(57)【要約】【課題】リッフェル型スピーカのような一対の凸面を有する振動体を含めて種々の振動体をボイスコイルモータ等の変換部に簡単な構造で接続し得る安価な電気音響変換器を提供する。【解決手段】振動体１と、振動体１の外周縁部１ａを大径側端部１１ａに固定した錐形状の可動支持体１１と、可動支持体１１の小径側端部１１ｂに固定され該可動支持体１１を介して振動体１の振動と該振動に対応する電気信号との変換を行うボイスコイルモータ等の変換部２とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体と、前記振動体の外周縁部を固定して前記振動体とともに振動可能な可動支持体と、前記可動支持体に接続され該可動支持体を介して前記振動体の振動と該振動に対応する電気信号との変換を行う変換部とを備えることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記振動体は、一対の縦割り筒状部の凸面が並列に形成され、隣接する前記凸面の一方の側部どうしの間で谷部が形成された翼状部と、前記翼状部の外周縁部を囲むように設けられ錐形状に延びるコーン部とを備え、前記コーン部の外周縁部が前記可動支持体に固定されていることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記可動支持体は、錐形状に形成され、前記可動支持体の大径側端部に前記振動体の外周縁部が固定され、前記可動支持体の小径側端部に前記変換部が固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記振動体に加えて、前記変換部に接続され、前記可動支持体及び前記振動体を内側に配置する第２の振動体を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記可動支持体に貫通部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音を再生するスピーカ又は音を収集するマイクロホンに好適な電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なダイナミックスピーカは、振動板をボイスコイルモータで往復駆動するピストンモーションにより音を発するスピーカであり、低い周波数ではほぼ点音源として機能し、広い指向特性を有するが、振動板の口径と再生音の半波長がほぼ同等になる周波数以上の帯域では、指向性が鋭くなる。このため、高音域の再生には、小口径の振動板を使用した小型のスピーカが用いられる。
また、ダイナミックスピーカの動作原理と逆の動作原理を有するダイナミックマイクロホンでも、上記と同様のことが言える。即ち、広い指向性で高音域を収集するには、小口径の振動板を使用した小型のマイクロホンが用いられる。
【０００３】
これに対してリッフェル型スピーカは、一対の長方形の湾曲板により、一対の凸面を有する振動板が構成され、中高音域での指向性が広く、また、振動板の湾曲方向に沿う横方向に音が広がり、縦方向にはほとんど広がらないという特性を有するため、ラインアレイスピーカとして縦方向に連続させることにより、理想的な音空間を提供することができると考えられる。
【０００４】
このようなリッフェル型スピーカとして、従来、例えば特許文献１又は特許文献２に開示されたものがある。
特許文献１には、高分子樹脂フィルムの中央部分にボイスコイルとしての導電体パターンをプリント形成し、その中央部分を折り返し加工して接着することによって、導電体パターンを有する平板状の部分と、湾曲形状の第１，第２の振動部とを一体化して備える振動板が形成されており、この振動板の平板状の部分は磁気回路内の磁気ギャップ内に配置され、両振動部の先端は支持部材に固定された構造のスピーカが開示されている。
特許文献２には、振動板中央部が凹部を形成した状態で折り返され、その凹部内に、長円の環状に巻回された偏平なボイスコイルが配置され、そのボイスコイルを上下に離間した二つの磁気ギャップ内に配置した構造のスピーカが開示されている。