KR20010023397A - 전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향변환장치 - Google Patents

전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향변환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대전화 등의 휴대단말의 호출용 진동의 발생에 사용되는 전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향 변환장치에 관한 것이며, 안정한 진동기능을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.
그리고 이 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 전기-기계-음향 변환기는 하우징(1a)과, 하우징(1a)의 개구에 서스펜션(3)을 거쳐서 장착된 자기회로를 형성하는 가동부(2)의 근방에 이 가동부(2)의 진동에 의한 여기전압을 발생하는 검출코일(11)을 마련한 것이며, 공진 때의 가동부(2)가 심한 진동을 상기 검출코일(11)에 의해서 여기전압으로서 검출하여 피드백하는 것을 가능하게 하고, 주위 온도 등의 변동 등에 의해서 공진 주파수가 변화하더라도 지극히 안정한 진동 기능을 얻을 수 있는 전기-기계-음향변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향 변환장치의 제공을 가능하게 하는 것이다.

Description

전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향 변환장치{ELECTRICAL/MECHANICAL/SOUND CONVERTER AND APPARATUS OF ELECTRICAL/MECHANICAL/SOUND CONVERSION}
종래, 휴대전화기, 휴대용 무선 호출기, PHS(Personal Handy Phone Set) 등의 휴대 단말 장치에서는 벨소리를 발생하는 전기-기계-음향 변환기를 중심으로 하는 전기-기계-음향 변환장치와, 진동을 발생하는 모터의 회전을 이용한 것을 병용하여 벨소리나 진동을 선택적으로 발생시켜 착신을 알리는 수단으로서 이용하여 왔다. 최근 벨소리와 진동을 전기-기계-음향 변환장치만으로 실행하는 것이 제안되고 있다.
이러한 종래의 전기-기계-음향 변환장치를 도 7∼도 11에 의해 설명한다.
우선, 주요부인 전기-기계-음향 변환기에 대하여 설명하면, 참조부호 1은 양단에 개구부를 갖는 하우징이고, 참조부호 2는 서스펜션(3)을 거쳐서 이 하우징(1)에 장착된 요크(2a)와 마그네트(2b)와 플레이트(2c)로 이루어지는 가동부이고, 참조부호 4는 상기 가동부(2)의 자기 갭(2d)에 삽입되는 코일 보빈과 이것에 감겨진 코일로 이루어지는 보이스 코일5의 상단과 결합함과 동시에 하우징(1)의 다른 쪽의 개구부에 장착되어 이루어진 진동판이다.
이 전기-기계-음향 변환기의 동작에 대하여 설명하면, 상기 서스펜션(3)을 포함하는 가동부(2)는 그 질량과 서스펜션(3)의 스티프니스(stiffness)에 의해서 기계 공진계를 구성하고, 고유의 공진 주파수를 갖는다. 또한, 보이스 코일(5)을 결합한 진동판(4)도 자신의 스티프니스와 질량에 의해서 발생하는 고유의 공진 주파수를 갖고 있다.
보이스 코일(5)에 전기신호를 가하면 보이스 코일(5)과 가동부(2)의 사이에 작용·반작용의 힘이 발생한다. 상기 전기신호가 가동부(2) 고유의 공진 주파수에 합치하면, 가동부(2)는 크게 진동하여 그 진동력을 서스펜션(3)을 거쳐서 하우징 1에 전달하고, 진동으로서 느끼게 하는 것이며, 또한, 상기 전기신호가 보이스 코일(5)을 결합한 진동판(4) 고유의 공진 주파수에 합치하면 진동판(4)을 크게 진동시켜, 부저(buzzer)음으로 되는 것이다.
또, 도 9의 전기 임피던스 주파수 특성도에서 도시하는 바와 같이, 가동부(2)의 고유공진 주파수(f01)는 100Hz 전후이고, 진동판(4)의 고유공진 주파수(f02)는 2kHz 전후와 다르기 때문에, 양자 각각의 공진하는 주파수를 발생하는 것에 의해 이하와 같은 편리성을 얻을 수 있는 것이다.
즉, 휴대전화기(6)에 내장된 전기-기계-음향 장치(A)는 휴대전화기(6) 본체부터의 지시에 의해 전기신호 발생장치(7)에 소정 주파수의 신호를 발생시켜, 이 전기신호를 전기-기계-음향 변환기(A)에 입력하여, 진동판(4)을 진동시켜 발음하고, 가동부(2)를 진동시켜 휴대전화기(6) 본체를 진동시켜 이 진동으로 사용자에게 전화의 착신을 전달하는 것으로 있다.
