JP3213521B2 - Electroacoustic transducer - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動コイルに電気
信号としての交播電流を流して駆動力を発生させ、該駆
動力によって振動板を振動させて、電気信号を音響に変
換する電気音響変換装置に関し、特に薄型化に有効な構
造を有する電気音響変換装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-acoustic system in which a driving current is generated by passing an intersecting current as an electric signal to a driving coil, and the diaphragm is vibrated by the driving force to convert the electric signal into sound. The present invention relates to a converter, and more particularly to an electroacoustic converter having a structure effective for thinning.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電気音響変換装置として、フレミ
ングの左手の法則に従う電磁力を利用したダイナミック
型スピーカと、磁気誘導の結果として生じる吸引力及び
反発力を利用したマグネティック型スピーカが知られて
いる。先ず、ダイナミック型スピーカについて説明し、
その後、マグネティック型スピーカについて説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, as an electroacoustic transducer, a dynamic speaker using an electromagnetic force according to Fleming's left-hand rule and a magnetic speaker using an attractive force and a repulsive force generated as a result of magnetic induction are known. I have. First, a dynamic speaker will be described,
After that, the magnetic speaker will be described.
【０００３】図１２は、ダイナミック型スピーカの構造
を示している。一端が開口した円筒状のカバー(14)と、
カバー(14)と外径が等しく一端が開口した円筒状のフレ
ーム(23)を接合することによって、扁平なケーシングが
構成されている。カバー(14)には、放音の為の複数の小
さい孔(15)が円陣に開設されている。ケーシングの中央
部には円盤状の振動板(42)が配置され、該振動板(42)は
カバー(14)とフレーム(23)の間に外周部を挟まれて固定
されている。振動板(42)の下面には、振動板(42)に対し
て垂直の巻軸を有する円筒状の駆動コイル(52)が固定さ
れている。又、フレーム(23)の中央部には内側へ向けて
凹部が形成され、該凹部には円盤状のヨーク(９)が取り
付けられている。ヨーク(９)の中央部には、円盤状の直
流磁界発生用マグネット(31)が固定されている。直流磁
界発生用マグネット(31)の上面にはポールピース(91)が
取り付けられ、該ポールピース(91)とヨーク(９)との間
にリング状の空隙Ｇ′が形成されている。該空隙Ｇ′に
は、前記駆動コイル(52)が余裕を持って収容されてい
る。又、ケーシングには前記駆動コイル(52)に交播電流
を流すための電極(61)が取り付けられている。FIG. 12 shows the structure of a dynamic speaker. A cylindrical cover (14) with one end open,
A flat casing is formed by joining the cover (14) and the cylindrical frame (23) having the same outer diameter and an open end. The cover (14) has a plurality of small holes (15) for sound emission in a circle. A disk-shaped diaphragm (42) is arranged at the center of the casing, and the diaphragm (42) is fixed between the cover (14) and the frame (23) with its outer peripheral portion interposed therebetween. A cylindrical drive coil (52) having a winding axis perpendicular to the diaphragm (42) is fixed to the lower surface of the diaphragm (42). A concave portion is formed inward at the center of the frame (23), and a disk-shaped yoke (9) is attached to the concave portion. A disk-shaped DC magnetic field generating magnet (31) is fixed to the center of the yoke (9). A pole piece (91) is mounted on the upper surface of the DC magnetic field generating magnet (31), and a ring-shaped gap G 'is formed between the pole piece (91) and the yoke (9). The drive coil (52) is accommodated in the gap G 'with a margin. Further, an electrode (61) for supplying a cross current to the drive coil (52) is attached to the casing.
【０００４】ダイナミック型スピーカにおいて、直流磁
界発生用マグネット(31)から発生する磁束はヨーク(９)
及びポールピース(91)に導かれて、図中に破線で示す様
に空隙Ｇ′に集束され、これによって空隙Ｇ′には磁界
が発生する。従って、電極(61)を通して駆動コイル(52)
に電気信号(交播電流)を流すことにより、駆動コイル(5
2)には、フレミングの左手の法則に従う電磁力が生じ
る。この結果、振動板(42)は駆動コイル(52)と一体に振
動することとなり、電気信号が音響に変換される。In a dynamic speaker, a magnetic flux generated from a DC magnetic field generating magnet (31) is applied to a yoke (9).
Then, it is guided to the pole piece (91), and is focused on the gap G 'as shown by a broken line in the figure, whereby a magnetic field is generated in the gap G'. Therefore, the drive coil (52) is passed through the electrode (61).
An electric signal (cross current) is supplied to the drive coil (5
In 2), an electromagnetic force is generated according to Fleming's left-hand rule. As a result, the diaphragm (42) vibrates integrally with the drive coil (52), and the electric signal is converted into sound.
【０００５】次にマグネティック型スピーカについて説
明する。図１３は、マグネティック型スピーカの構造を
示している。一端が開口した円筒状のカバー(16)と、カ
バー(16)と外径が等しく一端が開口した円筒状のフレー
ム(24)を接合することによって、扁平なケーシングが構
成されている。カバー(16)の内面の中央部には、丸軸状
のポールピース(92)が下向きに突設され、ポールピース
(92)の周囲には放音の為の複数の小さい孔(17)が円陣に
開設されている。又、ポールピース(92)を包囲して駆動
コイル(53)が配置され、カバー(16)の内面に固定されて
いる。更に駆動コイル(53)を包囲して直流磁界発生用マ
グネット(32)が配置され、カバー(16)の内面に固定され
ている。一方、フレーム(24)上には、ポールピース(92)
との間に所定の空隙Ｇ″をおいて振動板(43)が配置さ
れ、その外周部がフレーム(24)の内周壁に固定されてい
る。Next, a magnetic speaker will be described. FIG. 13 shows the structure of a magnetic speaker. A flat casing is formed by joining a cylindrical cover (16) having one open end and a cylindrical frame (24) having the same outer diameter as the cover (16) and having one open end. At the center of the inner surface of the cover (16), a round shaft-shaped pole piece (92) projects downward, and the pole piece
Around the (92), a plurality of small holes (17) for sound emission are formed in a circle. A drive coil (53) is arranged so as to surround the pole piece (92), and is fixed to the inner surface of the cover (16). Further, a DC magnetic field generating magnet (32) is arranged so as to surround the drive coil (53), and is fixed to the inner surface of the cover (16). On the other hand, on the frame (24), a pole piece (92)
The diaphragm (43) is disposed with a predetermined gap G ″ between the diaphragm and the outer peripheral portion thereof is fixed to the inner peripheral wall of the frame (24).
【０００６】マグネティック型スピーカにおいて、直流
磁界発生用マグネット(32)から発生する磁束はカバー(1
6)及びポールピース(92)により導かれて、図中に破線で
示す様に空隙Ｇ″に集束され、該空隙Ｇ″を通過して振
動板(43)に至る。これによって、空隙Ｇ″には磁界が発
生し、振動板(43)は磁気誘導によって磁化される。この
結果、振動板(43)は、ポールピース(92)から吸引力を受
けて弾性変形し、吸引力と弾性復帰力とがつり合った力
学的中点にて静止する。ここで、電極(62)を通して駆動
コイル(53)に電気信号(交播電流)を流すと、駆動コイル
(53)によって右ねじの法則に従う磁界が発生する。該磁
界が前記空隙Ｇ″に発生した磁界を変化させるために、
振動板(43)の受ける吸引力が変化し、振動板(43)は前記
力学的中点を中心として振動することになる。In a magnetic speaker, a magnetic flux generated from a DC magnetic field generating magnet (32) is covered by a cover (1).
