JP2890472B2 - 電気音響変換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、スピーカやマイクロホン等の電磁誘導型の
電気音響変換器に関する。

B.発明の概要 本発明は、電磁誘導型の電気音響変換器に関し、少な
くとも一部に導電部を有する平面振動板を磁気回路部に
進退自在に支持し、平面振動板に設けた導電部を磁気回
路部の直流磁界中に位置させるとともに、この導電部の
一方の面側及び他方の面側に第１及び第２の駆動コイル
をそれぞれ対向して配設することにより、振動板が充分
な面積を有するようになし、スピーカとして構成したと
きに、平面振動板を充分な振幅をもって駆動することが
でき、また、平面振動板が両面より駆動されることによ
り、入力される信号に対して線形性を有する忠実な音響
再生が行えるようになし、さらに、振動に伴って発生す
る熱の放熱が良好に行われるようにしたものである。

C.従来の技術 従来、電磁誘導型の電気音響変換器として、駆動コイ
ルに音響信号に応じた駆動電流を供給し、この駆動コイ
ルと導電性の材料よりなる振動体との間の電磁誘導によ
り駆動体に二次電流を誘起させて、この二次電流と磁気
回路部からの磁界との作用により振動体を励振するよう
に構成したスピーカが提案されている。

例えば、実開昭50−105438号公報には、導電性の材料
により略半球状に膨出形成されてドーム状となされたド
ーム型振動体を備え、このドーム型振動体を進退自在に
支持するとともに、このドーム型振動体の開放側の端部
に形成された円筒部を磁気回路部により形成される直流
磁界中に配置したスピーカが示されている。そして、円
筒部の内側面あるいは外側面に対向するように、同心円
状に駆動コイルが配設されている。

このスピーカにおいては、駆動コイルに駆動電流を供
給することにより、振動体の端部に設けた円筒部に沿う
ように二次電流が誘起される。この二次電流と直流磁界
との相互作用によって振動体が駆動されて振動する。

このスピーカにおいては、振動体は良好な導電性を有
する材料で形成する必要があり、振動体を構成する材料
が限定されてしまう。そのため、機械的損失、比重等に
ついて音響再生に好適な材料を用いることが困難であ
る。このスピーカを、例えば金属のように機械的損失が
小さい材料により形成された振動体を用いて構成した場
合には、特定の周波数における共振が発生し易くなる。
また、このスピーカにおいては、振動体の一部分のみが
駆動されて振動体の全体が振動させられるため、金属の
ように比較的比重が大きい材料により形成した場合に
は、入力される信号に対する応答性が悪くなり、良好な
音響再生特性が得られない。

また、特公昭53−25650号公報には、導電性を有する
材料より形成されたリング状をなす平面振動板を用いた
スピーカが示されている。

このスピーカは、リング状をなす磁気ギャップ内に放
射状の直流磁界を形成する磁気回路部を備える。この磁
気回路部は、センターポールが中央部に一体的に突設さ
れたヨークと、センターポールを囲むようにヨーク上に
配置されるリング状のマグネットと、このマグネット上
に配設されるリング状のトッププレートとにより構成さ
れ、センターポールとトッププレートとの間のリング状
の空隙部が磁気ギャップとなされている。この磁気ギャ
ップ内には、磁気ギャップに対応するリング状に形成さ
れた平面振動板が直流磁界の方向に直交する方向に進退
自在に支持されている。すなわち、平面振動板は、内周
縁部をセンターポールの先端側の外周面に、外周縁部を
トッププレートの内周面にそれぞれダンパ部材を介して
支持されて取付けられている。そして、平面振動板に対
向するように、駆動コイルが配設されている。

このスピーカにおいては、駆動コイルに音響信号に応
じた駆動電流が供給されると、電磁誘導により平面振動
板に二次電流が誘起される。平面振動板は、磁気回路部
の直流磁界と平面振動板に誘起される二次電流との作用
により、直流磁界に直交する方向に駆動されて振動す
る。このように平面振動板が振動されることにより、音
響再生が行われる。このスピーカは、平面振動板が直接
的に駆動されるため、広い周波数帯域に亘って共振が発
生することを抑えることができ、音響信号に対し応答性
よく駆動される。

