(57)【要約】【課題】従来の平衡型可振子式の欠点を改善する音響変換器の提供すること。【解決手段】音響変換器は、筐体（３００）の中に、少なくともその一部分が磁気透過性の材料（３５８）から成る振動板（３５０）を具備する。振動板は、磁極片（３８０と３２０）の間で上下の保持リングによって支持される。磁極片の間に、磁石（３４０）がある。振動板は、電磁コイル（３６０）と磁気的に結合される磁気透過性材料の部分（３５６）を有する。音響空洞（３２６）が、磁極片群および振動板の間で定義される。筐体中および磁極片の少なくとも１つの中での通路が、少なくとも１つの空洞からの空気の出入り動作を可能とする。【選択図】図３ｂ
2008125051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）逆極性の少なくとも２つの磁極群を含み、該磁極群が磁束集中領域を生成する磁気構造、
（ｂ）該磁束集中領域に配置された、少なくとも部分的に磁気透過性の材料から形成された振動可能発音部材、
（ｄ）該発音部材に近接するコイルであって、該発音部材が該磁極群の方向に前後して振動可能であり、該コイルを通過する電流に対応して該磁束の領域において音響波を発生させること、および
（ｅ）該発音部材によって発生された音波を受信し、そのような波を該磁束集中領域から該磁気構造の外側の位置まで導く音響導管、
を具備したことを特徴とする電磁変換器。
【請求項２】
前記磁束集中領域が、逆極性の磁極群の間に位置することを特徴とする請求項１に記載の電磁変換器。
【請求項３】
前記発音部材が、前記磁極群から実質的に等距離の面に置かれることを特徴とする請求項２に記載の電磁変換器。
【請求項４】
前記発音部材の周辺部分に噛み合い、かつ該周辺部分を保持する保持構造をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の電磁変換器。
【請求項５】
前記発音部材に対する前記周辺保持構造が、コンプライアントであることを特徴とする請求項４に記載の電磁変換器。
【請求項６】
軸の回りに前記コイルを保持するように動作可能な磁束集中化機構をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電磁変換器。
【請求項７】
前記磁束集中化機構が、前記発音部材の面に実質的に垂直な軸回りに前記コイルを保持することを特徴とする請求項６に記載の電磁変換器。
【請求項８】
前記磁束集中化機構が、前記発音部材の面に実質的に平行な軸の回りに前記コイルを保持することを特徴とする請求項６に記載の電磁変換器。
【請求項９】
前記発音部材が振動板を含むことを特徴とする請求項６に記載の電磁変換器。
【請求項１０】
前記発音部材が、前記コイルを通過する電流を変えることに対応して可変的に振動可能であることを特徴とする請求項１に記載の電磁変換器。
【請求項１１】
前記発音部材によって発生された音波を受信するための前記音響導管が、前記磁気構造内に伸びていることを特徴とする請求項１に記載の電磁変換器。
【請求項１２】
前記磁気構造を内部に保持し、該磁気構造内に伸びている前記音響導管と整列された、少なくとも１つの音響導管を含む容器をさらに含み、該磁気構造内に伸びている該音響導管および該容器の該音響導管が、前記磁束領域から該容器の外側に伸びている音響経路を連帯的に形成することを特徴とする請求項１１に記載の電磁変換器。
【請求項１３】
前記容器の中で形成された少なくとも１つの音響空洞をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の電磁変換器。
【請求項１４】
（ａ）（ｉ）環状磁石、
（ｉｉ）該環状磁石に磁気的に接続された第１の磁極片群、
（ｉｉｉ）該環状磁石に磁気的に接続された第２の磁極片群であって、該第１および第２の磁極片群が、該磁極片群の間に磁束集中領域を有する逆極性の磁極群を形成する第２の磁極片群、
により形成される磁気構造と、
（ｂ）該第１および第２の磁極片群の間の該磁束集中領域に挿入された、少なくとも部分的に磁気透過性材料から形成された発音構造であって、および該磁極片群の間の該磁束集中領域において音響波を発生させるように動作可能である発音構造、
（ｃ）該発音構造に近接するコイルであって、該発音構造が、該第１および第２の磁極片群の方向に前後して可変的に振動可能であって、該コイルを通過する可変的電流に対応して該磁束集中領域において音響波を発生させるコイル、
