JP4662522B2

JP4662522B2 - 電磁形電気音響変換器および携帯端末装置

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Publication number: JP4662522B2
Application number: JP2001295030A
Authority: JP
Inventors: 佐和子薄木; 周二佐伯
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2002176694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話およびポケットベル等の携帯端末装置に搭載され、着信時におけるアラーム音、メロディ音および音声の再生等に使用される電磁形電気音響変換器と、この電磁形電気音響変換器を搭載する携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、従来の電磁形電気音響変換器２０００の平面図および断面図を示す。
【０００３】
従来の電磁形電気音響変換器２０００は、円筒形の筐体１０７と、この筐体１０７の底面を覆うように配置された円板状のヨーク１０６とを備え、ヨーク１０６の中央部にはヨークと一体成形されたセンターポール１０３が設けられている。センターポール１０３の周囲にはコイル１０４が巻かれている。コイル１０４の外周には環状のマグネット１０５が設けられており、コイル１０４とマグネット１０５の内周面とは全周に渡って適当な間隔が開けられている。マグネット１０５の外周面は筐体１０７の内周面に突き合わされている。筐体１０７の上端部には円板状をした振動板１００が支持されており、振動板１００と、マグネット１０５、コイル１０４およびセンターポール１０３との間には適当な間隔が設けられている。振動板１００上に円板状の磁性体１０１が振動板１００と同心状態で設けられている。
【０００４】
電磁形電気音響変換器２０００の動作を以下に説明する。
【０００５】
コイル１０４に電流が流れない初期状態では、マグネット１０５、磁性体１０１、センターポール１０３、ヨーク１０６によって磁路が形成されており、磁性体１０１はマグネット１０５とセンターポール１０３側に吸引され、振動板１００の弾性力と等しくなるところまで変位する。このような初期状態でコイル１０４に交流電流が流れると上記磁路に交流磁界が発生し、磁性体１０１に交流駆動力が発生する。そのような交流駆動力が磁性体１０１に発生すると、磁性体１０１は、マグネット１０５によって発生する静的吸引力と交流駆動力との相互作用によって、固定されている振動板１００とともに初期状態から変位する。その変位による振動は音として放射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電磁形電気音響変換器の再生周波数帯域の下限は、振動系の最低共振周波数に依存する。ここで振動系とは、音を発生するために実際に振動する電磁形電気音響変換器の要素を指す。従来の電磁形電気音響変換器２０００では、音声等の低域周波数が再生可能になるまで最低共振周波数を下げることが出来なかった。その理由を以下に説明する。
【０００７】
電磁形電気音響変換器２０００が有する最低共振周波数は、振動板１００の弾性力とマグネット１０５によって磁性体１０１上に生じる静的吸引力との差分として得られる振動系全体のスティフネスに依存する。
【０００８】
図１０に、振動板１００の力−変位曲線とマグネット１０５によって磁性体１０１に生じる静的吸引力との関係を示す。縦軸は力を、横軸は振動板１００の変位を示す。振動板１００の力−変位曲線とマグネット１０５によって磁性体１０１上に生じる静的吸引力を示す曲線との交点Ａは、振動板１００の弾性力と静的吸引力とが釣り合う点を示している。最低共振周波数は、釣り合った交点Ａを原点とする振動板１００の弾性力と静的吸引力との差分に依存する。
【０００９】
