(57)【要約】      （修正有）【課題】高効率でかつ高音質な再生が可能な電気音響変換器およびそれを用いた電子機器を実現する。【解決手段】ケーシングは、振動板104の両側に配置され、振動板104を支持する。駆動コイル103は、振動板上に設けられる。第１のマグネット101は、中央部に空間が形成される構成であり、中心軸が当該空間を貫通するようにケーシングの内部に配置される。第２のマグネット102は、中央部に空間が形成される構成であり、中心軸が当該空間を貫通するようにケーシングの内部に配置されるとともに、振動板104に関して第１のマグネットと逆側に配置される。ここで、第１のマグネット101は、着磁方向が中心軸に平行な方向となるように配置される。第２のマグネット102は、着磁方向が第１のマグネット101の着磁方向と逆方向となるように配置される。【選択図】  図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板の両側に配置され、前記振動板を支持するケーシングと、
前記振動板上に設けられる駆動コイルと、
中央部に第１の空間が形成される構成であり、前記駆動コイルの中心を通って前記振動板の面に垂直な直線である中心軸が当該第１の空間を貫通するように前記ケーシングの内部に配置される第１のマグネット構造と、
中央部に第２の空間が形成される構成であり、前記中心軸が当該第２の空間を貫通するように前記ケーシングの内部に配置されるとともに、前記振動板に関して前記第１のマグネット構造と逆側に配置される第２のマグネット構造とを備え、
前記第１のマグネット構造は、着磁方向が前記中心軸に平行な方向となるように配置され、
前記第２のマグネット構造は、着磁方向が前記第１のマグネット構造の着磁方向と逆方向となるように配置される、電気音響変換器。
【請求項２】
前記第１および第２のマグネット構造は、中央部に空間が形成されるリング形状であり、中心が前記中心軸と一致するように配置される、請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状であり、
前記駆動コイルは、円形であり、前記第１のマグネット構造の外周部を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状であり、
前記駆動コイルは、円形であり、前記第１のマグネット構造の内周部を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状であり、
前記駆動コイルは、
円形の内周側コイルと、
前記内周側コイルの外側に配置され、前記内周側コイルと巻方向が逆向きである円形の外周側コイルとを含む、請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記内周側コイルは、前記第１のマグネット構造の内周部を前記振動板に投影した位置に配置され、
前記外周側コイルは、前記第１のマグネット構造の外周部を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項５に記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記第１のマグネット構造は、前記中心軸に関して対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第１の空間が形成される構成であり、
前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が同方向になるように配置され、
前記第２のマグネット構造は、前記振動板に関して前記第１のマグネット構造を構成するマグネット片と対向して配置され、かつ、前記中心軸に関してそれぞれ対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第２の空間が形成される構成であり、
前記第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が同方向になるように配置される、請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状であり、
前記駆動コイルは、矩形であり、向かい合う２辺が、前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項７に記載の電気音響変換器。
【請求項９】
前記第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状であり、
前記駆動コイルは、矩形であり、向かい合う２辺が、前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の内側の辺を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項７に記載の電気音響変換器。
【請求項１０】
前記第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状であり、
前記駆動コイルは、
矩形の内周側コイルと、
前記内周側コイルの外側に配置され、前記内周側コイルと巻方向が逆向きである矩形の外周側コイルとを含む、請求項７に記載の電気音響変換器。
【請求項１１】
前記内周側コイルは、前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の内側の辺を前記振動板に投影した位置に配置され、
前記外周側コイルは、前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺を前記振動板に投影した位置に配置される、請求項１０に記載の電気音響変換器。
【請求項１２】
前記駆動コイルは、前記第１および第２のマグネット構造によって前記振動板の面上に生じる磁束密度の絶対値が最大となる位置に配置される、請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項１３】
振動板と、
前記振動板を支持するケーシングと、
前記振動板上に配置される駆動コイルと、
中央部に第１の空間が形成される構成であり、前記駆動コイルの中心を通って前記振動板の面に垂直な直線である中心軸が当該第１の空間を貫通するように前記ケーシングの内部に配置される第１のマグネット構造と、
中央部に第２の空間が形成される構成であり、前記中心軸が当該第２の空間を貫通するように前記ケーシングの内部に配置されるとともに、前記振動板に関して前記第１のマグネット構造と逆側に配置される第２のマグネット構造とを備え、
前記第１のマグネット構造は、前記中心軸と垂直な方向になるように、かつ、前記中心軸を含む所定の断面において、前記中心軸に関して対称となるように着磁されており、
前記第２のマグネット構造は、前記第１のマグネット構造と着磁方向が同じである、電気音響変換器。
【請求項１４】
前記第１および第２のマグネット構造は、中央部に空間が形成されるとともにラジアル着磁されたリング形状であり、中心が前記中心軸と一致するように配置される、請求項１３に記載の電気音響変換器。
【請求項１５】
前記第１のマグネット構造は、前記中心軸に関して対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第１の空間が形成される構成であり、
前記第１のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が逆になるように配置され、
前記第２のマグネット構造は、前記振動板に関して前記第１のマグネット構造を構成するマグネット片と対向して配置され、かつ、前記中心軸に関してそれぞれ対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第２の空間が形成される構成であり、
前記第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が逆になるように配置される、請求項１３に記載の電気音響変換器。
【請求項１６】
前記第１および第２のマグネット構造は、同一の形状および構成を有する、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項１７】
前記振動板は、円形、楕円形、および矩形のうちいずれか１つの形状である、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項１８】
前記ケーシングは、円柱、楕円柱、および直方体のうちいずれか１つの形状である、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項１９】
前記第１のマグネット構造の周囲の少なくとも一部に配置される第１のヨークと、
前記第２のマグネット構造の周囲の少なくとも一部に配置される第２のヨークとをさらに備える、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項２０】
前記第１のマグネット構造と前記第１のヨークとの間には空隙が設けられ、
前記第２のマグネット構造と前記第２のヨークとの間には空隙が設けられる、請求項１９に記載の電気音響変換器。
【請求項２１】
前記第１および第２のヨークは、前記ケーシングの一部と一体的に形成される、請求項１９に記載の電気音響変換器。
【請求項２２】
前記駆動コイルは、円形、楕円形、および矩形のうちいずれか１つの形状である、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項２３】
前記駆動コイルは、前記振動板と一体的に形成されている、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項２４】
前記駆動コイルは、前記振動板の両面に形成されている、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項２５】
前記ケーシングには、少なくとも１つの孔が設けられる、請求項１または１３に記載の電気音響変換器。
【請求項２６】
