スピーカ駆動用電気信号により、振動板か
らの音響放射を得ることができる。

【００４０】以上の各例において、導体束と磁場形成部
との間の間隙に磁性流体を保持させることができる。磁
性流体は、その磁性により磁場形成部に吸着され、また
間隙が十分小さい場合には表面張力が作用し、導体束と
磁場形成部との間の間隙に保持される。これにより、磁
場形成部から発せられる磁束を導体束へより集中させる
ことができ、より強い加振力を得ることができる。この
ようにして使用される磁性流体としては、ハイドロカー
ボン系溶媒に金属粒子を分散させたものを挙げることが
できる。

【００４１】また、振動板周辺部を駆動する際の空気バ
ネの影響を排除乃至緩和するために、線状加振装置の構
成部材に空気孔を設けることができる。図１７は、図１
５に示した例について、磁場形成部４ｇのヨーク４１ｇ
に空気孔５を設けた状態を示している。図１８は、図１
６に示した例について、駆動部１０ｈの脚部に空気孔５
を設けた状態を示している（図１４にも破線で空気孔を
示す）。このように、導体束又は磁場形成部を支持する
部材が磁場を囲むように配置されている場合には、該部
材に囲まれた囲繞空間とその外側とを連通し、振動板の
駆動に対する該囲繞空間での空気抵抗を緩和する空気孔
を該部材に設けることにより、空気バネの影響を排除乃
至緩和することができる。

【００４２】図１９は、振動板を２枚組み合わせた例を
示している。この例では、例えば図１０に示した磁場形
成部４ｄを使用し、振動板１，１’は、磁場形成部に対
して相互に反対側に位置している。線状加振装置２ｄ
は、次のような導体束により構成されている。振動板１
から延びる支持部材１１に細長いコイル状の導体束３ｄ
Ｖ、３ｄＷが支持されている。また、振動板１’から延
びる支持部材１１’にも細長いコイル状の導体束３ｄ
Ｖ’、３ｄＷ’が支持されている。導体束３ｄＶと３ｄ
Ｗ’はマグネットの一方の磁極、導体束３ｄＷと３ｄ
Ｖ’はマグネットの他方の磁極に対向している。また、
導体束３ｄＶ及び３ｄＷと導体束３ｄＶ’及び３ｄＷ’
とは、電気信号が逆向きに流れるように配線されてい
る。したがって、磁場形成部４ｄ’による磁場の中で、
導体束３ｄＶ及び３ｄＷに流れる電流に起因して図で上
向きに力Ｆ１が作用するときには、導体束３ｄＶ’及び
３ｄＷ’に流れる逆向きの電流に起因して図で下向きに
力Ｆ２が作用することになる。このようにして、振動板
１及び１’は、線状加振装置２ｄにより相互に逆向きに
駆動され逆相の振動をする。

【００４３】１枚の振動板を使用する場合は、振動板の
動きに抗して加振部の位置を保持するために加振部の強
固な固定が必要である。しかし、図１９の例では、２枚
の振動板は逆位相で振動し相互に反発し合うので、加振
部（磁場形成部）に及ぼす力が相殺される。したがっ
て、加振部の支持を簡略化することができる。また、２
枚の振動板が相互に反発しながら振動するので音響放射
効率が良く、大音量を得やすい。さらに、２枚の振動板
の材質を異ならせれば、各々の振動板に合った高音用及
び低音用等の駆動信号を各導体束のコイルに送ることに
より、周波数帯域にあった効率的な駆動を行なうことが
できる。この例の場合、音波は振動板１，１’の各々の
側で聴くようにすることができ、或いは、振動板１’か
ら画面６を経て振動板１側へ伝播したものを聴くように
することもできる。

【００４４】図２０は、図１９とほぼ同様の構造を採用
したものであるが、振動板１のための線状加振装置２ｄ
と振動板１’のための線状加振装置２ｄ’とを別個に設
けたものである。この例でも、磁場形成部４ｄによる磁
場の中で、導体束３ｄＶ及び３ｄＷに流れる電流に起因
して図で上向きに力Ｆ１が作用するときには、磁場形成
部４ｄ’による磁場の中で、導体束３ｄＶ’及び３ｄ
Ｗ’に流れる逆向きの電流に起因して図で下向きに力Ｆ
２が作用することになる。これにより、図１９の例と同
様の効果を得ることができる。

