JP2013223111A - 電気音響変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レシーバとスピーカとを兼ねた電気音響変換装置において、駆動回路を簡素化する。
【解決手段】 第１の永久磁石３の周囲には第１のボイスコイル６が設けられ、その周囲にはヨーク２が設けられ、その周囲には第２のボイスコイル８が設けられ、その周囲には第２の永久磁石４が設けられている。第１のボイスコイル６の上部は第１の振動膜５の下面に固着されている。第２のボイスコイル８の上部は第２の振動膜７の下面に固着されている。レシーバとして使用する場合には、第１のボイスコイル６に電流を流し、第１の振動膜５を振動させ、スピーカとして使用する場合には、第２のボイスコイル８に電流を流し、第２の振動膜７を振動させる。このように、第１のボイスコイル６に電流を流すだけで、レシーバとして使用することができ、また第２のボイスコイル８に電流を流すだけで、スピーカとして使用することができるので、駆動回路を簡素化することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、レシーバとスピーカとを兼ねた電気音響変換装置に関する。

従来のレシーバとスピーカとを兼ねた電気音響変換装置には、筐体内の中央部に圧電振動板を設け、圧電振動板の一面と対向する筐体に音孔を設け、圧電振動板の他面と対向する筐体に制動孔および調整孔を設け、調整孔の近傍における筐体に電気信号により調整孔を開閉するための調整弁を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０４０２１号公報

上記従来の電気音響変換装置では、レシーバとして使用する場合には、調整孔を調整弁で閉じることにより、制動孔によるダンピング作用を得られる状態とし、この状態で圧電振動板が振動すると、音孔から音圧レベルが比較的低い音が発せられ、レシーバとして使用される。一方、スピーカとして使用する場合には、調整孔を調整弁で閉じないことにより、制動孔によるダンピング作用を得ることができない状態とし、この状態で圧電振動板が振動すると、音孔から音圧レベルが比較的高い音が発せられ、スピーカとして使用される。

しかしながら、上記従来の電気音響変換装置では、調整弁を電気的に制御する必要があるので、駆動回路が複雑になるという問題がある。

そこで、この発明は、駆動回路を簡素化することができる電気音響変換装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電気音響変換装置は、第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の周囲に設けられたヨークと、前記ヨークの周囲に設けられた第２の永久磁石と、前記ヨークと前記第１の永久磁石との間に設けられた第１のボイスコイルと、前記第１のボイスコイルの上部に設けられた第１の振動膜と、前記ヨークと前記第２の永久磁石との間に設けられた第２のボイスコイルと、前記第２のボイスコイルの上部に設けられた第２の振動膜とを備え、レシーバとして使用する場合には前記第１の振動膜と前記第２の振動膜とのうちのいずれか一方の振動膜を振動させ、スピーカとして使用する場合には少なくとも他方の振動膜を振動させることを特徴とするものである。

この発明によれば、駆動回路を簡素化することができる。

この発明の第１実施形態としての電気音響変換装置の平面図。 図１のII−II線に沿う断面図。 周波数音圧特性を説明するために示す図。 この発明の第２実施形態としての電気音響変換装置の図２同様の断面図。

（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての電気音響変換装置の平面図を示し、図２は図１のII−II線に沿う断面図を示す。この電気音響変換装置は、樹脂からなる有底円筒形状のフレーム１を備えている。フレーム１の底部上面中央部には有底円筒形状のヨーク２が接着剤（図示せず）を介して固着されている。

ヨーク２の底部上面中央部には円柱形状の第１の永久磁石３が接着剤（図示せず）を介して固着されている。フレーム１の底部上面外周部には円筒形状の第２の永久磁石４が接着剤（図示せず）を介して固着されている。ここで、一例として、ヨーク２の上面の高さ位置はフレーム１の上面の高さ位置と同じとなっている。第１の永久磁石３の上面の高さ位置はヨーク２の上面の高さ位置よりも低くなっている。第２の永久磁石４の上面の高さ位置はフレーム１の上面の高さ位置よりも低くなっている。

ヨーク２の上面内周部にはポリエチレンテレフタレート等からなる平面円形状の第１の振動膜５の下面外周部が接着剤（図示せず）を介して固着されている。第１の振動膜５の下面の所定の箇所には第１のボイスコイル６の上部が接着剤（図示せず）を介して固着されている。第１のボイスコイル６は、ヨーク２と第１の永久磁石３との間に上下動可能に配置されている。