このスピーカにおいても、振動板の外周部は、環状のフレーム上に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７８０７９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７４２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されるスピーカは、振動板の中央の折り返し部分に、その長さ方向に沿う長尺状のボイスコイルを取り付けて、そのボイスコイルの駆動力によって振動板を一体に駆動する構成とされていることから、ボイスコイルが特殊な形状とされ、高価になる傾向がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、リッフェル型スピーカのような一対の凸面を有する振動体を含めて種々の振動体をボイスコイルモータ等の変換部に簡単な構造で接続し得る安価な電気音響変換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気音響変換器は、振動体と、前記振動体の外周縁部を固定して前記振動体とともに振動可能な可動支持体と、前記可動支持体に接続され該可動支持体を介して前記振動体の振動と該振動に対応する電気信号との変換を行う変換部とを備える。
【０００９】
すなわち、従来のスピーカは、振動体の中心部を変換部に接続しているのに対して、本発明は、振動体の外周縁部を可動支持体に固定し、その可動支持体を変換部に接続したものである。言い換えれば、この可動支持体が、振動体と変換部との結合を媒介する中間部材として機能するものである。振動体としては、コーン状のもの、平板状のもの、リッフェル型スピーカのような一対の凸面を有するものなど、種々の形状のものに適用することができ、特にリッフェル型スピーカのような中心部が特殊な形状の振動体であっても、その外周縁部と変換部とを可動支持体を介して簡単な構造で接続することができ、安価に提供することができる。
【００１０】
本発明の電気音響変換器において、前記振動体は、一対の縦割り筒状部の凸面が並列に形成され、隣接する前記凸面の一方の側部どうしの間で谷部が形成された翼状部と、前記翼状部の外周縁部を囲むように設けられ錐形状に延びるコーン部とを備え、前記コーン部の外周縁部が前記可動支持体に固定されているものとしてもよい。
【００１１】
この電気音響変換器は、縦割り筒状部の凸面が振動面となるので、本発明をスピーカに適用した場合、リッフェル型スピーカと同様に中高音域で広い指向性を有しており、しかも、変換部により振動させられる振動体は、その全体がピストンモーションするので、ダイナミックスピーカと同様に低音域においても高い音圧を有する。したがって、１本のスピーカユニットにより低音域から中高音域までの可聴帯域の全域で広い指向性で再生可能なフルレンジスピーカユニットを実現することができる。
本発明をマイクロホンに適用する場合も、縦割り筒状部の凸面が振動面であり、その振動体の全体が一様に振動することにより、感度を維持しながら指向性が良好となり、低音域から高音域まで広い周波数帯域に亘って広い指向性で収音することができる。
【００１２】
本発明の電気音響変換器において、前記可動支持体は、錐形状に形成され、前記可動支持体の大径側端部に前記振動体の外周縁部が固定され、前記可動支持体の小径側端部に前記変換部が接続されているとよい。
【００１３】
振動体を錐形状の可動支持体により支持したので、振動体の形状にかかわらず可動支持体の小径側端部を例えば円形等の単純形状とすることができ、この小径側端部に接続される変換部として円形のボイスコイルモータ等の一般的な変換部を用いることが容易になり、より安価に製造することが可能である。
【００１４】
本発明の電気音響変換器において、前記振動体に加えて、前記変換部に接続され、前記可動支持体及び前記振動体を内側に配置する第２振動体を備える構成としてもよい。
【００１５】
第２振動体の内側に振動体が配置された二重の振動体構造となり、低音域を第２振動体が受け持ち、中高音域を中央部の振動体が受け持つことにより、さらに広い指向性のスピーカユニット、マイクユニットを構成することができる。
【００１６】
本発明の電気音響変換器において、前記可動支持体に貫通部が形成されているとよい。
可動支持体に貫通部が形成されることで軽量化され、振動時の抵抗が少なくなって、振動体と変換部との間で振動を正確かつ確実に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電気音響変換器は、振動体の外周縁部を可動支持体を介して変換部に接続したので、特殊な形状の振動体であっても簡単な構造で変換部に接続することができ、安価な電気音響変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態のスピーカを示す分解斜視図である。
【図２】図１のスピーカの組立状態を示す斜視図である。
【図３】図２のスピーカの正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図５】可動支持体の変形例を示す斜視図である。
