JP2890474B2 - 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、この導電部に対向して駆動
コイルを配設し、さらに駆動コイルに近接して磁性部材
を配設することにより、平面振動板の大型化を図るとと
もに、駆動コイル近傍に生ずる磁束を集中させて駆動コ
イルと平面振動板との磁気結合度を大きくし、低域の周
波数帯域の音圧周波数特性の向上を実現したものであ
る。

C.従来の技術 従来、電磁誘起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、電磁誘導によ
り導電性の材料よりなる振動体に誘導電流である二次電
流を誘起し、この振動体に誘起された二次電流と磁気回
路部からの磁界の作用によって振動体を駆動するように
した電磁誘導型のスピーカが提案されている。

この種のスピーカとして、実開昭50−105438号公報に
記載されるようなものがある。この公報に記載されるス
ピーカは、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
部の直流磁界中に配置したものである。このスピーカ
は、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、駆動コイルに音響信号に応
じた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
電磁誘導型の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に音響信号
に応じた駆動電流が供給されると、この駆動コイル108
と平行振動板106との間の電磁誘導により、平面振動板1
06に二次電流が誘起される。すると、平面振動板106
は、二次電流と磁気回路部の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る。

このスピーカは、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にくく、ま
た、入力される音響信号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
気音響変換器においては、駆動コイル108は、単に導線
を円環状に巻回しただけの空芯型のコイルである。

このような空芯型のコイルからなる駆動コイル108を
備えた電気音響変換器では、低域カットオフ周波数を充
分に低くなすことが困難である。

低域カットオフ周波数を低くするには、駆動コイル10
8と平面振動板106と間の磁気結合度を大きくすることに
より、駆動コイル108のインダクタンスを増大させる必
要がある。駆動コイル108のインダクタンスが低いと、
駆動コイルがハイパスフィルタとして作用し、低域の周
波数帯域における電磁誘導が充分に行われず低域カット
オフが生ずるからである。

上述の電気音響変換器において、空芯型のコイルから
なる駆動コイル108と平面振動板106との間の磁気結合度
を大きくするためには、駆動コイル108と平面振動板106
との間の間隔をより狭くすることが考えられる。しか
し、駆動コイル108と平面振動板106との間の間隔が狭い
と、平面振動板106を大きな振幅で振動させることがで
きなくなり、充分な音圧の音響再生を行うことができな
い。

また、上述の電気音響変換器において、駆動コイル10
8と平面振動板106との間の磁気結合度を大きくするため
には、平面振動板106の両面側に駆動コイルを配設する
ことが考えられるが、装置の大型化、複雑化を招くとい
う問題がある。また、このように構成された電気音響変
換器においても、低域カットオフ周波数を充分に低くな
すことは困難である。

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、大型化や複雑化することなく、低
域カットオフ周波数を充分に低くし、広い周波数帯域に
亘って忠実な駆動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、上記センターポールの周辺
部で且つ上記平面振動板の導電部に対向して上記振動板
と所定間隔を隔てて配設された駆動コイルと、上記駆動
コイルに近接して配設された磁性部材とを備え、上記駆
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、駆動コイルに対向
する平面振動板の導電部に二次電流が誘起され、この二
次電流と磁気回路部からの直流磁界との作用により振動
板の駆動が行われる。

また、駆動コイルに信号電流が供給されたとき、駆動
コイル近傍に生ずる磁束が磁性部材に集中され、駆動コ
イルと平面振動板との磁気結合度が大きくなり、駆動コ
イルのインダクタンスが増大される。

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、駆動コイル９が取付けられて
いる。

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、中央
部を振動方向に膨出するように湾曲形成されたドーム型
振動板７及び駆動コイル９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。

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、駆動コイ
ル９が所定の支持部材10に支持されて配設されている。
この駆動コイル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。駆動コイル９には、この
駆動コイル９の一端部9a及び他端部9bを介して音響信号
に応じた駆動電流が供給される。

