WO1999003304A1 - Transducteur acoustique plan - Google Patents

Description

明細書 平面型音響変換装置 技術分野 本発明は平面型音響変換装置に係り、 特に、 平面型スピーカ、 平面型マイクロ ホン、 マイクロホンとしても使用可能な平面型スピーカ、 アンテナとしても使用 可能な平面型スピーカ等の平面型音響変換装置に関する。 背景技術 図 1は、 従来の平面型スピーカの基本構成を示すものである。 この平面型スピ —力は、 ヨーク 4上に並列して配置された複数の棒状磁石 1 と、 これらの棒状磁 石 1の磁極面に対して近接しかつ平行に設けられた振動膜 2と、 棒状磁石 1 より 発生する磁界に直交する方向に電流が流せるように、 振動膜面上の棒状磁石の磁 極面に対応する位置に各々形成された複数のコイル 3とを備えている。 各コイル 3は、 コイルの内周側の大部分が棒状磁石の磁極面に対向する位置に配置され、 かつ残りの部分が棒状磁石の外縁に対応する位置より外側に配置されている。 そ して、 コイル 3の各々に交流電流を流すことにより、 フレミングの左手の法則に 従ってコイル 3の各々に流れる電流が棒状磁石の磁界から力を受けるので、 振動 膜 2を振動膜の面に直交する方向に振動させ、 これにより電気信号を音響信号に 変換することができる。

また、 振動膜 2を振動膜の面に直交する方向に振動させ、 フレミングの右手の 法則により音響信号を電気信号に変換することで、 マイクとして使用することも ある。

しかしながら、 上記従来の平面型スピーカでは、 棒状磁石の磁極面に対向する 位置にコイルの大部分が配置されているので、 棒状磁石の磁極面に対向する位置 に配置されたコイル部分には、 振動膜の面に直交する方向の磁界が作用する。 こ のため、 このコイル部分に流れる電流が磁界から受ける力は振動膜の面に沿った '方向になる。 この振動膜面に沿った方向の力によって振動膜面によじれが生じ、 音響信号に対して雑音成分となるので、 音質が低下する、 という問題がある。 また、 長手方向が平行となるように複数の棒状磁石が配置されているため、 各 コイルの磁界と鎖交する部分の長さは、 棒状磁石の長辺とコイルの巻数の積の 2 倍程度となり、 コイルの磁界と鎖交する部分の振動膜の面積に対する占有面積の 比率が低く、 このため音響変換の効率が悪くなつて充分な音量が得られないだけ でなく、 充分な音質も得られない、 という問題があった。

また、 スピーカの形状は、 棒状磁石の長さと棒状磁石の配置個数により決定さ れ、 スピーカの形状設計の自由度には限りがあり、 しかも棒状磁石の長手方向に 沿って棒状磁石毎にコイルが配設されているため、 スピーカのィンピ一ダンスを 適切な値に設定する上で柔軟性に欠ける、 という問題点を有している。

本発明は上記従来の問題点を解消するために成されたもので、 振動膜のよじれ を少なく して雑音成分を減少させた平面型音響変換装置を提供することを第 1の 目的とする。

また、 本発明はコイルの磁界と鎖交する部分の長さを長く して、 振動膜面上の コイルの占有面積の比率を高めて音響変換効率を向上し、 更に音質を向上させた 平面型音響変換装置を提供することを第 2の目的とする。

そして、 本発明は、 自由な形状設計ができ、 また製造が容易で、 インピーダン スの設定も柔軟にできる平面型音響変換装置を提供することを第 3の目的とする o

発明の開示 上記目的を達成するために、 第 1の発明の平面型音響変換装置は、 第 1の磁極 面が所定面に対して略平行になるように配置された第 1の磁石と、 前記第 1の磁 極面の極性と異なる極性の第 2の磁極面が、 前記所定面に対して略平行になりか つ前記第 1の磁石の第 1の磁極面と同じ側を向くように、 前記第 1の磁石と所定 距離隔てて隣り合うように配置された第 2の磁石と、 前記所定面に対向するよう に配置された振動膜と、 渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 1の 磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置 するように、 前記振動膜に配置された第 1のコイルと、 渦巻き状に形成されると 共に、 前記振動膜の前記第 2の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近 傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動膜に配置された第 2のコィ ルと、 を含んで構成されている。

第 1の発明の第 1の磁石は、 第 1の極性 （例えば、 N極） の第 1の磁極面が、 所定面に対して略平行になるように、 配置されている。 また、 第 2の磁石は、 第 1の極性と異なる極性の第 2の極性 （例えば、 S極） の第 2の磁極面が、 所定面 に対して略平行になりかつ第 1の磁石の第 1の磁極面と同じ側を向くように、 第 1の磁石と所定距離隔てて隣り合うように配置されている。 従って、 第 1の磁石 及び第 2の磁石は、 磁極面が所定面に対して略平行になり、 かつ極性が異なる磁 極面が同じ方向を向くように、 隣り合うように配置される。 なお、 第 1の磁石及 び第 2の磁石は、 所定面上に配置することができるが、 枠体等で外周を支持して 配置するようにしてもよい。

また、 この所定面に対向するように振動膜が配置されている。 これによつて、 各磁石から発生した磁束は、 第 1の磁極面から第 2の磁極面、 または第 2の磁極 面から第 1の磁極面に向かい、 第 1の磁極面と第 2の磁極面との間の領域の磁束 、 従って第 1の磁石と第 2の磁石との間の領域の磁束は、 振動膜面と略平行な方 向を向く。

この振動膜には渦巻き状に形成された第 1のコイル及び第 2のコイルが配置さ れている。 第 1のコイルは、 振動膜の第 1の磁極面の外縁に対応する部位を含み かつ外縁に対応する部位の近傍の領域に渦巻きの内周、 従ってコイルの内周が位 置するように、 振動膜の第 1の磁石に対応させて配置されている。 また、 第 2の コイルも第 1のコイルと同様に、 振動膜の第 2の磁極面の外縁に対応する部位を 含みかつ外縁に対応する部位の近傍の領域に渦巻きの内周、 従ってコイルの内周 が位置するように、 振動膜の 2の磁石に対応させて配置されている。

このように、 第 1のコイル及び第 2のコイルの各々が、 対応する磁極面の外縁 に対応する部位を含みかつ外縁に対応する部位の近傍の領域にコイルの内周が位 置するように配置され、 また、 上記で説明したように、 第 1の磁石と第 2の磁石 との間の領域の磁束は、 振動膜面と略平行な方向を向いているので、 第 1のコィ ルの第 2のコイルに隣接した内周から外周にわたる部分、 及び第 2のコイルの第 1のコイルに隣接した内周から外周にわたる部分には、 振動膜面と略平行な方向 を向いた磁束が作用する。

このため、 第 1のコイル及び第 2のコイルに電流を流すと、 電流が磁界から受 ける力の方向は、 振動膜面に略直交する方向となり、 振動膜面に沿った方向の力 は小さくなるので、 雑音成分を小さく して音質を向上することができる。

なお、 振動膜を第 1の磁極面及び第 2の磁極面に近接して対向するように配置 すれば、 第 1のコイル及び第 2のコイルの相互に隣接した部分に作用する振動膜 面と略平行な方向を向いた磁束を多くすることができるので、 好ましい。

