JPS609398B2 - 電気音響変換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラウドスピーカー、イヤホーンまたはマイクロ
ホンに使用されるェレクトロダィナミツク型の電気音響
変換器に関する。

さらに詳細には、本発明は電導体を有しかつ永久磁界中
に配置された振動可能な膜を有する電気音響変換器に関
する。この型の変換器は米国特許第３，０１３，９０５
号および第３，１６４，６８６号に記載されている。こ
の型の変換器の利点は膜がその完全な可動面上で均一な
位相で振動するように容易に製作可能であることである
。しかしながら、この型の既知の変換器はその製作が比
較的高価となる構造を有しさらにマイクロホンおよびイ
ヤホーンの場合に特に望ましい高インピーダンスを容易
に与えることができないという点を有する。本発明の主
たる目的は、可榛性膜の振動可能部分全体が同位相で均
一に振動し、それによって発生する音又は電気信号に歪
みを生じない電気音響変換器を提供することにある。

本発明の他の目的は、磁石が簡単になり構造が簡単で組
立て、取扱いが容易になり、その上可携性膜の製造が容
易になる電気音響変換器を提供することを目的とする。

本発明のさらに他の目的は、電導体の長さを任意にする
ことができる電気音響変換器を提供することを目的とす
る。本発明によれば一つの磁化面を有する永久磁石と、
この面と平行に位置しかつ対向する振動可能な膜と、該
膜に保持される連続可榛・性電導体とよりなるェレクト
ロダィナミック電気音響変換器が提供される。

該永久磁石の磁化面はＮ極およびＳ極を有しかつ両極の
うち一方は他方の周囲に閉鎖ループを形成する。該磁化
面の過渡面城は該両極を分離しかつ両極間に形成された
磁界はこの面城を横切る。この膜は該磁界中に配設され
かつ該膜上の電導体は磁界の磁力線が過渡面城に対向す
る該膜の部分において略直角に該膜を横切るように配置
されている。さらに、該膜の部分において電導体は複数
個のラセン体を有しその結果過渡面城を架橋する磁界の
各磁力線が該電導体を複数回横切る。好ましい実施例に
おいて磁石は磁気的に異方性の物質よりなる板であり、
これは膜と対向する面に一般的に平行な磁化の方向に磁
気的に配置され、それ故、磁界は主として該面に存しか
つ相対する面にはほんのわずか存する。

このように強力な磁界が得られる。２つの同様な永久磁
石が使用されかつ該磁石が前記膜を横切って互に同一線
上に同じ極性の複数の極を有する膜の相対する側に配置
される場合には電導体を包囲するより強力なかつ均一な
磁界が得られる。

続いて添付図面にもとずし、て本発明をより詳細に説明
する。

第１図〜第４図はイヤホーンに使用される電気音響変換
器１０を示す。音響発生素子は一般に平坦な円形膜１１
であり、該膜は、保持クリップ１４によって環状ハウジ
ング１３中の適所に保持された２個のＩＪング１２間の
周綾部に沿って保持される。膜１１は厚さ約０．０１伽
のポリエステルフィルムで作られかつ周綾部と同心の環
状波１５を有しかつ非常に可榛性である。このフィルム
の片側には厚さ約０．０１肋のアルミニウム箔が張りつ
けられている。この箔から連続電導体１６が形成されか
つ該電導体は該箔の周緑部１７および中央部１８間に電
流路を形成する多数のラセン体を形成する。一対の平坦
な環状永久磁石板２川ま膜１１の相対する側でかつ等し
く離して設けられたハウジング１３に取りつけられてい
る。

該板２０の対向面２１は互に同心でありかつ互に平行で
また膜１１に対しても平行であるとともにその間に膜１
１が振動しうる空隙２２を形成する。膜１１の中央部と
板２０の中央部はボルト２３とナット２４によって共に
締めつけられる。リング１２上のボルトおよびフランジ
のスベーサ２５，２６は膜１１ならびに板２０を適宜位
置に維持する。各々の板２０には多数の孔２７が設けら
れている。

