(57)【要約】【課題】マグネットの厚さを薄くすることなく、小型化や薄型化が可能な動電型電気音響変換器およびその動電型電気音響変換器が搭載された電子機器を提供する。【解決手段】動電型電気音響変換器は、マグネットを含む第１の磁極部と、マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成され、第１の磁極部との間に磁気ギャップを形成して第１の磁極部の上面および下面方向の空間を除いた空間に、立体の下面が第１の磁極部の上面より上方に配置される第２の磁極部と、第１の磁極部と第２の磁極部とを磁気的に結合して支持するヨークと、第１の磁極部の上面方向の空間および第２の磁極部の下面方向の空間内に配置された振動板と、振動板に固着され、磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルとを備える。第１の磁極部のマグネットは、振動板の振動方向に着磁される。第２の磁極部のマグネットは、振動板の振動方向に対して垂直な方向に着磁される。【選択図】図１
2007104633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成される第１の磁極部と、
マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成され、前記第１の磁極部との間に磁気ギャップを形成して前記第１の磁極部の上面および下面方向の空間を除いた空間に、前記立体の下面が前記第１の磁極部の上面より上方に配置される第２の磁極部と、
前記第１の磁極部の下面と前記第２の磁極部の前記磁気ギャップとは反対側に位置する側面とを磁気的に結合して支持するヨークと、
前記第１の磁極部における上面方向の空間および前記第２の磁極部における下面方向の空間内に配置され、前記ヨークにその外周が支持された上下方向に振動可能な振動板と、
前記振動板に固着され、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルとを備え、
前記ボイスコイルは、その内周形状が前記第１の磁極部の外周形状より大きく、
前記第２の磁極部は、前記第１の磁極部および前記ボイスコイルの上面および下面方向の空間を除いた空間に配置され、
前記第１の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に着磁され、
前記第２の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に対して垂直な方向に、前記磁気ギャップ側が第１の磁極部上面の極と反対の極になるように着磁され、
前記振動板は、当該振動板を振動可能にするエッジ部を含み、前記エッジ部の少なくとも一部が前記第２の磁極部の下面と対向することを特徴とする、動電型電気音響変換器。
【請求項２】
前記第１の磁極部および前記第２の磁極部の少なくとも一方は、マグネットを含まない磁性体からなるプレートと２つの磁極面が形成された前記マグネットとで構成され、
前記マグネットの一方の磁極面には前記ヨークが結合され、前記マグネットの他方の磁極面には前記プレートが固着されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項３】
前記振動板は、前記第１の磁極部の上面と対向する部位の形状が他の部位に対して相対的に凸形状で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項４】
前記ボイスコイルは、前記振動板の上面側または下面側のいずれかに固着され、
前記振動板は、前記第１の磁極部の上面と対向する部位が前記ボイスコイルの下端より上方にあり、前記第２の磁極部の下面と対向する部位が前記ボイスコイルの上端より下方にある形状で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項５】
前記振動板は、円形、矩形、楕円形、多角形、および矩形または多角形の対向する２辺のみが半円で形成される形状からなる群から選ばれる何れか１つの形状で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項６】
前記第１の磁極部および前記第２の磁極部は、その中央に空隙が形成された環状体であり、
前記第１の磁極部は、前記第２の磁極部を構成する環状体空隙の上下方向空間内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項７】
前記第１の磁極部は、柱状体であり、
前記第２の磁極部は、その中央に空隙が形成された環状体であり、
前記第１の磁極部は、前記第２の磁極部を構成する環状体空隙の上下方向空間内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項８】
前記ボイスコイルは、その捲回部の一部が相対する２つの直線部を有しており、
前記第１の磁極部は、前記２つの直線部それぞれに平行な辺を有し、かつマグネットを含む少なくとも１つの直方体を含み、
前記第２の磁極部は、マグネットをそれぞれに含む２つの直方体を含み、
前記ボイスコイルは、一方の前記直線部が前記第２の磁極部の一方と前記第１の磁極部との間に形成される磁気ギャップ内に配置され、他方の前記直線部が前記第２の磁極部の他方と前記第１の磁極部との間に形成される磁気ギャップ内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項９】
前記第２の磁極部は、マグネットをそれぞれに含む少なくとも２つ以上の直方体を含むことを特徴とする、請求項８に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項１０】
前記第１の磁極部は、前記２つの直線部それぞれに平行な辺を有し、かつマグネットをそれぞれに含む２つの直方体であることを特徴とする、請求項８に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項１１】
前記第２の磁極部と対向する部分を少なくとも含む前記ヨークの一部に開口部が形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項１２】
前記ボイスコイルの捲回部より外側の前記振動板は、前記開口部と対向する部分においては当該開口部側に突出して形成され、その他の部分においては逆側に突出して形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の動電型電気音響変換器。
【請求項１３】
動電型電気音響変換器が搭載された電子機器であって、
前記動電型電気音響変換器は、
マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成される第１の磁極部と、
マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成され、前記第１の磁極部との間に磁気ギャップを形成して前記第１の磁極部の上面および下面方向の空間を除いた空間に、前記立体の下面が前記第１の磁極部の上面より上方に配置される第２の磁極部と、
前記第１の磁極部の下面と前記第２の磁極部の前記磁気ギャップとは反対側に位置する側面とを磁気的に結合して支持するヨークと、
前記第１の磁極部における上面方向の空間および前記第２の磁極部における下面方向の空間内に配置され、前記ヨークにその外周が支持された上下方向に振動可能な振動板と、
前記振動板に固着され、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルとを備え、
前記ボイスコイルは、その内周形状が前記第１の磁極部の外周形状より大きく、
前記第２の磁極部は、前記第１の磁極部および前記ボイスコイルの上面および下面方向の空間を除いた空間に配置され、
前記第1の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に着磁され、
前記第2の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に対して垂直な方向に、前記磁気ギャップ側が第1の磁極部上面の極と反対の極になるように着磁され、
前記振動板は、当該振動板を振動可能にするエッジ部を含み、前記エッジ部の少なくとも一部が前記第２の磁極部の下面と対向することを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型電気音響変換器および電子機器に関し、より特定的には、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｅｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、テレビ、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション、およびポータブルプレーヤ等の電子機器に搭載され、音響信号を再生する動電型電気音響変換器と、それを搭載する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話やＰＤＡなどをはじめとした電子機器において、薄型化、低消費電力化が進んでいる。それに伴い、これらに搭載される電気音響変換器においても、より小型化、より高効率化が望まれている。電気音響変換器において高効率化するための最も一般的な手法は、マグネットの体積を増加させることである。しかし、マグネットの体積が増加すると、電気音響変換器自体の体積が大きくなってしまう。そこで、小型化および高効率化を実現するために、図３８に示すような動電型電気音響変換器２００が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、図３９は、従来における動電型電気音響変換器２００の構造断面図である。
【０００３】
図３９において、動電型電気音響変換器２００は、第１のマグネット２１１、第１のヨーク２１２、第２のマグネット２１３、第２のヨーク２１４、振動板２１５、ボイスコイル２１６、および筐体２１７を備える。
【０００４】
第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は、振動板２１５の両面に向けて、それぞれ振動板２１５を挟むように対向して配置される。対向する第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３との間には磁気ギャップが形成される。また、第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３における振動板２１５に対向している面と反対の面は、それぞれ第１のヨーク２１２および第２のヨーク２１４にそれぞれ固設される。また、第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は、振動板２１５の振動方向で、極性が逆方向となるように着磁される。
【０００５】
第１のヨーク２１２は、第１のマグネット２１１の振動板２１５に対向している面を除いた面を囲むような形状を有する。同様に第２のヨーク２１４は、第２のマグネット２１３の振動板２１５に対向している面を除いた面を囲むような形状を有する。また、第１のヨーク２１２および第２のヨーク２１４は、筐体２１７内部にそれぞれ固設される。
【０００６】
振動板２１５は、音孔を有する筐体２１７内部に固設され、第１のマグネット２１１、第２のマグネット２１３、および筐体２１７の間に形成される空隙に位置するように構成される。ボイスコイル２１６は、振動板２１５に固着され、上記磁気ギャップ内に保持される。以下、動電型電気音響変換器２００の動作について説明する。
【０００７】
第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は互いに逆方向に着磁され、対向して配置されている。そのため、各マグネットからそれぞれ振動板側に放射した磁束は反発する。これにより、磁束ベクトルは、上記磁気ギャップ間でほぼ垂直に曲がり、それぞれのマグネットが固着されたヨークへと向かう曲線を描く。このため、ボイスコイル２１６の位置（以下、ボイスコイル位置という）では、振動板２１５の振動方向に垂直な磁束で構成される磁場が形成される。このような磁束上に配置されるボイスコイル２１６に電流信号を流すと、電流の大きさとボイスコイル位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。そして、その駆動力によって振動板２１５が振動して音が放射される。