第 1のコイル及び第 2のコイルは、 コイルの内周が磁極面の外縁に対応する部 位より磁極面の内側の領域に位置するように配置することもできるが、 コイルの 内周が磁極面の外縁に対応する部位、 好ましくは、 磁極面の外縁に対応する部位 より磁極面の外側の領域に位置するように配置するのが効果的である。 このよう に配置すれば、 コイルと鎖交する磁束は振動膜面と平行な方向を向いた成分が多 くなるので、 振動膜面に沿った方向の振動成分、 すなわち雑音成分を極めて小さ く して音質を向上することができる。

第 1のコイルの第 2のコイルに隣接した部分、 及び第 2のコイルの第 1のコィ ルに隣接した部分に同じ方向の電流を流すことにより、 第 1のコイルの第 2のコ ィルに隣接した内周から外周にわたる部分、 及び第 2のコイルの第 1のコイルに 隣接した内周から外周にわたる部分の各々を流れる電流が磁界から受ける力の方 向が同じになるので、 大きな音量の音響信号を発生することができる。

各コイルに同じ方向の電流を流すには、 各コィル独立に電流を流すようにして もよいが、 以下で説明するように第 1のコイルと第 2のコイルとを接続して、 第 1のコイルの第 2のコイルに隣接した部分、 及び第 2のコイルの第 1のコイルに 隣接した部分に、 同じ方向の電流が流れるようにしてもよい。 すなわち、 第 1の コイル及び第 2のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって同じ方向の場合に は、 図 2 A、 図 2 Bに示すように第 1のコイル L 1及び第 2のコイル L 2の内周 側同士を接続するか、 または第 1のコイル L 1及び前記第 2のコイル L 2の外周 側同士を接続する。

また、 第 1のコイル及び第 2のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって各 々異なる方向の場合には、 図 3 A、 図 3 Bに示すように第 1のコイル L 1及び第 2のコイル L 2の一方の内周側と他方の外周側とを接続するか、 または図 3 Cに 示すように第 1のコイル L 1及び第 2のコイル L 2の内周側同士、 及び外周側同 士を接続する。 なお、 図 2及び図 3において矢印は通電方向を示す。

第 2の発明の平面型音響変換装置は、 第 1の磁極面が所定面に対して略平行に なるように配置された第 1の磁石と、 前記第 1の磁極面の極性と異なる極性の第 2の磁極面が、 前記所定面に対して略平行になりかつ前記第 1の磁石の第 1の磁 極面と同じ側を向くように、 前記第 1の磁石と所定距離隔てて隣り合うように配 置された第 2の磁石と、 前記所定面に対向するように配置された振動膜と、 渦巻 き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に対応する部位 を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動膜に配 置された第 1のコイルと、 前記第 1のコイルと逆方向の渦巻き状に形成されると 共に、 前記振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近 傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動膜の前記第 1のコイルと重 なる位置に配置され、 かつ内周端が前記第 1のコイルの内周端に連続した第 2の コイルと、 前記第 2のコイルと同方向の渦巻き状に形成されると共に、 前記振動 膜の前記第 2の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻 きの内周が位置するように、 前記振動膜に配置され、 かつ外周端が前記第 2のコ ィルの外周端に連続した第 3のコイルと、 前記第 1のコイルと同方向の渦巻き状 に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 2の磁極面の外縁に対応する部位を含 んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動膜の前記第 3のコィルと重なる位置に配置され、 かつ内周端が前記第 3のコイルの内周端に 連続した第 4のコイルと、 を含んで構成したものである。

また、 第 1のコイルの内周端と第 2のコイルの内周端とを連続させると共に、 第 3のコイルの内周端と第 4のコイルの内周端とを連続させ、 第 2のコイルと第 3のコイルとを外周端で連続させたので、 連続した 1本の線でコイルを形成する ことができる。 第 2の発明では、 前記第 1のコイルを前記振動膜の一方の面に配置し、 前記第 2のコィルを前記振動膜の他方の面に配置して内周端が前記振動膜を貫通して前 記第 1のコイルの内周端に連続するようにし、 前記第 3のコイルを前記振動膜の 前記他方の面に配置し、 前記第 4のコィルを前記振動膜の前記一方の面に配置し て内周端が前記振動膜を貫通して前記第 3のコィルの内周端に連続するようにす ることができる。 このように、 振動膜の両面にコイルを配置することにより、 振 動膜を効率よく利用することができる。

第 2の発明では、 第 1のコイル、 第 2のコイル、 第 3のコイル、 及び第 4のコ ィルを 1組のコイル群とし、 隣り合うコイル群の第 1のコイルの外周端と第 4の コィルの外周端とが連続するようにして、 このコィル群を複数個配置することが できる。 この場合においても、 同一の面に配置されている隣り合うコイル群のコ ィル同士は、 同一方向の電流が流れるため効率を向上することができると共に、 雑音等の発生を極力小さくすることができる。

上記のコイル群は、 コイルの厚み方向に複数個積層させて配列することができ る。

上記第 1及び第 2の発明では、 第 1の磁石と第 2の磁石とからなる 1対の磁石 、 第 1の磁石及び第 2の磁石の各々に対応して設けられた第 1のコイル及び第 2 のコイルからなる 1対のコイル （第 2の発明では第 1のコイル〜第 4のコイル） 、 及び振動面の第 1の磁石と第 2の磁石との間に対応する振動部分が 1単位とな り、 この振動部分が独立した振動面として成り立つので、 個々の 1単位が独立し たスピ一力としても成立し得る。

したがって、 第 1及び第 2の発明では、 第 1の磁石と第 2の磁石とを各々少な く とも 1つ以上所定面上に散在した状態で、 すなわち規則性の無い状態でランダ ムに、 または予め定めた規則に従った配列で配置することができる。 この場合に は、 配置した第 1の磁石及び第 2の磁石の各々に対応させて上記で説明したよう に第 1のコイル及び第 2のコイル、 又は第 1のコイル〜第 4のコイルを配置する また、 第 1及び第 2の発明では、 第 1の方向に沿って前記第 1の磁石と前記第 2の磁石とを交互に配置した磁石列を、 前記第 1の方向と交差する第 2の方向に 前記第 1の磁石と前記第 2の磁石とが交互に位置するように複数列配置すること ができる。 このように配置することにより、 複数の第 1の磁石及び複数の第 2の 磁石をマトリックス状に配置することができる。 また、 マトリックス状に配置し たときも、 配置した第 1の磁石及び第 2の磁石の各々に対応させてコイルの内周 を上記で説明したように位置させて第 1のコイル及び第 2のコイル、 または第 1 のコイル〜第 4のコイルを配置する。

上記のように、 複数の第 1の磁石及び複数の第 2の磁石を散在した状態で、 ま たはマトリックス状に配置することにより、 棒状磁石を並列に配置する場合と比 較して多数の磁石を配置することができ、 コイルの個数も磁石の個数と同じまた は複数倍の個数が配置されるため、 コイルの磁束と鎖交する部分の長さの総和を 長く して、 振動膜面上のコイルの占有面積の比率を高めて音響変換効率を向上し 、 更に音質を向上させることができる。

上記のように、 複数の第 1の磁石及び複数の第 2の磁石を散在した状態で、 ま たはマトリックス状に配置した場合には、 第 1のコイル L 1 と第 2のコイル L 2 とを図 2及び図 3に示すように接続することができる。 すなわち、 第 1のコイル 及び第 2のコイルの外周から内周への巻き方向が同じ方向の場合には、 図 2 A ( または、 図 2 B ) に示すように、 隣り合う第 1のコイル L 1及び第 2のコイル L 2の内周側同士 （または、 外周側同士） を接続すると共に、 隣り合う第 2のコィ ル L 2及び第 1のコイル L 1の外周側同士 （または、 内周側同士） を接続し、 以 下同様に複数のコィルを接続する。