또, 상기 소정의 주파수의 신호로서 가동부(2) 또는 진동판(4)의 고유 공진 주파수 중 어느 하나를 선택하면 그 어느 하나에서 공진하여 진동 또는 발음이 큰 것을 얻을 수 있어, 양자를 선택하면 진동과 발음이 큰 것을 얻을 수 있다.
또, 상기 종래의 전기-기계-음향 변환기(A)를 진동 및 발음하는 것으로서 설명하였지만, 진동 혹은 발음뿐인 것도 있다.
또한, 도 10에서 도시하는 바와 같이 진동력으로서는 질량이 큰 가동부(2)의 공진 주파수(f01)에서 가장 크게 되고, 진동판(4)의 공진 주파수(f02)에서는 발음으로서는 큰 것을 얻을 수 있지만, 진동력으로서는 매우 작은 것이다.
이상의 설명으로 명백하듯이, 전기-기계-음향 변환기(A)에 큰 발음 또는 진동을 발생시키기 위해서 고유의 진동수에 맞는 공진 주파수를 전기신호 발생장치(7)에서 발생시키고 있지만, 전기-기계-음향 변환기(A)의 주위 온도 등의 환경 조건의 변화에 의해서 고유의 진동수가 변화하거나, 전기신호 발생장치(7) 측의 발진 주파수가 미묘하게 변화하고, 특히 진동을 얻고자 하는 경우는 도 9에서 명백한 바와 같이 미소한 주파수변동이라도 진동의 출력변동이 크고, 불안정하게 되어 진동을 사용자가 느끼기 곤란해지는 과제를 갖고 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하여, 안정적인 발진 출력을 얻을 수 있는 전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향 변환장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 휴대전화기, 휴대용 무선 호출기, PHS(Personal Handy Phone Set) 등의 휴대단말의 호출음 또는 호출용 진동의 발생에 사용되는 전기-기계-음향 변환기 및 이것을 이용한 전기-기계-음향 변환장치에 관한 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 전기-기계-음향 변환기의 하나의 실시예의 측단면도이고, 도 1의 (b)는 동 전개예의 측단면도이고, 도 2는 동 주요부인 검출코일에 있어서의 출력 전압-주파수 특성도이고, 도 3은 동 주요부인 검출코일에 있어서의 출력 전압의 위상-주파수 특성도이고, 도 4는 동 전기-기계-음향 변환장치의 일 실시예의 블럭 회로도이고, 도 5는 동 다른 실시예의 블럭 회로도이고, 도 6은 동 주요부인 프린트 회로판에 전기-기계-음향 변환기를 실장한 상태를 설명하는 단면도이고, 도 7은 종래의 전기-기계-음향 변환장치의 개념의 블럭 회로도이고, 도 8은 동 주요부인 전기-기계-음향 변환기의 측단면도이고, 도 9는 동 전기-기계-음향 변환기의 전기 임피던스-주파수 특성도이고, 도 10은 동 전기-기계-음향 변환기의 진동력-주파수 특성도이고, 도 11은 동 장치를 탑재한 휴대단말인 휴대전화기의 사시도이다.
부호의 설명
1, 1a, 1b : 하우징 1a1 : 오목부
2 : 가동부 2a : 요크
2b : 마그네트 2c : 플레이트
2d : 자기갭 3 : 서스펜션
4 : 진동판 5 : 보이스 코일
6 : 휴대전화기 7 : 전기신호 발생장치
11 : 검출코일 21 : 증폭기
22, A : 전기-기계-음향 변환기
23, 28 : 검출기 25 : 발진기
29 : 전압 비교 회로 30 : 프린트 회로판
31 : 인쇄부 32 : 제어부
B : 진동 발생 회로 SW1 : 전환장치
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 전기-기계-음향 변환기는 개구를 갖는 하우징과, 이 하우징의 개구에 서스펜션을 거쳐서 장착된 자기 회로를 형성하는 가동부와, 이 가동부와 이간(離間)하여 상기 하우징의 개구에 장착된 진동판과, 상단이 이 진동판에 결합됨과 동시에 하부가 상기 가동부의 자기 갭에 끼워 넣어지는 보이스 코일과, 상기 가동부의 근방에 설치된 상기 가동부의 진동에 의한 여기 전압을 발생하는 검출코일로 구성하고, 공진 시의 가동부가 심한 진동을 상기 검출코일에 의해서 여기 전압으로서 검출하여 피드백하는 것을 가능하게 하고, 주위온도 등의 변동 등에 의해서 공진 주파수가 변화하더라도 매우 안정한 진동 기능을 얻을 수 있는 전기-기계-음향 변환기의 제공을 가능하게 하는 것이다.