【０００８】
一般的な動電型電気音響変換器は、ボイスコイルの厚みを振動板の振動方向に厚く構成しているのに対し、本従来例ではボイスコイル２１６の厚みを振動板２１５の面方向に薄く構成する。そのため、動電型電気音響変換器２００の厚みは、従来の電気音響変換器よりも全体的に薄くすることが可能であった。
【０００９】
ここで、一般的に動電型電気音響変換器は、振動板の振動部が同変換器の振動板以外の部分に接触すると異音が発生するため、同変換器に求められる最大音圧を再生した際でも振動板の振動部が同変換器の振動板以外の部分に接触しないように設計する。上述した動電型電気音響変換器２００の構造では、振動板２１５の最大振幅時に振動板２１５の振動部が第１のマグネット２１１、第２のマグネット２１３、第１のヨーク２１２、および第２のヨーク２１４と接触しないように、それぞれと振動板２１５との間の距離、つまり振幅余裕を十分確保する必要がある。このため、上述した動電型電気音響変換器２００の構造では、２つの磁気回路（第１のマグネット２１１および第１のヨーク２１２で構成される磁気回路、第２のマグネット２１３および第２のヨーク２１４で構成される磁気回路）の厚みと振動板２１５の両面側の振幅余裕とを足した厚さが動電型電気音響変換器２００の最小厚みであった。
【００１０】
また、従来における電磁誘導型の電気音響変換器の例として、小型化および高効率化を実現するために図４０に示すような電磁誘導型電気音響変換器３００が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。なお、図４０は、従来における電磁誘導型電気音響変換器３００の構造断面図である。
【００１１】
図４０において、電磁誘導型電気音響変換器３００は、マグネット３１１、プレート３１２、ヨーク３１３、駆動用１次コイル３１４、振動板３１５、および２次コイル３１６を備える。
【００１２】
マグネット３１１は、音孔を有するヨーク３１３の中心軸上に固設される。プレート３１２は、マグネット３１１の上面に固着される。駆動用１次コイル３１４は、マグネット３１１およびプレート３１２に対して電磁誘導型電気音響変換器３００の前面側に位置する。また、駆動用１次コイル３１４、マグネット３１１、およびプレート３１２は、それぞれの中心軸が一致するように配置される。
【００１３】
ヨーク３１３には、マグネット３１１および駆動用１次コイル３１４が固設される。２次コイル３１６は、マグネット３１１およびプレート３１２と、駆動用１次コイル３１４が固設されるヨーク３１３の一部との間に形成される磁気ギャップ中に位置するように、振動板３１５に固着される。なお、上記磁気ギャップの寸法は、均一に形成されている。２次コイル３１６の内周は、マグネット３１１の外周より小さい。また、２次コイル３１６の外周は、駆動用１次コイル３１４の内周より大きい。なお、駆動用１次コイル３１４も上記磁気ギャップ中に位置するようにヨーク３１３に固設されている。振動板３１５は、エッジを介してヨーク３１３に固設される。以下、電磁誘導型電気音響変換器３００の動作について説明する。
【００１４】
電磁誘導型電気音響変換器３００では、駆動用１次コイル３１４に電流を流すと、その電流の変化の時間微分に比例した大きさの誘導磁界が発生する。そして、その誘導磁界によって２次コイル３１６に電流が発生する。２次コイル３１６には、２次コイル３１６に流れる電流と２次コイル３１６の位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。その駆動力によって振動板３１５が振動することにより、音が放射される。
【００１５】
この電磁誘導型電気音響変換器では、一般的に上記磁気ギャップ中に駆動用１次コイル３１４を配置する必要がある。そのため、駆動用１次コイル３１４の分だけ磁気ギャップ長が広がり、磁気ギャップ中の磁束密度が下がる。その結果、能率が悪くなるという課題がある。そこで、電磁誘導型電気音響変換器３００では、磁束を振動板３１５の中心軸から前面側の斜め方向に発生させ、駆動用１次コイル３１４の厚みを薄くし、磁気ギャップ長を短くしている。その結果、２次コイル３１６の位置における磁束密度を増やすことが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−３２６５９号公報
【特許文献２】特開平１０−２７６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記２つの従来例において、さらなる薄型化、小型化のために電気音響変換器の厚さを減少させる場合には、その構造上、さらにマグネットの厚さを減少させる必要がある。
【００１７】
図３９に示す動電型電気音響変換器２００では、第１のマグネット２１１、第１のヨーク２１２、第２のマグネット２１３、第２のヨーク２１４、振動板２１５、およびボイスコイル２１６が、全て動電型電気音響変換器２００の厚さ方向に並ぶ構成である。そのため、動電型電気音響変換器２００全体の厚みを薄くするためには、第１のマグネット２１１、第１のヨーク２１２、第２のマグネット２１３、および第２のヨーク２１４の何れかの厚さを減少させる必要がある。しかし、マグネットを薄くする場合には、ボイスコイル２１６の位置における磁束密度が減少して能率が低下してしまう。さらに、一般的に小型／薄型スピーカに用いられているネオジウムを原料としたマグネットは、マグネットが薄くなると使用環境中の温度上昇に伴い高温減磁しやすくなる特性を持つため、動電型電気音響変換器としての信頼性が著しく低下してしまう。すなわち、信頼性を維持しながらマグネットを薄くするには限界がある。これらの理由により、動電型電気音響変換器２００自体の厚みを薄くすることは困難であった。
【００１８】
また、振動板２１５の両面側に配置された第１のマグネット２１１および第２のマグネット２１３は逆方向に着磁される。そのため、単数のマグネットを着磁する場合および複数のマグネットを同極に着磁する場合に比べて製造工数が多くなってしまうという課題があった。
【００１９】
一方、図４０に示す電磁誘導型電気音響変換器３００においては、マグネット３１１、プレート３１２、振動板３１５、２次コイル３１６、駆動用１次コイル３１４、および駆動用１次コイル３１４が固設されるヨーク３１３の一部が、それぞれ電磁誘導型電気音響変換器３００の厚さ方向に重なる構成である。したがって、振幅余裕を確保しながら電磁誘導型電気音響変換器３００全体を薄くするには、マグネット３１１の厚さを薄くしなければならない。マグネット３１１の厚さを薄くすると、上記動電型電気音響変換器２００と同様に電気音響変換器としての信頼性が低下するという課題がある。
【００２０】
また、上述したように、電磁誘導型電気音響変換器３００では、均一な寸法の磁気ギャップを構成するプレート３１２と上記ヨーク３１３の一部との間には駆動用１次コイル３１４が存在するため、その分だけ磁気ギャップの距離が広くなり、一般的な動電型電気音響変換器に比べて磁気ギャップ中の磁束密度が低いという問題がある。したがって、マグネット３１１の厚さを薄くさせると、動電型に比べて磁気ギャップ中の磁束密度が低下するので、電磁誘導型電気音響変換器３００自体の薄型化を図ることは困難であった。
【００２１】
さらに、電磁誘導型では、駆動用１次コイル３１４および２次コイル３１６は、通常のトランス（変圧器）のように互いが高透磁率磁性体であるコア材によって電磁結合されるものではなく、空気を介して結合される。そのため、結合係数が小さく、マグネット３１１の厚さを薄くすると、変換器としての効率がさらに低くなるという問題があった。さらに電磁誘導型では、誘導磁界が電流の時間微分に比例して生じるために、低い周波数では電磁誘導電流が発生しにくく、低音域の再生が困難になるという問題があった。
【００２２】
それ故に、本発明の目的は、マグネットの厚さを薄くすることなく、小型化や薄型化が可能な動電型電気音響変換器およびその動電型電気音響変換器が搭載された電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
【００２４】
第１の発明は、動電型電気音響変換器であって、マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成される第１の磁極部と、マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成され、第１の磁極部との間に磁気ギャップを形成して第１の磁極部の上面および下面方向の空間を除いた空間に、立体の下面が第１の磁極部の上面より上方に配置される第２の磁極部と、第１の磁極部の下面と第２の磁極部の磁気ギャップとは反対側に位置する側面とを磁気的に結合して支持するヨークと、第１の磁極部における上面方向の空間および第２の磁極部における下面方向の空間内に配置され、ヨークにその外周が支持された上下方向に振動可能な振動板と、振動板に固着され、磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルとを備え、ボイスコイルは、その内周形状が第１の磁極部の外周形状より大きく、第２の磁極部は、第１の磁極部およびボイスコイルの上面および下面方向の空間を除いた空間に配置され、第１の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に着磁され、第２の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に対して垂直な方向に、磁気ギャップ側が第１の磁極部上面の極と反対の極になるように着磁され、振動板は、当該振動板を振動可能にするエッジ部を含み、エッジ部の少なくとも一部が第２の磁極部の下面と対向することを特徴とする。
【００２５】
第２の発明は、上記第１の発明において、第１の磁極部および第２の磁極部の少なくとも一方は、マグネットを含まない磁性体からなるプレートと２つの磁極面が形成されたマグネットとで構成され、マグネットの一方の磁極面にはヨークが結合され、マグネットの他方の磁極面にはプレートが固着されることを特徴とする。
【００２６】
第３の発明は、上記第１の発明において、振動板は、第１の磁極部の上面と対向する部位の形状が他の部位に対して相対的に凸形状で形成されることを特徴とする。
【００２７】
第４の発明は、上記第１の発明において、ボイスコイルは、振動板の上面側または下面側のいずれかに固着され、振動板は、第１の磁極部の上面と対向する部位がボイスコイルの下端より上方にあり、第２の磁極部の下面と対向する部位がボイスコイルの上端より下方にある形状で形成されることを特徴とする。
【００２８】
第５の発明は、上記第１の発明において、振動板は、円形、矩形、楕円形、多角形、および矩形または多角形の対向する２辺のみが半円で形成される形状からなる群から選ばれる何れか１つの形状で形成されることを特徴とする。
【００２９】
第６の発明は、上記第１の発明において、第１の磁極部および第２の磁極部は、その中央に空隙が形成された環状体であり、第１の磁極部は、第２の磁極部を構成する環状体空隙の上下方向空間内に配置されることを特徴とする。
【００３０】
第７の発明は、上記第１の発明において、第１の磁極部は、柱状体であり、第２の磁極部は、その中央に空隙が形成された環状体であり、第１の磁極部は、第２の磁極部を構成する環状体空隙の上下方向空間内に配置されることを特徴とする。
【００３１】
第８の発明は、上記第１の発明において、ボイスコイルは、その捲回部の一部が相対する２つの直線部を有しており、第１の磁極部は、２つの直線部それぞれに平行な辺を有し、かつマグネットを含む少なくとも１つの直方体を含み、第２の磁極部は、マグネットをそれぞれに含む２つの直方体を含み、ボイスコイルは、一方の直線部が第２の磁極部の一方と第１の磁極部との間に形成される磁気ギャップ内に配置され、他方の直線部が第２の磁極部の他方と第１の磁極部との間に形成される磁気ギャップ内に配置されることを特徴とする。
【００３２】
第９の発明は、上記第８の発明において、第２の磁極部は、マグネットをそれぞれに含む少なくとも２つ以上の直方体を含むことを特徴とする。
【００３３】
第１０の発明は、上記第８の発明において、第１の磁極部は、２つの直線部それぞれに平行な辺を有し、かつマグネットをそれぞれに含む２つの直方体であることを特徴とする。
【００３４】
第１１の発明は、上記第８の発明において、第２の磁極部と対向する部分を少なくとも含むヨークの一部に開口部が形成されていることを特徴とする。
【００３５】
