JPH06339195A

JPH06339195A - 電磁型音響変換器

Info

Publication number: JPH06339195A
Application number: JP12954193A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kitanishi; 真一路北西
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-06
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JP2873149B2

Abstract

(57)【要約】【目的】音圧レベルが向上する電磁型音響変換器を提
供するものである。【構成】放音側に放音穴２２・・、裏面側に音漏洩穴１
１を形成した容器体の内部に、磁性体材料からなる振動
板３と、該振動板３を振動させるコイル４及びゴムマグ
ネット５とを配置した電磁型音響変換器１０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁型音響変換器、特
に音圧感度の高い電磁型音響変換器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電磁型音響変換器４０は、図４に示すよ
うに、下部容器１と上部容器（以下、蓋体という）２と
からなる容器体の内部に、振動板３０と、コイル４及び
マグネット５０を組み合わせた磁束発生手段を夫々配置
していた。

【０００３】下部容器１の底面には、音響抵抗布１２が
貼付された音漏洩穴１１が形成されている。蓋体２の中
央には、容器１内部側に突出した突出部２１が形成され
ている。

【０００４】振動板３０は、肉厚の薄いアルミニウム、
ＳＵＳ３０４などの非磁性材料からなり、蓋体２の突出
部２１から放出される磁束による磁化効率を向上させる
ために、４２Ｎｉ−Ｆｅ合金などからなる小円板状のア
マチュア３１が配置されている。このアマチュア３１
は、一般的に、振動板３０の中央部分に、スポット溶接
やエポキシ樹脂接着剤からなる接着層を介して貼付・固
定されていた。

【０００５】コイル４及びマグネット５０は、プラスチ
ック製のコイルボビン体６に固定されており、コイル４
は、コイルボビン部６１に線材を巻回することにより固
定され、マグネット５０は、コイルボビン部６１の周囲
に接着されている。

【０００６】上述の電磁型音響変換器４０は、下部容器
１に、振動板３０、コイルボビン体６を接着剤を介して
固定され、さらに、下部容器１の開口を閉塞するように
蓋体２が接着剤や機械的構造などによって固定されてい
た。

【０００７】これにより、容器１内は、振動板３０によ
って放音側空間（前気室Ａ）と裏面側空間（後気室Ｂ）
に仕切られ、放音側に配置されたコイル４及びマグネッ
ト５０から発生して、鉄などの磁性体で作られた蓋体２
の突出部２１から放出される磁束によって、振動板３
０、特にそのアマチュア３１が磁化されることになる。

【０００８】そして、コイル４に音声信号に対応する交
流信号が与えられると、蓋体２の突出部２１から放出さ
れる磁束の強度及び磁束の発生方向が変動し、これに伴
い振動板３０が屈曲振動することになる。

【０００９】従って、前気室Ａ及び後気室Ｂの空気が振
動して、所定周波数の音響信号が放音穴２２が放音され
ることになる。尚、外周容器１の放音側外部には、音声
信号に対応する磁束が漏れることになり、この漏れ磁束
をピックアップコイルなどで捕捉することにより、難聴
者が音声信号を得ることができる。

【００１０】上述の電磁型音響変換器４０において、振
動板３０の材料として非磁性材料が用いられていた。こ
れは振動係数が比較的に良好で、且つ音響特性の周波数
の調整が容易となるためである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動板
３０が非磁性材料であるため、音響特性上、特に周波数
の調整が容易であっても、コイル４及びマグネット５０
から発生する磁束の磁力保持力が弱く、音響特性上、特
に音圧レベルが低かった。

【００１２】この保持力を強くして、音圧レベルを高め
るために、アマチュア３１を振動板３０に貼付している
が、アマチュア３１の貼付による振動板３０の振動影響
などを考慮すると、アマチュア３１の大きさや厚みにも
限界があり、漏れ磁束がなお多く、最終的には、磁束発
生手段であるマグネット５０の磁力を増強していた。