이하 본 발명의 하나의 실시예에 대하여 도 1의 (a)∼도 6에 의해 설명한다.
(실시예 1)
본 발명의 일 실시예를 도 1의 (a)∼도 3에 의해 설명한다. 또, 이하 설명에서는 종래 기술과 동일부분은 동일번호를 부여하여, 설명을 생략하여 설명한다.
동 도면에 의하면, 1a는 양단에 개구부를 갖고, 외측면에 절결 형상의 오목부(1a1)를 갖는 하우징이고, 11은 이 하우징(1a)의 오목부(1a1)에 도선을 수회 감아 구성한 검출코일이고, 이 검출코일(11)에는 상기 구성으로부터 가동부(2)의 누설 자속이 쇄교(鎖交)하고 있다.
따라서, 이 가동부(2)가 보이스 코일(5)에의 입력신호에 의해서 공진하였을 때는 가동부(2)의 진동이 가장 심하게 되고, 상기 쇄교하고 있는 누설 자속의 상태도 크게 변동하여, 도 2에 f01로서 도시하는 바와 같이 검출코일(11)에 큰 여기 전압이 발생한다. 즉, 가동부(2)의 공진 주파수를 검출코일(11)이 여기 전압으로서 검출할 수 있게 된다.
또, 도 3으로부터 명백하듯이, 이 도 2의 공진 주파수에 있어서의 검출코일(11)의 출력 전압의 위상은 상기 입력신호와 동 위상이기 때문에, 이 검출코일(11)의 출력을 후술하는 실시예 2의 전기-기계-음향 변환장치의 증폭기(21)에 입력하는 것으로 자려(自勵) 발진하는 것이 된다.
또, 상기 실시예 1에서는 전기-기계-음향 변환기의 조립 완성 후, 소망하는 특성에 맞추어 검출코일(11)의 권선 수, 선(線)종류를 적절히 설정할 수 있다고 하는 이점도 갖는 것이다.
또, 도 1의 (b)는 전개예이고, 검출코일(11)은 하우징(1b)에 삽입성형에 의해 일체화된 것이며, 검출코일(11)을 삽입성형에 의해서 하우징(1b)에 매설하였기 때문에 조립 도중에서의 풀림 등에 의한 탈락도 없고, 또한, 검출코일(11)과 가동부(2)의 위치관계를 삽입성형에 의해서 유지할 수 있어, 품질의 안정화를 도모할 수 있는 것이다.
(실시예 2)
도 4는 본 발명의 전기-기계-음향 변환장치의 일 실시예의 블럭 회로도이고, 동 도면에 의하면 참조부호 SW1은 수신신호(C)에 의해 호출진동 발생회로(B)와 음성신호(호출음도 포함한다)를 전환하는 전환장치이고, 참조부호 21은 전환장치(SW1)로부터의 출력신호를 증폭하는 가동부(2)가 공진하는 저주파(100Hz)보다 충분히 낮은 주파수로부터 가청 지역의 주파수 대역까지 커버할 수 있음과 동시에, 적어도 상기 저주파의 공진점 근방에 있어서 출력이 입력에 대하여 위상이 어긋나 자려 발진이 정지하지 않는 동 위상으로 되도록 설정된 증폭기이고, 참조부호 22는 증폭기(21)로부터의 출력이 보이스 코일(5)에 입력되는 실시예 1에서 설명한 전기-기계-음향 변환기이고, 참조부호 23은 이 전기-기계-음향 변환기(22)의 검출코일(11)로 검출수단을 형성하는 이 검출코일 11의 출력을 증폭하는 상기 증폭기(21)와 마찬가지인 가동부(2)의 공진 주파수 근방에 있어서 입력신호와 출력신호가 동 위상으로 되는(다만, 가청 지역의 대역까지는 요구되지 않는다) 증폭부를 갖는 검출기이고, 그 출력은 전환장치(SW1)를 거쳐서 증폭기(21)에 피드백되어 있다.
