(57)【要約】      （修正有）【課題】磁歪素子或いは超磁歪素子と磁気回路を組み合わせることで、広帯域の再生が可能な磁歪形スピーカ装置を提供する。【解決手段】磁歪形スピーカ装置において、磁歪素子と、前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、前記磁歪素子の両端を移動自在に支持する支持部材と、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、前記磁歪素子の一端に固定された振動板と、を備える。磁界発生コイルに高周波の音声電流（交流）が流れると磁界が発生し、磁歪素子はその磁界の方向に伸縮（振動）する。磁歪素子の振動は振動板へ伝達され、振動板から高域音声が再生される。一方、磁界発生コイルに低周波の音声電流が流れると、磁性体である磁歪素子の極性が変化する。磁歪素子は磁気回路が形成する直流磁界内に配置されているので、磁気回路による直流磁界の極性と磁歪素子の極性とに応じて磁歪素子は振動し、低域音声が再生される。【選択図】      図１
2004363967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁歪素子と、
前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、
前記磁歪素子の両端を移動自在に支持する支持部材と、
前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、
前記磁歪素子の一端に固定された振動板と、を備えることを特徴とする磁歪形スピーカ装置。
【請求項２】
前記磁歪素子の前記両端には、非磁性体が設けられ、
前記磁歪素子は、前記非磁性体を介して前記支持部材に支持されると共に、一方の前記非磁性体に前記振動板が固定されることを特徴とする請求項１に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項３】
磁歪素子と、
前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、
前記磁歪素子の一端を固定するとともに前記磁歪素子の他端側に空隙を有し、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、
前記磁歪素子の他端を移動自在に支持する支持部材と、
前記空隙内に配置されたコイルボビンと、
前記コイルボビンに巻回された可動コイルと、
前記コイルボビンに固定された低域用振動板と、
前記磁歪素子の前記他端に固定された高域用振動板と、を備えることを特徴とする磁歪形スピーカ装置。
【請求項４】
前記磁界発生コイルと前記可動コイルは同一のコイルであることを特徴とする請求項３に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項５】
前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを並列接続してなる入力回路を備え、前記入力回路は、入力音声信号の高域成分を前記磁界発生コイルに供給する高域通過フィルタと、前記入力音声信号の低域成分を前記可動コイルに供給する低域通過フィルタと、を有することを特徴とする請求項３に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項６】
前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを並列接続してなる入力回路を備え、前記入力音声信号は前記磁界発生コイルと前記可動コイルに並列に入力されることを特徴とする請求項３に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項７】
前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを直列接続してなる入力回路を備え、前記入力音声信号は前記磁界発生コイルと前記可動コイルに直列に入力されることを特徴とする請求項３に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項８】