請求項１または１３に記載の電気音響変換器を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換器およびそれを用いた電子機器に関し、より特定的には、振動板の両側にマグネットが配置される構造を有する電気音響変換器およびそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ等をはじめとした携帯型の電子機器においては、薄型化、低消費電力化が促進されている。さらに、これらの電子機器に搭載される電気音響変換器についても当該電子機器と同様に、薄型化および高効率化が望まれている。そこで、薄型化および高効率化を実現することを目的として、次のような電気音響変換器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１６は、従来の電気音響変換器の構成を示す図である。図１６に示す電気音響変換器においては、ケーシング２０は、一端が開口した円筒状のカバー１と同じく一端が開口した円筒状のフレーム２とを接合することによって構成されている。カバー１には、放音のための複数の孔１１が円陣に開設されている。カバー１の内面には、カバー１の中心軸上にマグネット３が固定されている。ケーシング２０の内部には、マグネット３の下面から空隙Ｇを設けて円盤状の振動板４が配置される。振動板４は、その外周部がカバー１とフレーム２との間に挟まれることによって固定されている。振動板４の下面には、マグネット３と中心軸が同じになるように駆動コイル５が固定されている。駆動コイル５に電流を流すための電極６は、フレーム２の底面に固定されている。電極６の端部には駆動コイル５からのリード線（図示省略）が接続されている。
【０００４】
図１６に示す電気音響変換器において、マグネット３から放射される磁束は、マグネット３の中央付近では、マグネット３の下面から略垂直に放射されて駆動コイル５を貫通する。一方、マグネット３の周付近では、磁束は、マグネット３の下面から放射状に拡がって駆動コイル５を斜めに貫通する。このように形成される磁場において駆動コイル５に電流が流れると、振動板４に対して垂直な方向を向く駆動力が駆動コイル５に発生する。この駆動力によって振動板４は上下に振動し、その結果、音が発生する。図１６に示す電気音響変換器はマグネットから磁束を直接放射する構成である。従って、この電気音響変換器ではヨークやセンターポールが不要となるので薄型化が実現できる。また、駆動コイル５の巻き幅の自由度が高いので駆動コイル５のインピーダンス値の自由度が高くなる。従って、駆動コイル５を高インピーダンスにすることによって低消費電力が実現できる。
【特許文献１】特開平８−１４０１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、図１６に示す電気音響変換器において、駆動コイル５に生じる駆動力は、駆動コイル５を流れる電流の方向および振動板４が振動する方向に垂直な磁束に比例する。ここで、図１６においては、振動板４が振動する方向に垂直な磁束よりも、振動板４が振動する方向に平行な磁束の方が支配的である。そのため、図１６に示す電気音響変換器は十分な駆動力を得ることができず、再生音圧が低くなるという課題があった。
【０００６】
また、マグネット３から放射される磁束は、距離に比例して小さくなる。つまり、駆動コイル５に生じる駆動力は、振動板が初期位置（図１６に示す位置）から下方向（図１６ではマグネットから離れる方向）に位置する場合と、上方向（図１６ではマグネットに近づく方向）に位置する場合とで異なる。駆動力のこのような差異が原因で図１６に示す電気音響変換器においては駆動力歪が発生する。その結果、再生音が劣化するという課題があった。
【０００７】
それ故に、本発明は、高効率でかつ高音質な再生が可能な電気音響変換器およびそれを用いた電子機器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、振動板と、ケーシングと、駆動コイルと、第１のマグネット構造と、第２のマグネット構造とを備える電気音響変換器である。ケーシングは、振動板の両側に配置され、振動板を支持する。駆動コイルは、振動板上に設けられる。第１のマグネット構造は、中央部に第１の空間が形成される構成であり、駆動コイルの中心を通って振動板の面に垂直な直線である中心軸が当該第１の空間を貫通するようにケーシングの内部に配置される。第２のマグネット構造は、中央部に第２の空間が形成される構成であり、中心軸が当該第２の空間を貫通するようにケーシングの内部に配置されるとともに、振動板に関して第１のマグネット構造と逆側に配置される。ここで、第１のマグネット構造は、着磁方向が中心軸に平行な方向となるように配置される。第２のマグネット構造は、着磁方向が第１のマグネット構造の着磁方向と逆方向となるように配置される。
【０００９】
なお、第１および第２のマグネット構造は、中央部に空間が形成されるリング形状であり、中心が中心軸と一致するように配置されてもよい。
【００１０】
さらに、第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状であってもよい。このとき、駆動コイルは、円形であり、第１のマグネット構造の外周部を振動板に投影した位置に配置される。
【００１１】
また、第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状である場合、駆動コイルは、円形であり、第１のマグネット構造の内周部を振動板に投影した位置に配置されてもよい。
【００１２】
また、第１および第２のマグネット構造は、外形形状が円柱状の同一のリング形状である場合、駆動コイルは、円形の内周側コイルと、内周側コイルの外側に配置され、内周側コイルと巻方向が逆向きである円形の外周側コイルとを含んでもよい。
【００１３】
さらに、内周側コイルは、第１のマグネット構造の内周部を振動板に投影した位置に配置され、外周側コイルは、第１のマグネット構造の外周部を振動板に投影した位置に配置されてもよい。
【００１４】
また、第１のマグネット構造は、中心軸に関して対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第１の空間が形成される構成であってもよい。このとき、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が同方向になるように配置される。第２のマグネット構造は、振動板に関して第１のマグネット構造を構成するマグネット片と対向して配置され、かつ、中心軸に関してそれぞれ対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第２の空間が形成される構成である。第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が同方向になるように配置される。
【００１５】
また、第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状であってもよい。このとき、駆動コイルは、矩形であり、向かい合う２辺が、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺を振動板に投影した位置に配置される。なお、「第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺」とは、第１のマグネット構造および中心軸を含む断面において、中心軸から遠い側に位置する辺をいう。具体的には、後述する図１０Ａにおいては、「第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺」とは、辺４２０または辺４２１を指す。
【００１６】
また、第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状である場合、駆動コイルは、矩形であり、向かい合う２辺が、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の内側の辺を振動板に投影した位置に配置されてもよい。
【００１７】
また、第１および第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、同一の直方体形状である場合、駆動コイルは、矩形の内周側コイルと、内周側コイルの外側に配置され、内周側コイルと巻方向が逆向きである矩形の外周側コイルとを含んでもよい。
【００１８】
さらに、内周側コイルは、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の内側の辺を振動板に投影した位置に配置され、外周側コイルは、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺を振動板に投影した位置に配置されてもよい。
【００１９】
また、駆動コイルは、第１および第２のマグネット構造によって振動板の面上に生じる磁束密度の絶対値が最大となる位置に配置されることが好ましい。なお、ここでいう磁束密度の絶対値とは、振動板の振動方向と垂直な方向に関する磁束密度成分の大きさの絶対値である。
【００２０】
次に、第２の発明は、振動板と、ケーシングと、駆動コイルと、第１のマグネット構造と、第２のマグネット構造とを備える電気音響変換器である。ケーシングは、振動板の両側に配置され、振動板を支持する。駆動コイルは、振動板上に設けられる。第１のマグネット構造は、中央部に第１の空間が形成される構成であり、駆動コイルの中心を通って振動板の面に垂直な直線である中心軸が当該第１の空間を貫通するようにケーシングの内部に配置される。第２のマグネット構造は、中央部に第２の空間が形成される構成であり、中心軸が当該第２の空間を貫通するようにケーシングの内部に配置されるとともに、振動板に関して第１のマグネット構造と逆側に配置される。ここで、第１のマグネット構造は、中心軸と垂直な方向になるように、かつ、中心軸を含む所定の断面において、中心軸に関して対称となるように着磁される。第２のマグネット構造は、第１のマグネット構造と着磁方向が同じである。
【００２１】
なお、第１および第２のマグネット構造は、中央部に空間が形成されるとともにラジアル着磁されたリング形状であり、中心が中心軸と一致するように配置されてもよい。
【００２２】
また、第１のマグネット構造は、中心軸に関して対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第１の空間が形成される構成であってもよい。このとき、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が逆になるように配置される。また、第２のマグネット構造は、振動板に関して第１のマグネット構造を構成するマグネット片と対向して配置され、かつ、中心軸に関してそれぞれ対向して配置される２つのマグネット片によって中央部に第２の空間が形成される構成である。第２のマグネット構造を構成する各マグネット片は、着磁方向が逆になるように配置される。
【００２３】
また、以上において、第１および第２のマグネット構造は、同一の形状および構成を有していてもよい。
【００２４】
また、典型的には、振動板は、円形、楕円形、および矩形のうちいずれか１つの形状である。
【００２５】
また、典型的には、ケーシングは、円柱、楕円柱、および直方体のうちいずれか１つの形状である。
【００２６】
また、電気音響変換器は、第１のマグネット構造の周囲の少なくとも一部に配置される第１のヨークと、第２のマグネット構造の周囲の少なくとも一部に配置される第２のヨークとをさらに備えていてもよい。
【００２７】