【００１３】即ち、磁力１５００〜２０００ガウス程度
の焼結により形成された結晶系フェライトなどからなる
マグネット５０を用いていた。

【００１４】このように結晶系フェライトのマグネット
５０は高価なものであり、さらに焼結体であるため、機
械的な衝撃により、カケやクラックが発生しやすく、取
り扱い上注意を要するものであった。

【００１５】本発明は上述の問題点に鑑みて案出したも
のであり、その目的は、振動板の材料を磁性体部材に代
えることにより、磁束保持容量を高めて、音響特性の音
圧レベルを向上させるとともに、磁束発生手段を磁力が
比較的小さくしても、所定特性が得られる電磁型音響変
換器を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、放音側に放音
穴、裏面側に音漏洩穴を形成した容器の内部に、磁性体
材料からなる振動板と、該振動板を振動させるコイル及
びゴムマグネットとを配置した電磁型音響変換器であ
る。

【００１７】

【作用】本発明によれば、磁性体材料から振動板を用い
たため、磁束発生手段であるコイル及びゴムマグネット
からの磁力が、全て振動板に影響させることができ、漏
れ磁束が実質的になくなる。即ち、振動板での保持力が
高まり、振動板の振幅が大きくあり、音響特性上の音圧
レベルが非常を向上する。

【００１８】また、所定音圧レベルを維持するには、磁
性体材料から振動板を振動付与する磁束発生手段側の磁
力を低下させることができ、従来の焼結型の結晶系マグ
ネットから、磁力５００ガウス程度のゴムに磁石鋼成分
などの混合したゴムマグネットが使用できる。これによ
り、コストが大幅に低減でき、さらに、ゴムマグネット
の取り扱いが緩和される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の電磁型音響変換器を図面に基
づいて詳説する。

【００２０】図１は、電磁型音響変換器の外観図であ
り、図２はその分解断面図であり、図３はその分解断面
図である。尚、従来と同一部分は同一符号を付す。

【００２１】本発明の電磁型音響変換器１０は、容器体
となる下部容器１及びヨーク板を兼ねた蓋体２と、振動
板３、コイル４、ゴムマグネット５とから構成されてい
る。

【００２２】下部容器１は、ＡＢＳプラスチックなどか
らなり、全体としては直径２０〜２５ｍｍ、厚み３〜４
ｍｍの有底筒状をなしている。この底面には音漏洩穴１
１が形成されていおり、内部側底面の表面には、該音漏
洩穴１１を閉塞する音響抵抗布１２が貼付されている。

【００２３】また、内部側側壁には、３つ段差部１３〜
１５が周設されている。開口側の上部から、第１の段差
部１３は、蓋体２を載置・固定するものであり、第２の
段差部１４は、コイルボビン体６を載置・固定するもの
であり、第２の段差部１５は、振動板３を載置・固定す
るものである。

【００２４】蓋体２は、Ｎｉメッキを施した鉄などの磁
性体金属材料からなり、第１の段差部１３に嵌着される
形状を成している。蓋体２の中央部には容器内部側に突
出した突出部２１が形成されている。尚、この突出部２
１がヨーク部となる。また、蓋体２の表面には、複数の
放音穴２２・・・が形成されている。

【００２５】振動板３は、第３の段差部１５に載置・固
定されるものであり、ＳＵＳ４３０、Ｎｉ−Ｆｅ合金な
どの磁性体金属材料からなり、その形状は例えば直径１
８ｍｍ、厚み０．１ｍｍである。さらに振動板３の中央
部分には、例えば４２Ｎｉ−Ｆｅ合金から成り、直径
４．８ｍｍ、厚み０．２ｍｍのアマチュア３１が、比較
的柔らかい接着剤によって接着固定されている。

【００２６】コイル４及びゴムマグネット５は、夫々コ
イルボビン体６に巻回又は載置固定されている。

【００２７】コイルボビン体６は、下部容器１の第２の
段差部１４に載置されるとともに、中央部分には、貫通
穴を有するボビン部６１が形成され、また、下部容器１
の一部から外部に突出するようになっている。そして、
この部分には外部に延出するリード端子６２、６３が形
成されている。

