JPH08186894A - 電磁型音響変換器 - Google Patents

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】 容器１の内面周囲に形成した段差部１３に磁
性体材料からなる振動板３を載置固定するとともに、該
振動板３を振動させるコイル４及びマグネット５を配置
した電磁型音響変換器において、前記振動板３が載置さ
れる段差部１３に複数の突起部１３ａ〜１３ｄを断続的
に形成するとともに、前記振動板３の端部をゴム状接着
材３１を介して段差部１３と接着・固定した。

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５の断面構
造図で示すように、下部容器（以下、単に容器という）
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５を
組み合わせた磁束発生手段を夫々配置していた。

【０００３】容器１は、底面に音響抵抗布１２が貼付さ
れた音漏洩穴１１が形成されており、その内壁には、底
面側から振動板３０を載置する第１の段差部１３、コイ
ル４及びマグネット５を一体化させるコイルボビン体６
を載置する第２の段差部１４、蓋体２を載置する第３の
段差部１５が形成されている。

【０００４】第１の段差部１３には、必要に応じてアマ
チュア３１を貼着した磁性体材料又は非磁性体材料から
なる振動板３０が載置され接着材で固定されている。

【０００５】第２の段差部１４には、コイル４及びマグ
ネット５を搭載したプラスチック製のコイルボビン体６
が載置され、エポキシ樹脂などの接着材で固定されて
る。このコイルボビン体６の中央部は筒状貫通体（ボビ
ン部）６１が形成され、このボビン部６１の周囲にコイ
ル４を構成する線材を巻回されており、その周囲にマグ
ネット５が接着されている。

【０００６】第３の段差部１５には、Ｎｉメッキを施し
た鉄などの磁性体金属材料からなる蓋体２が載置され、
嵌着され、エポキシ樹脂などの接着材で固定されてい
る。この蓋体２の中央には、容器２側に突出した突出部
２１が形成されており、コイルポビン体６のボビン部６
１の内部に貫挿され、振動板３０に近接するようになっ
ている。尚、この突出部はコイル４及びマグネット５か
ら発生する磁束を集中させ、振動板３０に及ぼす影響を
大きくするヨーク部として作用する。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。

【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５から発生した磁束がヨーク部２１から放出され、振
動板３０やアマチュア３１を磁化させる。この時、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
し、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。

【０００８】尚、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
声信号を得ることもできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動板
３０は容器１の内壁面に周設された第１の段差部１３に
載置されており、且つ振動板３０の全周囲端部で段差部
１３に面接触されている。

【００１０】このため、振動板３がコイル４及びマグネ
ット５の磁束によって、上下振動を行う際、特に、振動
板３の振動方向が第１の段差部１３と当接する方向の場
合、逆に第１の段差部１３から振動板３０に逆方向に曲
げる力が発生し、振動板３０にストレスを加わえ、その
結果、低音域での音圧が低下してしまう。

【００１１】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、振動板と該振動板が載置される
段差部との関係に着目し、振動板の端部に加わるストレ
スを極小化して音響特性の音圧レベルの劣化を防止させ
ることができ、しかも音響特性の制御が簡単な電磁型音
響変換器を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、容器の内面周
囲に形成した段差部に磁性体材料からなる振動板を載置
固定するとともに、該振動板を振動させるコイル及びマ
グネットを配置した電磁型音響変換器において、前記容
器の段差部上に複数の突起部を断続的に形成し、且つ前
記振動板の端部を、前記突起部に保持させるとともに、
ゴム状接着材を介して段差部に固定させた電磁型音響変
換器である。

【００１３】

【作用】本発明によれば、振動板が載置される段差部
に、実質的に振動板を保持する突起部が断続的に形成さ
れており、さらに、振動板と段差部とがゴム状接着材で
固定されている。

【００１４】このため、振動板は、突起部に点接触する
ことになり、振動板が上下に振動しても、実質的に振動
板の主面と段差部とが面接触することがなく振動板の端
部部分にストレスが発生することがなく、音響特性上の
音圧レベルが低音域で向上し、全体としても音圧レベル
が向上する。

