JP5680487B2

JP5680487B2 - Acoustic device and vibration transmission method thereof

Info

Publication number: JP5680487B2
Application number: JP2011127923A
Authority: JP
Inventors: 勝瓜生; 社大谷
Original assignee: Foster Electric Co Ltd; Bifrostec Inc
Current assignee: Foster Electric Co Ltd; Bifrostec Inc
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP2012257003A

Description

本発明は、例えばアクチュエータを振動源とする発音装置に係り、更に詳しくは振動源の振動を振動板に伝達して発音する音響装置およびその振動伝達方法に関する。 The present invention relates to a sound generation device using, for example, an actuator as a vibration source, and more particularly to an acoustic device that transmits a vibration from a vibration source to a diaphragm and generates a sound, and a vibration transmission method thereof.

近年、これまでの発音装置、いわゆる磁石とコイルを用いた動電型スピーカーとは異なる磁歪アクチュエータ等を振動源とした発音装置が提案され、これまでの音響システム、映像装置とは異なる、例えば特許文献１、２のような音響システム、映像装置が市販されてきている。 In recent years, sound generators using a magnetostrictive actuator or the like as a vibration source different from conventional sound generators, so-called electrodynamic speakers using magnets and coils, have been proposed. Audio systems and video devices such as those in Documents 1 and 2 have been commercially available.

従来、この種のアクチュエータから発音をする振動板への振動伝達は、例えば特許文献３に示される様に振動板の表面に直接、取り付けることで行っている。 Conventionally, vibration transmission from this type of actuator to a diaphragm that produces sound is performed by directly attaching it to the surface of the diaphragm as disclosed in Patent Document 3, for example.

基本的な取り付け構造は、特許文献３の様なＬ字型の変位伝達部材で固定する方法が一般的である。すなわち、アクチュエータで発生する振動をＬ字型の取り付け部に伝達し、この取り付け部から振動板に伝達して発音する構造である。 As a basic mounting structure, a method of fixing with an L-shaped displacement transmission member as in Patent Document 3 is generally used. That is, the vibration generated by the actuator is transmitted to an L-shaped attachment portion, and is transmitted from the attachment portion to the diaphragm to generate sound.

特開２００７−１６６０２７号公報JP 2007-166027 A 特開２０１０−９３７６９号公報JP 2010-93769 A 特開２００６−２３８５７５号公報JP 2006-238575 A

発音源にアクチュエータを使用した音響装置で、最も課題となるのがアクチュエータから振動板へ振動が伝達されて発音される再生音圧と再生周波数特性である。 An acoustic device that uses an actuator as a sound source, and the most important issue is the reproduction sound pressure and reproduction frequency characteristics that are generated when vibration is transmitted from the actuator to the diaphragm.

磁歪アクチュエータ等を用いた音響装置では、１ＫＨｚ以下の周波数帯域を再生するのが困難とされ、アクチュエータによる発音の再生周波数は一般的に１ＫＨｚ以上の周波数帯域、すなわち、一般的なスピーカーシステムでミッドレンジ、ツイーターレンジなどと呼ばれる中、高周波数帯域である。 In an acoustic device using a magnetostrictive actuator or the like, it is difficult to reproduce a frequency band of 1 KHz or less, and a reproduction frequency of sound generation by the actuator is generally a frequency band of 1 KHz or more, that is, a mid range in a general speaker system. The middle range is called the tweeter range.

そのために、１ＫＨｚ以下の低周波数帯域の再生を必要とする音響装置の場合は低音用のウーハースピーカー、中音用のミッドレンジスピーカーが必要とされ、広帯域の音響装置を構築する上で煩雑、かつ装置が大きくなる傾向にあり、磁歪アクチュエータ等の小型、軽量の特徴が失われる問題があった。 Therefore, in the case of an audio device that requires reproduction in a low frequency band of 1 KHz or less, a low-frequency woofer speaker and a mid-range mid-range speaker are required, which is complicated in constructing a wideband audio device, and The device tends to be large, and there is a problem that the small and light features such as the magnetostrictive actuator are lost.

本発明は、上記の問題点を鑑み提案されたもので、低音、中音再生に必要とされる別のスピーカーを用いることなく、アクチュエータ単体で１ＫＨｚ以下の周波数帯域の再生を可能にし、上記、問題の解決を図るものである。 The present invention has been proposed in view of the above problems, and enables reproduction of a frequency band of 1 KHz or less with a single actuator without using another speaker required for low and medium sound reproduction. It is intended to solve the problem.

上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明の音響装置は、入力信号に基づいて振動を発現するアクチュエータ部とその振動を受け取り振動板に伝達する受動部を備える音響装置において、上記受動部は、上記アクチュエータ部に対する慣性質量要素を備え、上記慣性質量要素である付加荷重体は上記アクチュエータ部と非接触でアクチュエータ部の長手方向に延在し、かつ付加荷重体の一端部は上記受動部の上部と一体に形成され、上記アクチュエータ部の駆動ロッドの先端部は上記受動部に当接されているとともに、上記受動部の下部は上記振動板に振動作用点として取着され、上記アクチュエータ部の底部は、その振動方向が上記振動板の表面に沿うよう配され、上記慣性質量要素である付加荷重体は、上記振動作用点から見て上記駆動ロッドの当接部より遠く配されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an acoustic device according to a first aspect of the present invention is an acoustic device including an actuator unit that generates vibration based on an input signal and a passive unit that receives the vibration and transmits the vibration to the diaphragm. The inertial mass element for the actuator unit , the additional load body that is the inertial mass element extends in the longitudinal direction of the actuator unit in a non-contact manner with the actuator unit, and one end of the additional load body is the passive unit The drive rod tip of the actuator part is in contact with the passive part, and the lower part of the passive part is attached to the diaphragm as a vibration action point. The bottom of the part is arranged so that the vibration direction is along the surface of the diaphragm, and the additional load body, which is the inertial mass element, is viewed from the vibration action point. Characterized in that disposed farther than the contact portion of the drive rod.

また、請求項２に係る本発明の振動伝達方法は、アクチュエータ部に入力信号を与えて振動させ、振動板に取着される受動部に上記アクチュエータ部の振動を伝達し、上記受動部が受け取った振動を上記振動板に伝達する振動伝達方法において、上記受動部は、上記アクチュエータ部に対する慣性質量要素を備え、上記受動部の上部には上記アクチュエータ部と非接触でアクチュエータ部の長手方向に延在された慣性質量要素である付加荷重体の一端部が一体に形成され、かつ上記アクチュエータ部の駆動ロッドの先端部が上記受動部に当接されるとともに、上記受動部の下部は上記振動板に振動作用点として取着され、上記受動部と上記振動板の振動作用点における縦波振動と首振り運動を励起し、受け取った振動を上記振動板に伝達することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibration transmission method of the present invention in which an input signal is applied to the actuator unit to vibrate, the vibration of the actuator unit is transmitted to the passive unit attached to the diaphragm, and the passive unit receives the vibration. In the vibration transmission method of transmitting the vibrations to the diaphragm, the passive part includes an inertial mass element for the actuator part, and the upper part of the passive part extends in the longitudinal direction of the actuator part without contact with the actuator part. One end of an additional load body, which is an existing inertial mass element, is integrally formed, and the tip of the drive rod of the actuator unit is in contact with the passive unit, and the lower part of the passive unit is the diaphragm As a vibration action point, it excites longitudinal vibration and swing motion at the vibration action point of the passive part and the diaphragm, and transmits the received vibration to the diaphragm. And wherein the door.

請求項１記載の本発明では、アクチュエータの振動を受け取り振動板に伝達する受動部に、アクチュエータに対する慣性質量要素を備えることで、受動部と振動板の作用点に働く力学的モーメントを大きくして、中低域の周波数領域の再生音圧レベルの向上と低域側への再生帯域の拡大が図れる。これによって、低音、中音再生に必要とされる別のスピーカーを用いることなく、アクチュエータ単体で１ＫＨｚ以下の周波数帯域の再生を可能にできる。 According to the first aspect of the present invention, an inertial mass element for the actuator is provided in the passive part that receives the vibration of the actuator and transmits it to the diaphragm, thereby increasing the mechanical moment acting on the point of action of the passive part and the diaphragm. Thus, it is possible to improve the reproduction sound pressure level in the mid-low frequency range and expand the reproduction band to the low frequency side. As a result, it is possible to reproduce the frequency band of 1 KHz or less with the actuator alone without using another speaker required for low and medium sound reproduction.

また、請求項２記載の本発明では、受動部と振動板の振動作用点における縦波振動と首振り運動を励起し、受け取った振動を振動板に伝達することにより、受動部と振動板の作用点に働く力学的モーメントを大きくして、中低域の周波数領域の再生音圧レベルの向上と低域側への再生帯域の拡大が図れる。 According to the second aspect of the present invention, the longitudinal vibration and the swing motion at the vibration action point of the passive portion and the diaphragm are excited, and the received vibration is transmitted to the vibration plate, thereby By increasing the mechanical moment acting on the point of action, it is possible to improve the reproduction sound pressure level in the mid-low frequency range and expand the reproduction band to the low frequency side.

