(57)【要約】【課題】スピーカを耳に近づけ、または遠ざけた場合であっても、一定の大きさの音が聞こえるようにしたスピーカを提供する。【解決手段】スピーカ１を耳に近づけると、耳などの反射体２０からの反射音１４の音圧で振動膜１２がマグネットＭに近づく基準位置Ａ−Ａに変形させられ、遠ざけると元の基準位置Ｏ−Ｏに変形させられる。このとき、ケース２内部のマグネットＭが発生した磁界φ１によって渦電流発生部１２ａに渦電流が発生する。前記渦電流はマグネットＭの磁界φ１を妨げる向きの磁界を発生させるが、前記渦電流が発生する磁界は、スピーカ１を耳に近づいたときには振動膜１２の振幅量を抑制するように作用し、遠ざけると前記振幅量の抑制を解除するように作用するため、前記スピーカ１と耳との距離を問わず一定の大きさの音を聞くことができる。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケース内の空間に振動自在に設けられた振動膜と、前記振動膜を振動駆動させる磁気駆動手段とを有するスピーカにおいて、前記ケースの内部にはマグネットが設けられており、このマグネットと対向する前記振動膜には、前記マグネットから生じた磁束が鎖交したときに渦電流を発生させる渦電流発生部が設けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記渦電流発生部が、非磁性材料からなる導電性の金属膜で形成されている請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記渦電流発生部が、振動膜の中央部に設けられている１又は２記載のスピーカ。
【請求項４】
前記振動膜が非磁性材料からなる導電性フィルムで形成されており、前記導電性フィルムが前記渦電流発生部として機能している請求項１記載のスピーカ。
【請求項５】
前記振動膜が前記ケースの幅方向に延びており、前記磁気駆動手段が前記振動膜の幅方向の両端に固定されたボビンに線材を巻き付けたボイスコイルと、前記それぞれのボイスコイルと鎖交する磁界を発生させる磁界発生部とで形成されている請求項１ないし４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、携帯電話機などに設けられるレシーバ用のスピーカに係わり、特に耳にスピーカを近づけ又は遠ざけたときに、一定の大きさの音が聞こえるようにしたスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などにおいては、電話機本体の小型化・薄型化や折り畳みタイプの普及が進み、音響デバイスとしてのレシーバ用のスピーカの実装スペースが減少し、より小型で高音質のスピーカが求められている。
【０００３】
従来、このような携帯電話機のレシーバ用のスピーカでは、一般的にボイスコイル型のスピーカが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のスピーカでは、携帯電話機を、すなわちレシーバ用のスピーカを使用者の耳に近づけたときには使用者には大きな音（会話や音楽等）が聞こえるが、携帯電話機を耳から遠ざけていくと使用者に聞こえる音が徐々に小さくなる。そうかといって、予め大きな音を発するようにボリュームを設定しておくと、耳から離したときにはよく聞こえるが、耳に近づけると大きな音が却って耳障りとなる。
【０００５】
すなわち、従来のレシーバ用のスピーカでは、使用者の耳とスピーカとの距離を変えると、スピーカから発っせられる音を使用者が一定の大きさで聞くことができないという問題がある。
【０００６】
したがって、使用者は音を一定の大きさで聞こうとした場合には、使用者の耳とスピーカとの距離に応じて携帯電話機に設けられているボリュームの調整を行わなければならなかった。
【０００７】
あるいは、耳とスピーカとの間を距離センサなどで測定し、距離に応じてスピーカに与える音声信号の大きさを調整することによって使用者が一定の大きさで聞くことができるようにするという手段も考えられるが、これでは携帯電話機の内部回路が複雑化するとともにコストの高騰を招くことにもなる。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、携帯電話などのレシーバ用のスピーカを耳に近づけ又は遠ざけた場合であっても、簡単な構成で使用者が一定の大きさの音を聞くことができるようにしたスピーカを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケースと、前記ケース内の空間に振動自在に設けられた振動膜と、前記振動膜を振動駆動させる磁気駆動手段とを有するスピーカにおいて、
前記ケースの内部にはマグネットが設けられており、このマグネットと対向する前記振動膜には、前記マグネットから生じた磁束が鎖交したときに渦電流を発生させる渦電流発生部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
この場合、前記渦電流発生部が、非磁性材料からなる導電性の金属膜で形成されているものである。
【００１１】
本発明におけるスピーカでは、スピーカを耳に近づけると、耳からの反射音の音圧で前記振動膜がマグネットに近づく方向に変形させされ、スピーカを耳から遠ざけると、前記振動膜はマグネットから遠ざかる元の位置に変形させられる。
