JPH1066194A - 電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置 - Google Patents
電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置Info
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- JPH1066194A JPH1066194A JP21379496A JP21379496A JPH1066194A JP H1066194 A JPH1066194 A JP H1066194A JP 21379496 A JP21379496 A JP 21379496A JP 21379496 A JP21379496 A JP 21379496A JP H1066194 A JPH1066194 A JP H1066194A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 機械変成器を用いることによって、小型かつ
小質量で振動レベルの大きな振動が得られ、同時に発音
機能も兼ね備えた電気機械音響変換器を提供する。 【解決手段】 負荷質量体１６の重心と支点２０間の距
離をＬ１、作用点１９と支点２０間の距離をＬ２とする
とき機械変成比がＬ１／Ｌ２である機械変成器のてこ１
７を用いて、作用点１９にかかるみかけの質量を負荷質
量体１６の機械変成比（Ｌ１／Ｌ２）の２乗の値を乗算
した値に増大させる。支柱１４および基板１５は、駆動
力の反力による磁気回路体の振動により、負荷質量体１
６の見かけの質量、磁気回路体の質量と支持系としての
板バネ１８の剛性で決まる最低共振周波数で振動する。
振動と同時にボイスコイル１３に発生する駆動力により
振動板が振動し、音が発生する。
小質量で振動レベルの大きな振動が得られ、同時に発音
機能も兼ね備えた電気機械音響変換器を提供する。 【解決手段】 負荷質量体１６の重心と支点２０間の距
離をＬ１、作用点１９と支点２０間の距離をＬ２とする
とき機械変成比がＬ１／Ｌ２である機械変成器のてこ１
７を用いて、作用点１９にかかるみかけの質量を負荷質
量体１６の機械変成比（Ｌ１／Ｌ２）の２乗の値を乗算
した値に増大させる。支柱１４および基板１５は、駆動
力の反力による磁気回路体の振動により、負荷質量体１
６の見かけの質量、磁気回路体の質量と支持系としての
板バネ１８の剛性で決まる最低共振周波数で振動する。
振動と同時にボイスコイル１３に発生する駆動力により
振動板が振動し、音が発生する。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
て、図１から図１０を用いて説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
響変換器の斜視図
【図２】図１のII−II断面図
【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
響変換器の断面図
【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
響変換器の板バネの形状の異なるものの斜視図
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図
【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
響変換器の断面図
【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
響変換器の振動板の形状の異なるものの断面図
【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
気機械音響変換器の平面図 （ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図
【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
響変換器の平面図 （ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図
【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
音響変換器の断面図
【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
信号発生装置のブロック図
【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
一例を示す図
【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
他の例を示す波形図
【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
帯電話の部分破断図
【図１５】従来の電気機械音響変換器の断面図
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
Claims (17)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21379496A JP3529559B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21379496A JP3529559B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066194A true JPH1066194A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3529559B2 JP3529559B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=16645167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21379496A Expired - Fee Related JP3529559B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529559B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317743B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2001-12-24 | 송재인 | 진동 및 음향 발생장치 |
| JP2002336779A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-26 | Shicoh Eng Co Ltd | 電磁型アクチュエータ |
| KR100452827B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2004-10-14 | 가부시키가이샤 시티즌 덴시 | 다기능 음향 장치 |
| US7245049B2 (en) | 2003-02-28 | 2007-07-17 | Citizen Electronics Co., Ltd. | Vibrator and method for manufacturing the same |
| US10244325B2 (en) | 2015-09-14 | 2019-03-26 | Wing Acoustics Limited | Audio transducer and audio devices incorporating the same |
| CN112602336A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-04-02 | 谷歌有限责任公司 | 用于分布模式扬声器的加强致动器 |
| US11137803B2 (en) | 2017-03-22 | 2021-10-05 | Wing Acoustics Limited | Slim electronic devices and audio transducers incorporated therein |
| US11166100B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-11-02 | Wing Acoustics Limited | Bass optimization for audio systems and devices |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP21379496A patent/JP3529559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11102582B2 (en) | 2015-09-14 | 2021-08-24 | Wing Acoustics Limited | Audio transducers and devices incorporating the same |
| US10701490B2 (en) | 2015-09-14 | 2020-06-30 | Wing Acoustics Limited | Audio transducers |
| US10887701B2 (en) | 2015-09-14 | 2021-01-05 | Wing Acoustics Limited | Audio transducers |
| US10244325B2 (en) | 2015-09-14 | 2019-03-26 | Wing Acoustics Limited | Audio transducer and audio devices incorporating the same |
| US11490205B2 (en) | 2015-09-14 | 2022-11-01 | Wing Acoustics Limited | Audio transducers |
| US11716571B2 (en) | 2015-09-14 | 2023-08-01 | Wing Acoustics Limited | Relating to audio transducers |
| US11968510B2 (en) | 2015-09-14 | 2024-04-23 | Wing Acoustics Limited | Audio transducers |
| US11166100B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-11-02 | Wing Acoustics Limited | Bass optimization for audio systems and devices |
| US11137803B2 (en) | 2017-03-22 | 2021-10-05 | Wing Acoustics Limited | Slim electronic devices and audio transducers incorporated therein |
| CN112602336A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-04-02 | 谷歌有限责任公司 | 用于分布模式扬声器的加强致动器 |
| US11272289B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-03-08 | Google Llc | Reinforced actuators for distributed mode loudspeakers |
| EP3725094B1 (en) * | 2018-11-30 | 2023-03-01 | Google LLC | Reinforced actuators for distributed mode loudspeakers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3529559B2 (ja) | 2004-05-24 |
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