本発明の実施の形態および実施例１に係る音響装置について説明するためのもので、コンパクト化した振動伝達装置の構造を示しており、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は（ａ）図の１Ｂ−１Ｂ線矢示断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is for demonstrating the acoustic apparatus which concerns on embodiment and Example 1 of this invention, and has shown the structure of the compact vibration transmission apparatus, (a) A figure is a front view, (b) A figure is (a ) Is a cross-sectional view taken along line 1B-1B in FIG. 図１に示した振動伝達装置における磁歪アクチュエータの構成例を示しており、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は（ａ）図の２Ｂ−２Ｂ線矢示断面図である。The example of a structure of the magnetostrictive actuator in the vibration transmission apparatus shown in FIG. 1 is shown, (a) A figure is a front view, (b) A figure is the sectional view shown by the arrow 2B-2B of (a) figure. 本発明の実施の形態および参考例に係る音響装置について説明するためのもので、振動伝達装置における付加荷重体の取り付け位置近傍の構造を示しており、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は（ａ）図の３Ｂ−３Ｂ線矢示断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is for demonstrating the acoustic apparatus which concerns on embodiment and reference example of this invention, and has shown the structure of the attachment position vicinity of the additional load body in a vibration transmission apparatus, (a) A figure is a front view, (b) The figure is a cross-sectional view taken along line 3B-3B in FIG. 図１に示した振動伝達装置の等価回路である。It is an equivalent circuit of the vibration transmission apparatus shown in FIG. 本発明の効果を確認するために使用した評価板を示す平面図である。It is a top view which shows the evaluation board used in order to confirm the effect of this invention. 本発明の比較例とした振動伝達装置の構造を示しており、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は（ａ）図の６Ｂ−６Ｂ線矢示断面図である。The structure of the vibration transmission apparatus made into the comparative example of this invention is shown, (a) A figure is a front view, (b) A figure is a 6B-6B arrow sectional drawing of the (a) figure. 付加荷重に対する再生音圧−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction sound pressure-frequency characteristic with respect to an additional load. 付加荷重に対する再生音圧−低周波数領域特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration sound pressure-low frequency area characteristic with respect to an additional load. アクチュエータの取り付け振動受動部における頭頂部の加速度レベル−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the acceleration level-frequency characteristic of the top part in the attachment vibration passive part of an actuator. アクチュエータの取り付け振動受動部における最下部の加速度レベル−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the acceleration level-frequency characteristic of the lowest part in the attachment vibration passive part of an actuator. 付加荷重体の質量の影響について考察するためのもので、振動作用点周辺の構造を単純化して示す図である。FIG. 5 is a diagram for simplifying a structure around a vibration action point for considering an influence of mass of an additional load body. 実験２の再生音圧−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction sound pressure-frequency characteristic of Experiment 2. 図１に示した振動伝達装置を用いた音響装置の再生音圧−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration sound pressure-frequency characteristic of the audio equipment using the vibration transmission apparatus shown in FIG. 本発明の参考例に係る音響装置を示しており、磁歪アクチュエータの縦型の取り付け例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a vertical attachment example of a magnetostrictive actuator, showing an acoustic device according to a reference example of the present invention. 参考例の再生音圧−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction sound pressure-frequency characteristic of a reference example . 本発明の変形例２の動電型アクチュエータ部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electrodynamic actuator part of the modification 2 of this invention. 本発明の変形例２の動電型アクチュエータ部の再生音圧−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration sound pressure-frequency characteristic of the electrodynamic actuator part of the modification 2 of this invention.

本発明者らは振動伝達現象を種々の検討、解析を重ねた結果、アクチュエータの振動を振動板に伝達して発音する音響装置において、図１、図３に示すように、アクチュエータ１００から振動を受け取る振動受動部１１に付加荷重体２００を取り付ける、換言すれば質量Ｍを増すことで、１ＫＨｚ以下の帯域における再生音圧の向上ができることを見出した。 As a result of various investigations and analyzes of the vibration transmission phenomenon, the present inventors, as shown in FIGS. 1 and 3, generate vibration from the actuator 100 in an acoustic device that transmits the vibrations of the actuator to the diaphragm. It has been found that the reproduction sound pressure can be improved in a band of 1 KHz or less by attaching the additional load body 200 to the receiving vibration passive unit 11, in other words, increasing the mass M.

すなわち、図１、図３に示した振動受動部１１と振動板７の振動作用点７０に働く力学的モーメントＦを大きくすることで、１ＫＨｚ以下の帯域の再生音圧が向上することが解った。 That is, it was found that the reproduction sound pressure in the band of 1 KHz or less is improved by increasing the mechanical moment F acting on the vibration acting point 70 of the vibration passive portion 11 and the diaphragm 7 shown in FIGS. .

力学的モーメントＦは以下の一般的な式で表される。
Ｆ＝Ｍ×ｒ
Ｍ：受動部の質量（振動系の質量）、ｒ：付加荷重体２００から振動作用点７０までの距離 The mechanical moment F is expressed by the following general formula.
F = M × r
M: mass of passive part (mass of vibration system), r: distance from additional load body 200 to vibration action point 70

付加荷重体２００である錘を受動部１１に取り付けたときの質量Ｍを一定とすれば、付加荷重体２００の重心から作用点７０までの距離ｒ（ΔＨ１＝１５ｍｍ、ΔＨ２＝２０ｍｍ）を大きくすることで力学的モーメントが大きくなり、振動板７への振動伝達力が増大し、再生音圧が向上することが考察される。 If the mass M when the weight, which is the additional load body 200, is attached to the passive portion 11, the distance r (ΔH1 = 15 mm, ΔH2 = 20 mm) from the center of gravity of the additional load body 200 to the action point 70 is increased. Thus, it is considered that the mechanical moment is increased, the vibration transmission force to the diaphragm 7 is increased, and the reproduction sound pressure is improved.

上記で力学的モーメントを大きくすることで再生音圧の向上に有利であることを推測したが、さらに振動発生部であるアクチュエータ１００から受動部１１、振動板７への振動伝達経路を詳細に解析した結果、図１に示した構造は図４に示す等価回路で表せる。この等価回路の共振周波数ｆ０は下記式で示され、付加荷重の増加によって共振周波数ｆ０を低下させることが出来、すなわち再生周波数を低域側に拡大が図れるものと推論される。 Although it has been estimated that increasing the mechanical moment as described above is advantageous in improving the reproduction sound pressure, the vibration transmission path from the actuator 100, which is a vibration generating unit, to the passive unit 11 and the diaphragm 7 is analyzed in detail. As a result, the structure shown in FIG. 1 can be expressed by an equivalent circuit shown in FIG. The resonance frequency f0 of this equivalent circuit is expressed by the following equation, and it is inferred that the resonance frequency f0 can be lowered by increasing the applied load, that is, the reproduction frequency can be expanded to the low frequency side.

図４に示した等価回路の共振周波数ｆ０は以下の一般的な式で表せる。

Ｍ：受動部の質量（振動系の質量）、ｋ：振動板のバネ定数 The resonance frequency f0 of the equivalent circuit shown in FIG. 4 can be expressed by the following general expression.

M: Mass of passive part (mass of vibration system), k: Spring constant of diaphragm

なお、振動板７の粘性抵抗μは、付加荷重の効果を確認するにおいては影響しないため、および式を簡単に解釈するために省略をした。 Note that the viscous resistance μ of the diaphragm 7 is omitted for the purpose of confirming the effect of the additional load and for simplifying the equation.

上記式から振動板７のバネ定数ｋを一定と仮定すると、受動部１１に質量Ｍを付加することで低域共振周波数ｆ０が低下し、再生周波数を低周波数側に拡大が可能であり、また付加荷重による再生周波数の調整が可能であることが解る。 Assuming that the spring constant k of the diaphragm 7 is constant from the above equation, adding the mass M to the passive portion 11 decreases the low-frequency resonance frequency f0, and the reproduction frequency can be expanded to the low frequency side. It can be seen that the reproduction frequency can be adjusted by an additional load.

付加荷重（質量Ｍ）を加えることで、力学的モーメントの増加と共振周波数ｆ０の低下を図ることができ、再生音の向上、再生周波数の低周波数側への拡大に効果的であることを見出したが、本発明を実用化する上では、構築する振動伝達装置の形状的制約を受けることがある。 By adding an additional load (mass M), it is found that the mechanical moment can be increased and the resonance frequency f0 can be decreased, which is effective in improving the reproduction sound and expanding the reproduction frequency to the lower frequency side. However, when the present invention is put into practical use, there is a case where the shape of the vibration transmission device to be constructed is restricted.

ここで提案する構造は、本発明の付加荷重体の取り付け構造を限定するものではないが、一例として付加荷重体をよりコンパクト、力学的モーメントをより大きくできるものとして提案する構造、形態である。 Although the structure proposed here does not limit the attachment structure of the additional load body of the present invention, it is a structure and form proposed as an example in which the additional load body can be made more compact and the mechanical moment can be increased.

図３に示した振動受動部１１の上端に付加荷重体２００を取り付けて低音まで再生する説明を行ってきたが、質量Ｍが大きく作用点７０までの距離が大きく取れる構造を検討した結果、振動発生部であるアクチュエータ１００上部に付加荷重体２００を配置することで、コンパクト化を容易にすることが出来る図１に示した構造を見出した。 The additional load body 200 is attached to the upper end of the vibration passive portion 11 shown in FIG. 3 and reproduction is performed up to the low sound. However, as a result of examining a structure in which the mass M is large and the distance to the action point 70 is large, vibration The structure shown in FIG. 1 was found that can facilitate the downsizing by arranging the additional load body 200 on the upper portion of the actuator 100 which is the generation unit.