ところで、スピーカの音圧周波数特を向上するために
は、磁気ギャップの幅を狭くして、磁気ギャップ中の磁
束密度を高くする必要がある。

しかし、平面振動板をリング状に形成した上述したス
ピーカにあっては、平面振動板の幅が磁気ギャップの幅
と略同一となされているため、磁気ギャップの幅を狭く
すると平面振動板の面積を大きくすることができない。
平面振動板の面積が小さいと、十分な音圧を得ることが
できなくなる。

また、上述したスピーカは、平面振動板の内周側及び
外周側を磁気回路部のセンターポール及びマグネットに
支持させているので、振動板の取り付けが困難となって
しまっている。

そこで、本願出願人は、中央部に開口部を有すること
のない円板状若しくは矩形状をなす平面振動体を用いた
電磁誘導型の電気音響変換器を提案している。

この電気音響変換器は、第10図に示すように、センタ
ーポール101が中央部に一体的に突設されたヨーク102
と、センターポール101を囲むようにヨーク102上に配置
されるリング状のマグネット103と、このマグネット103
上に配設されるリング状のトッププレート104とを備え
た磁気回路部を有する。この磁気回路部おいて、センタ
ーポール101とこのセンターポールに101に対向するトッ
ププレート104との間に構成されるリング状の空隙部が
磁気ギャップ105となされている。この磁気ギャップ105
内には、放射状の磁束からなる直流磁界が形成されてい
る。

そして、磁気回路部には、マグネット103の内周側に
円板状に形成された平面振動板106が、磁気ギャップ105
内の直流磁界に直交する方向に進退自在となるように支
持されている。すなわち、この平面振動板106は、外周
縁部をダンパ部材107を介してマグネット103の内周面に
支持されることによって取付けられている。そして、こ
の平面振動板106に対向するように、駆動コイル108が配
設されている。

このスピーカにおいては、駆動コイル108に信号電流
が供給されると、この駆動コイル108と平面振動板106と
の間の電磁誘導により、平面振動板106において二次電
流が誘起される。すると、平面振動板106は、二次電流
と直流磁界との作用により直流磁界に直交する方向に振
動され、音響を放射する。

このスピーカにおいては、平面振動板106が直接駆動
されるため、広い周波数帯域に亘って共振が発生し難
く、また、入力される信号電流に対して忠実かつ良好な
応答性をもって音響再生を実現することができる。さら
に、このスピーカは、磁気ギャップ105の幅に依存する
ことなく十分に大きな面積を有する平面振動板106を用
いることができる。そのため、このスピーカは、良好な
音圧周波数特性を得ることができる。

また、平面振動板106は、外周縁部のみがマグネット
に支持されて磁気回路部に取付けられているため、形状
が簡素化され製造が容易である。

D.発明が解決しようとする課題 ところで、上述した本件出願人が先に提案している電
気音響変換器は、駆動コイル108が平面振動板106の一面
側のみに配置されている。平面振動板106に誘起される
二次電流の量は、平面振動板106と駆動コイル108との距
離により変化し、この距離が大きくなると二次電流の量
は少なくなる。したがって、このスピーカにおいて、平
面振動板106が振動すると、平面振動板106と駆動コイル
108との間の距離が変化して、この距離の変化に対応し
て二次電流の量が変化し、平面振動板106に対する駆動
力が変動する。特に、平面振動板106の振幅が大きくな
ると駆動力の変動量も大きくなり、平面振動板106の位
置と駆動力との関係が非線型となって正確な駆動ができ
なくなる。

