JPH01318399A

JPH01318399A - 電磁トランスジューサ

Info

Publication number: JPH01318399A
Application number: JP10184489A
Authority: JP
Inventors: Saad Gabr; サード・ガブル; Yasser Gabr; イエッサー・ガブル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1989-12-22
Also published as: GB8809805D0; AU3301289A; EP0339820A2; EP0339820A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電磁トランスジューサに関し、限定するもので
はないか、特定すると、スピーカ、ツイータ、ヘッドホ
ン及び他の同様の応用装置用のムービングコイル及びム
ービングダイセフラム形式のトランスジューサに関する
。

（従来の技術）通常の構成の従来のダイナミックスピーカは強磁性材料
の環状のトッププレートと、強磁性材料の磁極片と一体
に形成された又は磁極片に嵌着された強磁性材料のバッ
クプレートと、トッププレートとバックプレート間に配
置すれたリング状のマグネットとを含む。磁極片とトッ
ププレート間には狭いキャップが形成され、このギャッ
プ中をマグネットによって発生される磁束がおおむね放
射方向に通過する。ダイヤフラムか磁極片の前部に取付
けられ、このダイヤフラムには磁極片とトッププレート
間の狭いキャップ中に遊隙をもって嵌合するボイスコイ
ルが取付けられる。ボイスコイルに電流か流れることに
よりダイヤフラムが動く。このようなスピーカの効率は
僅かに約４％程度でしかないということは広く認められ
ているところである。

（発明か解決しようとする課題）出願人は容認されているトランスジューサの設計原理を
注意深く考察し、通常のムービングコイル形トランスジ
ューサに対し、トランスジューサの効率を相当に増大さ
せ、従ってトランスジューサの非直線歪みを減少させる
と確信する設計変更を提案する。効率の増大は他のいく
つかの重要な利点、特に動作中に発生される熱が減ぜら
れ、従って動作中にトランスジューサを冷却する必要を
減じる又は除去するという点て重要な利点を有すること
はこの分野の技術者には理解されよう。

その上、勿論、トランスジューサに対する入力エネルキ
の量も少なくでよく、従ってトランスジューサの電極消
費ｊｉミラ少させることかできる。

出願人は、従来のムーとングコイル形電磁トランスジュ
ーサにおいて、磁気ヨークの種々の部品（即ち、トップ
プレート、バックプレート及び磁極片）がムービングコ
イルのまわりの短絡された２次コイルとして動作すると
いうことを寅感じた。ＡＣ信号がムービングコイルに供
給されると、磁気ヨークの種々の部品かム−ビングコイ
ルに開速しで短絡された２次誘導コイルとして動作し、
これら部品に熱の形で相当量のエネルギを吸収させかつ
浪費させる。このエネルギは吸収、浪費されなければ、
ボイスコイルを運動させるために使用できるものである
。出願人は、スピーカの効率の相当な改善はマグネット
系アセンブリの鉄部量の磁気仕様を大幅に変えることな
しに、かつマグネット系の強度を大幅に減少させること
なしにｊ　１次コイルとして動作するムービングコイル
のまわりに短絡された２次誘導コイルを形成する部品の
電気的閉ループを開放する構成を提供することによって
、達成できるということを見出した。これはそれら部品
によって吸収されるエネルギ量を減少させる。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、通常のトランスジューサにおいてはム
ービングコイルのまわりに導電性の閉ループを形成する
ムービングコイル形電磁トランスジューサの構成素子の
少なくとも１つを電気的に不連続に形成し、トランスジ
ューサの前記構成素子において誘導によって消散される
エネルギの大きさを減少させてトランスジューサの効率
を増大させたムービングコイル形電磁トランスジューサ
が提供される。

効率はより高いＱによって、即ち、抵抗に対するインダ
クタンスの比（インダクタンス／抵抗）か高いことによ
って増大し、かくして帯域幅及びより急激な減少（ステ
ィーパーフ才−ルオノ５ｔｅｅｐｅｒ　ｆａｌｌ　ｏｆ
ｆ）によって周波数応答特性についで良好な制御を行な
う。再生される音の歪みが減少しかつ明瞭度か増大し、
より高品質の電気音響トランスジューサを低コストで又
は製造コストを増大させることなく生産できるようにす
る。