前記磁界発生コイルは、前記磁歪素子と非接触で前記磁気回路に固定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項９】
前記磁歪素子は、超磁歪素子を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記磁歪素子を前記磁歪素子の伸縮方向に移動自在に支持することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項１１】
前記磁気回路は、磁界発生手段と、前記磁界発生手段から生じる磁界に従って着磁したヨークと、を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁歪形スピーカ装置。
【請求項１２】
前記磁界発生手段は、磁石及び／又は導線が巻回されたコイルであることを特徴とする請求項１０に記載の磁歪形スピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁歪素子或いは超磁歪素子を使用したスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部磁界に応じて素子寸法が変化する磁歪現象を示すものとして、磁歪素子が知られている。特に、ＴｂＦｅ２系などのＲＦｅ２ラーベス型金属間化合物は、磁歪量が極めて大きいため超磁歪素子と呼ばれている。磁歪素子にコイルを巻回し、このコイルに電流を流すと、電流の大きさとコイル巻数に比例した磁界が発生し、その磁界の大きさに応じて磁歪素子が伸縮する。磁歪素子のこのような性質を利用したスピーカが各種提案されている。
【０００３】
例えば、磁歪素子を用いてスピーカ振動板を駆動し、スピーカ全体を薄型の構成とした磁歪スピーカ（例えば、特許文献１を参照）が提案されている。また超磁歪ロッドの一端を円板状ヨークに固定するとともに、その他端を振動板に固定し、その超磁歪ロッドをハウジングなどに摺動させずに伸縮させるようにして、ノイズ等の防止を図るようにした超磁歪アクチュエータ及びこれを用いた超磁歪スピーカ（例えば、特許文献２を参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３４１７９１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４５８９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、磁歪素子は高周波電流による磁界変化によっては振動速度が大きく、低周波電流による磁界変化によっては振動速度が小さいという性質を有するため、一般的に磁歪素子を利用したスピーカでは低域の再生が困難であった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、低域から高域までの広帯域の再生が可能な磁歪形スピーカ装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、磁歪形スピーカ装置において、磁歪素子と、前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、前記磁歪素子の両端を移動自在に支持する支持部材と、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、前記磁歪素子の一端に固定された振動板と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、磁歪形スピーカ装置において、磁歪素子と、前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、前記磁歪素子の一端を固定するとともに前記磁歪素子の他端側に空隙を有し、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、前記磁歪素子の他端を移動自在に支持する支持部材と、前記空隙内に配置されたコイルボビンと、前記コイルボビンに巻回された可動コイルと、前記コイルボビンに固定された低域用振動板と、前記磁歪素子の前記他端に固定された高域用振動板と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、低域での振動速度が小さい磁歪素子（以下、「超磁歪素子」を含む）と、ヨーク及びバイアス磁界発生磁石などからなる磁気回路とを組み合わせて使用することで、低域から高域までの広帯域にわたって音の再生を可能とするスピーカ装置を提供する。
