JPWO2017018074A1 - 音響変換装置及び音声出力機器 - Google Patents

Abstract

製造コストの増大及び大型化を来すことなく音響特性の向上を図る。磁性材料によって形成されたヨークとヨークに取り付けられたマグネットと駆動電流が供給されるコイルとコイルに駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と開口を覆う状態で保持枠に貼り付けられたフィルムとフィルムに貼り付けられた状態で保持枠の内側に保持された振動板と振動部の振動を振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、振動板の外周における全周が保持枠の内周における全周から離隔された。

Description

本技術は、アーマチュアにおける振動部の振動を伝達梁によって振動板に伝達する音響変換装置及びこれを備えた音声出力機器の技術分野に関する。

特開２０１２−４８５０号公報 特開２０１２−４８５１号公報 特開２０１２−４８５２号公報 特開２０１２−４８５３号公報

ヘッドホーン、イヤホーン、補聴器等の各種の音声出力機器に組み込まれアーマチュアと称される振動子を有し小型のスピーカーとして機能する音響変換装置がある。

このような音響変換装置においては、アーマチュアを有する駆動ユニットと振動板を有する振動板ユニットとが収納ケースに収納され、アーマチュアの振動部が振動したときに伝達梁によって振動が振動板に伝達され、振動板の振動に応じた音声が出力される（例えば、特許文献１乃至特許文献４参照）。

特許文献１乃至特許文献４に記載された音響変換装置にあっては、保持枠に樹脂フィルムが貼り付けられ、樹脂フィルムに振動板が貼り付けられ、振動板の一端部が接着剤によって保持枠に固定されている。梁部（伝達梁）が振動板の他端部から折り曲げられて振動板と一体に形成され、アーマチュアにおける振動部の先端部に梁部の先端部が接着剤によって固定されている。

従って、コイルに電流が供給されて振動部が振動すると、振動部の振動が伝達梁から振動板に伝達されて振動板が振動し、振動板の振動に応じた音声が出力される。このとき振動板は一端部が接着剤によって保持枠に固定されているため、接着された部分を支点として片持ち状態で振動する。このように振動板が接着された部分を支点として振動することにより、特に、高周波数領域における音圧のバラツキが抑制され、安定した音圧を得ることが可能にされている。

ところで、音響変換装置は、高周波数領域のみならず低周波数領域においても用いられるため、低周波数領域における音響特性の向上も図られることが望ましい。

高周波数領域のみならず低周波数領域における音響特性の向上をも図る手段として、例えば、アーマチュアにおける駆動部の振幅を増加させる手段があるが、この場合には入力電圧や変換効率を上げる必要が生じ、消費電力の増大を来すおそれがある。

また、高周波数領域のみならず低周波数領域における音響特性の向上をも図る手段として、例えば、振動板の面積を大きくする手段もあるが、この場合には振動板を大きくする分、保持枠等の他の部材の大きさも大きくする必要が生じ、音響変換装置及びこれを備える音声出力機器の大型化を来たすおそれがある。

そこで、本技術音響変換装置及び音声出力機器は、上記した問題点を克服し、製造コストの増大及び大型化を来すことなく音響特性の向上を図ることを目的とする。

第１に、本技術に係る音響変換装置は、磁性材料によって形成されたヨークと前記ヨークに取り付けられたマグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔されたものである。

これにより、振動板が保持枠の内周より内側においてフィルムによって保持され、振動板に伝達梁から振動が伝達されたときに振動板が厚み方向において並進運動され易くなる。

第２に、上記した音響変換装置においては、前記振動板の外周における全周と前記保持枠の内周における全周との間の距離が一定にされることが望ましい。

これにより、振動板の外周と保持枠の内周との距離が全周において一定になる。

第３に、上記した音響変換装置においては、前記保持枠の隅角部における内周が曲線状に形成されることが望ましい。

これにより、振動板が振動したときに保持枠の隅角部に応力集中が生じない。

第４に、上記した音響変換装置においては、前記振動板の隅角部における外周が曲線状に形成されることが望ましい。

これにより、振動板が振動したときに振動板の隅角部に応力集中が生じない。

第５に、上記した音響変換装置においては、前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成されることが望ましい。

これにより、伝達梁と振動板が一体に形成される。

第６に、上記した音響変換装置においては、前記伝達梁が前記振動板に連続する基部と前記基部に連続し前記振動部に連結される連結部とを有し、前記基部の幅が前記連結部の幅より大きくされることが望ましい。

