JP2004023431A - Speaker unit with vibration actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小口径、小型にて低音から高音まで広帯域な音域を発生できる電気音響変換器であり、また体感振動と音楽(音声)を同時に出力できる振動アクチュエータを搭載したスピーカユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来のスピーカユニットの一部破砕外観斜視図である。図3に示すように、従来、この種のスピーカユニットは、小型のスピーカを内蔵し、(例えば18mmや15mm口径で、高さ3〜5mm)、それにより音声や呼び出し音を出す機能を有していた。さらに、体感振動機能を持たせるため、直流モータ等を利用した振動発生源を別個に内蔵しているものもあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種のスピーカユニットでは、音声、呼び出し音、振動を発生させるために、それぞれ個別の部品を取り付ける必要があり、部品のコスト高、取り付けスペースの増大、制御回路の煩雑さ、組み立てコスト増加等の問題があった。また、スピーカ等の音声発生部品は、小型、小口径であることから、低音の出力が小さく、広帯域な音響(音楽・音声)出力ができなかった。
【0004】
本発明は、上記の課題を解決し、小型、小口径でありながら低音から高音までの広帯域な音響(音楽・音声)出力でき、また振動単独出力や音楽と同期振動出力を実現できるスピーカユニットを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカユニットは、従来の欠点を除去するため、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、該コイルを取り付け、該コイルによって駆動力が与えられる振動板と、柔軟なばねからなるサスペンションを介して、前記磁気回路を柔軟に支持する振動伝達部とを備えた電気音響変換器を有する振動アクチュエータを搭載したことを特徴とするスピーカユニットである。
【0006】
また、本発明は、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、該コイルを取り付け、該コイルによって駆動力が与えられる振動板と、柔軟なばねからなるサスペンションを介して、前記磁気回路を柔軟に支持する振動伝達部とを備えた電気音響変換器を有する振動アクチュエータにおいて、振動を発生させる低周波信号と、音を発生する周波数よりも高い周波数の信号を同時に入力することで、音(聴覚)と振動(体感振動=触覚)を同時に発生することを可能としたことを特徴とするスピーカユニットである。
【0007】
また、本発明は、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、該コイルを取り付け、該コイルによって駆動力が与えられる振動板と、柔軟なばねからなるサスペンションを介して、前記磁気回路を柔軟に支持する振動伝達部とを備えた振動アクチュエータにおいて、体感振動、低音(重低音)を発生する低周波から高音を発生する高周波にわたる広帯域入力信号によって磁気回路が振動して低音(重低音)を振動板と磁気回路の双方が振動して中音を、そして振動板が振動して高音を発生することを特徴とした複数モード型の振動アクチュエータを備えたスピーカユニットである。
【0008】
即ち、本発明の振動アクチュエータは、コイルに広帯域信号を印加することにより電気回路の中にあるコイルが振動し、あるいは磁気回路が振動し、あるいはコイルと磁気回路が双方振動し支持台を介して外部へ振動を伝え、また振動板の振動により空気振動による音響出カとして伝達する振動アクチュエータにおいて、振動と音響の同時出力可能を特徴とするものである。これによって、従来技術にない音と振動(聴覚、触覚)で情報伝達(喜怒哀楽等)を可能とする、従来にないメディアを提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるスピーカユニットについて、図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、本発明の実施の形態によるスピーカユニットの一部破砕外観斜視図である。また、図2は、図1のスピーカユニットに搭載された振動アクチュエータの詳細を示す断面図である。
【0011】
本発明の実施の形態の振動アクチュエータは、図2に示すように、円盤状の永久磁石32を挟み込むようにヨーク31とプレート33で磁気回路が形成されており、内磁構造である。ボルトやピン等の形状をした中心軸37は、磁気回路の中心穴を貫通させて嵌入しており、ヨーク31、永久磁石32、プレート33を同軸上に位置決めしている。サスペンション34は、1枚の円弧状の螺旋形板バネで磁気回路を柔軟に支持しており、接着剤、接着剤もしくは樹脂等の弾性材もしくは、かしめ等によりヨーク31の外周部に固定され、もう一端は振動伝達部38に固定されている。
【0012】
一方、コイル36は、凹形状をなすコイル固定部39を形成した振動体35に固定され、必要に応じて接着剤等により固着され、磁気回路の空隙に配置されている。
【0013】
また、振動伝達部38には、ストッパー40が設けられており、ストッパー40は振動アクチュエータに過大な電力が印加された際に磁気回路と振動体が衝突するのを防ぐ役割を持つ。
【0014】
磁気回路の構造は、図2の内磁型構造の他に、外磁型もしくはラジアル構造でもいずれもかまわない。また、磁気回路のヨーク31の先端部は、内磁型や外磁型でも高磁束密度が発生しやすいように突起、凹凸等の形状にしている。永久磁石32の磁極の向きは、どちらを向いていてもかまわない。
【0015】
サスペンション34は、振動伝達部38とインサートモールド成形、溶着、接着等により一体化されている。
【0016】
振動体35は、平面状、皿板状、曲面状、コルゲーションもしくは各々を組み合わせた形状により任意の板厚で、曲面状の場合には単一曲率もしくは異種曲率の組み合わせにより、所定の音響特性が得られるようにしている。また、振動体35の外周部は、振動体35の振幅をより大きく得るために、必要に応じて粘着剤、接着剤、もしくは樹脂等の弾性材を介して振動伝達部38へ固定されている。中心軸37の中央部には、空気抜けのための貫通穴があっても良い。
【0017】
振動伝達部38は、弾性作用をもたらす樹脂等で作られており、ヘルムホルツの共鳴器の原理を満たすように任意に放音孔を設けられ、このとき放音孔以外に空気の流入出がないように設けられている。
【0018】
今、コイル36に100Hz前後の単一周波数の信号を入力すると、コイル36は磁気回路の空隙にあるため、フレミングの左手の法則に従い、コイル36と磁気回路は相対的に入力周波数に同期して振動し、その振動は振動伝達部38を経由して外部へ出力される。これは体感振動であり、音としては低音(重低音)である。
【0019】
次に、コイル36に2kHz前後の単一周波数を入力すると、コイル36と磁気回路は相対的に入力周波数に同期して振動し、コイル36の振動が振動体35へ伝わり振動体35を振動させるが、周波数が高いため人の可聴域に入り音となって聞こえる。このとき、同時に磁気回路の振動も振動伝達部を通して伝達される。
