JPH0346500A - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下、本発明を次のように説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ０従来の技術 り９発明が解決しようとする課題 巳１課題を解決するための手段 ７３作用 Ｇ、実施例 ＣＧ−１）第１の実施例（第１図乃至第４図）（Ｇ−２
）第２の実施例（第５図） （Ｇ−３）第３の実施例（第６図及び第７図）（Ｇ−４
）第４の実施例（第８図及び第９図）（Ｇ−５）第５の
実施例（第１Ｏ図及び第１１（Ｇ−６）第６の実施例（
第１２図乃至第１４Ｈ１発明の効果 図） 図） Ａ、産業上の利用分野 本発明は、スピーカやマイクロホンとして用いられるい
わゆる電磁誘導型の電気音響変換器に関する。

Ｂ３発明の概要 本発明は、いわゆる電磁誘導型の電気音響変換器に関し
、少なくとも一部に導電部を有する振動仮を進退自在に
支持し、この振動板の４電部を直／ＪｔＬｉｌ界中に位
置させるとともに、この導電部に誘導コイルを対向配設
することにより、振動板が充分な面積を有するようにな
し、また、導電部及び誘導コイルの少なくとも一方を超
電導材料により形成することにより、スピーカとして構
成したときに、入力される信号に対して忠実かつ充分な
音圧の再生音響が得られ、また、駆動に伴う発熱が抑え
られるようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 従来、電気音響変換器として、いわゆる電磁誘導型のス
ピーカが提案されている。

例えば、実開昭５０−１０５４３８号公報には、導電性
の材料により略半球形状に膨出形成してドーム状とした
ドーム型振動体を有し、このドーム型振動体を軸方向に
進退自在に支持するとともに、このドーム型振動体の開
放側の端部を磁気回路部により形成される直流磁界中に
配置して構成したスピーカが示されている。このスピー
カにおいては、上記ドーム型振動体の開放側の端部の内
側あるいは外側には、この開放側の端部の内側面あるい
は外側面に対向するように、この端部のなす円環と同心
円状に誘導コイルが配設されている。

このスピーカにおいては、上記誘導コイルに信号電流を
供給することにより、上記ドーム型振動体の開放側の端
部にこの端部をなす円環に沿って電磁誘導による二次電
流が誘起され、該ドーム型振動体が駆動されて振動する
。

このスピーカにおいては、上記ドーム型振動体は良好な
導電性を有するように形成しなければないので、このド
ーム型振動体を構成する材料が限定され、ｍ械的損失、
比重等について音響再生に好適な材料を用いることが困
難である。上記振動体を、例えば金属のように、機械的
損失が小さく、比較的比重の大きい材料により構成した
場合には、特定の周波数における共振が発生し易く、ま
た、入力される信号に対する応答性が悪くなり、良好な
音響再生特性が得られない。

一方、本出順人は、導電性を有する材料よりなる平面振
動板を用いて構成した電磁誘導型のスピーカを提案して
いる。

すなわち、このスピーカは、第１５図に示すように、セ
ンターボール１０１が中央部に一体的に突設されたヨー
ク１０２と、このヨーク＋０２上に配置される円環状の
マグネット１０３と、このマグネット１０３上に配設さ
れる円環状のトッププレー）１０４とにより構成される
磁気回路部を有している。上記センターボール１０１と
、上記トングプレー１１０４間の相対向する間隙は、磁
気ギャップ１０５となされており、この磁気ギャップ１
０５内には磁束が放射状となる直流磁界が形成される。

上記マグネット１０３の内周部には、このマグネノトエ
０３の内周部に対応する円盤形状に形成された平面振動
板１０６が、第１５図中矢印ｒで示す上記直流磁界に略
直交する方向に進退自在に支持されている。すなわち、
この平面振動板１０６は、外周縁部を上記マグ不ツ）１
０３の内周面に所定のダンパ部材１０７を介して支持さ
れて取付けられている。そして、この振動４１ｉ、　ｌ
　Ｏ６に近接対向して、誘導コイル１０８が配設されて
いる。

このスピーカにおいては、上記誘導コイル＋０８に信号
電流が供給されると、電磁誘導により上記平面振動板１
０６に二次電流が誘起される。この誘起電流は、上記平
面振動ＦｉＩ　０６の周方向に流れ、この平面振動板１
０６が上記直流磁界に直交する方向に駆動されて振動す
る。そして、この平面振動板１０６より音響が放射され
る。このスピーカにおいては、振動板が直接的に駆動さ
れるため、広い周波数帯域に亘って共振が発生し難く、
また、人力される信号電流に対して忠実かつ良好な応答
性を有して音響が再生される。

Ｄ９　発明が解決しようとする課題 ところで、上述のような平面振動板を用いて構成した電
磁誘導型のスピーカにおいては、広い周波数帯域に亘っ
て充分な音圧の音響再生を行うことが困難である。

すなわち、このスピーカにおいて、再生音響の音圧を上
げるために、上記誘導コイル１０８に供給する信号電流
の′：！！流量を増加させると、この誘導コイル１０Ｂ
における発熱量が増大する。この４導コイル１０８にお
ける発熱量が増大すると、この誘導コイル１０８をなす
線材の電気抵抗が増大して、上記信号電流が流れ難くな
る。そのため、このスピーカにおいて、上記信号電流の
電流量を増加させることによっては、再生音響の音圧を
有効に増大させることが困難である。また、このスピー
カにおいて、上記誘導コイル１０８における発熱量が増
大すると、このスピーカ全体が加熱され、ひいてはこの
スピーカが破損する虞れがある。