【００４５】図１９及び図２０の例において、線状加振
装置は、細長いコイル状の導体束３ｄＶ、３ｄＷで形成
する他、図１２に示したように振動板の面の周辺部を周
回するコイル状の導体により形成された導体束を備えた
ものとすることもできる。

【００４６】以上の各例において、図１に示したように
振動板の周辺部の一部に線状加振装置を設ける場合に
は、振動板の表裏両側に跨って又は一方において細長く
巻回されたコイル状の導体束を採用するのが有利であ
る。これは、振動板の周縁全体を周回しなくてもコイル
状に連続した導体を得ることができ、最少の場合は２本
の端子で導体束に入力ができるからである。図６，８，
９，１０，１１，１５に示した例がこれに該当する。一
方、図２に示したように、振動板の周縁全体に延びる線
状加振装置を設ける場合には、振動板の面の周辺部を周
回するコイル状の導体により形成された導体束を採用す
るのが有利である。これは、振動板の周辺部全体に延び
るコイル状に連続した導体を得ることができ、最少の場
合は２本の端子で導体束に入力することができるからで
ある。これは、振動板を同期駆動する上で有利である。
図１２，１４，１６に示した例がこれに該当する。尤
も、振動板の周辺部の一部に設けられる線状加振装置を
複数直列的に並べることにより、振動板の周縁全体を駆
動することもできる。この場合は、複数の線状加振装置
に同一の駆動信号を入力することができ、或いは異なる
駆動信号を入力することもできる。

【００４７】振動板は、ガラス、プラスチック等の透明
材料とすることにより、ＣＲＴや液晶等の画面の前に配
置して画面を透視することが可能となる。また、振動板
をホログラムやリアプロジェクタのスクリーンとするこ
とにより、該スクリーン上に映像を形成することができ
る。そして、線状加振装置を振動板の左右、上下等に設
け、各々を独立して駆動することにより、音像を所望の
位置に調整することができる。したがって、画面の映像
に合わせた位置に音像を定位することが可能となる。ま
た、コイルを使用した線状加振装置により大きな駆動力
が得られるので、振動板を目視可能な程度まで振動させ
ることができる。そのような大振動を利用すれば、操舵
ハンドルと映像とを関連付けたドライブゲームにおい
て、車輌の衝突時に、画面も目視可能に振動させて迫力
を増すことができる。このように、画面を目視可能な程
度に振動させることにより、種々の遊技機の映像や音響
に合わせて画面を振動させ、遊技の興味を増大させるこ
とができる。

【００４８】図２１は、フレーム７に振動板及び線状加
振装置を支持したスピーカの例の横断面を上方から見た
図である。振動板１には、四周から後方（図の右側）へ
延びる支持部材３１が結合されている。線状加振装置２
ｄは、図９に示したものと同じものである。すなわち、
振動板左右の支持部材３１の各々に支持されコイル状を
なす導体束３ｄ、３ｄを挟むように磁場形成部４ｄが配
置されている。磁場形成部４ｄは、フレーム７に支持さ
れている。フレーム７は、支持部３１の周囲をを囲むよ
うに延びる囲繞部７０を備えている。支持部３１には、
弾力性のある紐状の取付け部材７１が該支持部の四周に
間隔をおいて取り付けられており、該取付け部材７１を
フレームの囲繞部７０に着脱可能に係止することによ
り、フレーム７に支持されている。この支持構造によ
り、振動板１は、線状加振装置２ｄからの加振を受ける
上でほとんど拘束を伴うことなくフレーム７に支持され
る。また、取付け部材７１とフレームとの係止を外すこ
とにより、振動板１を容易にフレーム７から取り外すこ
とができる。取付け部材７１は、紐状のもの他、板ばね
等の変形容易な部材で構成することもできる。