さらに、第１のマグネット構造と第１のヨークとの間には空隙が設けられ、第２のマグネット構造と第２のヨークとの間には空隙が設けられてもよい。
【００２８】
また、第１および第２のヨークは、ケーシングの一部と一体的に形成されてもよい。
【００２９】
また、典型的には、駆動コイルは、円形、楕円形、および矩形のうちいずれか１つの形状である。
【００３０】
また、駆動コイルは、振動板と一体的に形成されていてもよい。
【００３１】
駆動コイルは、振動板の両面に形成されていてもよい。
【００３２】
また、典型的には、ケーシングには、少なくとも１つの孔が設けられる。
【００３３】
また、本発明は、以上に示した電気音響変換器を備えた電子機器の形態で提供されてもよい。
【００３４】
以上のように、第１および第２の発明によれば、第１および第２のマグネット構造という２つのマグネット構造を振動板の両側に配置することによって、振動板の面上における磁束ベクトルについて、振動板の振動方向に垂直な方向の成分が支配的となる。従って、駆動コイルに生じる駆動力を図１６に比べて大きくすることができるので、高効率な電気音響変換器を実現することができる。また、２つのマグネット構造を振動板の両側に配置することによって、振動板の振動時における駆動力の非対称性を解消することができるので、高音質な再生が可能な電気音響変換器を実現することができる。
【００３５】
さらに、第１の発明によれば、第１および第２のマグネット構造は、中央部に空間が形成される構成をとることによって、中央部に空間が形成されない形状（例えば、コイン状の形状）に比べて、動作点を改善することができる。すなわち、パーミアンス係数を大きくすることができる。例えば、中央部に空間が形成される構成の典型例としてリング形状のマグネットを考える。外周の直径が９．６（ｍｍ）であるリング形状のマグネットのパーミアンス係数は、外周の直径が同じであるコイン形状のマグネットのパーミアンス係数と比較して３．５倍になる。
【００３６】
さらに、マグネット構造がリング形状である場合において、円形の駆動コイルが第１のマグネット構造の外周部を振動板に投影した位置に配置される場合には、駆動コイルの配置位置における磁束密度が大きくなる。従って、駆動コイルに生じる駆動力が大きくなり、電気音響変換器の再生音圧を向上することができる。また、円形の駆動コイルが第１のマグネット構造の内周部を振動板に投影した位置に配置される場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、第１および第２のマグネット構造がそれぞれ２つの直方体のマグネット片によって構成される場合において、矩形の駆動コイルの向かい合う２辺が、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の外側の辺を振動板に投影した位置に配置される場合、次の効果を得ることができる。すなわち、駆動コイルに生じる駆動力が大きくなるので、電気音響変換器の再生音圧を向上することができる。また、矩形の駆動コイルの向かい合う２辺が、第１のマグネット構造を構成する各マグネット片の内側の辺を振動板に投影した位置に配置される場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、駆動コイルが内周側コイルおよび外周側コイルという２つのコイルを含む場合、当該２つのコイルを用いることによって電気音響変換器の再生音圧を向上することができる。さらに、２つのコイルが最適な位置に配置されることによって、電気音響変換器の再生音圧をより向上することができる。
【００３９】
以上のように、駆動コイルは、第１および第２のマグネット構造によって振動板の面上に生じる磁束密度の絶対値が最大となる位置に配置されることが好ましく、これによって電気音響変換器の再生音圧を向上することができる。
【００４０】
また、第２の発明によれば、第１および第２のマグネット構造が中心軸に垂直な方向に着磁されることによって、マグネット形状を投影した振動板付近における磁束密度を一様にすることができる。これによって、駆動コイルの配置に関する設計の自由度が第１の発明に比べて高くなる。また、第２の発明においても、マグネットの動作点（パーミアンス係数）は第１の発明と同程度となるので、従来の構成に比べて動作点が改善されていると言える。
【００４１】
また、電気音響変換器がヨークをさらに備えることによって、マグネットからの磁束がヨークによって集束されるので、駆動コイル上に生じる駆動力が大きくなり、再生音圧を高くすることができる。
【００４２】
また、ヨークがケーシングの一部と一体的に形成されていることによって、電気音響変換器を構成する部品点数を少なくすることができる。
【００４３】
また、駆動コイルが振動板と一体的に形成される場合には、巻き線コイルの場合に問題となる駆動コイルの断線を防止することができる。また、電気音響変換器の製作の際に振動板と駆動コイルとの接着工程やリード線の引き出し工程が不要となるので、製作が容易になる。例えば、従来の巻き線コイルでは困難であった二重構造の駆動コイルも、実現が容易になる。
【００４４】
また、以上に説明した電気音響変換器によればマグネットの動作点を改善することができるので、マグネットの厚さを従来の構成よりも薄くしても電気音響変換器を動作させることができる。従って、電気音響変換器の薄型化を図ることができるので、本発明の電気音響変換器を搭載することによって、よりコンパクトな携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、テレビ、パソコン、カーナビ等の電子機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る電気音響変換器について説明する。図１Ａ〜Ｄは、実施の形態１に係る電気音響変換器の構成を示す図である。具体的には、図１Ａは、電気音響変換器の断面図であり、図１Ｂは、電気音響変換器に用いられるマグネットの斜視図であり、図１Ｃは、電気音響変換器に用いられる駆動コイルの平面図であり、図１Ｄは、電気音響変換器の斜視図である。図２は、図１Ａに示す第１および第２のマグネットによって生じる磁束ベクトルを示す図である。図３は、図１Ａに示す振動板の面上における中心軸から径方向への距離と磁束密度との関係を示す図である。
【００４６】
図１Ａは、図１Ｄに示すＡ−Ｂ断面の断面図である。図１Ａにおいて、電気音響変換器は、第１のマグネット１０１と、第２のマグネット１０２と、駆動コイル１０３と、振動板１０４と、筐体１０５および１０６とを備えている。
【００４７】
筐体１０５および１０６は非磁性体であり、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）のような樹脂材料が用いられる。図１Ａおよび図１Ｄに示すように、筐体１０５は、一端が開口した円筒形状である。筐体１０５の他端には中央に空気孔１０９が設けられる。空気孔１０９の周囲には空気孔１０８が設けられる。空気孔１０８および１０９は、放音のために設けられる。なお、筐体１０６は筐体１０５と同様の構成であり、筐体１０６には空気孔１１０および１１１が設けられる。また、筐体１０５および１０６は互いの開口部が接合される。このように接合された筐体１０５および１０６の内部に各マグネット１０１および１０２、駆動コイル１０３、ならびに振動板１０４が配置される。なお、以下において、説明の容易化を目的として、接合された２つの筐体（実施の形態１においては、筐体１０５および１０６）を、ケーシングと呼ぶことがある。
【００４８】
図１Ｂに示すように、第１のマグネット１０１は、リング形状である。また、第１のマグネットの断面は長方形である。第１のマグネット１０１は、その外形形状が円柱形状であり、円柱の中心軸に沿って円柱状の空洞が設けられた形状である。以上のように、第１のマグネット１０１は、その中央部に空間を有する形状である。これによって、当該空間を有しない形状のマグネット（例えば、図１６に示す円柱形のマグネット）と比べて、着磁方向に平行なマグネット断面における横方向（着磁方向と垂直な方向）に対する縦方向（着磁方向）の長さの比率を大きくすることができるので、マグネットの動作点を改善することができる。つまり、マグネットのパーミアンス係数を大きくすることができる。なお、図１Ｂにおいては第１のマグネット１０１のみを図示するが、第２のマグネット１０２は第１のマグネット１０１と同じ形状である。また、各マグネット１０１および１０２は、例えば、エネルギー積が３９（ＭＧＯｅ）であるネオジウムマグネットで構成される。
【００４９】
図１Ｃに示すように、駆動コイル１０３は、所定長の半径を有する円形コイルである。駆動コイル１０３の半径は、各マグネット１０１および１０２の外周半径とほぼ等しい長さであるが、詳細は後述する。
【００５０】
図１Ａにおいて、第１のマグネット１０１は、第１のマグネット１０１の中心軸と筐体１０５の中心軸とがともに中心軸１０７に一致するように筐体１０５上に固定されている。中心軸１０７は、図１Ｄに示すような円柱形状である電気音響変換器の中心を通る軸である。また、第２のマグネット１０２は、第２のマグネット１０２の中心軸と筐体１０６の中心軸とがともに中心軸１０７に一致するように筐体１０６上に固定されている。また、駆動コイル１０３は、各マグネット１０１および１０２と同心になるように、つまり、駆動コイル１０３の中心が中心軸１０７と一致するように振動板１０４上に配置されている。実施の形態１においては、駆動コイル１０３および振動板１０４は、接着剤によって接着されている。例えば、駆動コイル１０３は、振動板１０４の一方の面に接着される。また、実施の形態１においては、振動板１０４は円形である。振動板１０４の周辺部（外周部分）は、筐体１０５および１０６に挟まれることによって固定されている。振動板１０４は、駆動コイル１０３が各マグネット１０１および１０２の間の中央に位置するように固定されている。以上のように、各マグネット１０１および１０２、駆動コイル１０３、振動板１０４、ならびに筐体１０５および１０６は、中心が中心軸１０７で同一となるように構成される。
【００５１】
上述のように、振動板１０４の外周部分は、同一の形状である筐体１０５および１０６によって固定される。つまり、駆動コイル１０３は、第１のマグネット１０１と第２のマグネット１０２との中間に位置するように保持される。換言すれば、駆動コイル１０３は、各マグネット１０１および１０２から等距離にある面（振動板１０４が設けられる面）に設けられる。従って、駆動コイル１０３に電気信号が入力された場合、駆動コイル１０３が第１のマグネット１０１による磁界から受ける力は、駆動コイル１０３が第２のマグネット１０２による磁界から受ける力と等しくなる。
【００５２】