これにより、伝達梁の振動板との連続部分の幅が大きくなって伝達梁の強度が高くなる。

第７に、上記した音響変換装置においては、前記基部の幅と前記連結部の幅とがそれぞれ一定にされることが望ましい。

これにより、基部と連結部がそれぞれ両者の連続方向における位置に拘わらず同じ強度になる。

第８に、上記した音響変換装置においては、前記振動板に補強リブが形成されることが望ましい。

これにより、振動板の強度が高くなり振動時に振動板の撓みが抑制される。

第９に、上記した音響変換装置においては、前記伝達梁にリブが形成されることが望ましい。

これにより、伝達梁の強度が高くなり振動時に伝達梁の撓みが抑制される。

第１０に、上記した音響変換装置においては、前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えることが望ましい。

これにより、駆動ユニットと振動板ユニットが収納ユニットによって保護される。

第１１に、本技術に係る音声出力機器は、第１の音響変換装置と第２の音響変換装置を備え、前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置は何れも、マグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、前記第１の音響変換装置は前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔され、前記第２の音響変換装置は前記振動板の一端部が前記保持枠の内周部に固定されたものである。

これにより、第１の音響変換装置において、振動板が保持枠の内周より内側においてフィルムによって保持され、振動板に伝達梁から振動が伝達されたときに振動板が厚み方向において並進運動され易くなる。

第１２に、上記した音声出力機器においては、前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置において何れも、前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成され、前記第１の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅が、前記第２の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅より大きくされることが望ましい。

これにより、第１の音響変換装置の伝達梁と第２の音響変換装置における伝達梁とがそれぞれ低周波数領域と高周波数領域に好適な強度に形成される。

第１３に、上記した音声出力機器においては、前記第１の音響変換装置における前記振動板の厚みが前記第２の音響変換装置における前記振動板の厚みより厚くされることが望ましい。

これにより、第１の音響変換装置の振動板と第２の音響変換装置における振動板とがそれぞれ低周波数領域と高周波数領域に好適な強度に形成される。

本技術音響変換装置及び音声出力機器は、振動板が保持枠の内周より内側においてフィルムによって保持され、振動板に伝達梁から振動が伝達されたときに振動板が厚み方向において並進運動され易くなるため、製造コストの増大及び大型化を来すことなく音響特性の向上を図ることができる。

図２乃至図１８と共に本技術音響変換装置及び音声出力機器の実施の形態を示すものであり、本図は、音響変換装置の分解斜視図である。 音響変換装置の拡大斜視図である。 音響変換装置の拡大断面図である。 駆動ユニットと振動板ユニットが結合された状態を示す拡大正面図である。 駆動ユニットの拡大分解斜視図である。 駆動ユニットの拡大斜視図である。 振動板ユニットの拡大平面図である。 振動板と伝達梁の拡大斜視図である。 振動板ユニットが駆動ユニットに固定された状態を示す拡大斜視図である。 駆動ユニットと振動板ユニットがケース体に収納された状態を示す分解斜視図である。 振動板ユニットの保持枠に第１のシール剤が装填される前の状態を示す拡大断面図である。 カバー体がフィルムに載置された状態を示す拡大断面図である。 振動板ユニットの保持枠に装填された第１のシール剤が隙間に充填された状態を示す拡大断面図である。 振動板が振動して並進運動されている状態を示す概念図である。 音響特性について測定した結果を示すグラフ図である。 音声出力機器の概念図である。 第２の音響変換装置における振動板ユニットの拡大平面図である。 第２の音響変換装置における振動板と伝達梁の拡大斜視図である。

以下に、本技術音響変換装置及び音声出力機器の実施の形態を添付図面に従って説明する。

以下の説明にあっては、音声が出力される方向を上方として前後上下左右の方向を示すものとする。尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。

＜全体構成＞
音響変換装置１は駆動ユニット２と振動板ユニット３と収納ユニット４から成る（図１乃至図３参照）。音響変換装置１は、例えば、ヘッドホーンやイヤホーンや補聴器等の各種の音声出力機器に組み込まれて用いられる。

駆動ユニット２は、ヨーク５と一対のマグネット６、６とコイル７と接続端子８、８とアーマチュア９を有している（図１及び図３参照）。

ヨーク５は磁性材料によって形成され、上下方向を向く平板状の第１の部材１０と上方に開口されたコ字状の第２の部材１１とが結合されて成る。第２の部材１１は上下方向を向く底面部１１ａと底面部１１ａの左右両端部からそれぞれ上方に突出された側面部１１ｂ、１１ｂとから成る。

第１の部材１０は左右両側面がそれぞれ、例えば、溶着や接着等によって第２の部材１１の側面部１１ｂ、１１ｂにおける内面に取り付けられている。ヨーク５は第１の部材１０と第２の部材１１が結合されて前後に貫通された角筒状に形成されている。