また、上記誘導コイル１０８は、上記信号電流に対して
バイパスフィルタとして働く。そのため、上記信号電流
がいわゆる低域カットオフ周波数以下の周波数である場
合には、このスピーカによる再生音響の音圧が低下する
こととなる。このスピーカにおいて、低域カットオフ周
波数をより低い周波数となして、低域周波数帯域におけ
る再生音響の音圧を増大させるには、上記誘導コイル１
０８の巻数を増大させる等の手段により、この誘導コイ
ル１０８のインダクタンスを増大させる必要がある。し
かしながら、この誘導コイル１０Ｂの巻数を増加させる
と、この誘導コイル１０８の電気抵抗が増大してしまい
、この誘導コイル１０８に充分な信号電流を供給するこ
とが困難となってしまう。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるもの
であって、広い周波数帯域に亘って、人力される信号に
対して忠実かつ充分な音圧の音響再生が行え、また、駆
動に伴う発熱が抑えられた電気音響変換器を提供するこ
とを目的とする。

Ｅ０課題を解決するための手段 上述の課題を解決し上記目的を達成するため、本発明に
係る電気音響変換器は、直流磁界を形成する磁気回路部
と、少なくとも一部が導電部となされこの導電部の少な
くとも一部が上記直流磁界中に位置されて進退自在に支
持された振動板と、この振動板の導電部に対向配設され
た誘導コイルとを備え、上記導電部及び上記誘導コイル
の少なくとも一方は、超電導材料により形成されてなる
ものである。

１８作用 本発明に係る電気音響変換器においては、進退自在に支
持され少なくとも一部が導電部となされるとともにこの
導電部の少なくとも一部が磁気回路部により形成された
直流磁界中に位置された振動板は、上記導電部に対向配
設された誘導コイルに信号電流が供給されると、上記導
電部の上記誘導コイルに対応する部分に電磁誘導による
二次電流が誘起されることにより、直流磁界より力を受
けて振動し音響を放射する。

そして、上記導電部及び上記誘導コイルの少なくとも一
方は、超電導材料により形成されてなるので、上記信号
電流及び／又は上記二次電流についての電気抵抗は略零
となされており、電流量を容易に増大させることができ
るとともに、発熱が抑えられる。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら説
明する。以下の例は、本発明に係る電気音響変換器をス
ピーカとして構成した例である。

（Ｇ−１）第１の実施例（第１図乃至第４図）本発明に
係るスピーカは、第１図及び第２図に示すように、いわ
ゆる外磁型の磁気回路部１を有してなり、この磁気回路
部１に薄い平板状をなす平面振動板７及び誘導コイルと
なる給電コイル９が取付けられて構成される。

この磁気回路部１は、円盤状に形成され中央部に円柱状
のセンターボール２が一体的に突設されたヨーク３を有
して構成される。これらセンターボール２及びヨーク３
は、高透磁性金属等の所定の磁性材料により形成されて
いる。上記ヨーク３の上面周囲部には、円環状のマグネ
ット４が配設されている。このマグネット４は、例えば
、ネオジウム系の材料により形成されている。そして、
このマグネット４の上面には、上記ヨーク３と旧様の材
料により円環状に形成されたトッププレート５が配設さ
れている。このトッププレート５に開口部５ａは、上記
マグネット４の開口部４ａより小径となされている。そ
のため、上記トッププレート５の内周縁部５ｂは、上記
マグネット４Ｃ内周面４ｂよりもやや内側に突出させら
れている上記マグネット４から発生する磁束は、第２し
中に矢印Ｂで示すように、上記ヨーク３の周囲合［より
上記センターボール２内を通り、このセンターボール２
の先端側周面よ、り上記トッププレート５の内周縁部５
ａを経て上記マグネット４に至る磁路を形成する。すな
わち、上記センターボール２の先端側周面と上記トップ
プレート５の内周部により形成される円環状の空隙部が
磁気ギヤング６となされており、この磁気ギャップ６に
は磁束が放射状となる直流磁界が形成されている。

このように構成された磁気回路部ｌに、上記平面振動板
７が取付けられている。この平面振動板７は、薄い金属
板より上記マグネット４の開口部４ａに対応する大きさ
の円形に形成されている。

この平面振動板７をなす材料としては、このスピーカの
応答性を良好となすために比重が小さく、また、電流が
流れ易いように比抵抗率が小さい金属が適当である。こ
のような金属としては、アルミニウム、チタン、ヘリリ
ウム、マグネシウム、銅またはこれらの合金等が挙げら
れる。

この平面振動板７は、上記センターボール２の上方側に
、後述するように振動されたときにも上記センターボー
ル２の先端面に接触しないようにこの先端面との間に所
定間隔を隔てて、周端縁が上記マグネット４の内周面４
ｂにダンパ部材８を介して支持されて取付けられている
。上記センターボール２の高さは、上記平面振動板７を
取付しすることができるように、上記マグネット４より
もやや低くなされている。そして、この平面振動板７は
、第１図中矢印Ｆで示すように、上記磁気ギャップ６内
の磁束に略直交する方向に進退自在となされている。上
記ダンパ部材８は、上記平面振動板７を確実に支持する
とともに、この平面振動Ｆｉ７の進退を広い周波数帯域
に亘って阻害することなく、また、分割共振が生じ難い
所定の材料より形成される。すなわち、上記ダンパ部材
８をなす材料としては、軽量で、縦弾性率Ｅと密度ρと
の比により表される比縦弾性率Ｅ／ρが大きく、かつ、
内部損失Ｔａｎ　δの値が適度に大きな材料が適してい
る。