（ｄ）該磁気構造を通る音響波の通路を可能とするために磁極片群の１つの中に伸びている音響導管であって、発音面が該磁束集中領域において発生させた音波を、該磁気構造内に伸びている該音響経路を通して外部の音環境に導くように動作可能である音響導管、
を具備することを特徴とする電磁変換器。
【請求項１５】
前記発音部材が前記磁極群から実質的に等距離の面に置かれたことを特徴とする請求項１４に記載の電磁変換器。
【請求項１６】
前記発音部材の周辺部分に噛み合い、該周辺部分を保持する保持構造をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の電磁変換器。
【請求項１７】
前記発音部材に対する前記周辺保持構造が、コンプライアントであることを特徴とする請求項１６に記載の電磁変換器。
【請求項１８】
軸の回りに前記コイルを保持するように動作可能な磁束集中化機構をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の電磁変換器。
【請求項１９】
前記磁束集中化機構が、前記発音部材の面に実質的に垂直な軸の回りに前記コイルを保持することを特徴とする請求項１８に記載の電磁変換器。
【請求項２０】
前記磁束集中化機構が、前記発音部材の面に実質的に平行な軸の回りに前記コイルを保持することを特徴とする請求項１８に記載の電磁変換器。
【請求項２１】
前記発音部材が振動板を含むことを特徴とする請求項１８に記載の電磁変換器。
【請求項２２】
前記磁気構造を内部に保持し、該磁気構造内に伸びている前記音響導管と整列された、少なくとも１つの音響導管を含む容器をさらに含み、該磁気構造内に伸びている該音響導管および該容器の該音響導管が、前記磁束領域から該容器の外側に伸びている音響経路を連帯的に形成することを特徴とする請求項２１に記載の電磁変換器。
【請求項２３】
前記容器の中で形成された少なくとも１つの音響空洞をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の電磁変換器。
【請求項２４】
（ａ）逆極性の磁極群の間に少なくとも２つの磁束界を含む磁気構造、
（ｂ）該少なくとも２つの磁束界のそれぞれに配置され、少なくとも部分的に磁気透過性の材料から形成されて逆極性の磁極群の間に挿入された発音構造、
（ｃ）それぞれの該発音構造が、該磁極群の方向に前後して可変的に振動可能にする各該発音構造に近接して配置されたコイルであって、該コイルを通過する電流を変動させることに対応して該磁束領域において音響波を発生させるコイル、および
（ｄ）該磁気構造内に伸びている複数の音響導管であって、該音響導管の少なくとも１つが該少なくとも２つの磁束界のそれぞれから該磁気構造を通って外部の音環境まで伸びている音響導管、
を具備することを特徴とする電磁変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換器の分野に関し、より詳細には、マイクロ・スピーカ、受信器又はマイクロホン等の電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
平衡型可振子（armature）式電気音響変換器は長い間、電話機から補聴器に及ぶ通信装置の基本構成要素である。ごく初期の電話機では、それらのイヤホーン（earpiece）において平衡型可振子式変換器を利用しており、そのようなスピーカが、受話器（hand piece）全体を意味する名称になり、「受信器」として知られるようになった。一般的に使用されるこの用語法を守るため、本明細書においては用語「スピーカ」と「受信器」は同義的に使用される。
【０００３】
補聴器の応用においては、平衡型可振子式デバイスはマイクロホンおよび「受信器」の両方に使用されている。補聴器という特定の文脈におけるマイクロホンとして、他の技術、とりわけ「エレクトレット（electret）」が、平衡型可振子式変換器の使用に大きく取って代わって来てはいるが、現今の補聴器における「受信器」に対して、平衡型可振子式デバイスは最も一般的に使用されている技術であり続けている。最も有利なことは、平衡型可振子式デバイスは、非常に小さい電力でかつ非常に小さい幾何学的体積と占有面積にて極めて大きな音量を発生させることが可能であることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スピーカまたはマイクロホンのいずれとして使用されるかに関係なく、従来の平衡型可振子式電気音響デバイスの性能に対する限界は、それらの特性周波数スペクトルが完全な平坦から偏位するということであり、スペクトルの平坦性は、歪みの無いことの１つの表現であり、音響（および他の殆どの）変換器に対して非常に望ましい特性である。