【００４９】また、振動板は、縁部から中心までの距離
の１／２以内の幅の環状とすることができる。すなわ
ち、図１及び図２に一点鎖線で示すように、縁部から幅
ｗの環状とし、その内側が空所とされ得る。このように
環状とされた振動板を該振動板に結合された線状加振装
置で加振すると、環状振動板全体が同時に均一に、すな
わち剛体的に振動する。中央に空所がない場合には、周
辺部での駆動であっても振動板の固有振動モードがある
程度生じ易いが、環状振動板では、剛体的振動が行なわ
れる結果、固有振動モードの発生が極めて少なく、放射
音の周波数特性が平坦化され、広い周波数帯域に亘って
均一化された効率で音響放射を行なうことができる。

【００５０】このように以上に記載した利点を生かし
て、本発明に係る音響放射体は、以下のような種々の用
途におけるスピーカ等の音響放射体として使用すること
ができる。

【００５１】オーディオ製品、携帯情報機器、パーソナ
ルコンピュータ、テレビ、音響発生効果を有する床、発
音機能付スクリーン、発音機能付きポスター、宣伝用デ
ィスプレイ、宣伝用ウインドウシステム、楽器発音体
（響板、譜面台）、家具、玩具、自動車、ホール、舞台
床、補聴器。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。本発明
に係るスピーカは、振動板と、該振動板周辺部に結合さ
れた線状加振装置とを備えている。このように、振動板
の周辺部で加振することにより、振動板周縁の振動が制
御され、その結果、振動板の固有振動モードの発生が抑
制される。したがって、振動板周辺部で印加される加振
力の変化に対する振動速度の変化も滑らかとなり、放射
音の周波数特性が平坦化する傾向を示す。すなわち、振
動板周辺部の固有振動の腹となる箇所を加振することに
より、固有振動モードの発生を抑えることができる。特
に、振動板の端縁から中心までの距離の１／２以内の端
縁側領域で加振すれば、低い固有振動周波数でのピーク
の発生を抑制することができる。このように均一化され
た周波数特性を得やすい結果、音響放射体に広範な材質
の振動板を適用することが可能となる。

【００５３】また、線状加振装置は、振動板の縁部が延
びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合し
た導体束と、実質上前記振動板の面に沿い且つ前記導体
束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束
を位置させるように配置された磁場形成部とを備えてい
る。このように、振動板に結合した導体束を磁場形成部
により駆動するというように、振動板縁部方向に沿う導
体束に対して動電型駆動を行なうようにしたので、加振
部を小型化でき且つ大きな加振力を得ることができる。

【００５４】また、本発明に係る線状加振装置は、振動
板に固定可能である束状の導電線からなる導体束と、該
振動板を保持するスピーカ本体に固定可能であり、前記
導体束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成する磁場
形成部とを備えている。したがって、前記導体束を振動
板の周辺部において振動板縁部が延びる方向に沿って固
定し、スピーカ本体に固定された磁場形成部の間隙の間
に該導体束を位置させれば、前記スピーカと同様の構成
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスピーカにおいて線状加振装置
の一取付け状態を示す正面図である。

【図２】 本発明に係るスピーカにおいて線状加振装置
の他取付け状態を示す正面図である。

【図３】 図１及び図２に示すスピーカに用いる線状加
振装置の一例の断面図である。

【図４】 図３の線状加振装置に使用する導体束の種々
の例を概略的に示す斜視図である。

【図５】 導体束の取付け状態の例を示す斜視図であ
る。

【図６】 本発明に係るスピーカの一実施形態の要部を
示す縦断側面図である。

【図７】 図６に示すスピーカにおける作動原理の説明
図である。

【図８】 本発明に係るスピーカの他の実施形態の要部
を示す断面図である。

【図９】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態
の要部を示す断面図である。

【図１０】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す縦断面図である。

【図１１】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１２】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す縦断面図である。

【図１３】 図１２に示すスピーカの縦断正面断面図
（振動板に沿う断面図）である。

【図１４】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１５】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１６】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１７】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１８】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図１９】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す縦断面図である。

【図２０】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す縦断面図である。

【図２１】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形
態の要部を示す横断面を上方から見た図である。

【図２２】 従来のスピーカの一例を示す斜視図であ
る。

【図２３】 従来のスピーカの他の例を示す縦断面図で
ある。

【図２４】 図２３に示すスピーカの正面図である。

【符号の説明】

１…振動板、２…線状加振装置、３，３ａ〜３ｈ…導体
束、４，４ａ〜４ｈ…磁場形成部、３０，３０ａ〜３０
ｈ…導体、 ４０，４０ａ〜４０ｈ…マグネット、４
１，４１ａ〜４１ｈ…ヨーク

