JP4076870B2 - 電気音響変換装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電気音響変換装置に係わり、特に平面状の振動板を利用した薄型の電気音響変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ノート型のパーソナルコンピュータや薄型のテレビ、もしくはデジタルビデオカメラ等種々の電子機器に用いられるスピーカ、またはマイクロホン等として薄型の電気音響変換装置が採用されている。
【0003】
このような従来の電気音響変換装置は、図8に示すように、透明材料からなる振動板51が配設されている。
この振動板51の裏面には、振動板51を振動駆動可能な振動発生駆動源52が配設されている。前記振動発生駆動源52は、磁石53が第1ヨーク54を介して基台55に固着されている。
前記第1ヨーク54は、基部54aの両端部から一対の腕部54b、54bが振動板51側に所定長さで延長形成されている。
そして、基部54aが基台55に固着されていると共に一対の腕部54b、54bに挟まれた部分の基部54a上に磁石53が固着されている。
【0004】
また、振動板51の裏面と対向する側の磁石53には、第2ヨーク56が固着されて、第2ヨーク56と振動板51の裏面との間には、所定寸法の隙間が形成されている。
また、振動板51の裏面には、コイル57が固着されている。また、振動板51は、外周端部がクッション部材58に支持され、このクッション部材58の下端部が基台55に取り付けられている。
前述したような従来の電気音響変換装置は、振動板51が透明であるために、振動発生駆動源52およびクッション部材58が位置する部分を覆おう、装飾部59が形成されている。前記装飾部59は、振動板51表面の外周寄りに、所定の色からなる塗料を印刷等により形成している。
【0005】
前述したような従来の電気音響変換装置がスピーカの場合は、音信号を電気信号とした交流電流をコイル57に通電すると、フレーミングの法則に従い、磁石53の磁場と作用して、コイル57が振動板51の面に対して直交する方向に振動する。
このコイル57の振動に同期して、クッション部材58に支持した振動板51が所定の周波数で矢印Aの面方向に振動し、所定の大きさの音を出力可能になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電気信号変換装置は、クッション部材58が柔らかいために、クッション部材58は、厚み等の加工精度が出せなくて、弾性力を一定にするのが難しかった。
このようなクッション部材58の弾性力がバラツクと、振動板51を音信号に追従して確実に振動させることができなくなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、振動板を音信号に追従して確実に振動させることが可能な電気信号変換装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の解決手段として本発明の電気信号変換装置は、平面状の振動板と、前記振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動発生駆動源は、前記振動板の裏面と所定寸法の隙間を有して配設された磁石と、この磁石の外周面との間に所定寸法のギャップを設けて巻回したコイルとを有し、このコイルは、前記振動板の裏面に固着され、前記振動板は、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部寄りが可撓性を有するシート状部材に支持され、このシート状部材は、一方側が、前記振動板の外側に配設した剛体で挟み込まれて所定の高さ位置に支持され、他方側が所定の寸法の隙間を介して前記振動板の裏面に支持され、前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記シート状部材を介して前記振動板の面方向に振動するようにしたことを特徴とする。
【0010】
また、前記課題を解決するための第2の解決手段として、前記磁石は、第1ヨークに載置されると共に前記振動板の裏面と対向する側に板状の第2ヨークが固着され、前記振動板の裏面と前記第2ヨークとの間、および前記コイルと前記第1ヨークとの間には、所定寸法の隙間が形成されていることを特徴とする。
【0011】
また、前記課題を解決するための第3の解決手段として、前記第1ヨークおよび前記剛体は、前記振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する電気信号変換装置の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を説明する要部断面図であり、図2は図1の上面図であり、図3は第1の実施の形態の変形例であり、図4は本発明の第2の実施の形態の要部断面図であり、図5〜図7は本発明の第2の実施の変形例を説明する図である。
【0017】
まず、本発明の第1の実施の形態の電気音響変換装置1は、図1、図2に示すように、最上部に透明なアクリル板等からなる振動板2が配設され、この振動板2は外形が略矩形状に形成されている。
この振動板2の裏面には、例えば従来の技術で説明したものと同じ振動発生駆動源3が振動板2を振動駆動可能に配設されている。
前記振動発生駆動源3は、永久磁石からなる磁石4が第1ヨーク5を介して振動板2と対向配置された非磁性材料からなる基台6に固着されている。
【0018】
前記第1ヨーク5は、断面が略コ字状に形成され、基部5aが基台6に接着剤等で固着されると共に、基部5aの両端部から一対の腕部5b、5bが互いに対向して振動板2側に延長形成されている。
