JP3529559B2 - Electromechanical sound transducer and portable terminal device using the same - Google Patents

Electromechanical sound transducer and portable terminal device using the same

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JP3529559B2
JP3529559B2 JP21379496A JP21379496A JP3529559B2 JP 3529559 B2 JP3529559 B2 JP 3529559B2 JP 21379496 A JP21379496 A JP 21379496A JP 21379496 A JP21379496 A JP 21379496A JP 3529559 B2 JP3529559 B2 JP 3529559B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話などの携帯
端末装置に取り付けて、振動あるいは音によって着信を
知らせる電気機械音響変換器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromechanical acoustic converter mounted on a mobile terminal device such as a mobile phone to notify an incoming call by vibration or sound.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来例の電気機械音響変換器の
断面図を示している。図において、筐体1の内部に、ヨ
ーク5、環状マグネット3及び環状ヨークプレート4に
よって磁気回路が構成されている。環状ヨークプレート
4はダンパ6を介して筐体1に取り付けられている。筺
体1の開口部には、ボイスコイル9が巻かれたボビン8
を有する筺体2が設けられており、ボイスコイル9が磁
気回路の磁気ギャップに入るように位置決めされてい
る。上記の構成において、ボイスコイル9に電気信号が
入力されるとボイスコイル9に駆動力が発生する。同時
に、前記駆動力の反力が発生し、磁気回路のヨーク5を
振動させる。ヨーク5の振動はダンパ6を介して筐体1
に伝わり、筐体1を振動させる。
2. Description of the Related Art FIG. 15 shows a sectional view of a conventional electromechanical acoustic transducer. In the drawing, a magnetic circuit is configured inside the housing 1 by the yoke 5, the annular magnet 3 and the annular yoke plate 4. The annular yoke plate 4 is attached to the housing 1 via a damper 6. A bobbin 8 around which a voice coil 9 is wound is provided in the opening of the housing 1.
Is provided and the voice coil 9 is positioned so as to enter the magnetic gap of the magnetic circuit. In the above configuration, when an electric signal is input to the voice coil 9, driving force is generated in the voice coil 9. At the same time, a reaction force of the driving force is generated and vibrates the yoke 5 of the magnetic circuit. The vibration of the yoke 5 is transmitted via the damper 6 to the housing 1
And vibrates the housing 1.

【0003】このような従来の電気機械音響変換器にお
いて筐体1の振動レベル(振幅)を大きくするために
は、入力される電気信号のレベルを上げるか磁気回路の
質量を大きくする必要がある。
In order to increase the vibration level (amplitude) of the casing 1 in such a conventional electromechanical acoustic transducer, it is necessary to increase the level of the input electric signal or increase the mass of the magnetic circuit. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】携帯電話をはじめとし
た携帯端末装置においては小型化、軽量化が要求されて
いる。従って携帯端末装置に内蔵される電気機械音響変
換器においても同様に小型化、軽量化が要求されてい
る。前記の従来の電気機械音響変換器では、磁気回路の
質量を大きくするか又は大きな電池を用いて入力される
電気信号のレベルを上げる必要があるため、装置が大型
になり軽量化が困難であった。
There is a demand for downsizing and weight saving of mobile terminal devices such as mobile phones. Therefore, the electromechanical sound converter incorporated in the mobile terminal device is similarly required to be smaller and lighter. In the above-mentioned conventional electromechanical acoustic transducer, it is necessary to increase the mass of the magnetic circuit or increase the level of the electric signal input by using a large battery, which makes the device large and difficult to reduce the weight. It was

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による電気機械音
響変換器は、機械変成器を用いることによって電気機械
音響変換器の実質的な質量を増大させることなく小型か
つ軽量で大きな振動レベルを得ることができる。
The electromechanical-acoustic transducer according to the present invention uses a mechanical transformer to obtain a large vibration level in a small size and a light weight without increasing the substantial mass of the electromechanical-acoustic transducer. be able to.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の電気機械音響変換器は、
一次側からみた二次側の機械インピーダンスが二次側の
機械インピーダンスと作用点部間の距離と作用点部支点
部間の距離で構成される機械変成比により変換される、
少なくとも1つの機械変成器を有し、この機械変成器の
支点部に基板部を結合し、電気信号を機械振動に変換す
る電気機械変換器を機械変成器の一次側に結合するとと
もに基板部に少なくとも1つ以上の支持系で結合してい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The electromechanical acoustic transducer of the present invention comprises:
The mechanical impedance of the secondary side viewed from the primary side is converted by the mechanical transformation ratio composed of the mechanical impedance of the secondary side, the distance between the action point parts and the distance between the action point part fulcrums,
At least one mechanical transformer is provided, the substrate portion is coupled to the fulcrum portion of the mechanical transformer, and the electromechanical converter for converting an electric signal into mechanical vibration is coupled to the primary side of the mechanical transformer and at the same time to the substrate portion. It is attached by at least one or more support systems.

【0007】また、電気機械変成器に結合し、機械振動
による信号を音響信号に変換して、振動と音を単独また
は同時に出力する機械音響変換器を備えている。前記電
気機械変換器は動電型変換器の磁気回路部であり、前記
磁気回路部の磁気ギャップ中に挿入された励振コイルの
一端を基板部に結合している。前記電気機械変換器は動
電型変換器の磁気回路部を有し、前記磁気回路部の磁気
ギャップ中に挿入された励振コイルの一端に機械音響変
換器である振動板を結合している。
Further, there is provided a mechanical-acoustic converter which is coupled to the electromechanical transformer, converts a signal due to mechanical vibration into an acoustic signal, and outputs vibration and sound individually or simultaneously. The electromechanical converter is a magnetic circuit unit of an electrodynamic converter, and one end of an exciting coil inserted in a magnetic gap of the magnetic circuit unit is coupled to a substrate unit. The electromechanical converter has a magnetic circuit part of an electrodynamic converter, and a vibration plate which is a mechanical acoustic converter is coupled to one end of an exciting coil inserted in a magnetic gap of the magnetic circuit part.