図１から明らかなように、付加荷重体２００（錘）を振動受動部１１の上部に取り付ける構造にすることで、振動伝達装置の長さ方向を短く出来、コンパクト化が図れる。 As can be seen from FIG. 1, by adopting a structure in which the additional load body 200 (weight) is attached to the upper part of the vibration passive portion 11, the length direction of the vibration transmitting device can be shortened and the size can be reduced.

また、振動発生部であるアクチュエータ１００の上部全体を使用することができることから、付加荷重体２００の質量Ｍの範囲を大きく取れ、質量選択の自由度が大きくなるメリットもある。 In addition, since the entire upper portion of the actuator 100 that is the vibration generating unit can be used, there is an advantage that the range of the mass M of the additional load body 200 can be increased and the degree of freedom of mass selection is increased.

なお、発音装置の構造は、本発明を実用化する上での発音の安定性、装置の信頼性の向上を考慮し、図２に示した磁歪アクチュエータ１００を図１に示したように組み込み、アクチュエータ１００の振動発生部と振動を受け取る振動受動部１１からなる構造にした。 The structure of the sounding device is incorporated as shown in FIG. 1 in consideration of the stability of sounding in the practical application of the present invention and the improvement of the reliability of the device, as shown in FIG. The actuator 100 has a vibration generation unit and a vibration passive unit 11 that receives vibration.

本発明は上記構造に限定されるものではなく、特許文献３に示された従来のＬ字部品等を用いた取り付け方法でも良い。 The present invention is not limited to the above-described structure, and a conventional attachment method using L-shaped parts or the like shown in Patent Document 3 may be used.

また、本発明ではアクチュエータとして、磁歪アクチュエータを用いて説明を加えているが、アクチュエータとしては特に磁歪アクチュエータに限定するものではなく、磁歪アクチュエータと同様な振動を発生するもの、例えば積層圧電型アクチュエータ等でも良い。 In the present invention, a magnetostrictive actuator is used as the actuator. However, the actuator is not particularly limited to the magnetostrictive actuator, and the actuator generates vibration similar to the magnetostrictive actuator, such as a laminated piezoelectric actuator. But it ’s okay.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施例１に係る音響装置は、基本的には図１に示すように、振動伝達装置を被振動部に装着した構造になっている。振動伝達装置は、入力信号に基づいて振動を発現するアクチュエータ部３００、このアクチュエータ部３００から振動を受け取る振動受動部１１、および振動受動部１１に取り付けられた付加荷重体２００を一体化した構造である。この一体化した振動伝達装置の取り付け部を、被振動部である振動板７に例えば取り付けネジ１５で固定する。そして、磁歪アクチュエータ１００の振動を振動板７へ適格に伝達するために、振動伝達調整ネジ１０によるアクチュエータ１００の加圧を行う。 The acoustic device according to the first embodiment of the present invention basically has a structure in which a vibration transmitting device is mounted on a portion to be vibrated, as shown in FIG. The vibration transmission device has a structure in which an actuator section 300 that generates vibration based on an input signal, a vibration passive section 11 that receives vibration from the actuator section 300, and an additional load body 200 attached to the vibration passive section 11 are integrated. is there. The mounting portion of the integrated vibration transmission device is fixed to the diaphragm 7 which is a portion to be vibrated with, for example, mounting screws 15. In order to properly transmit the vibration of the magnetostrictive actuator 100 to the diaphragm 7, the actuator 100 is pressurized by the vibration transmission adjusting screw 10.

［磁歪アクチュエータ］
まず、磁歪アクチュエータ１００の概略構成を具体的に説明する。
図２は、磁歪アクチュエータ１００の概略構造を示しており、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は（ａ）図の２Ｂ−２Ｂ線矢示断面図である。 [Magnetostrictive actuator]
First, the schematic configuration of the magnetostrictive actuator 100 will be specifically described.
2A and 2B show a schematic structure of the magnetostrictive actuator 100. FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2B-2B in FIG.

磁歪アクチュエータ１００は、一例として、図２に示したように、棒状の磁歪素子５０を備え、その周囲に、この磁歪素子５０に制御磁界を印加するためのソレノイドコイル５が配置されている。ソレノイドコイル５の周囲には、磁石４およびヨーク（図示しない）が配置され、磁歪素子５０の一端に駆動ロッド（振動子端）１が連結され、磁歪素子５０の他端に固定盤（底部キャップ）６が取り付けられている。これらがシンバル状の内部予負荷バネ３とともに外筐ケース２内に装填され、組み立て後に駆動ロッド１の先端部が外筐ケース２の外側に突出する。 As an example, as shown in FIG. 2, the magnetostrictive actuator 100 includes a rod-shaped magnetostrictive element 50, and a solenoid coil 5 for applying a control magnetic field to the magnetostrictive element 50 is disposed around the magnetostrictive actuator 50. A magnet 4 and a yoke (not shown) are arranged around the solenoid coil 5, a drive rod (vibrator end) 1 is connected to one end of the magnetostrictive element 50, and a fixed plate (bottom cap) is connected to the other end of the magnetostrictive element 50. ) 6 is attached. These are loaded in the outer casing 2 together with the cymbal internal preload spring 3, and the end of the drive rod 1 protrudes outside the outer casing 2 after assembly.

磁歪素子５０は、その特性としてソレノイドコイル５による制御磁界の大きさに対する応力歪み（長手方向の寸法変化）応答が、予め加えられる圧力により変化することが知られている。図２の磁歪アクチュエータ１００では、適正加圧より小さめの予圧を与えるようにバネ３により圧力を加えている。また、この応力歪み応答が広い範囲で線形とみなせる領域を使用するように、磁石４およびヨークなどにより静的磁界が与えられている。 As a characteristic of the magnetostrictive element 50, it is known that the stress strain (dimensional change in the longitudinal direction) response to the magnitude of the control magnetic field by the solenoid coil 5 changes depending on the pressure applied in advance. In the magnetostrictive actuator 100 of FIG. 2, the pressure is applied by the spring 3 so as to give a preload smaller than the appropriate pressure. In addition, a static magnetic field is applied by the magnet 4 and the yoke so as to use a region where the stress-strain response can be regarded as linear in a wide range.

磁歪素子５０には下記に示す縦、横２ｍｍ、長さ約１０ｍｍの柱状磁歪素子を用いた。外筐ケース２をアルミニウムで製作し、外径１５ｍｍ、長さ３０ｍｍの大きさの磁歪アクチュエータ１００を作成した。
超磁歪素子：ETREMA PRODUCTS INC製のETREMA TERFENOL-D（登録商標、超磁歪材料） As the magnetostrictive element 50, a columnar magnetostrictive element having the following length and width of 2 mm and a length of about 10 mm was used. The outer casing 2 was made of aluminum, and a magnetostrictive actuator 100 having an outer diameter of 15 mm and a length of 30 mm was produced.
Giant magnetostrictive element: ETEMRA TERFENOL-D (registered trademark, giant magnetostrictive material) manufactured by ETEMLA PRODUCTS INC

この磁歪アクチュエータ１００のソレノイドコイル５に、例えば音声信号を入力することにより、駆動ロッド（振動子端）１からそれに応じた振動出力を得ることができる。 By inputting, for example, an audio signal to the solenoid coil 5 of the magnetostrictive actuator 100, a corresponding vibration output can be obtained from the drive rod (vibrator end) 1.

［アクチュエータ部］
次に、アクチュエータ部３００の概略構成を説明する。 [Actuator section]
Next, a schematic configuration of the actuator unit 300 will be described.

図１に示したように、磁歪アクチュエータ１００を振動板７上に取り付けるとともに、磁歪素子５０に適正加圧を与えるため、ケース１３に磁歪アクチュエータ１００を装填してアクチュエータ部３００を構成する。 As shown in FIG. 1, the magnetostrictive actuator 100 is mounted on the diaphragm 7, and the magnetostrictive actuator 100 is loaded in the case 13 to form the actuator unit 300 in order to apply appropriate pressure to the magnetostrictive element 50.

ケース１３は、その外形が角柱状であって、その底部にはネジ留めを可能とする貫通穴を有する脚部をその両側にそれぞれ備える。ケース１３の長手方向の一面（前面）には丸穴が開けられている。ケース１３の内部は円筒状にくり抜かれており、この内部に後面から磁歪アクチュエータ１００を装填する。このとき、磁歪アクチュエータ１００の駆動ロッド１の先端部（加振点）１ａがこの丸穴から外側に突出する。磁歪アクチュエータ１００の後部にコイルバネ１４、圧縮板１６を挿入し、固定板１７を取り付けてケース１３の後面とする。固定板１７の中央にはネジ穴が切られており、振動伝達調整ネジ１０が螺合するように挿入される。この振動伝達調整ネジ１０を回して固定板１７を加圧することにより、コイルバネ１４を介して磁歪アクチュエータ１００が加圧され、バネ３とともに磁歪素子５０に適正加圧が与えられる。 The case 13 has a prismatic outer shape, and is provided with leg portions on both sides thereof having through-holes that can be screwed at the bottom. A round hole is formed on one surface (front surface) of the case 13 in the longitudinal direction. The inside of the case 13 is hollowed out in a cylindrical shape, and the magnetostrictive actuator 100 is loaded into the inside from the rear surface. At this time, the tip (excitation point) 1a of the drive rod 1 of the magnetostrictive actuator 100 protrudes outward from the round hole. A coil spring 14 and a compression plate 16 are inserted into the rear portion of the magnetostrictive actuator 100, and a fixed plate 17 is attached to form the rear surface of the case 13. A screw hole is cut in the center of the fixing plate 17, and the vibration transmission adjusting screw 10 is inserted so as to be screwed. By rotating the vibration transmission adjusting screw 10 to pressurize the fixing plate 17, the magnetostrictive actuator 100 is pressurized via the coil spring 14, and appropriate pressure is applied to the magnetostrictive element 50 together with the spring 3.