最低共振周波数を下げるためには、振動板１００の弾性定数を小さくする必要がある。しかし、振動板１００の弾性定数を小さくしすぎる（つまり交点Ａが存在しなくなる）と、磁性体１０１は振動板１００とともにセンターポール１０３に吸着されてしまう。つまり、弾性定数は交点Ａが存在する範囲内でなければならないので、自ずと設計可能な最低共振周波数が決定される。このような制約の結果、従来の電磁形電気音響変換器２０００の最低共振周波数は約２．５ｋＨｚ以上のものが多かった。このため、従来の電磁形電気音響変換器２０００は、音声等の低域周波数の再生を行うことが出来なかった。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みて、音声等の低域周波数が再生可能な良好な音響特性が得られる電磁形電気音響変換器およびそれを搭載する携帯端末機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁形電気音響変換器は、磁性体と、上記磁性体を中央に固定し支持する金属性のサスペンションと、上記サスペンションに接続された振動板と、上記磁性体に直流磁束を発生させるためのマグネットと、上記磁性体に交流磁束を発生させるためのコイルとを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
上記特徴によれば、良好な音響特性を有し信頼性の高い電磁形電気音響変換器が得られる。
【００１３】
上記サスペンションは上記振動板より振動方向のスティフネス値が大きくてもよい。
【００１４】
上記マグネットは上記コイルを囲むように配置されてもよい。
【００１５】
上記コイルの内周側に設けられたセンターポールと、上記コイルに対して上記振動板とは反対側に設けられたヨークとをさらに備えてもよい。
【００１６】
上記振動板は樹脂であってもよい。
【００１８】
上記サスペンションは非磁性体であってもよい。
【００１９】
上記特徴によれば、振動板およびサスペンションを互に独立に設計可能なため設計の自由度が高くなる。
【００２０】
上記マグネットと上記振動板との間に設けられた磁性体薄板をさらに備えてもよい。
【００２１】
上記特徴によれば、磁性体上に効率的に交流磁束を流すことができるために、交流駆動力が大きくなり音圧を高くできる。
【００２２】
上記磁性体の中心部に穴が形成されていてもよい。
【００２３】
上記穴を覆うカバ−を更に備えてもよい。
【００２４】
上記特徴によれば、筐体内での音の回り込みのよる音圧低下を避けることができる。
上記サスペンションと上記磁性体とが一体であってもよい。
上記振動板の外周部と上記サスペンションの外周部とが同一面上にあってもよい。
上記特徴によれば、部品点数の減少により組み立て工数を少なくでき、また組立精度を向上することができる。
【００２５】
本発明の電磁形電気音響変換器は、磁性体と、上記磁性体を中央に固定し支持するサスペンションと、上記サスペンションに接続された振動板と、上記第１の振動板に対向して設けられたヨークと、上記ヨークに対して上記振動板側に設けられたセンターポールと、上記センターポールを囲むように配置されたコイルと、上記コイルを囲むように配置されたマグネットとを備え、上記磁性体および上記サスペンションにはそれぞれ穴が形成され、上記センターポールは上記穴に挿入可能な形状を有し、上記センターポールの上面の高さが上記磁性体の下面以上であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
上記特徴によれば、振幅時においてもセンターポールと振動板との距離をほぼ一定に保てるために、安定した交流駆動力を得ることができる。
【００３０】
本発明の携帯端末装置は上記に記載の電磁形電気音響変換器を備える。
【００３１】
上記特徴によれば、１つの電磁形電気音響変換器でアラーム音、メロディ音および音声の再生を行う携帯端末装置が実現できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における電磁形電気音響変換器１０００について図１、図２および図３を参照して説明する。
【００３４】
図１は電磁形電気音響変換器１０００の断面図を示す。電磁形電気音響変換器１０００は、円板状のヨーク６と、円板状のヨーク６を囲む円筒形の筐体７と、ヨーク６の中央部に設けられたセンターポール３と、センターポール３の周囲に巻かれたコイル４と、コイル４の外周に設けられた環状のマグネット５と、筐体７により振動可能に支持されたサスペンション１と、サスペンション１の中央部に設けられた磁性体２と、筐体７上に設けられた円筒形のスペーサ１０と、スペーサ１０によって振動可能に支持された振動板９とを備える。
【００３５】
振動板９の中央部はサスペンション１に接続されている。コイル４とマグネット５の内周面とは全周に渡って適当な間隔が開けられている。また、マグネット５の外周面と筐体７の内周面とは全周に渡って適当な間隔が開けられている。コイル４、センターポール３およびマグネット５とサスペンション１との間には適当な間隔が設けられている。筐体７の底部には、振動板９に加わる音響負荷を小さくするために振動板９とヨーク６との間の空間の空気を外部に放出するための複数の空気穴８が形成されている。