【0008】前記電気機械変換器は電磁型変換器の磁気
回路部を有し、前記磁気回路部と空隙を設けて対向配置
した強磁性体の振動板の少なくとも一部を基板部に結合
している。前記電気機械変換器は電磁型変換器の磁気回
路部を有し、前記磁気回路部と空隙を設けて対向配置し
た強磁性体の振動板の少なくとも一部を基板部に結合
し、また少なくとも一部を機械音響変換器である振動板
として機能させる。二次側の機械インピーダンスは、機
械変成器の一部に結合した負荷部材の質量である。
The electromechanical converter has a magnetic circuit section of an electromagnetic converter, and at least a part of a ferromagnetic diaphragm disposed opposite to the magnetic circuit section with a gap is coupled to the substrate section. There is. The electromechanical converter has a magnetic circuit section of an electromagnetic converter, and at least a part of a ferromagnetic diaphragm disposed facing the magnetic circuit section with a gap is coupled to the substrate section, and at least one The part functions as a diaphragm that is a mechanical acoustic transducer. The secondary side mechanical impedance is the mass of the load member coupled to a portion of the mechanical transformer.

【0009】基板部の中央部において、電気機械変換器
を支持している。基板部の周辺部において電気機械変換
器を支持している。機械変成器はサスペンションを介し
て基板部に結合している。サスペンションの形状を機械
変成器の振動方向に垂直な面に対して対称な形状として
いる。機械変成器および支持系を、それぞれ中心部に対
し相対する位置に1組以上配し、電気機械変換器と結合
している。
The electromechanical converter is supported in the central portion of the substrate portion. The electromechanical converter is supported in the peripheral part of the substrate part. The mechanical transformer is coupled to the substrate portion via the suspension. The suspension shape is symmetrical with respect to the plane perpendicular to the vibration direction of the mechanical transformer. One or more sets of the mechanical transformer and the support system are arranged at positions facing each other with respect to the central portion, and are connected to the electromechanical converter.

【0010】機械変成器と支持系を中心部に対し相対す
る位置に1組以上配し、電気機械変換器と結合してい
る。支持系の剛性と電気機械変換器の質量による共振系
の共振周波数より、機械変成器の剛性と電気機械変成器
の質量による共振系の共振周波数が低くなされている。
所定の周波数帯域幅を持つ信号を発生する電気信号発生
装置を有する。本発明の電気機械音響変換器を内蔵する
携帯端末装置は、電気信号が入力されると筺体が振動す
る。電気機械音響変換器を内蔵する携帯端末装置は、電
気信号が入力されると筺体が振動または発音あるいは振
動かつ発音する。
One or more sets of the mechanical transformer and the support system are arranged at positions facing each other with respect to the central portion, and are connected to the electromechanical converter. The resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the mechanical transformer and the mass of the electromechanical transformer is lower than the resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the support system and the mass of the electromechanical converter.
It has an electric signal generator for generating a signal having a predetermined frequency bandwidth. In the mobile terminal device incorporating the electromechanical acoustic converter of the present invention, the housing vibrates when an electric signal is input. In a mobile terminal device having a built-in electromechanical acoustic converter, the housing vibrates or sounds or vibrates and sounds when an electric signal is input.

【0011】[実施例]以下、本発明の実施例につい
て、図1から図10を用いて説明する。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.

【0012】《実施例1》図1は本発明の実施例1の電
気機械音響変換器の斜視図であり、図2は図1のII−II
断面図である。図1および図2において、マグネット1
0、ヨーク11および12によって磁気回路が形成され
ている。以後、マグネット10、ヨーク11および12
を磁気回路体10Aと呼ぶ。ヨーク12は、てこ17の
作用点19においててこ17に結合されている。作用点
19には基板15に固定されたボイスコイル13との相
互作用によって上下方向の駆動力を生じる磁気回路体1
0Aの上下方向駆動力が作用体17Aにより伝えられ
る。ヨーク12にはさらに支柱14に結合された板バネ
18が結合させている。支柱の下端は基板15に結合さ
れている。基板15にはボイスコイル13が設けられ磁
気回路内に挿入されている。てこ17の一端にはそれぞ
れ円弧状の負荷質量体16が設けられている。またてこ
17の作用点19と支柱14間には円弧状のサスペンシ
ョン21が設けられている。サスペンション21と支柱
14との結合部は基板15に固定されていて不動の点で
あり、支点としての作用をする。したがってこの部分を
支点20と呼ぶ。てこ17と板バネ18の剛性は、てこ
17の剛性と磁気回路体10Aの質量による共振系の共
振周波数が板バネ18の剛性と磁気回路体10Aの質量
による共振系の共振周波数より、低くなるように、なさ
れている。以上のように構成された動電型の電気機械音
響変換器について、以下に動作を説明する。ボイスコイ
ル13に交流の電気信号が入力されると、ボイスコイル
13に駆動力が発生し、基板15を振動させる。また、
上記の駆動力の反力が発生し、磁気回路体10Aを振動
させる。負荷質量体16の重心16Aと支点20間の距
離をL1、作用点19と支点20間の距離をL2とする
と負荷質量体16の機械変成比はL1/L2で表され
る。機械変成器であるてこ17は、作用点19における
みかけの質量を、負荷質量体16の変成比(L1/L
2)の2乗の値を乗算した値に増大させる。ボイスコイ
ル13に発生する駆動力の反力による磁気回路体10A
が振動する。この振動によって、支柱14および基板1
5は、前記の見かけの質量と磁気回路体10Aの質量と
板バネ18のスティフネス(剛性)とで決まる最低共振
周波数で振動する。上記のようにてこ17を使用するこ
とによって見かけの質量が、実質の質量に対し増大して
いるため、質量に比例する振動レベルはてこ17を使用
しない場合と比較し、増大する。
<< Embodiment 1 >> FIG. 1 is a perspective view of an electromechanical acoustic transducer according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a line II-II in FIG.
FIG. 1 and 2, the magnet 1
0, the yokes 11 and 12 form a magnetic circuit. After that, the magnet 10, the yokes 11 and 12
Is called a magnetic circuit body 10A. The yoke 12 is connected to the lever 17 at an action point 19 of the lever 17. At the point of action 19, the magnetic circuit body 1 that generates a vertical driving force by interaction with the voice coil 13 fixed to the substrate 15
The vertical driving force of 0 A is transmitted by the acting body 17A. A leaf spring 18 connected to the column 14 is further connected to the yoke 12. The lower ends of the pillars are joined to the substrate 15. A voice coil 13 is provided on the substrate 15 and is inserted in the magnetic circuit. An arcuate load mass body 16 is provided at one end of each lever 17. An arcuate suspension 21 is provided between the action point 19 of the lever 17 and the column 14. The connecting portion between the suspension 21 and the support 14 is a fixed point that is fixed to the substrate 15 and acts as a fulcrum. Therefore, this portion is called a fulcrum 20. Regarding the rigidity of the lever 17 and the leaf spring 18, the resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the lever 17 and the mass of the magnetic circuit body 10A is lower than the resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the leaf spring 18 and the mass of the magnetic circuit body 10A. So, it is done. The operation of the electrodynamic electromechanical sound transducer configured as described above will be described below. When an alternating electric signal is input to the voice coil 13, a driving force is generated in the voice coil 13 to vibrate the substrate 15. Also,
A reaction force of the above driving force is generated and vibrates the magnetic circuit body 10A. When the distance between the center of gravity 16A of the load mass 16 and the fulcrum 20 is L1, and the distance between the action point 19 and the fulcrum 20 is L2, the mechanical transformation ratio of the load mass 16 is represented by L1 / L2. The lever 17, which is a mechanical transformer, converts the apparent mass at the point of action 19 into the transformation ratio (L1 / L) of the load mass body 16.
Increase to the value obtained by multiplying the squared value of 2). Magnetic circuit body 10A by reaction force of driving force generated in voice coil 13
Vibrates. Due to this vibration, the pillar 14 and the substrate 1
No. 5 vibrates at the lowest resonance frequency determined by the apparent mass, the mass of the magnetic circuit body 10A, and the stiffness of the leaf spring 18. Since the apparent mass is increased with respect to the actual mass by using the lever 17 as described above, the vibration level proportional to the mass is increased as compared with the case where the lever 17 is not used.

