JP2963917B2 - 電気−機械−音響変換器及び携帯端末装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号により振
動あるいは発音の動作をする電気−機械−音響変換器
と、これを取り付けた携帯端末装置に関する。携帯端末
装置とは、例えば携帯電話機、ペイジャ、送受信機付コ
ンピュータ等、使用者が携帯しながらまたは使用者の近
辺に置きながら、離れた他の装置との通信を行う装置の
ことである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話機等の携帯端末装置では
着信を知らせる手段として、ベル音を発生する小型発音
体と振動を引き起こす回転軸に偏芯して重りを取り付け
たマイクロモータがそれぞれ個別に取り付けられて、使
用されてきた。さらに、通話相手の話を受聴するために
は、受話用のスピーカを取り付ける必要があった。そこ
で、携帯端末装置の小型、軽量化を図るため、部品点数
の削減を目的として、発音と振動とを一つの電気−機械
−音響変換器で実現する手段が考案され、実開平５−８
５１９２号公報に開示されている。

【０００３】従来技術における図２０の電気−機械−音
響変換器は、次のように構成されている。円形の振動板
１０１の外周部が、ケース１０２に取り付けられてい
る。そして、ケース１０２には底板１０５があり、ヨー
ク１０３は底板１０５に固定されている。サスペンショ
ン１０６は、ケース１０２に支持されており、マグネッ
ト１０４は、サスペンション１０６で支持されている。
そして、ボイスコイル１０７は、ヨーク１０３の内周面
とマグネット１０４の外周面で形成される磁気ギャップ
に挿入され一端が振動板１０１に固定されている。ヨー
ク１０３とマグネット１０４は磁気回路部を構成し、サ
スペンション１０６とマグネット１０４は機械振動系を
構成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記電気−機械−音響
変換器では、ボイスコイル１０７に電気信号が加えられ
ると、ボイスコイル１０７と磁気回路部との間には、作
用・反作用の力が働く。仮にボイスコイル１０７に働く
力を作用の力とすると、その力によって、ボイスコイル
１０７が取り付けられている振動板１０１が振動する。
また、磁気回路部に働く反作用の力によって、サスペン
ション１０６で支持されたマグネット１０４が振動し、
サスペンション１０６を介してケース１０２に振動が伝
わり、ケース１０２は振動する。なお、ボイスコイル１
０７に加える電気信号の周波数が機械振動系の共振周波
数と一致した場合に、機械振動系の振動は最も大きくな
る。

【０００５】しかし、機械振動系の振動の大きさは、機
械振動系を構成するマグネット１０４とサスペンション
１０６の質量に比例し、しかも後者の質量は小さいた
め、実質マグネット１０４の質量のみで定まる。マグネ
ット１０４の質量はあまり大きくないので図２０の電気
−機械−音響変換器では、ボイスコイル１０７に加える
電気信号の周波数が機械振動系の共振周波数と一致させ
た場合においても、機械振動系の振動を十分なものにす
ることはできなかった。このため、質量が１５０ｇ近く
ある携帯電話機にこの電気−機械−音響変換器を取り付
けた場合、使用者に十分強力な振動により着信を知らせ
ることは困難であった。

【０００６】また、振動のみを取り出す電気−機械−音
響変換器として、特公昭６２−３３８００号公報に開示
されているものがある。これは、磁気回路部全体をサス
ペンションで支持することによって、機械振動系の質量
を大きくし、大きな振動を取り出せるようにしたもので
あった。しかし、携帯端末装置に取り付ける電気−機械
−音響変換器は、非常に小型なものが望まれたため、こ
の電気−機械−音響変換器は、実用的なものとはならな
かった。また、この電気−機械−音響変換器の構成で
は、着信を音によって知らせることはできなかった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決することを課題
に、大きな振動を得ることができ、音も同時に発生する
ことのできる、小形の電気−機械−音響変換器を実現す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電気−機械−音
響変換器は、振動板と、前記振動板に対向して配置され
た磁気回路部材と前記磁気回路部材に取り付けられ、前
記磁気回路部材より比重の大きい重りとを含む可動部材
と、前記可動部材を支持する少なくとも一つのサスペン
ションと、前記振動板と前記サスペンションとを支持す
る支持部材と、前記振動板と前記磁気回路部材との間に
働く磁気駆動力を発生させる駆動手段を具備する。前記
重りは、前記磁気回路部材の外側に配置されている。前
記駆動手段は、前記磁気回路部材の磁気空隙に挿入され
一端が前記振動板に接合されたボイスコイルである。他
の観点の前記駆動手段は、前記磁気回路部材のセンター
ポールの外周に配置された励磁コイル及び前記磁気回路
部材と磁気空隙を設けて配置された磁性体を有する電磁
型の駆動手段である。上記電気−機械−音響変換器の機
械振動系は可動部材とサスペンションにより構成されて
おり、機械振動系の振動の大きさは機械振動系の質量と
加速度の積に比例する。ここで、上記電気−機器−音響
変換器では、磁気回路部材に重りを取り付けることによ
り可動部材を構成しているため、従来の電気−機械−音
響変換器に比べ、可動部材の質量が大きい。従って、上
記電気−機器−音響変換器は、同一寸法の従来の電気−
機械−音響変換器に比べ大きな振動を発生する。また、
上記駆動手段は、可動部材を振動させるとともに振動板
も振動させるため、この電気−機械−音響変換器は音を
発生する。

【０００９】

【００１０】さらに他の観点の電気−機械−音響変換器
は、前記サスペンションが、前記可動部材の前記振動板
側に設けられた第一のサスペンションと前記振動板の反
対側に設けられた第二のサスペンションとを含むもので
ある。さらに他の観点の電気−機械−音響変換器は、各
前記第１及び第２のサスペンションは、一方の支持端か
ら他方の支持端に少なくとも一つの腕を円周方向に延ば
した形状であり、前記第１のサスペンションと前記第２
のサスペンションとは腕の方向が互いに反対となるよう
に配置されているものである。可動部材を上下２カ所の
サスペンションで支持しているため、振動時における可
動部材の傾きを抑えることができる。

【００１１】さらに他の観点の電気−機械−音響変換器
は、前記重りが、少なくとも一つの空気抜き穴を有する
ものである。さらに他の観点の電気−機械−音響変換器
は、前記支持部材が、空気抜き穴を有するものである。
重り又は支持部材に空気抜き穴を設けることにより、可
動部材又は振動板の振動時にサスペンションと支持部材
と振動板とに囲まれた空室の室圧の上昇が防がれる。従
って、空室の室圧の上昇による可動部材または振動板の
振動が抑制されることが防がれる。

【００１２】さらに他の観点の電気−機械−音響変換器
は、前記サスペンションと前記振動板と前記支持部材と
により囲まれた空室と前記支持部材に設けられた前記空
気抜き穴によりヘルムホルツの共鳴器を構成するもので
ある。さらに他の観点の電気−機械−音響変換器は、さ
らに前記支持部材に設けられた前記空気抜き穴の外側に
音響ポートを備えたものである。ヘルムホルツの共鳴器
を構成することにより、電気−機械−音響変換器は大き
な音を発生することができる。

【００１３】本発明の携帯端末装置は、前記電気−機械
−音響変換器が内部に取り付けられているものである。
他の観点の携帯端末装置は、前記支持部材が携帯端末装
置の外側ケースあるいは携帯端末装置の回路基板に取り
付けられているものである。さらに他の観点の携帯端末
装置は、前記外側ケースが空気穴を有し、前記振動板側
が前記空気穴に向けられているものである。さらに他の
観点の携帯端末装置は、前記外側ケースが空気穴を有
し、前記音響ポートが前記空気穴に結合されているもの
である。前記電気−機械−音響変換器を携帯端末装置に
取り付けることにより、一つのユニット（電気−機械−
音響変換器）を備えることのみで振動及び音を発生する
携帯端末装置を実現することができる。