また、二次電流を増大させることによって、このスピ
ーカの音圧周波数特性の向上を図るには、平面振動板10
6と駆動コイル108とを接近させる必要がある。平面振動
板106と駆動コイル108とを接近させると、これら平面振
動板106と駆動コイル108との間の空気層の粘性による弾
性力が、平面振動板106の振動に影響を与えるようにな
る。この空気層の弾性力は、平面振動板106の片側のみ
に作用するので、平面振動板106の振動特性が中立点に
対して非対称となり、入力信号に対し正確な駆動ができ
なくなる。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑み、本件出願人が
先に提案している電気音響変換器をさらに改良して提案
されるものであって、入力信号に対する応答特性の向上
を図り、平面振動板の振幅を増大させたときにおいて
も、入力信号に対して忠実な音響再生が行える電磁誘導
型の電気音響変換器を提供することを目的とする。

E.課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明
に係る電気音響変換器は、中央にセンターポールを設け
たヨークとセンターポールの外側に配設されたマグネッ
トとこのマグネット上に配設されたトッププレートで構
成され、高さ方向においてトッププレートの底面より所
定の空隙を保持してセンターポールの頂部が低く位置さ
れてこのセンターポールとトッププレートとの間で磁気
ギャップを形成し、この磁気ギャップに直流磁界を発生
させる磁気回路部と、少なくとも一部が導電部となさ
れ、磁気ギャップ中に配された導電部の一部が直流磁界
と交差されて磁気回路部の高さ方向に振動するように外
周縁側が磁気回路部に支持された平面振動板とを有し、
平面振動板の導電部の一方の面側に対向して第１の駆動
コイルを配設し、他方の面側に対向して第２の駆動コイ
ルと配設し、上記第１及び第２の駆動コイルに駆動電流
が供給され、電磁誘導により上記導電部に誘起される誘
導電流と上記磁気回路部に発生する直流磁界との作用に
より上記平面振動板を駆動するようにしたものである。

F.作用 本発明に係る電気音響変換器においては、進退自在に
支持され少なくとも一部が導電部となされるとともにこ
の導電部の少なくとも一部が磁気回路部により形成され
た磁気回路部の直流磁界中に位置された平面振動板は、
導電部の一面側及び他面側に対向配設された第１及び第
２の駆動コイルに音響信号に応じた駆動電流が供給され
ると、導電部に電磁誘導による二次電流が誘起され、こ
の導電部に流れる二次電流と磁気回路部の直流磁界との
作用により駆動されて音響再生を行う。

平面振動板に誘起される二次電流は、平面振動板の両
面にそれぞれ駆動コイルが配設されていることにより、
この平面振動板が振動した場合にも変動が防止される。

G.実施例 以下、本発明をスピーカに適用した例を挙げて説明す
る。

このスピーカは、第１図及び第２図に示すように、外
磁型の磁気回路部１を有し、この磁気回路部１に薄い平
板状をなす平面振動板７、第１の駆動コイル９及び第２
の駆動コイル11が取付けられている。

磁気回路部１は、円盤状に形成され中央部に円柱状を
なすセンターポール２が一体的に突設されたヨーク３を
備えている。これらセンターポール２及びヨーク３は、
高透磁性金属等の磁性材料により形成されている。ヨー
ク３の上面側には、センターポール２を囲むようにリン
グ状のマグネット４が配設されている。このマグネット
４の上面には、ヨーク３と同様の材料によりリング状に
形成されたトッププレート５が配設されている。このト
ッププレート５の開口径は、マグネット４の開口径より
小径となされている。そのため、トッププレート５の内
周面5bは、マグネット４の内周面4bよりもやや内方に突
出している。この磁気回路部１のセンターポール２は、
第２図に示すように、その高さが少なくともトッププレ
ート５の上面より低く形成されている。

磁気回路部１を構成するマグネット４から放射される
磁束は、第２図中に矢印Ｂで示すように、ヨーク３の周
囲よりセンターポール２内を通り、センターポール２の
先端側周面よりトッププレート５の内周面5bを経てマグ
ネット４に至る磁路を形成している。すなわち、センタ
ーポール２の先端側周面とトッププレート５の底面側の
内周面5bとにより形成されるリング状の空隙部が磁気ギ
ャップ６となされており、この磁気ギャップ６には磁束
が放射状となる直流磁界が形成されている。