第１２の発明は、上記第１１の発明において、ボイスコイルの捲回部より外側の振動板は、開口部と対向する部分においては当該開口部側に突出して形成され、その他の部分においては逆側に突出して形成されることを特徴とする。
【００３６】
第１３の発明は、動電型電気音響変換器が搭載された電子機器であって、動電型電気音響変換器は、マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成される第１の磁極部と、マグネットを含む少なくとも１つの立体で形成され、第１の磁極部との間に磁気ギャップを形成して第１の磁極部の上面および下面方向の空間を除いた空間に、立体の下面が第１の磁極部の上面より上方に配置される第２の磁極部と、第１の磁極部の下面と第２の磁極部の磁気ギャップとは反対側に位置する側面とを磁気的に結合して支持するヨークと、第１の磁極部における上面方向の空間および第２の磁極部における下面方向の空間内に配置され、ヨークにその外周が支持された上下方向に振動可能な振動板と、振動板に固着され、磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルとを備え、ボイスコイルは、その内周形状が第１の磁極部の外周形状より大きく、第２の磁極部は、第１の磁極部およびボイスコイルの上面および下面方向の空間を除いた空間に配置され、第1の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に着磁され、第2の磁極部に含まれるマグネットは振動板の振動方向に対して垂直な方向に、磁気ギャップ側が第1の磁極部上面の極と反対の極になるように着磁され、振動板は、当該振動板を振動可能にするエッジ部を含み、エッジ部の少なくとも一部が第２の磁極部の下面と対向することを特徴とする、電子機器。
【発明の効果】
【００３７】
上記第１の発明によれば、第１の磁極部および第２の磁極部が振動板の振動方向に重なり合わない構造であるため、同じ厚さの動電型電気音響変換器を実現する場合、第１の磁極部および第２の磁極部に含まれるマグネットを従来に比べ当該振動方向に厚く構成することができる。これにより、ボイスコイル位置における磁束密度が向上し、従来と同じ厚さでも高能率の動電型電気音響変換器が実現できる。さらに、一般的に小型薄型スピーカに使用されているネオジウムを原料としたマグネットは、高エネルギー積のマグネットになるほど高温減磁しやすくなるが、本構成によりマグネットが厚くなることで、パーミアンス係数が増加し高温減磁に強くなる。したがって、温度信頼性を向上、もしくは同じ温度信頼性を維持しながら、よりエネルギー積の高いマグネットを用いることも可能となる。このことにより、さらにボイスコイル位置における磁束密度を向上することができるため、より能率のよい小型、薄型の動電型電気音響変換器が実現できる。また、従来の温度信頼性を維持しながら、従来の磁気回路構造では不可能であった薄い動電型電気音響変換器が実現可能である。また、本発明は動電型の電気音変換器を採用し、従来の電磁誘導型電気音響変換器において磁気ギャップ中の磁束密度を低下させる原因となる駆動用１次コイルを用いないので、従来と同じ厚みでも能率の高い電気音響変換器を提供することができる。さらに本発明によれば、第２の磁極部の立体の下面が第１の磁極部の上面より上方に配置される。薄型の動電型電気音響変換器を実現するためには、第２の磁極部が第１の磁極部に対して斜め方向に配置されることがあるが、このときでも磁気ギャップ内の磁束には、ボイスコイルの巻き方向および振幅方向の両方に垂直な成分が存在するため、振動板を駆動することが可能である。よって、従来に比べて薄型化した動電型電気音響変換器を実現可能である。さらに本発明によれば、ボイスコイルが振動するにあたり、第１および第２の磁極部に接触しない構造となる。これにより、より大きな振幅余裕を確保しながら、より小型、薄型の動電型電気音響変換器が実現できる。さらに本発明によれば、第１の磁極部に含まれるマグネットと第２の磁極部に含まれるマグネットとの着磁方向が異なることにより、より効率的にボイスコイルの位置に磁束を発生させることができる。また、第２の磁極部に含まれるマグネットが振動板の振動方向に対して垂直な方向に着磁されることにより、ヨークを第２の磁極部に含まれるマグネットの上部に固設する必要がなくなるため、ヨークの厚みの分だけ更なる薄型化が可能になる。
【００３８】
上記第２の発明によれば、マグネットの磁極面にマグネット以外の磁性体のプレートを固着することによって、ボイスコイル位置における磁束密度をさらに向上させることができ、より能率のよい小型、薄型の動電型電気音響変換器が実現できる。
【００３９】
上記第３および第４の発明によれば、振動板と第１の磁極部および第２の磁極部とが振動によって最も接触しにくい形状となる。したがって、振動板が第１の磁極部の方向に変位して当該第１の磁極部の上面と当接する第１の振幅と、振動板が第２の磁極部の方向に変位して当該第２の磁極部の下面と当接する第２の振幅とを、大きく確保することができる。つまり、例えばヨークが第１の磁極部の下面および第２の磁極部の上面をそれぞれ支持する場合、各面を支持するヨークの肉厚と、第１の磁極部および第２の磁極部の振動方向の長さと、上記第１および第２の振幅とを足した値が、動電型電気音響変換器の全体の厚さよりも大きくなり、より能率のよい、薄型の動電型電気音響変換器が実現できる。
【００４０】
上記第５の発明によれば、搭載する電子機器等の筐体内部の空間形状に応じて、適切な形状の振動板を有する動電型電気音響変換器を選択することによって、筐体内部の空間を無駄なく利用することができる。
【００４１】
上記第６の発明によれば、第１の磁極部が空隙が形成された環状体であるため、当該空隙によって振動板の下面の音が下方向に抜けやすくなる効果がある。また、第２の磁極部の環状体の例としては、円、楕円、または多角形の環状体などである。
【００４２】
上記第７の発明によれば、第１の磁極部において例えば円、楕円、または多角形の柱状体のマグネットを用いることで、空隙が形成された環状体のマグネットに比べコストの面で有利にすることができる。
【００４３】
上記第８の発明によれば、ボイスコイルの直線部が磁気ギャップ内に配置されることで、ボイスコイルおよび振動板の形状が例えば矩形の長細形状または陸上トラックの形状などの場合であっても、ボイスコイルの直線部で駆動力を得ることができる。
【００４４】
上記第９の発明によれば、第２の磁極部がマグネットをそれぞれに含む２つ以上の直方体を含むことにより、直方体１つでは実現することが困難なマグネットの着磁方向であっても、直方体を複数個組み合わせることで実現可能になる。
【００４５】
上記第１０の発明によれば、２つの直方体の間に形成される空間によって、振動板の下面の音が下方向に抜けやすくなる。
【００４６】
上記第１１の発明によれば、ヨークに形成された開口部により、振動板の下面の音が下方向に抜けやすくなる。また、薄型化した場合、振動板がヨークに接触しにくい構造になる。
【００４７】
上記第１２の発明によれば、振動板とヨークがさらに接触しにくい構造になり、薄型化をさらに図ることができる。
【００４８】
また、本発明の動電型電気音響変換器を搭載する電子機器は、上述した動電型電気音響変換器と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器１について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器１の構造断面図である。図２は、動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図である。図３および図４については、後述にて説明する。図１において、動電型電気音響変換器１は、第１の磁極１１、第２の磁極１２、ヨーク１３、ボイスコイル１４、および振動板１５を備える。なお、図２に示すように、振動方向から見た動電型電気音響変換器１の形状は、円形状である。また、第１の磁極１１は本発明の第１の磁極部に、第２の磁極１２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【００５１】
第１の磁極１１は、マグネット１１ａおよびマグネット１１ａの上面（磁極面）に固着されるプレート１１ｂで構成される。第２の磁極１２は、マグネット１２ａおよびマグネット１２ａの下面（磁極面）に固着されるプレート１２ｂで構成される。プレート１１ｂおよび１２ｂは、マグネット以外の磁性体（例えば鉄など）である。なお、図２に示すように、第１の磁極１１の形状は円柱状（柱状体）で構成され、第２の磁極１２の形状はドーナツ状の環状体で構成される。
【００５２】
ここで、第２の磁極１２は、第１の磁極１１に対して動電型電気音響変換器１の前面側に位置する。また、第１の磁極１１と第２の磁極１２とは、それぞれの中心軸が一致するように配置される。さらに、第２の磁極１２の内周形状（内径）は、第１の磁極１１の外周形状（外径）より大きい。そして、第１の磁極１１の上面と同じ位置に、もしくは上面より少なくとも動電型電気音響変換器１の前面側に第２の磁極１２の下面が配置される。すなわち、第２の磁極１２は、第１の磁極１１から広がった斜め前面方向に位置し、第１の磁極１１と第２の磁極１２との間に磁気ギャップが形成されるように配置される。なお、第１の磁極１１と第２の磁極１２との間の磁気ギャップは、例えばそれぞれが対向する空間に渡って均一な寸法になるように形成されてもよい。
【００５３】
ヨーク１３は、第１の磁極１１の下面および第２の磁極１２の上面をそれぞれ固設して、第１の磁極１１および第２の磁極１２を磁気的に結合して支持する。ここで、第１の磁極１１の下面および第２の磁極１２の上面は、本発明の一方の磁極面にそれぞれ相当するものである。ボイスコイル１４は、円環形状を有し、振動板１５に固着されて当該振動板１５によって上記磁気ギャップ内に保持される。また、ボイスコイル１４の内周形状（内径）は、第１の磁極１１の外周形状（外径）よりも大きく構成される。ボイスコイル１４の外周形状（外径）は、第２の磁極１２の内周形状（内径）よりも小さく構成される。つまり、第２の磁極１２の内周形状（内径）と第１の磁極１１の外周形状（外径）との差は、ボイスコイル１４の幅（つまり、ボイスコイル１４の外径と内径との差）より大きく構成される。振動板１５は、その外周がヨーク１３に固設され、第１の磁極１１、第２の磁極１２、およびヨーク１３の間に形成される空隙に位置するように配置される。また、振動方向から見た振動板１５の形状は、円形状である。このようなボイスコイル１４と第１の磁極１１および第２の磁極１２との形状および位置関係によって、振動板１５が大きく振動してもボイスコイル１４と第１の磁極１１または第２の磁極１２との接触を防止している。
【００５４】
ここで、図１に示すように、振動板１５の中央部が外周部に対して凸形状となるようにボイスコイル１４が振動板１５に固着されている。具体的には、ボイスコイル１４の内周形状より内側となる振動板１５の中央部は凸形状を形成している。また、ボイスコイル１４の外周形状より外側となる振動板１５の外周部は、凹形状を形成している。つまり、振動板１５は、第１の磁極１１と対向する部位が凸形状となり、第２の磁極１２と対向する部位が凹形状になっている。このような振動板１５の形状によって、振動板１５と第１の磁極１１および第２の磁極１２とが振動によって最も接触しにくい形状となり、従来と同じ厚さで動電型電気音響変換器を構成しても、同じ振幅余裕を確保しながらマグネット１１ａおよび１２ａを厚くすることができる。なお、このような効果を期待しない場合、振動板１５を上述したような中凸形状に形成しなくてもかまわない。上述したように、ボイスコイル１４と第１の磁極１１または第２の磁極１２とが接触しない構造となっているため、この構造だけでも同じ振幅余裕を確保しながらマグネット１１ａおよび１２ａを厚くすることができる。また、振動板１５の中央部自体は、図１に示すように、その中心軸に向かって突起する形状を有する。これにより、振動板１５の中央部の剛性が高くなり、高域再生に有利となる。
【００５５】
また、ボイスコイル１４の外周形状より外側である振動板１５の外周部には、図１に示すように、エッジ部１５ａが形成されている。このエッジ部１５ａによって、振動板１５は上下方向に振動可能になる。このエッジ部１５ａ自体の形状は、平板状であってもよいが、図１に示すように、断面がロール状となる形状であってもよい。エッジ部１５ａ自体の形状を断面がロール状となる形状にすることで、振動板１５の振幅に対する復元力がさらに線形となり、例えば再生音の歪がさらに低減し、音質を向上する効果が得られる。なお、図１に示すように、エッジ部１５ａは、その一部が少なくとも第２の磁極部１２と対向するように形成されている。したがって、第２の磁極部１２と対向する振動板１５全体にエッジ部１５ａが形成されてもよい。また、エッジ部１５ａは、エッジ部１５ａ以外の振動板１５と一体で構成されてもよいし、エッジ部１５ａ以外の振動板１５と別体で構成されてもよい。