【００１４】さらに他の観点の携帯端末装置は、上述の
電気−機械−音響変換器、前記電気−機械−音響変換器
に少なくとも二つの電気信号を入力する電気信号発生手
段、及び前記電気信号発生装置から前記電気−機械−音
響変換器に入力される電気信号を切り替える切替手段、
を具備する。さらに他の観点の携帯端末装置は、前記電
気信号発生装置が着信を知らせるための振動を引き起こ
す電気信号と着信を知らせるための音を発生させる電気
信号とを出力するものである。さらに他の観点の携帯端
末装置は、前記電気信号発生装置が着信を知らせるため
の振動を引き起こす電気信号と着信を知らせるための音
を発生させる電気信号と受話音を再生するための電気信
号を出力するものである。さらに他の観点の携帯端末装
置は、前記着信を知らせるための振動を引き起こす電気
信号の周波数が２００Ｈｚ以下、特に１３０Ｈｚ近傍の
周波数である。前記受話音を再生するための電気信号の
周波数が実質的に２００Ｈｚ以上の周波数である。さら
に他の観点の携帯端末装置は、前記電気信号発生装置が
出力する電気信号の周波数を、前記可動部材と前記サス
ペンションとにより構成される機械振動系の共振周波数
と実質的に一致するように選択したものである。他の観
点では、前記電気信号発生装置が出力する電気信号の周
波数を、前記振動板の振動の共振周波数と実質的に一致
するように選択したものである。さらに他の観点では、
前記電気−機械−音響発生装置が出力する電気信号の周
波数を、前記ヘルムホルツの共鳴器の共鳴周波数と実質
的に一致するように選択したものである。このように携
帯端末装置を構成することにより、着信を知らせるため
の振動と着信を知らせるための音、あるいは着信を知ら
せるための振動と着信を知らせるための音と受話音の再
生と、を切り替えることのできる携帯端末装置を実現す
ることができる。

【００１５】さらに他の観点の携帯端末装置は、上述の
電気−機械−音響変換器、前記電気−機械−音響変換器
の共振周波数を検出する検出手段、及び前記検出手段に
より検出した周波数の電気信号を出力する電気信号発生
装置を具備する。さらに他の観点の携帯端末装置は、前
記検出手段が、前記可動部と前記サスペンションで構成
される機械振動系の共振周波数を検出するものである。
以上のように、携帯端末装置を構成することにより、電
気−機械−音響変換器の製造時のバラツキ、携帯端末装
置への取付条件の変化して電気−機械−音響変換器の共
振周波数が変化した場合にも、電気−機械−音響変換器
から常に大きな振動及び音を得ることができる。

【００１６】さらに他の観点の携帯端末装置は、上述の
電気−機械−音響変換器、前記電気−機械−音響変換器
の共振周波数を含む電気信号を出力する電気信号発生装
置、前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における
信号の到来を検出する検出手段、及び、前記検出手段か
ら入力される信号を増幅して前記電気−機械−音響変換
器に出力する増幅手段、を具備する。さらに他の観点の
携帯端末装置は、上述の電気−機械−音響変換器、前記
電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号の到
来を検出する検出手段、及びノイズと前記検出手段から
入力される信号を増幅して前記電気−機械−音響変換器
に入力する増幅手段、を具備する。さらに他の観点の携
帯端末装置は、上述の電気−機械−音響変換器、着信信
号を受信するアンテナ、前記着信信号を信号処理して電
気信号を出力する受信信号処理手段、前記電気−機械−
音響変換器の共振周波数における信号の到来を検出する
検出手段、及び受信信号処理手段から入力される信号及
び前記検出手段から入力される信号を増幅し前記電気−
機械−音響変換器に入力する増幅手段、を具備する。さ
らに他の観点の携帯端末装置は、上述の電気−機械−音
響変換器、着信信号を受信するアンテナ、前記着信信号
を信号処理して電気信号を出力する受信信号処理手段、
前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号
の到来を検出する検出手段、及び前記受信信号処理手段
の出力信号に基に、ノイズ及び前記検出手段の出力を増
幅して電気−機械−音響変換手段に入力する増幅手段を
具備する。以上のように携帯端末装置を構成することに
より、携帯端末装置の置かれる環境変化により電気−機
械−音響変換器の共振周波数が変化した場合でも、極め
て安定した発振出力を有する携帯端末装置が実現でき
る。

【００１７】さらに他の観点の携帯端末装置は、前記電
気−機械−音響変換器の共振周波数の少なくとも一つを
通過させるローパスフィルタが前記検出手段と前記増幅
手段との間に設けられたものである。さらに他の観点の
携帯端末装置は、前記電気−機械−音響変換器の共振周
波数の少なくとも一つを通過させるハイパスフィルタが
前記検出手段と前記増幅手段の間に設けられたものであ
る。さらに他の観点の携帯端末装置は、前記電気−機械
−音響変換器の共振周波数の少なくとも一つを通過させ
るバンドパスフィルタが前記検出手段と前記増幅手段の
間に設けられたものである。以上のように携帯端末装置
を構成することにより、対象としていない電気−機械−
音響変換器の共振周波数での自励発振を防ぐことができ
る。

【００１８】さらに他の観点の携帯端末装置は、前記検
出手段の出力を制限するリミッターが前記検出手段の出
力側に設けられたものである。以上のように携帯端末装
置を構成することにより、増幅手段及び電気−機械−音
響変換器への過大入力を防ぐことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。 《実施例１》第１の実施例における電気−機械−音響変
換器について、図１及び図２を用いて説明する。但し、
図１は電気−機械−音響変換器の平面図であり、図２は
図１の電気−機械−音響変換器のII−II’断面の断面図
である。電気−機械−音響変換器は、以下のように構成
される。例えば厚さ１０μｍから５０μｍ程度のチタン
材よりなる振動板１が外周部でプラスチック等よりなる
リング状の支持部材２に取り付けられている。支持部材
２は非磁性金属でも良い。ヨーク３は強磁性体、例えば
軟鉄であって、短円筒状の外周部と円板状の底面部を有
する。マグネット４は、フェライト等の永久磁石であっ
て、円板状の形状をしており、ヨーク３の底面部に固着
されている。強磁性体のプレート５は、マグネット４の
振動板８側に固着されている。重り６がヨーク３の底面
と外周面を取り囲むように固着されている。サスペンシ
ョン７は、実質的に円周に平行な方向の円弧状の３本の
腕７ｃ、７ｄ及び７ｅを有する。サスペンション７の一
端７ａが重り６に固定され、その他端７ｂが支持部材２
に固定されている。ヨーク３、マグネット４及びプレー
ト５は磁気回路部９を構成し、そのヨーク３の内周面と
プレート５の外周面で磁気ギャップ１１が形成されてい
る。そして、円筒状のボイスコイル８がこの磁気ギャッ
プ１１に挿入され、ボイスコイル８の一端は振動板１に
取り付けられている。重り６と磁気回路部９は支持部材
２に対して相対的に動作する可動部１０を構成し、サス
ペンション７と可動部１０は機械振動系を構成する。マ
グネット４の材料としてフェライトに代えてネオジムを
用いてもよく、以下の実施例でも同様である。

【００２０】以上のように構成された電気−機械−音響
変換器について、その動作を、ボイスコイル８に入力さ
れる電気信号が交流の電流である場合を例にして説明す
る。ボイスコイル８に交流の電流が入力される。ボイス
コイルの８に交流の電流が流れることにより、ボイスコ
イル８と磁気回路部９との間に駆動力が発生する。この
駆動力の大きさはボイスコイル８に入力される交流の電
流に応じて変化する。従って、交流の電流に応じて変化
する力が、サスペンション７に支持された重り６と磁気
回路部９からなる可動部１０に働き、可動部１０は、振
動する。特に、ボイスコイル８に入力される電流の周波
数が、この機械振動系の共振周波数と一致する場合に、
可動部１０は大きく振動する。この可動部１０の振動が
サスペンション７から支持部材２につたわり、支持部材
２は振動する。このように、電気−機械−音響変換器は
振動を発生する。

