(57)【要約】【課題】本発明は薄型タイプの動電型電気音響変換器に関するもので、周波数特性の平坦化を図ることを目的とするものである。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、第１のマグネット１と、この第１のマグネット１の斜め上方の外側位置に配置されて第１のマグネット１との間に磁気ギャップを形成する第２のマグネット３と、第１のマグネット１の上面方向の空間および第２のマグネット３の下面方向の空間を通るように支持され、上下方向に振動可能な振動板７と、第１のマグネット１と第２のマグネット３との間に配置され、振動板７の振動方向に垂直な磁束と平行な関係となるように振動板７に支持された平面状のボイスコイル９とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のマグネットと、この第１のマグネットの斜め上方の外側位置に配置されて前記第１のマグネットとの間に磁気ギャップを形成する第２のマグネットと、前記第１のマグネットの上面方向の空間および前記第２のマグネットの下面方向の空間を通るように支持され、上下方向に振動可能な振動板と、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に配置され、前記振動板の振動方向に垂直な磁束と平行な関係となるように前記振動板に支持された平面状のボイスコイルとを備えた動電型電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型電気音響変換器に関し、より特定的には、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｅｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、テレビ、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション、およびポータブルプレーヤ等の電子機器に搭載され、音響信号を再生する動電型電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話やＰＤＡなどをはじめとした電子機器において、薄型化、低消費電力化が進んでいる。それに伴い、これらに搭載される電気音響変換器においても、より小型化、より効率化が望まれている。電気音響変換器において高効率化するための最も一般的な手法は、マグネットの体積を増加させることである。しかし、マグネットの体積が増加すると、電気音響変換器自体の体積が大きくなってしまう。そこで、小型化および高効率化を実現するために、図５に示すような動電型電気音響変換器２００が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、図５は、従来における動電型電気音響変換器２００の構造断面図である。
【０００３】
図５において、動電型電気音響変換器２００は、第１のマグネット２１１、第１のヨーク２１２、第２のマグネット２１３、第２のヨーク２１４、振動板２１５、ボイスコイル２１６、および筐体２１７を備える。
【０００４】
第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は、振動板２１５の両面に向けて、それぞれ振動板２１５を挟むように対向して配置される。対向する第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３との間には磁気ギャップが形成される。また、第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３における振動板２１５に対向している面と反対の面は、それぞれ第１のヨーク２１２および第２のヨーク２１４にそれぞれ固設される。また、第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は、振動板２１５の振動方向で、極性が逆方向となるように着磁される。
【０００５】
第１のヨーク２１２は、第１のマグネット２１１の振動板２１５に対向している面を除いた面を囲むような形状を有する。同様に第２のヨーク２１４は、第２のマグネット２１３の振動板２１５に対向している面を除いた面を囲むような形状を有する。また、第１のヨーク２１２および第２のヨーク２１４は、筐体２１７内部にそれぞれ固設される。
【０００６】
振動板２１５は、音孔を有する筐体２１７内部に固設され、第１のマグネット２１１、第２のマグネット２１３、および筐体２１７の間に形成される空隙に位置するように構成される。ボイスコイル２１６は、振動板２１５に固着され、上記磁気ギャップ内に保持される。以下、動電型電気音響変換器２００の動作について説明する。
【０００７】
第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は互いに逆方向に着磁され、対向して配置されている。そのため、各マグネットからそれぞれ振動板側に放射した磁束は反発する。これにより、磁束ベクトルは、上記磁気ギャップ間でほぼ垂直に曲がり、それぞれのマグネットが固着されたヨークへと向かう曲線を描く。このため、ボイスコイル２１６の位置（以下、ボイスコイル位置という）では、振動板２１５の振動方向に垂直な磁束で構成される磁場が形成される。このような磁束上に配置されるボイスコイル２１６に電流信号を流すと、電流の大きさとボイスコイル位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。そして、その駆動力によって振動板２１５が振動して音が放射される。
【０００８】
一般的な動電型電気音響変換器は、ボイスコイルの厚みを振動板の振動方向に厚く構成しているのに対し、本従来例ではボイスコイル２１６の厚みを振動板２１５の面方向に薄く構成する。そのため、動電型電気音響変換器２００の厚みは、従来の電気音響変換器よりも全体的に薄くすることが可能であった。
【特許文献１】特開２００４−３２６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前述したように振動板の振動方向に垂直な磁束上に配置されるボイスコイルとしては、平面コイルが利用される。
【００１０】
平面コイルを固着した振動板を有するリーフツイータのようなスピーカでは、磁気回路の磁気空隙の上面に漏れる磁束を利用する構造が一般的であるため、ボイスコイルに掛かる磁束を効率良く抽出する構造がとりにくい。したがって、ボイスコイルに掛かる磁束密度を大きくするには磁気回路も大型化されることとなる。
【００１１】
一方、図５に示したような反発磁界を有するサウンドスリムでは、リーフツイータのような磁気回路に比べて小形で磁束密度を大きくとることが出来るものの、振動板の中央前面には磁気回路が配置される。よって、振動板から放出される音がその前面位置にある磁気回路に干渉し、特に高域で周波数特性の平坦性を実現することが難しくなるという問題があった。