なお、ここではアクチュエータ部３００から振動板７への振動を伝達する際の、磁歪アクチュエータ１００への適正加圧は、振動伝達調整ネジ１０を調整して１０Ｎ／ｍｍ^２になるよう設計、製作した。 Here, the proper pressurization to the magnetostrictive actuator 100 when transmitting vibration from the actuator unit 300 to the diaphragm 7 is designed and manufactured so that the vibration transmission adjusting screw 10 is adjusted to 10 N / mm ² . .

このように構成されたアクチュエータ部３００は、振動受動部１１とともに振動板７に取り付けられる。 The actuator unit 300 configured as described above is attached to the diaphragm 7 together with the vibration passive unit 11.

前述のようにアクチュエータ部３００の底部には、振動板７への取り付け用に脚部が備わり、両側の脚部にはそれぞれ少なくとも２個の貫通穴が設けられている。振動板７の対応する位置にはネジ穴が切られており、取り付けネジ１５で取り付けられる。 As described above, the bottom of the actuator unit 300 is provided with legs for attachment to the diaphragm 7, and at least two through holes are provided in the legs on both sides. A screw hole is cut at a corresponding position of the diaphragm 7 and is attached with a mounting screw 15.

ここでは、振動板７にネジ穴が切られているものとして説明するが、逆にアクチュエータ部３００の脚部にネジ穴が切られていて、振動板７の対応位置には貫通穴が設けられ図面下方よりネジ留めしてもよいし、両者とも貫通穴としてアクチュエータ部３００と振動板７とを鋲留めしてもよい。もちろん、接着などこの他の固着方法が用いられてもよい。 Here, the description will be made on the assumption that a screw hole is cut in the diaphragm 7, but conversely, a screw hole is cut in a leg portion of the actuator unit 300, and a through hole is provided at a corresponding position of the diaphragm 7. Both may be screwed from the lower side of the drawing, or both may be fastened to the actuator portion 300 and the diaphragm 7 as a through hole. Of course, other fixing methods such as adhesion may be used.

アクチュエータ部３００の駆動ロッド１の先端部１ａが振動受動部１１の端面に当接するように、振動受動部１１が振動板７上に取り付けられる。 The vibration passive part 11 is mounted on the diaphragm 7 so that the tip 1a of the drive rod 1 of the actuator part 300 abuts against the end surface of the vibration passive part 11.

［振動受動部］
振動受動部１１は、その外形が角柱状であって、その底部にはネジ留めを可能とする貫通穴を有する脚部をその両側にそれぞれ備える。アクチュエータ部３００の取り付けと同様に、振動板７の対応する位置にはネジ穴が切られており、取り付けネジ１５で取り付けられる。 [Vibration passive part]
The vibration passive portion 11 has a prismatic outer shape, and includes a leg portion having a through-hole that allows screwing at the bottom thereof on both sides. Similar to the attachment of the actuator unit 300, a screw hole is cut at a corresponding position of the diaphragm 7 and is attached with the attachment screw 15.

図１に図示したように、磁歪アクチュエータ１００の長手方向、つまり振動方向を、振動板面に沿って配しており、振動板７上にアクチュエータ部３００の底部を取り付けたときに、その全高は低く抑えられるので、振動板７を含む機器の低背化に寄与する。また、振動受動部１１上部に設ける付加荷重体２００のサイズは、例えば長さΔＬ＝４０ｍｍ程度、幅ΔＷ＝１５ｍｍ程度、厚さΔＤ＝４ｍｍ程度であり、付加荷重体２００を設けることによるサイズの増大は最小限にできる。この付加荷重体２００は、図１から明らかなように、アクチュエータ部３００と非接触で、アクチュエータ部３００の長手方向に延在している。 As shown in FIG. 1, the longitudinal direction of the magnetostrictive actuator 100, that is, the vibration direction is arranged along the vibration plate surface, and when the bottom portion of the actuator unit 300 is mounted on the vibration plate 7, the total height is Since it can be kept low, it contributes to a reduction in the height of the device including the diaphragm 7. The size of the additional load 200 provided in the upper portion vibrating the passive part 11, for example the length [Delta] L = 40 mm approximately, a width [Delta] W = 15 mm approximately, a thickness of [Delta] D = 4 mm approximately, size due to the provision of the additional load 200 The increase of can be minimized. As is apparent from FIG. 1, the additional load body 200 extends in the longitudinal direction of the actuator unit 300 without contacting the actuator unit 300.

さらに、アクチュエータ部３００前方の取り付け位置と振動受動部１１の取り付け位置とが接近して配置される構成であるので、この磁歪アクチュエータ１００の適正加圧を与えるために振動伝達調整ネジ１０を調整したときに、振動受動部１１を押圧する力によりアクチュエータ部３００と振動受動部１１の両頭頂部間が開くことが少なく、振動板７が比較的に薄い、あるいは強度が小さい材質であっても振動伝達が良好になされる。 Further, since the mounting position in front of the actuator unit 300 and the mounting position of the vibration passive unit 11 are arranged close to each other, the vibration transmission adjusting screw 10 is adjusted to give an appropriate pressure to the magnetostrictive actuator 100. Occasionally, the force that presses the vibration passive unit 11 rarely opens between the tops of the actuator unit 300 and the vibration passive unit 11, and vibration transmission is possible even when the diaphragm 7 is made of a relatively thin or low strength material. Is done well.

音声信号を磁歪アクチュエータ１００に与えることにより、磁歪アクチュエータ１００が振動し、アクチュエータ部３００の駆動ロッド１の先端部１ａからその振動が振動受動部１１に伝達される。その伝達された振動は、さらに振動板７に伝達され、最終的に振動板７から音波として出力される。 By applying an audio signal to the magnetostrictive actuator 100, the magnetostrictive actuator 100 vibrates, and the vibration is transmitted from the distal end portion 1 a of the drive rod 1 of the actuator unit 300 to the vibration passive unit 11. The transmitted vibration is further transmitted to the diaphragm 7 and finally outputted from the diaphragm 7 as a sound wave.

振動受動部１１の下部が振動板７に取り付けられた位置を振動作用点７０とし、磁歪アクチュエータ１００の振動がこの作用点７０における縦波振動（剪断方向、振動板面に沿う方向）と回転振動とに寄与する。 The position where the lower part of the vibration passive portion 11 is attached to the diaphragm 7 is defined as a vibration action point 70, and the vibration of the magnetostrictive actuator 100 is a longitudinal wave vibration (shear direction, direction along the diaphragm surface) and rotational vibration at this action point 70. And contribute.

振動板面に沿う縦波振動は、振動板７内部を伝搬し、振動板材料に応じて定まるポアソン比に応じて振動板各部で横波振動に変換され、振動板７を加振する。よく知られているように、縦波振動は横波振動に比べて材料内部を遠方まで伝搬するので、振動板７が平面でなくともその隅々まで効率よく加振することができる。 The longitudinal wave vibration along the diaphragm surface propagates through the diaphragm 7 and is converted into a transverse wave vibration at each part of the diaphragm according to a Poisson ratio determined according to the diaphragm material, and the diaphragm 7 is excited. As is well known, the longitudinal wave vibration propagates farther in the material than the transverse wave vibration. Therefore, even if the diaphragm 7 is not flat, it can be vibrated efficiently to every corner.

一方で、振動作用点７０に作用する回転振動は、振動受動部１１が首振り運動のような動作となり、振動板７が可撓体であれば、振動板７を撓ませて振動させ、結果的に横波振動のような振動を励起する。 On the other hand, the rotational vibration acting on the vibration action point 70 causes the vibration passive unit 11 to behave like a swing motion, and if the diaphragm 7 is a flexible body, the diaphragm 7 is bent and vibrated. Exciting vibration such as transverse wave vibration.

この縦波振動と回転振動とを比較したとき、どちらがより望ましいかは、最終的に音響出力として得られるべき結果に依存し、特に振動板７の材質、形状、アクチュエータ部３００の取り付け位置などに影響を受けるが、本発明の目的である再生帯域の拡大を達成するためには、いずれの振動についてもその低音域への伝達効率の向上が望まれる。 When this longitudinal wave vibration and rotational vibration are compared, which is more desirable depends on the result to be finally obtained as an acoustic output, and particularly depends on the material and shape of the diaphragm 7, the mounting position of the actuator unit 300, and the like. Although affected, in order to achieve the expansion of the reproduction band, which is the object of the present invention, it is desired to improve the transmission efficiency of any vibration to the low sound range.

［評価板］
次に、本発明の効果を確認するために使用した評価板について説明する。 [Evaluation board]
Next, the evaluation board used in order to confirm the effect of this invention is demonstrated.