駆動コイル９の近傍には、磁性部材となるコア材11が
配設されている。このコア材11は、高透磁性を有する磁
性材料により形成されている。このコア材11は、駆動コ
イル９の内周縁に対応する断面矩形状の円環状に形成さ
れており、駆動コイル９の内周面に外周面を近接させて
て支持部材11aに支持されて配設されている。

このように構成された本発明に係るスピーカは、駆動
コイル９に音響信号に応じた駆動電流が供給されると、
供給された駆動電流に応じた周波数の交流磁界が発生す
る。このとき、駆動コイル９より発生する磁束は、コア
材11中に高密度に集中して平面振動板７に到達する。す
なわち、交流磁界は、平面振動板７の駆動コイル９及び
コア材11に対向した部分と密接に鎖交する。

このように、コア材11中に磁束が集中されることによ
り、駆動コイル９と平面振動板７との磁気結合度が大き
くなり駆動コイル９のインダクタンスが増大した状態と
なされる。

そして、平面振動板７には、この平面振動板７と駆動
コイル９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、駆動コイ
ル９及びコア材11が対向する部分を含むリング状の部
分、すなわち、駆動コイル９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
なるように誘起される。平面振動板７の中心部分及び周
辺部分では、二次電流の電流密度は低くなっている。二
次電流は、駆動コイル９に供給される駆動電流に応じた
周波数を有するものである。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生じ平面振動板７が振動される。

このスピーカは、コア材11により、駆動コイル９のイ
ンダクタンスが増大されるため、駆動コイル９の低域カ
ットオフ周波数を低くすることができる。

なお、コア材11は、駆動コイル９の外周縁に対応する
円環状に形成し、駆動コイル９の外周面に内周側を近接
させて配設するようにしてもよい。また、コア材11は、
駆動コイル９と略同一形状の円環状に形成し、駆動コイ
ル９に重ねるように配設してもよい。この場合には、コ
ア材11は、駆動コイル９の平面振動板７に対向する側の
面に近接して配設するようにする。

さらに、コア材11は、第１図及び第２図に示した断面
矩形状の円環形状に形成されたものに限定されず、第３
図に示すように、断面Ｌ字状の円環形状、あるいは、第
４図に示すように、断面コ字状の円環形状に形成された
ものとしてもよい。

コア材11を断面Ｌ字状の円環形状に形成した場合に
は、コア材11は、第３図に示すように、駆動コイル９の
内周面と平面振動板７に対向する側の面とを覆うように
配設される。また、このコア材11は、駆動コイル９の外
周側の側面と平面振動板７に対向する側の面とを覆うよ
うに配設してもよい。

さらに、コア材11を断面コ字状の円環形状として形成
した場合には、コア材11は、第４図に示すように、駆動
コイル９の内周面及び外周面と平面振動板７に対向する
側の面とを覆うように配設される。また、コア材11は、
駆動コイル９の内周面及び外周面と外方側に臨む側の面
とを覆うように配設してもよい。

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、このスピーカは、第５図に示すように、平面振
動板７の一方の面側に配設される駆動コイル９のみなら
ず、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配設される第２
の駆動コイル12を設けるようにしてもよい。この第２の
駆動コイル12は、巻線の一端部12a及び他端部12bを介し
て音響信号に応じた信号電流が供給される。そして、第
２の駆動コイル12の近傍には、コア材11と同様に形成さ
れた第２のコア材13が配設される。

このように第１及び第２の２つの駆動コイル9,12を備
えたスピーカを構成するには、駆動コイル９と第２の駆
動コイル12とは、それぞれに同一の信号電流が供給され
るように互いに並列あるいは直列に極性が同一方向とな
るように接続する。すると、駆動コイル９と第２の駆動
コイル12とに信号電流を供給したときにそれぞれのコイ
ルから発生される磁束の極性が同一のものとなる。すな
わち、これら２つの駆動コイル9,12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。