【００２８】コイル４は、コイルボビン体６のボビン部
６１に線材を巻回することによって構成される。

【００２９】ゴムマグネット５は、例えば、ゴム成分と
Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ系などの
磁石鋼成分とを混合して固化したもので、ボビン部６１
の周囲に配置されるようにリング状を成している。この
ようなゴムマグネット５は、３００〜１０００ガウス程
度の磁力を有する。

【００３０】このようなコイルボビン体６を下部容器１
の第２の段差部１４に載置・固定することにより、容器
１内に、コイル４及びゴムマグネット５を所定位置に配
置することができる。

【００３１】上述の各構成部品の組立は、まず、所定形
状の下部容器１の底面の音漏洩穴１１に音響抵抗布１２
を貼付する。

【００３２】また、振動板３の中央部分に、アマチュア
３１を接着剤を接着する。

【００３３】さらに、コイルボビン体６のボビン部６１
に、線材を巻回してコイル４を形成し、コイル４の両端
をリード端子６２、６３に接合し、さらに、ボビン部６
１の周囲に、ゴムマグネット５を接着剤で接着する。

【００３４】上述の下部容器１の第３の段差１５に接着
剤を塗布し、アマチュア３１を一体化した振動板３を載
置する。次に、外周容器１の第２の段差１４に接着剤を
塗布し、コイル４、ゴムマグネット５を配置したコイル
ボビン体４１を載置する。

【００３５】最後に、下部容器１の第１の段差１３に接
着剤を塗布し、蓋体２を載置する。

【００３６】この時、蓋体２のヨーク部分の突出部２１
は、コイルボビン体６のボビン部６１の貫通穴に貫挿さ
れ、突出部２１の先端は、振動板３の中央部に近接され
る。この状態で、振動板３、コイルボビン体６、蓋体２
と各段差部１３〜１５との間の接着剤を硬化して、一体
化を行う。

【００３７】このように組立られた電磁型音響変換器１
０において、コイル４の固有磁束が蓋体２の突出部２１
から、振動板３及びアマチュア３１に向けて放出され、
振動板３及びアマチュア３１を磁化させることになる。
この状態における突出部２１と振動板３との間隔は、例
えば０．１〜０．５ｍｍに設定される。

【００３８】次に、コイルボビン体４１に巻回したコイ
ル４に音声信号に対応した所定交流信号を与えると、そ
の電流の流れ方向、大きさに応じて、コイル４に磁束が
発生することになり、この交番する磁束と上述のゴムマ
グネット５の固有磁束と合成された磁束が蓋体２の突出
部２１から振動板３及びアマチュア３１に影響を及ぼ
す。

【００３９】これにより、振動板３及びアマチュア３１
が蓋体２の突出部２１に引き寄せられ、また引き離され
ることにより、振動板３が屈曲振動を起こし、振動板３
によって仕切られた容器内の前気室Ａ及び後気室Ｂの空
気を振動させる。

【００４０】これにより、前気室Ａの振動された空気が
放音穴２２を介して、外部に放出され、電流信号に対応
する可聴音響信号に変換されることになる。また、コイ
ル４で交番する磁束は、蓋体２を介して外部方向にも及
び磁界が発生するため、この磁界を捕捉するピックアッ
プコイルを用いれば、難聴者が音声信号を得ることがで
きる。

【００４１】本発明の特徴的な点は、振動板３が４２ア
ロイ、ＳＵＳ４３０、鉄性などの磁性体材料で構成され
ていることである。このため、磁束発生手段であるコイ
ル４、ゴムマグネット５からの磁束によって、振動板３
全体が磁化されるため、磁力保持容量が大きくなる。従
って、振動板３への影響度が高まり、音響特性の音圧レ
ベルが非常に向上する。

【００４２】ここで、アマチュア３１は、振動板３の中
央部分での保持力を集中させ、振動板３の特に中央部分
での振動影響を大きくするためのものであり、従来の非
磁性体から成る振動板３に、保持容量を発生させるため
に形成するものではない。

【００４３】また、従来、非磁性体から成る振動板３を
用いていた理由であった、音響特性の周波数調整を容易
にすることは、本発明においては、下部容器１に形成し
た音漏洩穴１１及びそれを貼付される音響抵抗布１２の
メッシュの開口度合いによって調整するものである。

