(57)【要約】【課題】  超音波を搬送波として用いたパラメトリックスピーカにおいて、消費電力を低減し、また落下等による衝撃を受けても振動素子が破損しにくいようにする。【解決手段】  回路基板１の上面にはフェライト等からなる複数の磁歪素子２がマトリクス状に配置されている。各磁歪素子２の周囲にはボイスコイル３が配置されている。そして、ボイスコイル３に電流が流れると、磁歪素子２自体がその中心軸方向（高さ方向）に伸縮し、これにより磁歪素子２自体から超音波（搬送波）が空気中に放射される。この場合、フェライト等からなる磁歪素子２を用いているため、圧電振動子を用いる場合と比較して、消費電力を低減することができ、また落下等による衝撃を受けても、磁歪素子２が破損しにくいようにすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の磁歪素子と、複数の前記磁歪素子の各周囲にそれぞれ配置されたボイスコイルとを備えていることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記磁歪素子は、円柱形状であって、前記回路基板上にその中心軸が前記回路基板に対して垂直となるように設けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発明において、前記磁歪素子はマトリクス状に配置されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、複数の前記磁歪素子の各基本共振周波数は互いに異なっていることを特徴とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカには、超音波を搬送波として用いたパラメトリックスピーカと呼ばれるものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のスピーカでは、それぞれ圧電素子を有する複数の圧電振動子をマトリクス状に配置し、各圧電振動子から変調された超音波（搬送波）が空気中に放射され、この放射された超音波が空気の非線形現象を受けることにより、復調された可聴音を発生させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２９１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のスピーカでは、超音波の発生源として圧電振動子を用いているので、圧電振動子の圧電素子の特性に起因して、後述するある条件下で電流の消費量が増大し、消費電力が増大するという問題がある。また、圧電素子として脆性材料であるセラミックス材料を用いた場合には、落下等による衝撃を受けたとき、圧電素子が破損するおそれがあるという問題がある。【０００５】
そこで、この発明は、ある条件下での消費電力を低減することができ、また落下等による衝撃を受けても振動素子が破損しにくいようにすることができるスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るスピーカは、回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の磁歪素子と、複数の前記磁歪素子の各周囲にそれぞれ配置されたボイスコイルとを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ある条件下での消費電力を低減することができ、また落下等による衝撃を受けても振動素子である磁歪素子が破損しにくいようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施形態としてのスピーカの要部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１はこの発明の一実施形態としてのスピーカの要部の斜視図を示す。このスピーカは回路基板１を備えている。回路基板１の上面の複数の個所にはフェライト等からなる複数の円柱形状の磁歪素子２の各下面が接着剤（図示せず）を介して固着されている。すなわち、磁歪素子２は、回路基板１上にその中心軸が回路基板１に対して垂直となるように設けられている。
【００１０】
磁歪素子２は、一例として、４×４のマトリクス状に配置されている。また、一例として、磁歪素子２の外径は１０ｍｍ程度である。各磁歪素子２の周囲にはボイスコイル３が配置されている。各ボイスコイル３の下部は回路基板１の上面に接着剤（図示せず）を介して固着されている。
【００１１】
このスピーカでは、ボイスコイル３に電流が流れると、磁歪素子２自体がその中心軸方向（高さ方向）に伸縮する。磁歪素子２自体がその中心軸方向に伸縮すると、周波数２０ｋＨｚ以上の帯域の超音波が発生する。そして、磁歪素子２から変調された超音波（搬送波）が空気中に放射されると、この放射された超音波が空気の非線形現象を受けることにより、復調された可聴音が発生する。
【００１２】
このスピーカでは、フェライト等からなる磁歪素子２を用いているので、落下等による衝撃を受けても、圧電素子として脆性材料であるセラミックス材料を用いた圧電振動子と比較して、磁歪素子２が破損しにくいようにすることができる。また、このスピーカでは、磁歪素子２自体が振動するので、専用の振動板を必要とせず、その分、小型薄型化を図ることができる。
【００１３】
ここで、パラメトリックスピーカでの指向性は搬送波（超音波）の直進性で決定される。圧電素子を有する圧電振動子の場合には、高い周波数帯域にシフトするにつれて、指向性が鋭くなるが、その反面、圧電素子の特性に起因してインピーダンスが低下し、電流の消費量が増大し、消費電力が増大する。これに対し、このスピーカでは、フェライト等からなる磁歪素子２を用いているので、高い周波数帯域にシフトしても、インピーダンスが変化せず、したがって電流の消費量が増大することがなく、圧電素子を有する圧電振動子の場合と比較して、消費電力を低減することができる。
【００１４】
また、このスピーカでは、指向性の制御を容易とすることができる。すなわち、磁歪素子２は基本共振周波数を有するので、マトリクス状に配置された複数の磁歪素子２の各基本共振周波数を調整し、駆動する磁歪素子２を任意に変更することにより、指向性を容易に制御することができる。この結果、ユーザーの使用環境に合わせて、指向性を容易に調整することが可能となる。
【００１５】
磁歪素子２の基本共振周波数の調整方法としては、基本共振周波数の決定要因として磁歪素子２の厚さ（高さ）や外形形状等が挙げられるので、これらを適宜に調整すればよい。例えば、磁歪素子２の厚さを薄くすると、基本共振周波数は低減する。また、磁歪素子２の外径を大きくすると、基本共振周波数は低減する。
【００１６】
また、このスピーカでは、複数の磁歪素子２から周波数が異なる複数の超音波を放射すると、異なる周波数の超音波の干渉により可聴音の帯域が拡張し、音圧が増幅することにより、可聴音の高音質化を図ることができる。
【００１７】
以下、この発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００１８】
（付記１）
付記１の発明は、回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の磁歪素子と、複数の前記磁歪素子の各周囲にそれぞれ配置されたボイスコイルとを備えていることを特徴とするスピーカである。
【００１９】
（付記２）
付記２の発明は、付記１に記載の発明において、前記磁歪素子は、円柱形状であって、前記回路基板上にその中心軸が前記回路基板に対して垂直となるように設けられていることを特徴とするスピーカである。
【００２０】
（付記３）
付記３の発明は、付記１または２に記載の発明において、前記磁歪素子はマトリクス状に配置されていることを特徴とするスピーカである。
【００２１】
（付記４）
付記４の発明は、付記１〜３のいずれかに記載の発明において、複数の前記磁歪素子の各基本共振周波数は互いに異なっていることを特徴とするスピーカである。
【符号の説明】
【００２２】
１  回路基板
２  磁歪素子
３  ボイスコイル
【図１】
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【国際調査報告】
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