【００１０】
本発明の１つの観点では、磁歪形スピーカ装置は、磁歪素子と、前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、前記磁歪素子の両端を移動自在に支持する支持部材と、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、前記磁歪素子の一端に固定された振動板と、を備える。
【００１１】
上記の磁歪形スピーカ装置によれば、磁界発生コイルに高周波の音声電流（交流）が流れると磁界が発生し、磁歪素子はその磁界の方向に伸縮（振動）する。磁歪素子の振動は振動板へ伝達され、振動板から高域音声が再生される。一方、磁界発生コイルに低周波の音声電流が流れると、磁性体である磁歪素子の極性が変化する。磁歪素子は磁気回路が形成する直流磁界内に配置されているので、磁気回路による直流磁界の極性と磁歪素子の極性とに応じて、磁歪素子には反発／吸引力が作用する。この反発／吸引力により磁歪素子は振動し、その振動が振動板に伝えられて低域音声が再生される。こうして、磁歪素子を利用して、低域から高域までの音声再生が可能となる。
【００１２】
上記の磁歪形スピーカの一態様では、前記磁歪素子の前記両端に非磁性体を設け、前記磁歪素子を前記非磁性体を介して前記支持部材に支持し、一方の前記非磁性体に前記振動板を固定することができる。
【００１３】
本発明の他の観点では、磁歪形スピーカ装置は、磁歪素子と、前記磁歪素子の伸縮方向に磁界を発生する磁界発生コイルと、前記磁歪素子の一端を固定するとともに前記磁歪素子の他端側に空隙を有し、前記磁歪素子の両端に異なる極性の直流磁界を付与する磁気回路と、前記磁歪素子の他端を移動自在に支持する支持部材と、前記空隙内に配置されたコイルボビンと、前記コイルボビンに巻回された可動コイルと、前記コイルボビンに固定された低域用振動板と、前記磁歪素子の前記他端に固定された高域用振動板と、を備える。
【００１４】
上記の磁歪形スピーカ装置によれば、磁界発生コイルに高周波の音声電流（交流）が流れると磁界が発生し、磁歪素子はその磁界の方向に伸縮（振動）する。磁歪素子の振動は振動板へ伝達され、振動板から高域音声が再生される。一方、磁気回路の空隙内に配置された可動コイルに低周波の音声電流が流れると、可動コイルが巻回されたコイルボビンに電磁力が作用し、振動を生じる。この振動が振動板に伝えられて、低域音声が再生される。こうして、磁歪素子を利用して、低域から高域までの音声再生が可能となる。
【００１５】
上記の磁歪形スピーカの一態様では、前記磁界発生コイルと前記可動コイルを同一のコイルとすることができる。
【００１６】
上記の磁歪形スピーカの他の一態様では、前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを並列接続してなる入力回路を備え、前記入力回路は、入力音声信号の高域成分を前記磁界発生コイルに供給する高域通過フィルタと、前記入力音声信号の低域成分を前記可動コイルに供給する低域通過フィルタと、を有する。この態様では、入力音声信号から、高域成分をフィルタリングして、高域成分を磁界発生コイルに供給し、低域成分を可動コイルに供給する。こうして、低域及び高域をそれぞれ再生することができる。
【００１７】