マグネット６、６は上下方向において離隔し対向する状態で配置され、対向する側の極が異なる極にされている。上方に位置するマグネット６は第１の部材１０の下面に取り付けられ、下方に位置するマグネット６は第２の部材１１における底面部１１ａの上面に取り付けられている（図４参照）。

コイル７はコイルボビン１２に巻き付けられている（図１及び図３参照）。コイルボビン１２は上下が開口され前後に貫通されたコイル巻付部１３とコイル巻付部１３の後面における上端部から後方に突出された端子保持部１４とを有している。コイル巻付部１３の前端部には左右に突出された受け突部１３ａ、１３ａが設けられている。

コイル７はコイル巻付部１３に軸方向が前後方向にされた状態で巻き付けられている。

接続端子８、８はコイルボビン１２の端子保持部１４に左右に並んだ状態で保持されている。接続端子８は端子保持部１４に埋設されて保持された埋設部８ａと埋設部８ａから側方に突出されたコイル接続部８ｂと埋設部８ａから後方に突出された端子部８ｃとから成り、コイル接続部８ｂが端子保持部１４の側面から側方に突出され、端子部８ｃが端子保持部１４の後面から後方に突出されている。

コイル７は両端部がそれぞれ接続端子８、８のコイル接続部８ｂ、８ｂに接続されている。端子部８ｃ、８ｃは図示しない入力信号源に接続される。従って、コイル７には入力信号源から接続端子８、８を介して入力信号が供給される。

アーマチュア９は磁性金属材料によって各部が一体に形成されて成る。アーマチュア９は上下方向を向く横長の形状に形成されたベース部１５とベース部１５の左右方向における中央部から前方に突出された振動部１６とベース部１５の左右両端部からそれぞれ前方に突出された被固定部１７、１７とが一体に形成されて成る。振動部１６は上下方向を向く板状に形成され、被固定部１７、１７は左右方向を向く板状に形成されている。被固定部１７、１７の上面はそれぞれ固定面１７ａ、１７ａとして形成されている。

コイルボビン１２はコイル７が被固定部１７、１７の内面に接着されることによりアーマチュア９に取り付けられている（図３及び図５参照）。

コイルボビン１２がアーマチュア９に取り付けられた状態においては、コイルボビン１２のコイル巻付部１３に振動部１６が貫通され一部がコイル７から前方に突出された状態とされている（図３参照）。このとき被固定部１７、１７の中間部がそれぞれコイルボビン１２の受け突部１３ａ、１３ａに載置され、アーマチュア９のコイルボビン１２に対する位置決めが行われる（図５参照）。

音響変換装置１にあっては、コイル７が取り付けられる被固定部１７、１７とコイルボビン１２に貫通される振動部１６とが、何れもアーマチュア９に設けられている。従って、コイルボビン１２及びコイル７に対する振動部１６の位置を高い精度で確保することができ、コイルボビン１２及びコイル７に対する振動部１６の位置精度の向上を図ることができる。

アーマチュア９はコイルボビン１２がアーマチュア９に取り付けられた状態において、被固定部１７、１７がそれぞれヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの外面に接着や溶着等によって固定される（図４及び図６参照）。

アーマチュア９がヨーク５に固定された状態においては、アーマチュア９の固定面１７ａ、１７ａがそれぞれヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの上面より稍上方に位置される（図４参照）。

振動板ユニット３は保持枠１８とフィルム１９と振動板２０と伝達梁２１から成る（図１及び図３参照）。フィルム１９としては、例えば、樹脂製のフィルムや紙製のフィルムが用いられている。

保持枠１８は、例えば、金属材料によって前後方向の長さが左右方向の長さより長くされた略矩形の枠状に形成され、左右方向における幅がアーマチュア９の左右方向における幅と略同じにされている。保持枠１８は下面が第１の接合面１８ａとされ上面が第２の接合面１８ｂとされている。

フィルム１９は大きさが保持枠１８の外形と同じにされ、保持枠１８の開口１８ｃを閉塞するように保持枠１８の第２の接合面１８ｂ上に接着等により貼り付けられている（図３参照）。

保持枠１８は四つの隅角部２２、２２、２３、２３が角張らず丸みを帯びた形状に形成されている（図７参照）。前側の隅角部２２、２２の外周２２ａ、２２ａと後側の隅角部２３、２３の外周２３ａ、２３ａが同じ曲率の円弧状に形成されている。また、前側の隅角部２２、２２の内周２２ｂ、２２ｂが外周２２ａ、２２ａより曲率の大きい円弧状に形成され、後側の隅角部２３、２３の内周２３ｂ、２３ｂが外周２３ａ、２３ａより曲率の大きい円弧状に形成されている。