各々の孔の壁は面２１から離れた方向でかつ板２０の鼠
に平行な軸を有するィクスポネンシャル１ホーンを形成
する。対向面２１の各々が３つの極、即ち中央部におけ
る円形Ｎ極、中央部と周縁部間の円形Ｓ極および周縁部
に沿う円形Ｎ極を有するように板２川ま磁化されている
。

それ故、各々の板は通常のＳ極を有する２つの環状同Ｄ
永久磁界を形成する。該磁化は第３図および第４図に図
式的に示され、そこでは孔２７は理解の便のため省略さ
れている。これらの図より、磁化の方向が放射状であり
かつ磁界は主として面２１に存しかつ相対する面にはわ
ずかしか存しないことがわかる。第４図において磁極は
ＮおよびＳと記された同心環状城によって表示されかつ
２８と記された環状域（以下過渡面城と称する）によっ
て分離されている。

この表示は説明用のみでありかつ実際には極および過渡
面城は第４図に示されたごとく明確に区切られているの
でなく徐々に一体となっている。それ故、環状城、Ｎお
よびＳは極の中心のみを示しており、かつ環状城２８は
磁界が強い領域を示している。両方の板は厳格に同じ方
法で磁化されるので、両方の板の樋および過渡面城は同
一である。板２０は適当な磁気部材から形成されうるが
好ましくは高保磁性の磁気異方性材料、たとえばプラス
チック結合したバリウムフェライトまたはコバルト希土
類磁気材料（これはジェネラル・エレクトリック社から
商品名ＧＥＣＯＲとして販売されている）から形成され
ている。

図示の実施例において、該板はＦｅｎｏｘｄｕｒｅとし
て知られる上述したプラスチック結合したバリウムフェ
ライトから形成されかつ該板の磁化の前にこのバリウム
フェライトは磁化の好ましい方向すなわち対向面２１に
対して放射状かつ一般に平行に配列される。結論として
、磁界は主として対向面２１に存いさんのわずかが反対
面に存する。第２図に示したごとく、電導体１６は周辺
部１７および中央部１８間に連続電流路を形成する。

特に、該電導体は中央部１８のまわりに多数のラセン３
０を形成する。図面ではわずかのラセンを示したが、実
際には多くのラセンたとえば数百となる。それ故電導体
の幅は０．１肋の位でありラセンの間隔は０．０１肌の
位となる。ラセンの方向は周辺部および中央部間の略中
央で逆転し、その結果電導体を流れる電流は前記磁気板
２０のＳ極に相対する点、すなわち、空隙２２の磁界が
方向を変える個所に相対する点においてその流れの方向
を逆転する。

それ故、ラセン３川ま膜１１の２つの同０環状城を占め
る。すなわち１つは磁気板２０の外部過渡面域２８に対
向する外部城であり、一つは内部過渡面城に対向する内
部城である。電導体１６は２つの端子部村に電気的に結
合されている。

１つは周辺箔部分１７に取りつけられた耳３１によって
形成され、もう一つは中央箔部分１８と電気的に結合せ
るボルト２３およびカラー２５によって形成されている
。

これらの端子を介して変換器は、たとえば、音声増幅器
の出力回路に結合される。第１図〜第４図に示した変換
器の一般的操作態様は同じ型の既知の変換器のそれと似
ている。

しかし、多くのラセン体の中に電導体を配置するために
、該電導体はいまいま必要とされる高インピーダンスを
長時間保持することができる。さらに、磁気板の３極磁
化およびラセン体の方向の逆転の結果、外部磁界の影響
が排除されかつ電導体は二本巻として作動する。第５図
〜第７図において、変換器１０Ａが示されている。

膜１１Ａはその両側に電導体１６Ａを有しかつ周辺部１
７Ａにおいてのみ固定されている。該膜には波形が示さ
れていないが、該膜は環状波形を設けてもよい。さらに
、第７図に示すごとく、２つの永久磁気板２０Ａは交互
極性の４つの円環状極を有している。孔は示されていな
いが、磁気板は好ましくは音響が通過しうるように構成
される。第６図において、膜の片側における電導体の配
置は膜１１Ａの両側における配置と同じである。