上記の磁歪形スピーカの他の一態様は、前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを並列接続してなる入力回路を備え、前記入力音声信号は前記磁界発生コイルと前記可動コイルに並列に入力される。また、さらに他の一態様では、前記磁界発生コイルと前記可動コイルとを直列接続してなる入力回路を備え、前記入力音声信号は前記磁界発生コイルと前記可動コイルに直列に入力される。磁歪素子は基本的に高域信号に対してのみ大きな振動速度を生じる性質を有するので、入力音声信号を帯域制限せずに磁界発生コイルと可動コイルに供給してもかまわない。
【００１８】
上記の磁歪形スピーカ装置の他の一態様では、前記磁界発生コイルは、前記磁歪素子と非接触で前記磁気回路に固定される。この態様によれば、磁界発生コイルは磁歪素子と接触することなく、磁気回路、例えば円筒状をなすヨークの内壁に巻回するようにして固定される。よって、磁歪素子の伸縮（振動）が阻害されることなく、振動板に伝達される。
【００１９】
上記の磁歪形スピーカ装置の他の一態様では、前記磁歪素子には超磁歪素子が含まれる。これにより、スピーカ装置の特性に応じて磁歪変形量を大きくすることができる。
【００２０】
上記の磁歪形スピーカ装置の他の一態様では、前記支持部材は、前記磁歪素子を前記磁歪素子の伸縮方向に移動自在に支持する。これにより、磁歪素子による伸縮（振動）は支持部材によって阻害されることなく、忠実に振動板へと伝達される。
【００２１】
上記の磁歪形スピーカ装置の他の一態様では、前記磁気回路は、磁界発生手段と、前記磁界発生手段から生じる磁界に従って着磁したヨークと、を含む。この態様によれば、磁界発生手段により生じた磁気エネルギーは効率よくヨークに伝達され、その磁気エネルギーを空隙に与えることができる。
【００２２】
上記の磁歪形スピーカの他の一態様では、磁界発生手段は、磁石及び／又は導線が巻回されたコイルとすることができる。例えば永久磁石により、又は励磁コイルに巻回された導線に音声電流を流すことにより、前者又は後者に応じた大きさの磁界を発生することができる。また、スピーカ装置の特性などに応じて、その永久磁石及び励磁コイルの両方を採用することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２４】
［第１実施例］
図１には、第１実施例に係るスピーカ装置１００の軸方向に沿った断面図が示される。
【００２５】
スピーカ装置１００は、主として、図１に示すように、棒状の磁歪素子１と、円板状のダンパー２ａ、２ｂと、非磁性体３ａ、３ｂと、円筒状のヨーク４と、バイアス磁界発生磁石５と、磁界発生コイル６と、円錐状のフレーム７と、円錐状の振動板８とを備える。磁歪素子１は、外部磁界からの大きさに応じて素子寸法が変位する（伸縮する）と共に、スピーカ装置１００の略中央に配置される。ダンパー２ａ、２ｂは、複数の同心円状に波型が形成されると共に、ヨーク４の開口部を閉塞する位置に設けられ、磁歪素子１を移動自在に支持する。非磁性体３ａ、３ｂは、磁歪素子１の端部１ａ、１ｂに夫々固定されると共に、ダンパー２ａ、２ｂの略中心部を貫通するようにして支持される。ヨーク４は、磁歪素子１及び非磁性体３ａ、３ｂを筒内に収容すると共に、ダンパー２ａ、２ｂの周縁部と夫々固定される。バイアス磁界発生磁石５はリング状であり、ヨーク４の略中央にヨーク４の外壁を覆うようにして設けられる。磁界発生コイル６は磁歪素子１とは接触させずにバイアス磁界発生磁石５の筒内内壁に沿って巻回してなり、円錐状のフレーム７はヨーク４の一端側の外壁を周方向に沿って覆うようにして固定される。振動板８は、一端を磁歪素子１と固定されていない非磁性体３ｂの一端に固定すると共に、エッジ部８ａ近傍の周縁部をフレーム７の周縁部に固定される。
【００２６】
かかる構成におけるスピーカ装置１００の低域又は高域における音の再生は、以下に示す方法により行われる。
【００２７】
