(57)【要約】【課題】電力不足のために追加的な機能が実行できないという問題を解決できるスピーカーを提供し、電力不足の問題を解決するためにスピーカーが電力を生成できる電子装置を提供する。【解決手段】電子装置およびスピーカーが提供される。スピーカーがハウジングとマグネットと振動要素と回路板と電磁インダクターとを含む。マグネットがハウジング中に配置される。振動要素がハウジング中に配置されて発声のためにマグネットに対して振動する。電磁インダクターが振動要素上に配置されてマグネットの磁場を誘導し電力を生成する。回路板がハウジングに配置されるとともに、２つの音声入力端子と音声出力端子と２つの電源入力端子と２つの音声出力端子とを有する。音声入力端子が音声出力端子にそれぞれ電気接続される。電源入力端子が電源出力端子にそれぞれ電気接続される。振動要素が音声出力端子に電気接続される。電磁インダクターが電源入力端子に電気接続される。【選択図】図１
2012039594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと；
前記ハウジング中に配置されたマグネットと；
前記ハウジング中に配置され、音声を発するために前記マグネットに対して振動する振動要素と；
前記振動要素上に配置され、前記マグネットの磁場を誘導して電力を生成する電磁インダクターと；
前記ハウジングに配置されるとともに、２つの音声入力端子、２つの音声出力端子、２つの電源入力端子、２つの電源出力端子を有し、そのうち、前記音声入力端子が前記音声出力端子にそれぞれ電気接続され、前記電源入力端子がそれぞれ前記電源出力端子に電気接続され、前記振動要素が前記音声出力端子に電気接続されるとともに、前記電磁インダクターが前記電源入力端子に電気接続される回路板と
を備えるスピーカー。
【請求項２】
前記振動要素が、ダイアフラムと前記ダイアフラム上に配置されたコイルとを備える請求項１記載のスピーカー。
【請求項３】
前記コイルが、前記音声出力端子に電気接続される請求項２記載のスピーカー。
【請求項４】
さらに、前記電磁インダクターに電気接続された電源制御器を備える請求項１記載のスピーカー。
【請求項５】
さらに、前記電磁インダクターによって生成された電力を蓄積するために前記電源制御器を介して前記電磁インダクターに電気接続された再充電可能なバッテリーを備える請求項４記載のスピーカー。
【請求項６】
前記電源制御器が、前記電源入力端子に電気接続されるとともに、前記電源出力端子が前記再充電可能なバッテリーに電気接続される請求項５記載のスピーカー。
【請求項７】
前記電源制御器が、整流器とバッテリー充電チップとを備え、前記電磁インダクターが前記整流器に電気接続され、前記整流器が前記バッテリー充電チップに電気接続されるとともに、前記バッテリー充電チップが前記再充電可能なバッテリーに電気接続される請求項５記載のスピーカー。
【請求項８】
前記電源制御器が、前記回路板上に配置されるとともに、前記電源入力端子が前記電源制御器を介して前記電源出力端子に電気接続される請求項４記載のスピーカー。
【請求項９】
音声発生器を備えるとともに：
ハウジングと；
前記ハウジング中に配置されたマグネットと；
前記ハウジング中に配置され、音声を発するために前記マグネットに対して振動する振動要素
と；
前記振動要素上に配置され、前記マグネットの磁場を誘導して電力を生成する電磁インダクターと；
前記ハウジングに配置されるとともに、２つの音声入力端子、２つの音声出力端子、２つの電源入力端子、２つの電源出力端子を有し、そのうち、前記音声入力端子が前記音声出力端子にそれぞれ電気接続され、前記電源入力端子がそれぞれ前記電源出力端子に電気接続され、前記振動要素が前記音声出力端子に電気接続されるとともに、前記電磁インダクターが前記電源入力端子に電気接続され、前記音声発生器が前記音声入力端子に電気接続される回路板と；
を含むスピーカーと
を備える電子装置。
【請求項１０】
前記振動要素が、ダイアフラムと前記ダイアフラム上に配置されたコイルとを備える請求項９記載の電子装置。
【請求項１１】