このスペクトル偏位、すなわち「特有性（signature）」は、すべての従来の平衡型可振子式変換器デバイスに特有な基本的な構造的特性、すなわち可振子そのもの、発音振動板（diaphragm）およびその音響室、および可振子と振動板を連接する接続要素およびその付属物の、質量および弾力性、から生ずるものである。より詳細には、可振子の梁（beam）および接続棒、振動板、および空気や空気が出て行く口の全てが質量および弾力性に関連しており、そしてシステムは、それらの質量および弾性の間でのエネルギー交換を反映する特徴的共振を有する。この生来の特有性である欠点を最小にするために、例えばシステムを制振（damping：ダンピング）して、変換器の動的性能を改善させるために、いわゆる「磁性流体（ferro-fluid）」の使用を含む、多数の技術が開発されてきている。
【０００５】
これらの一般型の変換器に対する相当量の改善にもかかわらず、周波数的特有性を改善し単純化すること、および摩擦や他の機械的損失を最小にすること等の改善の余地が残っている。さらに可振子／振動板の、非線形の磁力と対応する非線形の弾力性関係を改善する、かなりの余地が存在している。多くの応用品においては、変換器の大きさをさらに縮小させることもまた求められている。例えば、補聴器やイヤホーンへの応用においては、人間の耳道（auditory canal）中に自然に適合できるくらい小さい変換器があることが望ましい。同様に、携帯電話などのデバイスの構成要素として使用される場合には、変換器の大きさが小さいことは、デバイス全体の大きさをより小さくすることを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、留意することが要請される請求の範囲にて特定される。
【０００７】
本発明の実施形態が優れている点は、音の発生／受信の振動板（diaphragm）および可振子を含む個々の要素のすべてを、単一の「平衡型振動板」要素に事実上統合することにより排除することにより、先行技術の欠点の多くを軽減させることである。これらの複数の構成要素を単一の機能部品に統合することによって、これらのデバイスの周波数的特有性は大いに単純化される。その上、振動板の平衡がとられる磁気構造を通して音の伝導道を提供することにより、音の発生または受信の平衡型振動板要素が、磁極の間の流体（空気その他の）間隙の中に全体的に位置し、その環境における流体（空気その他）により実質的な直接的通信をそのまま維持することが可能となる。平衡型振動板およびそれを含む室と導管（または同様の複合的事象）の弾性、質量、およびダンピング特性に対して特定の選択を為すことにより、この単純化された統合型システムにおいて、それが従来の複数要素からなるシステムに比較して、改善されたスペクトル制御を可能とする。本概念の２振動板のバージョンは、部分振動を最小にし、例えば超小型ウーファと超小型ツィータの組み合わせの、強化された音響性能を可能とする。
【０００８】
これらの目的の１つまたは複数を実現するために、これに限定しないが、少なくとも逆極性の２つの磁極を有する磁気構造を含む電磁変換器を提供する。この構造には、磁束集中領域を生成する少なくとも２つの逆極性の磁極が含まれる。少なくとも部分的に磁気透過性の材料で形成され、かつ磁極方向に前後して振動可能な、振動可能発音部材が、磁束集中領域に配置される。発音部材は、磁極方向に前後して振動し、コイルを通過する電流に対応して磁束領域において音響波を発生させる。発音部材によって発生された音響波を受信するため、およびその音響波を磁束集中領域から磁気構造の外まで導くために、音響導管が備えられる。
【０００９】
少なくとも１つの代表的実施形態においては、磁束集中領域が逆極性の磁極の間に位置する。
【００１０】
１つの代表的実施形態においては、発音部材は一般に、磁極間の実質的に等距離となる面に配置される。
【００１１】
１つの代表的実施形態においては、発音部材の周辺部分に噛み合わせ、かつこれを保持するための保持構造を備える。
【００１２】
１つの代表的実施形態においては、発音部材に対する周辺保持構造はコンプライアントである。
【００１３】
１つの代表的実施形態においては、変換器が磁束集中化機構を含み、その磁束集中化機構が軸の回りにコイルを保持する。
【００１４】
１つの代表的実施形態においては、磁束集中化機構が、発音部材の面に実質的に垂線に伸びている軸に回りのコイルを保持する。