【００１２】
このとき、ケース内部のマグネットが発生した磁界によって前記渦電流発生部に渦電流が発生する。この渦電流は前記マグネットの磁界を妨げる向きの磁界を発生させるが、前記磁界の大きさは前記スピーカが耳に近づくと大きくなり、遠ざけると小さくなる。そして、前記渦電流が発生する磁界は、スピーカが耳に近づいたときには振動膜の振幅量を抑制するように作用し、遠ざけると前記振幅量をの抑制を解除するように作用するため、耳に届く音の大きさを前記スピーカからの距離の如何を問わず一定にできる。
【００１３】
また前記渦電流発生部が、振動膜の中央部に設けられているものが好ましい。上記構成では、スピーカを耳に近づけたときに、振動膜の変位量を振動膜の全領域において均一とすることができるため、一定に大きさの音を発生させやすい。
【００１４】
あるいは、前記振動膜が非磁性材料からなる導電性フィルムで形成されており、前記導電性フィルムが前記渦電流発生部として機能しているものが好ましい。
【００１５】
上記構成では、振動膜と渦電流発生部と一体で形成することがでいるため、製造コストを低減できる。
【００１６】
また、前記振動膜が前記ケースの幅方向に延びており、前記磁気駆動手段が前記振動膜の幅方向の両端に固定されたボビンに線材を巻き付けたボイスコイルと、前記それぞれのボイスコイルと鎖交する磁界を発生させる磁界発生部とで形成されている。
【００１７】
上記構成のスピーカではケースの両端部に磁気駆動手段を配置することができるため、振動膜の中央部の空間スペースに余裕を設けることができる。このため、携帯電話機などでは、表示部材の画面サイズを大型化することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のスピーカを示す平面図、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図、図３はスピーカを反射体に近づけた場合の図２同様の断面図、図４はマグネットと渦電流発生部の磁界の様子を示す部分斜視図である。
【００１９】
図１ないし図３に示すスピーカ１はケース２の内部に設けられており、前記スピーカ１としてのケース２が携帯電話機の受話機部分にレシーバとして内臓される。
【００２０】
図２に示すように、前記ケース２の幅方向（図示Ｘ方向）の両端部には断面略Ｃ字形状のヨーク３，３が設けられている。前記ヨーク３内部の高さ方向（Ｚ方向）の中心には永久磁石４，４が固定されており、その内部方向の端面にはプレート５，５が固設されている。前記プレート５の図示Ｚ方向の高さ寸法は、前記永久磁石４のＺ方向の寸法よりも若干長く設定されており、前記プレート５のＺ方向の両端面と前記ヨーク３の上端部３ａおよび下端部３ｂとが対向する部分がギャップＧである。なお、前記ヨーク３およびプレート５は、例えばフェライト、パーマロイ等の磁性材料で形成されている。
【００２１】
前記永久磁石４は、例えばプレート５側がＮ極に、ヨーク３側がＳ極に着磁されており、図２に示すようにＮ極→プレート５→ギャップＧ→ヨーク３→Ｓ極の磁気回路（磁路）からなる磁界発生部６，６を形成している。
【００２２】
前記ケース２の底面とヨーク３の下端部３ｂとの間には、断面形状が略Ｓ字形状のダンパー部材１１が固定されている。前記ダンパー部材１１は、例えば弾性変形しやすい紙材、金属または合成樹脂などからなる板ばねで形成されており、図示Ｚ方向に延びる主面１１ａの外側には、図示Ｘ方向に突出するボビン８が固定されている。前記ボビン８は紙材などの軽量の部材で形成されており、ボビン８の外方向の開口端部が前記ギャップＧを通って前記ヨーク３の内部に内挿されている。そして、前記ボビン８の内部に前記永久磁石４とプレート５が設けられている。前記ボビン８の周囲には、エナメル線またはポリイミド銅線などの線材を巻き付けたボイスコイル９が形成されている。
【００２３】
前記ボイスコイル９に交流信号を与えると、前記磁界発生部６の永久磁石４が発生した磁束とボイスコイル９を流れる音声信号の電流とによる電磁力により、ボイスコイル８が図示Ｚ１およびＺ２方向に振動駆動させられる。すなわち、前記磁界発生部６とボイスコイル９は、磁気駆動手段として機能している。
【００２４】
図２に示すように、図示両端のダンパー部材１１の湾曲部１１ｂ，１１ｂの間には振動膜１２が張設されている。前記振動膜１２は、例えば紙材、ＰＥＴ樹脂など軽量な素材で形成されており、その中央には渦電流発生部１２ａが設けらている。前記渦電流発生部１２ａは、非磁性材料で且つ導電性に優れた金属膜、例えばアルミニウム箔、銅箔などで形成されている。前記渦電流発生部１２ａの形状は、図１に示されるような長方形状をしていてもよいが、その他円形状（楕円を含む）、正方形状、多角形状などであってもよい。さらには一定の幅を有する複数の円が同心円状に形成されているものであってもよい。
【００２５】
そして、前記渦電流発生部１２ａと対向する前記ケース２の底面にはマグネットＭが固定されている。前記マグネットＭは、渦電流発生部１２ａと対向する側がＮ極に、ケース２の底面側がＳ極に着磁されており、マグネットＭから発生した磁束φ１が前記渦電流発生部１２ａを貫通できるようになっている。
【００２６】
前記両側部のヨーク３，３の上端部３ａ，３ａの間には、グリル１３が設けらており、外部から振動膜１２への塵や埃の侵入を防止している。　以下、本発明のスピーカの動作を説明する。
