(57)【要約】【課題】本発明は、振動板を音信号に追従して確実に振動させることが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は、平面状の振動板２と、振動板２を振動駆動可能な振動発生駆動源３とを備え、振動板２は、裏面に振動発生駆動源３を配置すると共に外周端部寄りが可撓性を有するシート状部材１０に支持され、このシート状部材１０は、振動板２の外周端部との間に所定寸法の隙間を有して振動板２の外側に配設した剛体９に支持され、振動発生駆動源３を駆動することにより振動板２がシート状部材１０を介して振動板２の面と直交する方向である矢印Ｃの面方向に振動するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の振動板と、前記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、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部寄りが可撓性を有するシート状部材に支持され、このシート状部材は、前記振動板の外周端部との間に所定寸法の隙間を有して前記振動板の外側に配設した剛体に支持され、
前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記シート状部材を介して前記振動板の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】
前記シート状部材は、一方側が前記剛体に支持されると共に他方側が前記振動板の表面または裏面の前記外周端部寄りを支持す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】
前記振動発生駆動源は、前記振動板の裏面の外周端部寄りの位置に配置され、前記振動板は、透明な部材からなり、前記シート状部材は、所定の色で着色されていることを特徴とする請求項１または２記載の電気音響変換装置。
【請求項４】
前記振動発生駆動源は、前記振動板の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、前記振動板の裏面に固着され、前記磁石は、第１ヨークに載置されると共に前記振動板の裏面と対向する側に板状の第２ヨークが固着され、前記振動板の裏面と前記第２ヨークとの間、および前記コイルと前記第１ヨークとの間には、所定寸法の隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気音響変換装置。
【請求項５】
前記第１ヨークおよび前記剛体は、前記振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の電気音響変換装置。
【請求項６】
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、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部が弾性を有するクッション部材に支持され、このクッション部材に囲まれた部分で前記振動板の裏面に前記振動板の振動を増幅可能な振動増幅部を形成し、前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の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７】
前記振動増幅部は、前記クッション部材に囲まれた内側近傍の前記振動板の裏面に所定の幅寸法と深さ寸法で形成したスリット溝からなることを特徴とする請求項６記載の電気音響変換装置。
【請求項８】
前記振動発生駆動源は、前記クッション部材に囲まれた部分の前記振動板の裏面の一端部寄りの位置に配置され、前記スリット溝は、少なくとも前記振動板の裏面の他端部寄りで前記クッション部材の内周面近傍に形成したことを特徴とする請求項７記載の電気音響変換装置。
【請求項９】
前記クッション部材および前記振動発生駆動源が位置する部分の前記振動板の表面を装飾部で覆ったことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに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、もしくはデジタルビデオカメラ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８に示すように、透明材料からなる振動板５１が配設されている。
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。
前記第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。
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。
【０００４】
また、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の裏面には、コイル５７が固着されている。また、振動板５１は、外周端部がクッション部材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。
前述したような従来の電気音響変換装置は、振動板５１が透明であるために、振動発生駆動源５２およびクッション部材５８が位置する部分を覆おう、装飾部５９が形成されている。前記装飾部５９は、振動板５１表面の外周寄りに、所定の色からなる塗料を印刷等により形成している。
【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。
【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、クッション部材５８が柔らかいために、クッション部材５８は、厚み等の加工精度が出せなくて、弾性力を一定にするのが難しかった。
このようなクッション部材５８の弾性力がバラツクと、振動板５１を音信号に追従して確実に振動させることができなく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、振動板を音信号に追従して確実に振動させることが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、前記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、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部寄りが可撓性を有するシート状部材に支持され、このシート状部材は、前記振動板の外周端部との間に所定寸法の隙間を有して前記振動板の外側に配設した剛体に支持され、前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記シート状部材を介して前記振動板の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、前記シート状部材は、一方側が前記剛体に支持されると共に他方側が前記振動板の表面または裏面の前記外周端部寄りを支持す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、前記振動発生駆動源は、前記振動板の裏面の外周端部寄りの位置に配置され、前記振動板は、透明な部材からなり、前記シート状部材は、所定の色で着色されていることを特徴とする。
