(57)【要約】      （修正有）【課題】音声特性上の高性能化と低コスト化との双方を容易に図ることが可能となるマルチコイル、ボイスコイル及び電気音響変換装置を提供する。【解決手段】マルチコイル１１０は、ディジタル音声信号の量子化ビット数ｎに対応したコイル要素Ａ、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃから構成されている。コイル要素Ａ、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃは同一長さのコイル線である。マルチコイル１１０は、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃのコイル線がコイル振動方向αに複数巻回されるとともに磁束方向βに積層された巻線構造を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号の量子化ビット数ｎに対応した第１，２，・・，（ｎ−１），ｎの同一長さのコイル線であるコイル要素から構成されたマルチコイルであって、
前記コイル線が複数巻回されるとともに磁束方向に積層された巻線構造を有したマルチコイル。
【請求項２】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
各層の前記コイル要素の一部が磁束方向に別々に一列に並べられるように積層されているマルチコイル。
【請求項３】
請求項１〜２の何れかに記載マルチコイルにおいて、
前記コイル要素が互いに並べて固着されているマルチコイル。
【請求項４】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
前記コイル要素は、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて互いに固着されているマルチコイル。
【請求項５】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
前記コイル要素の前記コイル線は、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて配置されており、
前記マルチコイルの捲線構造は、前記コイル振動方向に積層するように巻き回されると共に、前記コイル線が前記磁束方向に積層するように巻き回された捲線構造であって、当該巻線構造は、磁束方向において交互に同心円状に配置された外径が相違する複数種類の第１、第２コイル部を有し、
前記第１コイル部は、前記コイル線の一部が前記コイル振動方向の一方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成であり、
前記第２コイル部は、前記コイル線の別の一部が、前記コイル振動方向の他方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成であり、
前記第１コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部の外側に位置する前記第２コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続しており、
前記第２コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部の外側に位置する前記第１コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続しているマルチコイル。
【請求項６】
（旧請求項３）
請求項２〜５の何れかに記載のマルチコイルと、
前記マルチコイルの前記コイル要素が挿通されたガイドとを備えたボイスコイル。
【請求項７】
磁気ギャップを有した磁気回路と、
前記磁気ギャップに収められる請求項１〜５の何れかに記載のマルチコイル有するボイスコイルと、
当該ボイスコイルに結合された振動板と、
当該振動板及び前記磁気回路を保持するフレームとを備えた電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルスピーカ等に利用可能なマルチコイル、ボイスコイルおよび電気音響変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルの音声信号を、アナログ信号に変換せずに直接スピーカに供給して再生を行なうディジタルスピーカが開発されている。この種のディジタルスピーカは、ボイスコイルボビンに巻回された複数のコイルを有する。各コイルは、ディジタル信号の各ビットに対応する駆動力が発生するように重み付けされている。各コイルに印加される一定電圧の極性がディジタル信号の各２ビットの２値に応じて切り替えられることにより、各コイルに流れる電流の方向が２値に応じて設定されている。この構成により、前記ディジタルスピーカは、ディジタル信号の量子化に対応した比率で駆動力を発生させることが可能となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなディジタルスピーカに使用されているボイスコイルは、図５に示す通りの構造を有するものがある。図５中の１３はボイスコイル、１はヨーク、２はマグネット、３はポールピース、Ｇは磁気ギャップである。ボイスコイル１３は、ディジタル信号の量子化ビット数に対応したコイル１３Ａ、コイル１３Ｂ及びコイル１３Ｃから構成されている。コイル１３Ａは、１本のコイル線をコイル振動方向（図５中α）に複数巻回され、これを磁束方向（図５中β）に積層（図５の例では２層）された巻線構造になっている。コイル１３Ｂ及びコイル１３Ｃについても全く同様である。コイル１３Ｂは、コイル１３Ｃの外周面に巻回され、コイル１３Ａは、コイル１３Ｂの外周面に巻回されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６３３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ボイスコイル１３は、コイル１３Ａ，１３Ｂ及び１３Ｃの巻回上の径寸法が異なることから各コイルのコイル線の全長が異なる。このため、コイル１３Ａ，１３Ｂ及び１３Ｃの電気的特性（直流抵抗やインピーダンス）にバラツキが生じている。その結果、ボイスコイル１３は、ディジタル信号の量子化に対応した比率で駆動力が発生せず（非線形性）、良好な音声特性が得られない。もっとも、何らかの方法で上記非線形性を補正すれば所望の音声特性が得られるものの、その分だけディジタルスピーカがコスト高になるのは明らかである。