6) and is guided by the pole piece (92), and is focused in the gap G "as shown by the broken line in the figure, and passes through the gap G" to reach the diaphragm (43). As a result, a magnetic field is generated in the gap G ″, and the diaphragm (43) is magnetized by magnetic induction. As a result, the diaphragm (43) is elastically deformed by receiving a suction force from the pole piece (92). When the electric signal (crossing current) is applied to the drive coil (53) through the electrode (62), the drive coil is stopped at a dynamic midpoint where the attractive force and the elastic return force are balanced.
(53) generates a magnetic field according to the right-hand rule. To change the magnetic field generated in the gap G ″ by the magnetic field,
The suction force received by the diaphragm (43) changes, and the diaphragm (43) vibrates around the mechanical midpoint.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
のダイナミック型スピーカにおいては、振動板(42)の駆
動に寄与しない漏洩磁束が多く、これが損失となるため
に充分な効率は得られない。又、消費電力の点から見る
と、インピーダンスは高い方が有利であり、高いインピ
ーダンスを実現するためには、駆動コイル(52)の巻数を
増大させる必要がある。その方法としては、駆動コイル
(52)の径方向に巻数を増大させる方法と、軸方向に巻数
を増大させる方法が考えられる。前者の方法では、空隙
Ｇ′の幅が拡がることとなるために、損失となる漏洩磁
束が増加し、後者の方法では、駆動コイル(52)の軸方向
の長さの増大に伴って、スピーカ全体の厚さが大きくな
る問題がある。However, FIG.
In the dynamic speaker described above, a large amount of leakage magnetic flux does not contribute to driving of the diaphragm (42), and this causes a loss, so that sufficient efficiency cannot be obtained. Further, from the viewpoint of power consumption, it is advantageous that the impedance is higher. To realize the higher impedance, it is necessary to increase the number of turns of the drive coil (52). As a method, a drive coil
The method of increasing the number of windings in the radial direction and the method of increasing the number of windings in the axial direction can be considered. In the former method, the width of the gap G 'is increased, so that the leakage magnetic flux, which is a loss, increases. In the latter method, as the length of the drive coil (52) in the axial direction increases, the loudspeaker increases. There is a problem that the entire thickness becomes large.
【０００８】一方、図１３のマグネティック型スピーカ
においては、ポールピース(92)が駆動コイル(53)から突
出して長く形成されているので、スピーカ全体の厚さが
大きくなる問題がある。又、ポールピース(92)と振動板
(43)の間の空隙Ｇ″を狭めることが漏洩磁束の減少、ひ
いては高効率化に有効であるが、空隙Ｇ″を過度に小さ
く設定すると、振動板(43)がポールピース(92)に接触し
て異常音を発する問題が生じる。これを防止するには振
動板(43)として剛性の大きいものを用いる必要がある
が、この場合、低音が発し難く、音域が狭められること
になる。この結果、空隙Ｇ″はある程度大きな値となっ
て、効率が低くなっていた。On the other hand, in the magnetic speaker of FIG. 13, since the pole piece (92) is formed to protrude from the drive coil (53) and is long, there is a problem that the thickness of the whole speaker becomes large. Also, the pole piece (92) and the diaphragm
(43) is effective for reducing the leakage magnetic flux and thereby improving the efficiency, but when the air gap G ″ is set too small, the diaphragm (43) is attached to the pole piece (92). There is a problem of making an abnormal sound upon contact. To prevent this, it is necessary to use a diaphragm having a high rigidity as the diaphragm (43). In this case, however, it is difficult to produce a low tone, and the sound range is narrowed. As a result, the gap G ″ became a somewhat large value, and the efficiency was low.
【０００９】更に、ダイナミック型スピーカ及びマグネ
ティック型スピーカの何れにおいても、ヨークやポール
ピースが必要であるために部品点数が多く、これが駆動
コイルの設計上の制約となって、低インピーダンスの原
因となることが問題となっている。本発明の目的は、消
費電力が少なく、然も薄型で高効率の電気音響変換装置
を提供することである。Further, both the dynamic speaker and the magnetic speaker require a yoke and a pole piece, so that the number of parts is large, which restricts the design of the drive coil and causes low impedance. That is the problem. An object of the present invention is to provide a thin and highly efficient electro-acoustic transducer that consumes less power.
【００１０】[0010]
【課題を解決する為の手段】本発明に係る電気音響変換
装置は、周辺部を固定端とする振動板と、振動板の一方
の面の中央部に固定されると共に該振動板に対して垂直
の巻軸を有する円筒状の駆動コイルと、振動板及び駆動
コイルとの間に所定の空隙を設けて一定位置に固定され
ると共に該駆動コイルと同軸上に配置された円盤状の直
流磁界発生用マグネットとを具えている。そして、直流
磁界発生用マグネットの駆動コイル側の一面全域から放
射される磁束の大部分が、前記空隙を通過して駆動コイ
ルに至っている。An electroacoustic transducer according to the present invention comprises: a diaphragm having a peripheral portion as a fixed end; a diaphragm fixed to the center of one surface of the diaphragm; A disk-shaped DC magnetic field fixed at a fixed position by providing a predetermined gap between a cylindrical drive coil having a vertical winding axis and a diaphragm and a drive coil, and arranged coaxially with the drive coil And a generating magnet. Most of the magnetic flux radiated from the entire area of the drive coil side of the DC magnetic field generating magnet passes through the gap and reaches the drive coil.
【００１１】上記本発明の電気音響変換装置において、
駆動コイルに交播電流を流すと、駆動コイルには右ねじ
の法則に従う磁束が発生する。一方、直流磁界発生用マ
グネットからは駆動コイルに向けて磁束が放射される。
ここで、駆動コイルは交播磁極を持つ磁石と考えること
が出来るので、駆動コイルには、直流磁界発生用マグネ
ットとの関係で吸引力或いは反発力が作用し、振動板は
駆動コイルと一体に振動することとなる。この結果、電
気信号が音響に変換されるのである。In the above electroacoustic transducer of the present invention,
When an intersecting current is applied to the drive coil, a magnetic flux is generated in the drive coil according to the right-hand screw rule. On the other hand, a magnetic flux is emitted from the DC magnetic field generating magnet toward the drive coil.
Here, since the drive coil can be considered as a magnet having alternating magnetic poles, an attractive force or a repulsive force acts on the drive coil in relation to the DC magnetic field generating magnet, and the diaphragm is integrated with the drive coil. It will vibrate. As a result, the electric signal is converted into sound.
【００１２】この様に、直流磁界発生用マグネットから
放射される磁束を集束させることなく空隙に放射させる
ので、ヨークやポールピースは不要であり、これによっ
て部品点数が少なくなり、薄型化が可能となる。又、ヨ
ークやポールピースによる設計上の制約がないので、自
由な設計により装置の薄型化を図ることが出来るばかり
でなく、駆動コイルの巻数を増大させることが可能であ
り、これによってインピーダンスが高められる。As described above, since the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet is radiated to the air gap without being focused, a yoke and a pole piece are not required, thereby reducing the number of parts and reducing the thickness. Become. In addition, since there is no design restriction due to the yoke and the pole piece, not only can the device be made thinner by free design, but also the number of turns of the drive coil can be increased, thereby increasing the impedance. Can be
【００１３】具体的には、駆動コイルの外径は、直流磁
界発生用マグネットの外径の８０％以上１１６％以下、
望ましくは８８％以上１０７％以下とする。Specifically, the outer diameter of the drive coil is 80% or more and 116% or less of the outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
Desirably, it is not less than 88% and not more than 107%.