【００１５】
１つの代表的実施形態においては、磁束集中化機構が、発音部材の面に実質的に平行に伸びている軸に回りのコイルを保持する。
【００１６】
１つの代表的実施形態においては、発音部材が振動板を含む。
【００１７】
１つの代表的実施形態においては、発音部材が、コイルを通過する電流の変化に対応して可変的に振動可能である。
【００１８】
１つの代表的実施形態においては、発音部材によって発生された音響波を受信するための音響導管が、磁気構造を通して伸びている。
【００１９】
１つの代表的実施形態においては、電磁変換器が、磁気構造を中で保持する容器を含む。この容器は、磁気構造を通して伸びている音響導管と整列された少なくとも１つの音響導管を含む。磁気構造を通して伸びている音響導管は、容器の音響導管と協働して、磁束領域から容器の外に伸びる音響経路を連帯的に形成する。
【００２０】
１つの代表的実施形態においては、少なくとも１つの音響空洞（acoustic cavity）が容器中に形成される。
【００２１】
１つの代表的実施形態においては、電磁変換器が、環状磁石によって形成された磁気構造を含み、第１の磁極片が環状磁石に磁気的に接続され、さらに第２の磁極片が環状磁石に磁気的に接続される。第１および第２の磁極片は、逆の極性の磁極を形成し、磁極片の間に形成される磁束集中領域を有する。発音構造が、第１および第２の磁極片の間の磁束集中領域中に挿入される。発音構造は、少なくとも部分的に磁気透過性の材料により形成され、かつ磁極片の間の磁束集中領域において音響波を発生させるように動作可能である。コイルは、発音構造に近接して位置し、発音構造は、第１および第２の磁極片の方向に前後して可変的に振動可能であり、コイルを通過する可変的電流に対応して磁束集中領域において音響波を発生させる。音響導管が、磁気構造を通しての音響波の通過を可能とするために、磁極片の１つを通して伸びている。磁束領域において音波を発生させ、かつ磁気構造を通して外部の音環境まで伸びている音響経路を通してその音波を導くように、発音面が動作可能である。
【００２２】
１つの代表的実施形態においては、磁気構造が容器中で保持され、かつこの容器が、磁気構造を通して伸びている音響導管と整列された少なくとも１つの音響導管を含む。磁気構造を通して伸びている音響導管および容器の音響導管は、磁束領域から容器の外に伸びている音響経路を連帯的に形成する。
【００２３】
１つの代表的実施形態においては、電磁変換器が、少なくとも２つの逆極性の磁極の間の磁束磁界を含む磁気構造を含む。発音構造が、２つの磁束磁界のそれぞれに配置される。それぞれの発音構造が、少なくとも部分的に磁気透過性の材料により形成され、かつ逆極性の磁極の間に位置する。コイルは、それぞれの発音構造に近接して位置する。それぞれの発音構造は、磁極の方向に前後して可変的に振動可能であり、コイルを通過する可変的電流に対応して磁束領域において音響波を発生させる。複数の音響導管が、磁気構造を通して外部の音環境まで伸びている。
【００２４】
明細書と合わされ、かつその一部分を形成する添付された図面は、本発明のいくつかの態様を例証するものであり、かつそれらは記述内容と共に、本発明の原理を説明するために役立つものである。
【００２５】
添付図面において例証される、本発明のある例証的実施形態に対して、ここで詳細に参照が為されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
特に例証された実施形態は、摩擦や他の機械的損失を最小にする音響変換器に関連する。平衡型可振子式変換器に関連して使用されると、これらの代表的実施形態は、可振子および振動板を統合することによって、接続要素を排除することが有利である。代表的実施形態において、変換器の磁石の磁極の穴として特に示された音響導管は、統合された可振子／振動板と外部の音環境との間の音響結合を提供する。
【００２７】