振動板２０は外形が保持枠１８の内形より一回り小さくされた略矩形状に形成されている。振動板２０にはアーマチュア９の振動部１６に生じる振動が伝達梁２１を介して伝達される。

振動板２０は厚みの薄い金属材料、例えば、アルミニウム又はステンレスによって形成されている。振動板２０は、厚みＴ（図３参照）が、例えば、約５０μｍとされ、左右方向における幅Ｌ（図７参照）が、例えば、約２．３ｍｍにされている。

振動板２０をアルミニウムによって形成することにより軽量化を図ることができる。一方、振動板２０をステンレスによって形成することにより強度を高くして振動部１６からの振動板２０への振動の伝達効率の向上を図ることができる。

振動板２０には前後に延び左右に離隔して位置された補強リブ２０ａ、２０ａ、２０ａが設けられ、補強リブ２０ａ、２０ａ、２０ａは上方又は下方へ打ち出された形状に形成されている（図８参照）。

振動板２０は、例えば、下方からフィルム１９に貼り付けられた状態にされている（図３参照）。

振動板２０は四つの隅角部２４、２４、２５、２５が角張らず丸みを帯びた形状に形成されている（図７参照）。前側の隅角部２４、２４の外周２４ａ、２４ａはそれぞれ保持枠１８における前側の隅角部２２、２２の内周２２ｂ、２２ｂより曲率の大きい円弧状に形成され、外周２４ａ、２４ａの円弧の中心と内周２２ｂ、２２ｂの円弧の中心とがそれぞれ一致されている。また、後側の隅角部２５、２５の外周２５ａ、２５ａはそれぞれ保持枠１８における後側の隅角部２３、２３の内周２３ｂ、２３ｂより曲率の大きい円弧状に形成され、外周２５ａ、２５ａの円弧の中心と内周２３ｂ、２３ｂの円弧の中心とがそれぞれ一致されている。

このように振動板ユニット３にあっては、振動板２０の外形が保持枠１８の内形より一回り小さくされ、外周２４ａ、２４ａの円弧の中心と内周２２ｂ、２２ｂの円弧の中心とがそれぞれ一致され、外周２５ａ、２５ａの円弧の中心と内周２３ｂ、２３ｂの円弧の中心とがそれぞれ一致されている。

従って、保持枠１８の内形と振動板２０の外形との間の距離Ｍが、全周の一部を除く部分において一定の大きさにされている。尚、後述するように、伝達梁２１が振動板２０から折り曲げられて形成され、折り曲げられた部分が振動板２０における外周の他の部分より内側に位置されているため、折り曲げられた部分と振動板２０の内周との距離Ｍ１は折り曲げられていない部分と振動板２０の内周との距離Ｍ２より大きくされている。但し、伝達梁２１の振動板２０からの折曲位置を変更することにより、距離Ｍ１を距離Ｍ２と同じ大きさにして距離Ｍを全周において同じ大きさにしてもよい。

伝達梁２１は振動板２０と一体に形成されており、例えば、振動板２０から下方へ折り曲げられることにより形成されている（図８参照）。伝達梁２１は振動板２０の前縁の左右方向における中央部から下方へ折り曲げられることにより形成されている。伝達梁２１が振動板２０から折り曲げられた折曲部分２１ａは、振動板２０における外周の他の部分より内側に位置されている。折曲部分２１ａの左右方向における幅Ｈは、例えば、約１．１ｍｍにされている。

尚、伝達梁２１は振動板２０と別体で形成され、振動板２０に接着又は溶着によって取り付けられていてもよい。但し、伝達梁２１が振動板２０と別体で形成される場合に、強度の向上を図るためには、伝達梁２１が振動板２０に溶着によって取り付けられることが望ましい。

また、伝達梁２１は、例えば、直径が１ｍｍ程度の丸軸状の金属柱によって形成されていてもよい。

伝達梁２１は前後方向を向く板状に形成され、振動板２０に連続された基部２６と基部２６の下端に連続された連結部２７とから成る。基部２６は左右方向における幅が一定にされ、側縁２６ａ、２６ａが上下に延びる直線状に形成されている。連結部２７は左右方向における幅が一定にされ、左右方向における幅が基部２６の左右方向における幅より小さくされている。連結部２７は側縁２７ａ、２７ａが上下に延びる直線状に形成され、側縁２７ａ、２７ａはそれぞれ基部２６の側縁２６ａ、２６ａより内側に位置されている。

伝達梁２１には下端から基部２６の上下方向における略中央部までの位置に亘ってリブ２１ｂが形成されている。リブ２１ｂは前方又は後方へ打ち出された形状に形成されている。

上記したように、音響変換装置１にあっては、伝達梁２１が振動板２０に連続する基部２６と基部２６に連続し振動部１６に連結される連結部２７とを有し、基部２６の幅が連結部２７の幅より大きくされている。