【図６】可動支持体の他の変形例を示す斜視図である。
【図７】図２のスピーカにおける振動体に変形例の振動体を組み込んだ斜視図である。
【図８】図７のスピーカの正面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図１０】図２のスピーカにおける振動体に他の変形例の振動体を組み込んだ斜視図である。
【図１１】図９のスピーカの正面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線に沿う矢視断面図である。
【図１３】図２のスピーカにおける振動体にさらなる他の変形例の振動体を組み込んだ斜視図である。
【図１４】図１３のスピーカの正面図である。
【図１５】図１４のＤ−Ｄ線に沿う矢視断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態のスピーカを示す分解斜視図である。
【図１７】図１６のスピーカの組立状態を示す斜視図である。
【図１８】図１７のスピーカの正面図である。
【図１９】図１８のＥ−Ｅ線に沿う矢視断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態のスピーカを示す分解斜視図である。
【図２１】図２０のスピーカの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の電気音響機器をスピーカに適用した実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１〜図４は、本発明の第１実施形態のスピーカ（電気音響機器）１００を示す。
１．全体の構成
この実施形態のスピーカ１００は、振動体１と、この振動体１の外周縁部を端部側に固定して、振動体１を支持しつつ振動体１とともに振動する可動支持体１１と、この可動支持体１１を介して振動体１を往復駆動するアクチュエータ（変換部）２と、これら振動体１、可動支持体１１及びアクチュエータ２を支持する枠体３と、振動体１及び可動支持体１１を枠体３に往復移動自在に支持するエッジ部４とを備えている。
なお、図２において、エッジ部４が設けられている側を上、アクチュエータ２が設けられている側を下とするように上下方向を設定し、この上下方向と直交し、後述する振動体１の谷部６の延在方向をｘ方向、このｘ方向と直交する方向をｙ方向とする。このｘ方向及びｙ方向に対して、上下方向をｚ方向と称する場合もある。また、上方を向く面を表面、下方を向く面を裏面とする。表面を正面という場合もある。
【００２０】
２．各部の構成
（１）振動体の構成
振動体１は、図２及び図３等に示すように、一対の縦割り筒状部の凸面５が並列に形成されるとともに、隣接する凸面５の一方の側部どうしの間で谷部６を形成した表面形状の翼状部７と、この翼状部７の外周部を囲むように円錐面状に延びるコーン部８とを備えている。
上述の縦割り筒状部の凸面５とは、筒状の面の一部を縦割りにして切り取った面のことである。また、上述の凸面５の側部とは、凸面５において、前記筒状の面の湾曲する方向の側の部位のことである。
【００２１】
これら凸面５は、必ずしも単一円弧面でなくてもよく、複数の曲率を連続させたもの、凸面５の周方向（横方向）に沿う断面が放物線形状やスプライン曲線など曲率が一定ないし連続的に変化するもの、角筒状面としたもの、階段状に複数の段差部を有する形状としたものなどを採用することができ、一方向（凸面５の周方向である横方向）に湾曲し、その一方向と直交する方向（凸面５の縦方向）へは直線状となっている。谷部６は、その凸面５の縦方向と平行に形成される。
また、均一な音響特性（周波数特性、指向特性）を得るために、図４に示すように、各凸面５は、その谷部６の底部から該谷部６に沿ってｚ軸方向に向けて延びる面Ｍを中心として面対称に形成することが好ましい。ただし、本発明においては、必ずしも面対称でなくてもよい。
【００２２】
一方、コーン部８は、翼状部７の外側から延びるとともに、凸面５の間の谷部６の端部を閉塞しており、全体として円錐面状に形成されている。
つまり、この振動体１は、図４に断面を示したように、接合部１３を下側に配置すると、この接合部１３から高さ方向の大部分が翼状部７とされ、谷部６の両端でコーン部８が円錐面の一部をなすように配置された形状とされる。この振動体１の下端は、直線状の接合部１３の下面により構成され、振動体１の上端は、コーン部８の上縁により正面視円形に形成される。
【００２３】
