(57)【要約】【課題】漏洩磁界などで磁気データが消去されてしまうといった事故を低減することができ、また音質などを変化させることができるスピーカを提供する。【解決手段】シート状の振動板２の表面に電極パターン３が形成されている。振動板２の両側には電極パターン３を挟んでコイル５，６が配置され、コイル５，６から発生する磁界が電極パターン３に交差する方向から与えられる。電極パターン３に音信号に基づく電流が流れているときに、コイル５，６への通電を遮断して漏洩磁界を発生しないようにしたり、あるいはコイル５，６の磁界の強弱を制御して音量や音質を変えることができる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電路と、前記導電路と一緒に振動する発音用の振動板と、前記導電路に交叉する磁界を発生させる磁界発生手段とが設けられているスピーカにおいて、
前記磁界発生手段は、前記導電路に交叉する磁界を発生するコイルを有していることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記導電路に音信号による電流が流れるときに、前記コイルに通電されて前記導電路を横断する磁界が発生する請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記磁界発生手段は、前記導電路を挟んで対向する一対のコイルを有している請求項１または２記載のスピーカ。
【請求項４】
少なくとも一方のコイルへの通電が断続制御される請求項３記載のスピーカ。
【請求項５】
少なくとも一方のコイルへの通電の電流量の強弱が制御される請求項３記載のスピーカ。
【請求項６】
一方のコイルに通電して一定の強度の磁界を発生させておき、他方のコイルへの通電が断続制御される請求項３記載のスピーカ。
【請求項７】
一方のコイルに通電して一定の強度の磁界を発生させておき、他方のコイルへの通電の電流量の強弱が制御される請求項３記載のスピーカ。
【請求項８】
前記一対のコイルに通電したときに、それぞれのコイルから発せられる磁界の方向が同じ方向である請求項３ないし７のいずれかに記載のスピーカ。
【請求項９】
前記振動板は平板であり、前記導電路は、前記平板上にパターン成形されたものである請求項１ないし８のいずれかに記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカに係り、特に音質等を変化させることができるスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電話機のレシーバなどとして使用される薄型のスピーカとしては、例えば、シート状の振動板の裏側に振動板を動作させるための薄型の駆動部が設けられたものがある。この種のスピーカの駆動部では、振動板にボイスコイルが連結されており、永久磁石などで構成された磁界発生部によって前記ボイスコイルに対して交叉する向きに磁界が与えられて、前記ボイスコイルに与えられる音信号に基づいて前記振動板が振動させられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−０５４１８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来のスピーカでは、駆動部に強力な磁力を発生する永久磁石を使用しているため、例えばキャッシュカードやクレジットカード、あるいはパーソナルコンピュータで使用されるフロッピー（Ｒ）ディスクなどを近づけると、その磁石から漏れる磁界によって記録された磁気情報が消されてしまう事故が発生する危険性が多分にある。そこで、このような強力な磁力が外部に漏れないように永久磁石を含む駆動部を防磁ケースで覆っているものがある。しかし、このような防磁ケースを設けたものは製造コストが高くなる。
【０００５】
また従来のスピーカは、磁界発生部に設けられた磁石から発せられる磁界の強度が一定であるため、ボイスコイルに電流が与えられたときに、その電流の量に応じて発音強度を制御させることは可能であるが、ボイスコイルへの電流を制御することなく、発音量を変化させたり、音質を変化させることはできない。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、常に磁界を発生することのないスピーカを提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、ボイスコイルへの電流を制御しなくても、発音量や音質を変化させることが可能なスピーカを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電路と、前記導電路と一緒に振動する発音用の振動板と、前記導電路に交叉する磁界を発生させる磁界発生手段とが設けられているスピーカにおいて、
前記磁界発生手段は、前記導電路に交叉する磁界を発生するコイルを有していることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合に、前記導電路に音信号による電流が流れるときに、前記コイルに通電されて前記導電路を横断する磁界が発生する構成にできる。