実施の形態１において、各マグネット１０１および１０２の着磁方向は、リング形状の縦方向、すなわち、図１Ａに示す上下方向である。さらに、各マグネット１０１および１０２は、それぞれの着磁方向が逆になるように固定されている。つまり、各マグネット１０１および１０２の着磁方向は反対である。例えば、第１のマグネット１０１が下向き、すなわち、第１のマグネット１０１から第２のマグネット１０２への方向の着磁であれば、第２のマグネット１０２は上向き、すなわち、第２のマグネット１０２から第１のマグネット１０１への方向の着磁である（図１Ａに示す矢印参照。）。以上のように、振動板１０４を中心として対向して設けられるリング形状の２つのマグネットは、振動板１０４に垂直な方向に着磁され、当該２つのマグネットの着磁方向は互いに逆方向となるように設けられる。
【００５３】
駆動コイル１０３に電気信号が入力されていない場合には、図１Ａに示すように着磁された各マグネット１０１および１０２によって図２に示すような磁束が生じる。各マグネット１０１および１０２の着磁方向は逆向きであるので、それぞれから放射された磁束は反発し、その結果、各マグネット１０１および１０２の中央付近において磁束ベクトルはほぼ垂直に曲がる。その結果、各マグネット１０１および１０２の中央付近である振動板１０４および駆動コイル１０３の配置位置付近では、振動板１０４の振動方向（図１Ａに示す中心軸１０７の方向）に垂直な磁束で構成される磁場が形成される。また、各マグネット１０１および１０２はリング形状であるので、マグネットの内周側（中心軸１０７に近い側。図２では、左側）と外周側（中心軸１０７に遠い側。図２では、右側）とでは磁束ベクトルは逆方向になる。
【００５４】
図２に示すような静磁場が生じる場合において、振動板１０４の面上における、中心軸１０７から径方向への距離と磁束密度との関係を図３に示す。実施の形態１では各マグネット１０１および１０２がリング形状であるので、図３に示すように、中心軸１０７から約２（ｍｍ）の位置および中心軸１０７から約５（ｍｍ）の位置において磁束密度が極値となる。つまり、磁束密度の絶対値が最大となる。ここで、駆動コイル１０３は、最も効率よく駆動力を得るために、図３に示す磁束密度分布の中で磁束密度の絶対値が最大となる位置に配置されることが好ましい。そのため、実施の形態１では、駆動コイル１０３の配置位置は図３に示す枠線で囲まれた範囲、すなわち、中心軸１０７から５（ｍｍ）の位置を含む範囲とされる。
【００５５】
ここで、磁束密度が極値となる位置は、第１のマグネット１０１の外周部を振動板１０４に投影した位置付近、および、第１のマグネット１０１の内周部を振動板１０４に投影した位置付近である。従って、実施の形態１では、駆動コイル１０３は、第１のマグネット１０１の外周部を振動板１０４に投影した位置に配置される。この位置は、図１Ａにおいては、各マグネット１０１および１０２の外縁を結ぶ線を含む位置である。すなわち、駆動コイル１０３は、その中心が中心軸１０７と一致するように配置され、かつ、各マグネット１０１および１０２の外周半径より大きい外周半径を有し、各マグネット１０１および１０２の外周半径より小さい内周半径を有する。
【００５６】
以上のように構成された電気音響変換器について、駆動コイル１０３に交流電気信号が入力された場合における動作を説明する。駆動コイル１０３に交流電気信号が入力された場合、駆動コイル１０３を流れる電流の方向および振動板１０４の振動方向に垂直な磁束に比例するように駆動力が発生する。駆動コイル１０３に接着されている振動板１０４は、この駆動力によって振動し、その振動は音として放射される。
【００５７】
図２に示したように、各マグネット１０１および１０２から放射される磁束ベクトルは、駆動コイル１０３の配置位置付近では、駆動コイル１０３を流れる電流方向および振動板１０４の振動方向に垂直な磁束が支配的である。さらに、図３に示したように、駆動コイル１０３は、磁束密度の絶対値が最も高くなる位置に配置される。以上より、図１６に示す従来の構成に比べて駆動コイル１０３の駆動力が大きくなる。その結果、電気音響変換器の再生音圧が高くなる。
【００５８】
また、図１６に示す従来の構成の場合、マグネット３がコイン形状である。従って、電気音響変換器の薄型化を目的としてマグネットの薄型化を図ろうとするとマグネットの動作点が低下してしまうので、マグネットを効率よく使用することが困難となる。これに対して、実施の形態１では、各マグネット１０１および１０２がリング形状であるので、マグネットの薄型化に伴う動作点の低下を抑えることが可能である。例えば、マグネットの直径が９．６（ｍｍ）である場合、リング形状のマグネットのパーミアンス係数は、コイン形状のマグネットのパーミアンス係数と比較して３．５倍になる。このため、実施の形態１に係る電気音響変換器は、従来の構成による電気音響変換器よりも高温に強く、より高温の環境下でも動作可能となる。
【００５９】
また、図１６に示す従来の構成ではマグネットが１つであるので、振動板が振動する際、振動板とマグネットとの距離に応じて磁束密度の大きさが変化する。すなわち、振動板がマグネットから近い位置では磁束密度は大きくなり、マグネットのから遠い位置では磁束密度が小さくなる。従って、振動板が振動する際において駆動コイル５に生じる駆動力は、振動の中心位置に対してマグネットに近い側と遠い側とで非対称になる。駆動力のこのような非対称性は、２次歪として音質を悪化させる原因となる。これに対して、実施の形態１においては、各マグネット１０１および１０２は、駆動コイル１０３に対して上下対称に構成される。そのため、振動板１０４が振動する際において駆動コイル１０３に生じる駆動力は、振動の中心位置に対して対称である。従って、実施の形態１においては、各マグネット１０１および１０２という２つのマグネットを用いた磁気回路構造によって２次歪を低減することができ、高音質化を図ることができる。
【００６０】
なお、実施の形態１では、第１のマグネット１０１の外周部を振動板１０４に投影した位置に駆動コイル１０３を設けた（図１Ａ参照）が、第１のマグネット１０１の内周部を振動板１０４に投影した位置に駆動コイル１０３を設けてもよい。この位置付近でも磁束密度が極値をとる（図３参照）ので、駆動コイル１０３に生じる駆動力を図１Ａに示す場合と同様にすることができる。また、第１のマグネット１０１の内周部を振動板１０４に投影した位置に駆動コイル１０３を設けることによって、各マグネット１０１および１０２の外径と同程度にまでケーシングの内径を縮小することができる。従って、電気音響変換器を小型化することができる。
【００６１】
なお、実施の形態１では各マグネット１０１および１０２にネオジウムマグネットを用いたが、目標音圧や形状等に合わせて、フェライト、サマリウムコバルト等のマグネットを用いてもよい。また、実施の形態１と同様、以降に説明する実施の形態２〜５においても、マグネットはどのような材質であっても構わない。
【００６２】
また、図１Ａでは振動板１０４の形状をほぼフラットに図示したが、振動板１０４に図４に示すようなエッジ部を設けてもよい。図４は、実施の形態１における振動板１０４の変形例を示す図である。なお、図４は、振動板の断面図である。エッジ部は、所望の最低共振周波数および最大振幅を満足するように設けられる。エッジ部の断面の具体的な形状としては、例えば、図４Ａに示すような半円（円弧）形状のエッジ部１１２ａ、図４Ｂに示すような半楕円形状のエッジ部１１２ｂ、図４Ｃに示すような形状のエッジ部１１２ｃ、および、図４Ｄに示すような波形形状のエッジ部１１２ｄ等が考えられる。また、実施の形態１と同様、以降に説明する第２から実施の形態５においても、振動板の断面はどのような形状であっても構わない。
【００６３】
なお、実施の形態１では筐体１０５および１０６に非磁性体材料を用いたが、磁性体材料を用いてもよい。磁性体材料を用いることによって、各マグネット１０１および１０２の筐体側への漏れ磁束を軽減することができる。
【００６４】
なお、実施の形態１では各マグネット１０１および１０２の外形形状を円柱形状としたが、これらの外形形状は、電気音響変換器の外形形状に応じて楕円柱、直方体形状等、他の形状であってもよい。その場合、振動板１０４の形状をマグネットの外形形状に合わせてもよい。つまり、各マグネット１０１および１０２の外形形状が楕円柱である場合には振動板１０４を楕円形状とし、各マグネット１０１および１０２の外形形状が直方体である場合には振動板１０４を矩形形状としてもよい。
【００６５】
なお、実施の形態１では、例えば内磁型スピーカのようにマグネットとヨークとの間に形成される磁気ギャップに駆動コイルを挿入する必要がない。すなわち、駆動コイルは、各マグネット１０１および１０２の間の空間に存在すればよいので、駆動コイル１０３の巻き幅を一様にする必要がない。ここで、一般的に、銅線を巻くことによって構成される駆動コイルは、工法上の理由から円形形状に比べて縦横比の大きな形状（例えば、楕円もしくは矩形形状）に構成することは難しい。特に、縦横比の大きな形状の場合、コイルの巻き幅を一様にすることは難しい。これに対して、実施の形態１では、駆動コイル１０３の巻き幅を一様にする必要がないので、駆動コイル１０３の形状を縦横比の大きな形状にすることが容易になる。従って、実施の形態１によれば、駆動コイル１０３の設計自由度が増し、細長い形状の電気音響変換器を容易に実現することができる。
【００６６】
なお、実施の形態１では、ケーシングの上下面または側面の少なくともいずれかに少なくとも１つの音孔を設ける構成とすることによって、振動板とケーシングとで構成される空室の影響による最低共振周波数の上昇を防ぐことが可能となる。ここで、実施の形態１では、空気孔１０８および１０９をケーシングの上下面に設けたが、側面に設けて再生音を横出しにしてもよい。また、最低共振周波数における尖鋭度を制御するために空気孔上に制動布を設けてもよい。なお、実施の形態１と同様、以降に説明する第２から実施の形態５においても、空気孔はどのような位置に設けられても構わないし、空気孔に制動布が設けられてもよい。
【００６７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る電気音響変換器について、図５および図６を用いて説明する。図５は、実施の形態２に係る電気音響変換器の断面図である。図６は、実施の形態２における各マグネットによって生じる磁束ベクトルを示す図である。なお、電気音響変換器の外観は、空気孔の位置を除いて実施の形態１と同様であるので、実施の形態２に係る電気音響変換器の概観図は省略する。
【００６８】
図５は、円柱形状である電気音響変換器の中央を通る中心軸２０７を通る平面の断面図である。図５において、電気音響変換器は、第１のマグネット２０１と、第２のマグネット２０２と、駆動コイル２０３と、振動板２０４と、筐体２０５および２０６とを備えている。実施の形態２に係る電気音響変換器の形状は、以下に説明する第１から第３の相違点を除いて、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態２と実施の形態１との相違点を説明する。
【００６９】