この振動体１は、その材質が限定されるものではなく、スピーカの振動板として一般的に用いられる合成樹脂、紙、金属等の材料を用いることができ、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等の合成樹脂からなるフィルムを真空成形することにより、比較的容易に成形することができる。
この実施形態の振動体１は合成樹脂からなる１枚のフィルムを一体成形しており、その接合部１３は、フィルムを断面Ｕ字状に折り返すように成形して形成されている。
【００２４】
（２）可動支持体の構成
可動支持体１１は、錐形状（図１に示す例では円錐筒状）に形成されており、その大径側端部１１ａを上方に向け、かつ小径側端部１１ｂを下方に向けて配置されている。そして、振動体１のコーン部８の外周縁部１ａが可動支持体１１の大径側端部１１ａの内周面に接着等により固定されている。一方、翼状部７の接合部１３は、可動支持体１１及び後述するボイスコイル２０に固定されていない。
この可動支持体１１は、合成樹脂等により形成され、後述するアクチュエータ２で駆動される。可動支持体１１は、アクチュエータ２により駆動された振動を振動体１に伝達できる程度の剛性を有している。
また、この可動支持体１１の大径側端部１１ａの外周面にはエッジ部４の内周部が、接着等により取り付けられている。また、エッジ部４の外周部が、接着等により枠体３に取り付けられている。これにより、可動支持体１１及び振動体１は、エッジ部４を介して枠体３に上下往復移動自在に支持される。従って、アクチュエータ２の振動は、まず可動支持体１１の小径側端部１１ａに伝わり、更に可動支持体１１の大径側端部、振動体１のコーン部８の外周縁部１ａ、振動体１の凸面５の順に伝達する。
なお、可動支持体１１の大径側端部１１ａ及び小径側端部１１ｂは、錐形状の可動支持体１１の中間部に対して大径側及び小径側の端部という意味であり、必ずしも端縁に限らない。
【００２５】
（３）振動体及び可動支持体以外の各部の構成
アクチュエータ２は、例えばボイスコイルモータが用いられ、可動支持体１１の小径側端部１１ｂに取り付けられたボイスコイル２０と、枠体３に固定された磁石機構２１とにより構成される。
ボイスコイル２０は、図１に示すように円筒状のボビン２０ａの回りにコイル２０ｂが巻回されたものであり、図４に示すように、ボイスコイル２０の上端と可動支持体１１の下端部（小径側端部１１ｂ）とが接着剤等を介して固着されている。そして、このボイスコイル２０の外周部がダンパー２２を介して枠体３に支持されており、ボイスコイル２０は枠体３に対してボイスコイル２０の軸方向に沿って往復移動自在であるとともに、ダンパー２２によりボイスコイル２０の振動は、適宜制動される。ダンパー２２は一般的なダイナミックスピーカに用いられる材料のものを適用することができる。
磁石機構２１は、環状の磁石２３と、この磁石２３の一方の極に固定されたリング状のアウターヨーク２４と、他方の極に固定されたインナーヨーク２５とを備えており、インナーヨーク２５の中心のポール部２５ａの先端部がアウターヨーク２４内に配置される。これにより、アウターヨーク２４とインナーヨーク２５との間に、環状に磁気ギャップ２６が形成される。この磁気ギャップ２６内に、ボイスコイル２０のコイル２０ｂが巻回された部分が挿入された状態で配置される。
【００２６】
枠体３は、例えば金属材により成形され、図示例では、矩形の枠状に形成されたフランジ部３０と、フランジ部３０の下方に延びる複数のアーム部３１と、これらアーム部３１の下端に形成された環状フレーム部３２とを備えている。そして、そのフランジ部３０の内周面は円周面に形成されており、その内側に、エッジ部４が取り付けられ、エッジ部４の内周部に可動支持体１１及び振動体１が支持されている。
エッジ部４は、振動体１のコーン部８に対応して円形リング状に形成される。このエッジ部４も、一般的なダイナミックスピーカに用いられている材料のものを適用することができる。
また、枠体３の環状フレーム部３２に、磁石機構２１のアウターヨーク２４が取り付けられることにより、磁石機構２１と枠体３とが一体に固定される。
【００２７】
この枠体３に振動体１を取り付けた状態において、凸面５の断面形状は、図４に示すように、谷部６を介して対向している両凸面５の周方向に沿う断面（横方向の断面）において、これら凸面５の湾曲方向に沿って最も外側（谷部６からの距離が最も大きくなる位置）の先端どうしを結ぶ線を境界線Ｈとするとき、先端から谷部６に向かうにしたがって境界線Ｈから漸次離間する方向に湾曲する。
前述したように、凸面５は、単一円弧面だけでなく、複数の曲率を連続させたもの、断面が放物線形状やスプライン曲線など曲率が一定ないし連続的に変化するもの、角筒状面としたもの、階段状に複数の段差部を有する形状としたものなどを採用することができるが、その先端どうしを結ぶ境界線Ｈを超えない形状の凸面とするのが好ましい。