このように、２つの駆動コイル9,12を用い、これら駆
動コイル9,12にそれぞれコア材11,13を近接配設させて
構成したスピーカは、これら各駆動コイル9,12と平面振
動板７との磁気結合が駆動コイルを１つのみ用いて構成
されたスピーカに比し駆動コイルと平面振動板７との磁
気結合度が大きくなり、各駆動コイル9,12のインダクタ
ンスがより増大された状態となり、低域カットオフ周波
数を一層低くすることができる。

また、本発明に係るスピーカは、第６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７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７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、このスピーカにおいては、略矩形に巻回され
た駆動コイル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面側に近接対向して支持部材を介し
て支持されている。この駆動コイル23の近傍には、略矩
形に形成されたコア材24が配設されている。

この第６図に示すスピーカを駆動するには、前述した
第１図に示したスピーカと同様に、駆動コイル23に音響
信号に応じた信号電流を供給する。すると、駆動コイル
23には、供給された信号電流に応じた周波数の交流磁界
が発生する。このとき、駆動コイル23より発生する磁束
は、コア材24中に集中されて平面振動板21に到達する。
そして、平面振動板21には、駆動コイル23と平面振動板
21との間の電磁誘導により二次電流が誘起される。平面
振動板21は、二次電流と各マグネット17,18からの直流
磁界との相互作用により駆動力を受けて振動する。

また、本発明に係るスピーカは、平面振動板7,21を導
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てなる材料により形成された
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なした材
料からなるフィルムも用いることができる。

このような高分子材料により形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内にお
ける機械的損失が比較的大きくなされ、平面振動板7,21
を軽量化することができる。そのため、このスピーカ
は、特定の周波数における共振の発生を抑えることがで
き、かつ、応答性のよい音響再生を行うことができる。

上述のように導電性高分子フィルムにより形成された
平面振動板7,21を用いたスピーカは、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してもよ
い。この場合には、平面振動板7,21は、一定の部分のみ
が導電性を有するように加工された導電性高分子フィル
ムにより構成され、この導電性を有する部分が駆動コイ
ル9,12,23及びコア材11,13,24に対向するように磁気回
路部に取付けられる。このように構成されたスピーカ
は、平面振動板7,21が駆動コイル9,12,23及びコア材11,
13,24に対向する部分を含む磁気結合部分のみが導電性
を有する。

このように構成されたスピーカは、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は、平面振動板7,21の
磁気結合部分のみを導電性を有するように構成する場合
には、絶縁性高分子フィルムに一定の形状の導体板を取
付けた平面振動板7,21を用いるようにしてもよい。

すなわち、この平面振動板7,21は、第８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、接着剤等を用いた接合により行われる。
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、このような平面振動板7,21を用いたスピーカ
は、第１及び第２の導体板26,27に対向するように各駆
動コイルが配設される。

さらに、本発明に係るスピーカに用いられる平面振動
板7,21は、全面が導電性を有するように構成し、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。

この平面振動板7,21は、第９図に示すように、平面振
動板7,21の各駆動コイルに対向する部分を含む上記磁気
結合部分のみが、面積あたりの電気抵抗を低下させるよ
うに肉厚に形成されている。

このように平面振動板7,21の磁気結合部分のみが肉厚
となるように形成するには、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
らなる各駆動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を用いて接合し、あるいはハンダ
付け等の手段により取付ける。

このように構成された平面振動板7,21を用いたスピー
カは、平面振動板7,21の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
電気抵抗が減少され、二次電流がより流れ易くなされて
いる。このスピーカは、二次電流がより多く流れること
により平面振動板7,21がより大きな駆動力で駆動され、
感度が向上して再生音響の音圧が高くなされる。

なお、平面振動板7,21は、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、メッキや蒸着法等を用い平坦な振動板本体に所定
の金属材料を被着させるようにしてもよい。