そして、腕部5bの上端部と振動板2の裏面との間には、所定寸法の隙間が形成されている。
また、一対の腕部5b、5bに挟まれた基部5aの中央部には、磁石4が接着剤等で固着されている。
【0019】
また、振動板2の裏面と対向する磁石4の一方の面には、板状で外形が磁石4と同形状に形成された第2ヨーク7が固着されて、第2ヨーク7と振動板2の裏面との間には、所定寸法の隙間が設けられている。
また、振動板2の裏面には、磁石4の外周面との間に所定のギャップを設けて巻回したコイル8が固着されている。
【0020】
また、振動板2の外側で振動板2の外周端部との間に寸法Bの隙間を有して剛体9が配設されている。この剛体9は、合成樹脂等からなり、下端部が基台6に固着されると共に上端部には、図2に示すような外形が額縁状に形成された、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)等からなり可撓性を有するシート状部材10の一方側である外周部側が接着剤、あるいは熱溶着等で固着されて支持されている。前記シート状部材10は、薄膜で可撓性がある金属箔等でも良い。
また、シート状部材10は、他方側である内周部側が振動板2の外周部寄りの表面を接着等で固着して支持している。
【0021】
この時の振動発生駆動源3は、第1ヨーク5の基部5aとコイル8との間、および振動板2の裏面と第2ヨーク7との間、および振動板2の裏面と第1ヨーク5の腕部5bとの間にそれぞれ所定寸法の隙間が形成されるように、振動板2がシート状部材10を介して剛体9に吊り下げ支持されている。
前記シート状部材10は、所定の色の着色剤が練り込みされて着色され、半透明あるいは不透明になっている。
そのために、振動板2の外側に位置する剛体9および透明な振動板2を透して見える振動発生駆動源3が、図2に示すように、シート状部材10で覆われて隠れるようになっている。
【0022】
前述したような構成の本発明の電気音響変換装置1の動作を説明すると、コイル8に音信号を電気信号として所定の交流電流を通電する。
すると、コイル8に所定エネルギーの磁場が発生し、この磁場が第2ヨーク7で90°曲げられた磁石8の磁場と作用して、コイル8をおよび振動板2がシート状部材10を介して振動板2の面に対して直交する方向である矢印Cの面方向に振動する。
【0023】
そして本発明の電気音響変換装置1がスピーカの場合は、振動板2が音信号に対応して振動することで、外部に対して所定周波数の音を出力するようになっている。
また、本発明の電気音響変換装置1がマイクロホンの場合は、外部からの音により振動板2が振動すると、この振動板の振動に同期してコイルが8が振動して、コイル8に誘導起電力が発生する。
この誘導起電力によって生じた電流の電気信号を音信号として入力するようになっている。
【0024】
また、第1の実施の形態の電気音響変換装置1の変形例として、図3に示すように、シート状部材10は、一方側である外周部側が剛体9a、9bで挟み込まれて所定の高さ位置に支持され、他方側である内周部側が寸法Bの隙間を介して振動板2の裏面を支持している。
即ち、シート状部材10は、振動板2の外側で振動板2の外周端部との間に所定寸法(寸法B)の隙間を有して配設した剛体9に支持されている。
【0025】
そして、振動板2の裏面の図示左側の一端部寄りの位置で、シート状部材10を介して振動発生駆動源3を配置したものでも良い。
即ち、コイル8をシート状部材10を介して振動板の裏面に固着すると共に第1ヨーク5の基部5aを基台6に載置して固着したものでも良い。
このような電気音響変換装置1’は、シート状部材10の外周部側を剛体9a、9bで挟み込んで支持しているのでシート状部材10を剛体9の確実に支持することができる。
【0026】
また、第1の実施の形態の電気音響変換装置1、1’は、振動板2と剛体9との寸法Bの隙間を変化させたり、あるいはシート状部材10の厚さを変化させることで、振動板2の周波数特性を可変することができるようになっている。
また、本発明の第1の実施の形態の電気音響変換装置1、1’は、振動板2の外周端部の全周をシート状部材10で支持したもので説明したが、振動板2の外周端部を部分的に支持したものでも良い。
【0027】
また、本発明の第2の実施の形態の電気音響変換装置11は、図4に示すように、振動板12の裏面には、例えば第1の実施の形態で説明した振動発生駆動源3が配設され、この振動発生駆動源3のコイル8が固着されている。前記振動発生駆動源3は、第1の実施の形態と同じなので説明を省略する。
また、振動板12は、裏面の外周端部の全周が弾力性のあるポリウレタン発泡体等からなるクッション部材13に支持されて、振動板2の全面が矢印Cの面方向(図示上下方向)に振動可能になっている。
【0028】
また、振動板12の裏面側でクッション部材13近傍には、振動板12の振動を増幅可能な振動増幅部であるスリット溝14が所定の幅寸法と深さ寸法で形成されている。前記振動板12は、スリット溝14を形成した部分の強度が部分的に弱くなっているので、スリット溝14によって振動が増幅するようになっている。また、振動板12表面の外周端部寄りは、図5に示すように、全周が所定の色からなる塗料を印刷等して装飾部15で覆われている。
【0029】
このような第2の実施の形態の電気音響変換装置11の動作を説明すると、コイル8に音信号を電気信号として所定の交流電流を通電する。
すると、コイル8に所定エネルギーの磁場が発生して磁石8の磁場と作用し、コイル8をおよび振動板2がクッション部材13を介して振動板2の面に対して直交する方向である矢印Cの面方向に振動する。
また、矢印C方向に振動するときの振動板12は、振動増幅部であるスリット溝14によって振動を増幅させることができる。そのために、クッション部材13に板厚等のバラツキがあったとしても、振動板12を音信号に追従して確実に振動させることができる。