なお、図１及び図２において符号３３は、ボイスコイル２０を外部に接続するための端子を示している。
【００２８】
３．動作
このように構成されたスピーカ１００は、アクチュエータ２のボイスコイル２０に音声信号に応じた駆動電流が流れると、その駆動電流によって生じる磁束変化と、磁気ギャップ２６内の磁界とにより、ボイスコイル２０に駆動電流に応じた駆動力が作用し、磁界と直交する方向（ボイスコイル２０の軸方向、図４では矢印で示す上下方向であるｚ方向）にボイスコイル２０を振動させる。このボイスコイル２０の振動は、このボイスコイル２０に接続されている可動支持体１１に伝わることにより、この可動振動体１１が上下方向に振動し、この可動支持体１１の大径側端部１１ａに固定されている振動体１が、谷部６の深さ方向に沿って振動し、表面から音波が放射される。
放射される音波は、一対の縦割り筒状部の各々の凸面５から凸曲面の波面で放射され、両凸面５からの波面は空間内で合成されて、概ね円筒波のような波面を形成して伝搬する。従って、本願発明によるスピーカ１００は、この凸面５の周方向に広い指向性を有する。
【００２９】
この場合、振動体１は、音波の主要な放射面となるように、振動体１の大部分の面積を占めるように構成された翼状部７と、振動体１の一部分の面積となるように、翼状部７の上端部に配置されたコーン部８とからなっている。このため、広帯域に亘って広い指向性を有している。
しかも、振動体１は、コーン部８の外周部がエッジ部４により枠体３に往復振動が可能なように支持され、翼状部７の接合部１３は他に拘束されていないので、接合部１３から外周部までの全体がアクチュエータ２によって一様に振動し、いわゆるピストンモーションによる振動が生じる。このため、ダイナミックスピーカと同様に、低音域においても高い音圧を有する。この場合、谷部６の両端が開放状態であると、振動体により放射された音波の一部が、その開放された空間を通って振動体の裏面側に抜けていくが、コーン部８により谷部６の両端が塞がれているので、音波の振動体１の裏面側への抜けを防止し、振動体１の前面の全体から効率的に放音することができる。
したがって、１本のスピーカユニットにより、低音域から高音域までの可聴帯域の全域で広い指向性で再生可能なフルレンジスピーカユニットを実現することができる。
【００３０】
また、この実施形態では、振動体１の外周部が円錐面状のコーン部８により形成されているので、エッジ部４を円形リング状の単純な形状とすることができる。さらに、アクチュエータ２のボイスコイル２０も円筒状に形成して、その上端部と錐形状の可動支持体１１の小径側端部１１ｂとを固着したので、このアクチュエータ２としても、通常のダイナミックスピーカに用いられているものを適用することができ、したがって、エッジ部４、枠体３、アクチュエータ２等として、通常のコーン状振動板を有するダイナミックスピーカと共通の部品を適用することができ、安価に製造することができる。
【００３１】
なお、翼状部７とコーン部８は、１枚のフィルムから一体成形した例を示したが、翼状部とコーン部とを別々に成形して、これらを接着して形成してもよい。また、帯板状の補強板あるいは補強ワイヤ等の補強部材を接合部１３に沿って固着して接合部１３を直線状に補強した形態等としてもよい。
いずれの形態の場合も、凸面５は、接合部１３とは反対側の先端どうしを結ぶ境界線Ｈを超えない凸面とするのが好ましい。
【００３２】
＜可動支持体の変形例＞
以上の第１実施形態において、可動支持体１１は図１に示す例では円錐筒状に形成したが、図５又は図６に示す形状としてもよい。
図５に示す可動支持体４１は、全体としては錐形状に形成されているが、二つの径の異なるリング状部材によって大径側端部４１ａと小径側端部４１ｂとが形成されるとともに、これら両端部４１ａ，４１ｂの間を連結する複数の連結部４１ｃが形成されている。図１〜図４に示す形態と同様に、大径側端部４１ａの内側に振動体１の外周縁部が支持され、小径側端部４１ｂにボイスコイル２０のボビン２０ａが接合される。
この可動支持体４１は、両端部４１ａ，４１ｂと連結部４１ｃとの間に貫通部４１ｄが複数形成されることにより軽量化され、また、貫通部４１ｄにより振動の際の慣性質量が小さくなり、振動体１と変換部２との間で振動を正確かつ効率的に伝達することができる。
【００３３】