例証された代表的実施形態と同様な型の従来の平衡型可振子式変換器との比較により、例証されたこれらの代表的実施形態のある態様を最もよく認識できる。ここで特に図面を参照すると、図１は従来の最先端の平衡型可振子式音響変換器１００の断面の描写である。この特定の例証された先行技術の変換器１００には、「Ｎ」極１１６と「Ｓ」極１１８を有する永久磁石１１４、および極１１６と１１８の間に位置する空気間隙１１２が含まれる。磁石１１４は、空気間隙１１２中に磁界を発生させる。この従来の先行技術の変換器においては、梁１２０の自由端が、空気間隙１１２中に伸びていている。梁１２０は、磁気透過性の材料から作られ、片持ち梁の形で保持される。梁１２０と筐体１００の内面の間には位置１１０にて機械的に接続されており、梁の自由端が空気間隙１１２において極１１６と１１８の間の中央に来るように、梁１２０の固定端を固定する。絶縁導体１２９の巻線から生成された電気コイル１３０が、梁１２０の「磁心（core）」が双極子磁石である電気ソレノイドが生成されるように、梁１２０の一部の周囲に巻かれる。接続棒１４０の片端が、コイルと磁石の間に介在する継ぎ手１４３により梁１２０に接続される。接続棒１４０の他端は、継ぎ手１４５により発音面１５０に接続される。発音面１５０は、一番外側の縁にて周辺部分すなわち「囲み（surround）」を保持するコンプライアントを有し、かつこの一番外側の縁は、保持装置１５１に取り付けられると、その外周に沿って音響的密閉を形成し、この保持構造１５１は、構造筐体１００の内面から内部方向に伸びており、音響室構造１６０の床を形成する。音響室構造１６０は出力ポート１６５を有し、それに向けて導管または他の音響伝達機構（示されない）を取り付けることが可能であり、音のエネルギーを外部の音響環境、通常は装着者の外耳（outer ear）に導く。
【００２８】
図２は一定の電流入力に対応して、図１において例証されたスピーカなどの、従来の最先端の平衡型スピーカの音響出力の代表と、理想的な受信器の応答の間の比較周波数応答特性を描いたものである。図２に描かれた図の横軸は対数の周波数であり、縦軸は音圧レベルのデシベルを、また対数指標の形式にて表す。実線は、図１において例証されたような、典型的な既存の最先端の平衡型振動板受信器に対するスペクトル特性２００を表す。この実線は、比較的平坦な領域２１０、引き続く上昇している領域２２０、その結果としてのおよそ１１００Ｈｚで起こる第１のピーク２３０、引き続く減退している領域２４０、これがおよそ１６００Ｈｚにて谷２５０に達し、引き続きおよそ２２００Ｈｚにて第２のピーク２６０があり、さらにスペクトル特性の高い側の範囲にて領域２７０におけるピークと谷の繰り返しの連続、から成る。直線の点線のスペクトル特性２８０にて描かれた理想的な受信器のものが、従来の変換器の周波数応答と比較されている。線２８０のスペクトル特性が、周波数の関数としての一定の入力エネルギーに対応した出力が、周波数の関数として一定かつ均一な音響出力である、理想受信器の理論的に平坦な応答を表す。
【００２９】
図３、３ａ、および３ｂは、「平面可振子」受信器を利用する形態において本発明の第１の代表的実施形態を示す。この代表的実施形態においては、変換器は変換器を囲む構造筐体３００の中に封入される。構造筐体３００は、磁石３４０（図３ａおよび３ｂ参照）を含み、特に例証されたこの実施形態においては、環状の構造を有する。上側の磁極片３８０と下側の磁極片３２０の間に形成された逆磁極の間に位置する空気間隙すなわち磁束領域３１６において磁界が発生する。磁極片３８０と３２０が作られている場合がある代表的な適切な透過性の強磁性体材料には、鉄ベースの「High mu 80」（Carpenter Steel Corporation）が含まれる。例証された代表的形態においては、上部磁極片を貫通させ穴３８２を形成することによって、上部磁極片３８０に音響導管が形成される。例証された代表的実施形態には、上部容器部分３９０に対応するように整列された穴３９２がさらに含まれる（図３ｂ参照）。これらの整列された穴は、空気などの流体が、そこを通して磁極片３８０の内部と上部容器３９０の外部に存在する流体との連続した関係を維持する音響路を形成する。環状磁石３４０として代表的に例証されている磁気構造は、永久磁石である場合、またはそれは磁気透過性の構造物の周りにコイルを巻くという周知の原理を使用して造られた電磁石である場合がある。当業者が容易に理解するであろうように、電磁石が使用されるなら、磁界を形成するために電流をコイルに供給する。
【００３０】
図３ｃにおいて最良に例証されるように、この代表的実施形態には振動板と統合された可振子が含まれる。例証され可振子／振動板３５０には、少なくとも一部に磁気透過性の材料３５８が含まれる。例証された可振子／振動板３５０にはまた、磁気コイル構造３６０に強固に接合された基部を持つ片持ち梁形状がある。可振子／振動板３５０の「自由」端を形成する振動板は、空気間隙３１６中の磁力が保持力と丁度平衡を取るようにする。発音面３５２は、可振子構造３５０と一体になるように、磁気透過性材料３５８と密に接合される。コンプライアンスを生じる囲み３５４はまた、発音面３５２の周辺に一体的に配置され、かつまたそのフレキシブルな「囲み」周辺３５４上にて上部保持リング３７０および下部保持リング３３０に連続的に接合される。電磁コイル３６０は、その固定端の近傍に始まる位置にて、可振子３５０の一部３５６の周りに巻線される。音響空洞３２６（図３ａ参照）は、音響調整手段の一形態として、容器構造３１０の中で下部極３２０の内部で形成される。容器構造３１０はさらに、環状磁石３４０および極３２０と３８０と共に、梁３５６の固定端に対する構造的な保持を提供する。