【００２１】ここで、電気−機械−音響変換器の機械振
動系の振動の大きさは、可動部１０の質量と加速度の積
に比例する。第１の実施例では、磁気回路部９に重り６
を取り付けることによって、可動部１０を構成してい
る。このため、機械振動系の質量は大きくなり、第１の
実施例の電気−機械−音響変換器は、同じ寸法の従来の
電気−機械−音響変換器より大きな振動を発生すること
ができる。特に、磁気回路部９に取り付ける重り８の材
料として、例えば銅、タンタル、タングステン等の高比
重材料を使用した場合、電気−機械−音響変換器の寸法
を大きくせずに機械振動系の質量を大きくすることがで
きる。従って、第１の実施例の電気−機械−音響変換器
は、同じ寸法の従来の電気−機械−音響変換器よりより
大きな振動を発生することができる。そして、支持部材
２を、例えば携帯端末装置の筺体に固定すればその筺体
を振動させて呼び出し等の作用を行うことができる。

【００２２】一方、ボイスコイル８にも、交流の電流に
応じて変化する力が働き、この力によってボイスコイル
８が取り付けられた振動板１は振動し、振動板１から音
が発生する。このように、電気−機械−音響変換器は音
を発生する。

【００２３】第１の実施例のように電気−機械−音響変
換器を構成することにより、同一のユニットで振動と音
を発生する電気−機械−音響変換器を実現することがで
きる。

【００２４】《実施例２》第２の実施例における電気−
機械−音響変換器について、図３及び図４を用いて説明
する。但し、図３は電気−機械−音響変換器の平面図で
あり、図４は図３の電気−機械−音響変換器のIV-IV'断
面の断面図である。第２の実施例の電気−機械−音響変
換器の構造については第１の実施例における電気−機械
−音響変換器と異なる点についてのみ説明する。なお、
第１の実施例と同じ構成部品については、同じ番号を付
し、第１の実施例の説明が適用できるため重複した記載
は省略する。第２の実施例の電気−機械−音響変換器で
は、重り６’に軸方向の空気抜き穴６ａが設けられ、サ
スペンション７’に空気抜き穴７ａが設けられている点
である。第２の実施例の電気−機械−音響変換器の動作
は、第１の実施例の電気−機械−音響変換器と実質的に
同じであるため、詳細な説明は省略する。

【００２５】第２の実施例の電気−機械−音響変換器
は、第１の実施例の電気−機械−音響変換器の効果に加
え、重り６’に空気抜き穴６ａが設けられ、サスペンシ
ョン７’に空気抜き穴７ａが設けられているため、振動
板１と可動部１０の間にできる空室の室圧が振動板１ま
たは可動部１０の振動により上昇することが防がれる。
従って、空室の室圧の上昇により可動部１０または振動
板１の振動が抑制されることを防ぐことができる。

【００２６】《実施例３》第３の実施例における電気−
機械−音響変換器について、図５及び図６を用いて説明
する。但し、図５は電気−機械−音響変換器の平面図で
あり、図６は図５の電気−機械−音響変換器のVI-VI'断
面の断面図である。電気−機械−音響変換器は、以下の
ように構成される。例えば厚さ０．１ｍｍから０．２ｍ
ｍ程度のパーマロイ等の高透磁率材料である振動板２０
が、その外周部でプラスチック等の支持部材２１に取り
付けられている。強磁性体のプレート２２は、振動板２
０と対向する位置に配置されており、中央部にセンター
ポール２２’を有する形状である。マグネット２３は、
フェライトの永久磁石であって、リング状の形状をして
おり、プレート２２に固着されている。励磁コイル２４
は、プレート２２のセンターポール２２’とマグネット
２３との間に挿入され、これらに取付けられている。重
り１８は、プレート２２とマグネット２３の外周面上に
取付けられており、重り１８には、軸方向の空気抜き穴
１９が設けられている。サスペンション２５及び２６
は、同じ形状であり、実質的に円周に平行な方向の円弧
状の３個の腕を有し、第２の実施例と同様に空気抜き穴
を有する。サスペンション２６は、一端が重り１８の振
動板２０と反対側に取付けられ他端が支持部材２１に取
付けられている。サスペンション２５は、サスペンショ
ン２６と腕の方向が平面図（図５）において互いに反対
方向となるように、一端が重り１８の振動板２０側に取
付けられ他端が支持部材２１に取付けられている。プレ
ート２２とマグネット２３と励磁コイル２４は磁気回路
部２７を構成し、重り１８と磁気回路部２７は支持部材
２１に対して相対的に動作する可動部２８を構成する。
また、サスペンション２５及び２６と可動部２８は機械
振動系を構成する。なお、サスペンション２５の輪郭線
は正確にはサスペンション２６の輪郭線の直下にあって
平面図では表示できないので図示の便宜上若干ずらして
表示している。

【００２７】以上のように構成された電気−機械−音響
変換器について、その動作を、励磁コイル２４に入力さ
れる電気信号が交流の電流である場合を例にして説明す
る。励磁コイル２４に交流の電流が入力される。励磁コ
イル２４に入力される電流が交流であるため、振動板２
０と磁気回路部２７との間の電磁力による吸引力の大き
さが、交流の電流に応じて変化する。この交流の電流に
応じて大きさが変化する吸引力がサスペンション２５及
び２６に支持された重り１８と磁気回路部２７からなる
可動部２８に加わり、可動部２８は、振動する。特に、
励磁コイル２４に入力される電流の周波数がこの機械振
動系の共振周波数と一致する場合に、可動部２８は大き
く振動する。この可動部２８の振動がサスペンション２
５及び２６から支持部材２１につたわり、支持部材２１
が振動する。このように、電気−機械−音響変換器は振
動を発生する。

【００２８】電気−機械−音響変換器の機械振動系の振
動の大きさは、可動部２８の質量と加速度の積に比例す
る。第３の実施例では、磁気回路部２７に重り１８を取
り付けることによって、可動部２８を構成している。こ
のため、機械振動系の質量は大きくなり、第３の実施例
の電気−機械−音響変換器は、同じ寸法の従来の電気−
機械−音響変換器より、大きな振動を発生することがで
きる。特に、磁気回路部２７に取り付ける重り１８の材
料として、例えば銅、タンタル、タングステン等の高比
重材料を使用した場合、電気−機械−音響変換器の寸法
を大きくせずに機械振動系の質量を大きくすることがで
きる。従って、第３の実施例の電気−機械−音響変換器
は、同じ寸法の従来の電気−機械−音響変換器よりより
大きな振動を発生することができる。そして、支持部材
２１を、例えば携帯端末装置の筺体に固定すればその筺
体を振動させて呼び出し等の作用を行うことができる。

【００２９】一方、振動板２０にも、上記吸引力の反作
用の力として励磁コイル２４に入力される交流の電流に
応じて大きさの変化する吸引力が働き、この吸引力によ
って振動板２０が振動し、振動板２０は音を発生する。
このように、電気−機械−音響変換器は音を発生する。

【００３０】第３の実施例のように電気−機械−音響変
換器を構成することにより、同一のユニットで振動と音
を発生する電気−機械−音響変換器を実現することがで
きる。

【００３１】また、サスペンション２５及び２６によっ
て可動部２８の上下を支持しているため、可動部２８の
振動に傾きが生じることを防ぐことができる。特に、サ
スペンション２５及び２６の腕の方向が互いに反対方向
となるようにして可動部２８の上下を支持している。こ
の場合には、可動部２８の振動に傾きが生じることを効
果的に防ぐことができる。また、重り１８に空気抜き穴
１９を設けているため、振動板２０と可動部２８の間の
空室の室圧が可動部２８または振動板２０の振動により
上昇することが防がれる。従って、室圧の上昇による可
動部２８または振動板２０の振動が抑制されることを防
ぐことができる。

【００３２】なお、第３の実施例では、可動部を支持す
るサスペンションを２カ所に設けられている場合であ
る。これを第１及び第２の実施例の電気−機械−音響変
換器に適用した場合にも、同様に、可動部の振動に傾き
が生じることを効果的に防ぐことができる。