また、 第 1のコイル及び第 2のコイルの外周から内周への巻き方向が各々異な る方向で、 かつ交互に配置された場合には、 図 3 A (または、 図 3 B ) に示すよ うに第 1のコイル L 1の内周側 （または、 外周側） と第 1のコイル L 1に隣り合 う第 2のコイル L 2の外周側 （または、 内周側） とを接続し、 第 2のコイル L 2 の内周側 （または、 外周側） と第 2のコイル L 2に隣り合う第 1のコイル L 1の 外周側 （内周側） とを接続し、 以下同様に複数のコイルを接続する。 また、 図 3 Cに示すように第 1のコイル L 1及び第 2のコイル L 2の内周側同士、 及び外周 側同士を各々接続してもよい。

さらに、 複数の第 1の磁石及び複数の第 2の磁石を散在した状態で、 またはマ トリ ックス状に配置した場合には、 図 2及び図 3に示すように直列に接続した第 1 コイル及び第 2コイルからなるコイル群を 1単位として、 図 3 Cに示すように 並列に接続することもできる。

上記のように、 複数のコイルを直列又は並列に、 あるいは直列と並列を混在さ せて接続することにより、 平面型スピー力のィンピーダンスを適切に設定するこ とができる。 また、 このようにコイルの自由な接続ができるため、 1個のコイル によって、 または複数のコイルを接続して、 1つのコイル群を形成することが可 能となる。 このため、 平面型スピーカ内にコイル群を複数配置し、 このコイル群 毎に個別の信号源を接続することによって、 1台の平面型スピーカによるマルチ チャンネル音源、 またはステレオフォニック音源が得られる。 もちろん全部のコ ィル群に単一の信号源を接続することもできる。

上記第 1の磁石及び第 2の磁石は、 磁性体で構成された板状部材上に配置する ことができる。 このように磁石を配置することにより、 板状部材の第 1の磁石と 第 2の磁石との間の部分が磁路として作用し、 磁束がこの磁路内のみを通り、 外 部に漏れないので、 第 1の磁極面及び第 2の磁極面側に密度が高い磁束を発生さ せることができ、 これによつて大きな音量の音響信号を発生することができる。 なお、 振動膜を挟んで板状部材と反対側に、 磁性体で構成された第 2の板状部 材を配置すれば、 磁束が第 2の板状部材の中を通るので、 磁束が外部に漏れるこ とを防止することができる。

第 1の磁石及び第 2の磁石の少なく とも一方の形状は、 複数種類とすることが できる。 この場合、 第 1のコイル及び第 2のコイルは、 第 1の磁石及び第 2の磁 石の外形と相似形になるように巻回した形状に形成される。 磁石の形状を複数種 類とすることにより、 平面型音響変換装置の形状に合わせて第 1の磁石及び第 2 の磁石を配置することができるので、 任意の形状の平面型音響変換装置に適用す ることができ、 音響変換装置全体の形状設計の自由度を増加するこができる。 上記磁石及びコイルの形状は、 4角形以外にも、 3角形、 5角形、 6角形、 そ の他の多角形や円形、 楕円形、 更に不定形等、 自由な形状に形成することができ る。 また、 これらの磁石は、 上記で説明したように所定面上に散在させた状態、 またはマトリックス状に配置することができる。 例えば、 複数の形状の磁石を組

' み合わせてランダムに配列し、 図 4に示されるように、 更に各磁石間の配列方向 に沿いかつ振動膜面に沿った方向の磁束に直交するように渦巻き状のコイル Lを 振動膜面上に各磁石に対応させて配置することで、 音響変換装置全体の形状を自 由に設計することができるようになり、 外形がこれまでと違つた異形の音響変換 装置を構成することができるようになり、 インピーダンスの設定も柔軟にできる ようになる。 また、 図 1 0に示すように 3角形、 円形、 4角形、 及びその他の多 角形状の磁石 m及びコイルを一定の規則に従って配置することもできる。

このような形状と配列との組み合わせによって、 棒状磁石を複数並列させて配 列した場合に比較し、 磁極面が小さい磁石を多数個配置して各磁石の周りを巻回 するコイルの占有面積を増加することができ、 振動膜への駆動力を棒状磁石を用 いる場合よりも増加かつ均一化することが可能になる。 このため、 電気信号の音 響信号への変換効率が上昇し、 音質も向上することができる。

本発明では、 コイルに流れる電流が磁界から受ける力によつて振動膜が振動す るが、 振動膜の同一コイル群が配置された部位が一体として振動しないと、 大き な音響出力が得られなかったり、 音が歪んだり、 雑音が発生したりする。 そのた め、 コイルが配置される配置部分の振動膜の硬度は高くする必要がある。 他方、 振動膜全体としては、 振動膜の面と直交する方向に自由に振動できなければなら ないので、 振動膜のコイルが配置される配置部分以外の部分の硬度を低く して、 振動膜のコイル配置部分が振動膜の面と直交する方向に変位し易くする必要があ る。 そのため、 本発明では、 振動膜の第 1のコイル及び第 2のコイルが配置され る配置部分の硬度をこの配置部分以外の部分の硬度より高くするのが好ましい。 これにより、 配置部分の周囲の振動膜を支持する部分の硬度が低くなるので、 振 動膜を効率よく振動させることができる。

コィル配置部分の硬度が高い振動膜の構成は、 振動膜のコィル配置部分にコ一 ティ ングを施して、 コイル配置部分の周囲の振動膜の硬度より高めるようにして も得られるし、 コイルを振動膜のコイル配置部分に配置すると共に、 コイルが配 置された振動膜をこの振動膜より硬度の低い他の振動膜材に貼着させて、 コイル 配置部分の硬度をコィル配置部分の周囲の部分の硬度より高くするようにしても 得られる。

本発明では、 図 5 A、 図 5 Bに示すように、 隣り合う磁石 mの極性が相互に異 なるように配置されている場合は、 隣接する磁石間の磁束は N極から 2つの S極 に向かうので、 磁石と磁石との間の領域の磁束は、 振動膜面と略平行な方向を向 く。 しかし、 隣り合う磁石の極性が同一であるか、 または図 6に示すように互い に異なっていても一部分が同じ極性の磁極面同士が隣り合うように配列されてい る場合は、 これらの N極の中間部では磁束の方向が反転する場所ができる。 この ため、 コイルの電流方向が反転する位置を極めて精度よく設計しなければならず 、 実用的ではない。 また、 図 7に示すように、 例えば 3角形の磁石 mを奇数個サ 一クル状に配置した場合には、 隣り合う磁石の極性が一致する組み合わせができ てしまい、 この場合極性が一致する 2つの磁石間で磁束の方向が反転するので、 実用的ではない。 従って、 図 5 A、 図 5 Bに示すように隣り合う磁石同士の配置 がずれないようにするのが好ましい。

第 3の発明は、 一方の面に第 1の磁極面を備え、 かつ他方の面に前記第 1の磁 極面の極性と異なる極性の第 2の磁極面を備えた磁石と、 前記磁石の第 1の磁極 面に対応するように配置された第 1の振動膜と、 前記磁石の第 2の磁極面に対応 するように配置された第 2の振動膜と、 渦巻き伏に形成されると共に、 前記第 1 の振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域 に渦巻きの外周が位置するように、 前記第 1の振動膜に配置された第 1のコイル と、 渦巻き状に形成されると共に、 前記第 2の振動膜の前記第 2の磁極面の外縁 に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの外周が位置するように、 前記第 2の振動膜に配置された第 2のコイルと、 を含んで構成したものである。 本発明は、 磁石を 1、 振動膜を 2つとしたものであり、 2つの振動膜から同時 の音響信号を出力することができる。