【００５６】
なお、マグネット１１ａおよびマグネット１２ａは、振動板１５の振動方向に同極に（極性が同じ方向となるように）着磁されている。また、ヨーク１３には、動電型電気音響変換器１の前面側に音を放射させるための音孔と、背面側に排圧用の音孔とが形成されている。以下、動電型電気音響変換器１の動作について説明する。
【００５７】
上述したように、第１の磁極１１および第２の磁極１２の間に磁気ギャップが形成されている。その磁気ギャップ内に位置するボイスコイル１４に信号電流が流れると、その電流の大きさとボイスコイル位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。そして、その駆動力によって振動板１５が振動することにより、音が放射される。このように、本実施形態に係る電気音響変換器は動電型である。つまり、本実施形態に係る電気音響変換器はボイスコイル１４に直接、電気音響信号を印加する変換器であり、上述した電磁誘導型とは異なる変換器である。
【００５８】
ここで、従来の動電型電気音響変換器は、マグネットやヨークが振動板とボイスコイルを上下から挟み込むような構造であった。そのため、振動板の振動時にボイスコイルがマグネットおよびヨークに接触することを防止する必要があり、マグネットの厚さが制限されていた。しかしながら、本実施形態における動電型電気音響変換器１は、ボイスコイル１４の内周が第１の磁極１１の外周よりも大きく、ボイスコイル１４の外周が第２の磁極１２の内周よりも小さく構成されるため、振動板１５が大きく振動してもボイスコイル１４と第１の磁極１１または第２の磁極１２とが接触しない。また、振動板１５と磁極（第１の磁極１１および第２の磁極１２）とが振動によって接触しにくい形状および位置に配置することにより、従来と同じ厚さで動電型電気音響変換器を構成しても、同じ振幅余裕を確保しながらマグネット１１ａおよび１２ａを厚くすることができる。その結果、ボイスコイル１４の位置における磁束密度を大きくすることができる。また、マグネット１１ａおよび１２ａの厚みが増すことで、ネオジウムなどを用いた高エネルギー積マグネットを用いた場合でもパーミアンス係数が高くなり、従来よりも高温減磁に強くなる。すなわち、動電型電気音響変換器１の温度信頼性が向上する。
【００５９】
ここで、図３を参照して、本実施形態における第１の磁極１１および第２の磁極１２が構成する磁束の流れについて説明する。なお、図３は、本実施形態における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図である。図３において、磁束はボイスコイル１４を通り、振動方向に垂直な方向成分を持つ駆動用の磁束が形成されていることがわかる。このように、第１の磁極１１と第２の磁極１２とが、振動板１５の振動方向に対して斜め方向の位置関係にあるため、マグネット１１ａおよびマグネット１２ａを当該振動方向に同極に着磁することによって、振動方向に垂直な方向成分を持つ駆動用の磁束を形成している。
【００６０】
また、図４は、磁気回路全体の厚さとマグネットの材料とがそれぞれ同一という条件の下で、図３９に示す従来例の磁気回路と、図１に示す本実施形態の磁気回路との２つの磁気回路について、ボイスコイル位置での磁束密度を比較した図である。図４において、横軸は振動板１５の振幅を表し、縦軸はボイスコイル位置の磁束密度を表す。本実施形態において説明した磁気回路構造をとることで、従来よりもボイスコイル位置での磁束密度が向上していることがわかる。
【００６１】
以上のように、本実施形態における動電型電気音響変換器は、同じ厚さの電気音響変換器であっても、より能率が高い電気音響変換器を提供できる。また、同じ能率であっても、より小型、薄型の電気音響変換器を提供できる。さらに、第１の磁極１１および第２の磁極１２の着磁方向は同じであるため、電気音響変換器を組み立てた後に着磁することが可能となる。その結果、２つのマグネットを逆方向に着磁する場合に比べて製造工数上有利となる。
【００６２】
なお、以上の説明では、振動方向から見た動電型電気音響変換器１、第１の磁極１１、第２の磁極１２、および振動板１５の形状は円形状としたが、楕円形状であってもよい。
【００６３】
また、上述した動電型電気音響変換器１において、第１の磁極１１は円柱状で構成されるとしたが、円筒状の柱状体で構成されてもよい。換言すれば、第１の磁極１１は、図１に示した第１の磁極１１の円柱状と同軸の貫通孔（中空孔）が形成された柱状体で構成されてもよい。さらに換言すれば、第１の磁極１１は、その中央に空隙が形成された環状体で構成されてもよい。また、第１の磁極１１の上面より動電型電気音響変換器１の背面側に第２の磁極１２の下面が配置されてもよい。図５は、第１の磁極１１の形状を同軸の貫通孔が形成された円柱状で構成し、第１の磁極１１の上面より動電型電気音響変換器１の背面側に第２の磁極１２の下面を配置した構造断面図である。第２の磁極１２は、第１の磁極１１と第２の磁極１２との間に磁気ギャップが形成されるように配置される。またこのとき、図５に示すようにヨーク１３には、上記第１の磁極部１１に形成された貫通孔と同径の音孔が形成されている。
【００６４】
図５に示す構造は、第１の磁極１１の同軸上に形成された貫通孔により、第１の磁極１１の上面と振動板１５の下面との間にある空気が特に抜けやすい構造となる。つまり、振動板１５の下面の音が下方向に抜けやすくなる効果がある。また、第１の磁極１１の上面より動電型電気音響変換器１の背面側に第２の磁極１２の下面が配置される。つまり、図５に示す構造は、動電型電気音響変換器自体の厚みを同じとした場合に図１に示した構造と比べてマグネット１１ａおよびマグネット１２ａを厚くすることができる構造であるため、高能率の点で有利となる構造である。
【００６５】
また、動電型電気音響変換器１において、第１の磁極１１のプレート１１ｂを省略してもよい。図６は、上述した動電型電気音響変換器１において、プレート１１ｂを省略した構造断面図である。図７は、プレート１１ｂを省略した動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図である。図６および図７に示される動電型電気音響変換器１は、プレート１１ｂが省略されていることにより、マグネット１１ａの動作点は下がるが、製造において材料、工数の面で有利となる。また、図６および図７において、第１の磁極１１をマグネット１１ａで構成しているが、鉄等のマグネット以外の磁性体で構成してもよい。
【００６６】
また、動電型電気音響変換器１において、第２の磁極１２のプレート１２ｂを省略してもよい。図８は、上述した動電型電気音響変換器１において、プレート１２ｂを省略した構造断面図である。図９は、プレート１２ｂを省略した動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図である。図８および図９に示される動電型電気音響変換器１は、プレート１２ｂが省略されていることにより、マグネット１２ａの動作点は下がるが、製造において材料、工数の面で有利となる。また、図８および図９において、第２の磁極１２をマグネット１２ａで構成しているが、鉄等のマグネット以外の磁性体で構成してもよい。
【００６７】
さらに、動電型電気音響変換器１において、第１の磁極１１のプレート１１ｂおよび第２の磁極１２のプレート１２ｂを共に省略してもよい。図１０は、上述した動電型電気音響変換器１において、プレート１１ｂおよびプレート１２ｂを省略した構造断面図である。図１１は、プレート１１ｂおよびプレート１２ｂを省略した動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図である。図１０および図１１に示される動電型電気音響変換器１は、プレート１１ｂおよびプレート１２ｂが省略されていることにより、マグネット１１ａおよびマグネット１２ａの動作点は下がるが、製造において材料、工数の面で有利となる。また、図１０および図１１において、第１の磁極１１はマグネット１１ａで、第２の磁極１２はマグネット１２ａでそれぞれ構成しているが、いずれか一方の磁極のマグネットを鉄等のマグネット以外の磁性体で構成してもよい。
【００６８】
このように、第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器によれば、第２の磁極１２の内周形状は第１の磁極１１の外周形状より大きく、第２の磁極１２は第１の磁極１１から広がった斜め前面方向に位置し、第１および第２の磁極が振動板の振動方向に重なり合わない構造となる。そして、振動板を第１および第２の磁極から振幅余裕だけ離れるような形状とすることで、従来と同じ厚さの動電型電気音響変換器を実現する場合において、従来に比べてマグネットの振動方向の厚みを厚くすることができる。その結果、ボイスコイル位置における磁束密度が向上し、従来と同じ厚さでも高能率の動電型電気音響変換器を実現することができる。
【００６９】
また、第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器によれば、ボイスコイルの内周形状は第１の磁極の外周形状よりも大きく、ボイスコイルの外周形状は第２の磁極の内周形状よりも小さい構造となる。これにより、ボイスコイルの振動方向に第１および第２の磁極が存在しないため、振動板を第１および第２の磁極から振幅余裕だけ離れるような形状とすることで、マグネットの振動方向の厚みをさらに厚くすることができる。つまり、従来では、マグネット、ヨーク、およびボイスコイルが、振動板振動方向に重なり合う構成であったためにマグネット厚さが制限されていたのに対し、ボイスコイルおよびマグネットが厚さ方向に重なり合わない構造とし、振動板の形状を振動板振動時に第１および第２の磁極と接触しにくい形状とすることによって、マグネットをさらに厚くすることができる。これにより、ボイスコイル位置における磁束密度がさらに向上し、薄くても能率の高い電気音響変換器が実現できる。なお、このようなボイスコイルの形状による効果を期待しない場合には、ボイスコイルの内周形状が第１の磁極の外周形状よりも小さい、および／または、ボイスコイルの外周形状が第２の磁極の内周形状よりも大きい構造であってもよい。
【００７０】
さらに、マグネットが厚くなることで、一般的に小型薄型スピーカに使われているネオジウムを原料としたマグネットは、パーミアンス係数が増加し高温減磁に強くなる。したがって、温度信頼性を向上、もしくは同じ温度信頼性を維持しながら、よりエネルギー積の高いマグネットを用いることも可能となる。このことにより、さらにボイスコイル位置における磁束密度を向上でき、より能率のよい小型、薄型の電気音響変換器が実現できる。
【００７１】
また、第１の磁極と第２の磁極とが同極の極性を有するため、第１の磁極と第２の磁極とを双方ともマグネットを含む磁性体で構成された場合でも、電気音響変換器を組み立てた後に着磁することが可能で、２つのマグネットを逆方向に着磁する場合に比べて製造上有利となる。
【００７２】
また、第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器は、磁気ギャップ中の磁束密度を低下させる原因となる駆動用１次コイル３１４を用いる電磁誘導型ではないので、当該電磁誘導型と同じ厚さにした場合に、電磁誘導型に比べて磁気ギャップの磁束密度を向上させることができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
図１２および図１３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る動電型電気音響変換器２について説明する。なお、図１２は、第２の実施形態に係る動電型電気音響変換器２の構造断面図である。図１３は、動電型電気音響変換器２の一部を切り取った斜視図である。図１２において、動電型電気音響変換器２は、第１の磁極２１、第２の磁極２２、ヨーク２３、ボイスコイル２４、および振動板２５を備える。なお、図１３に示すように、振動方向から見た動電型電気音響変換器２の形状は、矩形である。また、第１の磁極２１は本発明の第１の磁極部に、第２の磁極２２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【００７４】