【００１２】
本発明は、磁気回路に干渉がなく高域での周波数特性の平坦性を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために本発明は、第１のマグネットと、この第１のマグネットの斜め上方の外側位置に配置されて前記第１のマグネットとの間に磁気ギャップを形成する第２のマグネットと、前記第１のマグネットの上面方向の空間および前記第２のマグネットの下面方向の空間を通るように支持され、上下方向に振動可能な振動板と、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に配置され、前記振動板の振動方向に垂直な磁束と平行な関係となるように前記振動板に支持された平板状のボイスコイルとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明の動電型電気音響変換器は、第１のマグネットと、この第１のマグネットの斜め上方の外側位置に配置されて前記第１のマグネットとの間に磁気ギャップを形成する第２のマグネットと、前記第１のマグネットの上面方向の空間および前記第２のマグネットの下面方向の空間を通るように支持され、上下方向に振動可能な振動板と、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に配置され、前記振動板の振動方向に垂直な磁束と平行な関係となるように前記振動板に支持された平面状のボイスコイルとを備えたものであるので、前記振動板の前面に磁気回路が配置されることがなく、前記振動板から放出される音が磁気回路に干渉されることがなくなり、もって、高域での周波数特性の平坦性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の動電型電気音響変換器の一実施形態を添図は図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器の構造断面図であり、中心から片側断面のみを示している。
【００１７】
図１において、第１のマグネット１の上面には下プレート２が固着されており、この第１のマグネット１の上方の外側位置に第２のマグネット３が配置されている。この第２のマグネット３の下面には上プレート４が固着されている。前記第１、第２のマグネットは中心軸方向に同じ向きで着磁されている。前記第１のマグネット１の下面にはヨーク５が固着されており、そのヨーク５は前記第２のマグネット３の上面位置まで延設されて前記第２のマグネット３の上面に固着したヨーク６に接合されている。
【００１８】
ここで、第１、第２のマグネット１、３が図２に示すように着磁されているものとすると、矢印で示すような磁束の流れが発生して平行磁場を形成することとなる。
【００１９】
振動板７は前記マグネット１の上面方向の空間と前記マグネット３の下面方向の空間を通るように配設されており、その外周の支持部が前記ヨーク５に固着した支持台８に支持されている。そして、この振動板７は上下方向に振動可能である。
【００２０】
前記第２のマグネット３は前記第１のマグネットの外側に所定の距離をへだてて設けられており、この空間に平面状のボイスコイル９が配置されている。このボイスコイル９は前記振動板７の振動方向に垂直な磁束と平行な関係となるように前記振動板７に支持されており、平行磁場を構成する磁束上に配置されている。
【００２１】
このような磁束上に配置されるボイスコイル９に電流信号を流すと、電流の大きさとボイスコイル位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。そして、その駆動力によって振動板７が振動して音が放射される。
【００２２】
なお、図２に示すようにヨーク６として、第２のマグネット３が固着されている部分において、第２のマグネット３の内径より内側に張り出した構造とする。つまり、動電型電気音響変換器の前面側に形成される音孔は、ヨーク６によって、小さい内径を有する音孔となる。ただし、このような構造は、第２のマグネット３の厚さが十分厚く、振動板７がヨーク６の張り出し部分に接触するよりも先に第２のマグネット３に接触するような場合にとり得る構造である。
【００２３】
第１のマグネット１および第２のマグネット３間の磁束の流れは、図２の矢印で示されるような流れとなる。図２は、本実施形態における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図である。また、ボイスコイル位置での磁束密度を比較すると、図３に示すようになる。図３はボイスコイル位置での磁束密度をそれぞれ曲線で示した図である。つまり、図３は、ヨークの張り出しが有るときと、ヨークの張り出しが無いときとで、ボイスコイル位置での磁束密度を比較した図である。
【００２４】
図３に示すように、張り出しが有るときの方がボイスコイル位置における磁束密度が大きくなり、張り出しが無いときよりも大きな駆動力が得られる。
【００２５】
なお、前記第２のマグネット３を含む動電型電気音響変換器の前面外周にはホーン１０が設けられている。
【００２６】
本実施の形態においては、振動板７として、中央前方に張り出した曲面を有し、外周に後方に張り出した曲面を有し、外周に後方に張り出した曲面を有し、それらの曲面間にボイスコイル９を支持するための平面を設けたものを利用したが、図４に示すようにフィルム状の振動板１１を利用してボイスコイル９を支持しても良く、また、前記振動板１１の外周に設けた支持基板１２を上プレート４の下面に固着しても良い。更には振動板の中央前方にイコライザ１３を配設して更なる高域での周波数特性の平坦性を実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように本発明は、振動板の中央前方に、振動板から放射される音に干渉する磁気回路を配設することがないので、周波数特性の平坦化を実現することができ、特に小型でかつ薄型の高音用スピーカ（ツイータ）の実現に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる動電型電気音響変換器の断面図
【図２】同変換器の要部の動作説明のための拡大断面図
【図３】同変換器の磁気特性図
【図４】同変換器の変形例を示す断面図
【図５】従来の動電型電気音響変換器の断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  第１のマグネット
３  第２のマグネット
７  振動板
９  ボイスコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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