【０００６】
一方、図６に示すボイスコイル１３’は、コイル１３Ａ’，１３Ｂ’及び１３Ｃ’がβ方向に順に配置されるのではなく、振動方向αに順に配置されている。コイル１３Ａ’、コイル１３Ｂ’及びコイル１３Ｃ’の各コイル線の全長が同じとなることから一見上記問題が招来しないように思える。しかし、ボイスコイル１３’も良好な所望の音声特性が得られない。なぜなら、コイル１３Ａ’、コイル１３Ｂ’及びコイル１３Ｃ’におけるマグネット２に対する磁気回路上の位置や距離関係が同一とならず、磁気ギャップＧ中で磁束分布が均一にならないことを要因として、ディジタル信号の量子化に対応した比率で駆動力が発生しないからである。要するに、従来のボイスコイルにおいて、音声特性上の高性能化と低コスト化との双方を図ることは現実問題として困難であった。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、音声特性上の高性能化と低コスト化との双方を容易に図ることが可能となるマルチコイル、ボイスコイル及び電気音響変換装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るマルチコイルは、ディジタル信号の量子化ビット数ｎに対応した第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素で構成されている。前記コイル要素は同一長さのコイル線である。前記マルチコイルは、前記コイル線が複数巻回されるとともに磁束方向に積層された巻線構造を有している。
【０００９】
上記態様のマルチコイルによる場合、第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素の各コイル線の全長が同一であるので、その電気的特性（直流抵抗やインピーダンス）にバラツキが生じることがない。しかも、第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素における磁気回路に対する位置や距離の関係が略同一に近くなる。よって、従来とは異なり上記非線形性を補正することなくディジタル信号の量子化に対応した比率で駆動力が発生し、良好な音声特性が得られる。要するに、前記マルチコイルは、音声特性上の高性能化と低コスト化との双方を容易に図ることが可能となる。
【００１０】
各層の第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素の一部が磁束方向に別々に一列に並べられるように積層された構成とすることが可能である。
【００１１】
前記コイル要素が互いに並べて固着された構成にすると良い。好ましくは、第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素は、前記マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて固着された構造にすると良い。
【００１２】
上記構成のボイスコイルによる場合、第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素の配列上、各コイル要素に発生する駆動力のバラツキがなくなり、これに伴って線形性が高まり、一層良好な音声特性が得られる。
【００１３】
前記コイル要素の前記コイル線は、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて配置された構成とすることが可能である。前記マルチコイルの捲線構造は、前記コイル線が前記コイル振動方向に積層するように巻き回されると共に、前記磁束方向に積層するように巻き回された捲線構造とすることが可能である。当該巻線構造は、磁束方向において交互に同心円状に配置された外径が相違する複数種類の第１、第２コイル部を有する構成とすることが可能である。前記第１コイル部は、前記コイル線の一部が前記コイル振動方向の一方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第２コイル部は、前記コイル線の別の一部が、前記コイル振動方向の他方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第１コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部の外側に位置する前記第２コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。前記第２コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部の外側に位置する前記第１コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。この態様のマルチコイルによる場合、第１、第２コイル部の各層を構成するコイル要素の一部（コイル線の一部）と磁気回路に対する位置や距離の関係が略同一に近くなる。