第１の相違点は、振動板２０４がフラットな形状ではなく、内周部（中央部）および外周部の断面が円弧形状（半円形状）をしている点である。具体的には、駆動コイル２０３が接着される部分の内周側および外周側において、断面が円弧形状となっている。このように、振動板２０４の断面を円弧形状とすることによって、フラットな形状に比べて振動板２０４の振幅を大きく取ることができる。また、振動板２０４中央部の剛性を上げることができる。第２の相違点は、空気孔２０８が筐体２０５の側面に設けられ、空気孔２０９が筐体２０６の側面に設けられる点である。これによって、実施の形態１に係る電気音響変換器とは異なった向きで電気音響変換器を電子機器内に取り付けることができる。
【００７０】
第３の相違点は、各マグネット２０１および２０２の着磁方向が異なる点である。図５に示すように、各マグネット２０１および２０２は、リング形状の中心からマグネットの外周に向かう方向、つまり径方向（図５に示す矢印参照）に着磁されている（以下、「ラジアル着磁」と呼ぶ。）。なお、ラジアル着磁の方向は、リング形状のマグネットの内周側から外周側へ向かう方向であってもよいし、外周側から内周側へ向かう方向であってもよい。ただし、第１のマグネット２０１の着磁方向および第２のマグネット２０２の着磁方向は、同じ方向である。
【００７１】
以上のように構成された電気音響変換器について、その動作を説明する。各マグネット２０１および２０２によって駆動コイル２０３の付近には磁場が形成されるので、駆動コイル２０３に交流電気信号が入力されると駆動力が発生する。この駆動力によって駆動コイル２０３と接着している振動板２０４が振動することによって、音が放射される。以上の点において、実施の形態２の動作は実施の形態１の動作と同様である。
【００７２】
ここで、実施の形態２においては、上述のように、各マグネット２０１および２０２がラジアル着磁されている。各マグネット２０１および２０２によって生じる磁束ベクトルを図６に示す。上述のように、振動板２０４の上下に配置されている各マグネット２０１および２０２は、それぞれの内周および外周の極が同じになるようにラジアル着磁されている。従って、各マグネット２０１および２０２から放射された磁束が反発する結果、図６に示すように、磁気ギャップＧにおいては径方向（図６では、横方向）の成分が支配的である磁場が形成される。
【００７３】
実施の形態２では径方向の成分が支配的な磁場が形成されるので、各マグネット２０１および２０２の内縁を結ぶ線と外縁を結ぶ線との間において、磁束密度が一様に高くなる。このように、実施の形態２では、図５に示す磁気ギャップＧの中央における中心軸２０７から径方向への距離と磁束密度との関係は、各マグネット２０１および２０２の内縁から外縁部分までの広い範囲で磁束密度が高い特性となる。すなわち、振動板２０４の面上においては、磁束密度が高い範囲は、内周半径が各マグネット２０１および２０２の内周半径と等しく、外周半径が各マグネット２０１および２０２の外周半径と等しい環状の範囲となる。また、振動板２０４の面上においては、当該環状の範囲において磁束密度がほぼ均一になる。なお、ここで、「振動板の面」とは、振動板２０４の平坦な部分の面をいい、断面が円弧形状等である部分を指すものではない。
【００７４】
なお、上述したように、実施の形態１では、マグネットの着磁方向は、リング形状の中心軸方向（図１Ａに示す中心軸１０７の方向）であった。そのため、実施の形態１では、マグネットの内周部分および外周部分において磁束密度が高くなるものの、その他の部分では磁束密度が低くなっていた（図３参照）。これに対して、実施の形態２では、マグネットの内周部分から外周部分までの範囲であれば、一様に磁束密度が高くなる。従って、実施の形態２では、駆動コイル２０３を実施の形態１に比べて広い範囲で設置することができる。そのため、駆動コイルのターン数や長さ等を実施の形態１に比べて大きくすることができ、駆動力を大きくすることができる。また、ほぼ均一な磁束密度分布が形成されるので、駆動コイル２０３の位置に依存する変化である、振動方向に関する磁束密度の変化が小さくなる。従って、組立時における音圧のばらつきを抑えることができる。さらに、駆動コイル２０３を設ける範囲を実施の形態１に比べて広くとれるために、駆動コイル２０３および振動板２０４の形状の自由度が大きくなる。
【００７５】
なお、実施の形態２では、第１のマグネット２０１は、１固まりの（一体の）マグネットにラジアル着磁を施すことによって実現される。ここで、他の実施形態においては、マグネットをいくつかに分割し、着磁した後、再度合体することで、ラジアル着磁を実現してもよい。第２のマグネット２０２についても、第１のマグネット２０１と同様である。
【００７６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る電気音響変換器について説明する。図７Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る電気音響変換器の構成を示す図である。すなわち、図７Ａは、電気音響変換器の断面図であり、図７Ｂは、電気音響変換器の斜視図であり、図７Ｃは、電気音響変換器の駆動コイルの平面図である。図８は、図７Ａに示す振動板平面上における中心軸から径方向への距離と磁束密度との関係を示す図である。図９Ａ〜Ｅは、実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図である。
【００７７】
図７Ａは、図７Ｂに示すＣ−Ｄ断面の断面図である。図７Ａにおいて、電気音響変換器は、第１のマグネット３０１と、第２のマグネット３０２と、第１の駆動コイル３０３と、第２の駆動コイル３１１と、振動板３０４と、筐体３０５および３０６と、第１のヨーク３０９と、第２のヨーク３１０とを備えている。各マグネット３０１および３０２は実施の形態１と同じマグネットである。また、振動板３０４は実施の形態２と同じ振動板である。図７Ａに示す電気音響変換器は、以下に示す相違点を除いて、実施の形態１または２と同様である。
【００７８】
第１の相違点は、図７ＡおよびＢに示すように、第１のマグネット３０１の周囲に第１のヨーク３０９が設けられ、第２のマグネット３０２の周囲に第２のヨーク３１０が設けられている点である。各ヨーク３０９および３１０は、例えば鉄等の磁性体材料が用いられる。また、筐体３０５は、第１のヨーク３０９の外周部に接続するように設けられ、筐体３０６は、第２のヨーク３１０の外周部に接続するように設けられる。なお、第１のヨーク３０９には、放音のための空気孔３０８および３１２が設けられる。同様に、第２のヨーク３１０には空気孔３１３および３１４が設けられる。
【００７９】
第２の相違点は、電気音響変換器が第１および第２の駆動コイル３０３および３１１という２つの駆動コイルを有する点である。図７Ｃに示すように、２つの駆動コイルは、第１の駆動コイル３０３が第２の駆動コイル３１１の周囲に設けられるという二重構造である。ここで、第１の駆動コイル３０３は、第１のマグネット３０１の外周部を振動板３０４に投影した位置に設けられる。また、第２の駆動コイル３１１は、第１のマグネット３０１の内周部を振動板３０４に投影した位置に設けられる。換言すれば、半径が各マグネット３０１および３０２の外周半径とほぼ等しい第１の駆動コイル３０３が、振動板３０４の面上に配置される。また、半径が各マグネット３０１および３０２の内周半径とほぼ等しい第２の駆動コイル３１１が、振動板３０４の面上に配置される。また、第１の駆動コイル３０３の巻方向と第２の駆動コイル３１１の巻方向とは逆向きである。
【００８０】
以上のように構成された電気音響変換器について、その動作を説明する。各マグネット３０１および３０２と、各ヨーク３０９および３１０とによって磁場が形成される。この磁場は、実施の形態１と同様、振動板３０４の振動方向に垂直な磁束で構成される。このような磁場が生じる場合の振動板３０４の面上における中心軸３０７から径方向への距離と磁束密度との関係を図８に示す。各駆動コイル３０３および第２の駆動コイル３１１は、最も効率よく駆動力を得るために、図３に示す磁束密度分布の中で磁束密度が極値となる位置に配置される。すなわち、図８に示すように、各マグネット３０１および３０２の外縁を結ぶ線を含む位置に第１の駆動コイル３０３が配置される。また、各マグネット３０１および３０２の内縁を結ぶ線を含む位置に第２の駆動コイル３１１が配置される。このように配置された各駆動コイル３０３および３１１に交流電気信号が入力されると、各駆動コイル３０３および３１１に駆動力が発生する。この駆動力によって各駆動コイル３０３および３１１と接着している振動板３０４が振動し、音が放射される。なお、各駆動コイル３０３および３１１に流れる電流の方向は逆向きである。
【００８１】
実施の形態３においては、電気音響変換器は各ヨーク３０９および３１０を有する構成である。このような構成では、第１のマグネット３０１と第１のヨーク３０９とによって磁路が形成され、第２のマグネット３０２と第２のヨーク３１０とによって磁路が形成される。従って、第１のマグネット３０１から放射された磁束が第１のヨーク３０９によって磁気ギャップＧに導かれ、第２のマグネット３０２から放射された磁束が第２のヨーク３１０によって磁気ギャップＧに導かれる結果、磁気ギャップＧ内の磁束密度が高くなる。そのため、磁気ギャップＧ内において各駆動コイル３０３および３１１が設けられる位置の磁束密度も高くなるので、磁束密度に比例して各駆動コイル３０３および３１１に生じる駆動力が大きくなり、再生音圧を向上することができる。また、各ヨーク３０９および３１０を設けることによって、電気音響変換器の外部への漏れ磁束を抑制することができる。
【００８２】
以上のように、各マグネット３０１および３０２の周囲に各ヨーク３０９および３１０をそれぞれ設けることによって、各マグネット３０１および３０２からの磁束は、各ヨーク３０９および３１０に集束される。その結果、各駆動コイル３０３および３１１に生じる駆動力が大きくなる。さらに、磁気ギャップＧ内の位置の内、他の位置より大きな磁束密度が生じる位置に２つの駆動コイルを配置することによって、振動板３０４を振動させるためのトータルの駆動力を増加させることができる。また、２つの駆動コイルを用いることによって振動板３０４を複数箇所で駆動することになるので、振動時に発生する振動モードを制御しやすくなる。
【００８３】