従って、伝達梁２１の振動板２０との連続部分（折曲部分２１ａ）の幅が大きくなって伝達梁２１の強度が高くなり、振動部１６からの振動板２０への振動の伝達効率の向上を図ることができる。

また、基部２６の幅と連結部２７の幅とがそれぞれ一定にされているため、基部２６と連結部２７がそれぞれ両者の連続方向（上下方向）における位置に拘わらず同じ強度であり、振動部１６からの振動板２０への振動の伝達効率の一層の向上を図ることができる。

さらに、振動板２０に補強リブ２０ａ、２０ａ、２０ａが形成されているため、振動板２０の強度が高くなり振動時に振動板２０の撓みが抑制され、振動板２０が厚み方向へ変位するように並進し易くなり、振動板２０の良好な振動状態を確保することができる。

さらにまた、伝達梁２１にリブ２１ｂが形成されているため、伝達梁２１の強度が高くなり振動時に伝達梁２１の撓みが抑制され、振動部１６からの振動板２０への振動の伝達効率のより一層の向上を図ることができる。

振動板ユニット３は駆動ユニット２に上方から、例えば、接着又はレーザー溶着によって固定される（図３及び図９参照）。振動板ユニット３は保持枠１８の第１の接合面１８ａがアーマチュア９の被固定部１７、１７に形成された固定面１７ａ、１７ａに接合されることにより固定される。

駆動ユニット２の振動板ユニット３への固定時には、伝達梁２１の下端部がアーマチュア９における振動部１６の前端部に接着剤２８によって固定される（図３及び図４参照）。

上記したように、伝達梁２１は振動板２０から折り曲げられて形成されているため、伝達梁２１と振動板２０が一体に形成され、伝達梁２１の下端部を振動部１６に固定するだけで伝達梁２１を介して振動板２０とアーマチュア９が連結され、振動板２０と伝達梁２１とアーマチュア９の連結作業における作業効率の向上を図ることができる。

また、伝達梁２１が振動板２０から折り曲げられて形成されているため、伝達梁２１と振動板２０が一体に形成され、伝達梁２１の下端部をアーマチュア９の振動部１６に固定した状態において伝達梁２１の上端部を振動板２０に取り付ける必要がない。従って、伝達梁２１の上端部を振動板２０に手探りで取り付ける必要がなく、伝達梁２１の振動板２０に対する連結位置のずれ、伝達梁２１の変形、伝達梁２１の振動板２０に対する屈曲等が生じることがなく、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、伝達梁２１と振動板２０が一体に形成されているため、音響変換装置１における部品点数の削減を図ることができると共に振動部１６からの振動板２０への振動の伝達効率の向上を図ることができる。

収納ユニット４は上方に開口された箱状のケース体２９と下方に開口された浅い箱状のカバー体３０とから成る（図１乃至図３参照）。

ケース体２９には後面部３１の上端部に上方に開口された挿通用切欠３１ａが形成されている。ケース体２９の前面部３２と後面部３１における上端部の内面側には、それぞれ上方を向く載置用段差面２９ａ、２９ａ、２９ａが形成されている。

カバー体３０には音声出力孔３０ａが形成されている。尚、音声出力孔はケース体２９に形成されていてもよい。

上記したように、駆動ユニット２と振動板ユニット３は、アーマチュア９の固定面１７ａ、１７ａに保持枠１８の第１の接合面１８ａが接合され、伝達梁２１の下端部がアーマチュア９における振動部１６の前端部に接着剤２８によって取り付けられることにより結合されている。

このように結合されている駆動ユニット２と振動板ユニット３はケース体２９に上方から収納される（図１０参照）。

ケース体２９に収納された振動板ユニット３は保持枠１８の前後両端部がそれぞれケース体２９の載置用段差面２９ａ、２９ａ、２９ａに載置されて位置決めされる（図３参照）。このとき駆動ユニット２の下面とケース体２９における底面部の上面との間には所定の間隙が形成されている。

駆動ユニット２と振動板ユニット３がケース体２９に収納された状態においては、保持枠１８の第２の接合面１８ｂがケース体２９の上端面２９ｂの直ぐ内側において稍下方に位置されている（図１１参照）。このとき保持枠１８の外面１８ｄとケース体２９の内面２９ｃとの間に隙間Ｓが形成されている。

また、駆動ユニット２と振動板ユニット３がケース体２９に収納された状態においては、接続端子８、８の各一部がケース体２９の挿通用切欠３１ａから後方に突出されている（図３及び図１０参照）。