先ず、低域音声信号の再生原理について述べる。低域では、可動鉄片形スピーカと類似した動作により音の再生が行われ、磁歪素子の磁歪現象は再生には寄与しない。具体的には、磁界発生コイル６に低周波の音声電流（交流電流）が流れると、その音声電流の極性（＋又は−）の変化に応じて磁歪素子１の極性がＮ極又はＳ極に変化する。一方、ヨーク４とバイアス磁界発生磁石５とにより構成される空隙９ａ、９ｂ内の極性はバイアス磁界発生磁石５により決まっている（本例では、空隙９ａがＳ極、空隙９ｂがＮ極）。よって、各空隙９ａ、９ｂの極性と磁歪素子１の極性との関係に応じて磁歪素子１には反発力又は吸引力が働き、磁歪素子１が図１における軸方向Ｘに変位する。この変位は、非磁性体３ｂを介して振動板８へと伝達され、振動板８から低域の音波が放射される。振動系の等価質量と、ダンパー２ａ、２ｂのコンプライアンスとによって発生する共振周波数を所定の値に選択することにより、所望の低域において磁歪素子１を振動させることができる。
【００２８】
次に、高域音声信号の再生原理について述べる。高域音声信号は磁歪素子の磁歪現象により再生が行われる。磁界発生コイル６に高周波の音声電流が流れると、磁歪素子１の軸方向Ｘに磁界の変化が生じる。そして、その磁界の変化に応じて磁歪素子１が軸方向Ｘに伸縮し、振動を発生させる。磁歪素子１によるこの振動は、非磁性体３ｂを介して振動板８に伝達され、振動板８から高域の音波が放射される。
【００２９】
このように第１実施例に係るスピーカ装置１００は、磁界発生コイル６及びヨーク４が形成する直流磁界と磁歪素子１の磁性との反発／吸引作用により低域信号を再生し、磁歪素子１の磁歪現象により高域信号を再生する。よって、低域から高域までの広帯域にわって音声信号を再生することができる。
【００３０】
第１実施例に係るスピーカ装置１００では、磁歪素子１の端部１ａをヨーク４に固定することなく、非磁性体３ａ、３ｂをダンパー２ａ、２ｂで支持することにより磁歪素子１を軸方向Ｘに変位可能としている。このため、磁歪素子１は、高域での振動が低減する一方、低域での振動が大きくなる。
【００３１】
この理由について、図１及び図２を参照しながら詳述する。図２には、図１に示すスピーカ装置１００の磁歪素子１の拡大図が示される。図２（ａ）は磁歪素子１の端部を固定しない場合を示し、図２（ｂ）は磁歪素子１の左側端部を固定した場合を示す。なお、図２（ａ）及び（ｂ）に示す磁歪素子１の長さは、共に同じ長さＬである。また、本例では、説明の便宜上、磁歪素子１が伸びるときの長さと、縮むときの長さは共に等しいものとする。また、図２（ａ）及び（ｂ）において、Ｌ２の長さはＬ１の長さの２倍である。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、磁歪素子１は磁界発生コイル６に音声電流が流れると、各々の端部１ａ及び１ｂが長さＬ１だけ軸方向Ｘへ伸縮する。よって、図２（ａ）において磁歪素子１の右端部１ｂを非磁性体を介して振動板に固定すると、振動板が振動する振幅はＬ１となる。一方、図２（ｂ）のように磁歪素子１の左側端部を固定した状態で同じ音声電流を流すと、磁歪素子１の右側端部１ｂは長さＬ２（＝２×Ｌ１）だけ軸方向Ｘへ変位する。よって、左端部１ａを非磁性体を介して振動板に固定すると、振動板が振動する振幅はＬ２となり、磁歪素子１の端部を固定しない場合の２倍となる。
【００３３】
第１実施例では、磁歪素子１の端部を固定していないので、磁歪素子の振動量、即ち再生高域信号の振幅は磁歪素子を固定しない場合の１／２となる。しかし、磁歪素子は高域信号に対して振動速度が大きい性質がある。よって、本実施例では磁歪素子を固定しないこととして高域信号の振幅を抑制すると同時に、磁歪素子の伸縮によっては再生できない低域信号を上述の原理により増大することにより、再生帯域全体としては平坦な周波数特性を得ることが可能となる。
【００３４】
以上のように、第１実施例に係るスピーカ装置１００では、低域での振動速度が小さい磁歪素子１と、ヨーク４及びバイアス磁界磁石５などからなる磁気回路とを組み合わせて使用し、低域は可動鉄片形スピーカと類似した原理で、高域は磁歪素子１の振動原理で再生を行う。これにより、低域から高域までの広帯域の音声再生が可能となり、低域の延びたツィータを提供することが可能となる。
【００３５】
［第２実施例］
第２実施例では、磁歪素子１１からの振動により音波を放射する高域用の振動板に加えて、ヨーク１４などの動電形に類する磁気回路からの振動により音波を放射する低域用の振動板を設けることにより、低域から高域までの広帯域にわたって音の再生を可能とするスピーカ装置２００を提供する。