【００３６】
図２に平面図として示すように磁性体２は円盤形状である。図３に平面図として示すようにサスペンション１は、磁性体２が設けられる中央部３１と、筐体７に支持される外周部３２と、中央部３１と外周部３２とを接続する複数の放射形状部３３とを含む。図１に示すように、振動板９は周囲にダウンロール形状を有するコーン型形状である。サスペンション１の振動方向３０のスティフネスは振動板９の振動方向３０のスティフネスより大きい。
【００３７】
本実施の形態では、サスペンション１の材料としてはステンレス、磁性体２の材料としてはパーマロイ、振動板９の材料としてはＰＥＮ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＮａｐｈｔｈａｌａｔｅ）をそれぞれ用いている。
【００３８】
上記のような電磁形電気音響変換器１０００について、その動作を説明する。
【００３９】
コイル４に電流が流れない初期状態では、マグネット５、磁性体２、センターポール３、ヨーク６によって磁路が形成される。この磁路により磁性体２上には下向きの静的吸引力が働き、サスペンション１は磁性体２とともに下方へ変位している。それに伴いサスペンション１に接続している振動板９も下方へ変位している。次にコイル４に交流電流が流れると交流磁界が発生し、磁性体２上に交流駆動力が発生する。この交流駆動力によって磁性体２はサスペンション１および振動板９とともに初期状態から変動する。この変動により生じる振動板９の振動は音として放射される。
【００４０】
電磁形電気音響変換器１０００において、サスペンション１の振動方向３０のスティフネスは振動板９の振動方向３０のスティフネスより大きい。例えば、サスペンション１の振動方向３０のスティフネスは振動板９より７倍大きくなるように設計している。サスペンション１のスティフネスが大きいため、静的吸引力が常時働いている磁性体２は、実質的にサスペンション１によって支持される。従来の電磁形電気音響変換器２０００と異なり、振動板９は磁性体２を支持する必要が無い。
【００４１】
従って、振動板９は磁性体２の支持を考慮することなく、その形状を自由に設計することが出来る。その結果、大振幅時において従来と違いスティフネスが大きくなることが少ないために、最低共振周波数を低く（例えば７００〜８００Ｈｚ）設計することが可能であり、音声等の低域周波数を再生することが出来る。
【００４２】
また、振動板９の直径が例えば１５ｍｍの場合、磁性体２の支持を考慮して設計した場合と比較して、振動板９が実際に振動する有効半径を１０％以上大きくすることができるので再生音圧を向上させることが出来る。
【００４３】
電磁形電気音響変換器１０００において、サスペンション１は音を発生する機能を果たす必要が無く、磁性体２の支持のみ考慮して設計すればよい。このため、図３に示すように平板で実現することができ、従来のように振動板に磁性体を支持させるために振動板を成形加工した場合に比べて部品精度が向上し、製品の性能のばらつきを減少させることが出来る。サスペンション１の弾性力は静的吸引力よりも大きくなるように設計しているので、振動板９の弾性力が小さくても、磁性体２がセンターポール３に吸着されることは無い。
【００４４】
サスペンション１の材料として用いられるステンレス等の金属材料は、磁性体２に常時働く静的吸引力による径時変化がほとんど無い。磁性体２を実質的に支持するサスペンション１の材料としてステンレス等の金属材料を用いることにより、径時変化がほとんど無い耐久力の有る電磁形電気音響変換器を実現することが出来る。
【００４５】
また、サスペンション１の材料に非磁性または弱磁性体を用いることで、サスペンション１はマグネット５からの静的吸引力の影響を受けないためにサスペンション１の形状設計がさらに容易になる。
【００４６】
振動板９は磁性体２の支持を考慮する必要が無いので、所望の音響特性を得るための振動板９の形状設計の自由度が高い。上述のように振幅によるスティフネスの変化を少なくして音声等の低域周波数を再生することが可能なことに加えて、振動板９の歪みが減少するように設計することも出来る。また、振動板９の入力電圧に対する振幅特性の平坦性を向上させるように設計することも出来る。このように、振動板９は良好な音響特性が得られるように自由に設計することが出来る。ＰＥＮ等の樹脂材料は加工および成形が容易であるので、振動板９の材料としてＰＥＮ等の樹脂材料を用いることにより、良好な音響特性が得られる振動板９の設計が容易になる。