なお、上記平面振動板７の周縁部に同心円状の複数の折
り曲げ形成部を設け、いわゆるギヤザー状とすれば、上
記ダンパ部材８を用いずともよい。

また、上記平面振動Ｆｊ、７を充分に薄く形成すれば。

この平面振動板７の周縁部が直接的に上記マグネット４
の内周面４ａに支持されるようにしてもよい。

そして、上記平面振動板７の上記磁気ギヤノブ６内に位
置された部分の一崩側に近接対向するように、上記給電
コイル９が、上記センターボール２の周囲と上記マグネ
ット４の内周面４ａとの間に渡るようにして設けられた
隔壁１０に支持されて設けられている。すなわち、この
給電コイル９は、線材が巻回されて円環状に形成されて
なり、上記センターボール２の先端側の周囲を囲むよう
に配設されている。この給電コイル９をなす材料として
は、Ｎｂ＊Ｓｎ　、ＹＢａｚＣｕｚ○１１や、あるいは
、ＢｉｚＳｒ、ＣａｚＣｕ、Ｏ，等のＢｉ系材料、また
は、ＴＩ、ＢａｚＣａｚＣｕ、３０９等のＴＩ系材料等
の超電導材料が用いられている。この給電コイル９には
、この給電コイル９をなす巻線の一端部２ａ及び他端部
２ｂを介して、音響信号等に基づく信号電流が供給され
る。

そして、この給電コイル９は、液体窒素または液体ヘリ
ウムに相当する温度となされて使用される。すなわち、
このスピーカには、液体窒素または液体ヘリウムからな
る冷却液を上記センターボール２の周囲に循環させるこ
とにより上記センターボール２及び上記給電コイル９を
冷却するように構成された冷却袋２１１が設けられてい
る。

この冷却装置１１は、駆動モータ１２により駆動される
ポンプ装置１３を有してなり、冷却液を貯蔵する貯蔵タ
ンク１４より、輸送パイプ１５を介して上記冷却液を上
記ヨーク３上に送り出す。

上記ヨーク３上に送り出された上記冷却液は、上記ヨー
ク３の上面、上記センターボール２の周面、上記マグネ
ット４の内周面４ａ及び上記隔壁１０の下面により構成
される循環路を循環することにより、上記給電コイル９
を冷却し、所定の放出孔を介して空中に放散される。な
お、上記マグネット４は、ネオジウム系材料により形成
されているので、冷却されてもＭｌ効果が少なくなされ
てい名。

なお、この冷却装置１１は、上記センターボール５等を
冷却した後の冷却液を、所定の冷却処理を施して後に再
び上記貯蔵タンク１４に回収するように構成してもよい
。

このように構成された本発明に係るスピーカにおいては
、上記給電コイル９に上記信号電流が供給されると、こ
の給電コイル９は、供給された信号電流に応した周波数
の交流磁界を形成する。この交流磁界は、上記平面振動
板７の上記給電コイル９に対向した部分と密接に鎖交す
る。すると、上記平面振動板７においては、この平面振
動板７と上記給電コイル９との間の電磁誘導により、二
次ｘｉが誘起される。この二次電流は、上記平面振動板
７において、上記給電コイル９が対向する部分を含むリ
ング状の部分、すなわち、上記給電コイル９により形成
される交流磁界が鎖交する磁気結合部分７ａにおいて最
も電流密度が高くなるように回流する。上記平面振動板
７の中心部分及び周辺部分では、上記二次電流の電流密
度は低くなっている。この二次電流は、上記信号電流に
応した周波数を有するものである。この二次電流が流れ
ている部分は、上記磁気ギャップ６内に位置されている
ため、この磁気ギャップ６内に形成されている直流磁界
により駆動力を受け、上記平面振動板７が駆動され振動
する。そして、この振動が再生音響として放射される。

そして、このスピーカにおいては、上記給電コイル９が
超電導材料により形成されているので、上記信号電流に
ついての電気抵抗は略零となされており、この信号電流
の電流量を効率よく容易に増大させることができる。ま
た、このスピーカにおいては、上記信号電流による発熱
が略零となされている。

また、このスピーカは、上記給電コイル９の電気抵抗が
略零であるので、いわゆる定電流駆動アンプで駆動する
ことができる。このスピーカを定電流駆動アンプで駆動
すれば、広い周波数帯域に亘って上記給電コイル９に供
給される電流が一定となされ、良好な周波数特性を有す
る音響再生を行うことができる。

また、このスピーカは、上記給電コイル９を銅等の導電
材料により形成し、上記平面振動板７を超電導材料によ
り形成するようにしてもよい。この場合には、上記冷却
装置１１は、第３図に示すように、上記トッププレート
５に外周側より内周側に至るように設けられた透孔１６
を介して、上記冷却液を上記平面振動板７の周囲に送出
するように構成する。

さらに、このスピーカは、上記給電コイル９及び上記平
面振動板７の双方を超電導材料により形成するようにし
てもよい。

ところで、このスピーカにおいては、上記給電コイル９
と上記平面振動板７との間に、磁性流体溝たすようにし
てもよい。この磁性流体は、所定の溶媒と磁性粉末とが
コロイド溶液状に混合されたものである。この磁性流体
は、上記給電コイル９と上記平面振動板７との間の磁気
結合をより高密度となし、これらの間の１ｉｉｓ誘導を
より高効率となす。また、この磁性流体は、粘性を有す
るので、上記平面振動板７の進退方向の往復動について
所定の減衰を与える。そして、この磁性流体は、上記冷
却装置１１により４却されるため、揮発することなく、
所定の場所に保持される。