【００１４】
本発明のボイスコイルは、上述した何れかの態様のマルチコイルと、前記マルチコイルの前記コイル要素が挿通されたガイドとを備えた構成とすることが可能である。この構成のボイスコイルによる場合、マルチコイルの巻線作業を１回行なうだけで第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素の位置関係が定まることになり、各コイル要素を別々に巻回していた従来に比較すると、巻線作業が簡単になり、その分だけ低コスト化を図ることが可能となる。
【００１５】
本発明の電気音響変換装置は、磁気ギャップを有した磁気回路と、前記磁気ギャップに収められる上記何れかの態様のマルチコイルを有するボイスコイルと、当該ボイスコイルに結合された振動板と、当該振動板及び前記磁気回路を保持するフレームとを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る電気音響変換装置のボイスコイル部分を中心として表した模式的縦断面図である。
【図２】前記ボイスコイルの断面図であり且つその一部であるマルチコイルの断面図である。
【図３】前記電気音響変換装置であるディジタルスピーカの縦断面図である。
【図４Ａ】上記実施例のマルチコイルの第１設計変形例を説明するための模式的断面図である。
【図４Ｂ】上記実施例のマルチコイルの第２設計変形例を説明するための模式的断面図である。
【図４Ｃ】上記実施例のマルチコイルの第３設計変形例を説明するための模式的断面図である。
【図５】従来のボイスコイルを説明するための図１に対応する図である。
【図６】従来の別のボイスコイルを説明するための図１に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例に係るボイスコイル１００について図１および図２を参照して説明する。図１及び図２に示されたボイスコイル１００は、図３に示されたディジタルスピーカ（電気音響変換装置）に使用可能な環状コイル体である。ボイスコイル１００は、マルチコイル１１０と、ガイド１１１とを備えている。マルチコイル１１０は、ディジタル音声信号の量子化ビット数ｎ（本実施例ではｎ＝３）に対応したコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃ(第１、第２、第３のコイル要素に相当)から構成されている。マルチコイル１１０は、コイル振動方向α（図１及び図２中参照）に複数巻回（図２の例では４回）されるとともに磁束方向β（図１及び図２中参照）に積層（図２の例では６層）された巻線構造を有している。特にマルチコイル１１０の各層のコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃが後述する磁気回路５の磁束方向βに別々に一列に並べられるように積層されている。なお、コイル振動方向αはマルチコイル１１０の軸方向に相当している。磁束方向βはマルチコイル１１０の半径方向に相当している。なお、図１および図２におけるコイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃに付したドットは、説明の便宜上、コイル要素Ａ、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃを区別するために付したものであって、コイル要素Ａ、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃの断面の相違および／又は素材の相違が表されたものではない。
【００１８】
図２に示されている通り、コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃは、ガイド１１１に挿通され且つ互いに並べて固着されている。コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃは溶着層を有する同一長さのコイル線である。コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃのコイル線がコイル振動方向αに積層されている（すなわち、コイル振動方向αに一列で並んでいる。コイル振動方向αにおいて隣り合う前記コイル線同士が固着されている。本実施例では、コイル要素Ａのコイル線とコイル要素Ｂのコイル線とが固着され、コイル要素Ｂのコイル線とコイル要素Ｃのコイル線とが固着されている。マルチコイル１１０の巻線構造は、固着されたコイル線がコイル振動方向αに積層するように巻き回されると共に、磁束方向βに積層するように巻き回された構成である。具体的には、マルチコイル１１０の巻線構造は、外径が相違する複数種類の円筒状の第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２を有する。第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２が、磁束方向βにおいて交互に同心円状に配置されている。磁束方向βにおいて隣り合う第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２は接触している。
【００１９】
各第１コイル部Ｌ１は、その外径が相違する以外、同じ構成である。第１コイル部L１のうち、最も内側に位置する第１コイル部Ｌ１以外の第１コイル部Ｌ１の内径は、当該第１コイル部Ｌ１の内側に位置する第２コイル部Ｌ２の外径より若干大きい。各第１コイル部Ｌ１は、固着された前記コイル線の一部がコイル振動方向αの一方側に複数の層Ｌ１１〜Ｌ１４、積層するように筒状に巻き回された（図２では４層巻き回された）構成である。各第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１１〜Ｌ１４のうちコイル振動方向αにおいて隣り合う層が互いに接触している。本実施例では、層Ｌ１１と層Ｌ１２とが接触し、層Ｌ１２と層Ｌ１３とが接触し、層Ｌ１３と層Ｌ１４とが接触している。