【００３３】《実施例４》第４の実施例における電気−
機械−音響変換器について、図７及び図８を用いて説明
する。但し、図７は電気−機械−音響変換器の平面図で
あり、図８は図７の電気−機械−音響変換器のVIII-VII
I'断面の断面図である。なお、第１の実施例の電気−機
械−音響変換器と同一の部品については、同一番号を付
す。電気−機械−音響変換器は、以下のように構成され
る。例えば厚さ１０μｍから５０μｍ程度のチタン材よ
りなる振動板１が、その外周部でプラスチック等の支持
部材３２に取り付けられている。そして、支持部材３２
には空気抜き穴３３が設けられている。ヨーク３は軟鉄
等の強磁性体で短円筒状の外周部と円板状の底面部を有
する。マグネット４は、フェライト等の永久磁石であっ
て、円板状の形状をしており、ヨーク３の底面部に固着
されている。強磁性体のプレート５は、マグネット４の
振動板１側に取り付けられている。重り６はヨーク３の
底面と外周面を取り囲むように取り付けられている。サ
スペンション３１は、周辺部付近にロール部３１’を設
けた円板状の形状をしており、ロール部３１’の内側が
重り６に固定されロール部３１’の外側が支持部材３２
に固定されている。ヨーク３、マグネット４及びプレー
ト５は磁気回路部９を構成し、そのヨーク３の内周面と
プレート５の外周面で磁気ギャップが形成されている。
そして円筒状のボイスコイル８がこの磁気ギャップに挿
入され、ボイスコイル８の一端は振動板１に取り付けら
れている。重り６と磁気回路部９は支持部材３２に対し
て相対的に動作する可動部１０を構成し、サスペンショ
ン３１と可動部１０は機械振動系を構成する。

【００３４】以上のように構成された電気−機械−音響
変換器について、その動作を、ボイスコイル８に入力さ
れる電気信号が交流の電流である場合を例に説明する。
第１の実施例と同様に、ボイスコイル８に交流の電流が
入力されると、ボイスコイル８と磁気回路部９の間に駆
動力が発生する。この駆動力は、交流の電流により変化
する。交流の電流に応じて変化する駆動力が重り６と磁
気回路部９とからなる可動部１０に加わり、可動部１０
は振動をする。特に、ボイスコイル８に入力される電流
の周波数がこの機械振動系の共振周波数と一致する場合
に、可動部１０は大きく振動する。この可動部１０の振
動は、サスペンション３１から支持部材３２につたわ
り、支持部材３２は振動する。このように、電気−機械
−音響変換器は振動を発生する。また、第１の実施例と
同様に、電気−機械−音響変換器は振動板１が振動する
ことにより音を発生する。

【００３５】機械振動系の振動の大きさは、可動部１０
の質量と加速度の積に比例する。第４の実施例では、磁
気回路部９に重り６を取り付けることによって、可動部
１０を構成している。このため、機械振動系の質量は大
きくなり、第４の実施例の電気−機械−音響変換器は、
同じ寸法の従来の電気−機械−音響変換器より大きな振
動を発生することができる。特に、磁気回路部９に取り
付ける重り６の材料として、例えば銅、タンタル、タン
グステン等の高比重材料を使用した場合、電気−機械−
音響変換器の寸法を大きくせずに機械振動系の質量を大
きくすることができる。従って、第４の実施例の電気−
機械−音響変換器は、同じ寸法の従来の電気−機械−音
響変換器に比べより大きな振動を発生することができ
る。そして、支持部材３２を、例えば携帯端末装置の筺
体に固定すれば、その筺体を振動させて呼び出し等の作
用を行うことができる。

【００３６】第４の実施例のように支持部材３２に空気
抜き穴３３を設けることによって、振動板１と可動部１
０との間の空室の室圧が振動板１または可動部１０の振
動により上昇することが防がれる。従って、空室の室圧
の上昇により可動部１０または振動板１の振動が抑制さ
れることを防ぐことができる。また、サスペンション３
１には、第１乃至第３の電気−機械−音響変換器のサス
ペンションにあったような円弧状の腕は設けられておら
ず、第２又は第３の実施例の電気−機械−音響変換器の
ように空気抜き穴が設けられていないため、第４の実施
例のようなサスペンション３１を用いることによりサス
ペンションの形状をより簡単な形状にすることができ
る。また、支持部材３２に設けられた空気抜き穴３３の
大きさを調節することにより、振動板１とサスペンショ
ン３１の間にできる空室と支持部材３２に設けられた空
気抜き穴３３とによりヘルムホルツの共鳴器が構成され
る。そして、ボイスコイル８に入力される電気信号の周
波数がヘルムホルツの共鳴器の共鳴周波数に実質的に一
致するように選べば、音響共振が得られ、大きな音を得
ることができる。

【００３７】なお、第４の実施例では、駆動手段として
ボイスコイル８を用いた場合であるが、第３の実施例に
示した励磁コイルを用いた場合においても同様の効果が
得られる。

【００３８】《実施例５》第５の実施例における電気−
機械−音響変換器について、図９を用いて説明する。但
し、図９は電気−機械−音響変換器の断面図である。電
気−機械−音響変換器の構成及び動作については第４の
実施例の電気−機械−音響変換器と異なる点について説
明する。なお、第１及び第４の実施例と同一部品には同
一番号を付し、第１及び第４の実施例の説明が適用でき
るため重複した説明は省略する。第４の実施例の電気−
機械−音響変換器に対し、第５の実施例の電気−機械−
音響変換器では、さらに、支持部材３２の空気抜き穴３
３の外側に、所定の長さの、例えばプラスチック等の、
音響ポート３４が設けられている。振動板１とサスペン
ション３１との間にできる空室と音響ポート３４とによ
りヘルムホルツの共鳴器が構成される。そして、ボイス
コイル８に入力される電気信号の周波数が、ヘルムホル
ツの共鳴器の共鳴周波数に実質的に一致するように選べ
ば、音響共振が得られ、音響ポート３４から大きな音が
得られる。

【００３９】なお、第５の実施例では、駆動手段として
ボイスコイル８を用いた場合であるが、第３の実施例で
示した励磁コイルを用いた場合においても、励磁コイル
に入力する電気信号の周波数を、ヘルムホルツの共鳴器
の共鳴周波数にすれば、音響共振が得られ、音響ポート
から大きな音を得ることができる。

【００４０】第５の実施例の電気−機械−音響変換器で
は、支持部材３２の空気抜き穴３３の外側に音響ポート
３４を設けているため、空気抜き穴３３の大きさが変化
した場合でも音響ポート３４の長さを調整することによ
り音響共振が得られる。従って、第５の実施例の電気−
機械−音響変換器は、第４の実施例の電気−機械−音響
変換器に比べより実用的である。

【００４１】《実施例６》第６の実施例は、第１乃至第
５の実施例において説明した電気−機械−音響変換器を
取り付けた携帯端末装置に関するものであり、携帯電話
機を例にとり、図１０を用いて説明する。なお、図１０
は電気−機械−音響変換器を取り付けた携帯電話機の一
部破断斜図である。電気−機械−音響変換器を取り付け
た携帯電話機は以下のように構成される。音孔３８が設
けられた携帯電話機本体３６の外側ケース３９に、第１
乃至第５の実施例で説明した電気−機械−音響変換器３
７が、振動板側が外側ケース３９の音孔３８に対向する
ように、支持部材で取り付けられている。

【００４２】以上のように構成された携帯電話機につい
て、その動作を説明する。携帯電話機が呼出信号を受信
した場合に、電気−機械−音響変換器３７に、電気−機
械−音響変換器３７の可動部とサスペンションから構成
される機械振動系の共振周波数に近い周波数成分を含む
電気信号が入力される。上記実施例で説明したように、
電気−機械−音響変換器３７の機械振動系から最も大き
な振動が得られ、支持部材が大きく振動する。そして、
支持部材の振動により、携帯電話機の外枠ケース３９が
加振され、携帯電話機本体３６が振動する。このように
して、携帯電話機を持つ使用者は、携帯電話本体３６の
振動により、着信を知ることができる。

【００４３】また、人の聴覚にとって感度の良い可聴域
の周波数の電気信号が電気−機械−音響変換器に入力さ
れた場合、上記実施例で説明したように、電気−機械−
音響変換器３７の振動板が振動し音を発生する。このよ
うにして、使用者は呼出音により着信を知ることができ
る。さらに、電気−機械−音響変換器３７に、音声帯域
の周波数の電気信号が入力されれば、電気−機械−音響
変換器３７は受話音を再生するスピーカとして動作す
る。