このように構成された磁気回路部１に、平面振動板７
が取付けられている。この平面振動板７は、導電性を有
する薄い金属板よりマグネット４の内周に対応する大き
さの円形に形成されている。この平面振動板７は、スピ
ーカの応答性を良好となすために比重が小さく、また、
電流が流れ易いように比抵抗率が小さい金属により形成
されている。このような金属としては、アルミニウム、
チタン、ベリリウム、マグネシウム、銅又はこれらの合
金等が挙げられる。

平面振動板７は、センターポール２の上方側に、後述
するように振動されたときにもセンターポール２の先端
部に接触しないように、センターポール２との間に所定
間隔を隔てて、外周縁部をマグネット４の内周面4bにダ
ンパ部材８を介して支持されて取付けられている。セン
ターポール２の高さは、平面振動板７を取付けることが
できるように、マグネット４よりもやや低く形成されて
いる。そして、平面振動板７は、第１図中矢印Ｆ方向の
磁気ギャップ６内の磁束に略直交する方向に進退自在に
支持される。ダンパ部材８は、平面振動板７を確実に支
持するとともに、平面振動板７の進退を広い周波数帯域
に亘って阻害することなく、また、分割振動が生じ難い
材料より形成される。すなわち、ダンパ部材８は、軽量
で、縦弾性率Ｅと密度ρとの比により表される比縦弾性
率E/ρが大きく、かつ内部損失Tanδの値が適度に大き
な材料が適している。

なお、平面振動板７の外周縁部に同心円状の複数の折
り曲げ形成して、この外周縁部を直接マグネット４に支
持するようにしてもよい。また、平面振動板７を充分に
薄く形成して外周縁部を直接マグネット４に支持するよ
うにしてもよい。

そして、平面振動板７の磁気ギャップ６内に位置され
た部分の一方の面に近接して対向するように、第１の給
電コイル９が所定の支持部材10に支持されて配設されて
いる。この第１の給電コイル９は、センターポール２の
先端側の周囲を囲むように設けられている。第１の給電
コイル９には、この第１の給電コイル９の一端部9a及び
他端部9bを介して音響信号に応じた信号電流が供給され
る。

また、平面振動板７の磁気ギャップ６内に位置された
部分の他方の面側に近接して対向するように、第２の給
電コイル11が所定の支持部材12に支持されて配設されて
いる。この第２の給電コイル11には、この第２の給電コ
イル11の一端部11a及び他端部11bを介して音響信号に応
じた信号電流が供給される。

これら第１の給電コイル９と第２の給電コイル11と
は、それぞれ同一の信号電流が極性が同一方向となるよ
うに互いに並列あるいは直列に接続されている。

このように構成された本発明に係るスピーカにおいて
は、第１及び第２の給電コイル9,11に音響信号に応じた
信号電流が供給されると、これら給電コイル9,11は、供
給された信号電流に応じた周波数の交流磁界を形成す
る。第１の給電コイル９と第２の給電コイル11とは同極
性に接続されているため、それぞれに誘起される交流磁
界の極性も同一であり、これら２つの給電コイル9,11に
より形成される交流磁界は互いに強め合うように作用す
る。これら交流磁界は、平面振動板７の各給電コイル9,
11に対向した部分と密接に鎖交する。すると、平面振動
板７においては、平面振動板７と各給電コイル9,11との
間の電磁誘導により二次電流が誘起される。この二次電
流は、平面振動板７において、各給電コイル9,11が対向
する部分を含むリング状の部分、すなわち、各給電コイ
ル9,11により形成される交流磁界が鎖交する磁気結合部
分7aにおいて最も電流密度が高くなるように周回り方向
に流れる。二次電流の電流密度は、平面振動板７の中心
部分及び周辺部分では低くなっている。この二次電流
は、信号電流に応じた周波数を有するものである。そし
て、この二次電流が流れている部分は、磁気ギャップ６
内に位置されているため、磁気ギャップ６内に形成され
ている直流磁界と二次電流との作用により駆動力が発生
し、平面振動板７が振動され音響再生を行う。