ヨーク２の上面外周部にはポリエチレンテレフタレート等からなる平面リング形状の第２の振動膜７の下面内周部が接着剤（図示せず）を介して固着されている。第２の振動膜７の下面外周部はフレーム１の上面に接着剤（図示せず）を介して固着されている。第２の振動膜７の下面の所定の箇所には第２のボイスコイル８の上部が接着剤（図示せず）を介して固着されている。第２のボイスコイル８は、ヨーク２と第２の永久磁石４との間に上下動可能に配置されている。

ここで、第１の振動膜５は、レシーバ用途に適合するようにするため、周波数３００Ｈｚ程度の低周波数帯域で振動するように設計されている。第２の振動膜７は、スピーカ用途に適合するようにするため、周波数１ｋＨｚ以上の帯域で振動するように設計されている。

したがって、この電気音響変換装置をレシーバとして使用する場合には、第１のボイスコイル６に電流を流すと、第１の振動膜５が振動し、レシーバとして使用することができる。一方、この圧電型電気音響変換装置をスピーカとして使用する場合には、第２のボイスコイル８に電流を流すと、第２の振動膜７が振動し、スピーカとして使用することができる。

このように、この電気音響変換装置では、第１のボイスコイル６に電流を流すだけで、レシーバとして使用することができ、また第２のボイスコイル８に電流を流すだけで、スピーカとして使用することができるので、調整弁のようなものを電気的に制御する必要がなく、駆動回路を簡素化することができる。

また、この電気音響変換装置では、第１の永久磁石３を含む第１の磁気回路および第２の永久磁石４を含む第２の磁気回路の２つの磁気回路によって構成されているので、スピーカやレシーバの使用用途と要求音圧レベルによって、使用する磁気回路を選択できることから、消費電力を低減することができる。また、２つの永久磁石３、４を異なる組成、例えば、フェライトとネオジウムとによってそれぞれ形成することが可能であり、レアアースの供給問題やコスト削減に対して効果がある。

なお、スピーカとして使用する場合には、第２のボイスコイル８だけでなく、第１のボイスコイル６にも電流を流すと、より高い音圧レベルを得ることができる。例えば、図３に示す周波数音圧特性を参照しながら説明すると、第２のボイスコイル８のみに電流を流すと、実線で示す周波数音圧特性が得られるが、同時に第１のボイスコイル６にも電流を流すと、点線で示すように、実線で示す場合よりもより高い音圧レベルが得られる。この場合も、第１のボイスコイル６および第２のボイスコイル８に電流を流すだけでよいので、駆動回路を簡素化することができる。

ここで、上記とは逆に、第１の振動膜５をスピーカ用途に適合するように周波数１ｋＨｚ以上の帯域で振動するように設計し、第２の振動膜７をレシーバ用途に適合するように周波数３００Ｈｚ程度の低周波数帯域で振動するように設計した場合には、当然のことながら、第１のボイスコイル６に電流を流すと、スピーカとして使用することができ、第２のボイスコイル８に電流を流すと、レシーバとして使用することができる。

ところで、第２の永久磁石４の上面の高さ位置はフレーム１の上面の高さ位置よりも低くなっているので、第２の振動膜７が振動するとき、第２の永久磁石４が邪魔になることがなく、第２の振動膜７の下面を第２の永久磁石４の上面に固着する場合と比較して、第２の振動膜７の振動面積を大きくすることができる。

（第２実施形態）
図３はこの発明の第２実施形態としての電気音響変換装置の図２同様の断面図を示す。この電気音響変換装置において、図２に示す電気音響変換装置と異なる点は、第１の振動膜５と第２の振動膜７とを１枚の振動膜１１によって形成した点である。この場合、１枚の振動膜１１の下面外周面はフレーム１の上面に接着剤（図示せず）を介して固着され、下面の所定のリング状の部分はヨーク２の上面に接着剤（図示せず）を介して固着されている。

このようにした場合には、図２に示す場合と比較して、１枚の振動膜１１で済むので、部品点数が減少し、コストを低減することができ、また振動膜１１のフレーム１およびヨーク２への接着剤を介しての固着数が４から２へと減少し、その分、組立作業を容易とすることができる。

以下、この発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
付記１の発明は、第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の周囲に設けられたヨークと、前記ヨークの周囲に設けられた第２の永久磁石と、前記ヨークと前記第１の永久磁石との間に設けられた第１のボイスコイルと、前記第１のボイスコイルの上部に設けられた第１の振動膜と、前記ヨークと前記第２の永久磁石との間に設けられた第２のボイスコイルと、前記第２のボイスコイルの上部に設けられた第２の振動膜とを備え、レシーバとして使用する場合には前記第１の振動膜と前記第２の振動膜とのうちのいずれか一方の振動膜を振動させ、スピーカとして使用する場合には少なくとも他方の振動膜を振動させることを特徴とする電気音響変換装置である。