前記コイルが、前記音声出力端子に電気接続される請求項１０の電子装置。
【請求項１２】
さらに、前記電磁インダクターに電気接続された電源制御器を備える請求項９記載の電子装置。
【請求項１３】
さらに、前記電磁インダクターによって生成された電力を蓄積するために前記電源制御器を介して前記電磁インダクターに電気接続された再充電可能なバッテリーを備える請求項１２記載の電子装置。
【請求項１４】
前記電源制御器が、前記電源出力端子に電気接続される請求項１３記載の電子装置。
【請求項１５】
前記電源制御器が、整流器とバッテリー充電チップとを備え、前記電磁インダクターが前記整流器に電気接続され、前記整流器が前記バッテリー充電チップに電気接続されるとともに、前記バッテリー充電チップが前記再充電可能なバッテリーに電気接続される請求項１３記載の電子装置。
【請求項１６】
前記電源制御器が、前記回路板上に配置されるとともに、前記電源入力端子が前記電源制御器を介して前記電源出力端子に電気接続される請求項１２記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピーカーおよび電子装置に関する。特に、電力（electricity）を生成できるスピーカーおよび電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
技術の継続的な発展にともない、電子製品は、小型化の傾向へ向かって発展し、人々は、これらの小型化された電子製品（例えば、ラジオ、ウォークマン＜登録商標＞など）をいつでもどこでも使用することができる。また、パーソナルデジタル製品の広まりに伴って、ＭＰ３プレーヤー、モバイルフォン（携帯電話）・パーソナルデジタルアシスタント（personal digital assitent = ＰＤＡ）およびノートブックコンピューターなどの製品が人々の日常生活に不可欠なものとなっている。さらに、ラジオおよびＭＰ３の機能を統合したモバイルフォンもまた発展している。
【０００３】
上記した電子製品のいずれであっても、周りの人々を干渉することなく、ユーザーが電子製品により提供される音声情報を聴くことを保証するために、イヤホンが電子製品の必要な付属品となる。また、イヤホンがまた良好な音声伝達品質を提供するため、空気中を伝わってくる不明瞭な音声と違って、ユーザーが発生される音声を明瞭に聴くことができるとともに、とりわけユーザーが移動期間中に、例えば、スポーツ・運転および強烈な活動または騒々しい環境中において、ユーザーが影響されることなく、なお音声を明瞭に聴くことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
イヤホンを鳴らすために、配線付きイヤホンは、イヤホンワイヤーを介してプレーヤーから電力を獲得する。しかし、プレーヤーが一般的に持ち運びできるデザインを有するため、その制限された電力が効率的に使用されなければならない。即ち、他の機能を実行するために、追加的な電力を配線付きイヤホンへ提供することが難しい。他方、ワイヤレスイヤホン(wireless earphone)は、信号を受信し音声を発生するために内蔵バッテリーの電力を使用する。同様に、ワイヤレスイヤホンの限られた電力は、効率的に使用されなければならないので、他の機能を実行するための余分な電力はない。
［発明の目的］
【０００５】
そこで、この発明の目的は、電力不足（inadequate electricity）のために追加的な機能が実行できないという問題を解決できるスピーカーを提供することにある。
【０００６】
この発明の別な目的は、電力不足の問題を解決するためにスピーカーが電力を生成できる電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ハウジングとマグネットと振動要素と回路板と電磁インダクターとを含むスピーカーを提供する。マグネットがハウジング中に配置される。振動要素がハウジング中に配置されて発声のためにマグネットに対し振動する。電磁インダクターが振動要素上に配置されマグネットの磁場を誘導して電力を生成する。回路板がハウジングに配置されるとともに、２つの音声入力端子と２つの音声出力端子と２つの電源入力端子と２つの電源出力端子とを有する。音声入力端子がそれぞれ音声出力端子に電気接続される。電源入力端子がそれぞれ電源出力端子に電気接続される。振動要素が音声出力端子に電気接続される。電磁インダクターが電源入力端子に電気接続される。