다음에, 상기 전기-기계-음향 변환장치의 동작에 대하여 설명하면, 수신신호(C)에 의해 호출 진동이 필요하게 되면, 전환장치(SW1)가 구동하여 검출기(23)를 포함하는 피드백 회로인 호출진동 발생회로(B)가 구동된다. 우선, 이 호출진동 발생회로(B)가 갖는 노이즈(백색잡음)가 전기-기계-음향 변환기(22)에 입력된다. 이 노이즈는 광범위한 주파수 성분을 포함하는 것이며, 전기-기계-음향 변환기(22)는 자체 가동부(2)의 공진 주파수로 크게 진동한다. 이 진동은 검출코일(11)의 여기전압(7)으로서 검출기(23)에서 검출·증폭되어, 증폭기(21)로 피드백되고 또한 증폭되어 전기-기계-음향 변환기(22)에 입력되며, 또한 검출기(23)에서 검출·증폭되어, 소위 자려발진에 대해서는 진동으로서 느낄 수 있는 정도의 진동이 전기-기계-음향 변환기(22)에 의해서 발생하는 것으로 된다.
즉, 노이즈라는 매우 저 레벨인 신호이더라도 상기 진동 발생 회로B에 의해서 진동으로서 느낄 수 있는 정도의 진동을 얻을 수 있는 것이다.
또, 전기-기계-음향 변환기(22)는 종래 기술에서도 설명한 바와 같이 진동판(4)의 고유진동수(2kHz 정도)에서도 공진(도 2, 도 3의 f02의 전압)하지만, 도 3에 나타내는 바와 같이 입력신호에 대하여 검출코일(11)의 출력 전위의 위상이 90° 진행하기 때문에 자려발진하는 일은 없다.
또, 검출기(23) 증폭부의 특성을 적절히 선택하는 것이나, 검출기(23)의 출력 측에 로우패스필터를 삽입하는 것으로 진동만 확실히 느낄 수 있도록 하는 것으로도 가능하다.
또한, 상기 실시예 2에서는 전기-기계-음향 변환기(22)의 공진점을 검출코일(11)에 의한 여기전압으로서 출력하는 수 있어 증폭기(21)의 회로구성을 간단한 것으로 할 수 있음과 동시에, 비교적 높은 전압을 얻을 수 있기 때문에, 필요에 응해서 검출기(23)의 증폭부를 생략하거나, 간략화하거나 하는 것도 가능해지는 것이다.
또한, 검출기(23)의 출력 측에 리미터를 삽입하여, 전기-기계-음향 변환기(22)의 진동을 안정시키거나, 장치 자체에 손상이 일어나지 않도록 진동을 억제하거나 하는 것도 가능하다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 블럭 회로도이다. 동 도면에 의하면, 참조부호 22는 전기-기계-음향 변환기이고, 참조부호 25는 이 전기-기계-음향 변환기(22)에 이 전기-기계-음향 변환기(22)의 가동부(2)의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역에서 주파수가 연속적으로 변화(스위프)하는 스위프신호를 발진함과 동시에 후술하는 제어부(32)로부터의 지시로 지정된 주파수를 발진하는 발진기이고, 참조부호 28은 전기-기계-음향 변환기(22)의 검출코일(11)에 접속된 이 검출코일(11)로 검출 수단을 구성하는 검출기이고, 참조부호 29는 검출기(28)의 출력 전압과 미리 설정한 기준전위의 전위차를 검출하는 전압 비교 회로이고, 참조부호 32는 전압 비교 회로(29)로부터의 출력에 근거하여 발진기(25)에 스위프신호를 발진시킬지, 지정된 주파수를 발진시킬지를 지시하는 제어부이다.
이상과 같이 구성된 전기-기계-음향 변환장치의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 제어부(32)의 지시에 의해 발진기(25)에 전기-기계-음향 변환기(22)의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역을 비교적 저 레벨의 스위프신호로서 발진시킨다. 이 스위프신호는 검출기(28)에서 검출코일(11)의 여기전압으로서 검출되어, 전압 비교 회로(29)에 입력된다.