【００１４】該具体的構成においては、駆動コイルが上
記範囲の外径に形成されているので、直流磁界発生用マ
グネットから放射される磁束は、マグネットの中央部で
はマグネット面から略垂直に放射されて、略垂直に駆動
コイルを貫通するのに対し、マグネットの周辺部ではマ
グネット面から放射状に拡がって、斜めに駆動コイルを
貫通する。従って駆動コイルには、前記の如く略垂直に
貫通する磁束によって吸引力或いは反発力が作用する。
又、これと同時に、前記の如く斜めに貫通する磁束によ
っては、振動板に垂直な成分により前記同様の吸引力或
いは反発力が、水平な成分によりフレミングの左手の法
則に従う電磁力が生じる。この結果、駆動コイルには、
上述の２つの原理に基づく駆動力が同時に作用すること
になり、効率的に振動板が駆動されるのである。In this specific configuration, since the drive coil is formed with an outer diameter in the above range, the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet is radiated almost perpendicularly from the magnet surface at the center of the magnet. Thus, while penetrating the drive coil substantially vertically, the periphery of the magnet radially expands from the magnet surface and penetrates the drive coil obliquely. Therefore, an attractive force or a repulsive force acts on the drive coil by the magnetic flux penetrating substantially vertically as described above.
At the same time, depending on the magnetic flux penetrating obliquely as described above, the same attractive force or repulsive force as described above is generated by the component perpendicular to the diaphragm, and the electromagnetic force according to Fleming's left hand rule is generated by the horizontal component. As a result, the drive coil has
The driving forces based on the two principles described above act simultaneously, and the diaphragm is efficiently driven.
【００１５】又、具体的には、駆動コイルの内径は、直
流磁界発生用マグネットの外径の６６％以上９４％以
下、望ましくは７７％以上８９％以下とする。[0015] More specifically, the inner diameter of the drive coil is 66% or more and 94% or less, preferably 77% or more and 89% or less of the outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
【００１６】ところで、前述の斜めに駆動コイルを貫通
する磁束に基づく駆動力は、前述の略垂直に駆動コイル
を貫通する磁束に基づく駆動力と同様に、振動板の駆動
に大きく寄与することが実験的に確認されている。そこ
で、駆動コイルの内径を上記具体的範囲とし、斜めに駆
動コイルを貫通する磁束に基づく駆動力を主体として振
動板を駆動することとする。そして、駆動コイルの重量
の軽減によって振動板を含む振動系の質量を軽減して、
振動系の応答性を改善し、ひいては効率の向上を図るの
である。By the way, the driving force based on the magnetic flux penetrating the driving coil obliquely, as well as the driving force based on the magnetic flux penetrating the driving coil substantially vertically, can greatly contribute to the driving of the diaphragm. Confirmed experimentally. Therefore, the inner diameter of the drive coil is set to the above specific range, and the diaphragm is driven mainly by the drive force based on the magnetic flux penetrating the drive coil obliquely. And by reducing the weight of the drive coil, the mass of the vibration system including the diaphragm is reduced,
The purpose is to improve the responsiveness of the vibration system and, consequently, the efficiency.
【００１７】更に具体的には、駆動コイルは振動板の直
流磁界発生用マグネット側の面、或いはその反対側の面
に固定されており、何れの場合も上述の原理で振動板が
駆動される。More specifically, the driving coil is fixed to the surface of the diaphragm on the side of the magnet for generating a DC magnetic field or the surface on the opposite side, and in any case, the diaphragm is driven according to the principle described above. .
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明に係る電気音響変換装置によれ
ば、ヨークやポールピースを省略することが出来るので
装置の薄型化が可能である。又、ヨークやポールピース
の制約を受けない自由な設計により、駆動コイルの巻数
を増大させてインピーダンスを高めることが出来、これ
によって消費電力の削減が可能である。然も、直流磁界
発生用マグネットから発生する磁束を有効に振動板の駆
動に利用するので、電気音響変換の効率を向上させるこ
とが出来る。According to the electro-acoustic transducer according to the present invention, the yoke and the pole piece can be omitted, so that the apparatus can be made thinner. In addition, the impedance can be increased by increasing the number of turns of the drive coil by a free design that is not restricted by the yoke and the pole piece, thereby reducing power consumption. Of course, since the magnetic flux generated from the DC magnetic field generating magnet is effectively used for driving the diaphragm, the efficiency of electroacoustic conversion can be improved.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、携帯電話機等に
装備される小型のスピーカに実施した形態につき、２つ
の実施例に基づいて、図面に沿って詳述する。第１実施例 図１は第１実施例のスピーカの構造を示す断面図であ
り、図２は該スピーカの分解斜視図である。一端が開口
した円筒状のカバー(１)と、カバー(１)と外径が等しく
一端が開口した円筒状のフレーム(２)を接合することに
よって、扁平なケーシング(20)が構成されている。カバ
ー(１)及びフレーム(２)は、例えばポリブチレンテレフ
タレートＰＢＴ、ポリアセタールＰＯＭ等の樹脂から形
成されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention; First Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a speaker according to a first embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the speaker. A flat casing (20) is formed by joining a cylindrical cover (1) having one open end and a cylindrical frame (2) having the same outer diameter as the cover (1) and having one open end. . The cover (1) and the frame (2) are formed from a resin such as polybutylene terephthalate PBT and polyacetal POM.
【００２０】カバー(１)には、放音の為の複数の小さい
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、ネオジウム、サマリウム
コバルト等を主成分とする外径９.０ｍｍ、厚さ１.０ｍ
ｍの円盤状の直流磁界発生用マグネット(３)が、アクリ
ル系又はエキポシ系等の熱硬化型接着剤によって固定さ
れている。In the cover (1), a plurality of small holes (11) for sound emission are formed in a circle. On the inner surface of the cover (1), an outer diameter of 9.0 mm and a thickness of 1.0 m mainly composed of neodymium, samarium-cobalt, etc., are arranged on the central axis of the cover (1).
An m-shaped DC magnetic field generating magnet (3) is fixed by an acrylic or epoxy-based thermosetting adhesive.
【００２１】ケーシング(20)の内部には、直流磁界発生
用マグネット(３)の下面から０.６ｍｍの空隙Ｇを設け
て、円盤状の振動板(４)が配置され、該振動板(４)の外
周部がカバー(１)とフレーム(２)の間に挟まれて接着固
定されている。振動板(４)は、５０〜７５μｍの厚さを
有する樹脂シート、例えばポリイミドＰＩ、ポリエーテ
ルイミドＰＥＩ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ等
から形成されている。振動板(４)の下面には、直流磁界
発生用マグネット(３)と同軸上に、振動板(４)に対して
垂直な巻軸を有する駆動コイル(５)が、ゴム系接着剤に
よって固定されている。該駆動コイル(５)は、線径が
０.０４ｍｍの銅線を巻回することによって内径１.０ｍ
ｍ、外径９.５ｍｍ、厚さ０.２５ｍｍの円筒状に形成さ
れている。Inside the casing (20), a disk-shaped diaphragm (4) is arranged with a gap (G) of 0.6 mm from the lower surface of the DC magnetic field generating magnet (3). ) Is sandwiched and fixed between the cover (1) and the frame (2). The diaphragm (4) is formed of a resin sheet having a thickness of 50 to 75 μm, for example, polyimide PI, polyetherimide PEI, polyethylene terephthalate PET, or the like. On the lower surface of the diaphragm (4), a drive coil (5) having a winding axis perpendicular to the diaphragm (4) is fixed coaxially with the magnet (3) for generating a DC magnetic field with a rubber adhesive. Have been. The drive coil (5) has an inner diameter of 1.0 m by winding a copper wire having a wire diameter of 0.04 mm.
m, an outer diameter of 9.5 mm, and a thickness of 0.25 mm.