【００２０】
各第２コイル部Ｌ２は、その外径が相違する以外、同じ構成である。各第２コイル部Ｌ２の内径は、当該第２コイル部Ｌ２の内側に位置する第１コイル部Ｌ１の外径より若干大きい。各第２コイル部Ｌ２は、固着された前記コイル線の別の一部が、コイル振動方向αの他方側に複数層Ｌ２４〜Ｌ２１、積層するように筒状に巻き回された（図２では４層巻き回された）構成である。各第２コイル部Ｌ２の複数層Ｌ２４〜Ｌ２１のうちコイル振動方向αにおいて隣り合う層が互いに接触している。本実施例では、層Ｌ２４と層Ｌ２３とが接触し、層Ｌ２３と層Ｌ２２とが接触し、層Ｌ２２と層Ｌ２１とが接触している。
【００２１】
第１コイル部Ｌ１のコイル振動方向αの一方側の端の層（最下段の層）を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部Ｌ１の外側に位置する第２コイル部Ｌ２のコイル振動方向αの一方側の端の層（最下段の層）を構成するコイル線の一部に連続している。第２コイル部Ｌ２のコイル振動方向αの他方側の端の層（最上段の層）を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部Ｌ２の外側に位置する第１コイル部Ｌ１のコイル振動方向αの他方側の端の層（最上段の層）を構成するコイル線の一部に連続している。
【００２２】
本実施例では、一列目の第１コイル部Ｌ１（最も内側に位置する第１コイル部Ｌ１）の層Ｌ１４を構成するコイル線の一部が、当該第１コイル部Ｌ１の外側に位置する二列目の第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２４を構成するコイル線の一部に連続している。二列目の第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２１を構成するコイル線の一部が、当該第２コイル部Ｌ２の外側に位置する三列目の第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１１を構成するコイル線の一部に連続している。三列目の第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１４を構成するコイル線の一部が、当該第１コイル部Ｌ１の外側に位置する四列目の第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２４を構成するコイル線の一部に連続している。四列目の第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２１を構成するコイル線の一部が、当該第２コイル部Ｌ２の外側に位置する五列目の第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１１を構成するコイル線の一部に連続している。五列目の第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１４を構成するコイル線の一部が、当該第１コイル部Ｌ１の外側に位置する六列目の第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２４を構成するコイル線の一部に連続している。
【００２３】
層Ｌ１１および層Ｌ２１を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部は、各々磁束方向βに並ぶように積層されている。層Ｌ１２および層Ｌ２２を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部は、各々磁束方向βに並ぶように積層されている。層Ｌ１３および層Ｌ２３を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部は、各々磁束方向βに並ぶように積層されている。層Ｌ１４および層Ｌ２４を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部は、各々磁束方向βに並ぶように積層されている。
【００２４】
上述したボイスコイル１００は、以下の方法で作成される。まず、同一長さのコイル線（コイル要素Ａ、コイル要素Ｂおよびコイル要素Ｃ）を３本用意する。その後、隣り合う前記コイル線同士が接触するように、当該コイル線をコイル振動方向αに積層させ、一列に並べる。その後、前記コイル線をガイド１１１に挿通し、この状態でガイド１１１の外から加熱して、隣り合うコイル線を熱溶着により互いに固着させる。これにより、コイル振動方向αにおいて隣り合う前記コイル線同士が固着される。その後、固着された前記コイル線を巻回して図２中に併せて示された破線矢印の通りに積層させる。具体的には、固着された前記コイル線の一部を、層Ｌ１１〜Ｌ１４が積層されるようにコイル振動方向αの一方側に巻き回す。このとき、コイル振動方向αにおいて隣り合う層Ｌ１１〜Ｌ１４が互いに接触する。積層された層Ｌ１１〜Ｌ１４が最も内側の位置する第１コイル部Ｌ１となる。その後、前記コイル線の前記一部に連続する別の一部を、第１コイル部Ｌ１の外側で、層Ｌ２４〜Ｌ２１が積層されるようにコイル振動方向αの他方側に巻き回す。このとき、コイル振動方向αにおいて隣り合う層Ｌ２４〜Ｌ２１が接触し、当該層Ｌ２４〜Ｌ２１が第１コイル部Ｌ１の層Ｌ１４〜Ｌ１１に接触する。積層された層Ｌ２４〜Ｌ２１が、第１コイル部Ｌ１の外側に同心円状に配置された第２コイル部Ｌ２となる。その後、前記コイル線の前記別の一部に連続する別の一部を、第２コイル部Ｌ２の外側で、層Ｌ１１〜Ｌ１４が積層されるようにコイル振動方向αの一方側に巻き回す。このとき、コイル振動方向αにおいて隣り合う層Ｌ１１〜Ｌ１４が接触し、当該層Ｌ１１〜Ｌ１４が第２コイル部Ｌ２の層Ｌ２１〜Ｌ２４に接触する。積層された層Ｌ１１〜Ｌ１４が、第２コイル部Ｌ２の外側に同心円状に配置された別の第１コイル部Ｌ１となる。その後、上述した第２コイル部Ｌ２および別の第１コイル部Ｌ１の作成工程を交互に繰り返す。これにより、ボイスコイル１００が得られる。