【００４４】従って、例えば携帯電話機に複数の電気信
号の周波数を発生する装置と電気信号を切り換える装置
を付加すれば、携帯電話機に必要な着信報知用の振動の
発生、呼出音の発生及び受話音の再生が一つの電気−機
械−音響変換器を持つ携帯電話機で可能となる。

【００４５】振動は周波数帯域により体感感度が異な
り、２００Ｈｚ以下の低い周波数帯域に高感度な周波数
域が存在する。特に周波数として１３０Ｈｚ付近の周波
数帯域が体感効果が高いため、着信報知用の振動を発生
させる電気信号の周波数としてはこの周波数帯域を利用
するのが望ましい。また、より人の耳にはこの振動の周
波数より高い周波数の帯域の音が感度が高いので、着信
報知用の音を発生させる電気信号の周波数としては、１
ｋＨｚ以上の周波数帯域を利用することが望ましい。ま
た、音の明瞭度の観点から、受話音に利用する電気信号
の周波数帯域としては、実質的に２００Ｈｚ以上の周波
数帯域であることが望ましい。

【００４６】《実施例７》第７の実施例は第５の実施例
において説明した電気−機械−音響変換器を取り付けた
携帯端末装置に関するものであり、携帯電話機を例に、
図１１を用いて説明する。なお、図１１は電気−機械−
音響変換器を取り付けた携帯電話機の断面図である。電
気−機械−音響変換器を取り付けた携帯電話機は以下の
ように構成される。音孔４２が設けられた携帯電話機本
体４０の外側ケース４３に、電気−機械−音響変換器４
１が、振動板側が外側ケース４３の音孔４２に対向する
ように、前記支持部材で取り付けられている。そして、
電気−機械−音響変換器４１に設けられた音響ポート３
４の出口側が、外側ケース４３に設けられた穴４４の入
り口に結合されている。

【００４７】以上のように構成された携帯電話機につい
て、その動作を説明する。携帯電話機が呼出信号を受信
した場合に、電気−機械−音響変換器４１に、電気−機
械−音響変換器４１の可動部とサスペンションから構成
される機械振動系の共振周波数に近い周波数成分を含む
電気信号が入力される。上記実施例で説明したように、
機械振動系から最も大きな振動が得られ、支持部材が大
きく振動する。そして、支持部材の振動により携帯電話
機の外枠ケース４３が加振され、携帯電話機本体４０が
振動する。このようにして、携帯電話機を持つ使用者
は、携帯電話機本体４０の振動により、着信を知ること
ができる。

【００４８】また、人の聴覚にとって感度の良い可聴域
の電気信号を電気−機械−音響変換器に入力されるた場
合、上記実施例で説明したように電気−機械−音響変換
器の振動板が振動し音を発生する。このようにして、使
用者は呼出音により着信を知ることができる。さらに、
電気−機械−音響変換器４１に、音声帯域の周波数の電
気信号が入力されると、電気−機械−音響変換器４１は
受話音を再生するスピーカとして動作を行う。

【００４９】従って、例えば携帯電話機に複数の電気信
号の周波数を発生する装置と電気信号を切り換える装置
を付加すれば、携帯電話機に必要な着信報知用の振動の
発生、呼出音の発生及び受話音の再生が一つの電気−機
械−音響変換器を持つ携帯電話機で可能となる。

【００５０】特に、呼出音の発生に利用する電気信号の
周波数をヘルムホルツの共鳴器の共鳴周波数に実質的に
一致するように選べば、第６の実施例の携帯電話機に比
べ、音響ポート３４から大きな呼出音を得ることができ
る。さらに、呼出音を発生させるための電気信号の入力
電圧を小さくできるため、バッテリの消耗を抑えること
ができる。

【００５１】《実施例８》第８の実施例における電気−
機械−音響変換装置について、電気−機械−音響変換器
に電気信号を加えるブロック図である図１２を用いて説
明する。図１２のブロック図の回路は、携帯電話機等の
携帯端末装置に取り付けた電気−機械−音響変換器４
５、電気−機械−音響変換器４５の機械振動系の共振周
波数を検出する検出器４７、検出器４７で検出した周波
数の電気信号を電気−機械−音響変換器４５に出力する
第１の電気信号発生装置４６ａ、可聴帯域の周波数の電
気信号を電気−機械−音響変換器４５に出力する第２の
電気信号発生装置４６ｂ、及び第１及び第２の電気信号
発生装置の電気信号を切り替えるスイッチＳＷ１を備え
る。

【００５２】検出器４７は電気−機械−音響変換器４５
の機械振動系の共振周波数を検出し、検出した周波数の
値を第１の電気信号発生装置４６ａに入力する。第１の
電気信号発生装置４６ａが電気−機械−音響変換器４５
に接続されるようにスイッチＳＷ１が切り替えられ、第
１の電気信号発生装置４６ａは、検出器４７から入力さ
れた周波数の電気信号を電気−機械−音響変換器４５に
入力する。このようにして、電気−機械−音響変換器４
５の機械振動系の共振周波数と実質的に一致する周波数
の電気信号が、第１の電気信号発生装置４６ａから電気
−機械−音響変換器４５に入力される。最も大きな振動
を得ることの出来る機械振動系の共振周波数は、電気−
機械−音響変換器４５の製造時のバラツキ、携帯端末装
置への取付条件により変化する。しかし、機械振動系の
共振周波数が変化した場合においても、電気−機械−音
響変換器４５に入力される電気信号の周波数が機械振動
系の共振周波数に補正されるため、電気−機械−音響変
換器４５からは常に大きな振動を得ることができる。

【００５３】第２の電気信号発生装置４６ｂと電気−機
械−音響変換器４５を接続するようにスイッチＳＷ１が
切り替えられた場合、第２の電気信号発生装置４６ｂか
ら電気−機械−音響変換器４５に信号が入力される。電
気−機械−音響変換器４５は、入力された電気信号に応
じて音（呼出音、音声等）を発生する。なお、呼出音は
一つの種類に限らず、第２の電気信号発生装置４６ｂ
は、電気−機械−音響変換器４５がさまざまな音色、メ
ロディー音を発生するような電気信号を出力することが
好ましい。

【００５４】《実施例９》第９の実施例における携帯端
末装置について、電気−機械−音響変換器に電気信号を
入力するブロック図である図１３を用いて説明する。図
１３のブロック図の回路は、着信を知らせる受信信号
と、送信者の音声等の受話音信号と、を含む着信信号を
受信するアンテナ４８、アンテナ４８が受信着信信号を
処理する受信信号処理部４９、受信信号処理部４９によ
り処理された受話音信号を再生する小型スピーカである
レシーバ５０、電気信号を出力する電気信号発生装置５
１、電気信号を増幅する増幅器５２、受信信号処理部４
９からの信号によりオンとオフが制御されるスイッチＳ
Ｗ２、増幅器５２から電気信号が入力される上記実施例
で説明した電気−機械−音響変換器４５、電気−機械−
音響変換器４５の共振周波数で急峻に変化する電気−機
械−音響変換器４５の電気インピーダンスを検出し共振
周波数における電気信号を増幅器５２に出力する検出器
５３を備える。なお、電気信号発生装置５１は、少なく
とも一つの電気−機械−音響変換器４５の共振周波数を
含む電気信号を出力し、出力される電気信号の電圧レベ
ルは、増幅器５２で増幅された場合においてさえ、電気
−機械−音響変換器４５を駆動して実質的な発音や振動
が発生しない程度の電圧レベルである。