一方、図６に示す可動支持体４５は、全体として錐形状に形成され、大径側端部４５ａと小径側端部４５ｂとを残して、両端部４５ａ，４５ｂの間の大部分にパンチングシートのように多数の貫通部４５ｃが形成されている。大径側端部４５ａの内側に振動体１の外周縁部が支持され、小径側端部４５ｂにボイスコイル２０のボビン２０ａが接合される。
この可動支持体４５も、図５に示す可動支持体４１と同様に、多数の貫通部４５ｃによって軽量化され、振動体１と変換部２との間で振動を正確かつ確実に伝達することができる。
これらの変形例以外にも、振動体１やエッジ部４を固着して、振動しても形状を保持できる程度の剛性を有するものであれば、可動支持体の全体をメッシュ状の素材によって形成してもよい。
【００３４】
＜振動体の変形例＞
また、第１実施形態では、振動体として、一対の縦割り筒状部の凸面を有する翼状部とコーン部との組み合わせた形状としたが、本発明は、他の形状の振動体を適用することも可能である。図７〜図１５は、振動体の形状が異なる変形例を示している。
図７〜図９に示すスピーカ２００の振動体５１は、円形平面に形成され、その外周縁部５１ａが可動支持体１１の大径側端部１１ａに接着されており、これにより、振動体５１は、可動支持体１１の内側を閉塞するようにｚ軸と直交するｘｙ平面に沿って設けられている。音は平面から位相の揃った平面波として放射される。
この平面状の振動体５１を適用する場合、その中心部を変換部に接続し外周縁をエッジ部で支持する従来構造の場合、振動体が大径になると分割振動を生じ易いが、周長の大きい外周縁部５１ａを可動支持体１１で支持して変換部２に接続することにより、分割振動することなく全体を均一に振動させることができる。
【００３５】
なお、図１〜図４に示す振動体１においては、翼状部７とその外側のコーン部８とを有していたが、この図７〜図９に示す平面状の振動体５１の場合は、一枚の平面板により全体が形成され、可動支持体１１と接着される外周縁部５１ａが可動支持体１１に合わせて錐形状に形成される以外、コーン部も有していない。
ただし、振動体として平面部とコーン部とからなる構造とすることは可能であり、ｚ軸方向に直交する方向に広がる平面部の外周縁に、その上方に向けて拡径するように錐形状のコーン部を一体に形成し、そのコーン部の外周縁部を可動支持体１１の大径側端部１１ａに接続する構造としてもよい。
【００３６】
また、図１０〜図１２に示すスピーカ３００の振動体５５は、翼状部５６とコーン部５７とを有しているが、図１〜図４に示した振動体１とは逆向きに取り付けられている。すなわち、翼状部５６は、一対の縦割り筒状の内周面形状からなる凹面５８が並列に形成されるとともに、これら凹面５８の一側部どうしが接合され、その接合部５９が上方に鋭利に突出して形成されている。凹面５８は、一方向に湾曲し、その一方向と直交する方向には直線状となっており、接合部５９は、その凹面５８の縦方向と平行に形成され、図１０〜図１２に示す例ではｘ軸方向に沿って配置される。
この翼状部５６において、両凹面５８は、接合部５９から該接合部５９に沿ってｚ軸方向に延びる面Ｍを中心として面対称に形成されるが、前述の図１〜図４に示す翼状部と同様、必ずしも面対称でなくてもよい。
そして、コーン部５７は、翼状部５６の両端を閉塞している。可動支持体１１には、その大径側端部１１ａに振動体５５の外周縁部５５ａが接続されるが、図４に示す振動体１のように可動支持体１１の内側に吊り下げられるのではなく、翼状部５６が可動支持体１１よりも上方に突出するように取り付けられる。
【００３７】
この振動体５５においては、この振動体５５が振動することにより、一対の凹面５８から凹曲面の波面が放射される。このため、放射された凹曲面の波面により特定の場所に焦点が形成されるので、指向性は狭く、特定の領域に音を集中させることができる。
【００３８】
図１３〜図１５に示すスピーカ４００の振動体６１は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に凸曲面のドーム形状に形成され、その外周縁部６１ａが可動支持体１１の大径側端部１１ａに接続され、ドーム状の凸面６２を上方に向けて配置されている。この振動体６１では、凸面６２から凸曲面の音波が放射され、三次元の空間に拡がり、広い指向性を有する。
このドーム型の振動体６１の場合、その外周縁をボイスコイルと直接接合する構造であると、ドームの大きさに限界が生じる（ボイスコイルの直径以上のものが作りにくい）が、円錐筒状の可動支持体１１を介してボイスコイル２０と接合することにより、ボイスコイル２０の直径にかかわらずにドームの直径を大きくすることが可能になる。このため、低音域においても有効なドーム型スピーカを構成することができる。