第１の磁極２１は、マグネット２１ａおよびマグネット２１ａの上面に固着されるプレート２１ｂで構成される。第２の磁極２２は、マグネット２２ａおよびマグネット２２ａの下面に固着されるプレート２２ｂで構成される。プレート２１ｂおよび２２ｂは、マグネット以外の磁性体（例えば鉄など）である。なお、図１３に示すように、第１の磁極２１の形状は直方体（柱状体）で構成され、第２の磁極２２の形状は直方体の中央部に矩形の開口部が形成された環状体で構成される。
【００７５】
ここで、第２の磁極２２は、第１の磁極２１に対して動電型電気音響変換器２の前面側に位置する。また、第１の磁極２１と第２の磁極２２とは、それぞれの中心軸が一致するように配置される。さらに、第２の磁極２２の内周形状（開口部の内辺長さ）は、第１の磁極２１の外周形状（上記中心軸に平行な辺を除いた外辺長さ）より大きい。そして、第１の磁極２１の上面と同じ位置に、もしくは上面より少なくとも動電型電気音響変換器２の前面側に第２の磁極２２の下面が配置される。すなわち、第２の磁極２２は、第１の磁極２１から広がった斜め前面方向に位置し、第１の磁極２１と第２の磁極２２との間に磁気ギャップが形成されるように配置される。なお、第１の磁極２１と第２の磁極２２との間の磁気ギャップは、例えば全周に渡って均一な寸法になるように形成されている。
【００７６】
ヨーク２３は、第１の磁極２１の下面および第２の磁極２２の上面をそれぞれ固設して、第１の磁極２１および第２の磁極２２を磁気的に結合して支持する。ここで、第１の磁極２１の下面および第２の磁極２２の上面は、本発明の一方の磁極面にそれぞれ相当するものである。ボイスコイル２４は、矩形の枠形状を有し、振動板２５に固着されて当該振動板２５によって上記磁気ギャップ内に保持される。また、ボイスコイル２４の内周形状（内辺）は、第１の磁極２１の外周形状（ボイスコイル２４の内辺と対向する外辺）よりも大きく構成される。ボイスコイル２４の外周形状（外辺）は、第２の磁極２２の内周形状（ボイスコイル２４の外辺と対向する内辺）よりも小さく構成される。つまり、第２の磁極２２の内周形状（内辺）と第１の磁極２１の外周形状（第２の磁極１２の内辺と対向する外辺）との差は、ボイスコイル２４枠幅より大きく構成される。振動板２５は、その外周がヨーク２３に固設され、第１の磁極２１、第２の磁極２２、およびヨーク２３の間に形成される空隙に位置するように配置される。また、振動方向から見た振動板２５の形状は、矩形である。また、振動板２５には、上述した振動板１５のエッジ部１５ａと同様のエッジ部２５ａが形成されている。
【００７７】
なお、マグネット２１ａおよびマグネット２２ａは、振動板２５の振動方向に同極に着磁されている。また、ヨーク２３には、動電型電気音響変換器２の前面側に音を放射させるための音孔と、背面側に排圧用の音孔とが形成されている。
【００７８】
なお、第２の実施形態に係る動電型電気音響変換器２は、第１の実施形態で説明した動電型電気音響変換器１に対して形状が異なるのみであり、動電型電気音響変換器２の動作は動電型電気音響変換器１の動作と同様であるので詳細な説明を省略する。また、第２の実施形態に係る動電型電気音響変換器２は、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７９】
ここで、動電型電気音響変換器２の振動方向から見た外形状、第１の磁極２１、第２の磁極２２、および振動板２５の形状は、矩形である。一般的に、電子機器の筐体内部には矩形空間が多い。したがって、動電型電気音響変換器２の振動方向から見た形状が矩形であるため、電子機器内部の空間に無駄なく搭載することができる。すなわち、動電型電気音響変換器２は、円形状の動電型電気音響変換器１に比べ、同一空間内における空間利用率が向上する。また、振動板２５の形状も矩形であるため、同一空間内における振動板の面積を多く確保できる。すなわち、動電型電気音響変換器２の振動板２５の面積を多く確保した分だけ、能率を向上させることができる。
【００８０】
なお、第１の実施形態と同様に、動電型電気音響変換器２のプレート２１ｂおよび２２ｂの少なくとも一方を省略してもよい。また、第１の磁極２１がマグネット２１ａおよび第２の磁極２２がマグネット２２ａを含んでいるが、何れか一方の磁極のマグネットが鉄等のマグネット以外の磁性体で構成されてもよい。
【００８１】
また、動電型電気音響変換器２の振動方向から見た外形状、第１の磁極２１、第２の磁極２２、および振動板２５の形状を矩形としたが、その他の多角形形状であってもよい。また、電子部品筐体内部の形状や用途にあわせた形状であってもよい。例えば、平行に向かい合う２辺が他の２辺に比べて極端に短くなる細長い四角形形状であってもよい。また、例えば多角形形状の角や辺の全体、または一部に丸みをもつ形状であってもよい。
【００８２】
また、上述した動電型電気音響変換器２において、第１の磁極２１は直方体で構成されるとしたが、図１４および図１５に示すように矩形の枠形状であってもよい。換言すれば、第１の磁極２１は、図１２および図１３に示した第１の磁極２１の直方体に対して同軸の矩形の貫通孔（中空孔）が形成された柱状体で構成されてもよい。さらに換言すれば、第１の磁極２１は、矩形の空隙が形成された環状体で構成されてもよい。図１４は、第１の磁極２１の形状が枠形状となる構成を示す動電型電気音響変換器２の構造断面図である。図１５は、第１の磁極２１の形状が枠形状となる構成を示す動電型電気音響変換器２の一部を切り取った斜視図である。第２の磁極２２は、第１の磁極２１と第２の磁極２２との間に磁気ギャップが形成されるように配置される。またこのとき、図１４に示すようにヨーク２３には、上記第１の磁極部２１に形成された貫通孔と同径の音孔が形成されている。図１４および図１５に示す構造は、第１の磁極２１の同軸上に形成された貫通孔により、第１の磁極２１の上面と振動板２５の下面との間にある空気が特に抜けやすい構造となる。つまり、図１４および図１５に示される構造は、振動板１５の下面の音が下方向に抜けやすくなるという効果を発揮する。
【００８３】
（第３の実施形態）
図１６および図１７を参照して、本発明の第３の実施形態に係る動電型電気音響変換器３について説明する。なお、図１６は、第３の実施形態に係る動電型電気音響変換器３の構造断面図である。図１７は、動電型電気音響変換器３の一部を切り取った斜視図である。図１６において、動電型電気音響変換器３は、第１の磁極３１、第２の磁極３２、ヨーク３３、ボイスコイル３４、および振動板３５を備える。なお、図１７に示すように、振動方向から見た動電型電気音響変換器３の形状は、矩形の対向する２辺のみが半円で形成されるレーストラックのような形状（以下、トラック形状と記載する）である。また、第１の磁極３１は本発明の第１の磁極部に、第２の磁極３２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【００８４】
第１の磁極３１は、マグネット３１ａおよびマグネット３１ａの上面に固着されるプレート３１ｂで構成される。第２の磁極３２は、マグネット３２ａおよびマグネット３２ａの下面に固着されるプレート３２ｂと、マグネット３２ｃおよびマグネット３２ｃの下面に固着されるプレート３２ｄで構成される。プレート３１ｂ、３２ｂ、および３２ｄは、マグネット以外の磁性体（例えば鉄など）である。なお、図１７に示すように、第１の磁極３１の形状は直方体（柱状体）である。また、第２の磁極３２の形状は、トラック形状の柱状体の中央部に矩形の開口部が形成された環状体から曲枠部を取り除いた２つの直方体（マグネット３２ａおよびプレート３２ｂとマグネット３２ｃおよびプレート３２ｄ）で構成される。
【００８５】
ここで、第２の磁極３２は、第１の磁極３１に対して動電型電気音響変換器３の前面側に位置する。また、第２の磁極３２を構成する２つの直方体は、第１の磁極３１の長辺に対向する位置にそれぞれ配置される。換言すれば、第２の磁極３２を構成するトラック形状の環状体と第１の磁極３１との中心軸が一致するように配置される。さらに、第２の磁極３２の環状体の内周形状（開口部の短内辺）は、第１の磁極３１の外周形状（第２の磁極３２の短い内辺に対向する短外辺）より大きい。そして、第１の磁極３１の上面と同じ位置に、もしくは上面より少なくとも動電型電気音響変換器３の前面側に第２の磁極３２の下面が配置される。すなわち、第２の磁極３２を構成する２つの直方体は、第１の磁極３１から広がった斜め前面方向にそれぞれ位置し、第１の磁極３１と第２の磁極３２を構成する２つの直方体との間に磁気ギャップが形成されるように配置される。なお、第１の磁極３１と第２の磁極３２との間の磁気ギャップは、例えばそれぞれが対向する空間に渡って均一な寸法になるように形成されていてもよい。
【００８６】
ヨーク３３は、第１の磁極３１の下面および第２の磁極３２の上面をそれぞれ固設して、第１の磁極３１および第２の磁極３２を磁気的に結合して支持する。ここで、第１の磁極３１の下面および第２の磁極３２の上面は、本発明の一方の磁極面にそれぞれ相当するものである。ボイスコイル３４は、矩形の枠形状を有し、振動板３５に固着されてその２辺が上記磁気ギャップ内に保持される。また、ボイスコイル３４の内周形状（内辺）は、第１の磁極３１の外周形状（ボイスコイル３４の内辺と対向する外辺）よりも大きく構成される。ボイスコイル３４の外周形状（外辺の内、２つの短外辺）は、第２の磁極３２の環状体の内周形状（ボイスコイル３４の短外辺と対向する短内辺）よりも小さく構成される。つまり、第２の磁極３２の内周形状（短内辺）と第１の磁極３１の外周形状（第２の磁極３２の短内辺と対向する短外辺）との差は、ボイスコイル３４枠幅より大きく構成される。つまり、本実施形態の構造は、図１６で示すように、ボイスコイル３４が振動方向において、第１の磁極３１および第２の磁極３２と接触しない構造となる。振動板３５は、その外周がヨーク３３に固設され、第１の磁極３１、第２の磁極３２、およびヨーク３３の間に形成される空隙に位置するように配置される。また、振動方向から見た振動板３５の形状は、トラック形状である。また、振動板３５には、上述した振動板１５のエッジ部１５ａと同様のエッジ部３５ａが形成されている。
【００８７】
なお、マグネット３１ａ、マグネット３２ａ、およびマグネット３２ｃは、振動板３５の振動方向に同極に着磁されている。また、ヨーク３３には、動電型電気音響変換器３の前面側に音を放射させるための音孔と、背面側に排圧用の音孔とが形成されている。
【００８８】
なお、第３の実施形態に係る動電型電気音響変換器３は、第１の実施形態で説明した動電型電気音響変換器１に対して形状が異なるのみであり、動電型電気音響変換器３の動作は動電型電気音響変換器１の動作と同様であるので詳細な説明を省略する。また、第３の実施形態に係る動電型電気音響変換器３は、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
ここで、本実施形態に係る動電型電気音響変換器３の振動方向から見た外形状および振動板３５の形状は、トラック形状である。すなわち、動電型電気音響変換器３および振動板３５が円形状ではないので、第２の実施形態と同様に空間利用効率が上がる。さらに、第２の実施形態で説明した矩形では角の部分でエッジのスティフネスが高くなってしまうのに対し、第３の実施形態では曲線で構成することで全体のスティフネスをバランス良くすることができる。したがって、第３の実施形態では、矩形の振動板に比べて角の部分の振動が容易となることで、低音域での歪みが少ない電気音響変換器が実現される。
【００９０】
なお、第１の実施形態と同様に、動電型電気音響変換器３のプレート３１ｂとプレート３２ｂおよびプレート３２ｄとの少なくとも一方を省略してもよい。また、第１の磁極３１がマグネット３１ａを含み、第２の磁極３２がマグネット３２ａおよび３２ｃを含んでいるが、何れか一方の磁極のマグネットが鉄等のマグネット以外の磁性体で構成されてもよい。
【００９１】
また、上述の第１の磁極３１は１つの直方体で構成されるとしたが、図１８および図１９に示すように、その中央部に空間を設けるように第１の磁極３１が２つの直方体（マグネット３１ａおよびプレート３１ｂとマグネット３１ｃおよびプレート３１ｄ）で構成されてもよい。換言すれば、図１６および図１７で示した柱状体で形成される第１の磁極３１に対して、振動方向と垂直な方向の長辺と同じ方向の直線であって振動方向の中心軸を交点とした直線を中心線とする貫通孔を形成してもよい。図１８は、第１の磁極３１を２つの直方体（２つの柱状体）で構成した場合の動電型電気音響変換器３の構造断面図である。図１９は、第１の磁極３１を２つの直方体（２つの柱状体）で構成した場合の動電型電気音響変換器３の一部を切り取った斜視図である。このとき、図１８に示すようにヨーク３３には、上記第１の磁極部３１における２つの直方体の間に形成された貫通孔と同じ外径の音孔が形成されている。第１の磁極３１を２つの直方体で構成することで、第１の磁極３１の上面と振動板３５の下面との間にある空気が特に抜けやすい構造となる。つまり、振動板３５の下面の音が下方向に抜けやすくなる効果がある。