【００４７】
なお本実施の形態では、サスペンション１にステンレス材料、振動板９にＰＥＮを用いたがそれに限定されない。例えば、耐熱性を考慮するならばサスペンション１および振動板９共に金属材料を用いても良いし、金属材料と耐熱樹脂材料とを用いてもよい。またサスペンション１の材料に非磁性体を用いたが、交流駆動力アップのために磁性体を用いてもよく、さらに接合面を考慮して磁性体２と同材料であるパーマロイを用いてもよい。
【００４８】
なお本実施の形態では、サスペンション１を三方への放射形状としたが、蝶型など他の形状であってもよい。また、振動板９をコーン形状としたが、ドーム型など他の形状であってもよい。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における電磁形電気音響変換器１１００について、図４および図５を参照して説明する。
【００５０】
図４に電磁形電気音響変換器１１００の断面図を示す。電磁形電気音響変換器１１００において、コイル４、ヨーク６、筐体７、空気穴８およびスペーサ１０は、図１に示す実施の形態１の電磁形電気音響変換器１０００と同様である。
【００５１】
電磁形電気音響変換器１１００は、図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）に平面図として示すように中央部に穴が形成された環状である磁性体１２、サスペンション１１および振動板１９と、その穴に挿入可能な形状を有するセンターポール１３と、その穴をおおうカバー２０と、凹部が形成されたマグネット２５と、マグネット２５に形成された凹部に設けられた磁性体薄板１５とをさらに備える。センターポール１３の上面の高さは磁性体１２の下面以上である。
【００５２】
振動板１９の材料は実施の形態１と同様に非磁性体である樹脂材料ＰＥＮを用い、サスペンション１１の材料は磁性体であるパーマロイを用いた。
【００５３】
上記のような電磁形電気音響変換器１１００について、その動作を説明する。
【００５４】
コイル４に電流が流れない初期状態では、マグネット２５、磁性体薄板１５、磁性体１２、センターポール１３およびヨーク６によって磁路が形成され、磁性体１２上に静的吸引力が発生する。コイル４に交流電流が流れると、磁性体１２上に静的吸引力に加えて交流駆動力が発生し、振動板１９は振動する。
【００５５】
本実施の形態では、マグネット２５上に磁性体薄板１５が設けられている。このことにより、磁路中の磁束を効率良く磁性体１２に導くことが出来、磁路全体の磁気抵抗を低減することが出来る。磁性体１２内の磁束密度が大きくなるので、磁性体１２上に発生する交流駆動力が大きくなり、音圧を向上させることが出来る。
【００５６】
さらに本実施の形態では、センターポール１３の高さが高く、磁性体１２とほぼ同一面にあり、センターポール１３が磁性体１２の中央を貫通した状態で磁性体１２は振動する。センターポール１３と磁性体１２とがほぼ同一平面にあるため、振幅範囲が大きくなりマグネット２５と磁性体１２間の距離が大きくなっても、図９に示す従来の電磁形電気音響変換器１１００と比較して磁性体１２とセンターポール１３間の磁気ギャップが狭く、磁路全体の磁気抵抗が小さい。このため、従来の電磁形電気音響変換器１１００と比較して交流駆動力を向上させることが出来る。この結果、十分な音圧を得るための交流駆動力を確保することが可能である。また磁性体１２、サスペンション１１および振動板１９を環状とすることで振動系質量が軽くなるために音圧を向上させることが出来る。
【００５７】
なお、本実施の形態では、磁性体１２、サスペンション１１および振動板１９の穴をカバー２０がおおい、センターポール１３と磁性体１２との間の隙間から音が放射されることを完全に遮断したが、この隙間と空気穴８との関係から、隙間からの音の放射がほぼ遮断される場合にはカバー２０は設けなくてもよい。また本実施の形態では、カバー２０は独立した部品としたが、振動板１９の一部として一体成形してもよい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、マグネット２５上に磁性体薄板１５を設けたが、マグネットのみで十分な交流駆動力が得られる場合、またスペース的に磁性体薄板１５が設置困難な場合は設けなくてもよい。
【００５９】
なお、本実施の形態では、図４に示されるようにセンターポール１３の径は一定としたが、高さ方向でセンターポール１３の径を変化させてもよい。例えば、ヨーク６に近づくにつれて径を小さくした場合、磁性体１２が下方向に変位するにつれてセンターポール１３との磁気ギャップが拡大するために、磁性体１２の磁気飽和による交流駆動力の低下を緩和することができる。