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板と、該振動板周辺部に結合された
   線状加振装置とを備え、該線状加振装置は、前記振動板
   の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁
   部に結合した導体束と、前記振動板の面に沿い且つ前記
   導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導
   体束を位置させるように配置された磁場形成部とを備え
   ていることを特徴とするスピーカ。
2. 【請求項２】 前記導体束及び磁場形成部が前記振動板
   の左右の周辺部に設けられていることを特徴とする請求
   項１に記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 前記導体束が、前記振動板周縁の一部の
   周辺部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振
   動板に沿ってコイル状に巻回された導電線によって形成
   されており、前記磁場形成部は、前記振動板の表側と裏
   側とで前記導体束に作用する磁場の向きが逆になるよう
   に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記
   載のスピーカ。
4. 【請求項４】 前記導体束が、前記振動板周縁の一部の
   周辺部における同じ面の側において振動板の縁部が延び
   る方向に沿う平行状部分を有する細長いコイル状の導体
   により形成されており、前記磁場形成部は、逆向きの磁
   場の中に前記導体束の平行状部分の一方及び他方を各々
   位置させるように配置されていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 前記導体束が、前記振動板の面の周辺部
   を周回するコイル状の導体により形成されており、前記
   磁場形成部は、前記振動板の中央部から縁部側へ見たと
   きに導体束に対して同じ向きに磁場が作用するように配
   置されていることを特徴とする請求項１に記載のスピー
   カ。
6. 【請求項６】 前記振動板の周縁の少なくとも一部に該
   振動板の外側へ突出し該周縁に沿って延びる断面Ｕ字状
   の駆動部を備え、該駆動部は、前記Ｕ字状断面の２本の
   脚部が前記振動板の面に実質上平行に延びており、該脚
   部の相互に向き合う面に振動板縁部に沿う方向へ延びる
   導体束が装着されており、前記磁場形成部は、該２本の
   脚部の間において実質上振動板の面に沿う方向に作用す
   る磁場が形成されるように配置されていることを特徴と
   する請求項１、２又は３に記載のスピーカ。
7. 【請求項７】 前記導体束と前記磁場を形成する部分と
   の間隙に磁性流体が保持されていることを特徴とする請
   求項１から６のいずれかに記載のスピーカ。
8. 【請求項８】 前記導体束又は磁場形成部を支持する部
   材が前記磁場を囲むように配置されており、該部材に
   は、該部材に囲まれた囲繞空間とその外側とを連通し、
   振動板の駆動に対する該囲繞空間での空気抵抗を緩和す
   る空気孔が設けられていることを特徴とする請求項１か
   ら７のいずれかに記載のスピーカ。
9. 【請求項９】 相互に対向するように配置された２枚の
   振動板と、これらの振動板に結合された線状加振装置と
   を備え、該線状加振装置は、一方の振動板の縁部が延び
   る方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した
   第一導体束と、前記縁部に対応した位置で他方の振動板
   の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁
   部に結合した第二導体束と、実質上前記振動板の面に沿
   い且つ前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の
   中に前記導体束を位置させるように配置された磁場形成
   部とを備えていることを特徴とするスピーカ。
10. 【請求項１０】 前記振動板が、縁部から中心までの距
    離の１／２以内の幅の環状とされていることを特徴とす
    る請求項１から９のいずれかに記載のスピーカ。
11. 【請求項１１】 前記振動板には、該振動板の周縁部か
    ら裏面側へ延びる支持部を備え、該支持部に前記導体束
    が固定され、前記振動板を保持するスピーカ本体は、前
    記磁場形成部を前記導体束に対する前記所定位置に固定
    すると共に前記支持部を着脱可能に支持することを特徴
    とする請求項１から１０のいずれかに記載のスピーカ。
12. 【請求項１２】 振動板に固定可能である束状の導電線
    からなる導体束と、該振動板を保持するスピーカ本体に
    固定可能であり、前記導体束を挿入し得る細い間隙の間
    に磁場を形成する磁場形成部とを備えていることを特徴
    とする線状加振装置。