【0013】なお、図1では本発明の電気機械音響変換
器を動電型で実現したが、図3に示すように電磁型で実
現してもよい。図3において、磁気回路体10Aに励磁
コイル22が設けられている。そして基板15の、磁気
回路体10Aに対向する面に鉄片23が設けられてい
る。その他の構成は図1と同様である。励磁コイル22
に電気信号が入力されると吸引力が発生し、鉄片23が
振動するとともに、基板15が振動する。また磁気回路
体10A側にも反力が発生して振動する。その他の動作
は図1と同様である。図1の構成では支柱14に固定さ
れた板バネ18を用いて磁気回路体10Aを支持した
が、図4、5で示すように基板15の周囲の負荷質量体
16の存在しない部分に支柱25を設け、板バネ26を
用いて磁気回路体10Aを支持してよい。また図1ない
し図4ではサスペンション21は断面形状が半円形のも
のを用いたが、略半円形、楕円形、波形形状のものを用
いてもよい。
Although the electromechanical acoustic transducer of the present invention is realized by the electrodynamic type in FIG. 1, it may be realized by the electromagnetic type as shown in FIG. In FIG. 3, an exciting coil 22 is provided in the magnetic circuit body 10A. An iron piece 23 is provided on the surface of the substrate 15 that faces the magnetic circuit body 10A. Other configurations are the same as those in FIG. Excitation coil 22
When an electric signal is input to the, a suction force is generated, the iron piece 23 vibrates, and the substrate 15 vibrates. Also, a reaction force is generated on the magnetic circuit body 10A side and vibrates. Other operations are the same as those in FIG. In the configuration shown in FIG. 1, the magnetic circuit body 10A is supported by using the leaf springs 18 fixed to the support columns 14. However, as shown in FIGS. 4 and 5, the support columns 25 are provided around the substrate 15 where the load mass body 16 does not exist. May be provided and the leaf spring 26 may be used to support the magnetic circuit body 10A. 1 to 4, the suspension 21 has a semicircular cross section, but may have a substantially semicircular, elliptical, or corrugated shape.

【0014】《実施例2》図6は本発明の実施例2にお
ける電気機械音響変換器の断面図を示している。図6に
おいて、ボイスコイル13の下端と基板15間に、外周
部が基板15に接合され内周部がボイスコイル13に接
合された振動板30が設けられている。その他の構成は
図1で示した実施例1と同様である。以上のように構成
された動電型の電気機械音響変換器について、以下、そ
の動作を説明する。ボイスコイル13に駆動力が発生す
ると、振動板30を介して基板15を振動させる。実施
例1と異なるのは、ボイスコイル13に発生した駆動力
によって振動板30が振動し、その結果、音を発生させ
ることができる点である。従って実施例2では振動源と
してのみでなく同時に発音源として使用することが可能
である。
<Embodiment 2> FIG. 6 is a sectional view of an electromechanical acoustic transducer according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 6, a diaphragm 30 having an outer peripheral portion bonded to the substrate 15 and an inner peripheral portion bonded to the voice coil 13 is provided between the lower end of the voice coil 13 and the substrate 15. Other configurations are similar to those of the first embodiment shown in FIG. The operation of the electrodynamic electromechanical acoustic transducer configured as described above will be described below. When a driving force is generated in the voice coil 13, the substrate 15 is vibrated via the diaphragm 30. The difference from the first embodiment is that the diaphragm 30 vibrates due to the driving force generated in the voice coil 13, and as a result, sound can be generated. Therefore, the second embodiment can be used not only as a vibration source but also as a sound source at the same time.