【０００８】
この発明の実施形態中、振動要素がダイアフラムとダイアフラム上に配置されたコイルとを含む。コイルが音声出力端子に電気接続される。
【０００９】
この発明の実施形態中、スピーカーが更に電磁インダクターに電気接続された電源制御器を含む。また、再充電可能なバッテリーを含み、それが電源制御器を介して電磁インダクターに電気接続されて電磁インダクターによって生成された電力を蓄積する。また、電源制御器が電源入力端子に電気接続されるとともに、電源出力端子が再充電可能なバッテリーに電気接続される。さらに、電源制御器が整流器とバッテリー充電チップとを含み、電磁インダクターが整流器に電気接続され、整流器がバッテリー充電チップに電気接続され、かつバッテリー充電チップが再充電可能なバッテリーに電気接続される。電源制御器が回路板上に配置されるとともに、電源入力端子が電源制御器を介して電源出力端子に電気接続される。
【００１０】
この発明が音声発生器とスピーカーとを含む電子装置を提供する。スピーカーがハウジングとマグネットと振動要素と回路板と電磁インダクターとを含むスピーカーを提供する。マグネットがハウジング中に配置される。振動要素がハウジング中に配置されて発声のためにマグネットに対して振動する。電磁インダクターが振動要素上に配置されてマグネットの磁場を誘導して電力を生成する。回路板がハウジングに配置されるとともに、２つの音声入力端子と２つの音声出力端子と２つの電源入力端子と２つの電源出力端子とを有する。音声入力端子がそれぞれ音声出力端子に電気接続される。電源入力端子がそれぞれ電源出力端子に電気接続される。振動要素が音声出力端子に電気接続される。電磁インダクターが電源入力端子に電気接続される。音声発生器が音声入力端子に電気接続される。
【００１１】
この発明の実施形態中、振動要素がダイアフラムとダイアフラム上に配置されたコイルとを含む。コイルが音声出力端子に電気接続される。
【００１２】
この発明の実施形態中、電子装置が更に電磁インダクターに電気接続された電源制御器を含む。また、電子装置が更に再充電可能なバッテリーを含み、それが電源制御器を介して電磁インダクターに電気接続されて、電磁インダクターによって生成された電力を蓄積する。また、電源制御器が電源入力端子に電気接続されるとともに、電源出力端子が再充電可能なバッテリーに電気接続される。さらに、電源制御器が整流器とバッテリー充電チップとを含み、電磁インダクターが整流器に電気接続され、整流器がバッテリー充電チップに電気接続され、かつバッテリー充電チップが再充電可能なバッテリーに電気接続される。電源制御器が回路板上に配置されるとともに、電源入力端子が電源制御器を介して電源出力端子に電気接続される。
［作用］
【００１３】
上記した記述に基づいて、この発明の実施形態中、この発明の電子装置とスピーカーとが電磁インダクターによって生成された電力を使用することにより追加的な機能を実行することができる。
【発明の効果】
【００１４】
つまり、この発明のスピーカーは、マグネットの磁場を誘導して電力を生成できる電磁インダクターを有している。従って、この発明のスピーカーは、電磁インダクターにより生成された電力を使用して付加的な機能を実行することができるため、炭素削減という環境保護の潮流に適合する。この発明の電子装置が電力を生成できる電磁インダクターに有するスピーカーに適応される。従って、この発明の電子装置がまた電磁インダクターにより生成された電力を使用して付加的な機能を実行することができるので、炭素削減という現在の環境保護の潮流に適合する。
本発明の前記及び他の特徴及び利点を理解できるようにするため、いくつかの実施形態を図面と共に以下説明する。