【００３１】
可振子／振動板は、磁気透過性の材料、またはその上に磁気透過性の材料を有する非磁性材料から成ることができる。非磁性材料は任意の適当な材料であることができる。
【００３２】
図４、４ａ、および４ｂは「２つ折り可振子」受信器４００の形態において本発明の第２の代表的実施形態を示す。この代表的実施形態においては、空気間隙４１６において、環状磁石４４０、上部磁極片４８０、および下部磁極片４２０によって磁界が発生される。磁極片４８０と４２０は、「High mu 80」（Carpenter Steel Corporation）などの、適当に透過性のある強磁性体材料から作られ、そして上部磁極片４８０は開口部群すなわち穴群４８２（図４ｂ参照）が設定され、空気などの流体が、それらを通して磁極片４８０の内部とその外部境界に存在する流体との連続した関係を維持する。同様に、下部磁極片４２０における開口部（群）すなわち穴（群）４２２（図４ｂ参照）が、空気などの流体が、そこを通して磁極片４２０の下側と上側の流体との連続した関係を維持する通路を提供する。４１２により例証されるように他の開口部群によって示されるように、開口部群４２２は底部容器４１０を通って伸びるように続いている場合がある。特に例証されるように、図４の代表的実施形態は、環状磁石４４０を示し、これは永久磁石である場合、またはそれは磁気透過性の構造物の周りにコイルを巻き、かつ当該のコイルに磁界を形成させるために電流を供給するという周知の原理を使用して造られた電磁石である場合がある。この代表的実施形態の可振子４５０（図４ｃにおいてより詳細に示される）には、少なくとも一部に磁気透過性の材料４５８が含まれる。例証された可振子／振動板４５０には、取り付け台４６５にて下部本体構造４１０に強固に接合された基部４５６を有する片持ち梁形状がある。可振子４５０はまた、空気間隙４１６中の磁力が保持力と丁度平衡を取るように構成され、かつ準備された「自由」端を形成する振動板を含む。発音面４５２は、可振子／振動板構造４５０と一体になるように、可振子／振動板構造と密に接合される。
【００３３】
コンプライアンスを生じる囲み４５４はまた、発音面４５２の周辺に一体的に配置され、かつまたそのフレキシブルな「囲み」周辺４５４上にて上部保持リング４７０および下部保持リング４３０に連続的に接合される。電磁コイル４６０は、その固定端の近傍に始まる位置にて、可振子４５０の基部４５６の周りに巻線される。開口部４２２および穴（群）４２４として示された音響空洞は、容器構造４１０の中の下部磁極４２０の内部に形成され、音響調整手段を形成し、これに導かれ、４１２によって示されるように下部磁極４２０の中心部から下部容器４１０を通して全体として外部環境に進む場合があり、またはそうでない場合がある。容器構造４１０はさらに、取り付け台４６５により曲がり梁４５６の固定端を保持する構造を有する（図４ｂ参照）。取り付け台４６５は、環状磁石４４０、磁極片４２０と４８０、および保持リング４３０と４７０を保持し、同心円状に整列させる。
【００３４】
図５は、「２重２つ折り可振子」受信器の形態において、本発明の第３の代表的実施形態を、分解図として例証する。図５ａと５ｂは、デバイスのそれぞれ上部および底部から発出する軸方向に整列された音響導管５８２および５８３を有する本実施形態の、第１の変化型５００、およびその断面図５０２をそれぞれ示す。図５ｃと５ｄは、デバイスの側部貝殻型５９５のそれぞれから発出し、かつ、さらに単一の音響ノズル（nosepiece）導管５９９に結合する、放射状に整列された音響導管５８４および５８５を有する本実施形態の、第２の変化型５０１、およびその断面図５０３をそれぞれ示す。一般に、この特定の代表的実施形態は、類似の、しかし同一である必要はないが、機械から音響への変換要素を有する、電気−機械から音響への変換部としてそれぞれ完結した２つの変換部である上部変換部５０４および下部変換部５０５、を示す。