【００５５】以上のように構成された携帯端末装置の動
作について説明する。アンテナ４８が、送信側の携帯端
末装置から送信された着信信号を受信する。その受信し
た着信信号が受信信号処理部４９に出力される。受信信
号処理部４９は、この着信信号を信号処理し、着信を知
らせる受信信号に応答して信号Ｃを発生し、スイッチＳ
Ｗ２に入力する。信スイッチＳＷ２は、信号Ｃにより制
御されてオンになり、電気信号発生装置５１と電気−機
械−音響変換器４５とが接続される。電気信号発生装置
５１が出力する電気信号が増幅器５２に入力される。増
幅器５２は、入力された電気信号を増幅し、増幅した電
気信号を電気−機械−音響変換器４５に入力する。検出
器５３は、電気−機械−音響変換器４５の共振周波数で
急峻に変化する電気インピーダンスを検出し、電気イン
ピーダンスが急峻に変化した電気信号、即ち共振周波数
における電気信号を、増幅器５２に入力する。この信号
が更に増幅器５２で増幅される。これを繰り返すことに
よって、電気−機械−音響変換器４５は振動及び発音の
いずれかの周波数または両者の周波数で自励的に発振す
る。

【００５６】携帯端末装置の使用者が着信を知り、受信
可能状態に操作すると、受信信号処理部４９は信号Ｃを
発振することをやめ、スイッチＳＷ２はオフになる。受
信信号処理部４９は、受話音信号を処理し、処理した受
話音信号をレシーバ５０に入力する。そして、レシーバ
５０は受話音を再生する。

【００５７】以上のように、電気−機械−音響変換器４
５の置かれる環境変化により、電気−機械−音響変換器
４５の共振周波数に変動があった場合でも、電気信号発
生装置５１からの発振は継続して行われるため、新たに
電気−機械−音響変換器４５の共振周波数が検出器５３
により検出される。この結果、電気−機械−音響変換器
４５の振動及び発音のいずれかの新たな共振周波数また
は振動及び発音の両方の新たな共振周波数で自励的に発
振する。従って、電気−機械−音響変換器４５から常に
安定した発音及び振動を取り出すことができる携帯端末
装置を実現することができる。

【００５８】次に、図１３の検出器５３の詳細を、検出
器５３を説明するための図である図１４を用いて説明す
る ブリッジ回路５４は、ブリッジ用負荷インピーダンス素
子Ｚ２、Ｚ３及びＺ４、及び電気−機械−音響変換器４
５のボイスコイルの電気インピーダンスを等価的に表し
たインピーダンス素子Ｚ１を有する。各インピーダンス
素子Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４のインピーダンスは、電
気−機械−音響変換器４５の共振周波数から離れた周波
数成分を有する電気信号に対して、ブリッジ回路５４の
出力端子Ｂ１及びＢ２からの出力が微少(望ましくは０)
になるように選定されている。ブリッジ回路５４の出力
がオペアンプ５５に入力され、オペアンプ５５の出力が
リミッタ５６に入力される。リミッタ５６の出力が増幅
器５２に入力される。

【００５９】電気−機械−音響変換器４５の共振周波数
の電気信号が増幅器５２から電気−機械−音響変換器４
５に入力されると、インピーダンス素子Ｚ１のインピー
ダンス値が急激に変化し、ブリッジ回路５４の平衡状態
がくずれ、オペアンプ５５からの出力が増大する。オペ
アンプ５５の出力がリミッタ５６に入力され、リミッタ
５６からスイッチＳＷ２を経て増幅器５２に入力され
る。これを繰り返すことにより、電気−機械−音響変換
器４５は振動及び発音のいずれかの周波数または両方の
周波数で自励的に発振する。

【００６０】リミッタ５６を検出器５３の出力側に設け
ることにより、検出器５３からの出力レベルを制限する
ことができ、増幅器５２及び電気−機械−音響変換器４
５への過大入力を防ぐことができる。なお、リミッター
５６を必ず設ける必要はない。

【００６１】《実施例１０》第１０の実施例における携
帯端末装置について、電気−機械−音響変換器に電気信
号を入力するブロック図である図１５を用いて説明す
る。携帯端末装置の回路構成及び動作については、第９
の実施例と異なる点を説明する。なお、第９の実施例と
同一部品には同一番号を付し、第９の実施例の説明が適
用できるため省略する。第１０の実施例の携帯端末装置
は電気信号発生装置５１を備えず、増幅器５２及び検出
器５３を含む回路内の熱雑音等のノイズを利用する。熱
雑音等のノイズは広帯域の周波数成分を含み、一般的に
電気信号のレベルに比べ低い。

【００６２】第９の実施例と同様に、スイッチＳＷ２に
受信信号処理部から信号Ｃが入力され、この信号Ｃによ
り制御されてスイッチＳＷ２はオンになる。熱雑音等の
ノイズが増幅器５２により増幅され、電気−機械−音響
変換器４５に入力される。電気−機械−音響変換器４５
にノイズが入力された後、第９の実施例と同様に、電気
−機械−音響変換器４５に入力される信号が正帰還によ
ってさらに増幅されて、電気−機械−音響変換器４５は
振動及び発音のいずれかの周波数または両方の周波数で
自励的に発振する。

【００６３】第１０の実施例の場合、第９の実施例の技
術的利点に加え、電気信号発生装置を削減することがで
きる利点がある。そのため、携帯端末装置のコストダウ
ンが図られるとともに、携帯端末装置の小形化が図られ
る。

【００６４】《実施例１１》第１１の実施例における携
帯端末装置について、電気−機械−音響変換器に電気信
号を入力するブロック図である図１６を用いて説明す
る。携帯端末装置の回路構成及び動作については、第９
及び第１０の実施例と異なる点を説明する。なお、第９
及び第１０の実施例と同一部品には同一番号を付し、第
９及び第１０の実施例の説明が適用できるため重複する
記載は省略する。第１１の実施例の携帯端末装置では、
ローパスフィルタ５７とハイパスフィルタ５８が増幅器
５２と検出器５３の間に設けられ、検出器５３の出力を
切り替えるスイッチＳＷ３が備えられている。電気−機
械−音響変換器４５は、周波数が低く呼出用の振動を発
生させる第１の共振周波数と、周波数が高く可聴周波数
の音発生させる第２の共振周波数の、少なくとも２つの
共振周波数を有する。

【００６５】使用者が、振動による着信呼出と音による
着信呼出の一方または両方を携帯端末装置に取り付けら
れたスイッチを利用して選択する。受信信号処理部４９
は、これに応じて信号Ｄを発生し、信号ＤをスイッチＳ
Ｗ３に入力する。使用者が、振動による着信呼出を選択
した場合、スイッチＳＷ３は受信信号処理部４９から入
力される信号ＤによりＡ側に切り替わり、検出器５３の
出力がローパスフィルタ５７に入力される。ローパスフ
ィルタ５７は、第２の共振周波数の信号を通さず、第１
の共振周波数の信号を増幅器５２に通す。このようにし
て、第１の共振周波数の成分のみが正帰還により増幅さ
れるため携帯端末装置は着信呼出のための振動を発生す
る。使用者が音による着信呼出を選択した場合、スイッ
チＳＷ３は受信信号処理部４９から入力される信号Ｄに
よりＢ側に切り替わり、検出器５３の出力がハイパスフ
ィルタ５８に入力される。ハイパスフィルタ５８は、第
１の共振周波数の電気信号を通さず第２の共振周波数の
電気信号を増幅器５２に通す。このようにして第２の共
振周波数の成分のみが増幅されるため、携帯端末装置は
着信呼出のための音を発生する。使用者が振動及び音の
両方による着信呼出を選択した場合、スイッチＳＷ３は
受信信号処理部４９から入力される信号Ｄに応じてＡ側
及びＢ側に交互に切り替わる。検出器５３の出力がロー
パスフィルタ５７とハイパスフィルタ５８に交互に入力
される。この場合、携帯端末装置は着信呼出用の音と振
動を交互に発生する。

【００６６】なお、ローパスフィルタ５７及びハイパス
フィルタ５８の両方を用いる代わりに、第１の共振周波
数と第２の共振周波数の両方を通過させるローパスフィ
ルタ若しくはハイパスフィルタの一方のみを利用しても
よい。この場合には、着信呼出用の振動及び音を同時に
発生させることができる。また、電気−機械−音響変換
器が３個以上の共振周波数を有し、他の２つの共振周波
数に囲まれた共振周波数を用いる場合には、ローパスフ
ィルタ５７またはハイパスフィルタ５８に代えてバンド
パスフィルタを用いてもよい。この場合には、対象とな
っていない共振周波数での自励発振を防ぐことができ
る。