【0020】
更に、コイル36に数百から数千Hzの音声(または音楽)信号を入力すると、同様に振動体35が振動するが、振動板が振動板フィルム(あるいはコーン紙)であるから、振動アクチュエータ通常のスピーカと同様に、音声(または音楽)を出力することになる。
【0021】
以上のように、本発明の振動アクチュエータの振動は、広帯域周波数の特性(スペクトラム)をもつことから、音(スペクトラム)の出力と振動の(スペクトラム)出力ができ、従来のバイブレーションモーターの単純なモーター音しか出せないのに比べると、非常に多彩な表現を、しかも音と振動と同時に出力することができる。あるいは、振動アクチュエータの磁気回路の重量とサスペンションのバネ定数からなる振動共振fv0を音楽の重低音にシンクロさせて、曲にアクセントをつけることも可能である。
【0022】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、例えば、音楽や音声と振動をそれぞれ単独に、または同時に出力可能なスピーカユニットを提供できる。さらに、小型のオーディオシステムとして低音(重低音)から高音まで一つのデバイスで出力可能な2Way(3Way)スピーカ型の電気音響変換器を備えたスピーカユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるスピーカユニットの一部破砕外観斜視図。
【図2】図1のスピーカユニットに搭載された振動アクチュエータの断面図。
【図3】従来のスピーカユニットの一部破砕外観斜視図。
【符号の説明】
1 音響再生装置
2 スピーカユニット
3 振動アクチュエータ
21 スピーカ
22 バイブレー夕
31 ヨーク
32 永久磁石
33 プレート
34 サスペンション
35 振動体
36 コイル
37 中心軸
38 振動伝達部
39 コイル固定部
40 ストッパー
41 カバーA
42 カバーB
43 空気粘性減衰用の放音孔
44 端子台
45 端子
46 コイル線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a small-diameter, small-sized electro-acoustic transducer capable of generating a wide frequency range from low to high frequencies, and also relates to a speaker unit equipped with a vibration actuator capable of simultaneously outputting bodily sensation vibration and music (voice). .
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a perspective view of a part of a conventional speaker unit that is partially crushed. Conventionally, as shown in FIG. 3, this type of speaker unit has a built-in small speaker (for example, 18 mm or 15 mm in diameter, 3 to 5 mm in height), and thereby has a function of emitting a voice or a ringing tone. I was Further, there is a case in which a vibration source using a DC motor or the like is separately provided in order to have a bodily sensation vibration function.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of conventional speaker unit, it is necessary to attach individual components in order to generate voice, ringing tone, and vibration, which increases the cost of the components, increases the mounting space, complicates the control circuit, and increases the assembly cost. And so on. Further, since the sound generating parts such as speakers are small in size and small in diameter, the low sound output is small, and a wide band sound (music / voice) cannot be output.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a speaker unit that can output a wide range of sound (music / voice) from low to high frequency while being small in size and small in diameter, and can realize a vibration independent output or a music and synchronized vibration output. To provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The speaker unit of the present invention is arranged in a magnetic circuit including a permanent magnet, a yoke, and a plate used for concentrating a magnetic flux of the permanent magnet, and a gap of the magnetic circuit in order to eliminate the conventional disadvantage. An electroacoustic transducer including a coil, a vibration plate to which the coil is attached, a driving force is given by the coil, and a vibration transmission unit that flexibly supports the magnetic circuit via a suspension made of a flexible spring. A speaker unit comprising a vibration actuator having the same.