さらに、平面振動板7,21は、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大きくすることにより、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
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
いては電気抵抗を小さくするために充分な厚さとなすと
ともに、全体として軽量化することができる。このよう
に平面振動板7,21を構成することにより、平面振動板7,
21を用いたスピーカの感度を一層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には、電気抵抗率を大
きくし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、平面振動板7,21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を用いたスピーカは、駆動効率
が一層向上させている。

ところで、本発明に係るスピーカは、前述した第７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する場合には、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、この平面振動板7,21は、第10図に示すよう
に、導電性を有するようになす加工あるいは導体板が設
けられる導電部28が平面振動板7,21の一方の面上に螺旋
形状をなすように形成される。この導電部28は、各駆動
コイルに対向する部分を含む磁気結合部分内に位置する
ように形成されている。この導電部28は、その一端部28
a及び他端部28bを平面振動板7,21の他方の面側に臨ま
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。

このような導電性を有する部分が螺旋状に形成された
平面振動板7,21を用いたスピーカは、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を一層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、この平面振動板7,21は、第11図に示すよう
に、導電性を有するようになす加工あるいは導体板の取
付けにより設けられる複数の導電部29が、平面振動板7,
21の片面あるいは両面にそれぞれ閉ループをなし互いに
同心円状をなすように形成されている。これら導電部29
は、それぞれ各駆動コイルに対向する部分を含む磁気結
合部分内に位置するように形成されている。

このように構成された平面振動板7,21を用いたスピー
カは、二次電流を複数巻回したコイルに流すのと同等の
作用が得られる。このスピーカは、二次電流の流れる部
分の直流磁界内の長さＬが長くなることにより、平面振
動板7,21を駆動する力Ｆが大きくなり平面振動板7,21が
より効率よく駆動される。

さらに、このスピーカの平面振動板7,21は、導電性を
有する部分が、互いに並列して離間して配置された複数
の閉ループからなるように形成したものであってもよ
い。

すなわち、この平面振動板7,21は、第12図に示すよう
に、導電性を有するようになす加工あるいは導体板の取
付けにより設けられる複数の導電部30が、平面振動板7,
21の片面あるいは両面にそれぞれ閉ループをなすように
互いに離間して並列に形成されている。これら導電部30
は、それぞれ平面振動板7,21の周方向に沿う部分を各駆
動コイルに対向する部分を含む磁気結合部分内に位置さ
せて形成されている。

このように構成された平面振動板7,21を用いたスピー
カは、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。

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
せてドーム型振動板を配設するとともに、振動板の導電
部に対向して駆動コイルを配設し、さらに駆動コイルに
近接して磁性部材を配設したものであるので、平面振動
板の大型化を図るとともに、駆動コイル近傍に生ずる磁
束を集中させて駆動コイルと平面振動板との磁気結合度
を大きくし、低域の周波数帯域の音圧周波数特性の向上
を実現できる。

そして、ドーム型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る。 第３図は磁性部材の他の例を示す縦断面図であり、第４
図は磁性部材のさらに他の示す縦断面図である。 第５図は一対の駆動コイルを用いたスピーカの縦断面図
である。 第６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７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８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縦断面図であり、第９図は上記平面
振動板のさらに他の例を示す縦断面図である。 第10図は本発明に係るスピーカに用いられる平面振動板
の例を示す平面図であり、第11図は上記平面振動板のさ
らに他の例を示す平面図であり、第12図は上記平面振動
板のさらに他の例を示す平面図である。 第13図は平面振動板を有する従来の電磁誘導型スピーカ
を示す縦断面図である。 １……磁気回路部、６……磁気ギャップ、７……平面振
動板、９……駆動コイル、11……磁性部材であるコア
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−45516（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−105438（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−158090（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−202297（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−64298（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−163893（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−109714（ＪＰ，Ｕ) (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、 上記センターポールの周辺部で且つ上記平面振動板の導
   電部に対向して上記振動板と所定間隔を隔てて配設され
   た駆動コイルと、 上記駆動コイルに近接して配設された磁性部材とを備
   え、 上記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。