【００２２】又、駆動コイル(５)に交播電流を流すため
の黄銅又は燐青銅等からなる電極(６)が、フレーム(２)
の底面に内周壁に沿って熱融着固定されている。該電極
(６)の端部には駆動コイル(５)から伸びるリード線(図
示省略)がからげられ、半田付けによって接続されてい
る。Further, an electrode (6) made of brass or phosphor bronze or the like for passing a crossing current through the drive coil (5) is provided on the frame (2).
Is heat-sealed and fixed to the bottom surface along the inner peripheral wall. The electrode
A lead wire (not shown) extending from the drive coil (5) is wrapped around the end of (6), and is connected by soldering.
【００２３】図中に破線で示す様に、直流磁界発生用マ
グネット(３)から放射される磁束は、マグネット中央部
ではマグネット面から略垂直に放射されて、略垂直に駆
動コイル(５)を貫通するのに対し、マグネット周辺部で
はマグネット面から放射状に拡がって、斜めに駆動コイ
ル(５)を貫通する。As shown by the broken line in the figure, the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet (3) is radiated almost vertically from the magnet surface at the center of the magnet, and the driving coil (5) is moved substantially vertically. On the other hand, in the peripheral portion of the magnet, it extends radially from the magnet surface and penetrates the drive coil (5) diagonally.
【００２４】図３は、駆動コイル(５)に時計回りに電流
を流した場合に生じる駆動力の方向を示している。ここ
で図３(ａ)は、直流磁界発生用マグネット(３)の中央部
から略垂直に放射されて略垂直に駆動コイル(５)を貫通
する磁束と、その磁束によって生じる駆動コイル(５)に
作用する駆動力の方向を示したものである。駆動コイル
(５)に時計回りに電流を流すと、駆動コイル(５)には右
ねじの法則に従って破線で示す如く下向きの磁束が発生
する。一方、直流磁界発生用マグネット(３)は駆動コイ
ル(５)側がＮ極、その反対側がＳ極であって、破線で示
す如く駆動コイル(５)に向けて下向きに磁束が放射され
る。この結果、駆動コイル(５)には直流磁界発生用マグ
ネット(３)側にＳ極、その反対側にＮ極が現われて、直
流磁界発生用マグネット(３)との間に上向きの吸引力Ｆ
が発生することになる。FIG. 3 shows the direction of the driving force generated when a current is passed clockwise through the driving coil (5). Here, FIG. 3 (a) shows a magnetic flux radiated substantially vertically from the center of the DC magnetic field generating magnet (3) and penetrating the drive coil (5) substantially vertically, and a drive coil (5) generated by the magnetic flux. 2 shows the direction of the driving force acting on the motor. Drive coil
When a current is caused to flow clockwise in (5), a downward magnetic flux is generated in the drive coil (5) as indicated by a broken line according to the right-hand rule. On the other hand, the DC magnetic field generating magnet (3) has an N pole on the drive coil (5) side and an S pole on the opposite side, and a magnetic flux is emitted downward toward the drive coil (5) as shown by a broken line. As a result, the driving coil (5) has an S pole on the DC magnetic field generating magnet (3) side and an N pole on the opposite side, and an upward attractive force F between the driving coil (5) and the DC magnetic field generating magnet (3).
Will occur.
【００２５】図３(ｂ)は、直流磁界発生用マグネット
(３)の周辺部から駆動コイル(５)に向けて放射状に拡が
って斜めに駆動コイル(５)を貫通する磁束と、その磁束
によって生じる駆動コイル(５)に作用する駆動力の方向
を示したものである。図中の右側では、直流磁界発生用
マグネット(３)から放射されて斜めに駆動コイル(５)に
至っている磁束Ｂrは、図示の如く振動板(４)に水平な
成分Ｂrxと垂直な成分Ｂryに分解され、垂直成分Ｂryに
よって駆動コイル(５)には図３(ａ)と同様に上向きの吸
引力が生じる。一方、水平成分Ｂrxについては、駆動コ
イル(５)に流れる電流との関係でフレミングの左手の法
則に従う方向、図中においては上向きの電磁力Ｆrが生
じる。又、図中の左側では、直流磁界発生用マグネット
(３)から放射されて斜めに駆動コイル(５)に至っている
磁束Ｂlは、図示の如く振動板(４)に水平な成分Ｂlxと
垂直な成分Ｂlyに分解され、垂直成分Ｂlyによって駆動
コイル(５)には図３(ａ)と同様に上向きの吸引力が生じ
る。一方、水平成分Ｂlxについては、駆動コイル(５)に
流れる電流との関係でフレミングの左手の法則に従う方
向、図中においては上向きの電磁力Ｆlが生じる。FIG. 3B shows a magnet for generating a DC magnetic field.
The magnetic flux that extends radially from the periphery of (3) toward the drive coil (5) and penetrates the drive coil (5) at an angle, and shows the direction of the driving force acting on the drive coil (5) generated by the magnetic flux. It is a thing. On the right side of the figure, the magnetic flux Br radiated from the DC magnetic field generating magnet (3) and obliquely reaching the drive coil (5) is, as shown, a horizontal component Brx and a vertical component Bry on the diaphragm (4). As shown in FIG. 3A, an upward attractive force is generated in the drive coil 5 by the vertical component Bry. On the other hand, with respect to the horizontal component Brx, an electromagnetic force Fr is generated in a direction according to Fleming's left-hand rule, that is, in the figure, upward in relation to the current flowing through the drive coil (5). On the left side of the figure, a magnet for DC magnetic field generation
The magnetic flux B1 radiated from (3) and obliquely reaching the drive coil (5) is decomposed into a horizontal component Blx and a vertical component Bly on the diaphragm (4) as shown in the figure, and the drive coil ( 5) generates an upward suction force as in FIG. 3A. On the other hand, with respect to the horizontal component Blx, an electromagnetic force Fl is generated in a direction in accordance with Fleming's left-hand rule, that is, in the figure, upward in relation to the current flowing through the drive coil (5).
【００２６】従って、駆動コイル(５)は、図３(ａ)に示
す上向きの吸引力と、図３(ｂ)に示す上向きの吸引力及
び電磁力により、全体として上向きの駆動力を受けるこ
ととなる。Therefore, the drive coil (5) receives the upward drive force as a whole by the upward attraction force shown in FIG. 3 (a) and the upward attraction force and the electromagnetic force shown in FIG. 3 (b). Becomes
【００２７】図４は、駆動コイル(５)に反時計回りに電
流を流した場合に生じる駆動力の方向を示している。こ
こで図４(ａ)は、直流磁界発生用マグネット(３)の中央
部から略垂直に放射されて略垂直に駆動コイル(５)を貫
通する磁束と、その磁束によって生じる駆動コイル(５)
に作用する駆動力の方向を示したものである。駆動コイ
ル(５)に反時計回りに電流を流すと、駆動コイル(５)に
は右ねじの法則に従って破線で示す如く上向きの磁束が
発生する。この結果、駆動コイル(５)には直流磁界発生
用マグネット(３)側にＮ極、その反対側にＳ極が現われ
て、直流磁界発生用マグネット(３)との間に下向きの反
発力Ｆが発生することになる。FIG. 4 shows the direction of the driving force generated when a current flows counterclockwise through the driving coil (5). Here, FIG. 4 (a) shows a magnetic flux radiated substantially vertically from the center of the DC magnetic field generating magnet (3) and penetrating the drive coil (5) substantially vertically, and a drive coil (5) generated by the magnetic flux.