이 때, 실시예 1에서 설명한 바와 같이 가동부(2)의 공진점에서는 가동부(2)는 크게 진동하여 검출코일(11)에서는 여기 전압이 크게 되고, 전압 비교 회로(29)는 공진점에서의 여기전압을 포함하는 검출기(28)의 출력전압과 설정된 기준전위의 전위차를 비교하고 있지만, 이 전위차가 기준전위 이상으로 되었을 때, 제어부(32)는 이 때의 주파수를 공진 주파수로 인지하여, 이 인지한 주파수를 지정의 출력으로 발진기(25)를 발진시켜 전기-기계-음향 변환기(22)로 출력하고, 전기-기계-음향 변환기(22)를 이 때의 발진 주파수로 동작시키고, 가동부(2)를 크게 동작시켜 느낄 수 있는 진동을 얻는 것이다.
즉, 제어부(32)는 스위프신호 발진 시의 전압 비교 회로(29)에 있어서의 전위차와 공진 주파수와 인지했을 때의 주파수에 의한 발진에 근거하는 전위차를 미리 설정하고 있어, 공진 주파수와 인지했을 때의 주파수에 의한 발진에 근거하는 전위차가 미리 설정한 것보다 낮게 됐을 때에는 재차 발진기(25)에 스위프신호를 발진시켜, 전기-기계-음향 변환기(22)의 가동부(2)의 공진점을 상술한 바와 같이 재차 검출하도록 동작한다.
이상과 같이 상기 실시예 3에 있어서는 실시예 2와 다르고, 전기-기계-음향 변환기(22)의 가동부(2)의 공진점의 검출, 느낄 수 있는 진동의 발생에 발진기(25)를 이용한 것에 의해, 느낄 수 있는 진동 발생까지의 반응을 매우 양호하게 실행할 수 있는 것이다.
또, 상기 실시예 3에서는 발진기(25)는 스위프신호의 발진과 특정한 공진점에 있어서의 공진 주파수 발진의 2가지 기능을 갖는 것으로서 설명하였지만, 각각 별도의 발진기로서 제어부(32)의 지시로 전환 스위치에 의해 전환하도록 하여도 좋다.
또한, 발진기에 스위프신호의 발진과 적어도 진동시키기 위한 공진 주파수의 신호의 발진 기능을 설치하고(더욱이 호출음을 발생시키기 위한 신호 발진의 발진 기능이 부가되어도 좋다), 제어부(32)에서 시분할에 의해 항상 공진 주파수를 검출하고, 진동 및/또는 발음을 하게 하는 것도 가능(진동과 발음을 동시에 실행하는 경우는 양자가 각각 교대로 실행된다)하게 할 수 있는 것이다.
또한, 상기 실시예 3에서는 적어도 발진기(25)와 제어부(32)와 전압 비교 회로(29)와 검출코일(11) 이후의 검출기(28)를 마이크로 컴퓨터로 일체화하는 것도 가능해지는 것이다. 또한, 상기 실시예 1에서 설명했던 오차의 전기-기계-음향 변환기도 실시예 2 또는 실시예 3의 전기-기계-음향 변환장치 중 어느 하나를 조합하여도 가능하고, 적절히 선택하면 좋은 것이다.
(실시예 4)
도 6은 검출코일(11a)을 실시예 1과 같이 전기-기계-음향 변환기(22)에 설치한 것이 아니라, 플렉서블 프린트 회로판 등의 프린트 회로판(30) 상에 종래의 전기-기계-음향 변환기(A)가 실장되는 위치의 바로 아래에 소용돌이 형상의 인쇄코일(31)로서 설치한 것이다.
상기 구성에 의하면, 검출코일(11a)은 실시예 2의 도 4, 실시예 3의 도 5에서 설명한 블럭 회로도에서 설명한 전기-기계-음향 변환기(22) 이외의 전기회로 부분과 마찬가지로 프린트 회로판(30) 상에 실장되어, 전기-기계-음향 변환기 자체도 구성이 간단한 종래의 전기-기계-음향 변환기(A)의 사용이 가능해져 염가로 됨과 아울러, 그 형성위치도 전기-기계-음향 변환기(A)의 바로 아래로 공간을 필요로 하지 않고, 또한 프린트 회로판(30)에의 회로패턴 형성 시에 함께 형성하는 것으로 부품 수를 늘리지 않고 형성할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 전기-기계-음향 변환기는 개구를 갖는 하우징과, 이 하우징의 개구에 서스펜션을 거쳐서 장착된 자기 회로를 형성하는 가동부와, 이 가동부와 이간되어 상기 하우징의 개구에 장착된 진동판과, 상단이 이 진동판에 결합됨과 동시에 하부가 상기 가동부의 자기갭에 끼워 넣어지는 보이스 코일과, 상기 가동부의 근방에 설치된 상기 가동부의 진동에 의한 여기 전압을 발생하는 검출코일로 구성된 것이고, 공진 시의 가동부가 심한 진동을 상기 검출코일에 의해서 여기전압으로서 검출하여 피드백하는 것이 가능해져, 주위 온도 등의 변동 등에 의해서 공진 주파수가 변화하더라도 지극히 안정한 진동 기능을 얻을 수 있는 전기-기계-음향 변환기의 제공을 가능하게 하는 것이다.