下記に示すアクリル板を評価板２３として用いて実験を行い、確認を行った。
アクリル板：アクリライト（登録商標）Ｌ（三菱レイヨン社製）
板厚：３ｍｍ
大きさ：３００ｍｍ×３００ｍｍ An experiment was performed using the acrylic plate shown below as the evaluation plate 23, and confirmation was performed.
Acrylic board: Acrylite (registered trademark) L (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
Thickness: 3mm
Size: 300mm x 300mm

なお、アクチュエータ部３００と振動受動部１１の取り付けは、図５にハッチングを付して示す場所とした。すなわち、アクチュエータ部３００の長手方向が評価板２３の一辺に沿い、かつ中心軸が一辺から２０ｍｍ内側の距離である。事前の実験により、このような振動板周辺近傍の位置に取り付けても振動板全体が加振できることを確認したので、敢えて周辺近傍位置に取り付けてみている。 The actuator unit 300 and the vibration passive unit 11 are attached in a place shown by hatching in FIG. That is, the longitudinal direction of the actuator unit 300 is along one side of the evaluation plate 23 and the central axis is a distance 20 mm inside from one side. As a result of prior experiments, it has been confirmed that the entire diaphragm can be vibrated even if it is attached to a position near the periphery of the diaphragm.

この評価板２３にアクチュエータ部３００や振動受動部１１などを取り付け、磁歪アクチュエータ１００に測定信号を与えて、評価板２３から出力された音圧の周波数特性を測定し評価を行う。その音圧周波数特性測定は下記条件で測定した。
条件：入力１Ｗ、測定距離１ｍ（振動板中央から垂直方向に） The actuator unit 300, the vibration passive unit 11 and the like are attached to the evaluation plate 23, a measurement signal is given to the magnetostrictive actuator 100, and the frequency characteristic of the sound pressure output from the evaluation plate 23 is measured and evaluated. The sound pressure frequency characteristics were measured under the following conditions.
Conditions: Input 1W, measurement distance 1m (in the vertical direction from the diaphragm center)

上記のように説明したアクチュエータ部３００、振動受動部１１を評価板（振動板７）２３の所定位置に取り付け、以下に説明する各種の実験によりその効果を確認した。 The actuator unit 300 and the vibration passive unit 11 described above were attached to predetermined positions of the evaluation plate (diaphragm 7) 23, and the effects were confirmed by various experiments described below.

実験では、振動受動部１１に取り付ける付加荷重体２００の質量をパラメータとして、その音圧周波数特性および振動受動部１１各部の振動加速度周波数特性を測定した。 In the experiment, the sound pressure frequency characteristic and the vibration acceleration frequency characteristic of each part of the vibration passive part 11 were measured using the mass of the additional load body 200 attached to the vibration passive part 11 as a parameter.

このとき、比較対象として、図６のように図１と同様な構造およびサイズの振動伝達装置を構成し、付加荷重体２００を取り付けない状態での各周波数特性を用いた。ここで、振動受動部１１の高さΔＨ＝２０ｍｍ、幅ΔＷ＝１５ｍｍである。また、振動受動部１１自体の質量は１７ｇであった。 At this time, as a comparison object, a vibration transmission device having the same structure and size as in FIG. 1 was configured as shown in FIG. 6, and each frequency characteristic in a state where the additional load body 200 was not attached was used. Here, the height ΔH = 20 mm and the width ΔW = 15 mm of the vibration passive unit 11. Moreover, the mass of the vibration passive part 11 itself was 17 g.

［実験１］
付加荷重体２００の質量を、０ｇ、１０ｇ、１５ｇ、３０ｇ、４０ｇと変化させたときの再生音圧−周波数特性を測定した。 [Experiment 1]
The reproduction sound pressure-frequency characteristics when the mass of the additional load body 200 was changed to 0 g, 10 g, 15 g, 30 g, and 40 g were measured.

付加荷重０ｇ、３０ｇの再生音圧−周波数特性を示す図７において、６５０Ｈｚ、１．１ＫＨｚ、１．７ＫＨｚなどに顕著なピークが現れているが、これは僅かに音圧レベルの違いがあるものの、そのピーク周波数はほとんど変化していない。これらは評価板の固有振動モードに相当すると考えられる。 In FIG. 7 showing the reproduction sound pressure-frequency characteristics with an additional load of 0 g and 30 g, remarkable peaks appear at 650 Hz, 1.1 KHz, 1.7 KHz, etc., although this has a slight difference in sound pressure level. The peak frequency has hardly changed. These are considered to correspond to the natural vibration mode of the evaluation plate.

付加荷重体２００の質量の影響が大きく表れているのが、２００〜４００Ｈｚを含む帯域である（図８参照）。質量が０ｇのときの特性では、そのピークが２９０Ｈｚに僅かに現われているが、付加荷重の増加と共に２５０Ｈｚまで低下し（図８中、矢印で示す）、再生音圧レベルが１５ｄＢ程度の上昇がみられ、低周波数領域の再生の向上が図られることが確認された。 It is a band including 200 to 400 Hz that greatly affects the mass of the additional load body 200 (see FIG. 8). In the characteristics when the mass is 0 g, the peak appears slightly at 290 Hz, but decreases to 250 Hz as the applied load increases (indicated by an arrow in FIG. 8), and the reproduction sound pressure level increases by about 15 dB. As a result, it was confirmed that the reproduction in the low frequency region was improved.

付加荷重の効果は加重増加と共に大きくなるが、本実験では３０ｇが最大で、４０ｇにおいては減少する結果であった。この現象は使用するアクチュエータと振動板の大きさ、ヤング率等の物性に影響されるものと考察され、実用化においては付加荷重の最適化が必要と推測される。 The effect of the additional load increases as the load increases, but in this experiment, 30 g was the maximum, and 40 g was a decrease. This phenomenon is considered to be affected by physical properties such as the size of the actuator and diaphragm to be used, Young's modulus, etc., and it is assumed that it is necessary to optimize the applied load in practical use.

付加荷重体２００の質量Ｍを上記のように変化させたときの振動受動部１１の振動加速度−周波数特性を測定した。振動受動部１１の前面、つまりアクチュエータ部３００により加振される面の反対側での頭頂部と最下部の２点についてレーザー加速度計で測定した。振動受動部１１の頭頂部での加速度レベル−周波数特性を図９に、最下部での加速度レベル−周波数特性を図１０にそれぞれ示す。 The vibration acceleration-frequency characteristics of the vibration passive portion 11 when the mass M of the additional load body 200 was changed as described above were measured. Measurement was performed with a laser accelerometer on the front surface of the vibration passive unit 11, that is, the top and bottom portions on the opposite side of the surface excited by the actuator unit 300. The acceleration level-frequency characteristics at the top of the vibration passive unit 11 are shown in FIG. 9, and the acceleration level-frequency characteristics at the bottom are shown in FIG.

図９において同様に中低域に着目してみると、基準特性、つまり質量が０ｇのときの特性では４００Ｈｚに見られるピークが、付加荷重体２００の質量Ｍを増していくにしたがって、２５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、１００Ｈｚと低下していく様子が確認できる（図９中、矢印で示す）。 Similarly, in FIG. 9, when focusing on the mid-low range, the peak seen at 400 Hz in the reference characteristic, that is, the characteristic when the mass is 0 g, increases as the mass M of the additional load body 200 increases, It can be confirmed that the frequency decreases to 200 Hz and 100 Hz (indicated by arrows in FIG. 9).

そして、図１０においても、同様にピーク周波数の低下が観測された（図１０中、矢印で示す）。 Also in FIG. 10, a decrease in peak frequency was similarly observed (indicated by an arrow in FIG. 10).

なお、荷重３０ｇ、４０ｇはともに１００Ｈｚであるが、これは測定に使用したレーザー加速度計の周波数分解能が５０Ｈｚであったため、ともにピーク周波数が１００Ｈｚであるように見えるが、その加速度レベルを加味して評価すると、この実験系における最適な効果条件が３０ｇと、この測定からも推測される。 The loads 30g and 40g are both 100 Hz. This is because the frequency resolution of the laser accelerometer used for the measurement was 50 Hz, and both peak frequencies seem to be 100 Hz. As a result of evaluation, the optimum effect condition in this experimental system is 30 g, which is estimated from this measurement.

これらの測定データから、振動受動部１１がアクチュエータ部３００により加振され、振動作用点７０における縦波振動と首振り運動（回転振動）が励起されたと解釈される。 From these measurement data, it is interpreted that the vibration passive unit 11 is excited by the actuator unit 300 and the longitudinal wave vibration and the swing motion (rotational vibration) at the vibration action point 70 are excited.

この付加荷重体２００の質量Ｍの影響を考察する。
振動作用点７０周辺の構造を単純化して図１１に示す。振動板７上に振動受動部１１が取り付けられ、その接合部を作用点７０とする。アクチュエータ部からの振動が印加される位置を、作用点７０からａの高さとし、振動受動部の全長をｂ、付加荷重体２００の重心までの高さをｃとする。 The influence of the mass M of the additional load body 200 will be considered.
The structure around the vibration action point 70 is simplified and shown in FIG. The vibration passive part 11 is attached on the diaphragm 7, and the joint part is set as an action point 70. The position where the vibration from the actuator part is applied is the height of a from the point of action 70, the total length of the vibration passive part is b, and the height to the center of gravity of the additional load body 200 is c.

