(57)【要約】【課題】本発明は、振動板に発生する振幅の大きな特定の振動モードを規制して、振動板に伝達される音信号を忠実に再生して出力可能な電気信号変換装置を提供すること。【解決手段】本発明の電気信号変換装置１の振動板２は、振動発生駆動源３を一端部２ａ寄りの裏面に支持すると共に、少なくとも一端部２ａおよびこの一端部２ａと直交して互いに対向する２つの辺部２ｂ、２ｂを、弾性を有するクッション部材９で支持し、このクッション部材９は、一方が振動板２を支持すると共に他方が振動板２と対向する側に配置した基台１０に支持され、クッション部材９または基台１０には、振動板２に発生する振幅の大きな特定の振動モードを規制可能な振動規制部９ａ、３０ａが形成され、振動発生駆動源３を駆動すると、振動板２がこの振動板２の面と直交する方向である面方向に振動するようになっている。【選択図】        図１
2004260346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動板は、前記振動発生駆動源を一端部寄りの裏面に支持すると共に、少なくとも前記一端部およびこの一端部と直交して互いに対向する２つの辺部を、弾性を有するクッション部材で支持し、このクッション部材は、一方が前記振動板を支持すると共に他方が前記振動板と対向する側に配置した基台に支持され、前記クッション部材または前記基台には、前記振動板に発生する振幅の大きな特定の振動モードを規制可能な振動規制部が形成され、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板がこの振動板の面と対向する面方向に振動するようにしたことを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項２】
前記振動規制部は、前記振動板の少なくとも前記互いに対向する２つの辺部側を支持する部分の前記クッション部材の幅寸法を部分的に変化させて形成し、この振動規制部により前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項３】
前記振動規制部は、前記振動板を支持する前記クッション部材の一部を部分的に突出、または凹ませて、前記幅寸法を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の電気音響変換装置。
【請求項４】
前記振動規制部は、前記クッション部材の一部に形成した孔からなり、この孔によって前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項５】
前記振動規制部は、前記クッション部材の前記他方を支持する部分の前記基台の一部に形成した段差部からなり、この段差部によって前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項６】
前記振動発生駆動源は、前記振動板の前記裏面と所定寸法の隙間を有して配設された磁石と、この磁石の外周面との間に所定寸法のギャップを設けて巻回したコイルとを有し、このコイルは、前記振動板の前記裏面に固着され、前記磁石は、板状の第１ヨークに載置され、この第１ヨークが前記振動板の前記裏面に固着した接続部材に支持されて、前記第１ヨークと前記基台との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気音響変換装置に係わり、特に平面状の振動板を利用した薄型の電気音響変換装置およびこれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ノート型のパーソナルコンピュータや薄型のテレビ、もしくは携帯電話等種々の電子機器に用いられるスピーカ、またはマイクロホン等として、薄型の電気音響変換装置が採用されている。
【０００３】
このような従来の電気音響変換装置は、図６に示すように、平面状の振動板５１を有し、この振動板５１の裏面には、振動板５１を振動駆動可能な振動発生駆動源５２が配設されている。
前記振動発生駆動源５２は、磁石５３が第１ヨーク５４を介して基台５５に固着されている。また、第１ヨーク５４は、基部５４ａの両端部から一対の腕部５４ｂ、５４ｂが振動板５１側に所定長さで延長形成されている。
【０００４】
そして、基部５４ａが基台５５に固着されていると共に一対の腕部５４ｂ、５４ｂに挟まれた部分の基部５４ａ上に磁石５３が固着されている。
前記振動板５１の裏面と対向する側の磁石５３には、第２ヨーク５６が固着されて、第２ヨーク５６と振動板５１の裏面との間には、所定寸法の隙間が形成されている。また、振動板５１は、裏面にコイル５７が固着されていると共に外周端部の全周がクッション部材５８に支持され、このクッション部材５８の下端部が基台５５に取り付けられている。
【０００５】