또한, 상기 검출코일을 하우징의 주위에 감은 전기-기계-음향 변환기에 있어서는 검출코일을 하우징과 동시에 취급할 수 있기 때문에 조밀하고 또한 부품조립공수의 저감에 기여함과 동시에, 검출코일의 재질·선 직경·권수를 사용하는 전기회로 등의 상황에 의해서 후에 적절히 선택하여 형성할 수 있기 때문에, 지극히 유연성이 풍부한 전기-기계-음향 변환기의 제공을 가능하게 하는 것이다.
또한, 상기 검출코일을 하우징에 감은 상태에서 일체 성형한 전기-기계-음향 변환기에 있어서는 검출코일을 하우징과 동시에 취급할 수 있기 때문에 조밀하게 또한 부품조립공수의 저감에 기여함과 동시에, 검출코일을 외부손상으로부터 보호하는 것도 가능하게 되고, 또한 상기 가동부와의 위치관계의 편차가 억제되기 때문에 품질의 안정화에도 기여하는 것이다.
또한, 본 발명의 전기-기계-음향 변환장치를 증폭수단과, 공진 주파수를 갖는 상기 증폭 수단에 의해 증폭된 전기신호를 진동 또는 소리로 변환하는, 적어도 자기 회로를 갖는 가동부와 코일요소로 형성되는 전기-기계-음향 변환기와, 상기 전기-기계-음향 변환기 가동부의 공진 주파수에 있어서의 주파수신호를 검출하여 상기 증폭수단에 출력하는 검출수단으로 형성함과 동시에 적어도 상기 증폭수단 또는 상기 검출수단을 포함하는 전기회로가 발생하는 노이즈를 상기 증폭수단의 입력으로 구성한 것에 있어서는 검출수단에 의해 공진 주파수의 정보가 피드백되어 지극히 안정한 공진에 의한 진동을 특단의 발진수단을 이용하는 일없이 회로자체에서 발생하는 광범위한 노이즈를 이용하여 자려발진에 의해 얻어지는 지극히 유용한 것이다.
또, 상기 가동부의 공진 주파수 근방의 대역에 있어서 검출수단 및 상기 증폭수단의 각각이 각각의 입력신호에 대하여 동 위상의 출력신호를 출력하도록 한 전기-기계-음향 변환장치에 있어서는, 자려발진이 확실히 실행되는 것이다.
또한, 검출 수단이 적어도 가동부의 근방에 마련된 가동부의 진동에 의해 여기 전압을 발생하는 검출코일을 갖는 전기-기계-음향 변환장치에 있어서는, 공진 시 가동부의 심한 진동을 상기 검출코일에 의해서 여기전압으로서 검출하여 피드백하는 것이 가능해져, 주위온도 등의 변동 등에 의해서 공진 주파수가 변화하더라도 지극히 안정한 진동 기능을 얻을 수 있는 것이다.
또, 검출수단의 출력 측에 상기 검출수단의 출력을 제한하는 리미터를 삽입한 전기-기계-음향 변환장치에 있어서는 자려발진의 출력을 제한하여 공진 시에 안정한 가동부의 진동을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 검출코일을 전기-기계-음향 변환기의 하우징 주위에 감아 형성한 전기-기계-음향 변환장치에 있어서는 검출코일을 상기 전기-기계-음향 변환기와 한번에 취급할 수 있기 때문에, 부품수의 증가를 방지하고, 조립공수의 저감에 기여함과 동시에, 검출코일을 전기-기계-음향 변환기 측에 설치하는 것에 의해 검출정밀도의 향상을 도모할 수 있는 것이다.