なお、本発明に係るスピーカは、上述したようなリン
グ状のマグネット４及び円形の平面振動板７を備えてな
るものに限られず、矩形枠状のマグネット及び矩形の平
面振動板を用いたものであってもよい。さらに、その他
の形状の平面振動板を用いてもよい。また、本発明に係
るスピーカを構成するための磁気回路部は、上述のよう
ないわゆる外磁型のものに限定されず、壷型のヨークと
円柱状のマグネットとを用いて構成される内磁型のもの
でもよい。

また、本発明に係るスピーカは、第３図に示すよう
に、平面振動板７上にイコライザ13を配設し、さらに、
トッププレート５にホーン14を取付けるようにしてもよ
い。この場合には、平面振動板７の発熱は、イコライザ
13やホーン14等を介して放熱され、この平面振動板７の
放熱をより良好に行うことができる。

また、本発明に係るスピーカは、第４図に示すよう
に、一対の磁気ギャップがポールピースの両側に形成さ
れるように構成された磁気回路部を用いて構成してもよ
い。すなわち、この磁気回路部は、第４図に示すよう
に、断面矩形のポールピース15が一体的に突設された矩
形のヨーク16を有している。このヨーク16上には、ポー
ルピース15の両側面にそれぞれ対向するように第１及び
第２の一対の棒状のマグネット17,18が配設されてい
る。これら一対のマグネット17,18の上面には、それぞ
れ板状の第１及び第２の一対のトッププレート19,20が
対応して配設されている。この磁気回路部においては、
ポールピース15と第１のトッププレート19との間の空隙
部及び上記ポールピース15と上記第２のトッププレート
20との間の空隙部がそれぞれ第１及び第２の磁気ギャッ
プとなる。

そして、このスピーカにおいては、矩形の平面振動板
21が、ポールピース15の上側に位置してポールピース15
の上面に接触しないようにこの上面との間に一定の間隔
を隔てて取付けられている。ポールピース15の高さは、
平面振動板21を取付けることができるように、各一対の
マグネット17,18よりもやや低くなされている。この平
面振動板21は、ポールピース15の両側面に平行となる外
周部側の二辺を一対のマグネット17,18に支持され、第
１及び第２の磁気ギャップ内の磁束に直交する方向に進
退自在となるように取付けられている。この平面振動板
21は、前述した円形の平面振動板７と同様の材料より形
成されている。また、平面振動板21のポールピース15の
両端側となる二辺は、一対の支持板22により支持されて
いる。これら支持板22は、ヨーク16上に各マグネット1
7,18の一端側同士間及び他端側同士間に挟持されるよう
に取付けられており、平面振動板21の裏面側の空間を略
密閉状態としている。

そして、略矩形の第１の給電コイル23が、ポールピー
ス15の周囲を囲むように、平面振動板21の第１及び第２
の磁気ギャップ内に位置する部分の一方の側に近接して
対向配設されている。また、略矩形の第２の給電コイル
24が、平面振動板21の第１及び第２の磁気ギャップ内に
位置する部分の他方の面画に近接して対向配設されてい
る。これら第１及び第２の給電コイル23,24は、互いに
並列または直列に同極性に接続されている。

この第４図に示すスピーカにより音響再生を行うに
は、前述した第１図に示すスピーカと同様に、第１及び
第２の給電コイル23,24に音響信号に応じた信号電流を
供給する。すると、これら給電コイル23,24は、供給さ
れた信号電流に応じた周波数の交流磁界を形成する。こ
の交流磁界により、平面振動板21には、二次電流が誘起
される。この二次電流と各マグネット17,18により形成
されている直流磁界との相互作用により、平面振動板21
が振動され音響再生を行う。

また、本発明に係るスピーカにおいて、平面振動板7,
21は、導電性を有する導電性高分子フィルムにより形成
するようにしてもよい。この導電性高分子フィルムは、
高分子材料中にカーボンや金属パウダー等を混入した材
料より形成されたフィルムである。また、ポリアセチレ
ンのベースにヨウ素をドーピング処理して導電性を帯び
るようにした材料からなるフィルムも用いることができ
る。