なお、本発明に係るスピーカは、上述したような円環状
のマグネット４及び円形の平面振動板７を備えてなるも
のに限られず、矩形枠状のマグネット及び矩形の平面振
動板を用いて構成するようにしてもよく、さらに、その
他の形状の平面振動板を用いて構成してもよい。また、
本発明に係るスピーカの振動板としては、上述のような
平面振動仮に限定されず、薄い平板によりドーム形状に
膨出形成されたドーム状振動板を用いてもよい。

さらに、本発明に係るスピーカを構成するための磁気回
路部は、上述のようないわゆる外磁型のものに限定され
ず、春型のヨークと円柱状のマグネットとを有して構成
されるいわゆる内磁型のものでもよい。

また、第４図に示すように、上記平面振動板７上にイコ
ライザ４０を配設し、さらに、上記トッププレート５に
ホーン４１を取付けることにより、このスピーカをいわ
ゆるホーンドライバとして使用するようにしてもよい。

この場合には、上記平面振動板７の発熱は上記イコライ
ザ４０やホーン４１等を介して放熱され、この平面振動
板７の放熱をより良好に行うことができる。

（Ｇ−２）第２の実施例（第５図） 本発明に係るスピーカは、第５図に示すように、一対の
磁気ギヤングがポールピースの両側に形成されるように
構成された磁気回路部を用いて構成してもよい。すなわ
ち、この磁気回路部は、第５図に示すように、断面矩形
のポールピース１７が一体的に突設された矩形のヨーク
１８を有して構成される。そして、このヨーク１日上に
は、上記ポールピース１７の両側面にそれぞれ対向する
ように第１及び第２の一対の棒状のマグネット１９２０
が取付けられている。これら一対のマグネット１９，２
０の上面には、それぞれ板状の第１及び第２の一対のト
ッププレート２１．２２が対応して取付けられている。

この磁気回路部においては、上記ポールピース１７と上
記第１のトッププレート２１との間の空隙部及び上記ポ
ールピース１７と上記第２のトッププレート２２との間
の空隙部がそれぞれ第１及び第２の磁気ギャップとなる
。

そして、このスピーカにおいては、矩形の平面振動板２
３が、上記ポールピース１７の上側に、このポールピー
ス１７の上面に接触しないように、この上面との間に所
定間隔を隔てて取付けられている。上記ポールピース１
７の高さは、上記平面振動板２３が取付けられるように
、上記各一対のマグネット１９．２０よりもやや低くな
されている。この平面振動板２３は、前述した円形の平
面振動板７と同様の材料より形成されている。

上記平面振動板２３は、上記ポールピース１７の両側面
に平行となる二辺を上記一対のマグネット１９．２０に
支持され、上記第１及び第２の磁気ギャップ内の磁束に
直交する方向に進退自在となるように取付けられている
。また、上記平面振動板２３の上記ポールピース１７の
両端側となる辺は、一対の支持板２４に取付けられて支
持されている。これら支持板２４は、上記ヨーク１８上
に上記各マグネ７）１９．２０の一端側同土間及び他端
側同土間に嵌入されるように取付けられており、上記平
面振動板２３の裏面側の空間を略密閉状態となしている
。

そして、超電導材料により形成された略矩形の給電コイ
ル２５が、上記ポールピース１７の周囲を囲むように、
上記平面振動板２３の上記第１及び第２の磁気ギャップ
内に位置する部分に近接対向して配設されている。この
給電コイル２５は、上記ポールピース１７と上記各マグ
ネット１９゜２０との間に渡るように設けられた隔壁２
６に取付けられている。

そして、この給電コイル２５は、液体窒素または液体ヘ
リウムに相当する塩度となされて使用される。すなわち
、このスピーカには、上述の第１の実施例におけるスピ
ーカと同様に、上記冷却装置１１が設けられている。

この冷却装置１１は、冷却液を貯蔵する貯蔵タンク１４
より、輸送バイブ１５を介して上記冷却液を上記ヨーク
１８上に送り出す。上記ヨーク１８上に送り出された上
記冷却液は、上記ヨーク１８の上面、上記ポールピース
１７の周面、上記各マグネッ）１９．２０の内側面及び
上記隔壁２６の下面により構成される循環路を循環する
ことにより、上記給電コイル２５を冷却し、所定の放出
孔を介して空中に放散される。

この第５図に示すスピーカにより音響を再生するには、
上述の第１の実施例におけるスピーカと同様に、上記給
電コイル２５に音響信号等に基づいた信号電流を供給す
る。すると、この給電コイル２５は、供給された信号電
流に応じた周波数の交流磁界を形成し、この交流磁界に
より上記平面振動板２３に二次電流が誘起される。この
二次電流と上記各マグネット１９．２０により形成され
ている直流磁界との相互作用により、上記平面振動板２
３が励振されて音響が放射される。

（Ｇ−３）第３の実施例（第６図及び第７図）また、本
発明に係るスピーカは、第６図に示すように、平面振動
板２７を導電性を有する導電性高分子フィルムにより形
成するようにしてもよい。

すなわち、このスピーカは、上述した各実施例における
スピーカと同様に、いわゆる外磁型の磁気回路部ｌを有
してなる。この磁気回路部１は、センターボール２が設
けられたヨーク３、円環状のマグネット４及び円環状の
トッププレート５から構成されており、上記センターボ
ール２の先端側と上記トッププレート５の内周縁部５ｂ
との間の円環状の空隙部力（ｆｒｉ！気ギャンプ６とな
されている。