前述したような従来の電気音響変換装置がスピーカの場合は、音信号を電気信号とした交流電流をコイル５７に通電すると、フレーミングの法則に従い、磁石５３の磁場と作用して、コイル５７が振動板５１の面に対して直交する方向に振動する。このコイル５７の振動に同期して、クッション部材５８に支持した振動板５１が所定の周波数で矢印Ａの面方向に振動し、所定の大きさの音を出力可能になっている。
そして、自然な音を再生可能な理想的な周波数特性は、振動板５１全体が一体となって振動する、図７に示すＦモードのような、できるだけ平坦な振動モードが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電気信号変換装置は、振動板５１の周波数特性が、図７に示すような、例えばＢモード、あるいはＣモードのような凹凸の大きな特定の振動モードで振動することがある。
このようなＢモード、あるいはＣモードのような凹凸の大きな特定の振動モードで振動板５１が振動すると、例えば電気信号変換装置がスピーカの場合だと、音信号を忠実に再生できなくなり、再生した音が不自然な音になるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、振動板の周波数特性が凹凸の大きな特定の振動モードの凹凸部分を規制可能な電気信号変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の電気信号変換装置は、平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動板は、前記振動発生駆動源を一端部寄りの裏面に支持すると共に、少なくとも前記一端部およびこの一端部と直交して互いに対向する２つの辺部を、弾性を有するクッション部材で支持し、このクッション部材は、一方が前記振動板を支持すると共に他方が前記振動板と対向する側に配置した基台に支持され、前記クッション部材または前記基台には、前記振動板に発生する特定の振動モードを規制可能な振動規制部が形成され、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板がこの振動板の面と対向する面方向に振動するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記振動規制部は、前記振動板の少なくとも前記互いに対向する２つの辺部側を支持する部分の前記クッション部材の幅寸法を部分的に変化させて形成し、この振動規制部により前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記振動規制部は、前記振動板を支持する前記クッション部材の一部を部分的に突出、または凹ませて、前記幅寸法を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記振動規制部は、前記クッション部材の一部に形成した孔からなり、この孔によって前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記振動規制部は、前記クッション部材の前記他方を支持する部分の前記基台の一部に形成した段差部からなり、この段差部によって前記振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記振動発生駆動源は、前記振動板の前記裏面と所定寸法の隙間を有して配設された磁石と、この磁石の外周面との間に所定寸法のギャップを設けて巻回したコイルとを有し、このコイルは、前記振動板の前記裏面に固着され、前記磁石は、板状の第１ヨークに載置され、この第１ヨークが前記振動板の前記裏面に固着した接続部材に支持されて、前記第１ヨークと前記基台との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する電気信号変換装置の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に関する第１の実施の形態を説明する図であり、図４は本発明に関する第２の実施の形態を説明する図であり、図５は本発明に関する第３の実施の形態を説明する図である。
【００１４】
まず、本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、図１〜図３に示すように、最上部に透明なアクリル板等からなる振動板２が配設され、この振動板２は、図示手前側の一端部２ａと、この一端部２ａと直交して互いに対向する２つの辺部２ｂ、２ｂと、一端部２ａと対向する奥側の他端部２ｃとによって、外形が略矩形状に形成されている。
前記振動板２は、一端部２ａ寄りの裏面に、振動板２を振動駆動可能な振動発生駆動源３が配設されている。この振動発生駆動源３は、振動板２の裏面との間に所定寸法の隙間を有して永久磁石からなる磁石４が配設され、この磁石４は、振動板２の一端部２ａと平行な横長状に形成されいる。