【００４４】以上のように、本発明によれば、振動板３
全体が磁化されるため、漏れ磁束が実質的になくなり、
コイル４、ゴムマグネット５から発生した磁束のすべて
が、振動板３に影響させることができる。

【００４５】これにより、音響特性上の音圧レベルを飛
躍的に向上させることができる。本発明者の測定によれ
ば、振動板の材料を従来のＳＵＳ３０４から本発明の一
例であるＳＵＳ４３０に変更しただけで、音響特性の音
圧レベルが１２〜２０ｄＢも向上することを確認した。

【００４６】また、このことは磁束発生手段からの磁力
が低下しても、実用上充分な音圧レベルが達成されるこ
とであり、例えば、従来に比較して、コイル４の高イン
ピーダンス化が可能であり、磁力の弱いマグネット５の
採用が可能となる。

【００４７】従来ではマグネット５１の磁力を１０００
〜１５００ガウス程度が必要であるために、焼結によっ
て形成された結晶系フェライトなどからなるマグネット
を用いていたが、本発明では、磁力が３００〜１０００
ガウス程度で充分であるため、マグネットとしては、安
価で、機械的衝撃に強く、軽量なゴムマグネット５が使
用できる。

【００４８】これにより、マグネットの取り扱いが容易
にあり、作業性が向上し、機械的な衝撃に強く、安価な
電磁型音響変換器が達成できる。

【００４９】また、本発明では、コイルの高インピンダ
ス化について、従来のコイル３のインビーダンスは、発
生磁束の低下を考慮して、インピーダンス３００Ω以下
で使用されていた。また、外部駆動回路のオプアンプの
アンプの出力インピーダンスが大きいため、出力インピ
ーダンスを低下するために、バッフア用トランジスタを
接続する必要があった。

【００５０】これに対して、本発明では、コイル４を７
２０Ω程度（例えば直径０．０３〜０．３５ｍｍの線材
を８００〜１２００ターンさせるコイル）にまで高イン
ピーダンス化をしても、音圧レベルが実用上問題となら
ない。従って、駆動回路のオプアンプの出力インピーダ
ンスと追随するインピーダンスを設定できるため、従来
のように、バッフア用のトランジスタを省略して駆動回
路オペアンプで直接駆動させることができるので、音質
の良い電磁型音響変換器とすることができる。

【００５１】尚、上述の実施例において、蓋体２及びコ
イルボビン体６の形状、固定方法、容器１の構造など種
々に変更することが可能であり、さらにコイルボビン体
６を省略して、直接、蓋体２にコイル４及びマグネット
５を接着するなど種々の変更が可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、振動板
の材料を磁性体部材に代えることにより、保持容量が増
加して、音圧レベルを向上させた電磁型音響変換器が達
成できる。

【００５３】また、磁束発生手段のマグネットとして、
磁力が比較的小さくしても、所定特性が得られ、安価、
軽量、衝撃に強いゴムマグネットが使用でき、低コスト
化が達成できる。

【００５４】さらに、磁束発生手段のコイルを高インピ
ーダンス化が可能であるため、駆動回路のオペアンプに
直接接続して動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁型音響変換器の外観斜視図であ
る。

【図２】本発明の電磁型音響変換器の断面構造図であ
る。

【図３】本発明の電磁型音響変換器の分解構造図であ
る。

【図４】従来の電磁型音響変換器の断面構造図である。

【符号の説明】

１０・・・電磁型音響変換器１・・・・・下部容器２・・・・・蓋体１２・・・・・音漏洩穴１１・・・・・音響抵抗布２１・・・・突出部２２・・・・・放音穴３、３１・・・・振動板４・・・・・・・コイル５・・・・・・・ゴムマグネット５１・・・・・・マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放音側に放音穴、裏面側に音漏洩穴を形
成した容器の内部に、磁性体材料からなる振動板と、該
振動板を振動させるコイル及びゴムマグネットとを配置
したことを特徴とする電磁型音響変換器。