【００１０】
上記発明では、スピーカの電源がオフで磁気発生手段が通電されていないときには、磁気カードなどの磁気記録媒体が近づけられたとしてもその中の磁気データが消去されることがない。よって、スピーカの電源がオフの間はこのような事故を防ぐことができるので、このような事故を従来よりも低減することが可能になる。
【００１１】
例えば、前記磁界発生手段は、前記導電路を挟んで対向する一対のコイルを有している。
【００１２】
上記した発明では、少なくとも一方のコイルへの通電が断続制御されるものであってもよいし、または少なくとも一方のコイルへの通電の電流量の強弱が制御されるようにしてもよいし、あるいは一方のコイルに通電して一定の強度の磁界を発生させておき、他方のコイルへの通電が断続制御されるようにしてもよい。
【００１３】
さらに、一方のコイルに通電して一定の強度の磁界を発生させておき、他方のコイルへの通電の電流量の強弱が制御されるものであってもよいし、前記一対のコイルに通電したときに、それぞれのコイルから発せられる磁界の方向が同じ方向であるようにしてもよい。
【００１４】
例えば、前記振動板は平板であり、前記導電路は、前記平板上にパターン成形されたものである。なお、平板の振動板を有するものに限られず、コーン型の振動板と、この振動板を駆動する導電路としてボイスコイルを有するスピーカに適用することができる。また、平板の振動板に導電路としてボイルコイルが取り付けられているものであってもよい。またコイルは磁心を有するものであってもよいし、無いものであってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のスピーカの一例を示す平面図、図２は図１の側面図、図３はスピーカの使用形態の一例を示す側面図、図４（Ａ）乃至（Ｃ）は磁界発生手段の制御パターンを示すチャートである。
【００１６】
図１に示すスピーカ１は、小型のものであり、例えば電話機のレシーバとして使用されるものである。以下図１に示す平板状の振動板を有する小型のスピーカについて説明するが、本発明は必ずしも平板状の振動板を有するスピーカに限られるものではない。
【００１７】
図１に示すスピーカ１は、矩形状に形成された振動板２を有している。振動板２の一面側には導電路として機能する電極パターン３が設けられている。この実施の形態での電極パターン３は、２本の導電体３ｃ，３ｄにより形成され、各導電体３ｃ，３ｄがＹ方向に細長く且つ互いに平行に形成されている。そして前記電極パターン３の導電体３ｃ，３ｄは、Ｙ方向の両端部において１本に結合されて入出力部３ａ，３ｂとなって振動板２の外部に引き出されている。なお、この電極パターン３の導電体３ｃ，３ｄは、導線を接着等で固定したものでもよく、あるいは銅箔電極や金箔電極を印刷形成したもの又は銀系ペーストを印刷形成したものであってもよい。
【００１８】
前記振動板２のＸ方向の両側すなわち振動板２とＺ方向に重ならない位置には、本発明の磁界発生手段としてのコイル５とコイル６とが互いに対向して設けられている。前記各コイル５，６は、円筒に形成されて、振動板２に接近した状態で設けられている。またコイル５，６は、それぞれ銅線などを複数回巻回して形成された同一形状のものであり、その内部の貫通孔がＸ方向に向けられている。
【００１９】
前記コイル５では、電流が与えられると、コイル５からＸ１側に向けてまたはＸ２側に向けて磁界が発生する。また同様にコイル６でも、通電されるとＸ１側またはＸ２側に向けて磁界を発生できる。このとき、コイル５，６に対向する向きに発生する磁界は、前記電極パターン３の導電体３ｃ，３ｄに対して垂直な向きから与えられる。
【００２０】
前記電極パターン３の両端の入出力部３ａ，３ｂは、制御部４と接続されている。この制御部４では、生成されたアナログなどの音信号に基づく電流がアンプなどの増幅回路で増幅されて前記電極パターン３に与えられる。
【００２１】
また、前記コイル５とコイル６への通電は制御部１０により制御される。この制御により、コイル５とコイル６に同じ電流を与えて、コイル５の発生磁界の方向とコイル６の発生磁界の方向を同じに設定したり、コイル５の発生磁界とコイル６の発生磁界を互いに逆向きに設定することができる。またコイル５とコイル６に対する通電を、個別にあるいは同時に遮断し接続する制御や、コイル５とコイル６に対する通電の電流量の強弱を、個別にあるいは同時に制御することが可能となっている。
【００２２】
本実施の形態では、図３に示すように、前記振動板２、コイル５，６および制御部４が、箱型に形成された金属製または合成樹脂製のケース１１に納められる。ケース１１の前面（一面側）には四角形状の開口部１１ａが形成されており、この開口部１１ａの縁部に振動板２が接着剤などで固定されて支持される。なおこのとき、前記振動板２の周囲にダンパー２ｂを設けてもよい。
【００２３】