【0015】図6では振動板30を基板15の外周部に
固着したが、図7に示すように振動板31を基板29の
中央部に固着しても同様の効果が得られる。また図3で
示した電磁型の電気機械音響変換器においても上記のよ
うに構成して発音機能を持たせることができる。図8の
aおよびbにそれぞれ、電磁型における発音機能付き電
気機械音響変換器の平面図と断面図を示す。図8におい
て、基板32は扇形の4個の窓32Aを有し、窓32A
には振動板33が貼られている。その他の構成は図3と
同様である。
Although the vibration plate 30 is fixed to the outer peripheral portion of the substrate 15 in FIG. 6, the same effect can be obtained by fixing the vibration plate 31 to the central portion of the substrate 29 as shown in FIG. The electromagnetic electromechanical sound converter shown in FIG. 3 can also be configured as described above to have a sound producing function. 8A and 8B respectively show a plan view and a cross-sectional view of an electromechanical acoustic transducer with a sound producing function in an electromagnetic type. In FIG. 8, the substrate 32 has four fan-shaped windows 32A.
A diaphragm 33 is attached to the. Other configurations are the same as those in FIG.

【0016】以下、動作について説明する。励磁コイル
22に電気信号が入力されると振動板33に吸引力が発
生し、扇形形状の振動板33は音を発生する。また、磁
気回路体10A側にも反力が発生し、磁気回路体10A
は振動する。その他の動作は図3と同様である。以上の
ように、振動板33を付加するととともに、基板32の
形状を変えることにより振動源と発音源の両方を兼ねる
電気機械音響変換器を実現することが可能である。な
お、図6ないし図8の構成では支柱14に板バネ18を
用いて磁気回路体10Aを支持したが、磁気回路体10
Aの周囲に新たに支柱を設け、板バネを用いて磁気回路
を支持しても構わない。(図示省略) また図6ないし図8の構成ではサスペンション21は断
面形状が半円形のものを用いたが、略半円形、楕円形、
波形形状のものを用いてもよい。
The operation will be described below. When an electric signal is input to the exciting coil 22, an attractive force is generated in the diaphragm 33, and the fan-shaped diaphragm 33 produces a sound. Further, a reaction force is also generated on the magnetic circuit body 10A side, and the magnetic circuit body 10A
Vibrates. Other operations are the same as those in FIG. As described above, by adding the vibration plate 33 and changing the shape of the substrate 32, it is possible to realize an electromechanical acoustic converter that serves as both a vibration source and a sound source. Although the magnetic circuit body 10A is supported by the support springs 14 using the leaf springs 18 in the configurations shown in FIGS.
A column may be newly provided around A and a leaf spring may be used to support the magnetic circuit. (The illustration is omitted.) In the configuration of FIGS. 6 to 8, the suspension 21 has a semicircular cross-section, but a substantially semicircular, elliptical,
A corrugated shape may be used.

【0017】《実施例3》図9の(a)は本発明の実施
例3における電気機械音響変換器の平面図、(b)はb
−bにおける断面図を示している。図9において、支柱
14には中心角120度で板バネ42が設けられ、この
板バネ42によって3カ所で磁気回路体10Aが支持さ
れている。さらに支柱14にはそれぞれのサスペンショ
ン21を介して3個のてこ41が中心角120度で設け
られている。てこ41のそれぞれの先端には負荷質量体
16が設けられている。板バネ42はてこ41に対し、
支柱14を中心として60度回転した位置にある。その
他の構成は図1で示した実施例1と同じである。以上の
ように構成された動電型の電気機械音響変換器の動作は
実質的に実施例1と同様である。実施例3の特有の効果
は、てこ41と板バネ42を放射状にそれぞれ120度
間隔で配置したことにより、動作時に、磁気回路体10
Aの中心軸と軸14の中心軸がずれにくくなり、磁気回
路体10Aの径方向への変位を防止できる。また基板1
5の変形を抑制することができる。その結果ローリング
(横ゆれ)の起こりにくい変換器を実現することができ
る。なお、図7では動電型を用いたものを示したが、図
2に示した電磁型のものを用いてもよい。
<< Embodiment 3 >> FIG. 9A is a plan view of an electromechanical acoustic transducer according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 9B is b.
The sectional view in -b is shown. In FIG. 9, the support 14 is provided with a leaf spring 42 with a central angle of 120 degrees, and the leaf spring 42 supports the magnetic circuit body 10A at three locations. Further, three levers 41 are provided on the column 14 via respective suspensions 21 at a central angle of 120 degrees. A load mass body 16 is provided at each tip of the lever 41. The leaf spring 42 is
It is in a position rotated by 60 degrees about the column 14. The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The operation of the electrodynamic electromechanical sound transducer configured as described above is substantially the same as that of the first embodiment. The peculiar effect of the third embodiment is that the lever 41 and the leaf springs 42 are radially arranged at intervals of 120 degrees, so that the magnetic circuit body 10 is activated during operation.
The central axis of A and the central axis of the shaft 14 are less likely to be displaced, and the radial displacement of the magnetic circuit body 10A can be prevented. Substrate 1
The deformation of No. 5 can be suppressed. As a result, it is possible to realize a converter in which rolling (lateral shaking) does not easily occur. Although the electrodynamic type is shown in FIG. 7, the electromagnetic type shown in FIG. 2 may be used.

【0018】《実施例4》図10は本発明の実施例4に
おける電気機械音響変換器の断面図を示している。図1
0において、てこ51は一端に負荷質量体16を有し、
他端は磁気回路体10Aに結合されている。てこ51の
作用点52支点53間にはてこ51を支持する円筒形の
サスペンション54が設けられている。その他の構成は
図1で示した実施例1と同じである。
<< Embodiment 4 >> FIG. 10 is a sectional view of an electromechanical acoustic transducer according to Embodiment 4 of the present invention. Figure 1
At 0, the lever 51 has the load mass 16 at one end,
The other end is coupled to the magnetic circuit body 10A. A cylindrical suspension 54 that supports the lever 51 is provided between the action point 52 and the fulcrum 53 of the lever 51. The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0019】以上のように構成された動電型の電気機械
音響変換器の動作は実質的に実施例1と同様である。実
施例4に特有の効果は、サスペンション54の形状をて
こ51の面に対して対称にしたことにより、図10にお
いて、てこ51が上下に振動する時のサスペンション5
4の径方向への変形を防ぐことができる。サスペンショ
ン54の形状が径方向に変化しないので、負荷質量体1
6および磁気回路体10Aが径方向に動くことはなく、
ローリングの起こりにくい変換器を実現することができ
る。サスペンション54の部分のみをこのように変更し
ても、変換器全体の重量増加はほとんどない。なお、図
10ではサスペンション54の形状として円筒形のもの
を用いたが、略円筒形、楕円筒形、波形の筒型形状を用
いてもよい(図示省略)。
The operation of the electrodynamic electromechanical acoustic transducer configured as described above is substantially the same as that of the first embodiment. The effect peculiar to the fourth embodiment is that the shape of the suspension 54 is symmetrical with respect to the surface of the lever 51, so that the suspension 5 when the lever 51 vibrates vertically in FIG.
4 can be prevented from being deformed in the radial direction. Since the shape of the suspension 54 does not change in the radial direction, the load mass 1
6 and the magnetic circuit body 10A do not move in the radial direction,
It is possible to realize a converter in which rolling does not easily occur. Even if only the suspension 54 is changed in this way, there is almost no increase in the weight of the entire transducer. Although the suspension 54 has a cylindrical shape in FIG. 10, it may have a substantially cylindrical shape, an elliptic cylindrical shape, or a corrugated cylindrical shape (not shown).