まず、付加荷重体（質量Ｍ）２００を取り付けないときの作用点７０に発生する力を導出する。このとき、振動受動部１１は片持ち梁として解釈できるので、作用点７０には水平反力としてＦ、モーメントの反力としてＦ×ａが発生する。振動受動部１１や振動板７が剛体として見なせれば、アクチュエータ部からの振動は作用点７０においてこれらの力がそのまま作用すると考えられる。 First, the force generated at the action point 70 when the additional load body (mass M) 200 is not attached is derived. At this time, since the vibration passive portion 11 can be interpreted as a cantilever, F acts as a horizontal reaction force and F × a as a moment reaction force at the action point 70. If the vibration passive part 11 and the diaphragm 7 can be regarded as rigid bodies, it is considered that these forces act as they are at the point of action 70 for the vibration from the actuator part.

しかし、特に振動板７が可撓体であると、そのコンプライアンスにより振動受動部１１が首振り運動をする。振動受動部１１の加振点より上部（長さｂ−ａの部分）は、微小ではあるが質量成分として見ることができるので、図４に示した等価回路で説明されるような機械的共振系が構成される。図４の等価回路の共振周波数ｆ０は前述したように以下の一般式で表せる。

Ｍ：振動系の質量、ｋ：バネ定数（コンプライアンスの逆数）
この共振周波数が図９、図１０に現れた約４００ＫＨｚのピークに相当する。 However, especially when the diaphragm 7 is a flexible body, the vibration passive unit 11 swings due to the compliance. The portion above the excitation point of vibration passive portion 11 (the portion of length ba) can be seen as a mass component although it is minute, so that mechanical resonance as described in the equivalent circuit shown in FIG. A system is constructed. The resonance frequency f0 of the equivalent circuit of FIG. 4 can be expressed by the following general formula as described above.

M: mass of vibration system, k: spring constant (reciprocal of compliance)
This resonance frequency corresponds to a peak of about 400 KHz appearing in FIGS.

次に、付加荷重体（質量Ｍ）２００を共振受動部の上部に取り付けた場合を考える。前述の微小質量成分と同様に考えれば、作用点７０を中心とする慣性モーメントはＭ×ｃ^２で表され、付加荷重体２００の質量Ｍの増大に応じてその共振周波数が低下する。 Next, the case where the additional load body (mass M) 200 is attached to the upper part of the resonance passive part will be considered. If considered in the same manner as the above-described minute mass component, the moment of inertia centering on the action point 70 is expressed by M × c ² , and the resonance frequency thereof decreases as the mass M of the additional load body 200 increases.

図７の音圧周波数特性では、前述もしたように、付加荷重の増大に伴うピーク周波数の低下とともに、出力音圧レベルは付加荷重が３０ｇのときが最大で、その前後では音圧レベルがそれよりも低下している。これについて考察する。 In the sound pressure frequency characteristics of FIG. 7, as described above, the output sound pressure level is the maximum when the additional load is 30 g as the peak frequency decreases with the increase of the additional load. Is lower than. Consider this.

振動受動部１１の加振点をアクチュエータ部が加振したとき、付加荷重２００は慣性質量とみなせ、その慣性モーメントはＭ×ｃ^２で表される。より厳密には上述のように振動受動部１１の加振点より上部（長さｂ−ａの部分）も質量を持つので、これらをまとめて慣性質量要素と考えられる。慣性質量は機械系のイナータンスとして物体の運動のしにくさを表し、共振周波数より高い周波数では付加荷重体２００および振動受動部１１との接合点は振動しにくくなる。共振周波数では小さい加振力でも大きな振動となり、共振周波数より低い周波数では加振力Ｆに応じた首振り運動および水平振動をする。 When the vibration point actuator portion of the vibration driven mechanism 11 is vibrated, the additional load 200 is regarded as an inertial mass, moment of inertia is represented by M × c ^2. More precisely, since the upper part (part of length ba) from the excitation point of the vibration passive part 11 also has a mass as described above, these are collectively considered as an inertial mass element. The inertial mass represents the difficulty of the movement of the object as an inertance of the mechanical system, and the joint point between the additional load body 200 and the vibration passive unit 11 becomes difficult to vibrate at a frequency higher than the resonance frequency. At the resonance frequency, even a small excitation force causes a large vibration, and at a frequency lower than the resonance frequency, swinging motion and horizontal vibration according to the excitation force F are performed.

アクチュエータ部の機械インピーダンスが十分に大きければ、付加荷重２００を過度に大きくしても、十分に振動受動部を加振することができる。しかし、実際は有限の機械インピーダンスであり、駆動力の限界もあるので、付加荷重２００が過度に大きくなると、駆動しきれなくなり、結果的に音響出力に十分寄与できなくなると推察される。 If the mechanical impedance of the actuator part is sufficiently large, the vibration passive part can be sufficiently excited even if the additional load 200 is excessively increased. However, since it is actually a finite mechanical impedance and there is a limit to the driving force, if the additional load 200 becomes excessively large, it can be assumed that the driving cannot be performed, and as a result, it cannot sufficiently contribute to the sound output.

さて、ここまでの実験結果と考察をまとめると、振動受動部１１に付加荷重２００を付加していくとその共振周波数が低下していき、そのあたりの帯域での出力音圧レベルが増加する。ただし、付加荷重２００を過度に大きくすると、出力音圧レベルの改善度が低下する。 Now, to summarize the experimental results and considerations so far, when the additional load 200 is applied to the vibration passive portion 11, the resonance frequency decreases, and the output sound pressure level in the band around that decreases. However, when the additional load 200 is excessively increased, the improvement level of the output sound pressure level is lowered.

［実験２］
図１１において、付加荷重体（質量Ｍ）２００の重心位置の高さをｃとし、作用点７０を中心とする慣性モーメントはＭ×ｃ^２で表されると説明した。その質量Ｍを増大するとこの慣性モーメントが大きくなり、機械共振系の共振周波数が低下することは実験１で確認した。この慣性モーメントの式によれば、直接的にこの質量Ｍを大きくする代わりに重心までの距離を長くすることも有効と考えられる。 [Experiment 2]
In FIG. 11, it has been described that the height of the center of gravity of the additional load body (mass M) 200 is c, and the moment of inertia about the action point 70 is expressed by M × c ² . It was confirmed in Experiment 1 that when the mass M is increased, this moment of inertia increases and the resonance frequency of the mechanical resonance system decreases. According to the equation of inertia moment, it is considered effective to increase the distance to the center of gravity instead of directly increasing the mass M.

図３のように振動受動部１１の前面に質量３０ｇの付加荷重体（質量Ｍ）２００を取り付ける。このとき、付加荷重体（質量Ｍ）２００の取り付け高さを変えてその音圧周波数特性を測定した。図１２において、応答特性Ａは付加荷重体（質量Ｍ）２００を取り付けなかったときの特性、特性Ｂは図３のＢの位置に取り付けたときの特性、特性Ｃは図３のＣの位置に取り付けたときの特性を表す。 As shown in FIG. 3, an additional load body (mass M) 200 having a mass of 30 g is attached to the front surface of the vibration passive unit 11. At this time, the sound pressure frequency characteristic was measured by changing the mounting height of the additional load body (mass M) 200. In FIG. 12, the response characteristic A is the characteristic when the additional load body (mass M) 200 is not attached, the characteristic B is the characteristic when attached at the position B in FIG. 3, and the characteristic C is at the position C in FIG. Represents the characteristics when installed.

図１２の特性を比較すると明らかなように、付加荷重体２００と取り付け距離（ｃ）の増加による慣性モーメントが増加し、その効果により、中低周波数領域の再生周波数の音圧レベルが大きく向上することが確かめられた。 As is clear from the comparison of the characteristics shown in FIG. 12, the moment of inertia due to the increase in the additional load body 200 and the attachment distance (c) increases, and the sound pressure level of the reproduction frequency in the middle and low frequency region is greatly improved by the effect. It was confirmed.

［コンパクト化したアクチュエータ部］
上述した実験および考察から、外形寸法の大型化を極力抑えることが可能な振動伝達装置を用いた音響装置を考案した。その一例を図１に示す。 [Compact actuator part]
From the above-described experiments and considerations, an acoustic device using a vibration transmission device that can suppress the increase in size of the outer dimensions as much as possible was devised. An example is shown in FIG.

振動板７上にアクチュエータ部３００と振動受動部１１とを取り付けることはこれまでと同様であり、付加荷重体２００の形状が大きく異なる。 The attachment of the actuator part 300 and the vibration passive part 11 on the diaphragm 7 is the same as before, and the shape of the additional load body 200 is greatly different.

付加荷重体２００として扁平な板状金属を使用し、その端部を振動受動部１１の上端に取り付ける。付加荷重体２００はアクチュエータ部３００の長手方向に延在し、取り付け後、付加荷重体２００はアクチュエータ部３００に接触しない位置に配される。 A flat plate-like metal is used as the additional load body 200 and its end is attached to the upper end of the vibration passive portion 11. The additional load body 200 extends in the longitudinal direction of the actuator unit 300, and after the attachment, the additional load body 200 is disposed at a position where it does not contact the actuator unit 300.