添付の図面は本発明のさらなる理解をさせるものを含み、本明細書の一部を構成するものである。図面は本発明の具体例を図示するものであり、明細書と共に、発明の原理を説明するのみ役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態にかかるスピーカーを示す断面図である。
【図２】図１のスピーカーの回路板を示す平面図である。
【図３】図１のスピーカーの部分的な回路を示すブロック図である。
【図４】この発明の別な実施形態にかかるスピーカーの回路板を示す平面図である。
【図５Ａ】図３の電源制御器の２つの実施形態を説明する回路図である。
【図５Ｂ】図３の電源制御器の２つの実施形態を説明する回路図である。
【図６】この発明の別な実施形態にかかるスピーカーを示す断面図である。
【図７】この発明の別な実施形態にかかる電子装置を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施形態にかかるスピーカーを示す断面図である。図１において、この実施形態のスピーカー１００は、ハウジング１１０と、マグネット（磁石）１２０と、振動要素１３０と、電磁インダクター（電磁誘導器）１４０とを含む。マグネット１２０がハウジング１１０中に配置される。振動要素１３０がハウジング１１０中に配置されて、マグネット１２０に対して振動し発声する。電磁インダクター１４０が振動要素１３０上に配置されて電力を生成するためにマグネット１２０の磁場を誘導する。スピーカー１００が鳴る時、振動要素１３０がマグネット１２０に対して振動するとともに、振動要素１３０上の電磁インダクター１４０を駆動してマグネット１２０に対し振動する。電磁インダクター１４０は、振動中にマグネット１２０の磁場の強度および方向の変化を誘導し、電力を生成する。このようにして、スピーカー１００は、鳴るために電力を消費するものの、同時に電磁インダクター１４０を介して電力を生成できる。電磁インダクター１４０により生成された電力は、スピーカーに提供されて、追加的な機能を実行することができ、炭素削減という現在の環境保護という傾向に適合する。この実施形態のスピーカー１００は、イヤホンに適用されるだけでなく、ハイファイ機器（hi-fi equipment）のスピーカーまたは別なタイプのスピーカーとしても供される。
【００１７】
振動要素１３０が、ダイヤフラム（diaphragm）１３２と、振動板１３２上に配置されたコイル１３４とを含む。コイル１３４が入力電気信号の変化のために磁場変化を生成する時、コイル１３４の磁場がマグネット１２０の磁場と相互作用して、コイル１３４の移動を引き起こし、鳴るようにダイヤフラム１３２を駆動する。しかし、他の実施形態中、振動要素１３０もまた他のタイプであることができ、振動要素１３０上の電磁インダクター１４０がマグネット１２０に対して振動するよう駆動されることができれば、電磁インダクター１４０が電力を生成する。
【００１８】
図２は、図１のスピーカーの回路板を示す平面図である。図１と図２とにおいて、スピーカー１００が更にハウジング１１０に配置された回路板１６０Ａを含む。回路板１６０Ａが２つの音声出力端子１６２と２つの音声入力端子１６４と２つの電源入力端子１６６と２つの電源出力端子１６８とを有するとともに、端子の一部だけが図１中に図示されている。各音声入力端子１６４が音声出力端子１６２の１つに電気接続されている。各電源入力端子１６６が電源出力端子１６８の１つに電気接続されている。振動要素１３０が音声出力端子１６２に電気接続されている。この実施形態中、音声出力端子１６２が音源信号をコイル１３４へ伝送するために振動要素１３０のコイル１３４の２端に電気接続されている。電磁インダクター１４０が直接または間接的に電源入力端子１６６に電気接続され、電磁インダクター１４０の誘導電流が電源出力端子１６８を介して出力されることができる。また、この実施形態中、音声出力端子１６２、音声入力端子１６４、電源入力端子１６６および電源出力端子１６８が、例えば、回路板１６０Ａの同一平面に位置するが、これらの端子はまた回路板１６０Ａの異なる表面にも位置することができる。