以上説明したように本発明によれば、 第 1の磁石及び第 2の磁石を極性が異な る磁極面が同じ方向を向くように、 所定面上に隣り合うように配置したので、 第 1の磁石と第 2の磁石との間の領域の磁束が振動膜面と略平行な方向を向くよう になり、 また、 第 1のコイル及び第 2のコイルの各々力 \ 対応する磁極面の外縁 に対応する部位を含みかつ外縁に対応する部位の近傍の領域にコイルの内周が位 置するように配置したので、 振動膜面と略平行な方向を向く磁束が第 1のコイル 及び第 2のコイルに鎖交するようになり、 第 1のコイル及び第 2のコイルに電流 を流すと、 電流が磁界から受ける力の方向は、 振動膜面に略直交する方向となつ て、 振動膜面に沿った方向の力が極めて小さくなるので、 雑音成分を小さく して 音質を向上することができる、 という効果が得られれる。

また、 複数の第 1の磁石及び複数の第 2の磁石を散在した状態、 またはマトリ ックス状に配置すれば、 棒状磁石を並列に配置する場合と比較して多数の磁石を 配置することができ、 コイルの個数も磁石の個数と同じまたは複数倍の個数にな るため、 コイルの磁束と鎖交する部分の長さの総和を長く して、 振動膜面上のコ ィルの占有面積の比率を高めて音響変換効率を向上し、 更に音質を向上させるこ とができる、 という効果が得られる。

そして、 第 1の磁石及び第 2の磁石の少なく とも一方の形状を、 複数種類とす れば、 平面型スピーカの形状に合わせて第 1の磁石及び第 2の磁石を配置するこ とができるので、 任意の形状の平面型スピーカに適用することができ、 スピーカ 全体の形状設計の自由度を増加するこができる、 という効果が得られる。 図面の簡単な説明 図 1は、 従来の平面型スピーカを示す分解斜視図である。

図 2 Aは、 本発明のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって同じ方向の場 合の第 1のコイルと第 2のコイルとの接続状態の例を示す説明図である。

図 2 Bは、 本発明のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって同じ方向の場 合の第 1のコイルと第 2のコイルとの接続状態の他の例を示す説明図である。 図 3 Aは、 本発明のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって異なる方向の 場合の第 1のコイルと第 2のコイルとの接続状態の例を示す説明図である。 図 3 Bは、 本発明のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって異なる方向の 場合の第 1のコイルと第 2のコイルとの接続状態の他の例を示す説明図である。 図 3 Cは、 本発明のコイルの巻き方向が外周から内周に向かって異なる方向の 場合の第 1のコイルと第 2のコイルとの接続状態の更に他の例を示す説明図であ る o

図 4は、 本発明の磁石を散在させた状態で配列した場合のコイルの配置状態を 示す平面図である。

図 5 Aは、 本発明の隣り合う磁石間でずれが生じていない場合の磁石の配置状 態の例を示す平面図である。

図 5 Bは、 本発明の隣り合う磁石間でずれが生じていない場合の磁石の配置状 態の他の例を示す平面図である。

図 6は、 本発明の隣り合う磁石間でずれが生じている場合の磁石の配置状態を 示す平面図である。

図 7は、 磁石を奇数個サークル状に並べた磁石の配置状態を示す平面図である 図 8は、 本発明の第 1の実施例を示す分解斜視図である。

図 9は、 上記第 1の実施例の振動膜の永久磁石の外縁部に対応する部位の外側 に配置された渦巻き状のコイルを示す部分斜視図である。

図 1 0は、 隣り合う永久磁石の磁極面の極性が相互に異なるように配置した磁 石の配置状態を示す平面図である。

図 1 1は、 本発明の第 2の実施例を示す分解斜視図である。

図 1 2は、 上記第 2の実施例のコイルの接続状態を示す平面図である。

図 1 3は、 上記第 2の実施例の振動膜の表裏両面に位置するコイルの接続状態 を示す説明図である。

図 1 4は、 上記第 2の実施例の永久磁石 m 1 8〜m 3 8を通る平面に沿った断 面図である。

図 1 5は、 振動膜を固定する他の例を示すコイル対 L 1 1〜L 3 1を通る平面 に沿った断面図である。

図 1 6は、 本発明の第 3の実施例の自動車用平面スピーカの概略図である。 図 1 7は、 上記第 3の実施例の自動車用平面スピーカのスピーカユニッ ト部分 の断面図である。

図 1 8は、 上記第 3の実施例の自動車用平面スピーカのスピーカユニッ ト部分 の磁束の方向を説明する説明図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 図面を参照して本発明をスピーカに適用した実施例を詳細に説明する。 第 1の実施例の平面型スピーカュニッ トは、 図 8に示すように磁性体で構成され た矩形状の板状部材からなるヨーク 1 4を備えている。 ヨーク 1 4の上面の角部 の 1つには、 S極の磁極面が上方を向くように、 偏平でかつ 3角形状の永久磁石 M 1 1が斜辺を角部方向に向けて、 接着剤で接着することにより配置されている 。 永久磁石としては、 フ ライ ト系マグネッ トを使用することができる。

ヨーク 1 4の長辺方向に沿った永久磁石 M l 1 と隣り合う部位には、 偏平でか つ 4角形状の永久磁石 M l 2が、 永久磁石 M l 1 と所定間隔隔てて、 N極の磁極 面が上方を向き、 かつ 1辺が永久磁石 M l 1の底辺と平行になるように配置され ている。

ヨーク 1 4の長辺方向に沿った永久磁石 M 1 2と隣り合う部位には、 S極の磁 極面を上方に向けて偏平でかつ 4角形状の永久磁石 M 1 3が配置され、 永久磁石 M 1 3と隣り合う部位には、 N極の磁極面を上方に向けて偏平でかつ 3角形状の 永久磁石 M 1 4が配置されている。

また、 ヨーク 1 4における永久磁石 M 1 1 , M 1 2， M 1 3、 M 1 4各々の短 辺方向に沿った隣り合う部位には、 極性の異なる磁極面が交互に位置するように 、 所定間隔隔てて 3つの永久磁石が各々配置されている。 各永久磁石 M l 1〜M 3 4は、 偏平で表裏両面が平行になっているため、 各磁極面はヨーク 1 4の上面 と平行になって同じ方向を向いて配置される。

上記の結果、 3角形と 4角形の形状が混在した 1 2個の永久磁石は、 4つの角 部に 3角形状の永久磁石が位置し、 かつ隣り合う永久磁石の極性同士が相互に異 なったマトリックス状に配置されることになる。 このように、 隣り合った永久磁 石の極性同士が相互に異なるように配置されているため、 隣り合う永久磁石間の 磁束の方向は、 ヨークの上面と略平行な方向になる。

なお、 上方に向いた磁極面が第 1の極性の永久磁石 M i j (ただし、 i = 1， 3のとき j =し 3、 i = 2のとき j = 2 , 4 ) が本発明の第 1の磁石及び第 2 の磁石の一方に相当するとき、 上方に向いた磁極面が第 2の極性の永久磁石 M i j (ただし、 i = l， 3のとき j = 2 , 4、 i = 2のとき j = し 3 ) が本発明 —の第 1の磁石及び第 2の磁石の他方に相当する。 従って、 ヨークの一方の辺に沿 つて極性が異なる磁極面が交互に上方を向くように配列された複数の磁石からな る磁石列が、 ヨークの他方の辺に沿って極性が異なる磁極面が交互に位置するよ うに複数列並列に配置されことになる。