この図では簡単のために電導体は周辺および中央箔部分
１７および１８間に単一のラセン状の線として示されて
いる。磁気板の対向面には３つの過渡面城２８Ａがある
ので、ラセン体３０Ａは２度その方向を逆転する。膜の
両側の電導体の２つの部分は第５図に符号３２と示した
膜の中央部において互いひ電気的に結合されている。周
辺箔部分１７Ａは一対の端子耳３１Ａと電気的に結合さ
れている。図示した実施例においては、報膜および永久
磁気板は円形であるが、これら部材は正方形、長方形、
楕円形その他の適宜形状でもよいことはいうまでもない
。

その際、当然、ラセン体の形状は極および過渡面城の形
状に適合するように形成される。また、永久磁気板が比
較的多数の極を有する場合にはほとんど最良の結果が得
られるが、２極でも充分なる性能を示すこともある。こ
の場合に唯−つの過渡面城と一方向に向かう全てのラセ
ン体とが構成される。以上のように本発明は、「Ｎ極と
Ｓ極を同心の環状に着磁した一対の孔あき永久磁石板を
同極が可操性膜を介して対面するように設け、可視・性
膜の電導体を永久磁石板の過渡面城と対面する個所にお
いて複数のラセン状にし、可榛性膜を中央部と周辺部に
おいて永久磁石板に固定し、前記電導体を中央都側は可
擬性膜を永久磁石板に固定している固定部材に、周辺都
側は端子耳に各々電気的に接続して、固定部材と端子耳
を端子部挫材としたから、可榛Ｉ性膜の振動可能部分全
体が均一かつ同位相で振動し、従って発生する音又は電
気信号に歪みがない。

また、各永久磁石の対面する側の面にＮ極とＳ極を両極
が対面するとともにＮ極とＳ極を結ぶ磁束が空隙側に存
在するように同心に形成して可髭性腹を永久磁石間に設
けたから、電導体に加わる磁束が強力であること、永久
磁石が極状であるし、Ｎ極とＳ極を同０に着磁すればよ
いから、磁石が簡単になり、廉価になること、電導体が
永久磁石の過渡面城と対面する個所でラセン状になって
いるから、電導体の長さを任意に選ぶことができること
、可擬性腰を中央部と周辺部において永久磁石板に固定
し、前記電導体を中央部側は可嬢性膜を永久磁石板に固
定している固定部村に電気的に結合し、周辺都側は端子
耳に電気的に結合して前記固定部材と端子耳とを端子部
材としたから、構造が簡単で、組立及び取扱いが客５易
であるのみならず、可憐性膜の製造が容易であること等
の効果がある。以下、本発明の実施態様を列記する。

１ 前記特許請求の範囲に記載の電気音響変換器におい
て、前記磁石の一面が一つの極の周囲のＪ閉鎖ループに
沿って延長するとともに他の極と同一の極性を有する追
加磁気極と、該一つの極と追加の極とを分離する追加過
渡面城とを有しかつ前記電導体が該追加過渡面域に対向
する振動可能な膜部分に複数個のラセン状を有しかつＺ
該追加的ラセン体の方向が前記ラセン体の方向に関して
逆転されることを特徴とする電気音響変換器。

２ 前記特許請求の範囲に記載の電気音響変換器におい
て、前記磁石の一面が一つの極の周囲の２閉鎖ループ中
に延長する複数個の追加磁気極と、該追加磁気極を互に
かつ該一極から分離する複数個の過渡面城を有しかつ該
一面に隣接する極が反対の樋性を有するとともに、前記
電導体が過渡面域に対向する振動可能膜部分の各々２に
おいて複数個のラセン体を有しかつ該膜部分のいずれに
おいてもラセン体の方向が隣接部分上のラセン体の方向
に関して逆転されることを特徴とする電気音響変換器。

３ 前記特許請求の範囲、上記第１項または第２項記載
の電気音響変換器において、磁石の一面が円形でありか
つ極および過渡面域が環状であり該一面と同Ｄであるこ
とを特徴とする電気音響変換器。４ 振動可能膜部分が
該一面と同Ｄの円形波を有することを特徴とする上記３
項記載の電気音響変換器。

５ 膜の中央部が磁石に固定されていることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項または上記２項〜上記５項
に記載の電気音響変換器。