【００２５】
図３に示された電気音響変換装置は、携帯電話等に広く利用可能なディジタルスピーカである。この電気音響変換装置は、磁気ギャップＧを有した磁気回路５と、磁気ギャップＧに収められるボイスコイル１００と、ボイスコイル１００に結合された振動板６と、振動板６及び磁気回路5を保持するフレーム９とを備えている。
【００２６】
磁気回路５は、ヨーク１と、マグネット２と、ポールピース３と、磁気ギャップＧとを有している。ヨーク１は、磁性材料からなる。ヨーク１は、底部と、この底部上に設けられた筒状の側壁とを有する。マグネット２は、ヨーク１の底部の内面に固定された柱状である。ポールピース３は、マグネット２の上面に固定された板状の磁性材料である。磁気ギャップＧは、ポールピース３とヨーク１の側壁との間に形成されている。ボイスコイル１００は磁気ギャップＧに上下動自在（コイル振動方向αに移動自在）に挿入されている。本実施例では、ポールピース３からヨーク１の側壁に磁束が流れ（磁気回路５の磁束方向β）、当該磁束が磁気ギャップＧに挿入されたボイスコイル１００を通る。
【００２７】
振動板６は、樹脂又は金属のフィルムからなる。振動板６は、上方に膨らんだセンタードーム部６ａと、センタードーム部６ａの周縁に一体に設けられた環状のエッジ部６ｂとを有している。このような振動板６におけるセンタードーム部６ａとエッジ部６ｂとの境目部分の裏面にボイスコイル１００が固定されている。振動板６およびボイスコイル１００の全体が電気音響変換装置の振動系を構成している。
【００２８】
フレーム９は、その中央部分にヨーク１及び振動板６を保持する環状絶縁部材である。フレーム９の周縁部にはディジタル音声信号の合計３つの入力端子８（図示一つ）が各々固定されている。入力端子８には、ボイスコイル１００のコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃの各末端から引き出されたリード線７ａ（図示一つ）が半田付けＳにより各々接続されている。
【００２９】
このように構成された電気音響変換装置は外部回路から接続端子８を介してボイスコイル１００にディジタル音声信号が入力されることにより、ボイスコイル１００と磁気ギャップＧ内の磁界との電磁作用でボイスコイル１００が振動方向α（図１の上下方向）に振動し、それに伴って振動板６が上下に振動して音を発生する。
【００３０】
なお、ディジタル音声信号とアナログ音声信号との両方でボイスコイル１００を駆動させるようにするには、入力端子８の前段に切替スイッチ（図外）を設けると良い。アナログ再生時に同スイッチの接点を切り替えてコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃを並列接続させると良い。また、アナログ音声信号だけで駆動させるようにするには、ボイスコイル１００のコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃを並列接続することに加えて捻り線とすれば良い。この場合、コイル自体の強度アップの効果も期待することが可能となる。
【００３１】
上記構成の電気音響変換装置に使用されたボイスコイル１００は、下記の技術的特徴を有する。ａ）コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃのコイル線の全長が同一であり、各コイル要素の電気的特性（直流抵抗やインピーダンス）にバラツキが生じない。ｂ）層Ｌ１１〜Ｌ１４および層Ｌ２１〜Ｌ２４を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部における磁気回路５のマグネット２に対する位置や距離の関係が、従来例に比べて略同一に近くなる。ｃ）層Ｌ１１〜Ｌ１４および層Ｌ２１〜Ｌ２４を構成するコイル線（コイル要素Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部の配列上（すなわち、ｂ）、各コイル要素に発生する駆動力のバラツキがない。その結果、ディジタル信号の量子化に対応した比率で駆動力が発生し、ボイスコイル１００の良好な音声特性が得られる。従来とは異なり、ディジタル信号と発生駆動力との間の非線形性を補正する必要がないことから、ボイスコイル１００の音声特性上の高性能化と低コスト化との双方を容易に図ることが可能となる。また、マルチコイル１１０の巻線作業を１回行なうだけでコイル要素Ａ、コイル要素Ｂ、コイル要素Ｃの位置関係が定まり、各コイルを別々に巻回していた従来に比較すると、ボイスコイル１００の巻線作業が簡単になる。この点で一層の低コスト化を図ることも可能となる。
【００３２】
次に、マルチコイル１１０の第１、第２、第３変形例（ｎ＝３の場合）について図４Ａ〜図4Ｃを参照して上記実施例と異なる点を中心に説明する。第１変形例は、図４Ａに示すように、ガイド１１１を使用しない例であって、コイル線を被覆する被覆１１２を有したコイル要素Ａ’、Ｂ’及びＣ’のコイル線が振動方向αに一列に並べられている。振動方向αにおいて隣り合うコイル要素Ａ’、Ｂ’及びＣ’の被覆１１２が既存の周知方法により互いに固着されている。第２変形例は、図４Ｂに示すように、ガイド１１１を使用しない例であって、被覆を有しない（すなわち、コイル線のみを有する）コイル要素Ａ’’、Ｂ’’及びＣ’’が振動方向αに一列に並べられ、振動方向αにおいて隣り合うコイル要素Ａ’’、Ｂ’’及びＣ’’のコイル線が既存の周知方法により互いに固着されている。