１つの構成のトランスジューサは、リング形状のマグネ
ット及びこのマグネットとおおむね同心の磁気ヨークか
らなり、この磁気ヨークは前記リング形状のマグネット
の軸線のまわりの回転立体によってそれぞれ形成される
トッププレート、バックプレート及び磁極片からなり、
前記トッププレート、バックプレート及び磁極片のうち
の少なくとも１つが前記軸線のまわりに存在する電気回
路を連断する不連続部を備えでいる。

前記不連続部は前記軸線に関して放射方向に整列された
スリットからなることが好ましい。

前記バックプレート及び磁極片は一体に形成されている
ことが好ましい。

前記リング形状のマグネットは高い電気抵抗率の材料、
例えばセラミック材料、から形成されることか好ましい
。

前記マグネットが低い電気抵抗率の材料から形成される
場合には、前記軸線のまわりに存在する電気回路を連断
する不連続部、例えばスリット、を含むことが好ましい
。

前記トランスジューサがこのトランスジューサの前記ム
ービングコイルの誘起磁界内に導電性の閉ループを形成
する複数の別の構成素子、例えば磁極片及び、又はトッ
ププレートの極先端部、熱吸収体、ダイヤフラムフレー
ム、シャシ−、ダイヤフラムアセンブリの金属部品或は
支持又は取付はフレーム、を含むときには、これら構成
素子が任意の短絡電気回路を連断するために不連続構成
を含むことが好ましい。極先端部は磁極片又はト・シブ
プレートと一体であっても、或は別体のものを取付けて
もよい。

「ループ」という用語は磁界内に連続断面の素子を含む
ことを意図しているということは理解されよう。例えば
、グイヤノラムは凸面形状の金属の円板でよく、磁極片
は中実の円柱状形状又は管状のものでよい。これら画素
子はこの明細書で定義された「ループ」を構成する。各
々の場合に、それらに素子の外周から前記軸線の位置又
は軸線に隣接する位置に伸びる不連続部かあることが好
ましい。

本発明のトランスジューサにおいては、前記素子の１つ
又はそれ以上に１つ以上の不連続部かあってもよい。例
えば、磁気ヨー、りを構成する前記素子は、磁気仕様の
重大な変更なしに、ああむね放射方向に薄層に形成でき
る、即ち、これら構成素子は互いに電気的に絶縁された
複数のセクタからなるものでよい。

１つの構成例においては、トランスジューサはダイヤフ
ラムを駆動するためのムービングコイルに電気信号を供
給するための手段を含む。

他の構成例においては、ムービングコイルは１ターンの
閉コイルからなる。この構成において、トランスジュー
サは前記磁極片をおおむね取囲み、かつそれぞれの極先
端部の辺りに隣接してトッププレート又は磁極片に埋設
される固定の１次コイルを含み、この１次コイルに電気
信号を供給するための手段が設けられている。

（実施例）以下、本発明の限定するものではないいくつかの実施例
について添付図面ヲ参照して説明する。

ます、第１図乃至第４図を参照すると、本発明のトラン
スジューサの一実施例が示されている。

このトランスジューサは入力信号か供給されるボイスコ
イルを支持するドームダイヤフラムを組込んだツイータ
である。

このツイータは強磁性材料の環状のトッププレート１２
と、導電性ではないセラミック材料のリング形状のマグ
ネット１４と、通常はおおむね環状のバックプレート１
６及び中空の磁極片１８を構成する強磁性材料の一体の
部品とを含む。磁極片１８はプラスチックの非導電性材
料の整相プラグ（ｐｈａｓｉｎｑ　１）ＩＵ９）　１９
　（第２図にのみ図示する）を支持する。トッププレー
ト１２、バックプレート１６及び中空の磁極片１８のそ
れぞれはリング形状のマグネット１４の軸線のまわりの
回転立体であり、それぞれは放射方向のスリット２゜を
含み、このスリット２０によって導電性閉ループか形成
されることを防止するようにしでいる。

スリット２０の幅は単に電流の循環を阻止するのに十分
であればよく、代表的には０．５〜１ｍｍであり、従っ
て磁界１こ対する影響は極めて僅がである。スリットに
よって形成されるギャップには適当な非導電性の樹脂材
料を充填することが好ましい。

ドームダイヤフラム２２はト・ンププレート１２に支持
されでおり、そして複数ターンの細線よりなるボイスコ
イル２４を支持する。このボイスコイル２４はトッププ
レート１２の内周壁と磁極片］８の外周壁との間に形成
された狭い環状のギャップ中に位置決めされている。ボ
イスコイル２４の端子はダイヤフラム２２の縁部にある
２つのタグ２６に取付けられている。ダイヤフラム２２
の能動中央部分は金属又は非金属材料の薄いシートより
形成されている。金属のドームもまた閉ループを形成す
る可能性があるから、ダイヤフラム２２が金属より形成
された場合には、同様の機械的特性を有する非導電性の
シート材料よりなる非導電性セクタ３０をダイヤフラム
２２中に挿入し、その部分の金属と置き換えてもよい。