【００６７】以上の構成により、対象となっていない共
振周波数での自励発振を防ぐことができ、振動による着
信呼出と、音による着信呼出とを、容易に選択すること
ができる携帯端末装置を実現することができる。

【００６８】《実施例１２》第１２の実施例における携
帯端末装置ついて、電気−機械−音響変換器に電気信号
を入力するブロック図である図１７を用いて説明する。
携帯端末装置の回路構成及び動作については、第９乃至
第１１の実施例と異なる点を説明する。なお、第９乃至
第１１の実施例と同一部品については、同一番号を付
し、第９乃至第１１の実施例の説明が適用できるため重
複した記載は省略する。第１２の実施例では、検出器５
３とスイッチＳＷ３の間にリミッター５９が設けられて
いる。リミッター５９を検出器５３の出力側に設けるこ
とにより、検出器５３からの出力を所定レベルに制限す
ることができ、増幅器５２と電気−機械−音響変換器４
５への過大入力による増幅器５２と電気−機械−音響変
換器４５を含む携帯端末装置の損傷を防ぐことができ
る。

【００６９】《実施例１３》第１３の実施例における携
帯端末装置について、電気−機械−音響変換器に電気信
号を入力するブロック図である図１８を用いて説明す
る。携帯端末装置の回路構成及び動作については、第９
乃至第１２の実施例と異なる点を説明する。なお、第９
乃至第１２の実施例と同一部品については、同一番号を
付し、第９乃至第１２の実施例の説明が適用できるため
重複した記載は省略する。第１３の実施例では、受信信
号処理部４９とレシーバ５０の間にスイッチＳＷ４が設
けられている。

【００７０】使用者は、携帯端末装置に設けられたスイ
ッチにより、再生音をレシーバ５０もしくは電気−機械
−音響変換器４５のいずれから出力させるかを選択す
る。使用者が、レシーバ５０から再生音を出力させるこ
とを選択した場合、受信信号処理部４９からスイッチＳ
Ｗ４に入力される信号Ｅにより、スイッチＳＷ４はＡ’
側にスイッチする。レシーバ５０は、受信処理回路部４
９から入力された受話音信号を音に変換する。使用者
が、電気−機械−音響変換器４５から再生音を出力させ
ることを選択した場合、受信信号処理部４９からスイッ
チＳＷ４に入力される信号Ｅにより、スイッチＳＷ４は
Ｂ’側にスイッチする。増幅器５２は、受信信号処理部
４９から入力された受話音信号を所定の調整された増幅
率で増幅し、電気−機械−音響変換器４５に出力する。
電気−機械−音響変換器４５は、増幅器５２から入力さ
れる信号を音に変換する。通常、レシーバは、人の耳に
付けた状態で再生されるため、レシーバから再生される
音圧は低く、携帯端末装置を耳からはなした状態では受
話音をきくことができない。また、レシーバの音圧は、
耳の損傷につながるため、大きくすることは法的に規制
されている。第１４の実施例の携帯端末装置では受話音
の再生を電気−機械−音響変換器で行うことができるよ
うにしているため、耳から離した状態でも受話音を聞く
ことができる。なお、レシーバ５０と電気−機械−音響
変換器４５で再生する信号は受話音に限られず、音楽信
号や伝言メッセージでもよい。

【００７１】《実施例１４》第１４の実施例における携
帯端末装置について、電気−機械−音響変換器に電気信
号を入力するブロック図である図１９を用いて説明す
る。第１４の実施例の携帯端末装置では、第１３の実施
例と異なり、受信信号処理部４９から出力される受話音
信号がスイッチＳＷ４を経由して直接、電気−機械−音
響変換器４５に入力される。受信信号処理部４９は、電
気−機械−音響変換器４５から再生される音圧レベルが
使用者が聞くことができるレベルに、受話音信号を増幅
して、増幅した信号をスイッチＳＷ４を介して電気−機
械−音響変換器４５に入力する。従って、第１４の実施
例と異なり増幅器５２の増幅率の調整が不要となる。な
お、上記実施例では携帯電話機を例にへの適用で説明し
たが、例えばコンピュータゲーム機の操作部に応用すれ
ば、手元で振動と音が再生され、より臨場感のあるゲー
ムを楽しむことができる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の電気−機械−音響
変換器を構成すれば、磁気回路部材に重りを取り付けて
いるため、電気−機械−音響変換器の機械振動系の質量
が大きくなる。従って、同一寸法の従来の電気−機械−
音響変換器より大きな振動を発生する電気−機械−音響
変換器が実現することができる。また、駆動手段により
可動部が振動させられるとともに、振動板も振動させら
れて音を発生するため、振動と音の両方を発生する電気
−機械−音響変換器を実現できる。

【００７３】本発明の電気−機械−音響変換器を携帯端
末装置に取付けることにより、振動により使用者に着信
を知らせる機能、音により使用者に着信を知らせる機
能、及び音声等の受話音を再生する機能を有する携帯端
末装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における電気−機械−音響変換器
の平面図。

【図２】図１の電気−機械−音響変換器のII-II'断面の
断面図。

【図３】第２の実施例における電気−機械−音響変換器
の平面図。

【図４】図３の電気−機械−音響変換器のIV-IV'断面の
断面図。

【図５】第３の実施例における電気−機械−音響変換器
の平面図。

【図６】図５の電気−機械−音響変換器のVI-VI'断面の
断面図。

【図７】第４の実施例における電気−機械−音響変換器
の平面図。

【図８】図の電気−機械−音響変換器のVIII-VIII'断面
の断面図。

【図９】第５の実施例における電気−機械−音響変換器
の平面図。

【図１０】第６の実施例における電気−機械−音響変換
器を取り付けた携帯電話機の一部破断斜図。

【図１１】第７の実施例における電気−機械−音響変換
器を取り付けた携帯電話機の断面図。

【図１２】第８の実施例における電気−機械−音響変換
器に電気信号を入力するブロック図。

【図１３】第９の実施例における電気―機械―音響変換
に電気信号を入力するブロック図。

【図１４】図１３の検出器を説明するための図。

【図１５】第１０の実施例における電気−機械−音響変
換器に電気信号を入力するブロック図。

【図１６】第１１の実施例における電気−機械−音響変
換器に電気信号を入力するブロック図。

【図１７】第１２の実施例における電気−機械−音響変
換器に電気信号を入力するブロック図。

【図１８】第１３の実施例における電気−機械−音響変
換器に電気信号を入力するブロック図。

【図１９】第１４の実施例における電気−機械−音響変
換器に電気信号を入力するブロック図。

【図２０】従来の電気−機械−音響変換器の断面図。

【符号の説明】

１ 振動板 ２ 支持部材 ３ ヨーク ４ マグネット ５ プレート ６、６’ 重り ７、７’ サスペンション ８ ボイスコイル ９ 磁気回路部 １０ 可動部 １８ 重り １９ 空気抜き穴 ２０ 振動板 ２１ 支持部材 ２２ プレート ２２’センターポール ２３ マグネット ２４ 励磁コイル ２５、２６ サスペンション ２７ 磁気回路部 ２８ 可動部 ３１ サスペンション ３１’ロール部 ３２ 支持部材 ３３ 空気抜き穴 ３４ 音響ポート ３６ 携帯電話機本体 ３７ 電気−機械−音響変換器 ３８ 音孔 ３９ 外側ケース ４０ 携帯電話機本体 ４１ 電気−機械−音響変換器 ４２ 音孔 ４３ 外側ケース ４４ 穴 ４５ 電気−機械−音響変換器 ４６ａ 第１の電気信号発生装置 ４６ｂ 第２の電気信号発生装置 ４７ 検出器 ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４ スイッチ ４８ アンテナ ４９ 受信信号処理部 ５０ レシーバ ５１ 電気信号発生装置 ５２ 増幅器 ５３ 検出器 ５６、５９ リミッタ ５７ ローパスフィルタ ５８ ハイパスフィルタ １０１ 振動板 １０２ ケース １０３ ヨーク １０４ マグネット １０５ 底板 １０６ サスペンション １０７ ボイスコイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｒ 9/02 １０２ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｕ 13/02 １０３Ｅ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04R 9/10 B06B 1/00 - 3/04