本実施の形態のスピーカ１では、例えば、コイル５とコイル６の少なくとも一方に通電されて、図１に示す磁界Ｂが電極パターン３に鎖交している状態で、電極パターン３に制御部４で音信号に基づく電流Ｉ１が流れると、磁界Ｂと電極パターン３が交叉する部分において、フレミング左手の法則によって図２に示すＺ１方向（図１では紙面に対し垂直手前方向）への力が作用して振動板２がＺ１側に向けて撓み、一点鎖線Ｔ１で示すように変形させられる。また磁界の向きは前記と同じにして、制御部４により前記とは逆向きの電流Ｉ２が流れると、図２のＺ２方向（図１では紙面に対し垂直奥側方向）への力が作用して振動板２がＺ２側に向けて撓んで一点鎖線Ｔ２で示すように変形させられる。このように、電流Ｉ１と電流Ｉ２を交互に切り換えると、振動板２がＺ方向に振動させられて、振動板２から音を発生させることができ、スピーカとして機能させることができる。
【００２４】
本実施の形態のスピーカでは、磁界発生手段として一対のコイル５，６が設けられているため、電極パターン３に与える磁界を、コイル５に対する励磁量とコイル６に対する励磁量をそれぞれ制御して変化させることができる。その磁界の変化のパターンについて図４を参照して説明する。なお、磁界の強さに関し、Ｘ２側からＸ１側に向く磁界を正（＋）としその逆を負（−）として示している。
【００２５】
図４に示すチャートＡでは、コイル５とコイル６をともにＸ１方向へ磁界が発生するように励磁したとき、チャートＢではコイル５のみをＸ１方向へ磁界が発生するように励磁したとき、チャートＣではコイル５をＸ１方向へ、コイル６を逆のＸ２方向へそれぞれ磁界が発生するように励磁したときである。また図４では、導電体３ｃの位置が各チャートに示すｔ２に相当し、導電体３ｄの位置が各チャートに示すｔ１に相当する。また導電体３ｃと３ｄの中間を基準線Ｏとしたときに、この基準線ＯはチャートＡ〜Ｃの距離がゼロ（０）の位置に相当する。
【００２６】
図４に示すように、チャートＡでは、電極パターン３の導電体３ｃに対してコイル５から発生する強い磁界が与えられ、導電体３ｃと３ｄの中間の基準線Ｏの位置では磁界の強さがほぼゼロになる。さらに基準線ＯよりもＸ１側ではコイル６で発生する磁界が作用して導電体３ｄの位置で強い磁界が発生する。
【００２７】
チャートＢでは、コイル５のみが励磁されているため、導電体３ｃに対してのみ強い磁界が与えられ、Ｘ１側に向かうにしたがって磁界が弱くなり、基準線Ｏでは磁界の強さがほぼゼロになり、基準線ＯよりＸ１側では磁界が常にゼロとなる。
【００２８】
またチャートＣでは、基準線ＯよりＸ２側では前記チャートＡ，Ｂと同様に導電体３ｃの位置で強い磁界が発生させられ、さらに基準線ＯよりもＸ１側ではコイル６がＸ１側からＸ２側に磁界が発生するように励磁されるため、コイル５から発生する磁界とは逆向きの磁界が発生させられて、電極パターン３の導電体３ｄの位置で逆向きの強い磁界が発生させられる。また基準線Ｏでは磁界の強さがほぼゼロとなる。
【００２９】
したがって、電極パターン３に音信号に基づくＩ１方向またはＩ２方向の電流が流れているときに、コイル５と６がチャートＡとなるように励磁されると、導電体３ｃと３ｄでは振動板２を互いに同じ方向（Ｚ方向）へ変形させる力が作用する。このように、チャートＡとなるようにコイル５，６を制御すると、振動板２をＺ１−Ｚ２方向に振動させることができ、振動板２から音が発せられる。またこのとき、コイル５，６に発生する磁界の強さを互いに均等になるように調節して導電体３ｃ，３ｄにかかる磁界の強さを変化させると、同じ音階の音であってもその音量を調節することが可能になる。すなわち、磁界の強さを小さくすると振動板２の撓み量が小さくなるので、その結果音量を小さくすることができる。
【００３０】
またコイル５，６をチャートＢのように制御すると、導電体３ｃには磁界が作用し、導電体３ｄには磁界が作用しないため、振動板２を変形させる力が半減する。このように振動板２を振動させる力が弱まるため、音量を小さくすることが可能になる。また一方の導電体３ｃのみに生じる力で振動板２を振動させると、振動板２のバランスが偏る可能性があるので、音質を変化させることも可能になる。
【００３１】
またコイル５，６をチャートＣで示すように調節すると、導電体３ｃ，３ｄでは振動板２を互いに逆向きに変形させる力が作用するため、互いの相反する力によって振動板２を振動させなくして音を発しなくすることが可能になる。あるいは導電体３ｃ，３ｄに作用する力が互いに相殺されずに音質が変化した音を出力することが可能になる。
【００３２】
このように、コイル５，６で発生する磁界の向きを調節したり、励磁と非励磁を切り替えたり、磁界の強さを調節したりすることで、振動板２が変形するパターンを多彩に変化させることができ、その結果、音量や音質を変化させることが可能になる。
【００３３】
なお、本実施の形態ではコイル５，６に与えられる励磁のパターンは、上記したチャートＡないしＣで示したものに限られるものではなく、チャートＡとは逆にコイル５，６が共にＸ１側からＸ２側に磁界を発生させるようにしてもよく、またチャートＢとは逆にコイル６のみを励磁してもよく、あるいはチャートＣとは逆にコイル５と６の磁界の発生する向きを互いに逆向きにしてもよい。