또한, 검출코일을 전기-기계-음향 변환기의 하우징의 주위에 감은 상태로 일체 성형한 전기-기계-음향 변환장치에 있어서는 검출코일을 상기 전기-기계-음향 변환기와 한번에 취급할 수 있기 때문에, 부품점수의 증가를 방지하고, 조립공수의 저감에 기여함과 동시에, 검출코일을 전기-기계-음향 변환기 측에 설치하는 것에 의해 검출정밀도의 향상이 도모되고, 일체 성형에 의해서 검출코일과 전기-기계-음향 변환기의 가동부와의 위치관계를 보다 안정하게 유지할 수 있기 때문에 특성의 안정화에도 기여할 수 있는 것이다.
또한, 검출코일을 전기-기계-음향 변환기가 실장되는 프린트 회로판의 바로 아래 근방의 프린트 회로판에 형성한 것에 있어서는, 전기-기계-음향 변환기 자체도 구성이 간단한 종래의 전기-기계-음향 변환기의 사용이 가능해져 염가로 됨과 아울러, 그 형성위치도 전기-기계-음향 변환기의 바로 아래로서 공간을 필요로 하지 않고, 또한 프린트 회로판(30)에의 회로 패턴형성 시와 동시에 형성하는 것으로 부품 수를 늘리는 일없이 형성할 수 있는 것이다.
또한, 적어도 1개의 공진 주파수를 갖고, 전기신호를 진동 또는 소리로 변환하는 자기 회로를 갖는 가동부와 코일요소로 형성되는 전기-기계-음향 변환기와, 이 전기-기계-음향 변환기의 상기 가동부의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호를 발진하여 상기 전기-기계-음향 변환기로 출력하는 발진수단과, 상기 전기-기계-음향 변환기의 미리 설정된 출력 레벨의 주파수를 공진 주파수로서 검출하는 상기 가동부의 근방에 설치된, 상기 가동부의 진동에 의해 여기 전압을 발생하는 검출코일을 갖는 검출수단과, 이 검출수단에서 공진 주파수로서 검출된 주파수로서 상기 발진수단을 발진시키도록 시분할에 의해서 상기 전기-기계-음향 변환기의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호의 발진과 공진 주파수로서 검출된 주파수를 상기 발진 수단에서 발진시키도록 상기 발진 수단을 제어하는 제어 수단으로 전기-기계-음향 변환장치를 구성한 것에 있어서는, 주위온도 등의 변동에 의해서 공진 중에 공진 주파수가 변동하더라도 상기 제어수단에서 시분할에 의해서 발진수단에 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호의 발진을 하게 하기 때문에 항상 안정한 공진과 이것에 의한 진동을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 적어도 1개의 공진 주파수를 갖고, 전기신호를 진동으로 변환하는 자기회로로 이루어지는 가동부와 코일요소에서 형성되는 전기-기계-음향 변환기와, 상기 전기-기계-음향 변환기의 가동부의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호를 스위프하여 발진하고 상기 전기-기계-음향 변환기에 상기 전기신호를 출력하는 발진수단과, 상기 전기-기계-음향 변환기의 출력을 검출하여 출력전압으로서 출력하는 상기 코일요소와 가동부의 근방에 설치된 이 가동부의 진동에 의해 여기전압을 발생하는 검출코일을 갖는 검출수단과, 이 검출수단에서 출력된 출력전압이 기준전위를 넘은 때, 이것을 상기 전기-기계-음향 변환기의 가동부의 공진점으로서 제어수단에 지시하는 전압 비교수단과, 이 지시를 받은 때의 상기 주파수를 상기 발진수단에 전송하는 제어수단으로 전기-기계-음향 변환장치를 구성한 것에 있어서는, 공진점의 주파수를 지극히 용이하게 검출하여 안정한 공진과 이것에 의한 진동을 얻을 수 있는 것이다.

Claims (18)

  1. 개구를 갖는 하우징과,
    상기 하우징의 개구에 서스펜션을 거쳐서 장착된 자기회로(磁氣回路)를 형성하는 가동부와,
    상기 가동부와 이간하여 상기 지지부재의 개구에 장착된 진동판과,
    상단이 상기 진동판에 결합됨과 동시에 하부가 상기 가동부의 자기갭에 삽입되는 보이스 코일과,
    상기 가동부의 근방에 설치된 상기 가동부의 진동에 의한 여기전압을 발생하는 검출코일로 구성된 전기-기계-음향 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    검출코일이 하우징의 주위에 감겨 있는 전기-기계-음향 변환기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    검출코일이 하우징에 감긴 상태에서 일체 성형되어 있는 전기-기계-음향 변환기.