【００３６】
図３（ａ）には、スピーカ装置２００の軸方向に沿った断面図が示される。図３（ｂ）には、図３（ａ）に示されるスピーカ装置２００の磁気回路の部分の断面図が示される。また、図３（ｂ）に示される磁気回路では、符号ｓ３０に示される方向に沿って磁路が形成されている。尚、図３（ｂ）に示される磁気回路では、説明の便宜上、ヨーク１４、バイアス磁界発生磁石１５、及び磁歪素子１１以外の構成要素は省略している。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、スピーカ装置２００は、主として、棒状の磁歪素子１１と、円板状のダンパー１２と、有底円筒状のヨーク１４と、リング状のバイアス磁界発生磁石１５と、磁界発生コイル１６と、円筒状のボイスコイルボビン２１と、可動コイル２０と、円錐状のフレーム１７と、低域再生用の振動板１８（ウーファ）と、高域再生用の振動板２２（ツィータ）と、を備える。
【００３８】
磁歪素子１１は、外部磁界からの大きさに応じて素子寸法が変位すると共に、スピーカ装置２００の略中央に配置される。ダンパー１２は、複数の同心円状に波型が形成されると共に、ヨーク１４の開口部を閉塞する位置に設けられ、磁歪素子１１を移動自在に支持する。ヨーク１４は、磁歪素子１１を筒内に収容すると共に、その磁歪素子１１の一端１１ａを固定する。バイアス磁界発生磁石１５は、ヨーク１４の略中央にヨーク１４の外壁を覆うようにして設けられる。第１の磁界発生コイル１６は、磁歪素子１１とは接触させずにヨーク１４の筒内内壁に沿って巻回してなる。ボイスコイルボビン２１は、磁歪素子１１の一端１１ｂとヨーク１４の開口部との間に介在させると共に、ダンパー１２の略中央を貫通する。可動コイル２０は、ヨーク１４の開口側の空隙１９内に配置されたボイスコイルボビン２１の外壁に巻回される。円錐状のフレーム１７は、ヨーク１４の一端側の外壁を周方向に沿って覆うようにして固定される。低域再生用の振動板１８は、ボイスコイルボビン２１の一端側の外壁を周方向に沿って覆うようにして固定されると共に、エッジ部１８ａ近傍の周縁部をフレーム１７の周縁部に固定される円錐状をなす。高域再生用の振動板２２は、磁歪素子１１の端部１１ｂに固定される円錐状をなす。
【００３９】
かかる構成における低域或いは高域における音の再生は、以下に示す方法により行われる。
【００４０】
先ず、低域の音を再生するための方法について述べる。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、可動コイル２０の位置にはヨーク１４による磁界が形成されており（図３（ｂ）に示される磁気回路中の符号ｓ３０を参照）、可動コイル２０に音声電流が流れると、ボイスコイルボビン２１に電磁力が働いて、紙面に向かって左右方向にボイスコイルボビン２１を振動させる。ボイスコイルボビン２１の振動は、低域再生用の振動板１８へと伝達され、その振動板１８から低域の音波が放射される。つまり、これは動電形スピーカと同様の音の再生方法である。
【００４１】
次に、高域の音を再生するための方法について述べるが、これは第１実施例で述べた方法と略同様である。即ち、磁界発生コイル１６に高周波の音声電流が流れると磁歪素子１１の軸方向に磁界の変化が生じて、磁歪素子１１がその軸方向Ｘに伸縮（振動）する。磁歪素子１１によるこの振動は、高域再生用の振動板２２へと伝達され、振動板２２から高域の音波が放射される。
【００４２】
但し、第２実施例に係るスピーカ装置２００は、第１実施例に示すスピーカ装置１００とは異なり、磁歪素子１１の一端１１ａがヨーク１４に固定されている、よって、第１実施例に係るスピーカ装置１００と比べ、磁歪素子１１の振動の振幅の大きさは概ね２倍となる。よって、第２実施例に係るスピーカ装置２００は、より高域の音の再生が可能である。
【００４３】
以上のように、第２実施例に係るスピーカ装置２００は、高域再生に適した磁歪素子を利用したスピーカ装置に対して、動電形スピーカの原理を適用して低域の再生を可能としているので、低域から高域までの広帯域にわたって音声信号の再生が可能となる。よって、低域の延びたツィータを提供することが可能となる。