【0020】《実施例5》図11は本発明のの電気機械
音響変換器の駆動装置のブロック図を示している。図1
1において、電気信号発生装置56の出力が実施例1な
いし4で示した電気機械音響変換器57に入力される。
電気機械音響変換器57を動作させるための電気信号が
電気信号発生装置56の入力端子55に入力されると、
電気信号発生装置56は所定の周波数幅をもって変動す
る交流信号を電気機械音響変換器57に対して出力す
る。電気機械音響変換器57は共振が鋭いため固有の共
振周波数において最も効率よく入力信号を振動に変換す
る。入力周波数が共振周波数からずれると、変換効率に
悪い影響をおよぼす。そこで電気信号発生装置56は、
図12に示すように中心周波数fを中心として所定の周
波数幅Fの範囲の周波数が混合された信号を出力するよ
うに構成されている。このようにすると、以下に示す効
果が得られる。
<Embodiment 5> FIG. 11 is a block diagram of a driving device for an electromechanical sound converter according to the present invention. Figure 1
1, the output of the electric signal generator 56 is input to the electromechanical acoustic converter 57 shown in the first to fourth embodiments.
When an electric signal for operating the electromechanical sound converter 57 is input to the input terminal 55 of the electric signal generator 56,
The electric signal generator 56 outputs an alternating signal that fluctuates with a predetermined frequency width to the electromechanical acoustic converter 57. Since the electromechanical acoustic converter 57 has a sharp resonance, it most efficiently converts an input signal into vibration at a natural resonance frequency. If the input frequency deviates from the resonance frequency, the conversion efficiency will be adversely affected. Therefore, the electric signal generator 56
As shown in FIG. 12, it is configured to output a signal in which frequencies within a predetermined frequency width F are mixed around the center frequency f. By doing so, the following effects can be obtained.

【0021】本発明の電気機械音響変換器を大量生産し
た場合に、個々の電気機械音響変換器の共振周波数が多
少ばらつくのは避けられない。この共振周波数のばらつ
きが前記の周波数幅F内に入るように周波数幅Fを設定
しておけば、生産された全ての電気機械音響変換器の共
振周波数が入力信号中に含まれるので、どの電気機械音
響変換器も高い効率で入力信号を振動に変換できる。他
の方法による入力信号の波形を図13に示す。図13に
おいて、入力信号の周波数を、中心周波数fの高い方と
低い方のそれぞれ所定の周波数の範囲で時間的に変化さ
せる。その結果入力信号の周波数が電気機械音響変換器
の固有の共振周波数に一致したときに電気機械音響変換
器は最も強く振動する。本発明の電気機械音響変換器に
おける振動の周波数は100Hz近傍の低周波である。
これに対して実施例2における音の周波数は2500H
z近傍の高周波である。このように両周波数は大幅に異
なっているので、入力信号の周波数を低周波とすること
により振動のみを発生させ、高周波とすることにより音
のみを発生させることができる。以上のように、入力信
号の周波数を低周波又は高周波のいずれかに切り換える
ことにより振動又は音のいずれかを選択することができ
る。また低周波と高周波の両信号を同時に入力すれば振
動と音の両方を発生させることができる。従って変換効
率の安定した振動を実現することができるとともに使用
上便利な電気機械音響変換器が実現できる。
When the electromechanical sound transducer of the present invention is mass-produced, it is inevitable that the resonance frequencies of the individual electromechanical sound transducers vary to some extent. If the frequency width F is set so that the variation of the resonance frequency falls within the above-mentioned frequency width F, the resonance frequencies of all the electromechanical acoustic transducers produced are included in the input signal, so that The mechanical acoustic transducer can also convert the input signal into vibration with high efficiency. The waveform of the input signal obtained by another method is shown in FIG. In FIG. 13, the frequency of the input signal is temporally changed within a range of a predetermined frequency of high frequency and a frequency of low center frequency f. As a result, the electromechanical sound transducer vibrates most strongly when the frequency of the input signal matches the inherent resonant frequency of the electromechanical sound transducer. The frequency of vibration in the electromechanical acoustic transducer of the present invention is a low frequency near 100 Hz.
On the other hand, the frequency of the sound in the second embodiment is 2500H.
It is a high frequency near z. Since the two frequencies are significantly different from each other as described above, only the vibration can be generated by setting the frequency of the input signal to the low frequency, and only the sound can be generated by setting the frequency to the high frequency. As described above, it is possible to select either vibration or sound by switching the frequency of the input signal to either low frequency or high frequency. Further, if both low frequency and high frequency signals are input at the same time, both vibration and sound can be generated. Therefore, it is possible to realize a vibration with stable conversion efficiency and an electromechanical acoustic converter which is convenient to use.