ヨーク 1 4の上面には、 開口部内に全ての永久磁石が位置するように、 厚みが 永久磁石の厚みより厚い枠状のスぺ一サ 1 6が配置されている。

スぺーサ 1 6の上面には、 永久磁石の磁極面、 従ってヨークの上面に対して、 平行になりかつ膜面に所定の張力が与えられて、 膜面が永久磁石の磁極面に近接 して対向するように、 振動膜 1 2の膜面の周辺部分がスぺーサ 1 6の上面に固定 されている。 振動膜 1 2は、 ポリイミ ドゃポリエチレンテレフタレ一ト等の高分 子フィルム等で構成されている。 振動膜 1 2の中央部分には、 セラミックがコ一 ティ ングされることによつて硬度が高くされた 8角形状のコィル配置部分が設け られている。 従って、 振動膜 1 2のコイル配置部分の周囲は、 コイル配置部分よ り硬度が低くなつており、 振動膜 1 2はこの硬度が低い部分でスぺーサ 1 6の上 面に固定されている。

振動膜 1 2のコイル配置部分の上面には、 永久磁石 M l 1〜M 3 4の各々に対 応させて渦巻き状に巻回されたコイル C 1 1〜C 3 4が配置されている。 各コィ ル C 1 1〜C 3 4は、 永久磁石 M 1 1〜M 3 4各々の磁極面の外縁と略相似形に なり、 同じ極性の磁極面に対応するコィルは外周から内周に向かって同じ巻回方 向になるように形成されている。

すなわち、 3角形状の永久磁石に対応するコイル C 1 し C 1 4 , C 3 1 , C 3 4は 3角形状に巻回するように形成され、 4角形状の永久磁石に対応するコィ ル C 1 2， C 1 3 , C 2 1〜C 2 4， C 3 2 , C 3 3は 4角形状に巻回するよう に形成されている。

このようなコイルは、 振動膜 1 2のコイル配置部分に銅薄膜を蒸着し、 この銅 薄膜を平面形状が渦巻き状になるようにエッチングすることにより、 ボイスコィ ルとして構成することができる。 そして、 各コイルは、 絶縁材で被覆される。 また、 コイル C 1 2は、 図 9に示すように、 渦巻きの内周、 すなわちコイルの 内周 C iが振動膜 1 2上の磁極面の外縁に対応する部位 M' より磁極面の外側の 領域に位置し、 かつ図 8に示すように、 渦巻きの外周部、 すなわちコイルの外周 部が相互に重ならないように配置されている。 その他のコイルもコイル C 1 2と 同様に、 コイルの内周が振動膜上の磁極面の外縁に対応する部位より磁極面の外 側の領域に位置し、 かつコイルの外周部が相互に重ならないように配置されてい る。 このように、 各コイル C I 1〜C 3 4は、 振動膜の磁極面に対向した部位 M ' を囲むように配置されている。

そして、 永久磁石の列方向に隣り合うコイルの外周側と内周側とが接続されて 、 コイル C 3 4〜C 3 1を順に直列接続したコイル列、 コィル〇 2 1〜じ 2 4を 順に直列接続したコイル列、 及びコイル C 1 4〜C 1 1を順に直列接続したコィ ル列が形成されている。 これらのコイル列は、 順に直列に接続されている。

上記の多数の永久磁石が固定されたヨーク 1 4、 及び多数のコイルが配置され た振動膜 1 2が固定されたスぺ一サ 1 6は、 周縁が図示しない支持部材で支持さ れて平面型スピー^ュニッ トとして組み立てられる。

このように、 永久磁石の磁極面に近接してかつ平行になるように配置した振動 膜に上記のようにしてコイルを配置したので、 各コイルの隣接する部分には、 振 動膜の面に沿った方向の磁束が作用する。 従って、 平面型スピーカュニッ トの直 列に接続されたコィル群の一端から他端に向かつて電流を流すと、 隣り合うコィ ルの隣接した部分同士には同じ方向の電流が流れ、 隣り合うコィルの隣接した部 分に流れる電流は磁界から振動膜面と直交する同一方向の力を受ける。 この結果 、 振動膜は振動膜の面に沿った方向の力を殆ど受けることなく、 膜面に直交する 方向に振動するので、 雑音成分を極めて小さく して音質を向上することができる 。 また、 上記の実施例では、 振動膜のコイル配置部分がセラミックコーティ ング されているため、 セラミ ックコ一ティ ングされた部分が一体となって振動するこ とになり、 音の歪みもなく、 大きな音を出力すことが可能となる。

また、 本実施例では、 従来の棒状磁石の長手方向、 すなわち本実施例の列方向 に複数の永久磁石を配置し、 振動膜の永久磁石に対向する部位を囲むように複数 のコイルが配置されているので、 複数の永久磁石の外縁部分の総長が棒状磁石の 外縁の長さより長くなり、 磁束と鎖交するコィル部分の全体の長さが棒状磁石を 使用した場合より長くなる。 これにより、 棒状磁石を複数並列させて配置した場 合に比較して、 個々の磁石の周りを周回するコィルの占有面積の比率を向上する ことができ、 かつ有効な磁束を従来よりも多くすることができるので、 電気信号 の音響信号への変換効率が上昇し、 音質を向上することができる。

更に、 永久磁石及びコイルとして、 3角形及び 4角形の形状が異なる永久磁石 及びコイルを混在させて配置したので、 スピーカ形状を従来とは異なった形状に 形成することができる。

次に本発明の第 2の実施例を図 1 1を参照して説明する。 第 2の実施例は、 磁 性体で形成され、 かつマトリ ックス状に多数 （本実施例では、 4 X 9の 3 6個） の孔 2 0 Aが穿設された矩形状の板状部材からなるヨーク 2 0を備えている。 こ のように、 ヨーク 2 0の隣り合う 4つの孔 2 0 Aで囲まれた部位には、 永久磁石 を固定するための磁石固定部が形成される。

磁石固定部の各々には、 偏平でかつ 4角形状に形成された永久磁石 m 1 l〜m 3 8の各々力 異なる極性の磁極面が交互に位置するように磁極面を上方に向け て接着により固定配置されている。 すなわち、 永久磁石 m i j ( i = 1 , 3のと き j = l , 3， 5 , 7、 i = 2のとき j = 2 , 4， 6 , 8 ) は、 S極の磁極面が 上方を向くように固定して配置され、 永久磁石 m i j ( i = 1 , 3のとき j = 2 ， 4 , 6 , 8、 i = 2のとき j = l , 3 , 5 , 7 ) は、 N極の磁極面が上方を向 くように固定して配置されている。 なお、 各永久磁石は、 S極と N極とが逆にな るように固定してもよし、。

ヨーク 2 0の上面側には、 永久磁石の磁極面、 従ってヨークの上面に対して平 行になるように、 振動膜 2 6が磁極面に対して近接して配置されている。 振動膜 2 6は、 第 1の実施例と同様に、 ポリイミ ドゃポリエチレンテレフタレ一ト等の 高分子フイルム等で構成され、 セラミ ックコーティングすることにより、 中央部 分にコィルが配置される矩形状の硬度が高いコィル配置部分が形成されている。 従って、 このコイル配置部分の周囲全周は、 コイル配置部分の硬度より低い硬度 になっている。 なお、 ポリイミ ドゃポリエチレンテレフ夕レート等の高分子フィ ル厶で振動膜を一定硬度の膜で形成し、 コィル配置部分の周囲にコィル配置部分 の外縁に沿って多数の孔を穿設することにより、 コイル配置部分の周囲全周部分 の硬度をコイル配置部分の硬度より低く してもよい。