【００４４】
次に、第２実施例に係るスピーカ装置２００に適用可能な電子回路の各種例を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。
【００４５】
先ず、図４（ａ）には、高域再生用の振動板２２（ツィータ）を駆動する閉回路Ｃ２と、低域再生用の振動板１８（ウーファ）を駆動する閉回路Ｃ３とを並列接続した電子回路Ｃ１００が示される。
【００４６】
図４（ａ）に示す閉回路Ｃ２では、高域再生用の振動板２２を駆動する磁界発生コイル１６と、ハイパスフィルタＨｆとを直列接続することにより閉回路を構成している。このため、入力端子Ｓ１に音声電流が印加されると、閉回路Ｃ２ではハイパスフィルタＨｆが低周波成分の音声電流をカットして、一定の高周波成分の音声電流を磁界発生コイル１６側へ供給する。そして、磁界発生コイル１６に一定の高周波の音声電流が流れると、磁歪素子１１がスピーカ装置２００の軸方向に伸縮（振動）し、高域再生用の振動板２２を振動させる。よって、閉回路Ｃ２により、高域再生用の振動板２２を通じて高域の音声が再生される。
【００４７】
一方、図４（ａ）に示す閉回路Ｃ３では、低域再生用の振動板１８を駆動する可動コイル２０と、ローパスフィルタＬｆとを直列接続することにより閉回路を構成している。このため、入力端子Ｓ１に音声電流が印加されると、閉回路Ｃ３ではローパスフィルタＬｆが高周波成分の音声電流をカットして、一定の低周波成分の音声電流を可動コイル２０へ供給する。そして、可動コイル２０に一定の低周波の音声電流が流れると、ボイスコイルボビン２１が変位し、低域再生用の振動板１８を振動させる。よって、閉回路Ｃ３により、低域再生用の振動板１８を通じて低域の音声が再生される。
【００４８】
このように、図４（ａ）に示す電子回路Ｃ１００をスピーカ装置２００に適用することにより、低域から高域までの広帯域の音声再生が可能となる。
【００４９】
次に、図４（ｂ）には、高域再生用の振動板２２を駆動する閉回路Ｃ５と、低域再生用の振動板１８を駆動する閉回路Ｃ６とを並列接続した電子回路Ｃ２００が示される。
【００５０】
図４（ｂ）に示す閉回路Ｃ５では、上述した図４（ａ）に示す閉回路Ｃ２と異なり、ハイパスフィルタＨｆを設けていない。したがって、閉回路Ｃ５では、入力端子Ｓ１に低周波成分及び高周波成分を含む音声電流が印加されると、その音声電流が磁界発生コイル１６に流れる。しかし、磁歪素子１１は、低周波成分の音声電流に対応する磁界の変化によっては振動速度が小さい性質があるため、高周波成分の音声電流に対応する磁界の変化のみによって大きな振動速度で振動することになる。よって、閉回路Ｃ５により、高域再生用の振動板２２を通じて高域の音声信号のみが再生される。
【００５１】
また、図４（ｂ）に示す閉回路Ｃ６では、上述した図４（ａ）に示す閉回路Ｃ３と異なり、ローパスフィルタＬｆを設けていない。しかし、閉回路Ｃ６において、入力端子Ｓ１に低周波成分の音声電流を印加することにより、その音声電流が可動コイル２０に流れ、ボイスコイルボビン２１をスピーカ装置２００の軸方向に振動させる。これにより、低域再生用の振動板１８を振動させる。よって、閉回路Ｃ６により、低域再生用の振動板１８を通じて低域の音声信号が再生される。
【００５２】
このように、図４（ｂ）に示す電子回路Ｃ２００をスピーカ装置２００に適用した場合には、ハイパスフィルタＨｆやローパスフィルタＬｆを設けることなく、低域から高域までの広帯域にわたって音声信号の再生が行われる。
【００５３】
図４（ｃ）には、高域再生用の振動板２２を駆動する磁界発生コイル１６と、低域再生用の振動板１８を駆動する可動コイル２０とを直列接続した電子回路Ｃ３００が示される。
【００５４】