カバー体３０はフィルム１９における上面１９ａの外周部に載置される（図１２参照）。

カバー体３０が上面１９ａに載置された状態において、カバー体３０の外面側に第１のシール剤３３が装填される（図１３参照）。第１のシール剤３３は接着作用も有している。第１のシール剤３３は保持枠１８の外面１８ｄとケース体２９の内面２９ｃとの間及びカバー体３０の外面３０ｂとケース体２９の内面２９ｃとの間に侵入し、隙間Ｓが封止されると共にカバー体３０がケース体２９に固定される。

また、ケース体２９における挿通用切欠３１ａの開口縁と接続端子８、８との間の隙間には第２のシール剤（接着剤）３４が塗布されて封止及び接着が行われる（図３参照）。

上記のように、音響変換装置１にあっては、駆動ユニット２と振動板ユニット３が、ケース体２９とカバー体３０を有し音声出力孔３０ａが形成された収納ユニット４に収納されているため、駆動ユニット２と振動板ユニット３が収納ユニット４によって保護され、駆動ユニット２と振動板ユニット３の損傷や破損を防止することができる。

＜音響特性＞
音響変換装置１にあっては、コイル７に電流が供給されると、一対のマグネット６、６間に位置するアーマチュア９の振動部１６が磁化され、振動部１６の極性がマグネット６、６に対向する位置において繰り返し変化される。極性が繰り返し変化されることにより振動部１６に微少な振動が発生し、発生した振動が伝達梁２１から振動板２０に伝達され、伝達された振動が振動板２０において増幅されて音声に変換されカバー体３０の音声出力孔３０ａから出力される。

このとき、出力される音声の周波数領域において音圧のバラツキを抑制して音響特性の向上を図るためには、振動板２０の良好な振動状態を確保する必要がある。特に、低周波数領域における音響特性の向上を図るためには、振動板２０が厚み方向へ変位して並進運動されることが望ましい。

音響変換装置１にあっては、上記したように、振動板２０の外周における全周と保持枠１８の内周における全周との間に距離Ｍが形成されるように構成されている。

従って、振動板２０が保持枠１８の内周より内側においてフィルム１９によって保持され、振動板２０に伝達梁２１を介して振動部１６から振動が伝達されたときに振動板２０が厚み方向において並進運動される（図１４参照）。

このように、音響変換装置１にあっては、振動板２０と保持枠１８の間で全周において距離Ｍを形成して振動板２０を並進運動させているため、駆動部１６の振幅を増加させたり振動板２０の面積を大きくすることなく振動板２０を並進運動させることが可能にされている。

従って、製造コストの増大及び大型化を来すことなく音響特性の向上、特に、低周波数領域における音響特性の向上を図ることができる。

以下に、音響特性を測定した結果について説明する（図１５参照）。

図１５は、横軸に周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸に感度（ｄＢ）を示したグラフ図である。

図１５において、Ａは振動板２０と保持枠１８の間で全周において距離Ｍを形成した音響変換装置１の周波数特性を示し、Ｂは振動板の一端部（後端部）を保持枠に接着によって固定し一端部を支点として片持ちの状態で振動板が変位する音響変換装置（後述する音響変換装置１Ａ）の周波数特性を示している。

図１５のＡとＢの比較により、約２０００Ｈｚ以下の周波数領域において、従来の音響変換装置に比し音響変換装置１の感度が高くなっていることが解る。

上記した測定結果より、音響変換装置１は低周波数領域において感度が高くなり、音響特性が向上することが確認された。

特に、音響変換装置１においては、上記したように、距離Ｍの大きさが全周において一定にされているため、振動板２０の外周と保持枠１８の内周との距離が一定になり、振動板２０の保持枠１８に対する安定したバランスが確保され、振動板２０が一層並進し易く振動板２０の良好な振動状態を確保することができる。

また、保持枠１８の隅角部２２、２２、２３、２３における内周２２ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２３ｂが曲線状に形成されているため、振動板２０が振動したときに保持枠１８の隅角部２２、２２、２３、２３に応力集中が生じず、振動板２０の一層良好な振動状態を確保することができる。

さらに、振動板２０の隅角部２４、２４、２５、２５における外周２４ａ、２４ａ、２５ａ、２５ａも曲線状に形成されているため、振動板２０が振動したときに振動板２０の隅角部２４、２４、２５、２５にも応力集中が生じず、振動板２０のより一層良好な振動状態を確保することができる。

＜音声出力機器＞
図１５に示すように、音響変換装置１においては、高周波数領域において十分な感度が確保されないおそれがある。

この場合には、例えば、音響変換装置１に加え、高周波数領域における高い音響特性を確保することが可能な高音用の音響変換装置１Ａをヘッドホーンやイヤホーンや補聴器等の音声出力機器１００に組み込んで使用してもよい（図１６参照）。音響変換装置１は第１の音響変換装置として用いられ、音響変換装置１Ａは第２の音響変換装置として用いられる。尚、音響変換装置１Ａはフルレンジに対応する装置として用いられていてもよい。