【００３３】
第３変形例は、各コイル要素の配列を設計変更した例であって、コイル要素Ａ’’’、Ｂ’’’及びＣ’’’を図４Ｃに示すように並べて三角形の配列とする。このコイル要素Ａ’’’、Ｂ’’’及びＣ’’’の同一長さのコイル線が、上記実施例と同様に、コイル振動方向αに積層するように巻き回されると共に、磁束方向βに積層するように巻き回されている。
【００３４】
なお、本発明に係るボイスコイルは、上記実施例に限定されず、ディジタルスピーカだけに止まらず、マイクロフォン、ヘッドホン又はイヤホンにも同様に適用可能である。すなわち、本発明の電気音響変換装置は、マイクロフォン、ヘッドホン又はイヤホン等に設計変更することが可能である。また、本発明のマルチコイルは、ディジタル信号の量子化ビット数に対応した数の複数のコイル要素から構成されており、当該マルチコイルが磁束方向に積層されるように複数巻回された巻線構造を有する限り任意に設計変更することが可能である。すなわち、本発明のマルチコイルの巻回の数、層数および／又は巻線方法は、適宜設計変更すれば良い。
【００３５】
例えば、本発明のマルチコイルは、ディジタル信号の量子化ビット数に対応した数のコイル要素で構成することが可能である。前記コイル要素は、当該マルチコイルの軸方向に一列に並べて配置された又は断面視略三角形状に配置された同一長さのコイル線である。前記マルチコイルは、並べられた前記コイル線が、磁気回路の磁束方向に積層するように巻き回された捲線構造又は前記軸方向に積層するように巻き回されると共に、前記磁束方向に積層するように巻き回された巻線構造を有している。前記マルチコイルの巻線構造は、磁束方向において交互に同心円状に配置された外径が相違する複数種類の第１、第２コイル部を有する構成とすることが可能である。前記第１、第２コイル部は前記磁束方向において接触する構成とすることが可能である。前記第１コイル部は、前記コイル線の一部が前記軸方向の一方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第１コイル部の前記軸方向において隣り合う層は互いに接触した構成とすることが可能である。前記第２コイル部は、前記コイル線の別の一部が前記軸方向の他方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第２コイル部の前記軸方向において隣り合う層は互いに接触した構成とすることが可能である。前記第１コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部の外側に位置する前記第２コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。前記第２コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部の外側に位置する前記第１コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。なお、前記第１、第２コイル部の層の数は少なくとも一つあれば良い。
【符号の説明】
【００３６】
１００  ボイスコイル
１１０  マルチコイル
Ａ、Ｂ、Ｃ  コイル要素
１１１  ガイド
α  コイル振動方向（マルチコイルの軸方向）
β  磁束方向（マルチコイルの半径方向）
【図１】
2014003588.tif 000003
【図２】
2014003588.tif 000004
【図３】
2014003588.tif 000005
【図４Ａ】
2014003588.tif 000006
【図４Ｂ】
2014003588.tif 000007
【図４Ｃ】
2014003588.tif 000008
【図５】
2014003588.tif 000009
【図６】
2014003588.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月8日(2013.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号の量子化ビット数ｎに対応した第１，２，・・，（ｎ−１），ｎの同一長さのコイル線であるコイル要素から構成されたマルチコイルであって、
前記コイル線が複数巻回されるとともに磁束方向に積層された巻線構造を有したマルチコイル。
【請求項２】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
各層の前記コイル要素の一部が磁束方向に別々に一列に並べられるように積層されているマルチコイル。
【請求項３】
請求項１〜２の何れかに記載マルチコイルにおいて、
前記コイル要素が互いに並べて固着されているマルチコイル。
【請求項４】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
前記コイル要素は、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて互いに固着されているマルチコイル。
【請求項５】
請求項１記載のマルチコイルにおいて、
前記コイル要素の前記コイル線は、巻き回される前の状態で、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて配置されており、
前記マルチコイルの捲線構造は、前記コイル線が前記コイル振動方向に積層するように巻き回されると共に、前記磁束方向に積層するように巻き回された捲線構造であって、当該巻線構造は、前記磁束方向において交互に同心円状に配置された外径が相違する複数種類の第１、第２コイル部を有し、