【0022】《実施例6》図14は本発明の電気機械音
響変換器を備えた携帯端末装置の部分破断図を示してい
る。図14において、例えば携帯電話の筐体61の内部
に実施例1ないし4で示した電気機械音響変換器62と
実施例5で示した電気信号発生装置56(図示省略)が
設けられている。以上のように構成された携帯端末装置
について、以下、その動作を説明する。携帯電話が図示
を省略した回路により呼び出し信号を受信すると電気機
械音響変換器62に電気信号が入力され、入力信号の周
波数が電気機械音響変換器62の共振周波数帯域であれ
ば振動し、その振動により筐体61が振動する。発音機
能を持つ電気機械音響変換器62であれば振動と同時に
音を発生させることができる。
<Embodiment 6> FIG. 14 is a partial cutaway view of a portable terminal device equipped with the electromechanical acoustic transducer of the present invention. In FIG. 14, for example, the electromechanical acoustic converter 62 shown in the first to fourth embodiments and the electric signal generator 56 (not shown) shown in the fifth embodiment are provided inside a housing 61 of a mobile phone. The operation of the mobile terminal device configured as described above will be described below. When the mobile phone receives a call signal by a circuit (not shown), an electric signal is input to the electromechanical sound converter 62, and if the frequency of the input signal is the resonance frequency band of the electromechanical sound converter 62, the vibrator vibrates. This causes the housing 61 to vibrate. The electromechanical sound converter 62 having a sounding function can generate sound at the same time as vibration.

【0023】上記動作による振動と発音によって、着信
を携帯電話の使用者に伝える。入力信号の周波数を変化
させることで振動のみ、発音のみ、振動と発音の両方の
信号の伝達手段を選択することが可能であるので、従来
は個別の部品によって実現されていた振動と発音の機能
を一体にすることができ携帯電話の小型化、軽量化、低
コスト化が可能となる。なお、図14では電気機械音響
変換器62を直接筐体61に取り付けたが、携帯電話に
内蔵されている図示を省略した基盤に取り付け、基盤を
介して振動を筐体に伝達してもよい。また携帯端末装置
として携帯電話を例に説明したが、その他の携帯端末装
置についても同様に実施可能である。
An incoming call is transmitted to the user of the mobile phone by the vibration and sound produced by the above operation. By changing the frequency of the input signal, it is possible to select only vibration, only sound generation, or both vibration and sound signal transmission means, so the vibration and sound functions that were conventionally realized by individual parts It becomes possible to make the mobile phone smaller, lighter, and lower in cost. Although the electromechanical acoustic transducer 62 is directly attached to the housing 61 in FIG. 14, it may be attached to a base (not shown) built in the mobile phone and vibration is transmitted to the housing via the base. . Although the mobile phone has been described as an example of the mobile terminal device, other mobile terminal devices can be similarly implemented.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、二次側機械インピーダ
ンスと作用点部間の距離と作用点部支点部との間の距離
で構成される機械変成比によって一次側からみた二次側
の機械インピーダンスが変換される少なくとも1つの機
械変成器の支点部を、基板部に結合する。また、機械変
成器の一次側に結合され且つ基板部に少なくとも1つ以
上の支持系で結合されたところの、電気信号を機械振動
に変換する電気機械変換器を設ける。この構成で、電気
機械音響変換器の総重量を増やすことなく、レベルの大
きい振動を取り出すことが可能である。さらに、電気機
械変成器に結合し、機械信号を音響信号に変換し音とし
て出力する機械音響変換器を設けることで振動と同時に
発音も可能な電気機械音響変換器を実現できる。また、
3個のてこをそれぞれのサスペンションを介して支柱に
結合し、中心角120℃で放射状に配置された板ばねに
よって磁気回路体を支持したものでは、ローリングの起
こりにくい電気機械音響変換器を実現できる。本発明の
電気機械音響変換器は小型かつ軽量であるので、これを
内蔵した携帯端末装置の小型化、軽量化が実現される。
また振動と同時に音を発生することもできる電気機械音
響変換器を内蔵した携帯端末装置では、さらなる部品の
追加なしで、振動と音を発生することができる。
According to the present invention, the secondary side viewed from the primary side by the mechanical transformation ratio constituted by the mechanical impedance of the secondary side, the distance between the action point portions and the distance between the action point portion fulcrum portion. A fulcrum section of at least one mechanical transformer whose mechanical impedance is transformed is coupled to the substrate section. There is also provided an electromechanical converter coupled to the primary side of the mechanical transformer and coupled to the substrate portion with at least one support system for converting electrical signals into mechanical vibrations. With this configuration, it is possible to take out a high level vibration without increasing the total weight of the electromechanical acoustic transducer. Furthermore, by providing a mechanical-acoustic transducer that is coupled to the electromechanical transformer and converts a mechanical signal into an acoustic signal and outputs it as sound, an electromechanical acoustic converter capable of vibrating and sounding at the same time can be realized. Also,
An electromechanical sound transducer that is less likely to roll can be realized by connecting three levers to the support column via each suspension and supporting the magnetic circuit body by leaf springs radially arranged at a central angle of 120 ° C. . Since the electromechanical acoustic transducer of the present invention is small and lightweight, the portable terminal device incorporating the electromechanical transducer can be made compact and lightweight.
In addition, in a mobile terminal device having a built-in electromechanical acoustic converter that can generate sound at the same time as vibration, vibration and sound can be generated without adding additional parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1における動電型の電気機械音
響変換器の斜視図
FIG. 1 is a perspective view of an electrodynamic electromechanical acoustic transducer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】本発明の実施例1における電磁型の電気機械音
響変換器の断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electromagnetic electromechanical sound transducer according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1における動電型の電気機械音
響変換器の板バネの形状の異なるものの斜視図
FIG. 4 is a perspective view of an electrodynamic electromechanical acoustic transducer according to a first embodiment of the present invention having different leaf spring shapes.

【図5】図4のV−V断面図5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】本発明の実施例2における動電型の電気機械音
響変換器の断面図
FIG. 6 is a sectional view of an electrodynamic electromechanical transducer according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例2における動電型の電気機械音
響変換器の振動板の形状の異なるものの断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrodynamic electromechanical acoustic transducer according to a second embodiment of the present invention having different diaphragm shapes.