なお、実施の形態３では第１のヨーク３０９の内周部と第１のマグネット３０１の外周部との間、および、第２のヨーク３１０の内周部と第２のマグネット３０２の外周部との間にスリットが設けられた。ここで、図７Ａに示す各ヨーク３０９および３１０は、図９Ａ〜Ｅに示すような形状および配置であってもよい。図９Ａ〜Ｅは、図７Ａに示す第２のヨーク３１０の変形例を示す図である。まず、図９Ａは、図７Ａに示す構成と同様の構成である。これに対して、電気音響変換器の外径を小さくすることや、振動板３０４の外周部分に設けられる断面が円弧形状の部分を拡げること等を目的として、図９Ｂに示す構成としてもよい。図９Ｂに示す構成は、スリットを設けず、第２のマグネット３０２の外周部と第２のヨーク３１０の内周部とを密着させる構成である。また、図９Ｃに示すように、リング形状を有するヨーク３１５を第２のマグネット３０２の側面のみに設けてもよいし、図９Ｄに示すように、ヨーク３１５を第２のマグネット３０２の側面に密着させてもよい。さらに、図９Ｅに示すように、円盤状のヨーク３１６を第２のマグネット３０２の底面部のみに配置してもよい。なお、各マグネット３０１および３０２の外形形状が直方体である場合には、各マグネット３０１および３０２の側面の周囲すべてにヨークが設けられる必要はなく、各マグネット３０１および３０２の側面の周囲の一部にヨークが設けられる構成であってもよい。また、図９Ａ〜Ｅにおいては第２のヨーク３１０を例として説明したが、第１のヨーク３０９についても図９Ａ〜Ｅと同様のバリエーションが考えられる。
【００８４】
なお、実施の形態３に示すように電気音響変換器がヨークを備える場合には、駆動コイルは、ヨークの外周よりも内側に配置されることが好ましい。すなわち、図７Ａにおいて、駆動コイル３０３は、各マグネット３０１および３０２の外縁を結ぶ線を含む位置であって、かつ、各ヨーク３０９および３１０の外縁を結ぶ線よりも内側（中心軸３０７に近い側）に配置されればよい。
【００８５】
なお、実施の形態３に係る電気音響変換器は、２つの駆動コイル３０３および３１１を備える構成であったが、他の実施の形態においては、電気音響変換器は、第１の駆動コイル３０３または第２の駆動コイル３１１のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。すなわち、実施の形態１に係る電気音響変換器に第１および第２のヨーク３０９および３１０を備える構成であってもよい。なお、マグネットの側面にヨークを配置しない場合（図９Ｅ参照）において、第２の駆動コイル３１１のみを備える構成とする場合には、マグネットの大きさをケーシングの内径まで大きくすることができる。
【００８６】
また、実施の形態３に係る電気音響変換器はヨークを備える構成であったが、ヨークを備えない構成であってもよい。すなわち、実施の形態１に係る電気音響変換器に第１の駆動コイル３０３および第２の駆動コイル３１１を備える構成であってもよい。この場合でも、振動板３０４を振動させるためのトータルの駆動力を増加させることができる。また、２つの駆動コイルを用いることによって振動板３０４を複数箇所で駆動することになるので、振動時に発生する振動モードをより制御しやすくなる。なお、各駆動コイルは磁束密度の絶対値が最大となる位置にそれぞれ設けられることが好ましい。ここで、振動板の面上における磁束の向きはマグネットの外縁と内縁との中心を境に変化する。具体的には、図２および図３に示す場合には、振動板の面上における磁束は、当該中心よりも外側では外側を向き、当該中心よりも内側では内側を向く。また、マグネットの着磁方向が図２および図３とは逆の場合には、振動板の面上における磁束は、当該中心よりも外側では内を向き、当該中心よりも内側では外側を向く。従って、巻方向が互いに逆である２つの駆動コイルを用いる場合には、外周側に配置されるコイルを当該中心よりも外側に配置し、内周側に配置されるコイルを当該中心よりも内側に配置するようにすればよい。
【００８７】
なお、実施の形態３では、接続されるヨークと筐体とを別部材としたが、磁性体材料を用いた一体部材としてもよい。これによって、部品点数を少なくすることができる。
【００８８】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る実施形態について説明する。ここで、図１０ＡおよびＢは、実施の形態４に係る電気音響変換器の構成を示す図である。すなわち、図１０Ａは、電気音響変換器の断面図であり、図１０Ｂは、電気音響変換器の斜視図である。図１１Ａ〜Ｃは、実施の形態４に係る電気音響変換器の構成に用いられるマグネット、駆動コイルおよび振動板を示す図である。すなわち、図１１Ａは、マグネットの斜視図であり、図１１Ｂは、駆動コイルの平面図であり、図１１Ｃは、振動板の平面図である。
【００８９】
図１０Ａは、図１０Ｂに示すＥ−Ｆ断面の断面図である。図１０Ａにおいて、電気音響変換器は、第１のマグネット４０１と、第２のマグネット４０２と、第３のマグネット４１２と、第４のマグネット４１３と、第１の駆動コイル４０３と、第２の駆動コイル４１１と、振動板４０４と、筐体４０５および４０６とを備えている。なお、中心軸４０７は、図１０Ｂに示すｚ軸に平行な直線であって電気音響変換器の中心を通る直線である。
【００９０】
実施の形態４に示す電気音響変換器が実施の形態１に示す電気音響変換器と異なる点は、その外形形状が直方体である点である。また、電気音響変換器の外形形状に応じて、振動板４０４、各駆動コイル４０３および４１１、ならびに各マグネット４０１、４０２、４１２および４１３（以下、「各マグネット４０１〜４１３」と記載する。）の形状が実施の形態３に示す各部材と異なっている。
【００９１】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、筐体４０５は、１つの面が開口した直方体形状である。開口した面と向かい合う面には、中央に空気孔４１５が設けられ、空気孔４１５の両側に空気孔４０８および４１４が設けられる。空気孔４０８、４１４および４１５は、放音のために設けられる。なお、筐体４０６は筐体４０５と同様の構成であり、筐体４０６には空気孔４１６、４１７および４１８が設けられる。また、筐体４０５および４０６は互いの開口部が接合される。なお、筐体４０５および４０６は非磁性体であり、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）のような樹脂材料が用いられる。
【００９２】
図１１Ａに示すように、第１のマグネット４０１は、直方体形状を有している。図１１Ａにおいては第１のマグネット４０１のみを図示するが、他のマグネット４０２、４１２および４１３は第１のマグネット４０１と同じ形状である。また、各マグネット４０１〜４１３の着磁方向は、同じ方向である。図１１Ａにおいては、各マグネット４０１〜４１３は、図１１Ａに示すｚ軸方向に着磁されているものとする。なお、マグネットの各辺のうち最も長い辺の方向を長手方向と呼ぶ。図１１Ａにおいては、図１１Ａに示すｘ軸方向が長手方向である。
【００９３】
各マグネット４０１〜４１３は、長手方向が一致するように配置される。第１のマグネット４０１は、空気孔４１５と空気孔４１４との間に固定される。第２のマグネット４０２は、振動板４０４に関して第１のマグネット４０１と対向する位置に配置される。すなわち、第２のマグネット４０２は、空気孔４１６と空気孔４１７との間に配置される。第３のマグネット４１２は、空気孔４１５および４０８の間に配置される。第４のマグネット４１３は、振動板４０４に関して第３のマグネット４１２と対向する位置に配置される。また、第１および第３のマグネット４０１および４１２は、中心軸４０７に対して対称となるように、筐体４０５に固定される。これと同様に、第２および第４のマグネット４０２および４１３は、中心軸４０７に対して対称となるように、筐体４０６に固定される。
【００９４】
また、各マグネット４０１〜４１３は、着磁方向が振動板４０４の振動方向と平行な方向となるように配置される。具体的には、第１および第３のマグネット４０１および４１２の着磁方向が同じになるように配置され、第２および第４のマグネット４０２および４１３の着磁方向が同じになるように配置される。さらに、第１および第３のマグネット４０１および４１２の着磁方向と、第２および第４のマグネット４０２および４１３の着磁方向とが逆向きになるように配置される。例えば、第１および３のマグネット４０１および４１２が下向き（第１のマグネット４０１から第２のマグネット４０２への方向）の着磁であれば、第２および第４のマグネット４０２および４１３は上向き（第２のマグネット４０２から第１のマグネット４０１への方向）の着磁である（図１０Ａに示す矢印参照）。
【００９５】
以上のように、実施の形態４においては、実施の形態１における第１のマグネット１０１に代えて、２つのマグネット片である第１のマグネット４０１および第３のマグネット４１２が用いられる。また、実施の形態１における第２のマグネット１０２に代えて、２つのマグネット片である第２のマグネット４０２および第４のマグネット４１３が用いられる。実施の形態４においては、中心軸４０７に関して対向して配置される２つのマグネット片（第１のマグネット４０１および第３のマグネット４１２、あるいは、第２のマグネット４０２および第４のマグネット４１３）によって２つのマグネット片の間に空間が形成される。なお、これら２つのマグネット片を合わせて、「マグネット構造」と呼んでもよい。また、「マグネット構造」とは、実施の形態１における第１のマグネット１０１のように、１つのマグネットにより構成される構造を含む概念である。このように、２つのマグネット片の間に空間を形成する構成によっても、当該空間を有しない形状のマグネットと比べて、着磁方向に平行なマグネット断面における横方向に対する縦方向の長さの比率を大きくすることができ、マグネットの動作点を改善することができる。ここで、「当該空間を有しない形状のマグネット」としては、例えば、第１のマグネット４０１および第３のマグネット４１２を１つに結合した直方体のマグネットが考えられる。
【００９６】
図１１Ｂに示すように、各駆動コイル４０３および４１１は、それぞれ矩形形状である。各駆動コイル４０３および４１１は、第１の駆動コイル４０３が第２の駆動コイル４１１の周囲に設けられるという二重構造である。各駆動コイル４０３および４１１は、その長手方向（長い方の辺の方向）が各マグネット４０１〜４１３の長手方向と一致するように、かつ、その中心が中心軸４０７と一致するように、振動板４０４上に配置されている。なお、各駆動コイル４０３および４１１は、接着剤によって振動板４０４と接着されている。
【００９７】
また、各駆動コイル４０３および４１１は、振動板４０４の面上において磁束密度の絶対値が最大となる位置に設けられる。具体的には、第１の駆動コイル４０３は、向かい合う２辺が、第１のマグネット４０１（または第３のマグネット４１２）の外側の辺を振動板４０４に投影した位置に配置される。ここで、「第１のマグネット４０１の外側の辺」とは、第１のマグネット４０１および中心軸４０７を含む断面において、中心軸から遠い側に位置する辺をいう。具体的には、図１０Ａにおいては、「第１のマグネット４０１の外側の辺」とは、辺４２０または辺４２１を指す。また、実施の形態４では、上記「向かい合う２辺」は、矩形の駆動コイル４０３の４辺の内、長い方の２辺である。なお、第２の駆動コイル４１１は、向かい合う２辺が、第１のマグネット４０１（または第３のマグネット４１２）の内側の辺を振動板４０４に投影した位置に配置される。