図４（ｃ）に示す電子回路Ｃ３００では、入力端子Ｓ１に低周波成分及び高周波成分を含む音声電流が印加されると、その音声電流が磁界発生コイル１６及び可動コイル２０へと流れる。これにより、磁歪素子１１は高周波成分の音声電流に対応する磁界の変化のみによって大きな振動速度で振動し、高域再生用の振動板２２を通じて高域の音声を再生する。一方、可動コイル２０に低周波成分の音声電流が流れると、ボイスコイルボビン２１をスピーカ装置２００の軸方向に振動させる。これにより、低域再生用の振動板１８を通じて低域の音声を再生する。
【００５５】
よって、図４（ｃ）に示す電子回路Ｃ３００をスピーカ装置２００に適用した場合には、図４（ｂ）に示す電子回路Ｃ２００と同様にハイパスフィルタＨｆやローパスフィルタＬｆを設けることなく、低域から高域までの広帯域にわたって音の再生をすることができる。
【００５６】
［第３実施例］
第３実施例に係るスピーカ装置３００は、上述した第２実施例に係るスピーカ装置２００における磁界発生コイル１６と可動コイル２０を１つのコイルにより構成したものである。
【００５７】
図５にスピーカ装置３００の軸方向に沿った断面図が示される。スピーカ装置３００の構成は、上述した第２実施例に係るスピーカ装置２００の構成と殆ど同様である。このため、第２実施例に係るスピーカ装置２００と異なる構成の部分についてのみ説明する。なお、図示のスピーカ装置３００では、第２実施例に係るスピーカ装置２００と同様の構成部分については同様の符号を付している。
【００５８】
本実施例のスピーカ装置３００は、図５に示すように、ダンパー１２近傍から磁歪素子１１の一端１１ａ近傍に至る長いボイスコイルボビン１２１を使用し、コイル１２０をボイスコイルボビン１２１の外壁に巻回している。このコイル１２０は、第２実施例における磁界発生コイル１６及び可動コイル２０の両方の機能を備える。
【００５９】
かかる構成のスピーカ装置３００では、コイル１２０に低周波成分の音声電流が流れると、電磁作用の原理により、ボイスコイルボビン１２１がスピーカ装置３００の軸方向Ｘに振動する。そして、この振動が低域再生用の振動板１８へと伝達され、その振動板１８から低域の音波が放射される。尚、このとき、磁歪素子１１内にも磁界の変化が生じるが、磁歪素子１１は低周波成分の音声電流に対応する磁界の変化によっては振動速度が小さい。一方、磁界発生コイル１２０に高周波成分の音声電流が流れると、磁歪素子１１の軸方向Ｘに磁界の変化が生じ、磁歪素子１１を軸方向Ｘに伸縮（振動）させる。そして、磁歪素子１１による振動が高域再生用の振動板２２へと伝達され、その振動板２２から高域の音波が放射される。
【００６０】
このように、第３実施例に係るスピーカ装置３００は、１つのコイルを利用して、低域から高域までの広帯域にわたって音声再生が可能となる。
【００６１】
［変形例］
第１乃至第３実施例においては、スピーカ装置１００、２００、３００に磁界を発生させるためバイアス磁界発生磁石５、１５を設けたが、これに代えて或いはこれに加えて、導線を巻回したコイルを設けて、その導線に電流を流すことにより、磁界を発生させるように構成してもよい。さらに、このコイルに前記電流に音声電流を重畳するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るスピーカ装置の軸方向に沿った断面図を示す。
【図２】磁歪素子の一端を固定した場合と両端を固定しない場合の各磁歪素子の変位状態を示す。
【図３】本発明の第２実施例に係るスピーカ装置の軸方向に沿った断面図及び磁気回路部分の断面図を示す。
【図４】本発明の第２実施例に係るスピーカ装置に適用可能な電子回路の各種例を示す。
【図５】本発明の第３実施例に係るスピーカ装置の軸方向に沿った断面図を示す。
【符号の説明】
１、１１  磁歪素子
４、１４  ヨーク
５、１５  バイアス磁界発生磁石
６、１６  磁界発生コイル
７、１７  フレーム
８、１８、２２  振動板
９、１９  空隙
２０  可動コイル
２１、１２１  ボイスコイルボビン
１００、２００、３００  スピーカ装置
【図１】
2004363967.tif 000003
【図２】
2004363967.tif 000004
【図３】
2004363967.tif 000005
【図４】
2004363967.tif 000006
【図５】
2004363967.tif 000007