JPH0134476Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、振動板を全面駆動させるようにした
振幅型電磁音響変換器に関する。

従来、振幅型電磁音響変換器は、ヘツドホンや
イヤホン或いはスピーカ、ブザーや電話器の如
く、電流信号を音声に変換する変換器とか、マイ
クロホンの如く、音声を電流信号に変換する変換
器として用いられている。第１図に示すイヤホン
１は、従来の振幅型電磁音響変換器の構成と原理
を説明するために例示したものである。同図中、
振動板２は、薄膜状の鉄材を円板状に加工したも
のであり、その周縁部はカツプ状のケース３の開
口縁部に固定又は半固定してある。ケース３内に
は、永久磁石４を挟むようにして一対のコイル
５，６が配設してあり、振動板２と永久磁石４の
間に形成されるループ状の磁路７を通る磁力線
は、コイル５，６への通電の仕方に応じて強めら
れたり弱められたりする。このため、振動板２
は、コイル５，６への通電電流の強弱に応じて前
後に振動し、音声を取り出すことができる。

しかして、音声電流として正相と逆相が交互に
つらなる正弦波状の電流をコイル５，６に通電し
てみた場合、磁路７を通る磁力線が増大する向き
の位相であれば、音声電流のピークが強調され、
振動板２の振幅は大となるが、その逆の位相であ
れば、磁路７を通る磁力線が減少し、振動板２は
必要な振幅を得ることができない。従つて、振動
板２の振幅は前後方向に非対称で歪みが大きく、
良好な再生音を得ることができなかつた。

さらにまた、上記従来のイヤホン１は、振動板
２の周縁部が固定又は半固定状態にあり、実質的
には変位不能とされているため、低音域再生に必
要な大ストロークの振動は不可能であり、また振
動板２の中音域における共振点を利用して再生帯
域をかせぐ構造であるため、中音域から高音域に
かけての忠実再生は難しく、従つて全体の再生帯
域が狭い欠点があつた。

本考案は上記欠点を除去したものであり、振動
板の周縁部を、前後の反発磁力により磁気的に弾
性支持し、信号電流によつてコイルに生ずる磁界
により上記反発磁力を可変し、振動板を前後に振
動させ広帯域の音声出力を得たり、その逆に振動
板の振動に応じてコイルに電流を誘起し、広帯域
の振動検出を可能とした振幅型電磁音響変換器を
提供することを目的とする。

以下、第２図以下を参照して本考案の一実施例
について説明する。第２，３図は、夫々本考案の
振幅型電磁音響変換器を適用したイヤホンの一実
施例を示す縦断面図及びそのコイルの磁化極性を
説明するための回路図である。

第２図中、イヤホン１１は、アルミニウム材等
の非磁性材からなる短軸円筒状のケース１２を有
しており、ケース１２の内側の鉄製ホルダ１３内
に、主要部分が組み付けてある。ホルダ１３は、
コ字状断面を有する短軸円筒状をなし、その内部
は、これも大略円筒状で、断面がＥ字状のプラス
チツク製のコイルボビン１４により、二分されて
いる。コイルボビン１４の外周には、通電時の磁
化の方向が異なる一対のコイル１５，１６が巻き
付けてある。また、コイルボビン１４の両端開口
部には、ゴムフエライトからなる一対のリング状
固定永久磁石１７，１８が固着してあり、両固定
永久磁石１７，１８の中間には、ゴムフエライト
からなるリング状可動永久磁石１９をエツジとす
る振動板２０が設けてある。

ここで、固定永久磁石１７と１８は、互いに異
極性に磁化してあり、一方から他方へ出射された
磁力線は、他方に入射したあとホルダ１３を磁路
として一方に戻る閉ループを構成している。振動
板２０は、前方に凸に湾曲する形状をなし、その
周縁エツジ部を構成する可動永久磁石１９は、そ
の前面と後面が、夫々対向する固定永久磁石１
７，１８と同極性に磁化されており、このため前
面と後面は互いに異極性であるが、両固定永久磁
石１７，１８の中間にあつて、夫々から反発磁力
を受ける。このため、振動板２０は、その周縁部
を磁気的に弾性支持された状態で、前後方向に変
位可能とされる。

なお、可動永久磁石１９の周縁部端面とコイル
ボビン１４の内周との摩擦を低減するため、可動
永久磁石１９に磁性油２１が付着させてあり、振
動板２の摺接部分の潤滑と気密を保つことができ
る。