【００６０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における電磁形電気音響変換器１２００を図６および図７を参照して説明する。
【００６１】
図６に電磁形電気音響変換器１２００の断面図を示す。電磁形電気音響変換器１２００において、コイル４、ヨーク６、空気穴８、センターポール１３、磁性体薄板１５およびマグネット２５は、図４に示す実施の形態２の電磁形電気音響変換器１１００と同様である。
【００６２】
電磁形電気音響変換器１２００は、図７に平面図として示すように磁性体１２’と一体成形されたサスペンション２１と、サスペンション２１を周囲で支持する円筒形の筐体２７と、カバー２０’と一体成形された振動板２９とをさらに備える。振動板２９の外周部とサスペンション２１の外周部とが一致し同一面上に位置する。
【００６３】
振動板２９の材料は実施の形態１と同様に樹脂材料ＰＥＮを用い、磁性体１２’と一体成形されたサスペンション２１の材料はパーマロイを用いた。
【００６４】
上記のような電磁形電気音響変換器１２００について、その動作を説明する。
【００６５】
コイル４に電流が流れない初期状態では、マグネット２５、磁性体薄板１５、サスペンション２１、センターポール１３、ヨーク６によって磁路が形成される点は、実施の形態２と同様である。振動動作も実施の形態２と同様である。
【００６６】
電磁形電気音響変換器１２００が実施の形態２の電磁形電気音響変換器１１００と異なる点は、サスペンション２１が磁性体１２’と一体成形されていること、振動板２９がカバー２０’と一体成形されていることであり、それぞれ一体成形することで、部品点数および工程数が減るためにコストを削減することができる。さらに、一体成形することにより組立時のばらつきがなくなるために製品としての特性ばらつきも小さくすることができる。また、図７に示すように、サスペンション２１と磁性体１２’とが平板として一体成形されてもよい。
【００６７】
また、電磁形電気音響変換器１２００では、サスペンション２１と振動板２９の外周部とが一致し同一面上に位置するため、サスペンション２１と振動板２９との位置合わせが容易となり、組立時のばらつきがなくなるために製品としての特性ばらつきを小さくすることができる。
【００６８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４として、本発明の電磁形電気音響変換器を備えた携帯端末機である携帯電話機６１について図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。
【００６９】
図８Ａは、本発明の実施の形態４における携帯電話機６１の一部破断斜視図を示す。図８Ｂは携帯電話機６１内部のブロック図を示す。
【００７０】
携帯電話機６１は、携帯電話機の筐体６２と、筐体６２に設けられた音孔６３と、電磁形電気音響変換器６４とを備える。携帯電話機６１に備えられる電磁形電気音響変換器６４としては、本発明の実施の形態１、２および３で示した電磁形電気音響変換器１０００、１１００および１２００の何れかが適用される。筐体６２内部において電磁形電気音響変換器６４は、振動板が音孔６３に対向するように設けられている。
【００７１】
図８Ｂに示すように、携帯電話機６１は、アンテナ１５０と、送受信回路１６０と、呼出信号発生回路１６１と、マイクロホン１５２とを更に備える。また、送受信回路１６０は、復調部１６０ａ、変調部１６０ｂ、信号切替部１６０ｃおよび留守録音部１６０ｄを備える。
【００７２】
アンテナ１５０は最寄りの基地局より出力された電波を受信するおよび基地局へ電波を送信するために用いられる。復調部１６０ａはアンテナ１５０から入力された変調波を復号して受信信号に変換し、受信信号を信号切替部１６０ｃに出力する。信号切替部１６０ｃは受信信号の内容に応じて信号処理を切り換える回路である。受信信号が着信信号である場合は呼出信号発生回路１６１に出力され、音声信号の場合は電磁形電気音響変換器６４に出力され、留守録音の音声信号の場合は留守録音部１６０ｄに出力される。留守録音部１６０ｄは例えば半導体メモリである。電源オン時の留守録音メッセージは留守録音部１６０ｄに記憶されるが、携帯電話機６１がサービスエリア外にあるときや電源がオフ時には、留守録音メッセージは基地局の記憶装置に記憶される。呼出信号発生回路１６１は呼出信号を生成し、電磁形電気音響変換器６４に出力する。