【００１９】
この実施形態中、電磁インダクター１４０がコイルであるけれど、別な実施形態中、異なるタイプの電磁インダクターもまた使用される。また、この実施形態中、スピーカー１００が更にマグネット１２０上に配置されたヨーク（yoke）１７０を含む。この実施形態中、電磁インダクター１４０がマグネット１２０の磁場を誘導して電力を生成する。
【００２０】
図３は、図１のスピーカーの部分的な回路を示すブロック図である。図１と図３とにおいて、スピーカー１００が更に再充電可能なバッテリー１８２を含み、それが電磁インダクター１４０によって生成された電力を蓄積するために直接または間接に電磁インダクター１４０に電気接続される。言い換えれば、再充電可能なバッテリー１８２は、電磁インダクター１４０によって生成された電力を蓄積することができるとともに、そのような電力がサウンド、無線信号の受信または他の用途に使用できる。さらに、この実施形態のスピーカー１００が更に電源制御器１８４を含んで、それが再充電可能なバッテリー１８２および電磁インダクター１４０間を電気接続して、電磁インダクター１４０によって生成された電力が適切に保存できるよう保証する。再充電可能なバッテリー１８２および電源制御器１８４は、ハウジング１１０の内側または外側に配置されることができる。スピーカー１００は、再充電可能なバッテリー１８２を除いて電源制御器１８４だけを含むこともできる。
【００２１】
図２と図３とにおいて、電磁インダクター１４０は、回路板１６０Ａの電源入力端子１６６に電気接続されることができ、電源出力端子１６８が電源制御器１８４に電気接続されるとともに、電源制御器１８４が再充電可能なバッテリー１８２に電気接続される。あるいは、電磁インダクター１４０は、電源制御器１８４に電気接続されることができ、電源制御器１８４が回路板１６０Ａの電源入力端子１６６に電気接続されることができるとともに、電源出力端子１６８は、再充電可能なバッテリー１８２に電気接続されることができる。
【００２２】
図４は、この発明の別な実施形態にかかる図１のスピーカーの回路板を示す平面図である。図２と図４とにおいて、この実施形態の回路板１６０Ｂおよび図２の回路板１６０Ａ間の差異は、電源制御器１８４が回路板１６０Ｂ上に配置されていることである。図３と図４とにおいて、電磁インダクター１４０が回路板１６０Ｂの電源入力端子１６６および電源出力端子１６８間に電気接続できるとともに、電源出力端子１６８が再充電可能なバッテリー１８２に電気接続される。
【００２３】
図３において、この実施形態の電源制御器１８４が再充電可能なバッテリー１８２を充電することに使用される時、電源制御器１８４が整流器１８４Ａとバッテリー充電チップ１８４Ｂとを含む。電磁インダクター１４０が整流器１８４Ａに電気接続され、整流器１８４Ａがバッテリー充電チップ１８４Ｂに電気接続され、かつバッテリー充電チップ１８４Ｂが再充電可能なバッテリー１８２に電気接続される。現在、マーケット中の再充電可能なバッテリー１８２は、比較的複雑な充電手続に対する規格を有しており、バッテリー充電チップ１８４Ｂが再充電可能なバッテリー１８２を理想的に充電するよう制御するために使用される。例えば、バッテリー充電チップ１８４Ｂが充電の初期段階において定電流方式（constant current approach）を介して再充電可能なバッテリー１８２を充電するように制御する。再充電可能なバッテリー１８２の出力電圧が安定的に所定値を達成した後、バッテリー充電チップ１８４Ｂが定電圧方式（constant voltage approach）を介して再充電可能なバッテリー１８２を継続的に充電するよう制御する。
【００２４】
図５Ａと図５Ｂとは、図３の電源制御器の整流器の２つの実施形態を説明する回路図である。電源制御器１８４の整流器１８４Ａは、図５Ａおよび図５Ｂ中に示した回路構造によって実施されることができる。図４と図５Ａと図５Ｂとにおいて、整流器１８４Ａの入力端Ｔ１０は、回路板１６０Ｂの電源入力端子１６６に電気接続できるとともに、出力端Ｔ２０は、電源出力端子１６８に電気接続できる。あるいは、図２と図５Ａと図５Ｂとにおいて、整流器１８４Ａの入力端Ｔ１０が回路板１６０Ｂの電源出力端子１６８に電気接続できる、または整流器１８４Ａの出力端Ｔ２０が電源入力端子１６６に電気接続できる。