そして、磁石４は、磁石４より長く形成された横長状で板状の第１ヨーク５の略中央部に載置されて接着剤等で固着されている。
【００１５】
また、磁石４には、振動板２の裏面と対向する側に、板状で磁石４と同じ大きさに形成された第２ヨーク６が固着され、この第２ヨーク６と振動板２の裏面との間に所定寸法の隙間が形成されている。
また、振動発生駆動源３は、磁石４および第２ヨーク６の外周面との間に所定寸法のギャップを有して巻回されたコイル７が配設され、このコイル７は、振動板２の裏面に接着剤等で固着されている。
【００１６】
また、磁石４を載置して固定した第１ヨーク５は、横長状のコイル７よりも長く形成され、コイル７の長手方向より外側に延出する両端部が振動板２の裏面に固着した接続部材８に支持されている。
即ち、磁石４は、振動板２の裏面に固着した一対の接続部材８、８に支持した板状の第１ヨーク５に載置されて、第２ヨーク６を挟んで振動板２の裏面と対向して配設されている。前記接続部材８は、例えば後述するクッション部材９と同材質で形成されている。
また、コイル７の内周面と磁石４および第２ヨーク６の外周面との間のギャップは、例えば略０．２ｍｍに形成され、コイル７の下端部と第１ヨーク５との間には、図３に示すように、所定寸法の隙間が形成されている。
【００１７】
また、振動板２は、外径が矩形状の裏面側の外周端部における全周が、ポリウレタン発泡体等からなり弾性を有するクッション部材９で支持されている。
前記クッション部材９は、振動板２の互いに対向する２つの辺部２ｂ、２ｂ側を支持する部分を互いに対向する側に突出させて凸部からなる振動規制部９ａが形成されている。
【００１８】
また、クッション部材９は、凸部からなる振動規制部９ａによって、弾性力が部分的に変化するようになっている。
振動板２の周波数特性を、できるだけ平坦にして、図７に示すＦモードのような、振動板２全体が一体となって振動するようきな特定の振動モードを規制可能になっている。
また、振動規制部９ａは、凸部に限らず凹部（図示せず）でも良く、クッション部材９の幅寸法Ｄを部分的に変化させたものであれば良い。
そして、クッション部材９は、一方が振動板２を振動可能に支持すると共に他方が振動板２と対向する側に配置した板状の基台１０に支持されている。
【００１９】
このような構成の本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、振動発生駆動源３を駆動すると、振動板２が振動板２の面と直交する面方向に振動するようになっている。
そして、第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、クッション部材９の幅寸法を部分的に変化させて振動規制部９ａを形成することで、従来例で説明したような、振動板２に発生する特定のモードであるＢモードまたはＣモードのような、大きな凹凸部分（腹部分）を抑えて、振動板２の周波数特性を、できるだけ平坦にして、図７に示すＦモードのような、振動板２全体が一体となって振動するような理想的な振動周波数特性であるＦモードに近づけることができるようになっている。
即ち、本発明の電気音響変換装置１は、振動板２に発生する特定の振動モードを規制可能な振動規制部９ａが形成されている。
【００２０】
前記振動規制部９ａは、互いに対向する２つの辺部２ｂ、２ｂ側を支持する部分のクッション部材９に形成したもので説明したが、振動板２の一端部２ａあるいは他端部２ｃ側を支持するクッション部材９に形成したものでも良い。
即ち、振動規制部９ａは、振動板２の少なくとも互いに対向する２つの辺部２ｂ、２ｂ側を支持するクッション部材９の幅寸法を部分的に変化させて形成したものであれば良い。
【００２１】
また、振動規制部９ａは、クッション部材９の一部を突出させて、クッション部材９の幅寸法Ｄを部分的に変化させたもので説明したが、クッション部材９の一部を凹ませて、幅寸法Ｄを変化させたものでも良い。
即ち、振動規制部９ａは、振動板２を支持するクッション部材９の一部を部分的に突出、または凹ませてクッション部材９の幅寸法を部分的に変化させたものであれば良い。
【００２２】
また、本発明の第２の実施の形態の電気音響変換装置１１は、図４に示すように、クッション部材１９の一部に複数の孔を形成し、この孔を振動規制部１９ａとして、この振動規制部１９ａ近傍のクッション部材１９の弾性力が、振動規制部１９ａを形成していない部分の弾性力より小さくなるようになっている。
即ち、本発明の第２の実施の形態は、孔からなる振動規制部１９ａによって、振動板２を支持するクッション部材１９の弾性力が部分的に変化するようになっている。
【００２３】
また、本発明の第３の実施の形態の電気音響変換装置２１は、図５に示すように、基台３０のクッション部材２９を支持する側の一部に凸部からなる段差部を形成し、この段差部を振動規制部３０ａとしたものである。