【００９２】
（第４の実施形態）
図２０および図２１を参照して、本発明の第４の実施形態に係る動電型電気音響変換器４について説明する。なお、図２０は第４の実施形態に係る動電型電気音響変換器４の平面図、図２１は第４の実施形態に係る動電型電気音響変換器４の構造断面図である。図２０において、動電型電気音響変換器４の形状は円形状である。図２１において、動電型電気音響変換器４は、第１のマグネット４１、第２のマグネット４２、ヨーク４３、ボイスコイル４４、および振動板４５を備える。さらに第１のマグネット４１と第２のマグネット４２によって、磁気ギャップ４７が構成される。第１のマグネット４１は円柱形状である。第２のマグネット４２はドーナツ状の環状体である。また、第１のマグネット４１は本発明の第１の磁極部に、第２のマグネット４２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【００９３】
ここで、第２のマグネット４２は、第１のマグネット４１に対して動電型電気音響変換器４の前面側に位置する。また、第１のマグネット４１と第２のマグネット４２とは、それぞれの中心軸が一致するように配置される。さらに、第２のマグネット４２の内径は、第１のマグネット４１の外径より大きい。ヨーク４３は、第１のマグネット４１の下面および第２のマグネット４２の外周側の磁極面をそれぞれ固設して、第１のマグネット４１および第２のマグネット４２を磁気的に結合して支持する。ボイスコイル４４は、図１９に示すように円環形状を有し、振動板４５に固着されて当該振動板４５によって磁気ギャップ４７内に保持される。また、ボイスコイル４４の内径は、第１のマグネット４１の外径よりも大きく構成される。ボイスコイル４４の外径は、第２のマグネット４２の内径よりも小さく構成される。振動板４５は、その外周がヨーク４３に固設され、第１のマグネット４１、第２のマグネット４２、およびヨーク４３の間に形成される空隙に位置するように配置される。また、振動方向から見た振動板４５の形状は、円形状である。また、振動板４５には、上述した振動板１５のエッジ部１５ａと同様のエッジ部４５ａが形成されている。このようなボイスコイル４４と第１のマグネット４１および第２のマグネット４２との形状および位置関係によって、振動板４５が大きく振動してもボイスコイル４４と第１のマグネット４１または第２のマグネット４２との接触を防止している。
【００９４】
ここで、図２１に示すように、振動板４５の中央部が外周部に対して凸形状となるようにボイスコイル４４が固着されている。具体的には、ボイスコイル４４の内周形状より内側となる振動板４５の中央部は凸形状を形成している。また、ボイスコイル４４の外周形状より外側となる振動板４５の外周部は、凹形状を形成している。このような振動板４５の形状によって、振動板４５と第１のマグネット４１および第２のマグネット４２とが振動によって最も接触しにくい形状となり、従来と同じ厚さで動電型電気音響変換器を構成しても、同じ振幅余裕を確保しながら第１のマグネット４１および第２のマグネット４２を厚くすることができる。
【００９５】
なお、第１のマグネット４１は、振動板４５の振動方向に着磁されており、第２のマグネット４２は周方向（振動方向に対し、垂直方向）に着磁されている。また、ヨーク４３には、動電型電気音響変換器４の前面側に音を放射させるための音孔と、背面側に排圧用の音孔とが形成されている。以下、動電型電気音響変換器４の動作について説明する。
【００９６】
上述したように、第１のマグネット４１および第２のマグネット４２の間に磁気ギャップ４７が形成されている。その磁気ギャップ４７内に位置するボイスコイル４４に信号電流が流れると、その電流の大きさとボイスコイル位置における磁束密度との積に比例した駆動力が発生する。そして、その駆動力によって振動板４５が振動することにより、音が放射される。
【００９７】
第４の実施形態における動電型電気音響変換器４は、第１の実施形態と同様に、第２のマグネット４２の内径が第１のマグネット４１の外径より大きく構成され、またボイスコイル４４の内周が第１のマグネット４１の外周よりも大きく、ボイスコイル４４の外周が第２のマグネット４２の内周よりも小さく構成されるため、振動板４５が大きく振動してもボイスコイル４４と第１のマグネット４１または第２のマグネット４２とが接触しない。また、振動板４５は第１のマグネット４１および第２のマグネット４２に対し、振動によって接触しにくい形状および位置に配置している。さらに第４の実施形態では、第２のマグネット４２の着磁方向が周方向であるため、第１の実施形態では第２の磁極１２上面に固設されたヨーク１３が、第２のマグネット４２の外周側の磁極面に固設される。その結果、ヨークの厚み分、さらに薄型化することが可能になる。また第１の実施形態と同じ厚みで動電型電気音響変換器を構成した場合は、第２のマグネット４２の厚みを厚くすることができる。また、第２のマグネット４２の厚みを増すことで、磁束密度が大きくなるとともに、ネオジウムなどを用いた高エネルギー積マグネットを用いた場合でもパーミアンス係数が高くなり、高温減磁に強くなる。
【００９８】
ここで、図２２を参照して、第４の実施形態における第１のマグネット４１および第２のマグネット４２が構成する磁束の流れについて説明する。なお、図２２は、第４の実施形態における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束ベクトルを示した図である。図２２において、ボイスコイル４４上で振動方向に垂直な方向成分を持つ磁束が形成されていることがわかる。このように、第１のマグネット４１を振動方向に、第２のマグネット４２を周方向に着磁することによって、振動方向に垂直な方向成分を持つ駆動用の磁束を形成している。
【００９９】
なお、第４の実施形態では、第１のマグネット４１、第２のマグネット４２、振動板４５の形状は円形状であったが、楕円形状でもよい。その結果、搭載する機器に適した形状を持つ電気音響変換器が実現できる。
【０１００】
また、第１のマグネット４１の上面よりも第２のマグネット４２の下面の方が前面方向に位置していたが、同平面上、もしくは第１のマグネット４１の方が前面方向に位置してもよい。
【０１０１】
また、図２３に示すように、第１のマグネット４１の上面に第１のプレート４８を、第２のマグネット４２の内周側の磁極面に第２のプレート４９を設けてもよい。図２３は、図２１に示す動電型電気音響変換器４において、プレート４８および４９が付加され、第１のマグネット４１に貫通孔がある場合の構造断面図である。プレート４８および４９は、マグネット以外の磁性体（例えば鉄など）である。図２３に示す動電型電気音響変換器４では、プレートを設けることによって磁束を集中させることができ、より最適な位置にボイスコイルを設けることができる。図２３では、第１のマグネット４１と第２のマグネット４２ともにプレートを設けたが、目標とする電気音響変換器の厚みや能率によって、片方のマグネットのみにプレートを設けてもよい。
【０１０２】
また、第４の実施形態では、円柱形状のマグネットを第１のマグネット４１に用いたが、図２３に示すように中央部に貫通孔がある円筒形状でもよい。つまり、中央に空隙が形成された環状体のマグネットでもよい。第１のマグネット４１の下部にあるヨークの同位置に同じく貫通孔を設けることで、振動板の下側の空気を抜きやすくなる。
【０１０３】
（第５の実施形態）
図２４および図２５を参照して、本発明の第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５について説明する。なお、図２４は第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５の平面図、図２５は第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５の構造断面図である。図２５において、動電型電気音響変換器５は、第１のマグネット５１、第２のマグネット５２、ヨーク５３、ボイスコイル５４、および振動板５５を備える。なお、図２４に示すように、振動方向から見た動電型電気音響変換器５の形状は、矩形である。また、第１のマグネット５１は直方体（柱状体）形状のマグネットで構成され、第２のマグネット５２は２つの直方体形状のマグネットで構成される。また、第１のマグネット５１は本発明の第１の磁極部に、第２のマグネット５２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【０１０４】
ここで、第２のマグネット５２は、図２５に示すように、第１のマグネット５１に対して動電型電気音響変換器５の前面側に位置する。また、第２のマグネット５２は、第１のマグネット５１の中心軸を基準として対称な位置に、第１のマグネット５１の長辺に対向して配置される。そして、第１のマグネット５１の上面と同じ位置に、もしくは上面より動電型電気音響変換器５の前面側に第２のマグネット５２の下面が配置される。なお、第１のマグネット５１と第２のマグネット５２との間の磁気ギャップ５７は、第１のマグネット５１の長辺部に沿って均一な寸法になるように形成されている。
【０１０５】
ヨーク５３は、第１のマグネット５１の下面および第２のマグネット５２の外径側の磁極面をそれぞれ固設して、第１のマグネット５１および第２のマグネット５２を磁気的に結合して支持する。ボイスコイル５４は、図２４に示すように矩形の枠形状を有し、振動板５５に固着されて当該振動板５５によって上記磁気ギャップ５７内に保持される。また、ボイスコイル５４の内周形状（内辺）は、第１のマグネット５１の外周形状（ボイスコイル５４の内辺と対向する外辺）よりも大きく構成される。ボイスコイル５４の外周形状（外辺）は、第２のマグネット５２の内周形状（ボイスコイル５４の外辺と対向する内辺）よりも小さく構成される。つまり、本実施形態の構造は、図２５で示すように、ボイスコイル５４が振動方向において、第１のマグネット５１および第２のマグネット５２と接触しない構造となる。振動板５５は、その外周がヨーク５３に固設され、第１のマグネット５１、第２のマグネット５２、およびヨーク５３の間に形成される空隙に位置するように配置される。また、振動方向から見た振動板５５の形状は、矩形である。また、振動板５５には、上述した振動板１５のエッジ部１５ａと同様のエッジ部５５ａが形成されている。
【０１０６】
なお、第１のマグネット５１は振動方向に着磁され、第２のマグネット５２は、振動方向に対して垂直方向（外周方向）に着磁されている。また、ヨーク５３には、動電型電気音響変換器５の前面側に音を放射させるための音孔と、背面側に排圧用の音孔とが形成されている。
【０１０７】
なお、第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５は、第４の実施形態で説明した動電型電気音響変換器４に対して形状が異なるのみであり、動電型電気音響変換器５の動作は動電型電気音響変換器４の動作と同様であるので詳細な説明を省略する。また、第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５は、第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０８】
ここで、動電型電気音響変換器５の振動方向から見た外形状、第１のマグネット５１、第２のマグネット５２、および振動板５５の形状は、矩形である。一般的に、電子機器の筐体内部には矩形空間が多い。したがって、動電型電気音響変換器５の振動方向から見た形状が矩形であるため、電子機器内部の空間に無駄なく搭載することができる。すなわち、動電型電気音響変換器５は、円形状の動電型電気音響変換器４に比べ、同一空間内における空間利用率が向上する。また、振動板５５の形状も矩形であるため、有効面積を多く確保できる。すなわち、動電型電気音響変換器５は振動板５５の有効面積が大きい分だけ、能率を向上させることができる。
【０１０９】
また、第４の実施形態と同様に、第１のマグネット５１の上面よりも第２のマグネット５２の下面の方が前面方向に位置していたが、同平面上、もしくは第１のマグネット５１の方が前面方向に位置してもよい。
【０１１０】
