JP2008270970A - 電磁変換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁変換器10は、帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板1,2と、永久磁石板1,2における多極着磁パターンの形成面と対向配置されるコイルパターン3aを設けた振動膜3と、永久磁石板1,2と振動膜3の間に配置された緩衝部材4と、永久磁石板1,2、振動膜3及び緩衝部材4を覆って支持するフレーム5,6とを備え、永久磁石板1とフレーム5に設けられ、振動膜3で発生した音を外部空間へ放射する放音孔1a,5aが電磁変換器10の行方向及び列方向に複数配列され、行方向及び列方向のうち少なくとも何れか1方向の配列間隔が不等間隔になるように配列されている。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1記載の電磁変換器は、永久磁石板と永久磁石板に対向する位置に設けられた振動膜と、永久磁石板と振動膜の間に介在する緩衝部材と、振動膜の永久磁石板に対する位置を規制する支持部材を具備しており、永久磁石板は平行縞状の多極着磁パターンを有し、そのニュートラルゾーンに多数の放音孔を配列した一体構造である。放音孔である放音孔は、ニュートラルゾーンに沿って一定ピッチで形成されている。永久磁石板のニュートラルゾーンに対応する位置に振動膜の面内でコイルの直線部分を横切るような向きに磁力線が通る。コイルに駆動電流を供給すると、その電流と磁界との相互作用により厚み方向に電磁力が発生して振動膜が振動する。この振動によって発生した音波が放音孔を通って外部に放出され、オーディオ再生が行われる。
電磁変換器10は、長手方向であり電流が流れる方向(以下、電流方向と称する)の長さが約12cm、短手方向であり電流方向と直行する方向(以下、配列方向と称する)の長さが約6cmの矩形を形成している(ただし、図10は説明のため電流方向と配列方向の長さが異なっている)。電流方向及び配列方向には等間隔に穿孔された放音孔20が設けられており、電流方向に1列当たり20個、配列方向に1列当たり10個設けられている。また、放音孔20の直径は全て数mm程度であり、同じ強さの音が発せられているものとする。
図11は、従来の電磁変換器の音圧分布を示す図である。図10に示した電磁変換器10の電流方向の中心を中心線Xとすると、中心線Xに接する水平面の範囲4m×4mの音圧分布を示している。電磁変換器10は図11の下辺中心部に存在し、図の上辺に向かって放射音が放射されている。図中の曲線は同音圧値を結んだものであり、等間隔の相対値である。また、図の下辺の中心と上辺の中心を結んだ線を正面音軸Aとする。図11(a)は電磁変換器の周波数(音圧)が2kHz、図11(b)は電磁変換器の周波数(音圧)が4kHzのときの音圧分布を示している。図11(a)及び図11(b)は、下辺中心部に存在する電磁変換器10の直前の音圧が一番大きく、その外側に音が拡がって音圧が小さくなっている様子を示している。図11(a)は電磁変換器10を中心に円に近い同心円状の分布を構成しているが、図11(b)では電磁変換器10の正面音軸A付近の音圧が高い状態となっている。
図1は、この発明の実施の形態1に係る電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。
図に示した電磁変換器10の永久磁石板1及び2は、振動膜3との対向面のほぼ前面に焼結フェライト磁石からなる帯状の多極着磁パターン(N極とS極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターン)が形成され、永久磁石板1の板面には多極着磁パターンの間隙である着磁のニュートラルゾーンに沿って一定のピッチで複数の放音孔1aが設けられている。振動膜3は、永久磁石板1における多極着磁パターンの形成面と対向配置され、表面に形成されているコイルパターン3aに電流が流れると、永久磁石板1と電磁的に結合して厚み方向に振動する。なお、振動膜3の表面に形成されているコイルパターン3aは、電磁変換器10の長手方向により長い直線部分を有する蛇行形状の導線パターンからなるコイルが、薄く柔軟な樹脂フィルム3b上にプリント配線されている構造であり、その導線パターンの直線部分が永久磁石板1のニュートラルゾーンに対応する位置に設けられている。
図2は、この発明の実施の形態1に係る電磁変換器の正面図である。電磁変換器10は、長手方向であり電流が流れる方向(以下、電流方向と称する(列方向))の長さが約12cm、短手方向であり電流方向と直行する方向(以下、配列方向と称する(行方向))の長さが約6cmの矩形を形成しているものとする(ただし、図2は説明のため電流方向と配列方向の長さが異なっている)。電流方向の中心を中心線Xとし、配列方向の中心を中心線Yとする。電流方向及び配列方向には等間隔に穿孔された放音孔20が設けられており、電流方向に1列当たり20個、配列方向に1列当たり10個設けられている。放音孔20は、電流方向と配列方向共に各列を交互にずらし、斜眼の斜線の交点に放音孔20を配置した配列パターンである斜眼配列パターンを有している。