一方、コイル１５，１６は、コイルボビン１４
の中央部を境界として互いに逆巻きに巻回してあ
る。従つて、通電によりコイル１５，１６に生ず
る磁界は、第３図に示した如く、コイルボビン１
４の中央部どうしと端部どうしが夫々同極性とな
り、相互に反発する。

いま、コイル１５，１６に対して第３図中実線
で示す方向の正相の信号電流を印加した場合、前
部コイル１５による磁界は固定永久磁石１７の磁
力を弱め、後部コイル１６による磁界は固定永久
磁石１８の磁力を強める。その結果、振動板２０
の周縁部の可動永久磁石１９に対する前方からの
反発磁力は弱まり、後方からの反発磁力が強まる
ので、振動板２０全体が前方に変位する。

また、これとは逆にコイル１５，１６に対し
て、第３図中点線で示す方向の逆相の信号電流を
印加した場合、前部コイル１５による磁界は固定
永久磁石１７の磁力を強め、後部コイル１６によ
る磁界は固定永久磁石１８の磁力を弱める。その
結果、振動板２０の周縁部の可動永久磁石１９に
対する前方からの反発磁力は強まり、後方からの
反発磁力は弱まるので、振動板２０全体が後方に
変位する。

このように、イヤホン１１は、一対のコイル１
５，１６が可動永久磁石１９に対する反発磁力を
可変し、プツシユプル動作で振動板２０を変位さ
せるため、きわめて能率が高く、また信号電流が
正相のときも逆相のときも、信号電流の波形に忠
実な振動が得られるため、歪が殆んど発生しな
い。

また、振動板２０は、周縁部が磁性油によるご
く僅かな粘性抵抗を受ける以外は、機械的な拘束
のない自由端を構成しているため、低音域再生に
要求される大ストロークの振動が可能である。

また、振動板２０全体が前後に振動する全面駆
動型であるから、振動板２０の共振を利用するも
のと異なり、低音域から超高音域までの広帯域に
わたる忠実再生が可能である。

さらにまた、コイル１５，１６は固定されてい
て変位しないから、ムービングコイル式の如く、
可動部の質量制限を受けてコイルの巻数が制約さ
れることはなく、これによりコイル１５，１６の
巻数を大とし、その抵抗を高め、大入力大出力が
可能である。

なお、上記実施例では、振幅型電磁音響変換器
をイヤホンに適用した場合を例にとつたが、これ
以外にも、例えば振動板２０の変位を音声電流に
変えるマイクロホンや、或いは脈摶計等への適用
も可能であり、脈搏計の場合には、１Hz程のきわ
めて低い周期の脈搏も計測可能である。

以上説明したように、本考案の振幅型電磁音響
変換器によれば、周縁部が前後異極性に磁化され
た振動板を、該周縁部を前後から反発磁力により
弾性支持し、信号電流が通電されるコイルの磁界
により上記反発磁力を可変し、振動板を前後に振
動させる構成としたから、振動板周縁部を前後か
ら支える反発磁力が、コイルの磁界に応じてプツ
シユプル動作により振動板を振動せしめるため、
信号電流を正相、逆相のいずれも忠実に再生する
ことができ、また振動板は周縁部が機械的な拘束
を一切受けない構成であるから、例えばスピーカ
やイヤホン等として低音域再生に要求される大ス
トロークの振動が可能であり、また振動板全体が
前後に振動する全面駆動型であるから、振動板の
共振を利用するものと異なり、低音域から超高音
域までの広帯域にわたる忠実再生が可能である等
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電磁式イヤホンの一例を示す
縦断面図、第２，３図は、夫々本考案の振幅型電
磁音響変換器を適用したイヤホンの一実施例を示
す縦断面図及びそのコイルの磁化極性を説明する
ための回路図である。 １１……イヤホン、１２……ケース、１３……
鉄製ホルダ、１４……コイルボビン、１５，１６
……コイル、１７，１８……固定永久磁石、１９
……可動永久磁石、２０……振動板、２１……磁
性油。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周にコイルが巻回されたコイルボビンと、該
   コイルボビンの両端開口部に夫々固着され、互い
   に異極性に磁化された一対の固定永久磁石と、該
   一対の固定永久磁石に対し対向面が磁気的に反発
   する極性に磁化され、前記コイルボビンの内周を
   軸方向に変位可能に設けたリング状の可動永久磁
   石と、該可動永久磁石をエツジとする振動板とか
   ら構成してなる振幅型電磁音響変換器。