また、第４の実施形態と同様に、第１のマグネット５１の上面に第１のプレートを、第２のマグネット５２の内周側の磁極面に第２のプレートを設けてもよい。プレートを設けることにより、磁束を集中させることができ、より最適な位置にボイスコイルを設けることができる。その場合、目標とする電気音響変換器の厚みや能率によって、片方のマグネットのみにプレートを設けてもよい。
【０１１１】
また、１つの直方体形状のマグネットを第１のマグネット５１に用いたが、中央部に空間を設けるように２つの直方体形状マグネットで構成してもよい。第１のマグネット５１の下部にあるヨークの同位置に貫通孔を設けることで、振動板の下側の空気を抜きやすくなる。
【０１１２】
また、第２のマグネット５２を２つの直方体形状のマグネットで構成したが、１つの環状体マグネットで構成してもよい。例えば図１３に示したマグネット２２ａのような環状体形状である。この場合、短径方向のボイスコイル上においても長径方向と同様に駆動力が発生するために能率を向上させることができる。
【０１１３】
また、第２のマグネット５２において、短径方向のボイスコイルに対向した位置にさらに２つのマグネットを設け、４つのマグネットにより略環状体マグネットを構成してもよい。この場合も、短径方向のボイスコイル上に長径側同様、駆動力が発生するために能率が上がる。このように複数個で第２のマグネット５２を構成することで、着磁が困難なマグネット形状を実現することが可能になる。
【０１１４】
また、動電型電気音響変換器５の振動方向から見た外形状、第１のマグネット５１、第２のマグネット５２、および振動板５５の形状を矩形としたが、その他の多角形形状であってもよい。また、電子部品筐体内部の形状や用途にあわせた形状であってもよい。例えば、平行に向かい合う２辺が他の２辺に比べて極端に短くなる細長い四角形形状であってもよい。また、例えば多角形形状の角や辺の全体、または一部に丸みをもつ形状であってもよい。
【０１１５】
（第６の実施形態）
図２６〜図２９を参照して、本発明の第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６について説明する。なお、図２６は、第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６の平面図、図２７は構造断面図、図２８は第１のマグネット、第２のマグネットおよびヨークの１／４モデルの斜視図、図２９は振動板の斜視図である。図２７において、動電型電気音響変換器６は、第１のマグネット６１、第２のマグネット６２、ヨーク６３、ボイスコイル６４、および振動板６５を備える。なお、図２６に示すように、振動方向から見た動電型電気音響変換器６の形状は、トラック形状である。また、第１のマグネット６１は本発明の第１の磁極部に、第２のマグネット６２は本発明の第２の磁極部にそれぞれ相当するものである。
【０１１６】
第６の実施形態の磁気回路構造は、第１のマグネット６１、第２のマグネット６２およびボイスコイル６４に関しては、第５の実施形態と同様で、第１のマグネット６１は直方体形状、また第２のマグネット６２は、トラック形状の柱状体の中央部に矩形の開口部が形成された環状体から曲枠部を取り除いた形状の２つの直方体マグネットで構成される。さらにボイスコイル６４は矩形形状で、振動板６５に固着されて磁気ギャップ６７内に保持される。また、ボイスコイル６４の内周形状は、第１のマグネット６１の外周形状よりも大きく構成され、ボイスコイル６４の外周形状は、第２のマグネット６２の内周形状よりも小さく構成されることも同様である。また第１のマグネット６１と第２のマグネット６２の着磁方向もそれぞれ振動方向および振動方向に対し垂直方向であることも同様である。
【０１１７】
ヨーク６３と振動板６５に関しては、上述した第５の実施形態と異なる。ヨーク６３と振動板６５の外形形状はトラック形状である。また、図２７および図２８に示すように、ヨーク６３は、第１のマグネット６１の長辺部分の外周側かつ第２のマグネット６２に対向した部分が切り欠かれている。つまり、ヨーク６３には、第２のマグネット６２と対向する部分に開口部６３ｈが形成されている。この開口部６３ｈは、第２のマグネット６２と対向する部分を少なくとも含む大きさで形成されている。なお、ヨーク６３が第１のマグネット６１の下面と第２のマグネット６２の外周側の磁極面とを磁気的に結合して支持することは上述した第５の実施形態と同様である。しかし、図２８に示すように、第５の実施形態では上記開口部６３ｈを流れていた磁束が、第６の実施形態では矢印で示した部分のヨーク６３を流れる。このように第６の実施形態と第５の実施形態とでは、磁路が異なる。また図２９に示すように振動板６５は、ボイスコイル６４より外周側部分であるエッジ部がヨーク６３形状に合わせて形成されている。つまり、エッジ部の下面にヨーク６３が存在しないエッジ部６５ａは、上面から見て凹形状（開口部６３ｈ側に凸形状）を形成する。エッジの下面にヨーク６３が存在するエッジ部６５ｂは、上面から見て凸形状（エッジの下面にあるヨーク６３側に凹形状）を形成する。なお、当該エッジ部６５ａおよび６５ｂは、当該エッジ部６５ａおよび６５ｂ以外の振動板６５と一体の構成であってもよいし、別体の構成であってもよい。
【０１１８】
なお、第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６は、第４の実施形態で説明した動電型電気音響変換器４に対して各構成部の形状が異なるのみであり、動電型電気音響変換器６の動作は動電型電気音響変換器４の動作と同様であるので詳細な説明を省略する。また、第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６は、第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１９】
ここで、本実施形態に係る動電型電気音響変換器６の振動方向から見た外形状および振動板６５の形状は、トラック形状である。すなわち、動電型電気音響変換器６および振動板６５が円形状ではないので、第５の実施形態と同様に空間利用効率が上がる。さらに、第５の実施形態で説明した矩形では角の部分でエッジのスティフネスが高くなってしまうのに対し、第６の実施形態では曲線で構成することで全体のスティフネスをバランス良くすることができる。したがって、第６の実施形態では、矩形の振動板に比べて角の部分の振動が容易となることで、低音域での歪みが少ない電気音響変換器が実現される。
【０１２０】
さらに第６の実施形態では、第２のマグネット６２に対向する部分のヨーク６３を切り欠き、対向する第２のマグネット６２のない部分のヨーク６３は切り欠かず、磁路の一部となっている。またそれに対応して、振動板６５の短径側のエッジは振動方向に凹型形状、長径側のエッジは凸型形状とし、それぞれ第２のマグネット６２とヨーク６３に接触しない構成になっている。その結果、第２のマグネット６２をヨーク６３の厚み分、下方向に設けることができるため、第１のマグネット６１と第２のマグネット６２の距離が近くなり、磁気ギャップ６７に発生する磁束密度が大きくなる。したがって薄型でも高能率な電気音響変換器が可能になる。
【０１２１】
なお、第６の実施形態では、第１のマグネット６１の上面と第２のマグネット６２の下面が、同平面上に位置していたが、どちらかが前面方向に位置するように設けてもよい。
【０１２２】
また、第４の実施形態と同様に、第１のマグネット６１の上面に第１のプレートを、第２のマグネット６２の内周側の磁極面に第２のプレートを設けてもよい。プレートを設けることにより、磁束を集中させることができ、より最適な位置にボイスコイルを設けることができる。その場合、目標とする電気音響変換器の厚みや能率によって、片方のマグネットのみにプレートを設けてもよい。
【０１２３】
また、１つの直方体形状のマグネットを第１のマグネット６１に用いたが、中央部に空間を設けるように２つの直方体形状マグネットで構成してもよい。第１のマグネット６１の下部にあるヨーク６３の同位置に貫通孔を設けることで、振動板の下側の空気を抜きやすくなる。
【０１２４】
また、ボイスコイルの形状を矩形形状としたが、振動板形状と同様にトラック形状でもよい。
【０１２５】
（第７の実施形態）
図３０〜図３２を参照して、本発明の第７の実施形態に係る動電型電気音響変換器７について説明する。図３０は、第７の実施形態に係る動電型電気音響変換器７の構造断面図である。図３１および図３２については、後述にて説明する。図３０において、動電型電気音響変換器７は、第１の磁極１１、第２の磁極１２、ヨーク７３、ボイスコイル１４、および振動板１５を備える。ここで、第１の磁極１１、第２の磁極１２、ボイスコイル１４、および振動板１５は、上述した第１の実施形態の各構成部と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
動電型電気音響変換器７は、図３０に示すように、上述した動電型電気音響変換器１に対して、ヨークの構造が異なる変換器である。具体的には、ヨーク７３は、第２の磁極１２が固着されている部分において、第２の磁極１２の内径より内側に張り出した構造となる。つまり、動電型電気音響変換器７の前面側に形成される音孔は、ヨーク７３によって、第１の実施形態よりも小さい内径を有する音孔となる。ただし、このような構造は、第２の磁極１２の厚さが十分厚く、振動板１５がヨーク７３の張り出し部分に接触するよりも先に第２の磁極１２に接触するような場合にとり得る構造である。
【０１２７】
第１の磁極１１および第２の磁極１２間の磁束の流れは、図３１の矢印で示されるような流れとなる。図３１は、本実施形態における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図である。また、ボイスコイル位置での磁束密度を動電型電気音響変換器１と動電型電気音響変換器７とで比較すると、図３２に示すようになる。図３２は、動電型電気音響変換器１および動電型電気音響変換器７の各ボイスコイル位置での磁束密度をそれぞれ曲線で示した図である。つまり、図３２は、ヨークの張り出しが有るとき（ヨーク７３を使用する動電型電気音響変換器７）と、ヨークの張り出しが無いとき（ヨーク１３を使用する動電型電気音響変換器１）とで、ボイスコイル位置での磁束密度を比較した図である。
【０１２８】
図３２に示すように、張り出しが有るときの方がボイスコイル位置における磁束密度が大きくなり、張り出しが無いときよりも大きな駆動力が得られる。つまり、動電型電気音響変換器１の構造よりも動電型電気音響変換器７の構造の方が、大きな駆動力を得ることが可能である。
【０１２９】
また、ヨーク７３の張り出し部分を設けることで、第１の磁極１１と当該第１の磁極１１が固着された部分のヨーク７３とで構成される磁気回路と、第２の磁極１２と当該第２の磁極１２が固着された部分のヨーク７３とで構成される磁気回路とは、ボイスコイル１４を基準として上下対称に近い構成となる。これにより、図３２に示したように、張り出しが有るときの磁束密度曲線は、張り出しが無いときの曲線に比べて、振幅０の軸に対して、より線対称に近い曲線となる。その結果、動電型電気音響変換器７は、動電型電気音響変換器１よりも再生音の歪を低減させることができる。
【０１３０】
なお、上述した第１〜第７の実施形態における振動板（１５、２５、３５、４５、５５、および６５）は、当該振動板とボイスコイル（１４、２４、３４、４４、５４、および６４）との固着部分において、例えば図３３および図３４に示すような形状となる。具体的には、振動板の形状は、第１の磁極の上面と対向する部位がボイスコイルの下端より上方にあり、第２の磁極の下面と対向する部位がボイスコイルの上端より下方にある形状となる。なお、図３３は、振動板とボイスコイルとの固着部分における振動板の形状の一例を示す図である。図３４は、振動板とボイスコイルとの固着部分における振動板の形状の他の例を示す図である。図３３において、ボイスコイル１４は、ボイスコイル１４の下面が振動板１５の上面に配置されるように振動板１５に固着される。また図３４においては、ボイスコイル１４は、ボイスコイル１４の上面が振動板１５の下面に配置されるように振動板１５に固着される。
【０１３１】
なお、上述した第１〜７の実施形態における振動板（１５、２５、３５、４５、５５、および６５）は、その外周がヨークに固設されるとしたが、これに限定されない。例えば、図３５に示すように、ヨーク１３には支持体１３１が固設され、振動板１５の外周が当該支持体１３１に固設される構造であってもよい。図３５は、振動板１５の外周が支持体１３１に固設された例を示す図である。なお、支持体は、磁性体で構成されてもよいし、非磁性体で構成されてもよい。