この磁気回路部Ｉに、上記マグネット４の開口、９１１
４ａに対応するように形成された平面振動板２７が取付
けられている。この平面振動板２７は、導電性高分子フ
ィルムにより、全面に亘って−様な導電性を有するよう
に形成されている。この平面振動板２７は、上記センタ
ーボール２の上方側に、このセンターボール２の先端面
に接触しないように所定間隔を隔て、周縁部を上記マグ
ネット４の内周面４ｂに支持されて、進退自在となるよ
うに取付けられている。

この平面振動板２７を構成する導電性高分子フィルムは
、高分子材料中にカーボンや金属パウダー等を混入して
なる材料より形成されたフィルムである。また、例えば
、ポリアセチレンのヘースにヨウ素をドーピング処理し
て導電性を帯びるようになした材料からなるフィルムも
用いることができる。

そして、この平面振動板２７の上記磁気ギャップ６内に
位置する部分に対向して、超電導材料によりなる給電コ
イル９が上記センターボール２の周囲と上記マグネット
４の内周面４ａとの間に渡るようにして設けられた隔壁
１０に支持されて配置されている。

また、上述の各実施例におけるスピーカと同様に、上記
ヨーク３の上面、上記センターボール２の周面、上記マ
グネ）・ト４の内周面４ａ及び上記隔壁１０の下面によ
り構成される循環路に上記冷却液を循環させることによ
り、上記給電コイル９を冷却する冷却装置１１が設けら
れている。

このように構成されたスピーカにおいては、上記給電コ
イル９に音響信号等に基づいた信号電流が供給されると
、この給電コイル９が供給された信号電流に応じた周波
数の交流磁界を形成し、この交流磁界により上記平面振
動Ｆｉ２１に二次電流が誘起される。この二次電流と上
記磁気ギャップ６内に形成されている直［１界との相互
作用により、上記平面振動板２７が励振されて音響が放
射される。

このスピーカにおいては、上記平面振動板２７は高分子
材料より形成されているため、この平面振動板２７内に
おける機械的損失が比較的大きく、また、軽く形成する
ことができる。そのため、特定の周波数における共振が
なく、かつ、応答性の良い良好な音響再生特性を実現す
ることができる。

そして、このように上記平面振動板２７を導電性高分子
フィルムにより構成する場合には、第７図に示すように
、この平面振動Ｆｉ２７の所定部分のみが導電性を有す
るようにしてもよい。この場合には、上記平面振動Ｆｉ
２７は、所定の部分のみに導電性を有するようにする加
工がなされた導電性高分子フィルムにより構成され、導
電性を有する部分が上記給電コイル９に対向する位置と
なるように上記磁気回路部１に取付けられる。このよう
に構成されたスピーカにおいては、上記平面振動Ｆｉ２
７は、上記給電コイル９に対向する磁気結合部分２７ａ
のみが導電性を有するようになされている。

このように構成されたスピーカにおいては、上記磁気結
合部分２７ａ以外の部分における表層電流の誘起（いわ
ゆる表皮効果）が防止され、上記磁気結合部分２７ａの
みに二次電流が集中されるので、駆動効率が一層向上さ
れる。

このスピーカにおいても、上記平面振動板２７は、円形
のみならず矩形やその他の形状に形成する、ことができ
る。また、前記第５図に示したような、ポールピースの
両側にそれぞれ磁気ギヤ・ンプが形成されるように構成
された磁気回路部を用し）て構成してもよい。さらに、
このスピーカを構成するための磁気回路部は、いわゆる
外磁型のものに限定されず、いわゆる内磁型のものでも
よし１゜そして、このスピーカは、いわゆるホーンドラ
イバとして使用することもできる。

（Ｇ−４）第４の実施例（第８図及び第９図）本発明に
係るスピーカは、平面振動板の磁気結合部分のみが導電
性を有するように構成する場合には、絶縁性高分子フィ
ルムに所定形状の導体板が取付けられてなる平面振動板
を用いて構成してもよい。

すなわち、このスピーカは、第８図に示すように、上述
した各実施例におけるスピーカと同様に、いわゆる外磁
型の磁気回路部１を有してなる。この磁気回路部ｌは、
センターポール２が設けられたヨーク３、円環状のマグ
ネット４及び円環状のトッププレート５から構成されて
おり、上記センターボール２の先端側と上記トッププレ
ート５の内周縁部５ｂとの間の円環状の空隙部が磁気ギ
ャップ６となされている。

この磁気回路部１に、上記センターポール２の上方側に
、このセンターボール２の上面に接触しないようにこの
上面との間に所定間隔を隔てて平面振動板２８が取付け
られている。この平面振動板２８は、上記マグネット４
の内周面４ｂに周縁部を支持され、上記磁気ギャップ６
内の磁束に直交する方向に進退自在となるように取付け
られている。

この平面振動板２８は、絶縁性高分子フィルムより上記
マグネット４の開口部４ａに対応する形状に形成された
振動板本体２８ａの一面に、金属や導電性高分子フィル
ム、あるいは超電導材料からなる第１の導体板２９が取
付けられて構成されている。この第１の導体板２９の上
記振動板本体２２への取付けは、接着剤等を用いた接合
によりなされている。この第１の導体板２９は、上記磁
気ギヤング６に対応する形状に形成され、また、上記振
動板本体２２の上記磁気ギャップ６内となる位置に取付
けられている。

そして、この第１の導体板２９に対向するように、給電
コイル９がが上記センターボール２の周囲と上記マグネ
ット４の内周面４ａとの間に渡るようにして設けられた
隔壁１０に支持されて配置されている。

また、上述の各実施例におけるスピーカと同様に、上記
ヨーク３の上面、上記センターポール２の周面、上記マ
グネット４の内周面４ａ及び上君己隔壁ｌＯの下面によ
り構成されるｉ環路に上記冷却液をＷ１環させることに
より、上記給電コイル９を冷却する冷却装置ｉｉが設け
られてし）る。