図５で最も明確に分かるように、これらのユニットは、２つの「貝殻型」半部、それぞれ５９５および５９６、および励磁巻線５３０の形態における共通電気巻線を具備する、共通的な外側の保持構造を共有する。励磁巻線５３０は、上部振動板可振子５５０およびまた下部振動板可振子５５１との連続的磁気ソレノイドを形成する（図５参照）。この代表的実施形態におけるこれらの振動板可振子５５０および５５１の両方は、図４で例証された代表的実施形態における単一の可振子４５０と構成上同様であり、かつその以前に記述された代表的実施形態に関連して示したものと同じ詳細部品を含むことができる。本代表的実施形態（図５、５ａ、５ｂ、５ｃ、および５ｄ）によって表された本発明の形態においては、上述のように、本実施形態の何らかの変形において必要とされる音響特性によって、上部振動板可振子５５０が下部振動板可振子５５１と異なる場合、または異ならない場合がある。例えば、上部振動板／可振子５５０は、下部振動板可振子５５１より強固に保持され、かつより軽量である場合、さらに振動板可振子の直径、それらの透磁率、および材料構成が同じである場合、または異なる場合がある。図５の実施形態の概括的分解図表現においては、この代表的実施形態の受信器の上部磁石部は、その厚さ方向に貫通する前述の開口音響導管５８２を有する磁気透過性の材料による最上部磁極片５８０、上部磁気源リング５４０、振動板可振子５５０の振動板部分の周辺にて表面とそれぞれ噛み合う、上部外側スペーサ保持リング５７２および上部内側スペーサ・リング５７０、および最深部磁極片５２０（この磁極片には、振動板可振子５５０から励磁コイル５３０への通路として要求される特異な機能である、少なくとも１つの磁極間隙５２２があり、さらに随意的に１つまたは複数の補助的通路５２４を有する）を具備する。同様に、この代表的実施形態の受信器の下部磁石部は、その厚さ方向に貫通する前述の開口音響導管５８３を有する磁気透過性の材料による最下部磁極片５８１、下部磁気源リング５４１、振動板可振子５５１の振動板部分の周辺にて表面とそれぞれ噛み合う、下部内側スペーサ保持リング５７１および下部外側スペーサ・リング５７３、および最深部磁極片５２１（この磁極片には、振動板可振子５５１から共通励磁コイル５３０への通路として要求される特異な機能である、少なくとも１つの磁極間隙５２５があり、さらに随意的に１つまたは複数の補助的通路５２３を有する）を具備する。貝殻型半部５９５および５９６は、連続した円柱として組み立てられると、モータおよび発音部品が同心円上に積み重なるよう蔽いとなる。棚の詳細５９７は、貝殻型半部５９６の内側の部分に示されるように１つまたは複数の導管５９８を有することができ、そして同様の構造要素は、相手の貝殻型半部５９５に存在する場合、しない場合がある。
【００３５】
図６、６ａ、および６ｂは、「ソレノイド誘導可振子」受信器の形態において、本発明の第４の代表的実施形態６００を、分解図として例証する。図６ａおよび６ｂは、実施形態の斜視図６００、およびその断面図６０２をそれぞれ示す。本実施形態は、軸方向に整列された、デバイスから発出する音響導管６８２、および他の要素を通して発出する１つまたは複数の補助の二次「調整」用音響導管６２４を有する。一般に、この代表的実施形態は、図６でのデバイスの構造を示す分解図において最も概括的に表現され、ここでは、静的な磁気発生機能（上部の磁極片６８１、磁石６４０、および下部磁極片６２０）中に含まれる発音面６５０の基本的特徴を維持しつつ、コイル６３０を保持する中心磁極６８５を持つ磁心６８０としての磁束集中構造を発音面６５０から分離する。下部磁極片６２０における段差６２８は、磁極片６８０の外側の縁との整列機能を有し、外側の段差６２６は磁石６４０との整列機能を有する。下部磁極片６２０、および磁心６８０の中心磁極６８５の間に、磁気空気間隙６２５を提供することができる。これらの要素（可振子の可変磁石部分（コイル６３０、磁心６８０、および磁極６８５））は、発音面６５０から間隔を取る。発音面６５０は少なくとも一部に磁気透過性の材料を含む。それは磁気透過性の部分がある非磁性の板を含んでも良い。
【００３６】
図６ｃおよび６ｄは、デバイスの側面から発出し、かつさらに音響ノズル導管６９９に連続する、放射状に整列された音響導管６８４を有する図６の本実施形態の、変形６０１、およびその断面図６０３をそれぞれ示す。本実施形態のこの変形において、適切な間隙機能６７１および６７３が、発音面をノズル導管６９９に接続する妨害のない音響導管を完成させる通路６４４および６４５に伴って提供される。
【００３７】