[0006]
The present invention also provides a magnetic circuit including a permanent magnet, a yoke, and a plate used for concentrating the magnetic flux of the permanent magnet, a coil disposed in a gap of the magnetic circuit, attaching the coil, A vibration is generated in a vibration actuator having an electro-acoustic transducer including a vibration plate to which a driving force is given by a coil and a vibration transmission unit that flexibly supports the magnetic circuit via a suspension made of a flexible spring. A speaker characterized in that it is possible to simultaneously generate a sound (auditory) and a vibration (body-sensing vibration = tactile sensation) by simultaneously inputting a low-frequency signal and a signal having a frequency higher than the frequency at which the sound is generated. Unit.
[0007]
The present invention also provides a magnetic circuit including a permanent magnet, a yoke, and a plate used for concentrating the magnetic flux of the permanent magnet, a coil disposed in a gap of the magnetic circuit, attaching the coil, A vibration actuator including a vibration plate to which a driving force is applied by a coil and a vibration transmission unit that flexibly supports the magnetic circuit via a suspension made of a flexible spring generates a bodily sensation vibration and a low sound (heavy low sound). The magnetic circuit oscillates due to a wideband input signal ranging from low frequency to high frequency to generate high frequency to produce low frequency sound (heavy low frequency). Both the diaphragm and magnetic circuit vibrate to produce medium frequency, and the diaphragm vibrates to generate high frequency sound. This is a speaker unit provided with a multi-mode vibration actuator characterized by generating.
[0008]
That is, in the vibration actuator of the present invention, the coil in the electric circuit vibrates by applying a broadband signal to the coil, or the magnetic circuit vibrates, or both the coil and the magnetic circuit vibrate, and the vibration actuator passes through the support base. A vibration actuator that transmits vibrations to the outside and transmits as sound output by air vibration due to vibration of a diaphragm is characterized by simultaneous output of vibration and sound. This provides an unprecedented media that enables information transmission (emotions, emotions, etc.) with sound and vibration (hearing, tactile sensation) that are not available in the prior art.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a speaker unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is an external perspective view of a partially crushed speaker unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing details of a vibration actuator mounted on the speaker unit of FIG.
[0011]
As shown in FIG. 2, the vibration actuator according to the embodiment of the present invention has a magnetic circuit formed of a
[0012]
On the other hand, the
[0013]
A
[0014]
The structure of the magnetic circuit may be either an external magnetic type or a radial type in addition to the internal magnetic type structure shown in FIG. Further, the tip of the
[0015]
The
[0016]
The vibrating
[0017]
The vibration transmitting
[0018]
Now, when a signal of a single frequency of about 100 Hz is input to the
[0019]
Next, when a single frequency of about 2 kHz is input to the
[0020]
Further, when a voice (or music) signal of several hundreds to several thousands Hz is input to the
[0021]
As described above, since the vibration of the vibration actuator of the present invention has a wide-band frequency characteristic (spectrum), sound (spectrum) output and vibration (spectrum) output can be performed. Compared to the ability to output only sound, it can output a much wider variety of expressions, and simultaneously output sound and vibration. Alternatively, it is also possible to synchronize the vibration resonance fv0, which is composed of the weight of the magnetic circuit of the vibration actuator and the spring constant of the suspension, with the bass sound of the music to add an accent to the music.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, it is possible to provide a speaker unit that can output music, voice, and vibration independently or simultaneously. Furthermore, a speaker unit including a 2-way (3-way) speaker-type electroacoustic transducer capable of outputting from a low frequency (heavy low frequency) to a high frequency with a single device can be provided as a small audio system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a partially crushed speaker unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a vibration actuator mounted on the speaker unit of FIG. 1;
FIG. 3 is an external perspective view of a conventional speaker unit, which is partially broken.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
42 Cover B
43 Sound emission hole for
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002175562A JP2004023431A (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Speaker unit with vibration actuator |
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Publications (1)
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Country | Link |
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Cited By (2)
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WO2007086524A1 (en) | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Nec Corporation | Electronic device and sound reproducing method |
CN111602214A (en) * | 2018-11-30 | 2020-08-28 | Ck高新材料有限公司 | Broadband driver |
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2002
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WO2007086524A1 (en) | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Nec Corporation | Electronic device and sound reproducing method |
US8139762B2 (en) | 2006-01-26 | 2012-03-20 | Nec Corporation | Electronic device and acoustic playback method |
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