【００２５】
図６は、この発明の別な実施形態にかかるスピーカーを示す断面図である。図６において、この実施形態のスピーカー２００は、先の実施形態のスピーカー１００に類似するとともに、それらの間の差異は、以下の通りである。スピーカー２００が更にダイヤフラムリング（diaphragm ring）２５０と、マグネット２２２と、ヨーク２７２とをを含む。ダイヤフラムリング２５０がハウジング２１０中に配置されるとともに、ダイヤフラム２３２がダイヤフラムリング２５０上に配置される。マグネット２２２と、ヨーク２７２と、マグネット２２０と、ヨーク２７０とがハウジング２１０中に積み重ねられる。振動要素２３０のコイル２３４がマグネット２２０およびヨーク２７０の隣に位置するとともに、コイル２３４の磁場がマグネット２２０の磁場と相互作用しダイヤフラム２３２を駆動して発声のために振動する。電磁インダクター２４０がマグネット２２２およびヨーク２７２の隣に位置してマグネット２２２の磁場を誘導して電力を生成する。
【００２６】
図７は、この発明の別な実施形態にかかる電子装置を示す回路ブロック図である。図７において、この実施形態の電子装置３００は、音声発生器３１０とスピーカー３２０とを含む。スピーカー３２０は、図１のスピーカー１００、図６のスピーカー２００またはこの発明の範囲内の他のスピーカーであることができる。即ち、スピーカー３２０もまた電力を生産するために電磁インダクター（図示せず）を有する。スピーカー３２０の詳細な構造は、上記した実施形態に記述した通りであり、その記述を繰り返さない。音声発生器３１０がスピーカー３２０の音声入力端子（例えば、図２の音声入力端子１６４）に電気接続される。この実施形態の電子装置３００がモバイルフォン、ウォキートーキー（walkie-talkie  通称  トランシーバーまたは携帯用無線電話機のようなもの）、無線イヤホンまたは他の電子装置であることができる。この実施形態の電子装置３００が更に電源制御器３３０と再充電可能なバッテリー３４０とを含む。電源制御器３３０がスピーカー３２０から独立することができる、またはスピーカー３２０に埋め込まれることができる。スピーカー３２０の電磁インダクターにより生成された電力が電源制御器３３０を介して再充電可能なバッテリー３４０へ提供できるし、スピーカー３２０の電磁インダクターにより生成された電力が再充電可能なバッテリー３４０へ直接提供されることもできる。電源制御器３３０の詳細な構造は、図３の電源制御器１８４と同じである。
【００２７】
以上のように、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００２８】
１００，２００，３２０  スピーカー
１１０，２１０  ハウジング
１２０，２２０，２２２  マグネット
１３０，２３０  振動要素
１３４，２３４  コイル
１４０，２４０  電磁インダクター
１６０Ａ，１６０Ｂ  回路板
１６２  音声出力端子
１６４  音声入力端子
１６６  電源入力端子
１６８  電源出力端子
１７０，２７０，２７２  ヨーク
１８２，３４０  再充電可能なバッテリー
１８４，３３０  電源制御器
１８４Ａ  整流器
１８４Ｂ  バッテリー充電チップ
Ｔ１０  入力端子
Ｔ２０  出力端子
３００  電子装置
【図１】
2012039594.tif 000003
【図２】
2012039594.tif 000004
【図３】
2012039594.tif 000005
【図４】
2012039594.tif 000006
【図５Ａ】
2012039594.tif 000007
【図５Ｂ】
2012039594.tif 000008
【図６】
2012039594.tif 000009
【図７】
2012039594.tif 000010
【外国語明細書】
2012039594000001.pdf