（付記２）
付記２の発明は、付記１に記載の発明において、スピーカとして使用する場合には前記第１の振動膜および前記第２の振動膜を共に振動させることを特徴とする電気音響変換装置である。

（付記３）
付記３の発明は、付記１または２に記載の発明において、有底円筒形状のフレームと、前記フレームの底部上面中央部に設けられた有底円筒形状の前記ヨークと、前記ヨークの上面中央部に設けられた前記第１の永久磁石と、前記フレームの底部上面外周部に設けられた円筒形状の前記第２の永久磁石と、前記ヨークと前記第１の永久磁石との間に上下動可能に設けられた前記第１のボイスコイルと、前記ヨークと前記第２の永久磁石との間に上下動可能に設けられた前記第２のボイスコイルとを備えていることを特徴とする電気音響変換装置である。

（付記４）
付記４の発明は、付記３に記載の発明において、前記第１の振動膜は円形状であり、前記第１の振動膜の下面外周部は前記ヨークの上面に固着され、前記第２の振動膜はリング形状であり、前記第２の振動膜の下面内周部は前記ヨークの上面に固着され、前記第２の振動膜の下面外周部は前記フレームの上面に固着されていることを特徴とする電気音響変換装置である。

（付記５）
付記５の発明は、付記３に記載の発明において、前記第１の振動膜は円形状の１枚の振動膜の中央部によって形成され、前記第２の振動膜は前記１枚の振動膜の外周部によって形成され、前記１枚の振動膜は前記ヨークの上面および前記フレームの上面に固着されていることを特徴とする電気音響変換装置である。

（付記６）
付記６の発明は、付記４または５に記載の発明において、前記第２の永久磁石の上面の高さ位置は前記フレームの上面の高さ位置よりも低くなっていることを特徴とする電気音響変換装置である。

１ フレーム
２ ヨーク
３ 第１の永久磁石
４ 第２の永久磁石
５ 第１の振動膜
６ 第１のボイスコイル
７ 第２の振動膜
８ 第２のボイスコイル

Claims (6)

1. 第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の周囲に設けられたヨークと、前記ヨークの周囲に設けられた第２の永久磁石と、前記ヨークと前記第１の永久磁石との間に設けられた第１のボイスコイルと、前記第１のボイスコイルの上部に設けられた第１の振動膜と、前記ヨークと前記第２の永久磁石との間に設けられた第２のボイスコイルと、前記第２のボイスコイルの上部に設けられた第２の振動膜とを備え、レシーバとして使用する場合には前記第１の振動膜と前記第２の振動膜とのうちのいずれか一方の振動膜を振動させ、スピーカとして使用する場合には少なくとも他方の振動膜を振動させることを特徴とする電気音響変換装置。
2. 請求項１に記載の発明において、スピーカとして使用する場合には前記第１の振動膜および前記第２の振動膜を共に振動させることを特徴とする電気音響変換装置。
3. 請求項１または２に記載の発明において、有底円筒形状のフレームと、前記フレームの底部上面中央部に設けられた有底円筒形状の前記ヨークと、前記ヨークの上面中央部に設けられた前記第１の永久磁石と、前記フレームの底部上面外周部に設けられた円筒形状の前記第２の永久磁石と、前記ヨークと前記第１の永久磁石との間に上下動可能に設けられた前記第１のボイスコイルと、前記ヨークと前記第２の永久磁石との間に上下動可能に設けられた前記第２のボイスコイルとを備えていることを特徴とする電気音響変換装置。
4. 請求項３に記載の発明において、前記第１の振動膜は円形状であり、前記第１の振動膜の下面外周部は前記ヨークの上面に固着され、前記第２の振動膜はリング形状であり、前記第２の振動膜の下面内周部は前記ヨークの上面に固着され、前記第２の振動膜の下面外周部は前記フレームの上面に固着されていることを特徴とする電気音響変換装置。
5. 請求項３に記載の発明において、前記第１の振動膜は円形状の１枚の振動膜の中央部によって形成され、前記第２の振動膜は前記１枚の振動膜の外周部によって形成され、前記１枚の振動膜は前記ヨークの上面および前記フレームの上面に固着されていることを特徴とする電気音響変換装置。
6. 請求項４または５に記載の発明において、前記第２の永久磁石の上面の高さ位置は前記フレームの上面の高さ位置よりも低くなっていることを特徴とする電気音響変換装置。

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