【００９８】
以上より、図１０Ａにおいて、第１の駆動コイル４０３の長辺の一方は、第１のマグネット４０１の外縁と第２のマグネット４０２の外縁とを結ぶ線上に設けられる。また、第１の駆動コイル４０３の長辺の他方は、第３のマグネット４１２の外縁と第４のマグネット４１３の外縁とを結んだ線上に設けられる。ここで、マグネットの外縁とは、中心軸４０７から遠い側に位置する辺（面）である。一方、図１０Ａにおいて、第２の駆動コイル４１１の長辺の一方は、第１のマグネット４０１の内縁と第２のマグネット４０２の内縁とを結ぶ線上に設けられる。また、第２の駆動コイル４１１の長辺の他方は、第３のマグネット４１２の内縁と第４のマグネット４１３の内縁とを結んだ線上に設けられる。ここで、マグネットの内縁とは、中心軸４０７から近い側に位置する辺（面）である。
【００９９】
図１１Ｃに示すように、振動板４０４の外形形状は、楕円に近い形状である。また、図１０Ａに示すように、振動板４０４の第１の円弧部（中央部）４０４ａおよび第２の円弧部４０４ｃの断面は円弧形状である。また、当該各円弧部４０４ａおよび４０４ｃの間の部分４０４ｂは、断面が平坦である。各駆動コイル４０３および４１１は、当該部分４０４ｂに取り付けられる。また、第２の円弧部４０４ｃの外周側の周辺部４０４ｄの断面も部分４０４ｂと同様平坦である。
【０１００】
また、図１０Ａに示すように、振動板４０４の周辺部（外周部分）４０４ｄは、筐体４０５および４０６に挟まれることによって固定されている。振動板４０４の周辺部（外周部分）は、各駆動コイル４０３および４１１が第１のマグネット４０１および第２のマグネット４０２から等距離に位置するように、かつ、第３のマグネット４１２および第４のマグネット４１３から等距離に位置するように配置される。
【０１０１】
以上のように構成された電気音響変換器について動作を説明する。各マグネット４０１〜４１３によって磁場が形成される。この磁場は、実施の形態１と同様、振動板４０４の振動方向に垂直な磁束で構成される。このような磁場において、各駆動コイル４０３および４１１は、上述したように、磁気ギャップＧ内において磁束密度の絶対値が最も大きくなる位置に配置される。そして、各駆動コイル４０３および４１１に交流電気信号が入力されると、駆動力が発生する。この駆動力によって各駆動コイル４０３および４１１と接着している振動板４０４が振動し、音が放射される。
【０１０２】
以上のように、実施の形態４では、電気音響変換器の形状を直方体形状とすることができる。実施の形態４では、２組４個のマグネットで磁気回路を構成することによって、マグネットを薄型化することによって生じるマグネットの動作点の低下を抑えることができる。さらに、電気音響変換器を直方体形状とすることによって、携帯電話やＰＤＡ等の携帯情報端末へ電気音響変換器を取り付ける際のスペースファクターが改善される。
【０１０３】
さらに、実施の形態４では、駆動コイルを２重構造とすることによって、振動板４０４を振動させるためのトータルの駆動力を増加させることができる。また、２つの駆動コイルを用いることによって振動板４０４を複数箇所で駆動することになるので、振動時に発生する振動モードをより制御しやすくなる。
【０１０４】
なお、実施の形態４において、電気音響変換器は、実施の形態３のようにヨークをさらに備える構成であってもよい。具体的には、各マグネット４０１〜４１３の周囲にそれぞれヨークを設けるようにしてもよい。ヨークをさらに備えることによって、各マグネット４０１〜４１３と各ヨークとによって磁路が形成される。従って、実施の形態３と同様、磁気ギャップＧにおいて高い磁束密度を得ることができる。なお、ヨークの形状は、前述した図９Ａ〜Ｅに示す形状が考えられる。また、ヨークおよび筐体は別部材であってもよいし、磁性体材料を用いた一体部材としてもよい。
【０１０５】
なお、実施の形態４に係る電気音響変換器は、第１および第２の駆動コイル４０３および４１１を備える構成であったが、他の実施の形態においては、電気音響変換器は、第１の駆動コイル４０３または第２の駆動コイル４１１のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。
【０１０６】
なお、実施の形態４では、振動板４０４の外形形状は楕円に近い形状であるが、矩形形状でもよい。さらに、中央部分４０４ａや外周部分４０４ｃの断面形状は円弧形状であるが、最低共振周波数および最大振幅を満足するように、波形や、楕円、コーン形状等としてもよい。
【０１０７】
なお、本実施の形態では２組４個のマグネットを設けたが、３組６個もしくはそれ以上のマグネットを用いてもよい。その場合、駆動コイルも同様に増やす必要がある。例えば３組６個のマグネットを用いる場合、駆動コイルは２つ必要となる。
【０１０８】
（実施の形態５）
次に、本発明に係る第５の電気音響変換器について説明する。ここで、図１２ＡおよびＢは、実施の形態５に係る電気音響変換器の構成を示す図である。すなわち、図１２Ａは、電気音響変換器の断面図であり、図１２Ｂは、電気音響変換器の斜視図である。
【０１０９】
図１２Ａは、図１２Ｂに示すＧ−Ｈ断面の断面図である。図１２Ａにおいて、電気音響変換器は、第１のマグネット５０１と、第２のマグネット５０２と、第３のマグネット５１２と、第４のマグネット５１３と、駆動コイル５０３と、振動板５０４と、筐体５０５および５０６とを備えている。なお、中心軸５０７は、筐体５０５および５０６ならびに駆動コイル５０３の中心を通る直線である。図１２Ａに示す電気音響変換器の構成は、以下に示す相違点を除いて実施の形態４に係る電気音響変換器の構成と同様である。
【０１１０】
第１の相違点は、第１から第４のマグネット５０１、５０２、５１２および５１３（以下、「各マグネット５０１〜５１３」と記載する。）が配置される向きである。実施の形態５では、各マグネット５０１〜５１３は、図１２ＡおよびＢに示すｙ軸方向に着磁される。具体的には、各マグネット５０１〜５１３は、中心軸５０７に関して対向して配置されるマグネットと着磁方向が逆向きになるように配置される。すなわち、第１のマグネット５０１は、第３のマグネット５１２と着磁方向が逆になるように配置され、第２のマグネット５０２は、第４のマグネット５１３と着磁方向が逆になるように配置される。これは、駆動コイル５０３のうち、中心軸５０７に関して対向する両側の部分に同じ方向の駆動力を発生させるためである。また、各マグネット５０１〜５１３は、振動板５０４に関して対向して配置されるマグネットと着磁方向が同じ向きになるように配置される。すなわち、第１のマグネット５０１は、第２のマグネットと着磁方向が同じ向きになるように配置され、第３のマグネット５１２は、第４のマグネット５１３と着磁方向が同じ向きになるように配置される。以上より、図１２Ａでは、第１および第２のマグネット５０１および５０２の着磁方向が右向きに配置され、第３および第４のマグネット５１２および５１３の着磁方向が左向きに配置される。以上のように、実施の形態５における各マグネット５０１〜５１３の着磁方向は、実施の形態２と同様、振動板５０４の面に平行であって、駆動コイル５０３に流れる電流の方向と垂直な方向であることを要する。これによって、振動板５０４の面付近において振動板５０４の振動方向に垂直な磁束が生成される。
【０１１１】
なお、実施の形態５において、各マグネット５０１〜５１３の着磁方向は、振動板５０４の振動方向に垂直な方向であればよい。図１２ＡおよびＢでは、各マグネット５０１〜５１３の着磁方向はｙ軸方向であったが、ｘ軸方向であってもよい。ただし、駆動コイル５０３に生じる駆動力を大きくするためには、各マグネット５０１〜５１３の着磁方向はｙ軸方向（駆動コイル５０３の短い方の辺の方向）であることが好ましい。
【０１１２】
第２の相違点は、空気孔５０９が筐体５０５の側面に設けられている点である。これによって、実施の形態４に係る電気音響変換器とは異なった向きで電気音響変換器を電子機器内に取り付けることができる。なお、筐体５０６に設けられる空気孔５０８は、筐体５０６の底面に設けられる。
【０１１３】
以上のように構成された電気音響変換器について、その動作および効果を説明する。各マグネット５０１〜５１３によって駆動コイル５０３の付近には磁場が形成されるので、駆動コイル５０３に交流電気信号が入力されると駆動力が発生する。この駆動力によって駆動コイル５０３と接着している振動板５０４が振動することによって、音が放射される。
【０１１４】
ここで、実施の形態５においては、各マグネット５０１〜５１３が図１２ＡおよびＢに示すｙ軸方向に着磁されている。このため、実施の形態２と同様、マグネットから放射された磁束は反発する結果、磁気ギャップ内は駆動コイル５０３の径方向の成分が支配的な磁場が形成される。従って、第１および第２のマグネット５０１および５０２の間の空間、および、第３および第４のマグネット５１２および５２３の間の空間において高い磁束密度が生じる。以上より、駆動コイル５０３の設置範囲を広くとることができるので、駆動コイル５０３の巻き数や長さ等を大きくすることができ、その結果駆動コイル５０３の駆動力を大きくすることができる。また、上記空間においてほぼ均一な磁束密度分布が形成されるので、駆動コイル５０３の位置に依存する振動方向の磁束密度変化が小さくなる。従って、組立時における音圧のばらつきを抑えることができる。さらに、駆動コイル５０３を設ける範囲を実施の形態４と比べて広くとれるために、駆動コイル５０３および振動板５０４の形状の自由度が大きくなる。
【０１１５】
さらに、実施の形態５においても実施の形態４と同様、電気音響変換器が直方体形状を有するので、携帯電話やＰＤＡ等の携帯情報端末へ電気音響変換器を取り付ける際のスペースファクターを改善することができる。
【０１１６】
なお、実施の形態５においても実施の形態４と同様、振動板５０４の外形形状は楕円に近い形状であるが、矩形形状でもよい。さらに、振動板５０４の一部の断面形状は円弧形状であるが、最低共振周波数および最大振幅を満足するように、波形や、楕円、コーン形状等としてもよい。
【０１１７】
次に、以上に説明した実施の形態１〜５の変形例を説明する。上記実施の形態１〜５においては、駆動コイルは、従来の巻き線コイルが用いられ、また、振動板と別体のコイルであるとして説明した。これに対して、本変形例は、振動板および駆動コイルを一体化して形成する点が特徴である。
【０１１８】
図１３Ａ〜Ｃは、実施の形態１〜５の変形例における振動板および駆動コイルを示す図である。すなわち、図１３Ａは、振動板および駆動コイルの平面図であり、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、振動板および駆動コイルの断面図である。なお、図１３Ｂは、図１３Ａに示すＩ−Ｊ断面の断面図であり、図１３Ｃは、図１３Ｂに示す円形部分の拡大図である。
【０１１９】