【００７３】
従来の携帯電話機と同様に、携帯電話機６１には、電気音響変換器として小型のマイクロホン１５２が設けられている。変調部１６０ｂは、ダイヤル信号や、マイクロホン１５２で変換された音声信号を変調し、アンテナ１５０に出力する。
【００７４】
このような携帯端末装置としての携帯電話機６１の動作を説明する。
【００７５】
基地局から出力された電波はアンテナ１５０で受信され、復調部１６０ａでベースバンドの受信信号に復調される。信号切替回路１６０ｃは、受信信号が着信信号であることを検出すると、着信を携帯電話機６１の使用者に知らせるため、着信信号を呼出信号発生回路１６１に出力する。
【００７６】
呼出信号発生回路１６１は、このような着信信号を受けると、呼出信号を出力する。呼出信号は可聴帯域の純音又はそれらの複合音の信号を含み、呼出信号が電磁形電気音響変換器６４に入力されると、電磁形電気音響変換器６４は着信音を使用者に出力する。
【００７７】
使用者が受話状態に入ると、信号切替部１６０ｃは受信信号のレベル調整を行った後、受信された音声信号を電気音響変換器６４に直接に出力する。電磁形電気音響変換器６４はレシーバ又はスピーカとして動作し、音声信号を再生する。
【００７８】
使用者の音声はマイクロホン１５２で検知され、音声信号に変換されて変調部１６０ｂに入力される。変調部１６０ｂにおいて音声信号は変調され、所定の搬送波に変換されてアンテナ１５０から出力される。
【００７９】
また、携帯電話機６１の使用者が電源がオンの状態で留守録音状態にセットした場合、送話内容は留守録音部１６０ｄに記憶される。また携帯電話機６１の使用者が電源をオフにしている場合、送話内容は基地局に一時記憶される。そして使用者がキー操作により留守録音の再生依頼を行うと、信号切替部１６０ｃはこの依頼を受けて、留守録音部１６０ｄまたは基地局から録音メッセージを取得する。そしてその音声信号を拡声レベルに調整し、電磁形電気音響変換器６４に出力する。このとき、電磁形電気音響変換器６４はレシーバ又はスピーカとして動作し、メッセージを出力する。
【００８０】
従来の携帯電話に代表されるような携帯端末機に内蔵される電磁形電気音響変換器は最低共振周波数が高く、呼び出し音再生用のみとして用いられていた。
【００８１】
しかし、本発明の電磁形電気音響変換器は最低共振周波数を下げることができるので、本発明の電磁形電気音響変換器を携帯端末機に用いれば、音声信号再生も可能となり、呼び出し音再生および音声信号再生の両方を１つの電磁形電気音響変換器で行うことができる。その結果、携帯端末機に複数個内蔵していた音響部品の数を減らすことが可能となる。
【００８２】
なお、携帯電話機６１では、電磁形電気音響変換器６４を直接筐体６２に取り付けたが、携帯電話機６１に内蔵されている基板上に取り付けてもよい。また、呼び出し音の音圧を上げるために音響ポートを付加してもよい。
【００８３】
また、電磁形電気音響変換器６４は振動板が音孔に対向するように設けたが、ヨーク側を音孔に対向するように設けてもよい。
【００８４】
また、図８Ａおよび図８Ｂでは携帯端末機の一例として携帯電話機が示されるが、これに限定されず、ポケットベル、ノート型パソコン、ＰＤＡおよび腕時計等、電磁形電気音響変換器が搭載される携帯端末機に本発明は適用される。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の電磁形電気音響変換器は、磁性体と、磁性体を中央に固定し支持するサスペンションと、サスペンションに接続された振動板とを備える。従来と異なり、磁性体はサスペンションにより支持されるので、振動板は磁性体を支持する必要が無い。従って、振動板の形状を良好な音響特性が得られるように自由に設計することが出来る。さらに、振動板の弾性定数を小さくして音声等の低域周波数を再生することが可能なことに加えて、振動板の歪みを減少させるとともに、振動板の入力電圧に対する振幅特性の平坦性を向上させることが出来る。
【００８６】
また、本発明の電磁形電気音響変換器によれば、磁性体を支持するサスペンションの材料としてステンレス等の金属材料を用いることにより、径時変化がほとんど無い耐久力の有る電磁形電気音響変換器を実現することが出来る。このように、サスペンションが磁性体を支持することにより、音響特性および信頼性を共に満足する電磁形電気音響変換器が提供される。
【００８７】
また、本発明の電磁形電気音響変換器によれば、マグネットと振動板との間に磁性体薄板を設けることで、磁性体内に効率的に磁束を導くことができるために、交流駆動力が大きくなり音圧を高くできる。