【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、前記振動発生駆動源は、前記振動板の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、前記振動板の裏面に固着され、前記磁石は、第１ヨークに載置されると共に前記振動板の裏面と対向する側に板状の第２ヨークが固着され、前記振動板の裏面と前記第２ヨークとの間、および前記コイルと前記第１ヨークとの間には、所定寸法の隙間が形成されていることを特徴とする。
【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、前記第１ヨークおよび前記剛体は、前記振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられていることを特徴とする。
【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、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、裏面に前記振動発生駆動源を配置すると共に外周端部が弾性を有するクッション部材に支持され、このクッション部材に囲まれた部分で前記振動板の裏面に前記振動板の振動を増幅可能な振動増幅部を形成し、前記振動発生駆動源を駆動することにより前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の面方向に振動するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記振動増幅部は、前記クッション部材に囲まれた内側近傍の前記振動板の裏面に所定の幅寸法と深さ寸法で形成したスリット溝からなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記振動発生駆動源は、前記クッション部材に囲まれた部分の前記振動板の裏面の一端部寄りの位置に配置され、前記スリット溝は、少なくとも前記振動板の裏面の他端部寄りで前記クッション部材の内周面近傍に形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第９の解決手段として、前記クッション部材および前記振動発生駆動源が位置する部分の前記振動板の表面を装飾部で覆ったことを特徴とする。
【００１６】
【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７に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を説明する要部断面図であり、図２は図１の上面図であり、図３は第１の実施の形態の変形例であり、図４は本発明の第２の実施の形態の要部断面図であり、図５〜図７は本発明の第２の実施の変形例を説明する図である。
【００１７】
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２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は外形が略矩形状に形成されている。
この振動板２の裏面には、例えば従来の技術で説明したものと同じ振動発生駆動源３が振動板２を振動駆動可能に配設されている。
前記振動発生駆動源３は、永久磁石からなる磁石４が第１ヨーク５を介して振動板２と対向配置された非磁性材料からなる基台６に固着されている。
【００１８】
前記第１ヨーク５は、断面が略コ字状に形成され、基部５ａが基台６に接着剤等で固着されると共に、基部５ａの両端部から一対の腕部５ｂ、５ｂが互いに対向して振動板２側に延長形成されている。
そして、腕部５ｂの上端部と振動板２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、一対の腕部５ｂ、５ｂに挟まれた基部５ａの中央部には、磁石４が接着剤等で固着されている。
【００１９】
また、振動板２の裏面と対向する磁石４の一方の面には、板状で外形が磁石４と同形状に形成された第２ヨーク７が固着されて、第２ヨーク７と振動板２の裏面との間には、所定寸法の隙間が設けられている。
また、振動板２の裏面には、磁石４の外周面との間に所定のギャップを設けて巻回したコイル８が固着されている。
【００２０】
また、振動板２の外側で振動板２の外周端部との間に寸法Ｂの隙間を有して剛体９が配設されている。この剛体９は、合成樹脂等からなり、下端部が基台６に固着されると共に上端部には、図２に示すような外形が額縁状に形成された、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなり可撓性を有するシート状部材１０の一方側である外周部側が接着剤、あるいは熱溶着等で固着されて支持されている。前記シート状部材１０は、薄膜で可撓性がある金属箔等でも良い。また、シート状部材１０は、他方側である内周部側が振動板２の外周部寄りの表面を接着等で固着して支持している。
【００２１】
この時の振動発生駆動源３は、第１ヨーク５の基部５ａとコイル８との間、および振動板２の裏面と第２ヨーク７との間、および振動板２の裏面と第１ヨーク５の腕部５ｂとの間にそれぞれ所定寸法の隙間が形成されるように、振動板２がシート状部材１０を介して剛体９に吊り下げ支持されている。
前記シート状部材１０は、所定の色の着色剤が練り込みされて着色され、半透明あるいは不透明になっている。
そのために、振動板２の外側に位置する剛体９および透明な振動板２を透して見える振動発生駆動源３が、図２に示すように、シート状部材１０で覆われて隠れるようになっている。
【００２２】
前述したような構成の本発明の電気音響変換装置１の動作を説明すると、コイル８に音信号を電気信号として所定の交流電流を通電する。
すると、コイル８に所定エネルギーの磁場が発生し、この磁場が第２ヨーク７で９０°曲げられた磁石８の磁場と作用して、コイル８をおよび振動板２がシート状部材１０を介して振動板２の面に対して直交する方向である矢印Ｃの面方向に振動する。
【００２３】
そして本発明の電気音響変換装置１がスピーカの場合は、振動板２が音信号に対応して振動することで、外部に対して所定周波数の音を出力するようになっている。
また、本発明の電気音響変換装置１がマイクロホンの場合は、外部からの音により振動板２が振動すると、この振動板の振動に同期してコイルが８が振動して、コイル８に誘導起電力が発生する。
この誘導起電力によって生じた電流の電気信号を音信号として入力するようになっている。
【００２４】
また、第１の実施の形態の電気音響変換装置１の変形例として、図３に示すように、シート状部材１０は、一方側である外周部側が剛体９ａ、９ｂで挟み込まれて所定の高さ位置に支持され、他方側である内周部側が寸法Ｂの隙間を介して振動板２の裏面を支持している。