これらの振動体の他にも、ｘ軸方向またはｙ軸方向のいずれかの方向にのみ湾曲した円弧板状の振動体とし、その凸面から音を放射する構成、あるいは、円弧板状の振動体の凹面から音を放射する構成とすることも可能である。
【００３９】
＜第２実施形態＞
以上の実施形態は、振動体の外周縁部が可動支持体の大径側端部に接続され、可動支持体の内側にのみ振動体が設けられているが、図１６〜図１９に示す第２実施形態では、可動支持体の内側に設けられた振動体（内側振動体とする）と、可動支持体の外側に配置され、内側振動体よりも大きい径の振動体（第２の振動体とする）との二つの振動体を有している。この図１６〜図１９において、第１実施形態と共通要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
この第２実施形態のスピーカ（電気音響変換器）５００では、可動支持体１１及び内側振動体１は、第１実施形態のものと同じ構造であり、可動支持体１１の大径側端部１１ａに内側振動体１の外周縁部１ａが固定されている。これに対して、第２の振動体７１は、通常のコーン型振動体と同様、コーン状に形成され、その大径側端部７１ａを上方に向けて配置されている。そして、小径側端部７１ｂが可動支持体１１の小径側端部１１ｂと一体にボイスコイル２０に接続され、大径側端部７１ａはエッジ部４を介して枠体３のフランジ部３０に上下移動自在に支持されている。一方、内側振動体１の外周縁部１ａ及び可動支持体１１の大径側端部１１ａは、第１実施形態のようにエッジ部に支持されることなく、また他の構成要素に拘束されずに、第２の振動体７１の内側で上方に突出して配置されている。
したがって、このスピーカ５００は、変換部２が作動すると、第２の振動体７１が通常のコーン型振動体と同様に中心部（小径側端部７１ｂ）が駆動されて往復振動するとともに、内側振動体１も、変換部２の駆動力が可動支持体１１により外周縁部１ａに伝達されて往復振動する。この場合、第２の振動体７１と内側振動体１とはその中心軸が同一（同軸）である。そして、径の大きい第２の振動体７１とこれに比べて小径の内側振動体１とにより、低音域から高音域までの広い帯域を再生可能なフルレンジスピーカーを構成することができる。
【００４０】
また、この第２実施形態のスピーカ５００においても、前述の第１実施形態で説明した変形例の構造を適用することも可能である。
すなわち、下記の構造を適用することも可能である。
（１）可動支持体として、図５又は図６に示す貫通部を有する可動支持体を用いた構造。（２）内側振動体として、図７〜図９に示す平面状の振動体を用いた構造、図１０〜図１２に示す一対の凹面を有する振動体とした構造、図１３〜図１５に示すドーム状の振動体を用いた構造等。
【００４１】
さらに、第２実施形態のスピーカ５００のように二つの振動体を有した構成において、この二つの振動体による振動の干渉、すなわち、内側振動体１による高音域の再生又は収音を第２振動体７１が干渉することを防止するために、アクチュエータ２と第２振動体７１との間にローパスフィルタ機構を設けて、第２振動体７１が高音域の再生又は収音することを抑制することもできる。ローパスフィルタ機構は、例えば、第２振動体７１の小径側端部７１ｂの弾性率を内側振動体１よりも小さくすることで構成することが可能である。
【００４２】
具体的には、図２０及び図２１に示す第３実施形態のスピーカ（電気音響変換器）６００のように、第２振動体７１の小径側端部７１ｂに複数の丸い開口部８１を形成することにより、第２振動体７１の弾性率を小さくすることが可能である。この場合、開口部８１は、第２振動体７１に可動支持体１１が重ねられた際に、その可動支持体１１により囲まれた領域内に貫通して形成され、小径側端部７１ｂの周にわたって適宜の間隔をおいて複数配置される。
なお、開口部８１は図２０に示すような丸穴に限らない。長穴や細長い穴、螺旋状の開口でもよい。開口部８１の数も、複数ではなく一つでもよい。また、開口部８１に替えて、薄肉に形成した薄肉部でもよいし、ヒダ状（蛇腹状）に形成したヒダ部であってもよい。
【００４３】
また、第３実施形態のスピーカ６００においては、開口部８１を塞ぐように、樹脂フィルム、ゴム膜等からなる薄膜の制動部材８３が第２振動体７１の表面に貼り付けられる。この制動部材８３は帯状に形成され、図２１に示すように、小径側端部７１ｂに周方向に沿って第２振動体７１上に貼付られる。
【００４４】