平面振動板7,21は、高分子材料により形成した場合に
は、平面振動板7,21内における機械的損失が比較的大き
く、また、軽い平面振動板として形成することができ
る。そのため、このように形成した平面振動板7,21を用
いて構成したスピーカにおいては、特定の周波数におけ
る共振の発生を抑え、かつ、応答性の良い良好な周波数
特性を実現することができる。

そして、このように平面振動板7,21を導電性高分子フ
ィルムにより構成する場合には、平面振動板7,21の一定
の部分のみが導電性を有するようにしてもよい。この場
合には、平面振動板7,21は、一定のの部分のみに導電性
を有するようにする加工がなされた導電性高分子フィル
ムにより構成され、導電性を有する部分が各給電コイル
9,11、23,24に対向する部分を含む磁気結合部分に位置
するように磁気回路部１に取付けられる。このように構
成されたスピーカにおいては、平面振動板7,21は、磁気
結合部分のみが導電性を有するようになされている。

このように構成されたスピーカにおいては、磁気結合
部分以外の部分における表層電流の誘起が防止され、磁
気結合部分のみに二次電流が集中されるので、駆動効率
が一層向上される。

そして、本発明に係るスピーカにおいて、平面振動板
7,21の磁気結合部分のみが導電性を有するように構成す
る場合には、平面振動板7,21は、絶縁性高分子フィルム
に一定の形状を有する導体板を取付けて構成するように
してもよい。

すなわち、この平面振動板7,21は、第５図に示すよう
に、絶縁性高分子フィルムより一定の形状に形成された
振動板本体25の一方の面及び他方の面に、金属や導電性
高分子フィルムからなる第１及び第２の導体板26,27が
取付けられている。これら導体板26,27の振動板本体25
への取付けは、接着剤等を用いて行われる。これら導体
板26,27は、各磁気回路部の磁気ギャップに対応するよ
うな形状に形成され、また、振動板本体25の磁気ギャッ
プ内に位置する部分に取付けられる。

そして、これら第１及び第２の導体板26,27に対向す
るように、各給電コイルが配置される。

さらに、本発明に係るスピーカは、平面振動板7,21の
全面が導電性を有するように構成した場合において、こ
の平面振動板7,21の面積あたりの電気抵抗が部分によっ
て異なるように構成してもよい。

すなわち、平面振動板7,21は、第６図に示すように、
各給電コイルに対向する部分を含む各給電コイルから誘
起される磁界が密接に鎖交する磁気結合部分のみが、肉
厚に形成されることによって、面積あたりの電気抵抗が
低下させられている。

このように、磁気結合部分のみを肉厚となして平面振
動板7,21を形成するには、平坦な金属板からなる振動板
本体に、この振動板本体と同種あるいは異種の材料から
なる各給電コイルの形状に対応する形状の金属板を導電
性を有する接着剤や半田等を用いて接合する。

このように構成された平面振動板7,21を用いたスピー
カにおいては、平面振動板7,21の上記磁気結合部分のみ
が肉厚となされていることにより、この磁気結合部分の
面積あたりの電気抵抗が小さくなり二次電流がより流れ
易くなる。電気抵抗が小さくなり、二次電流がより多く
流れると、平面振動板7,21をより大きな駆動力で駆動で
きるようになり、スピーカの音圧周波数特性を向上する
ことができる。

なお、磁気結合部分に取付けられる金属板を、例え
ば、金や銀等の比抵抗率の極めて低い材料により形成す
ることにより、平面振動板7,21の全体の重量の増加を抑
えつつ磁気結合部分の電気抵抗を小さくすることができ
る。

また、平面振動板7,21の一定の部分のみを肉厚となす
には、メッキ加工や蒸着法等により、平坦な振動板本体
に所定の金属材料を形成するようにしてもよい。

さらに、磁気結合部分以外の部分を、切削加工やエッ
チング加工等により薄くして、面積あたりの電気抵抗率
を増大させることにより、相対的に磁気結合部分が肉厚
であって電気抵抗が小さくなるようにして構成してもよ
い。

この場合には、平面振動板7,21は、磁気結合部分につ
いては電気抵抗を減少させるための充分な厚さとしなが
ら、平面振動板7,21全体を軽量化することができる。そ
のため、平面振動板7,21をこのように構成することによ
り、信号電流に対する応答性を向上させることができ
る。