音響変換装置１Ａは、例えば、駆動ユニット２と振動板ユニット３Ａと収納ユニット４から成り、音響変換装置１の振動板ユニット３とは一部が異なる構成の振動板ユニット３Ａを有している（図１７及び図１８参照）。尚、音響変換装置１Ａは振動板ユニット３Ａの一部の構成のみが振動板ユニット３Ａと異なるため、以下の音響変換装置１Ａの説明は、異なる構成のみについて詳細に説明を行う。

振動板ユニット３Ａは保持枠１８とフィルム１９と振動板２０Ａと伝達梁２１Ａから成る。

振動板２０Ａは、振動板２０に比し、左右方向における幅は同じであるが前後方向における長さが長くされ、厚みＴＡが薄くされている。振動板２０は、厚みＴＡが、例えば、約３０μｍにされ、振動板２０の厚みＴより薄くされている。

振動板２０Ａは後端部が固定用接着剤３５によって保持枠１８の内周部に固定されている。

伝達梁２１Ａは振動板２０Ａと一体に形成されており、例えば、振動板２０Ａから下方へ折り曲げられることにより形成されている。伝達梁２１Ａの振動板２０Ａから折り曲げられた折曲部分２１ａの左右方向における幅ＨＡは、例えば、約０．７ｍｍにされ、伝達梁２１における折曲部分２１ａの幅Ｈより小さくされている。

尚、伝達梁２１Ａは、例えば、丸軸状の金属柱によって形成されていてもよい。

音響変換装置１Ａにおいて、コイル７に電流が供給されて振動部１６が振動すると、振動部１６の振動が伝達梁２１Ａから振動板２０Ａに伝達されて振動板２０Ａが振動し、振動板２０Ａの振動に応じた音声が出力される。このとき振動板２０Ａは一端部が保持枠１８の内周部に固定されているため、接着された部分を支点として片持ち状態で振動する。このように振動板２０Ａが接着された部分を支点として振動することにより、特に、高周波数領域における音圧のバラツキが抑制され、安定した音圧を得ることが可能にされている。

従って、外周における全周が保持枠１８の内周における全周から離隔された振動板２０を有する音響変換装置１と一端部が保持枠１８の内周部に固定された振動板２０Ａを有する音響変換装置１Ａとを用いることにより、低周波数領域と高周波数領域の音声の出力領域の全領域において、製造コストの増大及び大型化を来すことなく音響特性の向上を図ることができる。

また、音響変換装置１における伝達梁２１の折曲部分２１ａの幅Ｈは音響変換装置１Ａにおける伝達梁２１Ａの折曲部分２１Ａの幅ＨＡより大きくされているため、伝達梁２１の強度が伝達梁２１Ａの強度より高くなる。

従って、伝達梁２１と伝達梁２１Ａがそれぞれ低周波数領域と高周波数領域に好適な強度に形成され、低周波数領域と高周波数領域の音声の出力領域の全領域における音響特性の一層の向上を図ることができる。

さらに、音響変換装置１における振動板２０の厚みＴが音響変換装置１Ａにおける振動板２０Ａの厚みＴＡより厚くされているため、振動板２０の強度が振動板２０Ａの強度より高くなる。

従って、振動板２０と振動板２０Ａがそれぞれ低周波数領域と高周波数領域に好適な強度に形成され、低周波数領域と高周波数領域の音声の出力領域の全領域における音響特性のより一層の向上を図ることができる。

尚、音響変換装置１と音響変換装置１Ａを用いて音声出力機器１００を構成することにより、音響変換装置１Ａは振動板ユニット３Ａの一部の構成のみが振動板ユニット３と異なるため、音響変換装置１と音響変換装置１Ａに関し振動板ユニット３、３Ａ以外の部分を共通化することが可能である。

従って、音声出力機器１００の設計の容易化及び製造コストの低減を図ることができる。

尚、音響変換装置１においてローパスフィルターを組み込み、音響変換装置１Ａにおいてハイパスフィルターを組み込むことにより、高音と低音の音の重なりを抑制して低周波数領域と高周波数領域のそれぞれの領域における良好な音響特性を確保することも可能である。

＜本技術＞
本技術は、以下のような構成にすることができる。

（１）
磁性材料によって形成されたヨークと前記ヨークに取り付けられたマグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、
開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、
前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔された
音響変換装置。