或は、ダイヤフラム２２を非導電性の材料より形成して
もよい。

使用時に、入力信号が２つのタグ２６に供給され、ボイ
スコイルは供給される電流に応じで運動する。トッププ
レート１２及び一体止された磁極片１８とバックプレー
ト１６はスリット２０の形式の不連続部を含むから、そ
れらは単一の短絡回路コイルとして作用することかでき
ない。

この変更された設計から効率の大きな改善が生じると確
信される。トッププレート１２及び一体止された磁極片
１８とバックプレート１６に発生する渦電流によって依
然としてヒステリシス及び他の損失が存在し得る。これ
ら損失は、これら素子８薄層構成にし、各素子を絶縁性
材料で被覆された複数のセクタ形状の素子より構成する
ことによって、減少できる。

第１図乃至第４図のツイータに例示された原理は他の形
式のトランスジューサ、例えば通常の速度形コーンスど
一力、にも適用できる。そのようなスど一力においては
、ダイヤフラムは一般にコーン形状であり、その外縁部
が可視性のフランジによって支持される。このフランジ
は金属の支持体の一端に取付けられており、支持体の他
端はトッププレート１２に接続されでいる。この場合に
は金属の支持フレームが、通常、使用時に発生される変
化する磁界内に閉電路を形成する。従っで、金属の支持
フレームが１つのスリット又は−連のスリットのような
不連続部を含み、支持フレームによって形成される電気
回路を遮断するようにすることか好ましい。同様に、ト
ッププレートが使用時に発生される熱に対する環状の支
持板、即ち熱吸収体を含んでいてもよい。この場合、環
状の支持板は変化する磁界の影響力内に短絡回路のルー
プを形成することを防止するために１つ又はそれ以上の
スリットを含むべきである。

第５図を参照すると、本発明の特徴を取り入れたトラン
スジューサの他の実施例が示されでいる。トッププレー
ト１２、リング形状マグネット１４、一体止されたバッ
クプレート１６と中空の磁極片１８の構成は第１図乃至
第４図のものと同様であるので、詳細には記載しない。

ドームダイヤフラム２２はボイスコイル２５が単一の閉
コイルの形式であることを除きおあむね同様の構造を有
する。例えば、単に導電性シート材料の円筒体であって
もよい。このトランスジューサは磁極片１８の下側部分
に巻回された固定のコイル３２によって付勢される。

第１図乃至第４図の実施例及び第５図の実施例の両方に
おいで、磁極片１８の棒先端部（ボールチップ）１８ａ
及びトッププレート１２の棒先端部１２ａは磁極片１８
及びトッププレート］２とそれぞれ一体であるように図
示されている。棒先端部１８ａは両側部が空隙に向かっ
てテーパーをなすように図示されており、一方極先端部
１２ａは両側部が平行である。両側部がテーパー状の或
は平行ないずれの棒先端部も希望によりトッププレート
及び磁極片に対して使用できる。所望ならば、別体の棒
先端部１８ａ、１２ａ！個別に用意し、第６図に示すよ
うに磁極片１８及びトッププレート１２にそれぞれ取付
けてもよい。別体の棒先端部１８ａ、１２ａが取付けら
れる場合には、それらは不連続にするためにスリット２
０を設けるべきである。別体の棒先端部が磁極片１８及
びトッププレート１２と異なる材料又は同し材料で形成
される場合には、それら棒先端部は例えば異なる透磁率
及び磁気飽和の材料より形成できる。

上記両装置において、出願人はトランスジューサの誘起
磁界内に存在する短絡回路コイルに相当する任意の素子
に、この素子がダイヤフラムの運動に積極的に寄与する
ものである場合を除き、開回路部を提供しようとしてい
るということは理解できよう。