前記第１コイル部は、前記コイル線の一部が前記コイル振動方向の一方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成であり、
前記第２コイル部は、前記コイル線の別の一部が前記コイル振動方向の他方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成であり、
前記第１コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部の外側に位置する前記第２コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続しており、
前記第２コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部の外側に位置する前記第１コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続しているマルチコイル。
【請求項６】
請求項２〜５の何れかに記載のマルチコイルと、
前記マルチコイルの前記コイル要素が挿通されたガイドとを備えたボイスコイル。
【請求項７】
磁気ギャップを有した磁気回路と、
前記磁気ギャップに収められる請求項１〜５の何れかに記載のマルチコイルを有するボイスコイルと、
当該ボイスコイルに結合された振動板と、
当該振動板及び前記磁気回路を保持するフレームとを備えた電気音響変換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記構成のマルチコイルによる場合、第１，２，・・，（ｎ−１），ｎのコイル要素の配列上、各コイル要素に発生する駆動力のバラツキがなくなり、これに伴って線形性が高まり、一層良好な音声特性が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記コイル要素の前記コイル線は、巻き回される前の状態で、当該マルチコイルのコイル振動方向に一列に並べて配置された構成とすることが可能である。前記マルチコイルの捲線構造は、前記コイル線が前記コイル振動方向に積層するように巻き回されると共に、前記磁束方向に積層するように巻き回された捲線構造とすることが可能である。当該巻線構造は、前記磁束方向において交互に同心円状に配置された外径が相違する複数種類の第１、第２コイル部を有する構成とすることが可能である。前記第１コイル部は、前記コイル線の一部が前記コイル振動方向の一方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第２コイル部は、前記コイル線の別の一部が前記コイル振動方向の他方側に複数の層、積層するように筒状に巻き回された構成とすることが可能である。前記第１コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第１コイル部の外側に位置する前記第２コイル部の前記コイル振動方向の一方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。前記第２コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部は、当該第２コイル部の外側に位置する前記第１コイル部の前記コイル振動方向の他方側の端の層を構成する前記コイル線の一部に連続した構成とすることが可能である。この態様のマルチコイルによる場合、第１、第２コイル部の各層を構成するコイル要素の一部（コイル線の一部）と磁気回路に対する位置や距離の関係が略同一に近くなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２に示されている通り、コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃは、ガイド１１１に挿通され且つ互いに並べて固着されている。コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃは溶着層を有する同一長さのコイル線である。コイル要素Ａ、コイル要素Ｂ及びコイル要素Ｃのコイル線がコイル振動方向αに積層されている（すなわち、コイル振動方向αに一列で並んでいる）。コイル振動方向αにおいて隣り合う前記コイル線同士が固着されている。本実施例では、コイル要素Ａのコイル線とコイル要素Ｂのコイル線とが固着され、コイル要素Ｂのコイル線とコイル要素Ｃのコイル線とが固着されている。マルチコイル１１０の巻線構造は、固着されたコイル線がコイル振動方向αに積層するように巻き回されると共に、磁束方向βに積層するように巻き回された構成である。具体的には、マルチコイル１１０の巻線構造は、外径が相違する複数種類の円筒状の第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２を有する。第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２が、磁束方向βにおいて交互に同心円状に配置されている。磁束方向βにおいて隣り合う第１、第２コイル部Ｌ１、Ｌ２は接触している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このように構成された電気音響変換装置は外部回路から入力端子８を介してボイスコイル１００にディジタル音声信号が入力されることにより、ボイスコイル１００と磁気ギャップＧ内の磁界との電磁作用でボイスコイル１００が振動方向α（図１の上下方向）に振動し、それに伴って振動板６が上下に振動して音を発生する。