さらに、平面振動板7,21において、磁気結合部分以外
の部分の電気抵抗率を大きくするためには、電気抵抗を
増大させたい部分に酸化膜を形成するようにしてもよ
い。この酸化膜は、平面振動板7,21の表面より深い部分
に亘って形成するほど電気抵抗を大きくすることができ
る。

この場合には、磁気結合部分以外の部分における表層
電流の誘起が防止され、磁気結合部分のみに二次電流が
集中される。そのため、このように構成された平面振動
板7,21を用いたスピーカにおいては、駆動効率が一層向
上される。

ところで、本発明に係るスピーカは、前述した第５図
に示したように、平面振動板7,21の一定の部分のみを導
電性を有するように構成する場合には、この導電性を有
する部分が螺旋状の部分を有する閉ループとなされた平
面振動板を用いてもよい。

すなわち、第７図に示すように、平面振動板7,21にお
いて、導電性を有するようになす加工がなされ、あるい
は、導体板が取付けて構成された導電部28は、平面振動
板7,21の一方の面上に螺旋形状を描くように形成されて
いる。この導電部28は、各給電コイルに対向する部分を
含む磁気結合部分内に形成されている。そして、この導
電部28は、その一端部28a及び他端部28bを平面振動板2
0,21の他方の側に臨ませ、これら各端部28a,28bが短絡
されることにより閉ループを形成している。

このように、導電性を有する部分が磁気結合部分内に
配置される螺旋状の部分を有するようになされた平面振
動板7,21を用いたスピーカにおいては、二次電流を複数
巻回したコイルに流すのと同等の作用が得られ、平面振
動板7,21をより効率よく駆動することができる。

すなわち、平面振動板7,21を駆動する力をＦとする
と、磁気回路部１により形成される直流磁界の強さをＢ
とし、二次電流の電流量をＩとし、この二次電流の流れ
る部分の直流磁界内における長さをＬとしたとき、 Ｆ＝BIL となる。直流磁界の強さＢ及び二次電流の電流量Ｉが一
定であれば、平面振動板7,21を駆動する力Ｆは、上記長
さＬに比例する。したがって、このスピーカにおいて
は、導電部26が螺旋状であることにより長さＬ長くする
ことができ平面振動板7,21を駆動する力Ｆを大きくする
ことができる。

また、このスピーカの平面振動板7,21において、導電
性を有する部分は、複数の閉ループからなるようにして
もよい。

すなわち、第８図に示すように、導電性を有するよう
に加工され、あるいは、導体板が取付けられることによ
り設けられた複数の導電部29は、平面振動板7,21の一方
の面あるいは両面にそれぞれ閉ループをなするように形
成され、互いに同心円状をなすように設けられている。
これら導電部29は、それぞれ各給電コイルに対向する部
分を含む磁気結合部分内に形成されている。

このように構成された平面振動板7,21を用いて構成さ
れたスピーカにおいても、二次電流を複数巻回したコイ
ルに流すのと同等の作用、すなわち、二次電流の流れる
部分の直流磁界内の長さＬが長くでき、平面振動板7,21
を駆動する力Ｆを大きくすることができ、平面振動板7,
21をより効率よく駆動することができる。

さらに、このスピーカの平面振動板7,21において、導
電性を有する部分は、互いに並列して離間配置された複
数の閉ループからなるようにしてもよい。

すなわち、第９図に示すように、導電性を有するよう
に加工され、あるいは、導体板が取付けられることによ
り設けられた複数の導電部30は、平面振動板7,21の一方
の面あるいは両面にそれぞれ閉ループをなするように形
成され、互いに離間して並列に設けられている。これら
導電部30は、それぞれ各給電コイルに対向する部分を含
む磁気結合部分内に形成されている。

このように構成された平面振動板7,21を用いて構成さ
れたスピーカにおいても、二次電流を複数巻回したコイ
ルに流すのと同等の作用が得られ、平面振動板7,21をよ
り効率よく駆動することができる。