このような構成とすることにより、付加荷重体２００の質量Ｍが同じであっても、その重心位置が振動作用点７０よりもアクチュエータ部３００の後方に向けて後退するので、付加荷重体２００の重心までの距離が長くとられ、慣性モーメントが大きくなる。 With this configuration, even if the mass M of the additional load body 200 is the same, the position of the center of gravity moves backward from the vibration action point 70 toward the rear of the actuator unit 300. The distance to the center of gravity is increased, and the moment of inertia increases.

図６に示した発音装置の大きさ（幅約１５ｍｍ、長さ約４０ｍｍ）を保ち、高さのみ変化させたことになる。錘（付加荷重体２００）の質量Ｍを３０ｇとするとその高さは４ｍｍで、すなわち図６の発音装置の高さのみ約４ｍｍの伸長とすることで済み、装置のコンパクト化が図れた。 The size of the sounding device shown in FIG. 6 (width of about 15 mm, length of about 40 mm) is maintained, and only the height is changed. When the mass M of the weight (additional load body 200) is 30 g, the height is 4 mm, that is, only the height of the sounding device of FIG. 6 is extended by about 4 mm, and the device can be made compact.

再生音圧−周波数特性を図１３に示す。図１３から明らかなようにコンパクト化が図られた構造であっても、実験１、２と同様に中低域の周波数領域の再生音圧レベルの向上と低域側への再生帯域の拡大が図られている。 The reproduction sound pressure-frequency characteristics are shown in FIG. As can be seen from FIG. 13, even in the structure that is made compact, the reproduction sound pressure level in the mid-low frequency range is improved and the reproduction band is expanded to the low frequency side as in Experiments 1 and 2. It is illustrated.

Reference example

先の実施例１では、アクチュエータ部３００の振動方向を振動板７の表面に沿うように配置して全体の低背化を図ったが、ここでは、アクチュエータ部３００を振動板７に垂直に立てて設置した例を示す。
なお、実施例１と同様の構成部材については同じ符号を振り、その説明は省略する。 In the first embodiment, the vibration direction of the actuator unit 300 is arranged along the surface of the diaphragm 7 to reduce the overall height. However, here, the actuator unit 300 is set vertically to the diaphragm 7. An example of installation is shown.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structural member similar to Example 1, and the description is abbreviate | omitted.

図１４のようにアクチュエータ部３００を振動板７上に垂直に立てた状態で、コ字状の縦型取り付け枠２０１を重ねて取り付ける。つまり、アクチュエータ部３００の駆動ロッド１の先端部１ａが、縦型取り付け枠２０１の内側中央に当接する状態とする。 As shown in FIG. 14, the U-shaped vertical mounting frame 201 is attached in a state where the actuator unit 300 stands vertically on the diaphragm 7. That is, the tip 1a of the drive rod 1 of the actuator unit 300 is brought into contact with the inner center of the vertical mounting frame 201.

縦型取り付け枠２０１の高さは、アクチュエータ部３００の全長より僅かに小さめとする。縦型取り付け枠２０１を振動板７上に取り付けるために、その端部には取付け脚部１９が設けられており、取付け脚部１９には貫通穴がそれぞれに開けられている。 The height of the vertical mounting frame 201 is slightly smaller than the total length of the actuator unit 300. In order to attach the vertical attachment frame 201 onto the diaphragm 7, an attachment leg portion 19 is provided at an end portion thereof, and a through hole is formed in each of the attachment leg portions 19.

図１４では、振動板７の対応する位置にはネジ穴が切られており、取付け脚部１９の貫通穴とそのネジ穴とがネジ２０により固定される。このとき、ネジ２０の頭頂部と取付け脚部１９との間にコイルバネ２１が挿入されており、ネジ穴２２により締め付け具合を調整できるようになっている。この締め付け具合の調整により、結果的にアクチュエータ部３００に適正加圧を与える役目を果たす。 In FIG. 14, screw holes are cut at corresponding positions of the diaphragm 7, and the through holes of the mounting legs 19 and the screw holes are fixed by screws 20. At this time, a coil spring 21 is inserted between the top of the screw 20 and the mounting leg 19, and the tightening degree can be adjusted by the screw hole 22. As a result, by adjusting the tightening degree, the actuator section 300 is provided with an appropriate pressure.

この状態で、アクチュエータ部３００の駆動ロッド１の先端部１ａが振動すると、縦型取り付け枠２０１の内側中央からその振動が伝達され、さらに取付け脚部１９（振動作用点）から振動板７に伝達され、最終的に振動板７の各部から音響出力が得られる。 In this state, when the tip 1a of the drive rod 1 of the actuator unit 300 vibrates, the vibration is transmitted from the inner center of the vertical mounting frame 201 and further transmitted from the mounting leg 19 (vibration action point) to the diaphragm 7. Finally, sound output is obtained from each part of the diaphragm 7.

試作では、この縦型取り付け枠２０１は厚さｔ＝１．６ｍｍの短冊状鉄板を折り曲げて形成している。板厚を変化させてこれ自体の強度を変えてみたが、その音響出力への影響は小さかった。ここで、図１４に示すように、縦型取り付け枠２０１の上辺中央に、質量２００ｇの付加荷重体２００を取り付けてみた。 In the trial production, the vertical mounting frame 201 is formed by bending a strip-shaped iron plate having a thickness t = 1.6 mm. I tried changing the strength of the plate by changing the thickness, but the effect on the sound output was small. Here, as shown in FIG. 14, the additional load body 200 having a mass of 200 g was attached to the center of the upper side of the vertical attachment frame 201.

図１５に、付加荷重体２００を取り付けないときの出力音圧周波数特性（特性Ｄ）と、付加荷重体２００を取り付けたときの出力音圧周波数特性（特性Ｅ）とを示す。 FIG. 15 shows an output sound pressure frequency characteristic (characteristic D) when the additional load body 200 is not attached and an output sound pressure frequency characteristic (characteristic E) when the additional load body 200 is attached.

図１５から明らかなように、付加荷重なし（特性Ｄ）に比較し、付加荷重あり（特性Ｅ）は再生音圧の向上と低周波数領域の再生拡大もなされ、実施例１と同様に、縦型取り付け方法においても受動部の質量増加による効果の有効性が確認された。 As is apparent from FIG. 15, compared to the case without additional load (characteristic D), with the additional load (characteristic E), the reproduction sound pressure is improved and the reproduction is expanded in the low frequency region. The effectiveness of the effect of increasing the mass of the passive part was also confirmed in the mold mounting method.

また、この構成においても、付加荷重体２００の質量Ｍを過度に大きくすると、出力音圧レベルが低下してしまうことが確認されている。したがって、実施例１同様に、中低音域において出力音圧を最大化するために、付加荷重体２００に最適質量があることを確認した。 Also in this configuration, it has been confirmed that the output sound pressure level is lowered when the mass M of the additional load body 200 is excessively increased. Therefore, as in Example 1, it was confirmed that the additional load body 200 had an optimum mass in order to maximize the output sound pressure in the mid-low range.

［変形例１］
上述の実施例１および参考例では、アクチュエータとして、磁歪アクチュエータを用いて説明したが、アクチュエータとしては特に磁歪アクチュエータに限定するものではなく、磁歪アクチュエータと同様な振動を発生するもの、例えば積層圧電型アクチュエータ等でも良い。 [Modification 1]
In the first embodiment and the reference example described above, the magnetostrictive actuator is used as the actuator. However, the actuator is not particularly limited to the magnetostrictive actuator, and the actuator generates vibration similar to the magnetostrictive actuator, for example, a laminated piezoelectric type. An actuator or the like may be used.

また、実施例１および参考例では、付加荷重体２００を振動受動部１１または縦型取り付け枠２０１に取り付ける構成としたが、これに限るものではない。例えば実施例１の場合、付加荷重体２００を一体構造とした振動受動部１１としても良い。つまり、振動受動部１１の横断面がＬ字状に形成され、その重心が振動作用点７０から見て加振点１ａより上方に、つまり離れるように位置するよう構成されればよい。 In the first embodiment and the reference example , the additional load body 200 is attached to the vibration passive unit 11 or the vertical attachment frame 201. However, the present invention is not limited to this. For example, in the case of Example 1, it is good also as the vibration passive part 11 which made the additional load body 200 integral structure. That is, the cross section of the vibration passive unit 11 may be formed in an L shape, and the center of gravity thereof may be positioned above the excitation point 1a as viewed from the vibration action point 70, that is, away from the vibration point.

参考例の場合も同様であり、付加荷重体２００を、例えば鋳造または鍛造により一体構造とした縦型取り付け枠２０１を形成し、その重心が振幅作用点から見て加振点より上方に、つまり離れるように位置するよう構成されればよい。
すなわち、いずれの場合も、アクチュエータ部３００の加振点において慣性質量要素と見なせるよう集中的に質量が付加されたものであれば、同様の作用効果を奏する。 The same applies to the case of the reference example , in which the additional load body 200 is formed with a vertical mounting frame 201 having an integral structure by, for example, casting or forging, and its center of gravity is above the excitation point as seen from the amplitude action point, that is, What is necessary is just to be comprised so that it may leave | separate.
That is, in any case, if mass is intensively added so that it can be regarded as an inertial mass element at the excitation point of the actuator unit 300, the same effect is obtained.