図１３Ａ〜Ｃにおいて、振動板６０１と駆動コイル６０２とは一体的に形成される。振動板６０１は、円形形状を有している。従って、電気音響変換器を構成する他の要素は、実施の形態１〜３のいずれかの要素が用いられる。また、振動板６０１は、実施の形態１と同様フラットな形状をしている。なお、図１３Ａ〜Ｃでは、駆動コイル６０２は、内側のコイルと外側のコイルとの２つのコイルによって構成されるが、１つのコイルによって構成されてもよい。また、図１３Ａ〜Ｃでは、振動板６０１および駆動コイル６０２は円形形状であるが、これらは矩形や楕円形であってもよい。この場合、電気音響変換器を構成する他の要素は、実施の形態４および５のいずれかの要素が用いられる。
【０１２０】
本変形例が実施の形態１〜５と異なる点は、駆動コイル６０２が振動板６０１と一体に形成される点である。振動板６０１と駆動コイル６０２とを一体的に形成するための手段の１つとして、エッチング法が挙げられる。以下に、エッチング方について説明する。まず、ポリイミド等の振動板基材上に銅材を接着剤でラミネートさせる。その上にフォトレジスト層を形成した後、露光・現像することによって、銅材上にエッチングレジストが形成される。次に、エッチングレジストの除去によって、振動板基材上にコイル配線が形成される。なお、振動板６０１の一方の面に駆動コイル６０２を形成してもよく、両面に形成してもよい。図１３ＢおよびＣでは、振動板６０１の両面に第１のコイル６０２ａおよび第２のコイル６０２ｂが形成されている。つまり、図１３Ａ〜Ｃに示す駆動コイル６０２は、第１および第２のコイル６０２ａおよび６０２ｂからなる２層の駆動コイルである。
【０１２１】
以上のように、駆動コイル６０２と振動板６０１とを一体化することで、振動板が振動する際に駆動コイルに生じる応力を低減することができるので、駆動コイルの断線を防止することができ、電気音響変換器の信頼性を向上することができる。また、電気音響変換器の製作の際に振動板と駆動コイルとの接着工程やリード線の引き出し工程が不要となるので、製作が容易になる。さらに、駆動コイルのパターンが自由に設計可能となり、従来の巻き線コイルでは困難であった二重構造の駆動コイル（図１３Ａ参照）も、実現が容易である。
【０１２２】
なお、駆動コイルと振動板とを一体化する手法は、エッチング法の他、アディティブ法を用いてもよい。また、本変形例では駆動コイルは２層構造であったが、さらに積層させた構造としてもよい。
【０１２３】
次に、応用例として、上記実施の形態１〜５に示した電気音響変換器を電子機器の一例である携帯電話機に用いた場合の例を説明する。図１４ＡおよびＢは、実施の形態１〜５の応用例における携帯電話機の外観を示す図である。すなわち、図１４Ａは、携帯電話機の正面図であり、図１４Ｂは、携帯電話機の部分破断図である。図１５は、実施の形態１〜５の応用例における携帯電話機の概略構成を示すブロック図である。
【０１２４】
図１４ＡおよびＢにおいて、携帯電話機は、携帯電話機の筐体７１と、筐体７１に設けられた音孔７２と、実施の形態１〜５のいずれかに係る電気音響変換器７３とを備えている。電気音響変換器７３の空気孔は、筐体７１の内部に設けられ、音孔７２に対向するように設けられている。
【０１２５】
図１５において、携帯電話機は、アンテナ８１と、送受信回路８２と、呼出信号発生回路８３と、上記電気音響変換器７３と、マイクロホン８４とを備えている。また、送受信回路８２は、復調部８２１と、変調部８２２と、信号切替部８２３と、留守録音部８２４とを備えている。
【０１２６】
アンテナ８１は、最寄りの基地局から出力された電波を受信する。復調部８２１は、アンテナ８１から入力された変調波を復号して受信信号に変換し、受信信号を信号切替部８２３に与える。信号切替部８２３は、受信信号の内容に応じて信号処理を切り換える回路である。すなわち、受信信号が呼出信号の場合、受信信号は呼出信号発生回路８３に与えられ、受信信号が音声信号の場合、受信信号は電気音響変換器７３に与えられ、受信信号が留守録音の音声信号の場合、受信信号は留守録音部８２４に与えられる。留守録音部８２４は例えば半導体メモリで構成される。電源オン時の留守録音メッセージは留守録音部８２４に記憶されるが、携帯電話機がサービスエリア外にある時や電源がオフ時には、留守録音メッセージは基地局の記憶装置に記憶される。呼出信号発生回路８３は呼出信号を生成し、電気音響変換器７３に与える。また、従来の携帯電話機と同様に、小型のマイクロホン８４が設けられている。変調部８２２は、ダイヤル信号や、マイクロホン８４で変換された音声信号を変調し、アンテナ８１に出力する回路である。
【０１２７】
以上のような構成の携帯電話機の動作を説明する。基地局から出力された電波はアンテナ８１で受信され、復調部８２１でベースバンドの受信信号に復調される。信号切替部８２３は、着信信号から呼出信号を検出すると、着信を携帯電話機の使用者に知らせることを目的として、着信信号を呼出信号発生回路８３に出力する。呼出信号発生回路８３は、信号切替部８２３から着信信号を受けると、可聴帯域の純音またはそれらの複合音の信号である呼出信号を出力する。電気音響変換器７３は、呼出信号を音声に変換し、呼び出し音として出力する。携帯電話機の音孔７２を介して電気音響変換器７３から出力される呼び出し音を聞くことによって、使用者は着信を知る。
【０１２８】
使用者が受話状態に入ると、信号切替部８２３は受信信号をレベル調整した後、音声信号を電気音響変換器７３に直接出力する。電気音響変換器７３はレシーバまたはスピーカとして動作し、音声信号を再生する。また、使用者の音声は、マイクロホン８４で収音され、電気信号に変換されて変調部８２２に入力される。電気信号に変換された音声信号は変調され、所定の搬送波に変換されてアンテナ８１から出力される。
【０１２９】
また、携帯電話機の使用者が電源をオンにして留守録音状態にセットした場合、送話内容は留守録音部８２４に記憶される。なお、携帯電話機の使用者が電源をオフにしている場合、送話内容は基地局に一時記憶される。使用者がキー操作による留守録音の再生依頼を行うと、信号切替部８２３は、再生依頼に応じて、留守録音部８２４または基地局から録音メッセージの音声信号を取得する。さらに、その音声信号を拡声レベルに調整し、電気音響変換器７３に出力する。この時、電気音響変換器７３はレシーバまたはスピーカとして動作し、メッセージを出力する。
【０１３０】
なお、本応用例では、電気音響変換器７３を直接筐体７１に取り付けたが、携帯電話機に内蔵されている基板上に取り付け、ポートを介して筐体に接続してもよい。また、携帯電話機以外の他の電子機器に電気音響変換器７３を取り付けた場合も同様の動作であり、同様の効果を得ることができる。電気音響変換器７３は、携帯電話機の他、例えば、ポケットベルに搭載され、着信時におけるアラーム音、メロディ音や音声の再生に用いることができる。また、テレビに搭載され、音声や音楽を再生するために使用することができる。その他、電気音響変換器７３は、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、パソコン、カーナビ等の電子機器に用いることができる。以上のように、電気音響変換器７３を電子機器に内蔵することで、アラーム音や音声等を再生できる電子機器を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、高効率でかつ高音質が可能な電気音響変換器を提供すること等を目的として利用することが可能である。また、本発明は、高効率でかつ高音質が可能な電気音響変換器を用いた電子機器を実現すること等を目的として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１Ａ】実施の形態１に係る電気音響変換器の断面図
【図１Ｂ】実施の形態１に係る電気音響変換器に用いられるマグネットの斜視図
【図１Ｃ】実施の形態１に係る電気音響変換器に用いられる駆動コイルの平面図
【図１Ｄ】実施の形態１に係る電気音響変換器の斜視図
【図２】図１Ａに示す第１および第２のマグネットによって生じる磁束ベクトルを示す図
【図３】図１Ａに示す振動板の面上における中心軸から径方向への距離と磁束密度との関係を示す図
【図４Ａ】実施の形態１における振動板１０４の変形例を示す図
【図４Ｂ】実施の形態１における振動板１０４の変形例を示す図
【図４Ｃ】実施の形態１における振動板１０４の変形例を示す図
【図４Ｄ】実施の形態１における振動板１０４の変形例を示す図
【図５】実施の形態２に係る電気音響変換器の断面図
【図６】実施の形態２における各マグネットによって生じる磁束ベクトルを示す図
【図７Ａ】実施の形態３に係る電気音響変換器の断面図
【図７Ｂ】実施の形態３に係る電気音響変換器の斜視図
【図７Ｃ】実施の形態３に係る電気音響変換器の駆動コイルの平面図
【図８】図７Ａに示す振動板平面上における中心軸から径方向への距離と磁束密度との関係を示す図
【図９Ａ】実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図
【図９Ｂ】実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図
【図９Ｃ】実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図
【図９Ｄ】実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図
【図９Ｅ】実施の形態３におけるマグネットとヨークとの関係を示す図
【図１０Ａ】実施の形態４に係る電気音響変換器の断面図
【図１０Ｂ】実施の形態４に係る電気音響変換器の斜視図
【図１１Ａ】実施の形態４に係る電気音響変換器のマグネットの斜視図
【図１１Ｂ】実施の形態４に係る電気音響変換器の駆動コイルの平面図
【図１１Ｃ】実施の形態４に係る電気音響変換器の振動板の平面図
【図１２Ａ】実施の形態５に係る電気音響変換器の断面図
【図１２Ｂ】実施の形態５に係る電気音響変換器の斜視図
【図１３Ａ】実施の形態１〜５の変形例における振動板および駆動コイルの平面図
【図１３Ｂ】図１３Ａに示すＩ−Ｊ断面の断面図
【図１３Ｃ】図１３Ｂに示す円形部分の拡大図
【図１４Ａ】実施の形態１〜５の応用例における携帯電話機の正面図
【図１４Ｂ】実施の形態１〜５の応用例における携帯電話機の部分破断図
【図１５】実施の形態１〜５の応用例における携帯電話機の概略構成を示すブロック図
【図１６】従来の電気音響変換器の構成を示す図
【符号の説明】
【０１３３】
１０１  第１のマグネット
１０２  第２のマグネット
１０３  駆動コイル
１０４  振動板
１０５，１０６  筐体
１０８，１０９，１１０，１１１  空気孔
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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