Claims (33)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板と、 前記振動板に対向して配置された磁気回路部材と前記磁
   気回路部材に取り付けられ、前記磁気回路部材より比重
   の大きい重りとを含む可動部材と、 前記可動部材を支持する少なくとも一つのサスペンショ
   ンと、 前記振動板と前記サスペンションとを支持する支持部材
   と、 前記振動板と前記磁気回路部材との間に働く磁気駆動力
   を発生させる駆動手段とを具備する電気−機械−音響変
   換器。
2. 【請求項２】 前記重りが前記磁気回路部材の外側に配
   置された請求項１に記載の電気−機械−音響変換器。
3. 【請求項３】 前記駆動手段が、前記磁気回路部材の磁
   気空隙に挿入され一端が前記振動板に接合されたボイス
   コイルである請求項１に記載の電気−機械−音響変換
   器。
4. 【請求項４】 前記駆動手段が、前記磁気回路部材のセ
   ンターポールの外周に配置された励磁コイル及び前記磁
   気回路部材と空隙を設けて配置された磁性体を有する電
   磁型の駆動手段である請求項１に記載の電気−機械−音
   響変換器。
5. 【請求項５】 前記少なくとも一つのサスペンション
   は、前記可動部材の前記振動板側に設けられた第１のサ
   スペンションと前記振動板の反対側に設けられた第２の
   サスペンションとである請求項１乃至請求項４のいずれ
   かに記載の電気−機械−音響変換器。
6. 【請求項６】 各前記第１及び第２のサスペンション
   は、一方の支持端から他方の支持端へ少なくとも一つの
   腕を円周方向に延ばした形状であり、 前記第１のサスペンションと前記第２のサスペンション
   とは腕の方向が互いに反対となるように配置されている
   請求項５に記載の電気−機械−音響変換器。
7. 【請求項７】 前記重りが空気抜き穴を有する請求項１
   乃至請求項６のいずれかに記載の電気−機械−音響変換
   器。
8. 【請求項８】 前記支持部材が空気抜き穴を有する請求
   項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気−機械−音響
   変換器。
9. 【請求項９】 前記サスペンション、前記振動板及び前
   記支持部材により囲まれた空室と、前記支持部材に設け
   られた前記空気抜き穴と、によりヘルムホルツの共鳴器
   が構成されている請求項８に記載の電気−機械−音響変
   換器。
10. 【請求項１０】 前記支持部材に設けられた前記空気抜
    き穴の出口側に、音響ポートが設けられている請求項９
    に記載の電気−機械−音響変換器。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器を内蔵する携帯端末装
    置。
12. 【請求項１２】 前記支持部材が携帯端末装置の外側ケ
    ースあるいは携帯端末装置の回路基板に取り付けられて
    いる請求項１１に記載の携帯端末装置。
13. 【請求項１３】 前記外側ケースが空気穴を有し、前記
    振動板側が前記空気穴に向けられている請求項１２に記
    載の携帯端末装置。
14. 【請求項１４】 前記支持部材に設けられた前記空気抜
    き穴の出口側に、音響ポートが設けられ、前記外側ケー
    スが少なくとも一つの空気穴を有し、前記音響ポートが
    前記空気穴に結合されている請求項１２に記載の携帯端
    末装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 前記電気−機械−音響変換器に少なくとも二つの電気信
    号を入力する電気信号発生装置、及び前記電気信号発生
    装置から前記電気−機械−音響変換器に入力される電気
    信号を切り替える切替手段を具備する携帯端末装置。
16. 【請求項１６】 前記電気信号発生装置が、着信を知ら
    せるための振動を引き起こす電気信号と、着信を知らせ
    るための音を発生させる電気信号と、を出力する請求項
    １５に記載の携帯端末装置。
17. 【請求項１７】 前記電気信号発生装置が、着信を知ら
    せるための振動を引き起こす電気信号と、着信を知らせ
    るための音を発生させる電気信号と、受話音を再生する
    ための電気信号と、を出力する請求項１５に記載の携帯
    端末装置。
18. 【請求項１８】 前記着信を知らせるための振動を引き
    起こす電気信号の周波数が２００Ｈｚ以下の周波数であ
    る請求項１６または請求項１７に記載の携帯端末装置。
19. 【請求項１９】 前記着信を知らせるための振動を引き
    起こす電気信号の周波数が１３０Ｈｚ近傍の周波数であ
    る請求項１６または請求項１７に記載の携帯端末装置。
20. 【請求項２０】 前記受話音を再生するための電気信号
    の周波数が実質的に２００Ｈｚ以上の周波数である請求
    項１７に記載の携帯端末装置。
21. 【請求項２１】 前記電気信号発生装置が出力する電気
    信号の周波数を、前記可動部材と前記サスペンションと
    により構成される機械振動系の共振周波数と実質的に一
    致するように選択した請求項１５に記載の携帯端末装
    置。
22. 【請求項２２】 前記電気信号発生装置が出力する電気
    信号の周波数を、前記電気−機械−音響変換器の振動板
    の振動の共振周波数と実質的に一致するように選択した
    請求項１５に記載の携帯端末装置。
23. 【請求項２３】 前記電気信号発生装置が出力する電気
    信号の周波数を、前記電気−機械−音響変換器のヘルム
    ホルツの共鳴器の共鳴周波数と実質的に一致するように
    選択した請求項１５に記載の携帯端末装置。
24. 【請求項２４】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数を検出する検
    出手段、及び前記検出手段により検出した周波数の電気
    信号を出力する電気信号発生装置を具備する携帯端末装
    置。
25. 【請求項２５】 前記検出手段は、前記可動部材と前記
    サスペンションで構成される機械振動系の共振周波数を
    検出する請求項２４に記載の携帯端末装置。
26. 【請求項２６】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数を含む電気信
    号を出力する電気信号発生装置、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号
    の到来を検出する検出手段、及び前記検出手段から入力
    される信号を増幅して前記電気−機械−音響変換器に出
    力する増幅手段を具備する携帯端末装置。
27. 【請求項２７】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号
    の到来を検出する検出手段、及びノイズと前記検出手段
    から入力される信号を増幅して前記電気−機械−音響変
    換器に入力する増幅手段を具備する携帯端末装置。
28. 【請求項２８】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 着信信号を受信するアンテナ、 前記着信信号を信号処理して電気信号を出力する受信信
    号処理手段、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号
    の到来を検出する検出手段、及び受信信号処理手段から
    入力される信号及び前記検出手段から入力される信号を
    増幅し前記電気−機械−音響変換器に入力する増幅手段
    を具備する携帯端末装置。
29. 【請求項２９】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の電気−機械−音響変換器、 着信信号を受信するアンテナ、 前記着信信号を信号処理して電気信号を出力する電気信
    号処理手段、 前記電気−機械−音響変換器の共振周波数における信号
    の到来を検出する検出手段、及び前記受信信号処理手段
    の出力信号からの出力信号が到来している間、ノイズ及
    び前記検出手段の出力を増幅して電気−機械−音響変換
    手段に入力する増幅手段を具備する携帯端末装置。
30. 【請求項３０】 前記電気−機械−音響変換器の共振周
    波数の少なくとも一つを通過させるローパスフィルタが
    前記検出手段と前記増幅手段との間に設けられた請求項
    ２６乃至請求項２９のいずれかに記載の携帯端末装置。
31. 【請求項３１】 前記電気−機械−音響変換器の共振周
    波数の少なくとも一つを通過させるハイパスフィルタが
    前記検出手段と前記増幅手段の間に設けられた請求項２
    ６乃至請求項２９のいずれかに記載の携帯端末装置。
32. 【請求項３２】 前記電気−機械−音響変換器の共振周
    波数の少なくとも一つを通過させるバンドパスフィルタ
    が前記検出手段と前記増幅手段の間に設けられた請求項
    ２６乃至請求項２９のいずれかに記載の携帯端末装置。
33. 【請求項３３】 前記検出手段の出力を制限するリミッ
    ターが前記検出手段の出力側に設けられた請求項２６乃
    至請求項２９のいずれかに記載の携帯端末装置。