即ち、シート状部材１０は、振動板２の外側で振動板２の外周端部との間に所定寸法（寸法Ｂ）の隙間を有して配設した剛体９に支持されている。
【００２５】
そして、振動板２の裏面の図示左側の一端部寄りの位置で、シート状部材１０を介して振動発生駆動源３を配置したものでも良い。
即ち、コイル８をシート状部材１０を介して振動板の裏面に固着すると共に第１ヨーク５の基部５ａを基台６に載置して固着したものでも良い。
このような電気音響変換装置１’は、シート状部材１０の外周部側を剛体９ａ、９ｂで挟み込んで支持しているのでシート状部材１０を剛体９の確実に支持することができる。
【００２６】
また、第１の実施の形態の電気音響変換装置１、１’は、振動板２と剛体９との寸法Ｂの隙間を変化させたり、あるいはシート状部材１０の厚さを変化させることで、振動板２の周波数特性を可変することができるようになっている。
また、本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１、１’は、振動板２の外周端部の全周をシート状部材１０で支持したもので説明したが、振動板２の外周端部を部分的に支持したものでも良い。
【００２７】
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、振動板１２の裏面には、例えば第１の実施の形態で説明した振動発生駆動源３が配設され、この振動発生駆動源３のコイル８が固着されている。前記振動発生駆動源３は、第１の実施の形態と同じなので説明を省略する。
また、振動板１２は、裏面の外周端部の全周が弾力性のあるポリウレタン発泡体等からなるクッション部材１３に支持されて、振動板２の全面が矢印Ｃの面方向（図示上下方向）に振動可能になっている。
【００２８】
また、振動板１２の裏面側でクッション部材１３近傍には、振動板１２の振動を増幅可能な振動増幅部であるスリット溝１４が所定の幅寸法と深さ寸法で形成されている。前記振動板１２は、スリット溝１４を形成した部分の強度が部分的に弱くなっているので、スリット溝１４によって振動が増幅するようになっている。また、振動板１２表面の外周端部寄りは、図５に示すように、全周が所定の色からなる塗料を印刷等して装飾部１５で覆われている。
【００２９】
このような第２の実施の形態の電気音響変換装置１１の動作を説明すると、コイル８に音信号を電気信号として所定の交流電流を通電する。
すると、コイル８に所定エネルギーの磁場が発生して磁石８の磁場と作用し、コイル８をおよび振動板２がクッション部材１３を介して振動板２の面に対して直交する方向である矢印Ｃの面方向に振動する。
また、矢印Ｃ方向に振動するときの振動板１２は、振動増幅部であるスリット溝１４によって振動を増幅させることができる。そのために、クッション部材１３に板厚等のバラツキがあったとしても、振動板１２を音信号に追従して確実に振動させることができる。
【００３０】
前記スリット溝１４は、図４に示すように、振動発生駆動源３とクッション部材１３の内周面との間だけでなく、図５に示すように、クッション部材１３の内周部の全周に形成したものでも良い。
あるいは、スリット溝１４は、図６、図７に示すように、振動発生駆動源３の位置と反対側の振動板１２裏面の他方側に形成したものでも良い。
また、スリット溝１４は、クッション部材１３の内周部に沿ってそれぞれ１本形成したもので説明したが、複数本形成したものでも良い。
また、振動増幅部をスリット溝１４で説明したが、クッション部材１３の内周部に沿って振動板１２に複数の孔（図示せず）を形成したものでも良い。
【００３１】
【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振動板は、振動発生駆動源を駆動することにより振動板がシート状部材を介して振動板の面方向に振動するようにしたので、可撓性のあるシート状部材によって振動板を確実に振動させることができる。
【００３２】
また、シート状部材は、一方側が剛体に支持されると共に他方側が振動板の表面または裏面の外周端部寄りを支持するようにしたので、接着剤等でシート状部材に振動板を容易に接着して支持することができ、組立性がよい。
【００３３】
また、振動発生駆動源は、振動板の裏面の外周端部寄りの位置に配置され、振動板は、透明な部材からなり、シート状部材は、所定の色で着色されているもで、シート状部材で振動発生駆動源を取り付けた部分の振動板の表面を覆うことができ、見栄えの良い電気音響変換装置を提供できる。
【００３４】
また、前記振動発生駆動源は、振動板の裏面と第２ヨークとの間、およびコイルと第１ヨークとの間に、所定寸法の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できる。
【００３５】
また、第１ヨークおよび剛体は、振動板の裏面と対向する側に配設した基台に取り付けられているので、振動板をシート状部材を介して吊り下げ支持することができ、更に確実に振動板を振動させることができる。
【００３６】
また、振動発生駆動源を駆動することにより振動板がクッション部材を介して振動板の面方向に振動するようにしたので、弾性を有するクッション部材によって振動板を確実に振動させることができる。
【００３７】
また、振動増幅部は、クッション部材に囲まれた内側近傍の振動板の裏面に所定の幅寸法と深さ寸法で形成したスリット溝からなるので、加工が容易である。
【００３８】
また、振動発生駆動源は、スリット溝は、少なくとも振動板の裏面の他端部寄りでクッション部材の内周面近傍に形成したので、振動板の振動を確実に増幅させることができる。
【００３９】
また、前記クッション部材および前記振動発生駆動源が位置する部分の前記振動板の表面を装飾部で覆ったので、見栄えの良い電気音響変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する要部断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】第１の実施の形態の変形例である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の変形例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の変形例を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の変形例を説明する図である。
【図８】従来の電気信号変換装置を説明する要部断面図である。
【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
３  振動発生駆動源
４  磁石
５  第１ヨーク
６  基台
７  第２ヨーク
８  コイル
９  剛体
１０  シート状部材
１１  第２の実施の形態の電気音響変換装置
１２  振動板
１３  クッション部材
１４  スリット溝
１５  装飾部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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