振動膜 2 6は、 振動膜の硬度が低い周縁全周部分を枠体 2 4に固定することに より、 枠体 2 4に固定されている。 枠体 2 4の開口の大きさは、 ヨーク上に固定 された全ての永久磁石が含まれる程度の大きさである。

振動膜 2 6のコイル配置部分には、 永久磁石 m 1 1〜m 3 8の各々に対応させ て、 渦巻き状に形成されかつコイル配置部分の表裏両面に配置された 1対のコィ ルからなるコイル対 L 1 1〜L 3 8が配置されている。 また、 各コイル対 L 1 1 〜L 3 8は、 永久磁石 m 1 l〜m 3 8各々の磁極面の外縁と略相似形になるよう に渦巻き状に巻回するように形成され、 渦巻きの内周であるコイルの内周が磁極 面の外縁に対応する部位より磁極面の外側の領域に位置し、 かつコイルの外周が 相互に重ならないように配置されている。

このようなコイルは、 第 1の実施例と同様に、 振動膜 2 6のコイル配置部分に 銅薄膜を蒸着し、 この銅薄膜を平面形状が渦巻き状になるようにエツチングする ことにより構成されている。 そして、 各コイルは、 絶縁材で被覆されている。 振動膜 2 6と複数の磁極面との間には、 振動膜の振動によってコイルと磁極面 とが接触するのを防止するために、 不織布、 スポンジ、 グラスウール、 または発 泡ウレタン等の軟質材料で構成されたダンバ 2 2が挟持されている。

振動膜 2 6の上面側には、 ヨーク 2 0と同様に、 磁性体で形成され、 かつマト リ ックス状に多数 （本実施例では、 4 X 9の 3 6個） の孔 2 8 Aが穿設された矩 形状の板状部材からなる磁気シールド部材 2 8が配置されている。

図 1 2に示すように、 コイル対 L 1 1〜L 3 8は、 複数 （本実施例では 4個） のコイル対が直列に接続されて複数 （本実施例では 6個） のコイル群 G 1〜G 6 を構成している。 このコイル群 G 1〜G 6は、 並列に接続されている。

図 1 3を参照してコイル群 G 1〜G 6の巻回方向及び接続状態について説明す る。 なお、 各コイルの巻回方向及び接続状態は同様であるので、 以下では、 振動 膜の長辺方向に隣り合う直列接続された 1対のコィル対について説明し、 他のコ ィル対の巻回方向及び接続状態の説明は省略する。 また、 一方のコイル対のコィ ル配置部分の表面に配置されたコイル （第 2の発明の第 1のコイルに相当する） を L A 1、 コイル配置部分の裏面に配置されたコイル （第 2の発明の第 2のコィ ルに相当する） を L B 1、 他方のコイル対のコイル配置部分の表面に配置された 'コイル （第 2の発明の第 4のコイルに相当する） を L A 2、 コイル配置部分の裏 面に配置されたコイル （第 2の発明の第 3のコイルに相当する） を L B 2として 説明する。 なお、 各コイルの巻回方向は、 全て振動膜の表側から見た場合の方向 である。

コイル L A 1は外周から内周に向かって時計方向に巻回するように形成され、 コイル L B 1は内周から外周に向かって時計方向に巻回するように形成され、 コ ィル L B 2は外周から内周に向かって反時計方向に巻回するように形成され、 コ ィル L A 2は内周から外周に向かって反時計方向に巻回するように形成されてい る。 従って、 コイル配置部分の一方の面に配置されたコイルの巻回方向は、 内周 から外周に向かって （または、 外周から内周に向かって） 同じ方向である。

コイル L A 1の内周端部は、 振動膜 2 6のコイル配置部分を表面から裏面に向 かって垂直に貫通してコイル L B 1の内周端部に接続されている。 コイル L B 1 の外周端部は、 コイル配置部分の裏面に沿って延び、 コイル L B 2の外周端部に 接続されている。 コイル L B 2の内周端部は、 振動膜 2 6のコイル配置部分を裏 面から表面に向かって垂直に貫通してコイル L A 2の内周端部に接続されている 。 そして、 コイル L A 2の外周端部は、 コイル配置部分の表面に沿って延び、 図 示しない隣り合うコイルの外周端部に接続されている。

なお、 各コイル群内のコイル同士は、 上記で説明した巻回方向及び接続状態を 繰り返すことにより直列に接続されている。

直列に接続されたコイル群のコイル L A 1の外周端部から電流 Iを通電すると 、 図 1 3の矢印で示す方向に電流 Iが流れるので、 コイル L Aし L A 2の相互 に隣接した内周から外周にわたる部分、 及びコイル L B 1， L B 2の相互に隣接 した内周から外周にわたる部分には、 同じ方向に電流が流れる。

また、 隣り合うコイル群、 すなわち、 コイル群 G 1 とコイル群 G 2、 コイル群 G 2とコイル群 G 3、 コイル群 G 4とコイル群 G 5、 コイル群 G 5とコイル群 G 6の巻回方向は相互に逆方向になるように形成されている。

上記の多数の永久磁石が固定されたヨーク 2 0、 ダンバ 2 2、 多数のコイルが 配置された振動膜 2 6が固定された枠体 2 4、 及び磁気シールド部材 2 8は、 ョ ーク 2 0と磁気シールド部材 2 8との間に、 ダンバ 2 2及び多数のコイルが配置 された振動膜 2 6が固定された枠体 2 4が挟持されるように、 周縁が図示しない 支持部材で支持されて平面型スピーカュニッ トとして組み立てられる。

図 1 4は、 上記のように組み立てられた平面型スピーカュニッ トのダンパを省 略した断面図である。 隣り合う永久磁石 m l 8及び永久磁石 m 2 8、 隣り合う永 久磁石 m 2 8及び永久磁石 m 3 8の上方側の磁極面は異なつた極性で、 かつ同じ 方向を向いているため、 各永久磁石から発生した磁束は、 N極の磁極面から S極 の磁極面に向かい、 隣り合う永久磁石間の領域の磁束は、 振動膜面と略平行な方 向を向く。

振動膜の表面及び裏面には、 コイル対 L 1 8 , L 2 8 , L 3 8が配置されてい るため、 各コイルには振動膜面と略平行な方向を向いた磁束が鎖交する。 コイル に図 1 3に示す方向の電流 Iを通電すると、 図 1 4にも示すように、 隣り合うコ ィルの隣接した内周から外周にわたる部分同士には同じ方向の電流が流れ、 全て のコィルが同じ方向でかつ振動膜の膜面に垂直な方向の力 Fを受けるので、 振動 膜は膜面に垂直な方向に変位する。 従って、 発生させたい音響を表す電気信号を コイルに通電することにより、 振動膜がこの電気信号に応じて振動し、 音響信号 を発生させることができる。 なお、 図 1 3及び図 1 4において Hは磁束の方向を 示す。