上述の実施例はスピーカであるけれど、この中で開示し
た原理は他の形式のムービングコイル形電磁トランスジ
ューサにも適用できるということは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のドーム形式のトランスジューサの一実
施例を示す上面図、第２図は第１図を１１　−１１線に沿って切断した横断
面図、第３図は第１図及び第２図に示されたトランスジューサ
のトッププレートの上面図、第４図は第１．２及び３図に示されたトッププレートの
一体化された磁極片とバックプレートの上面図、第５図は本発明のトランスジューサの他の実施例を示す
横断面図、第６図はトッププレート及び磁極片に対して別体の棒先
端部を取付けたトランスジューサの一例を示す横断面図
である。］２・・・トッププレート、１２ａ・・・棒先端部１４
・・・リング形状のマグネット］６・・・バ・ンクプレート、］８・・・中空の磁極片
１８ａ・・・棒先端部、　　２ｏ・・・スリット２２・
・・ドームダイヤフラム２４．２５・・・ボイスコイル３０・・・非導電性セクク。特許出願人　　　　　サード・ガブル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、通常のトランスジューサにおいてはムービング
コイル（２４）のまわりに導電性の閉ループを形成する
ムービングコイル形電磁トランスジューサの構成素子（
１２、１６、１８）の少なくとも１つを電気的に不連続
に形成し、前記トランスジューサの前記構成素子（１２
、１６、１８）において誘導によって消散されるエネル
ギの大きさを減少させてトランスジューサの効率を増大
させたことを特徴とするムービングコイル形電磁トラン
スジューサ。
（２）、前記構成素子がリング形状のマグネット（１４
）及びこのマグネットとおおむね同心の磁気ヨークから
なり、該磁気ヨークが前記リング形状のマグネット（１
４）の軸線のまわりの回転立体によってそれぞれ形成さ
れるトッププレート（１２）、バックプレート（１６）
及び磁極片（１８）からなり、前記トッププレート（１
２）、バックプレート（１６）及び磁極片（１８）のう
ちの少なくとも１つが前記軸線のまわりに存在するであ
ろう電気回路を遮断する不連続部（２０）を備えている
特許請求の範囲第１項記載のムービングコイル形電磁ト
ランスジューサ。
（３）、前記不連続部が前記軸線に関して放射方向に整
列されたスリット（２０）からなる特許請求の範囲第２
項記載のムービングコイル形電磁トランスジューサ。
（４）、前記バックプレート（１６）及び磁極片（１８
）が一体に形成されている特許請求の範囲第２項又は第
３項に記載のムービングコイル形電磁トランスジューサ
。
（５）、前記リング形状のマグネット（１４）が高い電
気抵抗率の材料から形成されている特許請求の範囲第２
項乃至第４項のいずれか１つに記載のムービングコイル
形電磁トランスジューサ。
（６）、前記リング形状のマグネット（１４）がセラミ
ック材料より形成されている特許請求の範囲第５項記載
のムービングコイル形電磁トランスジューサ。
（７）、前記リング形状のマグネットが低い電気抵抗率
の材料から形成され、かつ不連続部を含んでいる特許請
求の範囲第２項乃至第４項のいずれか１つに記載のムー
ビングコイル形電磁トランスジューサ。
（８）、前記トランスジューサの前記ムービングコイル
（２４）の誘起磁界内にループを形成する複数の別の構
成素子を含み、該構成素子のそれぞれが任意の短絡電気
回路を遮断するために不連続部（２０、３０）を含む特
許請求の範囲第２項乃至第７項のいずれか１つに記載の
ムービングコイル形電磁トランスジューサ。
（９）、前記別の構成素子が磁極片（１８）及び、又は
トッププレート（１２）の極先端部（１８ａ、１２ａ）
、熱吸収体、ダイヤフラムフレーム、シャシー、ダイヤ
フラムアセンブリ（２２）の金属部品或は支持又は取付
けフレームからなる特許請求の範囲第８項記載のムービ
ングコイル形電磁トランスジューサ。
（１０）、前記構成素子の１つ又はそれ以上が複数の不
連続部を含む特許請求の範囲第２項乃至第９項のいずれ
か１つに記載のムービングコイル形電磁トランスジュー
サ。
（１１）、前記１つ又はそれ以上の構成素子が互いに電
気的に絶縁された複数のセクタを形成するためにおおむ
ね放射方向にラミネート（ｌａｍｉｎａｔｅ）されてい
る特許請求の範囲第１０項記載のムービングコイル形電
磁トランスジューサ。
（１２）、前記ムービングコイル（２５）が１ターンの
閉コイルからなり、前記磁極片を取囲み、かつ電気信号
が供給される固定の１次コイル（３２）が設けられてい
る特許請求の範囲第２項乃至第１１項のいずれか１つに
記載のムービングコイル形電磁トランスジューサ。