なお、本発明は、上述したスピーカのみならず、マイ
クロホンに適用することもできる。マイクロホンに適用
した場合には、空気振動により平面振動板が振動され、
この平面振動板の振動と直流磁界との相互作用により平
面振動板内に電流が誘起される。この平面振動板内の電
流が電磁誘導により駆動コイルに伝達されて、この駆動
コイルの両端より音響出力を得ることができる。

また、上述した各例において、ヨークに適宜透孔等を
設けることにより、スピーカとして構成した場合に、平
面振動板の裏面側における空気弾性の調整や、マイクロ
ホンとして構成した場合の指向性の調整等を行うことが
できる。

H.発明の効果 上述のように、本発明に係る電気音響変換器は、中央
にセンターポールを設けたヨークとセンターポールの外
側に配設されたマグネットとこのマグネット上に配設さ
れたトッププレートで構成され、高さ方向においてトッ
ププレートの底面より所定の空隙を保持してセンターポ
ールの頂部が低く位置されてセンターポールとトッププ
レートとの間で磁気ギャップを形成し、この磁気ギャッ
プに直流磁界を発生させる磁気回路部の直流磁界に導電
部を交差させるようにして外周側を磁気回路部に支持さ
せて平面振動板を配設するとともに、この平面振動板の
両面にそれぞれ駆動コイルを配置しているので、振動板
の面積を大きくし、この振動板の両面からほぼ均等に駆
動することができ、音圧周波数特性を向上させることが
でき、音質の良好な音響再生を実現できる。本発明をマ
イクロホンに適用した場合には、忠実に外部音響の集音
を行うことができる。

そして、平面振動板の面積を大きくすることにより、
この振動板に誘起される二次電流により生ずる熱を良好
に放熱することができる。

さらにまた、磁気回路部は、センターポールの高さが
少なくともトッププレートより低く形成され、トップレ
ートの底面側とセンターポールの周面との間で磁気ギャ
ップを形成するようにしているので、その高さを低くで
きるので、変換器自体の薄型化も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をスピーカに適用した例を示す一部破断
斜視図であり、第２図はスピーカの縦断面図であり、第
３図は本発明に係るスピーカをホーン型スピーカに適用
した例を示す縦断面図であり、第４図は本発明に係るス
ピーカの他の例を示す一部破断斜視図である。 第５図は本発明に係るスピーカのさらに他の例を示す縦
断面図であり、第６図は本発明に係るスピーカのさらに
他の例を示す縦断面図である。 第７図は本発明に係るスピーカを構成する平面振動板の
構成の他の例を示す平面図であり、第８図は平面振動板
のさらに他の例を示す平面図であり、第９図は平面振動
板のさらに他の例を示す平面図である。 第10図は平面振動板を有する従来の電磁誘導型スピーカ
をす縦断面図である。 １……磁気回路部、６……磁気ギャップ、７……平面振
動板、９……第１の給電コイル、11……第２の給電コイ
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04R 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央にセンターポールを設けたヨークと上
   記センターポールの外側に配設されたマグネットと上記
   マグネット上に配設されたトッププレートで構成され、
   高さ方向において上記トッププレートの底面より所定の
   空隙を保持して上記センターポールの頂部が低く位置さ
   れて上記センターポールと上記トッププレートとの間で
   磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップに直流磁界を
   発生させる磁気回路部と、 少なくとも一部が導電部となされ、上記磁気ギャップ中
   に配された上記導電部の一部が上記直流磁界と交差され
   て上記磁気回路部の高さ方向に振動するように外周縁側
   が上記磁気回路部に支持された平面振動板と、 上記平面振動板の導電部の一方の面側に対向して配設さ
   れた第１の駆動コイルと、 上記平面振動板の導電部の他方の面側に対向して配設さ
   れた第２の駆動コイルとを備え、 上記第１及び第２の駆動コイルに駆動電流が供給され、
   電磁誘導により上記導電部に誘起される誘導電流と上記
   磁気回路部に発生する直流磁界との作用により上記平面
   振動板を駆動してなる電磁誘導型の電気音響変換器。