【図8】(a)は本発明の実施例2における電磁型の電
気機械音響変換器の平面図 (b)は(a)のb−b断面図
FIG. 8A is a plan view of an electromagnetic electromechanical transducer according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view taken along line bb of FIG. 8A.

【図9】(a)は本発明の実施例3における電気機械音
響変換器の平面図 (b)は(a)のb−b断面図
9A is a plan view of an electromechanical acoustic transducer according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a sectional view taken along line bb of FIG. 9A.

【図10】本発明の実施例4における動電型の電気機械
音響変換器の断面図
FIG. 10 is a sectional view of an electrodynamic electromechanical transducer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の電気機械音響変換器を駆動する電気
信号発生装置のブロック図
FIG. 11 is a block diagram of an electric signal generator for driving the electromechanical acoustic transducer of the present invention.

【図12】図11に示す電気信号発生装置の出力信号の
一例を示す図
12 is a diagram showing an example of an output signal of the electric signal generator shown in FIG.

【図13】図11に示す電気信号発生装置の出力信号の
他の例を示す波形図
13 is a waveform chart showing another example of the output signal of the electric signal generator shown in FIG.

【図14】本発明の電気機械音響変換器を組み込んだ携
帯電話の部分破断図
FIG. 14 is a partial cutaway view of a mobile phone incorporating the electromechanical sound transducer of the present invention.

【図15】従来の電気機械音響変換器の断面図FIG. 15 is a sectional view of a conventional electromechanical acoustic transducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 マグネット 11 ヨーク 12 ヨーク 13 ボイスコイル 14 支柱 15 基板 16 負荷質量体 17 てこ 18 板バネ 19 てこの作用点 20 てこの支点 21 サスペンション 23 振動板 32 基板 33 振動板 41 てこ 42 板バネ 54 サスペンション 10 magnets 11 York 12 York 13 voice coil 14 props 15 substrates 16 Load mass 17 Lever 18 leaf spring 19 Leverage points 20 Lever fulcrum 21 suspension 23 diaphragm 32 substrates 33 diaphragm 41 Lever 42 leaf spring 54 suspension

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−79890(JP,A) 特開 平5−85192(JP,A) 特開 平5−48447(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04M 1/02 H04R 13/02 B06B 1/04 G10K 9/12 G10K 9/13 102 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-79890 (JP, A) JP-A-5-85192 (JP, A) JP-A-5-48447 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H04M 1/02 H04R 13/02 B06B 1/04 G10K 9/12 G10K 9/13 102