このように構成される第３実施形態のスピーカ６００は、第２振動体７１の小径側端部７１ｂ側に開口部８１が形成されていることにより、小径側端部７１ｂの硬さ（スチフネス）が小さくなるので、その開口部８１の形成領域の弾性率が小さく設定される。このため、アクチュエータ２のボイスコイル２０の振動の周波数が低い場合は、第２振動体７１の全体がボイスコイル２０と一体に振動するが、周波数が高くなると、第２振動体７１の上部への振動の伝達が小径側端部７１ｂにおける開口部８１の形成領域で抑制される結果、第２振動体７１の上部の振動が抑制される。つまり、第２振動体７１の小径側端部７１ｂに形成した開口部８１が、第２振動体７１の上部の振動面とアクチュエータ２のボイスコイル２０との間で伝達される振動に対してローパスフィルタとして機能するフィルタ機構を構成している。このため、高音域における第２振動体７１の振動を抑制して、内側振動体１による高音域の再生を第２振動体７１が緩衝することを防止することができる。
【００４５】
この場合、開口部８１の数、大きさ、形状、配置等を適宜設定することにより、機械的ローパスフィルタとしてのカットオフの周波数を調整することができる。また、開口部８１に制動部材８３が貼付されているので、この制動部材８３の材質や厚さ等を適宜選択することにより、機械的ローパスフィルタとしての共振のＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）を設定することができる。以上、開口部８１及び制動部材８３の構成により、機械的ローパスフィルタの周波数特性を最適に設定することができるので、所望の音響特性の電気音響変換器が得られる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、各実施形態において、可動支持体を円錐筒状に形成したが、楕円錐形状や角錐形状等も適用可能であり、正面視で丸型や角型、あるいは角型に丸型を組み合わせた形状でもよく、全体として錐形状に形成されていればよい。
また、振動体の裏面に補強用のリブやブロック等を固着してもよい。図１〜図４に示す振動体においては、その凸面に周方向に沿って板状又は棒状のリブを設けることが可能である。このスピーカは、前述したように、凸面を再生音の放射面としているので、その凸面の周方向に沿う方向への指向性は広いが、これと直交する方向には狭いという特性を有しており、このため、凸面の放射面に周方向に沿って板状又は棒状のリブを設けたとしても、音響的な影響は少ない。
【００４７】
さらに、振動体を往復駆動する変換部として、ボイスコイルモータを適用したが、ボイスコイルモータに代えて、圧電素子等を用いてもよい。
また、上記実施形態ではいずれも本発明をスピーカに適用したが、本発明をマイクロホンに適用することも可能である。本発明をスピーカに適用する場合は、ボイスコイルモータ等の変換部が、音声信号に基づく電気信号を振動体の振動に変換するが、本発明をマイクロホンに適用する場合も、変換部としてボイスコイルモータ等を用いることができ、その場合の変換部は、音波を受けて振動する振動体の振動を電気信号に変換する。マイクロホンの振動体としても図１〜図４に示す形状のもの、図７〜図１９に示す形状のものなど、種々の形状の振動体を支持することができ、可動支持体も図５又は図６に示す形状のものとしてもよい。図１〜図４に示す振動体とした場合には、凸面が振動面であり、その振動体の全体が一様に振動することにより、感度を維持しながら指向性が良好となり、低音域から高音域まで広い周波数帯域に亘って広い指向性で収音することができ、かつ、任意の方向に指向特性を制御することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…振動体、１ａ…外周縁部、２…アクチュエータ（変換部）、３…枠体、４…エッジ部、５…凸面、６…谷部、７…翼状部、８…コーン部、１１…可動支持体、１１ａ…大径側端部、１１ｂ…小径側端部、１３…接合部、２０…ボイスコイル、２１…磁石機構、２２…ダンパー、２３…磁石、２４…アウターヨーク、２５…インナーヨーク、２５ａ…ポール部、２６…磁気ギャップ、３０…フランジ部、３１…アーム部、３２…環状フレーム部、３３…端子、４１…可動支持体、４１ａ…大径側端部、４１ｂ…小径側端部、４１ｃ…連結部、４１ｄ…孔部、４５…可動支持体、４５ａ…大径側端部、４５ｂ…小径側端部、４５ｃ…孔部、５１…振動体、５１ａ…外周縁部、５５…振動体、５５ａ…外周縁部、５６…翼状部、５７…コーン部、５８…凹面、６１…振動体、６１ａ…外周縁部、６２…凸面、７１…第２の振動体、７１ａ…大径側端部、７１ｂ…小径側端部、８１…開口部、８３…制動部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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