【００２７】
前記磁気駆動手段のボイスコイル９に音声信号を与えると、前記電磁力によりボビン８がＺ方向に振動駆動されるため、ボイスコイル９が設けられたダンパー部材１１が振動し、前記振動膜１２から音声信号に応じた発生音が生じる。すなわち、磁気駆動手段と振動膜１２は発音部として機能している。このとき、前記振動膜１２は、基準位置Ｏ−Ｏ（変位量Δｈ＝０）を中心として、図示Ｚ方向に振動駆動させられる。
【００２８】
ここで、図３に示すように、携帯電話機のレシーバとして上記スピーカ１を採用し、前記スピーカ１のグリル１３に耳などの反射体２０を接近させると、前記スピーカ１からの発生音が前記反射体２０によって反射され、その反射音１４が前記振動膜１２に戻される。このとき、前記反射体２０からの反射音１４の音圧により、振動膜１２が図示Ｚ２方向に押し戻されるように変位させられる。そして、スピーカ１は変位後の基準位置Ａ−Ａを中心にＺ方向に振動駆動させられる。前記振動膜１２の変位量Δｈは、振動膜１２からの発生音の大きさと、振動膜１２と反射体２０との距離の関係で決定される。
【００２９】
前記振動膜１２が前記基準位置Ａ−Ａに変位すると、前記渦電流発生部１２ａとマグネットＭとの距離が接近する方向に変位するが、このとき図３および図４に示すように、前記渦電流発生部１２ａを貫通するマグネットＭの磁束φ１の鎖交数が時間的に変化するため、前記渦電流発生部１２ａに渦電流２１が発生する。前記渦電流２１はマグネットＭが発生する磁束φ１を妨げる方向に電流が流れるため、図４に示すように前記渦電流２１により渦電流発生部１２ａから前記マグネットＭに向かう磁束φ２が発生する。前記渦電流２１が発生する磁界は、マグネットＭの磁界を抑制するように作用するため、前記渦電流発生部１２ａを有する振動膜１２のＺ方向の振幅量を小さくできる。すなわち、前記渦電流２１が発生する磁界とマグネットＭの磁界の反発により、振動板１２の振幅が抑制される。よって、振動板１２からの発生音を小さくすることができる。　次に、スピーカ１を反射体２０から徐々に遠ざけて行くと、前記反射体２０からの反射音１４の音圧が低下するため、振動膜１２のＺ２方向への変位量Δｈが徐々に小さくなって前記基準位置Ｏ−Ｏに近づく。このとき、前記渦電流発生部１２ａにおける渦電流２１も徐々に小さくなるが、前記渦電流によって生じる磁界も小さくなるため、振動膜１２の振幅量が徐々に元の状態に回復させられる。よって、振動膜１２から大きな発生音を生じさせることができる。
【００３０】
このように上記スピーカ１では耳などの反射体２０とスピーカ１との間の距離と、スピーカ１が発生する発生音の大きさとを反比例的に変化させることができる。すなわち、耳にスピーカ１を近づけるとスピーカ１からの発生音が小さくでき、耳から遠ざけると前記発生音を大きくできる。よって、耳に対し一定の大きさの音を与えることが可能となり、耳で聞くことができる音の大きさが耳とスピーカ１との距離に応じて異なるのを防止できる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、振動膜１２の中央に渦電流発生部１２ａとマグネットＭを設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、振動膜１２のＸ方向又はＹ方向の両側部などに前記渦電流発生部とこれに対向するマグネットＭを設けたものであってもよい。ただし、中央に渦電流発生部１２ａを設けると、振動膜１２の変位量Δｈを振動膜１２の全領域で均一にできるため、音の大きさを一定にしやすい。
【００３２】
また振動膜１２全体を非磁性の導電性フィルムで形成したものであってもよい。この場合、前記導電性フィルムが前記渦電流発生部として機能するため、マグネットＭは導電性フィルムと対向する任意の箇所に配置できる。また振動膜と渦電流発生部を一体で形成することができるため、部品点数を削減し、製造コストを低減できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、スピーカと耳との距離の如何を問わず、簡単な構成で耳に対して一定の大きさの音を与えることができる。
【００３４】
よって、スピーカを耳に近づけたり遠ざけたりしたときに、ボリュームの調節を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカを示す平面図、
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図、
【図３】スピーカを反射体に近づけた場合の図２同様の断面図、
【図４】マグネットと渦電流発生部の磁界の様子を示す部分斜視図、
【符号の説明】
１　スピーカ
２　ケース
３　ヨーク
４　永久磁石
５　プレート
６　磁界発生部
８　ボビン
９　ボイスコイル
１１　ダンパー部材
１２　振動膜
１２ａ　渦電流発生部
２０　反射体（耳）
２１　渦電流
Ｇ　ギャップ
Ｍ　マグネット
φ１　マグネットが発生する磁束
φ２　渦電流が発生する磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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