また、 このとき、 永久磁石の底面側磁極面の磁束は、 図 1 4に示すように、 N 極から出てヨーク 2 0内の磁路を通って S極へ入るため、 上面側の磁極面により 密度が高い磁束を発生させることができるので、 小さな振幅の電流を流しても効 率良く音響信号に変換することができ、 また、 ヨークの外部への漏れ磁束を少な くすることができる。

また、 図 1 4に示すように、 永久磁石の上面側磁極面のシールド部材に達した 磁束は、 N極から出て磁気シールド部材 2 8内の磁路を通って S極へ入るため、 外部への漏れ磁束は無く、 磁気をシールドすることができる。

さらに、 ヨーク 2 0及び磁気シールド部材 2 8には、 多数の孔が穿設されてい るので、 音響信号はこの孔を通過して平面型スピーカュニッ トの表裏両面から出 力される。 上記では、 振動膜 2 6の周囲を枠体 2 4に固定した例について説明したが、 図 1 5に示すように、 断面コ字状の溝を備えた枠体 2 5の溝内に、 発泡ウレタンや 合成樹脂を含浸させた布で振動膜 2 6の周囲を挟持した状態で収納することによ り、 振動膜 2 6を枠体 2 5で挟持するようにしてもよい。

上記各実施例のコイルは、 直列または並列に、 或いは直列と並列を混在させて 接続してスピーカのインピーダンスを所定値に設定するようにしてもよレ、。 また 、 このようにコイルを自由に接続することによって、 第 2の実施例で説明したよ うに、 個々のボイスコイルのグループ化を図ることができ、 その各グループを一 体に振動させることができる。

次に本発明の第 3の実施例について説明する。 本実施例は、 上記で説明した平 面型スピーカュニッ トを自動車の室内に設けられたサンバイザーと一体化して自 動車用平面スピーカとして構成したものである。

図 1 6に示すように、 本実施例の自動車用平面スピーカは、 サンバイザー 3 6 内の略中央部にスピーカュニッ ト 3 2を埋め込んで構成されている。

スピーカユニッ ト 3 2は、 図 1 1に示した多数の永久磁石が固定されたヨーク 2 0、 ダンバ 2 2、 多数のコイルが配置された振動膜 2 6が固定された枠体 2 4 、 及び磁気シールド部材 2 8からなるスピーカユニッ トが用いられ、 このスピ一 力ュニッ トはヨーク 2 0 (または、 磁気シールド部材 2 8 ) がサンバイザの前面 側に位置するように、 通音性を有する保護材 （例えば、 布や合成皮革等） で覆わ れてサンザィザ一として機能する自動車用平面スピーカが構成されている。

自動車では、 2枚のサンバイザー 3 6力、 自動車のフロントウィンド上部左右 に、 各々止め金具 3 6 cで回転自在に取り付けられており、 前面からの日差しを 避ける場合には、 止め金具 3 6 cを回転軸としてサンバイザー 3 6の上辺が下に なるようにして回転させる。 また、 自動車のフロントウィンド上部右側に取り付 けられたサンバイザーの場合には、 右横方向からの日差しを避けるために止め金 具 3 6 cを回転軸としてサンバイザ一 3 6の左辺をドア方向に回転させる。 スピーカュニッ トのコイルは、 止め金具 3 6 c内を貫通し、 自動車のフロント ビラ一に沿って設けられたコ一ド 3 7によって、 ィンスツルメントパネルに収納 された力一ナビゲ一ション装置に接続されている。 上記のようにサンバイザー 3 6の中央部にスピーカュニッ ト 3 2が埋め込まれ ' て自動車用平面スピーカが構成されているので、 通常の状態ではサンバイザー 3 6の前面 3 6 aからはヨーク 2 0 (または、 磁気シールド部材 2 8 ) の孔を通過 した音声信号が出力され、 サンバイザによって日差しを避けた状態ではサンバイ ザ一 3 6の背面 3 6 bから磁気シールド部材 2 8 (または、 ヨーク 2 0 ) の孔を 通過した音声信号が出力され、 サンバイザ一の両方の面から音声信号が出力され なお、 スピーカュニッ トとして図 8に示したスピーカュニッ トを使用してもよ い。

次に、 サンバイザーに埋め込まれるスピーカユニッ トの他の例を説明する。 ス ピー力ユニッ トは、 図 1 7に示すように、 棒状または板状に形成されかつ磁極面 がサンバイザの前面側及び背面側を向くように配置された永久磁石 3 3、 振動膜 3 4 a , 3 4 b、 及び渦巻き状のボイスコイル 3 5 a , 3 5 bで構成されている 。 振動膜 3 4 a , 3 4 bは、 永久磁石 3 3の S極または N極の磁極面の各々に対 向するように設けられている。 振動膜 3 4 a , 3 4 bの各々には、 渦巻き状のボ イスコイル 3 5 a , 3 5 b力、 永久磁石 3 3を挟んで対向するように配置されて いる。

振動膜 3 4 a , 3 4 bの各々は、 永久磁石の磁極面より大きいポリィ ミ ド等の 高分子フィルムで形成され、 張力が加えられた状態で図示しない枠体に取り付け られている。

ボイスコイル 3 5 a , 3 5 bは、 振動膜上に蒸着された銅薄膜をエッチングし 、 エツチング部分を絶縁層で被覆した渦巻き状の導電性パターンで形成されてい る。 このボイスコイル 3 5 a , 3 5 bは、 上記の第 1及び第 2の実施例で説明し たように、 渦巻きの内周であるコイルの内周が、 振動膜の永久磁石の磁極面の外 縁に対応する部位より磁極面の外側の領域に位置するように配置されている。 また、 導電性パターンは、 所定波長の電波を受信可能な長さに形成されており 、 アンテナとして V I C S等の交通情報の電波を受信することができる。

ボイスコイル 3 5 a , 3 5 bは、 止め金具 3 6 c内を貫通し、 自動車のフロン トビラ一に沿って設けられたコード 3 7によって、 ィンスツルメントパネルに収 納された力一ナビゲージョ ン装置に接続されている。

上記のようにサンバイザー 3 6の中央部にスピーカュニッ ト 3 2が埋め込まれ ているので、 サンバイザー 3 6の前面 3 6 aにはスピーカュニッ ト 3 2の一方の 振動膜 3 4 aが位置し、 サンバイザ一 3 6の背面 3 6 bにはスピーカュニッ ト 3 2の他方の振動膜 3 4 bが位置する。

そして、 スピーカュニッ トが通音性を有する保護材 （例えば、 布や合成皮革等 ) で覆われてサンザィザ一として機能する自動車用平面スピーカが構成されてい る。

磁束は永久磁石の N極から S極方向へ向かうので、 N極の磁極面に対向するボ イスコイル 3 5 aにはボイスコイルの内側から外側 （図 1 8の A方向） へ向かう 磁束が作用し、 S極の磁極面に対向するボイスコイル 3 5 bにはボイスコイルの 外側から内側 （図 1 8の B方向） へ向かう磁束が作用する。

従って、 ボイスコイル 3 5 a， 3 5 bの各々に同位相の電流を通電すると、 ボ イスコイル 3 5 a , 3 5 bの各々に対応する部分には同じ方向に電流が流れる。 ボイスコイル 3 5 a， 3 5 bの各々に Cから D方向に向かう電流が流れると、 ボ イスコイル 3 5 aは E方向に力を受け、 ボイスコイル 3 5 bは F方向に力を受け る。 また、 上記と逆方向に D ' から C ' 方向に向かう電流が流れると、 ボイスコ ィル 3 5 aは E ' 方向に力を受け、 ボイスコイル 3 5 bは F ' 方向に力を受ける o