2 shows the direction of the driving force acting on the motor. When a current is applied to the drive coil (5) in a counterclockwise direction, an upward magnetic flux is generated in the drive coil (5) as shown by a broken line according to the right-hand rule. As a result, the drive coil (5) has an N pole on the DC magnetic field generating magnet (3) side and an S pole on the opposite side, and a downward repulsive force F between the driving coil (5) and the DC magnetic field generating magnet (3). Will occur.
【００２８】図４(ｂ)は、直流磁界発生用マグネット
(３)の周辺部から駆動コイル(５)に向けて放射状に拡が
って斜めに駆動コイル(５)を貫通する磁束と、その磁束
によって生じる駆動コイル(５)に作用する駆動力の方向
を示したものである。図中の右側では、直流磁界発生用
マグネット(３)から放射されて斜めに駆動コイル(５)に
至っている磁束Ｂrは、図示の如く振動板(４)に水平な
成分Ｂrxと垂直な成分Ｂryに分解され、垂直成分Ｂryに
よって駆動コイル(５)には図４(ａ)と同様に下向きの反
発力が生じる。一方、水平成分Ｂrxについては、駆動コ
イル(５)に流れる電流との関係でフレミングの左手の法
則に従う方向、図中においては下向きの電磁力Ｆrが生
じる。又、図中の左側では、直流磁界発生用マグネット
(３)から放射されて斜めに駆動コイル(５)に至っている
磁束Ｂlは、図示の如く振動板(４)に水平な成分Ｂlxと
垂直な成分Ｂlyに分解され、垂直成分Ｂlyによって駆動
コイル(５)には図４(ａ)と同様に下向きの反発力が生じ
る。一方、水平成分Ｂlxについては、駆動コイル(５)に
流れる電流との関係でフレミングの左手の法則に従う方
向、図中においては下向きの電磁力Ｆlが生じる。FIG. 4B shows a magnet for generating a DC magnetic field.
The magnetic flux that extends radially from the periphery of (3) toward the drive coil (5) and penetrates the drive coil (5) at an angle, and shows the direction of the driving force acting on the drive coil (5) generated by the magnetic flux. It is a thing. On the right side of the figure, the magnetic flux Br radiated from the DC magnetic field generating magnet (3) and obliquely reaching the drive coil (5) is, as shown, a horizontal component Brx and a vertical component Bry on the diaphragm (4). 4A, a downward repulsive force is generated in the drive coil 5 by the vertical component Bry in the same manner as in FIG. On the other hand, with respect to the horizontal component Brx, an electromagnetic force Fr is generated in a direction according to Fleming's left-hand rule, that is, in the drawing, downward in relation to the current flowing through the drive coil (5). On the left side of the figure, a magnet for DC magnetic field generation
The magnetic flux B1 radiated from (3) and obliquely reaching the drive coil (5) is decomposed into a horizontal component Blx and a vertical component Bly on the diaphragm (4) as shown in the figure, and the drive coil ( 5), a downward repulsive force is generated as in FIG. On the other hand, with respect to the horizontal component Blx, an electromagnetic force Fl is generated in a direction according to Fleming's left-hand rule, that is, in the figure, downward in relation to the current flowing through the drive coil (5).
【００２９】従って、駆動コイル(５)は、図４(ａ)に示
す下向きの反発力と、図４(ｂ)に示す下向きの反発力及
び電磁力により、全体として下向きの駆動力を受けるこ
ととなる。Therefore, the drive coil (5) receives a downward drive force as a whole due to the downward repulsive force shown in FIG. 4 (a) and the downward repulsive force and electromagnetic force shown in FIG. 4 (b). Becomes
【００３０】ここで、駆動コイル(５)に電気信号として
流される電流は交播電流であり、駆動コイル(５)に流れ
る電流の向きは時間的に変化するため、駆動コイル(５)
は図３の上向きの駆動力と図４の下向きの駆動力を交互
に受けることとなる。この結果、振動板(４)は駆動コイ
ル(５)と一体に振動し、電気信号が音響に変換されるの
である。Here, the current flowing as an electric signal to the drive coil (5) is a cross current, and the direction of the current flowing to the drive coil (5) changes with time.
Will alternately receive an upward driving force in FIG. 3 and a downward driving force in FIG. As a result, the diaphragm (4) vibrates integrally with the drive coil (5), and the electric signal is converted into sound.
【００３１】図５は、上記第１実施例のスピーカの音圧
レベル−周波数特性を実線で示すと共に、従来のダイナ
ミック型スピーカ及びマグネティック型スピーカの音圧
レベル−周波数特性を夫々破線及び２点鎖線で示したも
のである。一般にスピーカの特性としては、周波数の低
域から高域にかけて音圧レベルが高く、フラットである
ことが要求されており、音圧レベルは効率の目安とされ
る。図示の如く第１実施例のスピーカにおいては、従来
のマグネティック型スピーカと比べて広い周波数範囲で
高い音圧レベルが得られている。又、従来のダイナミッ
ク型スピーカに比べてフラットな周波数特性が得られて
いる。FIG. 5 shows the sound pressure level-frequency characteristics of the loudspeaker of the first embodiment by solid lines, and shows the sound pressure level-frequency characteristics of the conventional dynamic loudspeaker and magnetic loudspeaker by broken lines and two-dot chain lines, respectively. It is shown by. Generally, as characteristics of a speaker, a sound pressure level is required to be high and flat from a low frequency band to a high frequency band, and the sound pressure level is a measure of efficiency. As shown in the figure, in the speaker of the first embodiment, a higher sound pressure level is obtained in a wider frequency range than in the conventional magnetic speaker. Further, a flat frequency characteristic is obtained as compared with a conventional dynamic speaker.
【００３２】第２実施例 図６は第２実施例のスピーカの構造を示す断面図であ
り、図７は該スピーカの分解斜視図である。一端が開口
した円筒状のカバー(12)と、一端が開口した円筒状のフ
レーム(21)を嵌合させることによって、扁平なケーシン
グ(25)が構成されている。カバー(12)はステンレスＳＵ
Ｓ３０４等の金属から形成され、フレーム(21)は液晶ポ
リマー等の樹脂から形成されている。 Second Embodiment FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a speaker according to a second embodiment, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the speaker. A flat casing (25) is formed by fitting a cylindrical cover (12) having one open end with a cylindrical frame (21) having one open end. Cover (12) is stainless steel SU
The frame (21) is formed of a resin such as a liquid crystal polymer or the like.
【００３３】カバー(12)には、放音の為の直径１.０ｍ
ｍの孔(13)が４５°の間隔で８個開設されている。又、
フレーム(21)にも直径０.４ｍｍの孔(22)が４５°の間
隔で８個開設されている。カバー(12)の内面には、カバ
ー(12)の中心軸上に、ネオジウムを主成分とする外径
９.０ｍｍ、厚さ１.０ｍｍの円盤状の直流磁界発生用マ
グネット(３)が、アクリル系の熱硬化型接着剤によって
固定されている。The cover (12) has a diameter of 1.0 m for sound emission.