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 作用点部と支点部との間の距離と、支点
部と二次側機械インピーダンスの重心との間の距離の比
で表される機械変成比によって、駆動側である一次側か
らみた前記二次側機械インピーダンスが変換される少な
くとも1つの機械変成器と、 前記機械変成器の支点部に結合した基板部と、 前記機械変成器の一次側に結合され、前記基板部に少な
くとも1つ以上の支持系で結合され、電気信号を機械振
動に変換する前記駆動手段としての電気機械変換器とを
有する電気機械音響変換器。
1. A primary side, which is a drive side, based on a mechanical transformation ratio represented by a ratio of a distance between the action point portion and the fulcrum portion and a distance between the fulcrum portion and the center of gravity of the secondary side mechanical impedance. At least one mechanical transformer that converts the secondary side mechanical impedance viewed from above, a substrate portion coupled to a fulcrum portion of the mechanical transformer, a primary side of the mechanical transformer, and at least the substrate portion. An electromechanical acoustic transducer having one or more support systems and an electromechanical transducer as the driving means for converting an electric signal into mechanical vibration.
【請求項2】 前記電気機械変換器に結合し、機械振動
による信号を音響信号に変換し音として出力する機械音
響変換器を有する請求項1記載の電気機械音響変換器。
2. The electromechanical acoustic transducer according to claim 1, further comprising a mechanical acoustic transducer that is coupled to the electromechanical transducer and that converts a signal due to mechanical vibration into an acoustic signal and outputs the acoustic signal as sound.
【請求項3】 前記電気機械変換器が、動電型変換器の
磁気回路部を有し、前記磁気回路部の磁気ギャップ中に
挿入された励振コイルの一端を前記基板部に結合した請
求項1記載の電気機械音響変換器。
3. The electromechanical converter has a magnetic circuit section of an electrokinetic converter, and one end of an exciting coil inserted in a magnetic gap of the magnetic circuit section is coupled to the substrate section. 1. The electromechanical acoustic transducer according to 1.
【請求項4】 前記電気機械変換器が動電型変換器の磁
気回路部を有し、前記磁気回路部の磁気ギャップ中に挿
入された励振コイルの一端に機械音響変換器である振動
板を結合した請求項2記載の電気機械音響変換器。
4. The electromechanical converter has a magnetic circuit section of an electrodynamic converter, and a vibration plate which is a mechanical acoustic converter is provided at one end of an exciting coil inserted in a magnetic gap of the magnetic circuit section. An electromechanical acoustic transducer according to claim 2, which is coupled.
【請求項5】 前記電気機械変換器が電磁型変換器の磁
気回路部を有し、前記磁気回路部と空隙を設けて対向配
置した強磁性体の振動板の少なくとも一部を基板部に結
合した請求項1記載の電気機械音響変換器。
5. The electromechanical converter has a magnetic circuit part of an electromagnetic type converter, and at least a part of a ferromagnetic vibrating plate disposed opposite to the magnetic circuit part with a gap is coupled to a substrate part. The electromechanical acoustic transducer according to claim 1.
【請求項6】 前記電気機械変換器が電磁型変換器の磁
気回路部を有し、前記磁気回路部と空隙を設けて対向配
置した強磁性体の振動板の少なくとも一部を基板部に結
合し、また少なくとも一部を機械音響変換器である振動
板として機能させる請求項2記載の電気機械音響変換
器。
6. The electromechanical converter has a magnetic circuit unit of an electromagnetic converter, and at least a part of a ferromagnetic diaphragm disposed opposite to the magnetic circuit unit with a gap is coupled to a substrate unit. The electromechanical acoustic transducer according to claim 2, wherein at least a part of the electromechanical acoustic transducer functions as a diaphragm that is a mechanical acoustic transducer.
【請求項7】 前記機械変成器の二次側の機械インピー
ダンスが、前記機械変成器の一部に結合した負荷質量で
ある請求項3、4、5、6のいずれかに記載の電気機械
音響変換器。
7. The electromechanical sound according to claim 3, wherein the mechanical impedance on the secondary side of the mechanical transformer is a load mass coupled to a part of the mechanical transformer. converter.
【請求項8】 基板部の中央部において電気機械変換器
を支持した請求項3、4、5、6のいずれかに記載の電
気機械音響変換器。
8. The electromechanical acoustic transducer according to claim 3, wherein the electromechanical transducer is supported at a central portion of the substrate portion.
【請求項9】 基板部の周辺部において電気機械変換器
を支持した請求項3、4、5、6のいずれかに記載の電
気機械音響変換器。
9. The electromechanical acoustic transducer according to claim 3, wherein the electromechanical transducer is supported in the peripheral portion of the substrate portion.
【請求項10】 機械変成器をサスペンションを介して
基板部と結合した請求項3、4、5、6のいずれかに記
載の電気機械音響変換器。
10. The electromechanical sound transducer according to claim 3, wherein the mechanical transformer is coupled to the substrate portion via a suspension.
【請求項11】 サスペンションの形状を機械変成器の
振動の方向に垂直な面に対称な形状とした請求項10記
載の電気機械音響変換器。
11. The electromechanical acoustic transducer according to claim 10, wherein the shape of the suspension is symmetrical with respect to a plane perpendicular to the vibration direction of the mechanical transformer.
【請求項12】 同種類の機械変成器および支持系を、
それぞれ中心部に対し相対する位置に1組以上配し、電
気機械変換器と結合した請求項1または2記載の電気機
械音響変換器。
12. A mechanical transformer and support system of the same type,
The electromechanical acoustic transducer according to claim 1 or 2, wherein one or more sets are arranged at positions facing each other with respect to the central portion, and the electromechanical transducers are combined with the electromechanical transducer.
【請求項13】 機械変成器と支持系を中心部に対し相
対する位置に1組以上配し、電気機械変換器と結合した
請求項1または2記載の電気機械音響変換器。
13. The electromechanical acoustic transducer according to claim 1, wherein one or more sets of the mechanical transformer and the support system are arranged at positions facing each other with respect to the center portion, and the electromechanical transducer is connected to the electromechanical transducer.
【請求項14】 支持系の剛性と電気機械変換器の質量
による共振系の共振周波数に対し、機械変成器の剛性と
電気機械変換器の質量による共振系の共振周波数が低い
ことを特徴とする請求項1または2記載の電気機械音響
変換器。
14. The resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the mechanical transformer and the mass of the electromechanical converter is lower than the resonance frequency of the resonance system due to the rigidity of the support system and the mass of the electromechanical converter. The electromechanical acoustic transducer according to claim 1.
【請求項15】 所定の周波数帯域幅をもつ信号を発生
する電気信号発生装置を有する請求項1または2記載の
電気機械音響変換器。
15. The electromechanical acoustic transducer according to claim 1, further comprising an electric signal generator that generates a signal having a predetermined frequency bandwidth.
【請求項16】 作用点部と支点部との間の距離と、支
点部と二次側機械インピーダンスの重心との間の距離の
比で表される機械変成比によって、駆動手段である一次
側からみた前記二次側機械インピーダンスが変換される
少なくとも1つの機械変成器と、 前記機械変成器の支点部に結合した基板部と、 前記機械変成器の一次側に結合され、前記基板部に少な
くとも1つ以上の支持系で結合された、電気信号を機械
振動に変換する前記駆動手段としての電気機械変換器と
を有する電気機械音響変換器を内蔵し、電気信号が入力
されると筐体が振動するように構成した携帯端末装置。
16. A primary side, which is a driving means, by a mechanical transformation ratio represented by a ratio of a distance between the fulcrum portion and the fulcrum portion and a distance between the fulcrum portion and the center of gravity of the secondary side mechanical impedance. At least one mechanical transformer that converts the secondary side mechanical impedance viewed from above, a substrate portion coupled to a fulcrum portion of the mechanical transformer, a primary side of the mechanical transformer, and at least the substrate portion. An electromechanical sound transducer having an electromechanical transducer, which is coupled with one or more support systems and has the electromechanical transducer as the driving means for converting an electric signal into mechanical vibration, is incorporated, and when the electric signal is input, the housing is A mobile terminal device configured to vibrate.
【請求項17】 作用点部と支点部との間の距離と、支
点部と二次側機械インピーダンスの重心との間の距離の
比で表される機械変成比によって、駆動手段である一次
側からみた前記二次側機械インピーダンスが変換される
少なくとも1つの機械変成器と、 前記機械変成器の支点部に結合した基板部と、 前記機械変成器の一次側に結合され、前記基板部に少な
くとも1つ以上の支持系で結合された、電気信号を機械
振動に変換する前記駆動手段としての電気機械変換器と
を有する電気機械音響変換器に結合し、機械振動による
信号を音響信号に変換し音として出力する機械音響変換
器を有する電気機械音響変換器を内蔵し、電気信号が入
力されると筐体が振動または発音あるいは振動かつ発音
するように構成した携帯端末装置。
17. A primary side, which is a driving means, by a mechanical transformation ratio represented by a ratio of a distance between the fulcrum portion and the fulcrum portion and a distance between the fulcrum portion and the center of gravity of the secondary side mechanical impedance. At least one mechanical transformer that converts the secondary side mechanical impedance viewed from above, a substrate portion coupled to a fulcrum portion of the mechanical transformer, a primary side of the mechanical transformer, and at least the substrate portion. Coupled to an electromechanical acoustic transducer having one or more supporting systems and having an electromechanical transducer as the driving means for converting an electrical signal into mechanical vibration, the mechanical vibration signal is converted into an acoustic signal. A mobile terminal device having a built-in electromechanical sound transducer having a mechanical sound transducer that outputs a sound, and configured such that when an electric signal is input, the housing vibrates or sounds or vibrates and sounds.
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