（２）
前記振動板の外周における全周と前記保持枠の内周における全周との間の距離が一定にされた
前記（１）に記載の音響変換装置。

（３）
前記保持枠の隅角部における内周が曲線状に形成された
前記（１）又は前記（２）に記載の音響変換装置。

（４）
前記振動板の隅角部における外周が曲線状に形成された
前記（１）から前記（３）の何れかに記載の音響変換装置。

（５）
前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成された
前記（１）から前記（４）の何れかに記載の音響変換装置。

（６）
前記伝達梁が前記振動板に連続する基部と前記基部に連続し前記振動部に連結される連結部とを有し、
前記基部の幅が前記連結部の幅より大きくされた
前記（１）から前記（５）の何れかに記載の音響変換装置。

（７）
前記基部の幅と前記連結部の幅とがそれぞれ一定にされた
前記（６）に記載の音響変換装置。

（８）
前記振動板に補強リブが形成された
前記（１）から前記（７）の何れかに記載の音響変換装置。

（９）
前記伝達梁にリブが形成された
前記（１）から前記（８）の何れかに記載の音響変換装置。

（１０）
前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えた
前記（１）から前記（９）の何れかに記載の音響変換装置。

（１１）
第１の音響変換装置と第２の音響変換装置を備え、
前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置は何れも、マグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、
前記第１の音響変換装置は前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔され、
前記第２の音響変換装置は前記振動板の一端部が前記保持枠の内周部に固定された
音声出力機器。

（１２）
前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置において何れも、前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成され、
前記第１の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅が、前記第２の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅より大きくされた
前記（１１）に記載の音響変換装置。

（１３）
前記第１の音響変換装置における前記振動板の厚みが前記第２の音響変換装置における前記振動板の厚みより厚くされた
前記（１１）又は前記（１２）に記載の音響変換装置。

１…音響変換装置、２…駆動ユニット、３…振動板ユニット、４…収納ユニット、５…ヨーク、６…マグネット、７…コイル、９…アーマチュア、１６…振動部、１８…保持枠、１８ｃ…開口、１９…フィルム、２０…振動板、２０ａ…補強リブ、２１…伝達梁、２１ａ…折曲部分、２１ｂ…リブ、２２…隅角部、２２ｂ…内周、２３…隅角部、２３ｂ…内周、２４…隅角部、２４ａ…外周、２５…隅角部、２５ａ…外周、２６…基部、２７…連結部、２９…ケース体、３０…カバー体、３０ａ…音声出力孔、１Ａ…音響変換装置、３Ａ…振動板ユニット、２０Ａ…振動板、２１Ａ…伝達梁、１００…音声出力機器

Claims (13)

1. マグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、
   開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、
   前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔された
   音響変換装置。
2. 前記振動板の外周における全周と前記保持枠の内周における全周との間の距離が前記全周において一定にされた
   請求項１に記載の音響変換装置。
3. 前記保持枠の隅角部における内周が曲線状に形成された
   請求項１に記載の音響変換装置。
4. 前記振動板の隅角部における外周が曲線状に形成された
   請求項１に記載の音響変換装置。
5. 前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成された
   請求項１に記載の音響変換装置。
6. 前記伝達梁が前記振動板に連続する基部と前記基部に連続し前記振動部に連結される連結部とを有し、
   前記基部の幅が前記連結部の幅より大きくされた
   請求項１に記載の音響変換装置。
7. 前記基部の幅と前記連結部の幅とがそれぞれ一定にされた
   請求項６に記載の音響変換装置。
8. 前記振動板に補強リブが形成された
   請求項１に記載の音響変換装置。
9. 前記伝達梁にリブが形成された
   請求項１に記載の音響変換装置。
10. 前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えた
    請求項１に記載の音響変換装置。
11. 第１の音響変換装置と第２の音響変換装置を備え、
    前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置は何れも、マグネットと駆動電流が供給されるコイルと前記コイルに前記駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と前記開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられたフィルムと前記フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と前記振動部の振動を前記振動板に伝達する伝達梁とを有する振動板ユニットとを備え、
    前記第１の音響変換装置は前記振動板の外周における全周が前記保持枠の内周における全周から離隔され、
    前記第２の音響変換装置は前記振動板の一端部が前記保持枠の内周部に固定された
    音声出力機器。
12. 前記第１の音響変換装置と前記第２の音響変換装置において何れも、前記伝達梁が前記振動板から折り曲げられて形成され、
    前記第１の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅が、前記第２の音響変換装置における前記伝達梁の前記振動板からの折曲部分の幅より大きくされた
    請求項１１に記載の音声出力機器。
13. 前記第１の音響変換装置における前記振動板の厚みが前記第２の音響変換装置における前記振動板の厚みより厚くされた
    請求項１１に記載の音声出力機器。

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