この時のクッション部材２９は、第１、第２の実施の形態で説明した振動規制部９ａ、１９ａがないもので良く、製造が容易である。
また、クッション部材２９は、他方を基台３０に押しつけて接着剤等で固着すると、段差部からなる振動規制部３０ａに位置する部分が弾性変形して、クッション部材２９の弾性力が部分的に変化するようになっている。
前記段背部からなる振動規制部３０ａは、凸部に限らず、凹部（図示せず）でも良い。
【００２４】
前述したような、第２、第３の実施の形態の電気音響変換装置１１、２１は、それぞれの振動規制部１９ａ、３０ａによって、振動板２を支持するクッション部材１９、２９の弾性力を部分的に変化させることができる。
そのために、第２、第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、振動板２に発生する凹凸の大きな特定の振動モードであるＢモードまたはＣモードの凹凸部分（腹部分）を抑えることができる。
そして、振動板２の理想的な振動周波数特性であるＦモードに近づけることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気音響変換装置のクッション部材または基台には、振動板に発生する特定の振動モードを規制可能な振動規制部が形成され、振動発生駆動源を駆動すると、振動板がこの振動板の面と直交する方向の面方向に振動するようにしたので、振動規制部で、振動板に発生する凹凸の大きな特定の振動モードの凹凸部分（腹部分）を抑えて、理想的な振動周波数特性に近づけることができる。
そのために、振動板を音信号に対応して忠実に再生することができる高精度な電気音響変換装置を提供できる。
【００２６】
また、振動規制部は、振動板の少なくとも互いに対向する２つの辺部側を支持する部分のクッション部材の幅寸法を部分的に変化させて形成し、この振動規制部により振動板を支持するクッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたので、振動規制部で、振動板に発生する特定の振動モードの凹凸部分（腹部分）を抑えることができる。
【００２７】
また、振動規制部は、振動板を支持するクッション部材の一部を部分的に突出、または凹ませて、クッション部材の幅寸法を部分的に変化させるようにしたので、振動板に発生する特定の振動モードを確実に規制して、振幅の大きな腹にあたる部分を抑えることができる。
【００２８】
また、振動規制部は、クッション部材の一部に形成した孔からなり、この孔によって振動板を支持するクッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたので、簡単な構造で振動板に発生する特定の振動モードを規制することができる。
【００２９】
また、振動規制部は、クッション部材の他方を支持する部分の基台の一部に形成した段差部からなり、この段差部によって振動板を支持する前記クッション部材の弾性力を部分的に変化させるようにしたので、基台に段差部を形成することにより、弾性があるために加工性が悪いクッション部材に凹凸あるいは孔を形成することなく、クッション部材の弾性力を部分的に変化させることができる。
【００３０】
また、振動発生駆動源のコイルは、振動板の裏面に固着され、磁石は、板状の第１ヨークに載置され、この第１ヨークが振動板の裏面に固着した接続部材に支持されて、第１ヨークと基台との間に隙間が形成されているので、振動板を確実に振動させることが可能な振動発生駆動源を有する高性能な電気音響変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】本発明に関する第１の実施の形態を説明する図である。
【図３】本発明に関する第１の実施の形態を説明する図である。
【図４】本発明に関する第２の実施の形態を説明する図である。
【図５】本発明に関する第３の実施の形態を説明する図である。
【図６】従来の電気音響変換装置を説明する要部断面図である。
【図７】電気信号変換装置の振動板の振動モードを説明するグラフである。
【符号の説明】
１  第１の実施の形態の電気音響変換装置
２  振動板
２ａ  一端部
２ｂ  辺部
２ｃ  他端部
３  振動発生駆動源
４  磁石
５  第１ヨーク
６  第２ヨーク
７  コイル
８  接続部材
９  クッション部材
１０  基台
１１  第２の実施の形態の電気音響変換装置
２１    第３の実施の形態の電気音響変換装置
【図１】
2004260346.tif 000003
【図２】
2004260346.tif 000004
【図３】
2004260346.tif 000005
【図４】
2004260346.tif 000006
【図５】
2004260346.tif 000007
【図６】
2004260346.tif 000008
【図７】
2004260346.tif 000009