このように構成されたスピーカにおいては、上記給電コ
イル９に音響信号等に基づいた信号電流が供給されると
、この給電コイル９が上記信号電流に応じた周波数の交
流磁界を形成し、この交流磁界により上記平面振動板２
８を構成する第１の導体板２９に二次電流が誘起される
。この二次電流と上記磁気ギャップ６内に形成されてい
る直流磁界との相互作用により、上記平面振動板２８が
励振されて音響が放射される。

また、第９図に示すように、上記平面振動板２８は、上
記振動板本体２８ａの一面及び他面にそれぞれ上記第１
の振動導体板２９及びこの第１の導体板と同様に形成さ
れた第２の導体板３０を取付けて構成するようにしても
よい。

このように、平面振動板２８が振動板本体２８ａとこの
振動板本体２８ａの片面あるいは両面に取付けられる導
体板とにより構成されているスピーカにおいても、上記
平面振動板２８は、円形のみならず矩形やその他の形状
に形成することができる。

また、このスピーカは、いわゆる内磁型の磁気回路部や
、前記第５図に示したようなポールピースの両側にそれ
ぞれ磁気ギャップが形成されるように構成された磁気回
路部を用いて構成してもよい。

また、このスピーカにおいても、このスピーカをホーン
ドライバとして用いることができる。

（Ｇ−５）第５の実施例（第１０図及び第１１図）そし
て、本発明に係るスピーカは、全面が導電性を有する平
面振動板を用いて構成する場合において、この平面振動
板の面積あたりの霊気抵抗が部分によって異なるように
構成してもよい。

すなわち、このスピーカは、第１Ｏ図及び第１１図に示
すように、上述した各実施例におけるスピーカと同様に
、いわゆる外磁型の磁気回路部ｌを有してなる。この磁
気回路部ｌは、センターポール２が設けられたヨーク３
、円環状のマグネット４及び円環状のトッププレート５
から構成されており、上記センターポール２の先端側と
上記トッププレート５の内周面との間の円環状の空隙部
が磁気ギャップ６となされている。

この磁気回路部ｌには、平面振動板３１が取付けられて
いる。この平面振動板３１は、金属板より上記マグネッ
ト４の開口部４ａに対応する形状に形成されている。そ
して、この平面振動板３１は、上記センターボール２の
上方側に、このセンターボール２の上面に接触しないよ
うにこの上面との間に所定間隔を隔てて、周縁部を上記
マグネット４の内周面４ｂにダンパ部材８を介して支持
され、進退自在となるように取付けられている。

この平面振動板３Ｉの上記磁気ギャップ６内に位置する
部分に対向するように、超電導材料により形成された給
電コイル９が上記センターポール２の周囲と上記マグネ
ット４の内周面４ａとの間に渡るようにして設けられた
隔壁１０に支持されて配置されている。

また、上述の各実施例におけるスピーカと同様に、上記
ヨーク３の上面、上記センターボール２の周面、上記マ
グネット４の内周面４ａ及び上記隔壁ＩＯの下面により
構成される循環路に上記冷却液を循環させることにより
、上記給電コイル９を冷却する冷却装置１１１が設けら
れている。

そして、上記平面振動板３１は、上記給電コイル９に対
向する部分を含む上記給電コイル９により発生する磁界
が密接に鎖交する磁気結合部分３１ａのみが、面積あた
りの電気抵抗を低下させるために肉厚に形成されている
。

このように上記平面振動板３１の磁気結合部分３１ａの
みが肉厚となるように形成するには、平坦な金属板から
なる振動板本体３１ｂに、この振動板本体３１ｂと同種
あるいは異種の材料からなる上記給電コイル９の形状に
対応する形状の金属あるいは超電導材料によりなる板状
部材３１ｃを、導電性を有する接着剤を用いた接合等の
手段により取付ける。このように上記磁気結合部分３１
ａを肉厚となすために取付けられる板状部材３１ｃは、
第１０図に示すように、上記振動板本体の片面のみに取
付けてもよく、また、第１１図に示すように、両面に取
付けてもよい。

このように構成されたスピーカにおいては、上記給電コ
イル９に音響信号等に基づいた信号電流が供給されると
、この給電コイル９が上記信号電流に応じた周波数の交
流磁界を形成し、この交流磁界により上記平面振動板３
１の磁気結合部分３１ａに二次電流が誘起される。この
二次電流と上記磁気ギヤノブ６内に形成されている直流
磁界との相互作用により、上記平面振動板３１が励振さ
れて音響が放射される。

このスピーカにおいては、上記磁気結合部分３Ｉａのみ
が肉厚となされていることにより、この磁気結合部分３
１ａの面積あたりの電気抵抗が減少させられており、上
記二次電流がより流れ易くなされている。そのため、こ
のスピーカにおいては、上記二次電流がより多く流れる
ことにより上記平面振動板３Ｉがより強い力で駆動され
、感度が向上し再生音響の音圧が高くなされる。

なお、上記平面振動板３１は、上記磁気結合部分３１ａ
に取付けられる板状部材３１ｃを金属により形成する場
合には、例えば、金や銀等の比抵抗率の極めて低い材料
より形成することにより、この平面振動板３１の全体の
重１の増加を抑えつつ、上記磁気結合部分３１ａの電気
抵抗を小さくなして構成することができる。

また、上記平面振動板３１の所定部分のみを肉厚となす
には、メツキ加工や蒸着加工（スパッタリング加工）等
の手段により、上記平面振動Ｆｉ３１の振動板本体３１
ｂの片面あるいは両面に所定の金属材料を遺著あるいは
藩着させてもよい。