  4. 증폭 수단과,
    공진 주파수를 갖고 상기 증폭 수단에 의해 증폭된 전기신호를 진동 또는 소리로 변환하는 적어도 자기 회로를 갖는 가동부와 코일요소로 형성되는 전기-기계-음향 변환기와,
    이 전기-기계-음향 변환기의 가동부의 공진 주파수를 검출하여 상기 증폭수단에 출력하는 검출수단으로 형성함과 동시에, 적어도 상기 증폭수단이나 상기 검출수단을 포함하는 전기회로가 발생하는 노이즈를 상기 증폭수단의 입력으로 하는 전기-기계-음향 변환장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    가동부의 공진 주파수 근방의 대역에 있어서 주파수 검출수단 및 증폭수단 각각이 각각의 입력신호에 대하여 동 위상의 출력신호를 출력하는 전기-기계-음향 변환장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    전기-기계-음향 변환기의 공진 주파수에 있어서의 주파수신호를 검출하여 증폭수단에 출력하는 검출수단이 적어도 가동부 근방에 설치된 가동부의 진동에 의해 여기전압을 발생하는 검출코일을 갖는 전기-기계-음향 변환장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    검출수단의 출력 측에 상기 검출수단의 출력을 제한하는 리미터를 삽입한 전기-기계-음향 변환장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징의 주위에 감겨 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징에 감긴 상태에서 일체 성형되어 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기가 실장되는 프린트 회로판의 바로 아래 근방의 프린트 회로판에 형성된 전기-기계-음향 변환장치.
  11. 적어도 1개의 공진 주파수를 가지고, 전기신호를 진동 또는 소리로 변환하는 자기회로를 갖는 가동부와 코일요소로 형성되는 전기-기계-음향 변환기와,
    상기 전기-기계-음향 변환기 가동부의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호를 발진하여 상기 전기-기계-음향 변환기로 출력하는 발진수단과,
    상기 전기-기계-음향 변환기의 미리 설정된 출력 레벨의 주파수를 공진 주파수로서 검출하는 상기 가동부의 근방에 설치된, 상기 가동부의 진동에 의해 여기 전압을 발생하는 검출코일을 갖는 검출수단과,
    상기 검출수단에서 공진 주파수로서 검출된 주파수로 상기 발진수단을 발진시키도록 시분할에 의해서 상기 전기-기계-음향 변환기의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호의 발진과 상기 검출수단에서 공진 주파수로서 검출된 주파수를 발진시키도록 상기 발진수단을 제어하는 제어수단으로 구성되는 전기-기계-음향 변환장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징 주위에 감겨 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징에 감긴 상태로 일체 성형되어 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기가 실장되는 프린트 회로판의 바로 아래 근방의 프린트 회로판에 형성된 전기-기계-음향 변환장치.
  15. 적어도 1개의 공진 주파수를 갖고, 전기신호를 진동 또는 소리로 변환하는 자기회로를 갖는 가동부와 코일요소로 형성되는 전기-기계-음향 변환기와,
    상기 전기-기계-음향 변환기의 공진 주파수를 포함하는 주파수 대역의 주파수신호를 스위프하여 발진하고 상기 전기-기계-음향 변환기에 상기 전기신호를 출력하는 발진수단과,
    상기 전기-기계-음향 변환기의 출력을 검출하여 출력전압으로서 출력하는 상기 가동부의 근방에 마련된 상기 가동부의 진동에 의해 여기전압을 발생하는 검출코일을 갖는 검출수단과,
    상기 검출수단에서 출력된 출력전압이 기준전위를 넘을 때 이것을 상기 전기-기계-음향 변환기의 공진점으로서 제어수단에 지시하는 전압 비교 수단과,
    이 지시를 받은 때의 상기 주파수를 상기 발진수단에 보내는 제어수단으로 구성되는 전기-기계-음향 변환장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징의 주위에 감겨 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기의 하우징에 감긴 상태로 일체 성형되어 있는 전기-기계-음향 변환장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    검출코일은 전기-기계-음향 변환기가 실장되는 프린트 회로판의 바로 아래 근방의 프린트 회로판에 형성된 전기-기계-음향 변환장치.
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