【００３４】
本発明では、磁界発生手段としてコイルを用いたので、振動板２に形成された電極パターン３に与える磁界をオフにできる。よって、スピーカとして音を出力させる必要がないときには、スピーカ１の電源をオフにしてコイル５，６が励磁されないようにすることで、磁界の漏れを防止できる。そのため、例えば電話機のレシーバに使用したときに、レシーバの近くにクレジットカードなどの磁気媒体を近づけても、支障はない。
【００３５】
なお、磁界発生手段として、コイルのみで形成されたものについて説明したが、例えばコイルに鉄芯などを挿入したものを磁界発生手段として構成して、磁界の強さを高めるようにしてもよい。
【００３６】
図５は、本発明のスピーカの変形例を示す平面図であり、振動板２に設けられる電極パターンを変更したものであり、その他の構成は前記スピーカ１と同様である。この実施の形態のスピーカ１Ａに形成された電極パターン３０は、振動板２の周縁部に渦巻き状のパターンが形成されており、その振動板２のＸ方向の両側にコイル５，６が設置されている。また振動板２のＹ方向の端部がそれぞれ入出力部３０ａ，３０ｂとされている。なお、この実施の形態の電極パターン３０は、Ｘ方向の両側に位置する導電体３０ｃ，３０ｄが、それぞれ配線の間隔が密になるように形成されていることが好ましい。このように渦巻き状に電極パターン３０を形成すると、上記したスピーカ１の振動板２と比べてコイル５，６から受ける磁界の量が増えるので、同じ電流量の信号であっても振動板をより大きく振動させることができる。
【００３７】
この電極パターン３０が形成された振動板２を用いたスピーカ１Ａでは、例えば、入出力部３０ａ，３０ｂに対して音信号に基づく電流Ｉ１が流れると、導電体３０ｃではＹ２方向へ、導電体３０ｄではＹ１方向と、互いに逆向きの電流が流れることになる。したがって、この実施の形態では図４のチャートＣで示すようにコイル５，６を励磁して図５に示すＢ１，Ｂ２の向きに互いに逆向きの磁界を発生させると、導電体３０ｃ，３０ｄに対し振動板２を互いに同じ向きに変形させる力を発生させることができる。またチャートＡで示すように磁界が互いに同じ向きとなるようにコイル５，６を励磁すると、導電体３０ｃと導電体３０ｄの位置で振動板２を互いに逆向きに振動させる力が発生する。あるいはコイル５，６のいずれかを励磁することもできる。
【００３８】
図５に示す実施の形態であっても、前記スピーカ１で説明したものと同様に、音の音量や音質を変化させることが可能になる。
【００３９】
各実施の形態では、一対のコイル５，６を振動板２の側方に配置したものであるが、一対のものに限らず、２対設けてもよく、それ以上であってもよい。またコイル５，６は円筒形状のものに限らず、導電体３ｃ，３ｄ，３０ｃ，３０ｄに沿って細長い形状のものであってもよい。また振動板２に形成する電極パターンは、これらに限られるものではない。
【００４０】
また本実施の形態では、振動板２を透明なシートで形成し且つ電極パターン３，３０を透明電極で形成すると、図３に示すように、振動板２の裏側に表示部材やその他の部材を配置することが可能になる。例えば表示部材２０としては、液晶パネル、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどで形成された薄型のもので、その表示画面２０ａが開口部１１側を向くように設置されている。また透明なシートとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの合成樹脂を選択することができ、また透明電極としてはＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）を選択できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、スピーカの電源をオフにしている間は磁界の発生を常いオフにできるので、スピーカに磁気媒体を近づけたとしても支障はなくなる。また、磁界に強弱をつけたり、オンオフの切り替えが可能になるので、発音量や音質を変化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカの一例を示す平面図、
【図２】図１の側面図、
【図３】本発明のスピーカの応用例を示す平面図、
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は磁界発生手段の制御パターンを示すチャート、
【図５】図１のスピーカの変形例を示す平面図、
【符号の説明】
１，１Ａ　スピーカ
２　振動板
３，３０　電極パターン（導電路）
３ｃ，３ｄ，３０ｃ，３０ｄ　導電体
４，１０　制御部
５，６　コイル
【図１】
2004134833.tif 000003
【図２】
2004134833.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004134833.tif 000006
【図５】
2004134833.tif 000007