Eight holes (13) are formed at 45 ° intervals. or,
Eight holes (22) having a diameter of 0.4 mm are also formed in the frame (21) at intervals of 45 °. On the inner surface of the cover (12), a disk-shaped DC magnetic field-generating magnet (3) having a diameter of 9.0 mm and a thickness of 1.0 mm containing neodymium as a main component is disposed on the center axis of the cover (12). It is fixed by an acrylic thermosetting adhesive.
【００３４】ケーシング(25)の内部には、ポリエチレン
テレフタレートＰＥＴから形成された厚さ７５μｍの円
盤状の振動板(41)が配置され、該振動板(41)の外周部が
カバー(12)とフレーム(21)の間に挟まれて接着固定され
ている。該振動板(41)の上面には、直流磁界発生用マグ
ネット(３)との間に０.６ｍｍの空隙Ｇを設けて、直流
磁界発生用マグネット(３)と同軸上に駆動コイル(51)が
設置され、ゴム系接着剤によって固定されている。該駆
動コイル(51)は、線径が０.０３ｍｍのポリウレタン銅
線を巻回することによって内径７.０ｍｍ、外径９.５ｍ
ｍ、厚さ０.２５ｍｍに形成されている。従って、駆動
コイル(51)は上記第１実施例の駆動コイル(５)と外径及
び厚さは同一であるが、内径が大きくなっているので、
軽量化が図られている。A 75 μm-thick disk-shaped diaphragm (41) made of polyethylene terephthalate PET is disposed inside the casing (25), and the outer periphery of the diaphragm (41) is in contact with the cover (12). Adhered and fixed between the frames (21). On the upper surface of the vibration plate (41), a gap G of 0.6 mm is provided between the diaphragm (41) and the DC magnetic field generating magnet (3), and the driving coil (51) is coaxial with the DC magnetic field generating magnet (3). Is installed and fixed with a rubber-based adhesive. The drive coil (51) has an inner diameter of 7.0 mm and an outer diameter of 9.5 m by winding a polyurethane copper wire having a wire diameter of 0.03 mm.
m and a thickness of 0.25 mm. Accordingly, the drive coil (51) has the same outer diameter and thickness as the drive coil (5) of the first embodiment, but has a larger inner diameter.
The weight has been reduced.
【００３５】又、しんちゅうに半田メッキを施すことに
よって形成された電極(６)が、フレーム(21)の底部に取
り付けられており、該電極(６)の端部には駆動コイル(5
1)から伸びるリード線(図示省略)がからげられ、半田付
けによって接続されている。Further, an electrode (6) formed by applying a solder plating to the brass is attached to the bottom of the frame (21), and a driving coil (5) is attached to an end of the electrode (6).
Lead wires (not shown) extending from 1) are tied and connected by soldering.
【００３６】カバー(12)の内面には孔(13)を被う位置
に、ポリウレタン及びナイロンから形成されたリング状
の薄い吸音材(７)が接着固定されている。又、フレーム
(21)の底面にも孔(22)を被う位置に同様の吸音材(８)が
接着固定されている。On the inner surface of the cover (12), a ring-shaped thin sound absorbing material (7) made of polyurethane and nylon is adhesively fixed at a position covering the hole (13). Also the frame
A similar sound absorbing material (8) is adhesively fixed to the bottom surface of (21) at a position covering the hole (22).
【００３７】上記第２実施例のスピーカにおいては、駆
動コイル(51)が第１実施例の駆動コイル(５)に比べて内
径が大きく形成されているので、図３(ａ)及び図４(ａ)
に示す略垂直に駆動コイル(51)を貫通する磁束に基づく
駆動力は殆ど発生せず、図３(ｂ)及び図４(ｂ)に示す斜
めに駆動コイル(51)を貫通する磁束に基づく駆動力が主
体となって振動板(41)が駆動される。In the loudspeaker of the second embodiment, since the drive coil (51) has a larger inner diameter than the drive coil (5) of the first embodiment, FIGS. a)
The drive force based on the magnetic flux penetrating through the drive coil (51) substantially vertically shown in FIG. 3 is hardly generated, and is based on the magnetic flux penetrating through the drive coil (51) obliquely as shown in FIGS. 3 (b) and 4 (b). The diaphragm (41) is driven mainly by the driving force.
【００３８】図８は、上記第２実施例のスピーカにおい
て、吸音材の装着状態での音圧レベル−周波数特性を実
線で示すと共に、吸音材の非装着状態での音圧レベル−
周波数特性を破線で示したものである。第２実施例のス
ピーカは、吸音材の非装着状態において、図５に示す従
来のマグネティック型スピーカの特性に比べて高い音圧
レベルが得られると共に、従来のダイナミック型スピー
カに比べてフラットな特性が得られる。吸音材の装着状
態においては、吸音材の吸音効果によって非装着状態に
比べて音圧レベルは下がっているものの小型スピーカの
音圧レベルとしては充分な値が得られ、然も周波数の低
域から高域にかけてよりフラットな特性が実現されてい
る。FIG. 8 shows the sound pressure level when the sound absorbing material is attached to the speaker according to the second embodiment in a state where the sound absorbing material is attached by a solid line, and the sound pressure level when the sound absorbing material is not attached to the speaker.
The frequency characteristics are indicated by broken lines. In the speaker of the second embodiment, when the sound absorbing material is not attached, a higher sound pressure level is obtained as compared with the characteristics of the conventional magnetic speaker shown in FIG. Is obtained. When the sound absorbing material is attached, the sound pressure level is lower than that when the sound absorbing material is not attached due to the sound absorbing effect of the sound absorbing material, but a sufficient value is obtained as the sound pressure level of the small speaker. Flatter characteristics are realized over the high frequency range.
【００３９】図９は、上記本発明のスピーカと、従来の
ダイナミック型スピーカ及びマグネティック型スピーカ
の諸特性を表わす図表である。スピーカの口径は実質的
に同一であるが、全高は第１実施例、第２実施例共に従
来に比べて低くなっている。これは、本発明ではヨーク
やポールピースが省略されているためである。FIG. 9 is a table showing the characteristics of the above-described speaker of the present invention and conventional dynamic speakers and magnetic speakers. Although the diameters of the speakers are substantially the same, the overall height is lower in both the first and second embodiments than in the prior art. This is because the yoke and the pole piece are omitted in the present invention.
【００４０】インピーダンスは第１実施例、第２実施例
共にダイナミック型に比べて高くなっている。これは、
本発明では、ヨーク及びポールピースの省略によって自
由な設計が可能となり、駆動コイルの巻数を増大させる
ことが出来たからである。尚、第２実施例の駆動コイル
の外径及び高さは第１実施例と同一で、内径は第１実施
例よりも大きくなっているにも関わらず、同等のインピ
ーダンスが得られているのは、第２実施例における駆動
コイルの銅線の線径が第１実施例に比べて細いためであ
る。The impedance of the first and second embodiments is higher than that of the dynamic type. this is,
This is because, in the present invention, free design is possible by omitting the yoke and the pole piece, and the number of turns of the drive coil can be increased. The outer diameter and height of the drive coil of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same impedance is obtained despite the inner diameter being larger than that of the first embodiment. This is because the diameter of the copper wire of the drive coil in the second embodiment is smaller than that in the first embodiment.
【００４１】音圧レベルは、第１実施例及び第２実施例
の吸音材非装着状態においてマグネティック型に比べて
高い値が得られている。これは、本発明では直流磁界発
生用マグネットから放射される磁束を有効に利用してい
るためである。The sound pressure level is higher in the first and second embodiments when the sound absorbing material is not mounted than in the magnetic type. This is because the present invention effectively utilizes the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet.