［変形例２］
図１６に示すように、コイルと磁石から構成されるいわゆる動電型アクチュエータを試作し、参考例と同様に付加荷重２０ｇを取り付け、効果を確認した。 [Modification 2]
As shown in FIG. 16, a so-called electrodynamic actuator composed of a coil and a magnet was prototyped, and an additional load 20 g was attached in the same manner as in the reference example, and the effect was confirmed.

この動電型アクチュエータ部４００は、有底円筒状の軟磁性材からなるヨーク４０２と、このヨーク４０２の底部に設けられた円柱状の磁石４０１と、ヨーク４０２の外周壁上方内周面と磁石４０２との間の磁気ギャップ内に一端部が配置されたボイスコイル４０３およびボイスコイルボビン４０４と、このボイスコイルボビン４０４とヨーク４０２の上部との間に設けられたダンパー４０５とを備え、このダンパー４０５によってボイスコイルボビン４０４は振動可能に支持されている。 The electrodynamic actuator 400 includes a yoke 402 made of a bottomed cylindrical soft magnetic material, a columnar magnet 401 provided on the bottom of the yoke 402, an inner peripheral surface above the outer peripheral wall of the yoke 402, and a magnet. A voice coil 403 and a voice coil bobbin 404 having one end portion disposed in a magnetic gap between them and a damper 405 provided between the voice coil bobbin 404 and the upper portion of the yoke 402. The voice coil bobbin 404 is supported so as to vibrate.

図１６のように上記動電型アクチュエータ部４００に、コ字状の取り付け枠４０６を重ねて取り付ける。つまり、動電型アクチュエータ部４００におけるボイスコイルボビン４０４の上端が、取り付け枠４０６の内側中央に当接する状態とする。 As shown in FIG. 16, a U-shaped attachment frame 406 is attached to the electrodynamic actuator unit 400 in an overlapping manner. That is, the upper end of the voice coil bobbin 404 in the electrodynamic actuator 400 is in contact with the inner center of the attachment frame 406.

上記取り付け枠４０６を振動板７上に取り付けるために、その端部には取付け脚部１９が設けられており、取付け脚部１９には貫通穴がそれぞれに開けられている。図１６では、振動板７の対応する位置にはネジ穴が切られており、取付け脚部１９の貫通穴とそのネジ穴とがネジ２０により固定される。このとき、ネジ２０の頭頂部と取付け脚部１９との間にコイルバネ２１が挿入されており、ネジ穴２２により締め付け具合を調整できるようになっている。この締め付け具合の調整により、結果的に動電型アクチュエータ部４００に適正加圧を与える役目を果たす。そして、取り付け枠４０６の上辺中央には、例えば質量２００ｇの付加荷重体２００を取り付ける。 In order to mount the mounting frame 406 on the diaphragm 7, mounting legs 19 are provided at the ends thereof, and through holes are formed in the mounting legs 19, respectively. In FIG. 16, screw holes are cut at corresponding positions of the diaphragm 7, and the through holes of the mounting legs 19 and the screw holes are fixed by screws 20. At this time, a coil spring 21 is inserted between the top of the screw 20 and the mounting leg 19, and the tightening degree can be adjusted by the screw hole 22. As a result of this adjustment of the tightening degree, the electromechanical actuator unit 400 is provided with an appropriate pressure. Then, an additional load body 200 having a mass of 200 g is attached to the center of the upper side of the attachment frame 406, for example.

この状態で、動電型アクチュエータ部４００のボイスコイルボビン４０４が振動すると、取り付け枠４０６の内側中央からその振動が伝達され、さらに取付け脚部１９（振動作用点）から振動板７に伝達され、最終的に振動板７の各部から音響出力が得られる。 In this state, when the voice coil bobbin 404 of the electrodynamic actuator unit 400 vibrates, the vibration is transmitted from the inner center of the mounting frame 406, and further transmitted from the mounting leg 19 (vibration action point) to the diaphragm 7. Thus, an acoustic output is obtained from each part of the diaphragm 7.

この動電型アクチュエータを用いた音響装置の再生音圧−周波数測定結果を図１７に示す。付加荷重なし（特性Ｆ）に比較し、２０ｇの付加荷重体２００を取り付けた場合（特性Ｇ）、低周波数領域が図中、矢印で示す様におよそ、２００Ｈｚほど再生帯域が拡大していることが確認された。 FIG. 17 shows a reproduction sound pressure-frequency measurement result of an acoustic device using this electrodynamic actuator. Compared with no additional load (characteristic F), when a 20 g additional load body 200 is attached (characteristic G), the reproduction band is expanded by about 200 Hz as indicated by the arrow in the low frequency region. Was confirmed.

従って、本発明によれば、入力信号に基づいて振動を発現する振動源の振動を受け取り、振動板に伝達する受動部に、振動源に対する慣性質量要素を設けたことで、受動部と振動板の作用点に働く力学的モーメントを大きくして、中低域の周波数領域の再生音圧レベルの向上と低域側への再生帯域の拡大が図れる。これによって、振動源にアクチュエータを用いた場合、低音、中音再生に必要とされる別のスピーカーを用いることなく、アクチュエータ単体で１ＫＨｚ以下の周波数帯域の再生を可能にできる。 Therefore, according to the present invention, an inertial mass element for the vibration source is provided in the passive unit that receives the vibration of the vibration source that generates vibration based on the input signal and transmits the vibration to the vibration plate. By increasing the mechanical moment acting on the point of action, it is possible to improve the reproduction sound pressure level in the mid-low frequency range and expand the reproduction band to the low frequency side. As a result, when an actuator is used as the vibration source, it is possible to reproduce a frequency band of 1 KHz or less with the actuator alone without using another speaker required for low and medium sound reproduction.

アクチュエータを用いて発音する音響システムの分野において、本発明の音響装置を適用することで、１ＫＨｚ以下の周波数領域の再生音圧を向上、低域側の再生帯域の拡大が図れ、従来のアクチュエータを用いた音響システムで用いられた低音再生用のスピーカーを不要とする新音響システムの開発が可能になる。 In the field of acoustic systems that produce sound using an actuator, the acoustic device of the present invention can be applied to improve the reproduction sound pressure in the frequency region below 1 KHz, expand the reproduction band on the low frequency side, and It becomes possible to develop a new acoustic system that does not require the low-frequency sound reproduction speaker used in the used acoustic system.

１駆動ロッド（振動子端）
１ａ駆動ロッドの先端部（加振点）
２外筐ケース
３内部予負荷バネ
４磁石
５ソレノイドコイル
６固定盤
７振動板
８取り付けネジ
１０振動伝達調整ネジ
１１振動受動部
１３ケース
１４コイルバネ
１５取り付けネジ
１６圧縮板
１７固定板
１９取付け脚部
２０ネジ
２１コイルバネ
２２ネジ穴
２３評価板
５０磁歪素子
７０振動作用点
１００磁歪アクチュエータ
２００付加荷重体
２０１縦型取り付け枠
３００アクチュエータ部
４００動電型アクチュエータ部
４０１磁石
４０２ヨーク
４０３ボイスコイル
４０４ボイスコイルボビン
４０５ダンパー
４０６取り付け枠 1 Drive rod (vibrator end)
1a Drive rod tip (excitation point)
2 Outer casing 3 Internal preload spring 4 Magnet 5 Solenoid coil 6 Fixed plate 7 Vibration plate 8 Mounting screw 10 Vibration transmission adjusting screw 11 Vibration passive portion 13 Case 14 Coil spring 15 Mounting screw 16 Compression plate 17 Fixed plate 19 Mounting leg 20 Screw 21 Coil spring 22 Screw hole 23 Evaluation plate 50 Magnetostrictive element 70 Vibration action point 100 Magnetostrictive actuator 200 Additional load body 201 Vertical mounting frame 300 Actuator part 400 Electrodynamic actuator part 401 Magnet 402 Yoke 403 Voice coil 404 Voice coil bobbin 405 Damper 406 Mounting frame

Claims

In an acoustic device including an actuator unit that generates vibration based on an input signal and a passive unit that receives the vibration and transmits it to the diaphragm,
The passive part includes an inertial mass element for the actuator part ,
The additional load body, which is the inertial mass element, extends in the longitudinal direction of the actuator portion in a non-contact manner with the actuator portion, and one end portion of the additional load body is formed integrally with the upper portion of the passive portion. The tip of the drive rod is in contact with the passive part, and the lower part of the passive part is attached to the diaphragm as a vibration action point,
The bottom part of the actuator part is arranged so that the vibration direction is along the surface of the diaphragm,
The acoustic device according to claim 1 , wherein the additional load body, which is the inertial mass element, is disposed farther than a contact portion of the drive rod as viewed from the vibration action point .

In the vibration transmission method of applying an input signal to the actuator unit to vibrate, transmitting the vibration of the actuator unit to the passive unit attached to the diaphragm, and transmitting the vibration received by the passive unit to the diaphragm.
The passive part includes an inertial mass element for the actuator part, and an upper end of the passive part is an end part of an additional load body that is an inertial mass element that extends in the longitudinal direction of the actuator part without contacting the actuator part Is formed integrally, and the tip of the drive rod of the actuator unit is brought into contact with the passive unit, and the lower part of the passive unit is attached to the diaphragm as a vibration action point, and the passive unit and the A vibration transmission method comprising exciting a longitudinal wave vibration and a swing motion at a vibration action point of a diaphragm, and transmitting the received vibration to the diaphragm.