図4は、この発明の実施の形態1に係る電磁変換器の音圧分布を示す図であり、電磁変換器10の中心線Xに接する水平面の範囲4m×4mの音圧分布を示している。電磁変換器10は図11の下辺中心部に存在し、図の上辺に向かって放射音が放射されている。図中の曲線は同音圧値を結んだものであり、等間隔の相対値である。また、図の下辺の中心と上辺の中心を結んだ線を正面音軸Aとする(以下、音圧分布を示す図において同様)。
図6は、この発明の実施の形態2に係る電磁変換器の正面図である。この電磁変換器は、図2に示した実施の形態1に係る電磁変換器の放音孔の配列を変化させて構成している。以下、実施の形態1に係る電磁変換器の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
図7は、この発明の実施の形態2に係る電磁変換器の音圧分布を示す図である。図7(a)は電磁変換器の周波数(音圧)が2kHz、図7(b)は電磁変換器の周波数(音圧)が4kHzのときの音圧分布を示している。図7(a)の正面音軸A付近の音圧は、従来例で示した図11(a)よりも高く、実施の形態1で示した図4(a)よりも低い。また、図7(b)は、従来例で示した図11(b)よりも狭い音圧分布を有しているが、サイドローブは形成されておらず、実施の形態1で示した図4(b)よりも広い音圧分布を形成していることが分かる。
上述した実施の形態1及び2では、放音孔の配列間隔を変化させる例を示したが、実施の形態3では放音孔の配列間隔は一定とし、放音孔の孔径を変化させる構成を示す。以下、実施の形態1に係る電磁変換器の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
Claims (9)
- 帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板と、
前記永久磁石板における多極着磁パターンの形成面と対向配置されるコイルパターンを設けた振動膜と、
前記永久磁石板と前記振動膜の間に配置された緩衝部材と、
前記永久磁石板、振動膜及び緩衝部材を覆って支持するフレームと、
前記永久磁石板と前記フレームに、前記振動膜が発生させた音を外部空間へ放射する放音孔とを備えた電磁変換器において、
前記放音孔は、電磁変換器の行方向及び列方向に複数配列され、前記行方向及び前記列方向のうち少なくとも何れか一方向の配列間隔が不等間隔であることを特徴とする電磁変換器。 - 帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板と、
前記永久磁石板における多極着磁パターンの形成面と対向配置される導体コイルパターンを設けた振動膜と、
前記永久磁石板と前記振動膜の間に配置された緩衝部材と、
前記永久磁石板、振動膜及び緩衝部材を覆って支持するフレームと、
前記永久磁石板と前記フレームに、前記振動膜が発生させた音を外部空間へ放射する放音孔とを備えた電磁変換器において、
前記放音孔は、電磁変換器の行方向及び列方向に複数配列され、前記行方向及び前記列方向のうち少なくとも何れか一方向の配列毎に孔径が異なることを特徴とする電磁変換器。 - 放音孔は、行方向及び列方向のうち少なくとも何れか一方向の配列毎に孔径が異なることを特徴とする請求項1記載の電磁変換器。
- 放音孔は、行方向及び列方向のうち少なくとも何れか一方向の配列間隔が、電磁変換器の中心部に比して外周部が狭い配列間隔であることを特徴とする請求項1または請求項3記載の電磁変換器。
- 放音孔は、行方向及び列方向のうち少なくとも何れか一方向の配列間隔が、電磁変換器の中心部に比して外周部が広い配列間隔であることを特徴とする請求項1または請求項3記載の電磁変換器。
- 放音孔の行方向及び列方向の配列間隔は、電磁変換器の行方向及び列方向の中心軸に関して対称であることを特徴とする請求項1及び請求項3から請求項5のうちのいずれか1項記載の電磁変換器。
- 放音孔の孔径は、電磁変換器の中心部に比して外周部が大きいことを特徴とする請求項2または請求項3記載の電磁変換器。
- 放音孔の孔径は、電磁変換器の中心部に比して外周部が小さいことを特徴とする請求項2または請求項3記載の電磁変換器。
- 放音孔の孔径は、電磁変換器の行方向及び列方向の中心軸に関して対称であることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項7及び請求項8のうちのいずれか1項記載の電磁変換器。
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