【００４２】ここで、図１０及び図１１に基づき本発明
における磁束の有効利用について検討する。図１０は、
横軸に直流磁界発生用マグネットの中心軸上に設けた原
点Ｏからのｘ軸方向の距離、縦軸に直流磁界発生用マグ
ネットに対して平行な磁束密度成分Ｂxをとって、空隙
Ｇａｐが０.３、０.４、０.５ｍｍの場合の磁束密度分
布を示すグラフである。図示の如く、空隙Ｇａｐの値に
関わらず、ｘ軸方向の距離が３.６〜５.２ｍｍの範囲で
８００Ｇを越える高い磁束密度成分Ｂxが得られおり、
ｘ軸方向の距離が４.０〜４.８ｍｍの範囲では更に高い
磁束密度成分が得られ、略４.４ｍｍでピークが現われ
ている。ｘ軸方向の磁束密度成分Ｂxが高くなることに
よって、駆動コイルにおけるフレミングの左手の法則に
従う電磁力が大きくなる。従って、駆動コイルの外径を
７.２〜１０.４ｍｍ、望ましくは８.０〜９.６ｍｍとす
れば、フレミングの左手の法則に基づく電磁力によって
駆動コイルを効率的に駆動することが出来る。そこで、
第１及び第２実施例では駆動コイルの外径を最適点に近
い９.５ｍｍとした。この結果、上述の如く、第１実施
例及び第２実施例の音圧レベルがマグネティック型に比
べて高くなっているのである。Here, the effective use of the magnetic flux in the present invention will be discussed with reference to FIGS. FIG.
The horizontal axis represents the distance in the x-axis direction from the origin O provided on the center axis of the DC magnetic field generating magnet, and the vertical axis represents the magnetic flux density component Bx parallel to the DC magnetic field generating magnet. It is a graph which shows the magnetic flux density distribution in case of 0.3, 0.4, 0.5 mm. As shown in the figure, regardless of the value of the gap Gap, a high magnetic flux density component Bx exceeding 800 G is obtained in a range of 3.6 to 5.2 mm in the x-axis direction,
When the distance in the x-axis direction is in the range of 4.0 to 4.8 mm, a higher magnetic flux density component is obtained, and a peak appears at about 4.4 mm. As the magnetic flux density component Bx in the x-axis direction increases, the electromagnetic force of the drive coil according to Fleming's left-hand rule increases. Therefore, if the outer diameter of the drive coil is 7.2 to 10.4 mm, preferably 8.0 to 9.6 mm, the drive coil can be efficiently driven by an electromagnetic force based on Fleming's left hand rule. . Therefore,
In the first and second embodiments, the outer diameter of the drive coil is 9.5 mm, which is close to the optimum point. As a result, as described above, the sound pressure levels of the first and second embodiments are higher than those of the magnetic type.
【００４３】又、図９に示す如く、第２実施例の吸音材
非装着状態では、第１実施例に比べて音圧レベルが高く
なっている。以下、この理由について検討する。図１１
は、横軸に直流磁界発生用マグネットの中心軸上に設け
た原点Ｏからのｘ軸方向の距離、縦軸に直流磁界発生用
マグネットに対して垂直な磁束密度成分Ｂyをとって、
空隙Ｇａｐが０.３、０.４、０.５ｍｍの場合の磁束密
度分布を示すグラフである。図示の如く、空隙Ｇａｐの
値に関わらず、ｘ軸方向の距離が０〜４.２ｍｍの範囲
で１０００Ｇを越える高い磁束密度成分Ｂyが得られお
り、ｘ軸方向の距離が３.５〜４.０ｍｍの範囲では更に
高い磁束密度成分が得られ、略３.８ｍｍでピークが現
われている。ｙ軸方向の磁束密度成分Ｂyが高くなるこ
とによって、駆動コイルにおける磁石の吸引力及び反発
力が大きくなる。但し、ｘ軸方向の距離が４.７ｍｍを
越えると磁束密度成分Ｂyが負の値となる。As shown in FIG. 9, when the sound absorbing material is not mounted in the second embodiment, the sound pressure level is higher than in the first embodiment. Hereinafter, the reason will be discussed. FIG.
Is the distance in the x-axis direction from the origin O provided on the central axis of the DC magnetic field generating magnet on the horizontal axis, and the magnetic flux density component By perpendicular to the DC magnetic field generating magnet on the vertical axis,
It is a graph which shows magnetic flux density distribution at the time of gap Gap being 0.3, 0.4, and 0.5 mm. As shown in the figure, regardless of the value of the gap Gap, a high magnetic flux density component By exceeding 1000 G is obtained when the distance in the x-axis direction is in the range of 0 to 4.2 mm, and the distance in the x-axis direction is 3.5 to 4 mm. In the range of 0.0 mm, a higher magnetic flux density component is obtained, and a peak appears at about 3.8 mm. As the magnetic flux density component By in the y-axis direction increases, the attractive force and the repulsive force of the magnet in the drive coil increase. However, when the distance in the x-axis direction exceeds 4.7 mm, the magnetic flux density component By becomes a negative value.
【００４４】ここで、図１１に図１０を加味すれば、ｘ
軸方向の距離が３.０ｍｍ未満では図１０に示すフレミ
ングの左手の法則に基づく電磁力が小さいため、駆動コ
イルの内径は６.０ｍｍ以上であって、比較的高い磁束
密度成分Ｂyが得られる８.４ｍｍ以下、望ましくは７.
０〜８.０ｍｍとすれば、フレミングの左手の法則に基
づく電磁力に加え、磁石の吸引力及び反発力を補助力と
して、駆動コイルを効率的に駆動することが出来る。そ
こで、第２実施例では駆動コイルの内径を第１実施例の
１.０ｍｍに対して７.０ｍｍとすることにより、駆動コ
イルの効率的駆動と、駆動コイルの軽量化を図った。駆
動コイルが軽量となることによって振動板を含む振動系
の質量が軽減され、振動系の応答性が改善される。この
結果、第２実施例の音圧レベルが第１実施例に比べて高
くなっているのである。但し、第２実施例では吸音材の
装着によって図８の如く音圧レベル−周波数特性をより
フラットなものに改善している。Here, if FIG. 10 is added to FIG. 11, x
When the axial distance is less than 3.0 mm, the electromagnetic force based on Fleming's left-hand rule shown in FIG. 10 is small, so the inner diameter of the drive coil is 6.0 mm or more, and a relatively high magnetic flux density component By can be obtained. 8.4 mm or less, preferably 7.
When the distance is set to 0 to 8.0 mm, the driving coil can be efficiently driven by using the attraction force and the repulsion force of the magnet as the auxiliary force in addition to the electromagnetic force based on Fleming's left hand rule. Thus, in the second embodiment, the inner diameter of the drive coil is set to 7.0 mm compared to 1.0 mm in the first embodiment, so that the drive coil is efficiently driven and the drive coil is reduced in weight. By reducing the weight of the drive coil, the mass of the vibration system including the diaphragm is reduced, and the response of the vibration system is improved. As a result, the sound pressure level of the second embodiment is higher than that of the first embodiment. However, in the second embodiment, the sound pressure level-frequency characteristics are improved to be flatter as shown in FIG. 8 by installing the sound absorbing material.