【0030】
前記スリット溝14は、図4に示すように、振動発生駆動源3とクッション部材13の内周面との間だけでなく、図5に示すように、クッション部材13の内周部の全周に形成したものでも良い。
あるいは、スリット溝14は、図6、図7に示すように、振動発生駆動源3の位置と反対側の振動板12裏面の他方側に形成したものでも良い。
また、スリット溝14は、クッション部材13の内周部に沿ってそれぞれ1本形成したもので説明したが、複数本形成したものでも良い。
また、振動増幅部をスリット溝14で説明したが、クッション部材13の内周部に沿って振動板12に複数の孔(図示せず)を形成したものでも良い。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気音響変換装置の振動板は、振動発生駆動源を駆動することにより振動板がシート状部材を介して振動板の面方向に振動するようにしたので、可撓性のあるシート状部材によって振動板を確実に振動させることができる。
【0032】
また、シート状部材は、一方側が剛体に支持されると共に他方側が振動板の表面または裏面の外周端部寄りを支持するようにしたので、接着剤等でシート状部材に振動板を容易に接着して支持することができ、組立性がよい。
【0033】
また、振動発生駆動源は、振動板の裏面の外周端部寄りの位置に配置され、振動板は、透明な部材からなり、シート状部材は、所定の色で着色されているもで、シート状部材で振動発生駆動源を取り付けた部分の振動板の表面を覆うことができ、見栄えの良い電気音響変換装置を提供できる。
【0034】
また、前記振動発生駆動源は、振動板の裏面と第2ヨークとの間、およびコイルと第1ヨークとの間に、所定寸法の隙間が形成されているので、振動板を確実に振動させることができる。
【0035】
また、第1ヨークおよび剛体は、振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられているので、振動板をシート状部材を介して吊り下げ支持することができ、更に確実に振動板を振動させることができる。
【0036】
また、振動発生駆動源を駆動することにより振動板がクッション部材を介して振動板の面方向に振動するようにしたので、弾性を有するクッション部材によって振動板を確実に振動させることができる。
【0037】
また、振動増幅部は、クッション部材に囲まれた内側近傍の振動板の裏面に所定の幅寸法と深さ寸法で形成したスリット溝からなるので、加工が容易である。
【0038】
また、振動発生駆動源は、スリット溝は、少なくとも振動板の裏面の他端部寄りでクッション部材の内周面近傍に形成したので、振動板の振動を確実に増幅させることができる。
【0039】
また、前記クッション部材および前記振動発生駆動源が位置する部分の前記振動板の表面を装飾部で覆ったので、見栄えの良い電気音響変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明する要部断面図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】第1の実施の形態の変形例である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の要部断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の変形例を説明する図である。
【図6】本発明の第2の実施の変形例を説明する図である。
【図7】本発明の第2の実施の変形例を説明する図である。
【図8】従来の電気信号変換装置を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
1 第1の実施の形態の電気音響変換装置
2 振動板
3 振動発生駆動源
4 磁石
5 第1ヨーク
6 基台
7 第2ヨーク
8 コイル
9 剛体
10 シート状部材
11 第2の実施の形態の電気音響変換装置
12 振動板
13 クッション部材
14 スリット溝
15 装飾部
Claims (3)
- 平面状の振動板と、前記振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動発生駆動源は、前記振動板の裏面と所定寸法の隙間を有して配設された磁石と、この磁石の外周面との間に所定寸法のギャップを設けて巻回したコイルとを有し、このコイルは、前記振動板の裏面に固着され、前記振動板は、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部寄りが可撓性を有するシート状部材に支持され、このシート状部材は、一方側が、前記振動板の外側に配設した剛体で挟み込まれて所定の高さ位置に支持され、他方側が所定の寸法の隙間を介して前記振動板の裏面に支持され、前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記シート状部材を介して前記振動板の面方向に振動するようにしたことを特徴とする電気音響変換装置。
- 前記磁石は、第1ヨークに載置されると共に前記振動板の裏面と対向する側に板状の第2ヨークが固着され、前記振動板の裏面と前記第2ヨークとの間、および前記コイルと前記第1ヨークとの間には、所定寸法の隙間が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気音響変換装置。
- 前記第1ヨークおよび前記剛体は、前記振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の電気音響変換装置。
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