さらに、上記平面振動板３１は、上記磁気結合部分３１
ａ以外の部分を、いわゆる切削加工や工７チング加工等
の手段により薄くシて、面積あたりの電気抵抗率を増大
させることにより、相対的に上記磁気結合部分３１ａが
肉厚であって電気抵抗が小さくなるようにして構成して
もよい。

この場合には、上記平面振動板３１は、上記磁気結合部
分３１ａについては電気抵抗を減少させるための充分な
厚みとなすとともに、全１体として軽量化して構成する
ことができる。そのため、上記平面振動板３１をこのよ
うに構成することにより、この平面振動板３１を用いて
構成されるスピーカの感度を向上させることができる。

さらに、上記平面振動板３１において、上記磁気結合部
分３１ａ以外の部分の電気抵抗率を増大させるには、電
気抵抗率を増大させたい部分に酸化ｎΔを形成するよう
にしてもよい。この酸化膜は、上記平面振動板３１の表
面より深い部分に亘って形成するほど、電気抵抗を増大
させる効果が大きい。

この場合には、上記平面振動板３１においては、上記Ｇ
Ｒ磁気結合部分３１ａ以外部分における表層電流の誘起
（いわゆる表皮効果）が防止され、上記磁気結合部分３
１ａのみに上記二次電流が集中される。そのため、この
ように構成された平面振動板３１を用いて構成したスピ
ーカにおいては、駆動効率が一層向上される。

そして、このスピーカにおいても、上記平面振動板３１
は、円形のみならず矩形やその他の形状に形成してもよ
い、また、このスピーカは、いわゆる内磁型の磁気回路
部や、前記第５図に示したようなポールピースの両側に
それぞれ磁気ギヤングが形成されるように構成された磁
気回路部を用いて構成してもよい、また、このスピーカ
は、ホーンドライ八として用いることもできる。

（Ｇ−６）第６の実施例（第１２図乃至第１４図）本発
明に係るスピーカの前記第２及び第３の実もｉ！！例に
おいて、前記第６図及び第８図に示したように、平面振
動板の所定部分のみを導電性を有する部分となす場合に
は、この導電性を有する部分は螺旋状の部分を有する閉
ループとしてもよい。

すなわち、この例においては、上記平面振動板２７２８
は、第１２図に示すように、導電性を有するようになす
加工あるいは導体板の取付けにより設けられる導電部３
２が上記平面振動板２７２８の一面上に螺旋形状を描く
ように形成されて、構成されている。この導電部３２は
、上記平面振動板２７．２８の上記給電コイル９に対向
する部分を含む磁気結合部分内に位置するように、形成
されている。そして、この導電部３２は、その一端部３
２ａ及び他端部３２ｂを上記平面振動板２７．２日の他
面側に臨ませ、この他面側において上記各端部３２ａ、
３２ｂが短絡部材３３により短絡されることにより、閉
ループを形成している。

このような導電性を有する部分が螺旋状部分を有するよ
うになされた平面振動板２７．２８を用いてスピーカを
構成すると、このスピーカにおいては、上記二次電流を
複数巻回数を有するコイルに流すのと同等の作用が得ら
れ、上記平面振動板２７．２８をより効率よく駆動する
ことができる。

すなわち、このスピーカにおいては、上記平面振動板２
７．２８を駆動する力をＦとすると、上記磁気回路部１
により形成される直流磁界の強さをＢとし、上記二次電
流の電流量を■とし、この二次電流の流れる部分の上記
直流磁界内における長さを２としたとき、 Ｆ＝Ｂ　Ｉ　ｊ！ の関係が成立している。上記直流磁界の強さＢ及び上記
二次ｘｔｌの″Ｓ＠量■が一定であれば、上記平面振動
板２７．２８を駆動する力Ｆは、上記長さｌに比例する
。上述のスピーカにおいては、上記導電部３２が螺旋状
であることにより上記長さｉが長くなされており、上記
平面振動板２７，２８を駆動するノ）Ｆが大きくなされ
る。

また、このスピーカの平面振動板２７．２８における導
電性を有する部分は、複数の閉ループからなるようにし
てもよい。

すなわち、この例において、上記平面振動板２７．２８
は、第１３図に示すように、導電性を有するようになす
加工あるいは導体板の取付けにより設けられる複数の４
篭部３４が、上記平面振動板２７．２８の片面あるいは
両面にそれぞれ閉ループをなし互いに同心円状をなすよ
うに形成されて、構成されている。これら導電部３４は
、それぞれ上記平面振動板２７．２８の上記給電コイル
９に対向する部分を含む磁気結合部分内に位置するよう
に形成されている。

このように構成された平面振動板２７．２８を用いてス
ピーカを構成する場合にも、上記二次電流を複数巻回数
を有するコイルに流すのと同等の作用が得られる。すな
わち、このスピーカにおいては、上記二次電流の流れる
部分の上記直流磁界内の長さｉが長くなされることによ
り、上記平面振動板２７．２８を駆動する力Ｆが大きく
なされ、上記平面振動板２７．２８がより効率よく駆動
される。

さらに、上記スピーカの平面振動ＦＬ２７．２８は、導
電性を有する部分が、互いに並列して離間配置された複
数の閉ループからなるように形成されて構成されるよう
にしてもよい。