６ 変換器の一端が前記一面の中央部において端子部材
と電気的に結合されかつ電導体の他端が該一面の周辺部
において端子部材と電気的に鯖合されていることを特徴
とする上記５項に記載の電気音響変換器。

７ 電導体が膜の両側に配穀されておりかつ一面側に配
設された電導体の部分が腰の中央部においてのみ他の面
側に配設された部分と電気的に結合されていることを特
徴とする前記特許請求の範囲および上記１項〜６項記載
の電気音響変換器。

８ 磁石が磁気的異方怪物質からなる板でありかつ前記
一面に平行な磁化の方向に磁気的に配列され、それによ
って磁界が主として該一面に主として存しかつ他の面に
はわずか存することを特徴とする前記特許請求範囲およ
び上記１項〜７項記載の電気音響変換器。

９ 磁石が多数の孔を有しかつ該磁石の壁には前記一面
の横方向に延びる軸を有するィクスポネソシャル・ホー
ンが形成されていることを特徴とする前記特許請求範囲
および上記１項〜８項記載の電気音響変換器。

１０ 一面にＮ極、Ｓ極および該極を分離する過渡面域
を有する第２の永久磁石を有し、かつそのＮ極、Ｓ極お
よび該極を分離する過渡面域がそれぞれＮ極と一致して
いるとともに２つの磁石が、他方の磁石の極および過渡
面城に面しかつ一致する一方の磁石の極および過渡面城
とともに膜の反対側に配段されていることを特徴とする
前記特許請求の範囲および上記１項〜９項に記載の電気
音響変換器。

１１ 添付図面に示されかつ明細書に記載された電気音
響変換器。

【図面の簡単な説明】

第１図はイヤホーンに使用される本発明の電気音響変換
器の軸万向断面図、第２図は第１図のローｎ線に沿う断
面図、第３図は第１図に示した亀タ気音響変換器の磁石
の軸方向断面図、第４図は第３図のＷ−Ｗ線による断面
図、第５図は他の実施例の鞠方向断面図、第６図は第５
図に示した実施例の膜の第２図に相当する平面図、およ
び第７図は第５図に示した実施例の磁石の１つの磁化面
の０第４図に相当する平面図である。 図中符号１川ま電気音響変換器、１１は膜、１３はハウ
ジング、１５は環状波、１６は電導体、２川ま磁石板、
２２は空隙、２７は孔である。 ＦＩＧ．１ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ‐＜ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．６ ＦＩＧ．７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に離間して設けられ、かつ空隙を介して対面する
   対向面をそれぞれ有する一対の平坦な孔あき永久磁石板
   と、非磁性及び非電導性の材料で作られ、かつ前記永久
   磁石板の外周部の間に保持された外周部と、前記永久磁
   石板の対向面の間の空隙部に位置する振動可能部とを有
   する可撓性膜とを備え、前記永久磁石板の対向面は、環
   状の過渡面域により分離された複数の環状の極を隣接す
   る極が異極性となる状態に同心に有し、一方の永久磁石
   板の各極及び過渡面域が他方の永久磁石板の各極及び過
   渡面域と前記空隙を介して個々に対面されて、同極性の
   極が前記空隙を介して対面されており、前記永久磁石板
   の各極を相互に連結しているとともに前記過渡面域を架
   橋する磁力線が前記対向面に実質的に存在するように前
   記永久磁石板が磁化されており、前記可撓性膜の振動可
   能部には連続電導体が設けられ、前記電導体が中央に位
   置する極に対向する可撓性膜の中央部から延び前記永久
   磁石板の過渡面域と対面する振動可能部に渡って複数の
   ラセン状に形成され、ラセンの方向が隣接する過渡面域
   の間で反転されており、前記可撓性膜は中央部と周辺部
   において前記永久磁石板に固定されて中央部と周辺部と
   の間の部分全体が振動可能になっており、前記電導体は
   中央部側において前記可撓性膜を永久磁石板に固定して
   いる固定部材に電気的に結合され、周辺部側において端
   子耳に電気的に結合されており、前記固定部材と端子耳
   とを端子部材としたことを特徴とする電気音響変換器。