本発明の好適な実施形態に関する以上の記述は、例証および説明の目的のために提示されている。それは、網羅すること、または本発明を開示された形態そのものに限定することを意図するものではない。上記の説明に照らして、明白な修正や変更が可能である。実施形態は、当業者が様々な実施形態において、かつ想定された特定の使用に適合する様々な修正と共に、本発明を最もよく利用することを可能とするために、本発明の原理とその実際的応用を最もよく例証するために選択され、かつ記述されたものである。本発明の範囲は、ここに付加された請求の範囲により定義されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】マイクロホンまたはスピーカとしてのいずれかの応用における、先行技術の典型的な平衡型可振子式音響変換器の断面図である。
【図２】変換器を使用したスピーカに対する、理想的な状態と対比した先行技術の変換器の周波数応答すなわちスペクトルを比較するグラフ表示図である。
【図３】単一振動板受信器の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する１つの代表的実施形態の外観を示す斜視図である。
【図３ａ】図３の代表的実施形態の断面図である。
【図３ｂ】図３の代表的実施形態の分解図である。
【図３ｃ】図３の代表的実施形態において使用される統合型可振子／振動板の斜視図である。
【図４】可振子がそれ自身上で折り畳まれた、「２つ折り可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを例証するもう１つの代表的実施形態の外観を示す斜視図である。
【図４ａ】図４の代表的実施形態の断面図である。
【図４ｂ】図４の代表的実施形態の分解図である。
【図４ｃ】図４の代表的実施形態において使用される統合型可振子／振動板の斜視図である。
【図５】「軸方向に整列された音のポートを有する２重２つ折り可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを活用するさらなる代表的実施形態の外観図を例証する分解図である。
【図５ａ】「軸方向に整列された音のポートを有する２重２つ折り可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを活用するさらなる代表的実施形態の外観図を例証する斜視図である。
【図５ｂ】可振子要素が自身上に折り畳まれ、かつ中心構造が両方の平衡型の振動板の動作に共通である、２重振動板受信器の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する図５ａの代表的実施形態の断面図である。
【図５ｃ】「放射状に整列された音のポートを有する２重２つ折り可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを活用するさらなる代表的実施形態の外観図を例証する斜視図である。
【図５ｄ】可振子要素が自身上に折り畳まれ、かつ中心構造が両方の平衡型の振動板の動作に共通である、２重振動板受信器の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する図５ｃの代表的実施形態の断面図である。
【図６】可振子コイルが可振子振動板に垂直である、「ソレノイド型可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する他の１つの代表的実施形態の分解図である。
【図６ａ】可振子コイルが可振子振動板に垂直であり、かつ音の出口導管が軸方向に整列された、図６の実施形態の外部面を示す斜視図である。
【図６ｂ】可振子コイルが可振子振動板に垂直であり、かつ音の出口導管が軸方向に整列された、「ソレノイド型可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する図６ａの代表的実施形態の断面図である。
【図６ｃ】可振子コイルが可振子振動板に垂直であり、かつ音の出口導管が放射状に整列された、もう一つの「ソレノイド型可振子」の外部面を示す斜視図である。
【図６ｄ】可振子コイルが可振子振動板に垂直であり、かつ音の出口導管が放射状に整列された、「ソレノイド型可振子」の形態において、本発明の原理のいくつかを例証する図６ｃの代表的実施形態の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【外国語明細書】
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