【０１３２】
なお、上述した第１〜第７の実施形態に係る動電型電気音響変換器は、モバイル機器、ＡＶ機器、または映像機器などの電子機器に搭載して実現することが可能である。モバイル機器としては、例えば携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｅｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、パーソナルコンピュータ、およびポータブルミュージックプレーヤなど機器が挙げられる。ＡＶ機器としては、例えばテレビ、オーディオ、およびカーオーディオなどの機器が挙げられる。映像機器としては、例えばＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）、液晶、またはブラウン管などのテレビが挙げられる。以下、本発明に係る動電型電気音響変換器が携帯電話やＰＤＰなどの薄型テレビにそれぞれ搭載された場合の具体例について説明する。また、カーオーディオとして、本発明に係る動電型電気音響変換器が自動車のドアに搭載された場合の具体例についても説明する。
【０１３３】
まず、図３６を参照して、本発明に係る動電型電気音響変換器が携帯電話８０の筐体内部に固設される例について説明する。図３６は、携帯電話８０に搭載される動電型電気音響変換器１の一例を示す正面図および側面図である。図３６においては、例えば上述した動電型電気音響変換器１が携帯電話８０の筐体内部に固設されているとする。動電型電気音響変換器１は、携帯電話８０の液晶画面の下部にある筐体内部の左右にそれぞれ固設される。
【０１３４】
ここで、近年、携帯電話等のモバイル機器は薄型化や小型化が求められている。それとともに、筐体内部に搭載される動電型電気音響変換器についても薄型化や小型化が求められている。これに対し、本発明に係る動電型電気音響変換器１は、上述したように、従来と同じ振幅余裕を確保した場合において、従来の動電型電気音響変換器よりも変換器自体の厚みを薄く構成することができる。その結果、本発明に係る動電型電気音響変換器によれば、携帯電話等のモバイル機器に搭載するのに最適な動電型電気音響変換器を提供することができる。
【０１３５】
次に、図３７を参照して、本発明に係る動電型電気音響変換器が、薄型化が進むＰＤＰなどの薄型テレビ８１の筐体内部に固設される例について説明する。図３７は、薄型テレビ８１に搭載される動電型電気音響変換器３の一例を示す正面図および薄型テレビ８１の一部の内部構造を図示Ｏ−Ａ断面で示した側面図である。図３７においては、例えば上述した動電型電気音響変換器３が薄型テレビ８１の筐体内部に固設されているとする。動電型電気音響変換器３は、薄型テレビ８１の筐体内部の左右にそれぞれ固設される。
【０１３６】
ここで、近年、薄型テレビ８１などの映像機器は薄型化が求められている。それとともに、筐体内部に搭載される動電型電気音響変換器についても薄型化が求められている。これに対し、本発明に係る動電型電気音響変換器３は、上述したように、従来と同じ振幅余裕を確保した場合において、従来の動電型電気音響変換器よりも変換器自体の厚みを薄く構成することができる。その結果、本発明に係る動電型電気音響変換器によれば、薄型テレビ８１などの映像機器に搭載するのに最適な動電型電気音響変換器を提供することができる。
【０１３７】
次に、図３８を参照して、本発明に係る動電型電気音響変換器が、自動車のドア８２の本体部８４に固設される例について説明する。図３８は、自動車のドア８２に搭載される動電型電気音響変換器１の一例を示す図である。図３８において、自動車のドア８２は、窓部８３および本体部８４で構成される。そして、例えば上述した動電型電気音響変換器１が本体部８４に固設されているとする。本体部８４は、内部空間を有する筐体である。
【０１３８】
ここで、ドア８２の本体部８４の内部空間において、動電型電気音響変換器を設置するための空間は非常に狭い空間となる。しかしながら、本発明に係る動電型電気音響変換器１は、上述したように、従来と同じ振幅余裕を確保した場合において、従来の動電型電気音響変換器よりも変換器自体の厚みを薄く構成することができる。その結果、本発明に係る動電型電気音響変換器によれば、自動車のドア８２に搭載するのに最適な動電型電気音響変換器を提供することができる。
【０１３９】
さらに、自動車は様々な環境下に置かれることから、当該自動車に搭載される電子機器には非常に高い温度信頼性が求められている。これに対し、本発明に係る動電型電気音響変換器は、上述したように従来と同じ厚みで構成した場合において、従来と比べてマグネットの厚みを厚くすることができる。これにより、ネオジウムなどを用いた高エネルギー積マグネットを用いた場合であっても、パーミアンス係数が高くなり、従来よりも高温減磁に強くなる。つまり、本発明に係る動電型電気音響変換器の温度信頼性は従来よりも高く、本発明に係る動電型電気音響変換器は、自動車に搭載される変換器としてより最適な動電型電気音響変換器である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明に係る動電型電気音響変換器は、電気音響変換器を有する全ての電子機器に適用可能であり、特に電気音響変換器の小型化、薄型化が必要とされる携帯電話、ＰＤＡ等のモバイル機器等に有用である。また、電気音響変換器の形状が細長い矩形形状であることが必要なディスプレイ等にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】第１の実施形態に係る動電型電気音響変換器１の構造断面図
【図２】図１の動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図
【図３】図１の動電型電気音響変換器１における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図
【図４】従来例と図１の動電型電気音響変換器１における磁気回路について、ボイスコイル位置での磁束密度の比較を示す図
【図５】第１の磁極１１の形状を同軸の貫通孔が形成された円柱状で構成し、第１の磁極１１の上面より動電型電気音響変換器１の背面側に第２の磁極１２の下面を配置した構造断面図
【図６】図１の動電型電気音響変換器１において、プレート１１ｂが省略された構造断面図
【図７】図６の動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図
【図８】図１の動電型電気音響変換器１において、プレート１２ｂが省略された構造断面図
【図９】図８の動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図
【図１０】図１の動電型電気音響変換器１において、プレート１１ｂおよびプレート１２ｂが省略された構造断面図
【図１１】図１０の動電型電気音響変換器１の一部を切り取った斜視図
【図１２】第２の実施形態に係る動電型電気音響変換器２の構造断面図
【図１３】図１２の動電型電気音響変換器２の一部を切り取った斜視図
【図１４】第１の磁極２１の形状が枠状となる構成を示す動電型電気音響変換器２の構造断面図
【図１５】図１４の動電型電気音響変換器２の一部を切り取った斜視図
【図１６】第３の実施形態に係る動電型電気音響変換器３の構造断面図
【図１７】図１６の動電型電気音響変換器３の一部を切り取った斜視図
【図１８】第１の磁極３１を２つの直方体で構成した場合の動電型電気音響変換器３の構造断面図
【図１９】図１８の動電型電気音響変換器３の一部を切り取った斜視図
【図２０】第４の実施形態に係る動電型電気音響変換器４の平面図
【図２１】第４の実施形態に係る動電型電気音響変換器４の構造断面図
【図２２】図２１の動電型電気音響変換器４における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図
【図２３】図２１の動電型電気音響変換器４において、プレート４８、４９が付加され、第１のマグネット４１に貫通孔がある場合の構造断面図
【図２４】第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５の平面図
【図２５】第５の実施形態に係る動電型電気音響変換器５の構造断面図
【図２６】第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６の平面図
【図２７】第６の実施形態に係る動電型電気音響変換器６の構造断面図
【図２８】動電型電気音響変換器６における、第１マグネット、第２のマグネットおよびヨークの斜視図
【図２９】動電型電気音響変換器６における振動板の斜視図
【図３０】第７の実施形態に係る動電型電気音響変換器７の構造断面図
【図３１】図３０の動電型電気音響変換器７における磁気回路の一例を有限要素法によって磁場解析して、磁束の流れをベクトルによって表した図
【図３２】動電型電気音響変換器１および動電型電気音響変換器７の各ボイスコイル位置での磁束密度をそれぞれ曲線で示した図
【図３３】振動板とボイスコイルとの固着部分における振動板の形状の一例を示す図
【図３４】振動板とボイスコイルとの固着部分における振動板の形状の他の例を示す図
【図３５】振動板１５の外周が支持体１３１に固設された例を示す図
【図３６】携帯電話８０に搭載される動電型電気音響変換器１の一例を示す正面図および側面図
【図３７】薄型テレビ８１に搭載される動電型電気音響変換器３の一例を示す正面図および薄型テレビ８１の一部の内部構造を図示Ｏ−Ａ断面で示した側面図
【図３８】自動車のドア８２に搭載される動電型電気音響変換器１の一例を示す図
【図３９】従来における動電型電気音響変換器２００の構造断面図
【図４０】従来における電磁誘導型電気音響変換器３００の構造断面図
【符号の説明】
【０１４２】
１、２、３、４、５、６、７  動電型電気音響変換器
１１、２１、３１  第１の磁極
１１ａ、１２ａ、２１ａ、２２ａ、３１ａ、３１ｃ、３２ａ、３２ｃ  マグネット
１１ｂ、１２ｂ、２１ｂ、２２ｂ、３１ｂ、３１ｄ、３２ｂ、３２ｄ  プレート
１２、２２、３２  第２の磁極
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３  ヨーク
１４、２４、３４、４４、５４、６４  ボイスコイル
１５、２５、３５、４５、５５、６５  振動板
４１、５１、６１  第１のマグネット
４２、５２、６２  第２のマグネット
８０  携帯電話
８１  薄型テレビ
８２  ドア
８３  窓部
８４  本体部
【図１】
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【図２】
2007104633.tif 000004
【図３】
2007104633.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007104633.tif 000007
【図６】
2007104633.tif 000008
【図７】
2007104633.tif 000009
【図８】
2007104633.tif 000010
【図９】
2007104633.tif 000011
【図１０】
2007104633.tif 000012
【図１１】
2007104633.tif 000013
【図１２】
2007104633.tif 000014
【図１３】
2007104633.tif 000015
【図１４】
2007104633.tif 000016
【図１５】
2007104633.tif 000017
【図１６】
2007104633.tif 000018
【図１７】
2007104633.tif 000019
【図１８】
2007104633.tif 000020
【図１９】
2007104633.tif 000021
【図２０】
2007104633.tif 000022
【図２１】
2007104633.tif 000023
【図２２】
2007104633.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2007104633.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2007104633.tif 000034
【図３３】
2007104633.tif 000035
【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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