すなわち、この平面振動板２７．２８は、第１４図に示
すように、導電性を有するようになす加工あるいは導体
板の取付けにより設けられる複数の導電部３５が、上記
平面振動板２７．２８の片面あるいは両面にそれぞれ閉
ループをなするように互いに離間して並列に形成されて
、構成されている。これら導電部３５は、それぞれ上記
平面振動Ｆｉ２７．２８の上記給電コイル９に対向する
部分を含む磁気結合部分内に位置するように形成されて
いる。

このように構成された平面振動板２７．２８を用いてス
ピーカを構成する場合にも、このスピーカにおいては、
上記二次電流を複数巻回数を有するコイルに流すのと同
等の作用が得られ、上記平面振動Ｆｉ２７．２８をより
効率よく駆動することができる。

なお、本発明に係る電気音響変換器は、上述した各実施
例のように、スピーカとして構成するのみならず、マイ
クロホンとして構成することもできる。

本発明に係る電気音響変換器をマイクロホンとして構成
した場合には、このマイクロホンにおいては、外部より
音声として伝播される空気振動により上記平面振動板が
振動され、この平面振動板の振動と上記直流磁界との相
互作用により該平面振動板内に電流が誘起される。この
平面振動板内に誘起された電流は、ｆｉｒ１１誘導によ
り誘導コイルに伝達される。そして、このマイクロホン
においては、上記誘導コイルの両端より、音響検出出力
が得られる。

また、上述した各側においては、上記ヨークに適宜透孔
等を設けることにより、スピーカとして構成した場合の
上記平面振動板の裏面側における空気弾性の調整や、マ
イクロホンとして構成した場合の指向性の調整等を行う
ことができる。

Ｈ１発明の効果 上述のように、本発明に係る電気音響変換器においては
、少なくとも一部が導電部となされ進退自在に支持され
た振動板の上記導電部に対向配設された誘導コイルに信
号電流を供給することにより、上記導電部の上記誘導コ
イルに対応する部分に電ｆｄｌ１Ｍ導による二次電流を
発生させ、この二次電流と直流磁界との作用により上記
振動板全体を振動させて音響再生を行うことができる。

すなわち、本発明に係る電気音響変換器をスピーカとし
て構成した場合には、上記振動板を直接的に駆動して、
共振や歪みを生ずることなく良好な特性の音響再生を行
うことができる。

そして、上記振動板の導電部及び誘導コイルの少なくと
も一方は、超電導材料により形成されてなるので、上記
信号電流及び／又は二次電流についての電気抵抗は略零
となされており、電流量を容易に増大させることができ
るとともに、発熱が即えられている。

すなわち、本発明は、広い周波数帯域に亘って、入力さ
れる信号に対して共振や歪みのない忠実な音響再生を、
充分な音圧により行うことができ、また、駆動に伴う発
熱が抑えられた電気音響変換器を提１共することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気音響変換器をスピーカとして
構成した第１の実施例における構成を一部を破断して示
す斜視図であり、第２図は上記電気音響変換器の構成を
示す縦断面図であり、第３図は上記電気音響変換器の構
成の他の例を示す縦断面図であり、第４図はこの電気Ｎ
響変換器をホーンドライバとして使用する状態を示す縦
断面図である。 第５図は本発明に係る電気音響変換器を上記第１の実施
例と異なる構成の磁気回路を用いてスピーカとして構成
した第２の実施例における構成を一部を破断して示す斜
視図である。 第６図は本発明に係る電気音響変換器をスピーカとして
構成した第３の実施例における構成を示す縦断面図であ
り、第７図は上記電気音９変換器のこの実施例における
構成の他の例を示す縦断面図である。 第８図は本発明に係る電気音響変換器をスピーカとして
構成した第４の実施例における構成を示す縦断面図であ
り、第９図は上記電気音９変換器のこの実施例における
構成の他の例を示す縦断面図である。 第１０図は本発明に係る電気音響変換器をスピーカとし
て構成した第５の実施例における構成を示す縦断面図で
あり、第１１図は上記電気音響変換器のこの実施例にお
ける構成の他の例を示す縦断面図である。 第１２図は本発明に係る電気音響変換器をスピーカとし
て構成した第６の実施例における平面振動板の構成を示
す平面図であり、第１３図は上記電気音響変換器のこの
実施例における平面振動板の構成の他の例を示す平面図
であり、第１４図は上記電気音Ｖ変換器のこの実施例に
おける平面振動板の構成のさらに他の例を示す平面図で
ある。 第１５図は平面振動板を有する従来の電磁誘導型スピー
カの構成を示す縦断面図である。 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・ ６・・・・・・・・・・・・・・・ ７・・・・・・・・・・・・・・・ ９・・・・・・・・・・・・・・・ ２３・・・・・・・・・・・・・・・ ２５・・・・・・・・・・・・・・・ ２７・・・・・・・・・・・・・・・ ２８・・・・・・・・・・・・・・・ ２８ａ・・・・・・・・・・・・・ ２９・・・・・・・・・・・・・・・ ３０・・・・・・・・・・・・・・・ 磁気回路部 磁気ギャップ 平面振動板 給電コイル 平面振動板 給電コイル 平面振動板 平面振動板 振動板本体 第１の導体板 第２の導体板 １・・・・・・・・・・・・・・・ ２・・・・・・・・・・・・・・・ ４・・・・・・・・・・・・・・・ ５・・・・・・・・・・・・・・・ 平面振動板 １電部 導電部 導電部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　直流磁界を形成する磁気回路部と、 少なくとも一部が導電部となされ、この導電部の少なく
   とも一部が上記直流磁界中に位置されて進退自在に支持
   された振動板と、 上記振動板の導電部に対向配設された誘導コイルとを備
   え、 上記導電部及び上記誘導コイルの少なくとも一方は、超
   電導材料により形成されてなる電気音響変換器。