【００４５】更に、図９に示す如く部品点数が第１実施
例、第２実施例共に従来に比べて少なくなっている。こ
れは、第１実施例及び第２実施例ではヨーク及びポール
ピースが省略されるためである。但し、第２実施例にお
いては吸音材を使用しているために第１実施例に比べて
部品点数が多くなっている。Further, as shown in FIG. 9, the number of parts in both the first embodiment and the second embodiment is smaller than that of the prior art. This is because the yoke and the pole piece are omitted in the first and second embodiments. However, in the second embodiment, since the sound absorbing material is used, the number of parts is larger than that in the first embodiment.
【００４６】上述の如く、本発明においては、直流磁界
発生用マグネットから放射される磁束を集束させること
なく空隙に放射させるので、ヨークやポールピースは不
要であり、これによって部品点数が少なくなり、薄型化
が可能となる。又、ヨークやポールピースによる設計上
の制約がないので、自由な設計により薄型化を図ること
が出来るばかりでなく、駆動コイルの巻数を増大させる
ことが可能であり、これによって高インピーダンスが実
現され、消費電力が削減される。As described above, in the present invention, since the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet is radiated to the air gap without being focused, a yoke and a pole piece are unnecessary, thereby reducing the number of parts. The thickness can be reduced. In addition, since there is no design restriction due to the yoke and the pole piece, not only the thickness can be reduced by a free design, but also the number of turns of the drive coil can be increased, thereby realizing a high impedance. , Power consumption is reduced.
【００４７】又、駆動コイルの外径についてはフレミン
グの左手に基づく電磁力を有効に利用できる値に設定す
ることにより、駆動コイルを効率的に駆動し、効率を向
上させている。The outer diameter of the drive coil is set to a value that can effectively use the electromagnetic force based on the left hand of Fleming, so that the drive coil is efficiently driven and the efficiency is improved.
【００４８】更に、駆動コイルの内径については第２実
施例において、直流磁界発生用マグネットから放射され
る磁束の有効利用と駆動コイルの軽量化の両方を考え合
わせた値に設定することにより、駆動コイルをより効率
的に駆動し、更なる効率の向上を図っている。Further, in the second embodiment, the inner diameter of the drive coil is set to a value in consideration of both the effective use of the magnetic flux radiated from the DC magnetic field generating magnet and the weight reduction of the drive coil. The coil is driven more efficiently, and the efficiency is further improved.
【００４９】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。The description of the above embodiment is for the purpose of describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof.
In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
【図１】第１実施例におけるスピーカの構造を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a speaker according to a first embodiment.
【図２】同上の実施例の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the embodiment.
【図３】同上の実施例において、駆動コイルに時計回り
に電流を流した場合に生じる駆動力の方向を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a direction of a driving force generated when a current is caused to flow clockwise in a driving coil in the embodiment.
【図４】同上の実施例において、駆動コイルに反時計回
りに電流を流した場合に生じる駆動力の方向を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a direction of a driving force generated when a current flows through the driving coil in a counterclockwise direction in the embodiment.
【図５】同上の実施例と従来のスピーカにおける音圧レ
ベル−周波数特性を表わすグラフである。FIG. 5 is a graph showing a sound pressure level-frequency characteristic in the above embodiment and a conventional speaker.
【図６】第２実施例におけるスピーカの構造を示す断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a speaker according to a second embodiment.
【図７】同上の実施例の分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of the embodiment.
【図８】同上の実施例において、吸音材の装着状態と非
装着状態での音圧レベル−周波数特性を表わすグラフで
ある。FIG. 8 is a graph showing sound pressure level-frequency characteristics in a mounted state and a non-mounted state of a sound absorbing material in the embodiment.
【図９】第１実施例及び第２実施例と従来の諸特性を表
わす図表である。FIG. 9 is a table showing characteristics of the first and second embodiments and conventional characteristics.
【図１０】直流磁界発生用マグネットに対して平行な磁
束密度成分の分布を表わすグラフである。FIG. 10 is a graph showing a distribution of a magnetic flux density component parallel to a DC magnetic field generating magnet.
【図１１】直流磁界発生用マグネットに対して垂直な磁
束密度成分の分布を表わすグラフである。FIG. 11 is a graph showing a distribution of a magnetic flux density component perpendicular to a DC magnetic field generating magnet.
【図１２】従来のダイナミック型スピーカの構造を示す
断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional dynamic speaker.
【図１３】従来のマグネティック型スピーカの構造を示
す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional magnetic speaker.
(３) 直流磁界発生用マグネット (４) 振動板 (５) 駆動コイル (６) 電極 (3) DC magnetic field generating magnet (4) Diaphragm (5) Drive coil (6) Electrode
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−14721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−163023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−99898（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−127537（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−4345（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−113625（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−55692（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 9/00 H04R 9/02 102 H04R 9/04 104 Continuation of the front page (56) References JP-A-54-14721 (JP, A) JP-A-54-163023 (JP, A) JP-A-57-99898 (JP, A) , U) Japanese Utility Model Showa 48-4345 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 49-113625 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 5-55692 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB Name) H04R 9/00 H04R 9/02 102 H04R 9/04 104
Claims (7)
の一方の面の中央部に固定されると共に該振動板に対し
て垂直の巻軸を有する円筒状の駆動コイルと、振動板及
び駆動コイルとの間に所定の空隙を設けて一定位置に固
定されると共に該駆動コイルと同軸上に配置された円盤
状の直流磁界発生用マグネットとを具え、該直流磁界発
生用マグネットの駆動コイル側の一面全域から放射され
る磁束の大部分が、前記空隙を通過して駆動コイルに至
っている電気音響変換装置。A diaphragm having a peripheral portion as a fixed end, a cylindrical drive coil fixed to a central portion of one surface of the diaphragm and having a winding axis perpendicular to the diaphragm, A disc-shaped DC magnetic field generating magnet fixed at a predetermined position by providing a predetermined gap between the plate and the driving coil and coaxially disposed with the driving coil; An electroacoustic transducer in which most of the magnetic flux radiated from the entire surface of the drive coil side passes through the gap to reach the drive coil.
グネットの外径の８０％以上１１６％以下である請求項
１に記載の電気音響変換装置。2. The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the outer diameter of the drive coil is 80% or more and 116% or less of the outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
グネットの外径の８８％以上１０７％以下である請求項
１に記載の電気音響変換装置。3. The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the outer diameter of the drive coil is 88% or more and 107% or less of the outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
グネットの外径の６６％以上９４％以下である請求項１
乃至請求項３の何れかに記載の電気音響変換装置。4. The drive coil according to claim 1, wherein the inner diameter is 66% or more and 94% or less of the outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
An electroacoustic transducer according to claim 3.
グネットの外径の７７％以上８９％以下である請求項１
乃至請求項３の何れかに記載の電気音響変換装置。5. An inner diameter of the drive coil is 77% or more and 89% or less of an outer diameter of the DC magnetic field generating magnet.
An electroacoustic transducer according to claim 3.
マグネット側の面に固定されている請求項１乃至請求項
５の何れかに記載の電気音響変換装置。6. The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the drive coil is fixed to a surface of the diaphragm on the side of the DC magnetic field generating magnet.
マグネットとは反対側の面に固定されている請求項１乃
至請求項５の何れかに記載の電気音響変換装置。7. The electro-acoustic transducer according to claim 1, wherein the drive coil is fixed to a surface of the diaphragm opposite to the DC magnetic field generating magnet.
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- 1995-08-31 JP JP24866695A patent/JP3213521B2/en not_active Expired - Fee Related
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