【００８８】
また、本発明の電磁型電気音響変換器によれば、磁性体およびサスペンションの中央部に穴が形成され、その穴を貫通するようにセンターポールが配置されることにより、磁路を形成する磁性体とセンターポールとの距離を小さくすることができる。その結果、振動板を大きく振幅させるのに十分な駆動力を得ることができ、高音圧再生が可能となる。
【００８９】
また本発明の携帯端末装置によれば、本発明の電磁形電気音響変換器を搭載することで、アラーム音、メロディ音および音声の再生を１つの電磁形電気音響変換器で実現することができる。その結果、携帯端末機に複数個内蔵していた音響変換機の数を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における電磁形電気音響変換器を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における磁性体を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるサスペンションを示す図
【図４】本発明の実施の形態２における電磁形電気音響変換器を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における磁性体、サスペンションおよび振動板を示す図
【図６】本発明の実施の形態３における電磁形電気音響変換器を示す図
【図７】本発明の実施の形態３におけるサスペンションを示す図
【図８Ａ】本発明の実施の形態４における携帯端末機を示す図
【図８Ｂ】本発明の実施の形態４における携帯端末機内部のブロック図
【図９】従来の電磁形電気音響変換器を示す図
【図１０】従来の電磁形電気音響変換器の振動板の力−変位曲線とマグネットによって振動板上に生じる静的吸引力を示した図
【符号の説明】
１、１１、２１サスペンション
２、１２磁性体
３、１３センターポール
４コイル
５マグネット
６ヨーク
７、２７筐体
９、１９、２９振動板
１０スペーサ
１５磁性体薄板
２０カバー

Claims

磁性体と、
前記磁性体を中央に固定し支持する金属性のサスペンションと、
前記サスペンションに接続された振動板と、
前記磁性体に直流磁束を発生させるためのマグネットと、
前記磁性体に交流磁束を発生させるためのコイルと
を備える電磁形電気音響変換器。
前記サスペンションは前記振動板より振動方向のスティフネス値が大きい、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記マグネットは前記コイルを囲むように配置され、
前記コイルの内周側に設けられたセンターポールと、前記コイルに対して前記振動板とは反対側に設けられたヨークとをさらに備える、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記振動板は樹脂である、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記サスペンションは非磁性体である、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記マグネットと前記振動板との間に設けられた磁性体薄板をさらに備える、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記磁性体の中心部に穴が形成されている、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記穴を覆うカバ−を更に備える、請求項７に記載の電磁形電気音響変換器。
前記サスペンションと前記磁性体とが一体である、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
前記振動板の外周部と前記サスペンションの外周部とが同一面上にある、請求項１に記載の電磁形電気音響変換器。
磁性体と、
前記磁性体を中央に固定し支持するサスペンションと、
前記サスペンションに接続された振動板と、
前記振動板に対向して設けられたヨークと、
前記ヨークに対して前記振動板側に設けられたセンターポールと、
前記センターポールを囲むように配置されたコイルと、
前記コイルを囲むように配置されたマグネットと
を備え、
前記磁性体および前記サスペンションにはそれぞれ穴が形成され、前記センターポールは前記穴に挿入可能な形状を有し、前記センターポールの上面の高さが前記磁性体の下面以上である電磁形電気音響変換器。
請求項１または１１に記載の電磁形電気音響変換器を備える携帯端末装置。