上記のように、 ボイスコイル 3 5 a， 3 5 bの各々に同位相の電流を通電する と、 振動膜 3 4 a , 3 4 bの各々は常に逆方向に振動し、 振動膜 3 4 a， 3 4 b の各々からはスピーカを中心として同相の音声が出力される。 一方、 逆相の電流 を通電すると、 振動膜 3 4 a , 3 4 bの各々は常に同方向に振動し、 振動膜 3 4 a , 3 4 bの各々からはスピーカを中心として逆相の音声が出力される。

従って、 運転者が自動車の運転に際して力一ナビゲーシヨン装置を稼働させる と、 サンバザ一のスピーカユニッ トは交通情報の電波を受信し、 画面に地図を含 む道路情報が表示され、 同時に交通情報が、 例えば、 「次の〇〇交差点を右折し てください。 」 等の音声メッセージとしてスピーカュニッ トから出力される。 サンバイザは前方から運転者の顔の中心当たりに向けられているので、 出力され た音声メッセージを明瞭に聞き取ることができる。

そして、 サンバイザの両面に振動膜が位置しているため、 前方からの日差しや 右横方向からの日差しをを避けるためにサンバイザの背面を運転者の顔方向に向 けて使用する場合にも、 音声メッセージが運転者の顔方向に向かって出力される ため音声メッセージを明瞭に聞き取ることができる。

なお、 ボイスコイルをアンテナとして使用する場合には、 受信する電波が効率 よく受信できるように、 ボイスコイルの全長を受信する電波の波長に応じて調整 し、 ボイスコィルが所定長となるように分割して配置してもよレ、。

上記では、 ボイスコイルによって、 V I C S等の交通情報を含む電波を受信す る例について説明したが、 ラジォゃテレビ等の放送電波等を受信するようにして もよい。

なお、 上記各実施例では、 コイルに通電して音を出力するスピーカについて説 明したが、 フレミングの右手の法則に従って振動膜を振動させてコイルに誘導電 流が流れるようにすれば、 マイクロホンとしても使用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 第 1の磁極面が所定面に対して略平行になるように配置された第 1の磁石 と、

前記第 1の磁極面の極性と異なる極性の第 2の磁極面が、 前記所定面に対して 略平行になりかつ前記第 1の磁石の第 1の磁極面と同じ側を向くように、 前記第 1の磁石と所定距離隔てて隣り合うように配置された第 2の磁石と、

前記所定面に対向するように配置された振動膜と、

渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に対応す る部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動 膜に配置された第 1のコイルと、

渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 2の磁極面の外縁に対応す る部位を含んだ該部位の近傍の領域に該渦巻きの内周が位置するように、 前記振 動膜に配置された第 2のコイルと、

を含む平面型音響変換装置。

2 . 前記第 1のコイルの前記第 2のコイルに隣接した部分、 及び前記第 2のコ ィルの前記第 1のコイルに隣接した部分に、 同じ方向の電流が流れるようにした 特許請求の範囲 1記載の平面型音響変換装置。

3 . 前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの外周から内周への巻き方向が同 じ場合には、 前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの内周側同士を接続するか 、 または前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの外周側同士を接続した特許請 求の範囲 1記載の平面型音響変換装置。

4 . 前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの外周から内周への巻き方向が各 々異なる場合には、 前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの一方の内周側と他 方の外周側とを接続するか、 または前記第 1のコイル及び前記第 2のコイルの内 周側同士、 及び外周側同士を接続した特許請求の範囲 1記載の平面型音響変換装

5 . 第 1の磁極面が所定面に対して略平行になるように配置された第 1の磁石 と、 前記第 1の磁極面の極性と異なる極性の第 2の磁極面が、 前記所定面に対して ' 略平行になりかつ前記第 1の磁石の第 1の磁極面と同じ側を向くように、 前記第 1の磁石と所定距離隔てて隣り合うように配置された第 2の磁石と、

前記所定面に対向するように配置された振動膜と、

渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に対応す る部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振動 膜に配置された第 1のコイルと、

前記第 1のコイルと逆方向の渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記 第 1の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周 が位置するように、 前記振動膜の前記第 1のコイルと重なる位置に配置され、 か つ内周端が前記第 1のコイルの内周端に連続した第 2のコイルと、

前記第 2のコイルと同方向の渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記 第 2の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周 が位置するように、 前記振動膜に配置され、 かつ外周端が前記第 2のコイルの外 周端に連続した第 3のコイルと、

前記第 1のコイルと同方向の渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記 第 2の磁極面の外縁に対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周 が位置するように、 前記振動膜の前記第 3のコイルと重なる位置に配置され、 か つ内周端が前記第 3のコイルの内周端に連続した第 4のコイルと、

を含む平面型音響変換装置。

6 . 前記第 1のコイルは前記振動膜の一方の面に配置され、 前記第 2のコイル は前記振動膜の他方の面に配置されて内周端が前記振動膜を貫通して前記第 1の コィルの内周端に連続し、 前記第 3のコィルは前記振動膜の前記他方の面に配置 され、 前記第 4のコィルは前記振動膜の前記一方の面に配置されて內周端が前記 振動膜を貫通して前記第 3のコィルの内周端に連続している特許請求の範囲 5記 載の平面型音響変換装置。

7 . 前記第 1の磁石と前記第 2の磁石とを各々少なく とも 1つ以上前記所定面 上に散在した状態で配置した特許請求の範囲 1〜 6のいずれか i項記載の平面型 音響変換装置。

8 . 第 1の方向に沿って前記第 1の磁石と前記第 2の磁石とを交互に配置した -磁石列を、 前記第 1の方向と交差する第 2の方向に前記第 1の磁石と前記第 2の 磁石とが交互に位置するように複数列配置した特許請求の範囲 1〜 6のいずれか 1項記載の平面型音響変換装置。

9 . 前記第 1の磁石及び前記第 2の磁石の少なくとも一方の形状を複数種類と した特許請求の範囲 1〜 8のいずれか 1項記載の平面型音響変換装置。

1 0 . 前記振動膜の前記コイルが配置された配置部分の硬度を該配置部分以外の 部分の硬度より高くした特許請求の範囲 1〜 9のいずれか 1項記載の平面型音響

1 1 . 前記第 1の磁石及び前記第 2の磁石を磁性体で構成された板状部材上に配 置した特許請求の範囲 1〜 1 0のいずれか 1項記載の平面型音響変換装置。

1 2 . 磁極面が所定面に対して略平行になるように配置された磁石と、

前記所定面に対向するように配置された振動膜と、

渦巻き状に形成されると共に、 前記振動膜の前記磁極面の外縁に対応する部位 を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前記振膜に配置 されたコイルと、

を含む平面型音響変換装置。

1 3 . 一方の面に第 1の磁極面を備え、 かつ他方の面に前記第 1の磁極面の極性 と異なる極性の第 2の磁極面を備えた磁石と、

前記磁石の第 1の磁極面に対応するように配置された第 1の振動膜と、 前記磁石の第 2の磁極面に対応するように配置された第 2の振動膜と、 渦巻き状に形成されると共に、 前記第 1の振動膜の前記第 1の磁極面の外縁に 対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前 記第 1の振動膜に配置された第 1のコイルと、

渦巻き状に形成されると共に、 前記第 2の振動膜の前記第 2の磁極面の外縁に 対応する部位を含んだ該部位の近傍の領域に渦巻きの内周が位置するように、 前 記第 2の振動膜に配置された第 2のコイルと、

を含む平面型音響変換装置。