【００１５】また、振動板を挟んで、振動板およびゴム
状接着材でもって、前気室と後気室とに分離できるた
め、音圧特性の制御も容易となる。

【００１６】

【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。

【００１７】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る。

【００１８】尚、従来と同一部分は同一符号を付す。

【００１９】本発明の電磁型音響変換器１０は、容器体
となる容器１及びヨーク板を兼ねた蓋体２と、振動板
３、コイル４、マグネット５とから構成されている。

【００２０】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３〜４ｍｍ
の有底筒状をなしている。この底面には音漏洩穴１１が
形成されており、内部側底面の音漏洩穴１１の開口には
音響抵抗布１２が貼付されている。

【００２１】また、内部側壁には、３つ段差部１３〜１
５が周設されている。開口側の下部から、第１の段差部
１３は、振動板３の載置部であり、第２の段差部１４
は、コイルボビン体６の載置部であり、第３の段差部１
５は、蓋体２の固定部である。

【００２２】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３の段差部１５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。

【００２３】振動板３は、第１の段差部１３に載置され
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１８ｍｍ
である。さらに振動板３の中央部分には、例えば４２Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金から成るアマチュア３１が接着材によって
固定されている。

【００２４】コイル４及びマグネット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。

【００２５】コイルボビン体６は、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、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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】このようなコイルボビン体６を容器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及びマグネット５を所定位置に配置するこ
とができる。

【００２９】ここで、本発明の特徴的なことは、第１の
段差部１３には、振動板２を３点以上で支持する突起部
１３ａ〜１３ｄが形成されており、さらに、図４に示す
ように、第１の段差部１３上の振動板３の端部はシリコ
ーン樹脂などのゴム状接着材３７によって接着・固定さ
れている。

【００３０】尚、突起部１３ａ〜１３ｄの形状は、例え
ば表面形状が１ｍｍ四方であり、高さ０．０３ｍｍの非
常に微小なものである。

【００３１】即ち、振動板３は突起部１３ａ〜１３ｄで
４点支持されることになり、従来のように第１の段差部
１３と面接触することがない。しかも、振動板３の端部
の実質的な固定は、ゴム状接着材によって行われてい
る。したがって、振動板３の外周部の端部は、殆どの領
域で完全に自由端状態となり、また、突起部１３ａ〜１
３ｄと当接する部分も、実質的に点接触状態となるた
め、振動板３が振動しても、第１の段差部１３と実質的
に接触することがなく、振動板３の端部にストレスがか
かりにくく、安定した振動が可能となる。これにより、
振動板３の端部部分にストレスが発生せず、音響特性上
の音圧レベルが低音域で向上し、全体としても音圧レベ
ルが向上する。

【００３２】上述の振動板３の端部を実質的に自由端状
端にするためには、振動板３と第１の段差部１３とを固
定するための接着材３２として、シリコーン系樹脂など
のゴム状の接着材を用いることが望ましい。本発明者が
種々検討した結果、硬度としては３０〜６０（ショア−
Ｄスケール）の接着材３２が望ましいことが判った。

【００３３】硬度が３０（ショア−Ｄスケール）未満で
は、振動板３と突起部１３ａ〜１３ｄとの接着部分が振
動動作によって劣化してしまい、充分な接着性が維持し
にくく、また、硬度が６０（ショア−Ｄスケール）を越
えると、振動板３の端部の自由端作用が損なわれてしま
うためである。

【００３４】さらに、上述したように、振動板３のスト
レスがかかりにくく、音響特性上の音圧レベルが低音域
で向上し、全体としても音圧レベルが向上するととも
に、振動板３を挟んで、前気室Ａと後気室Ｂに分離する
ことができるため、蓋体２に形成した放音穴２２の開口
度合いや音響抵抗布１２のメッシュ開口度合いの調整に
よって簡単に音響特性を制御できることになる。

【００３５】次に、上述の各構成部品の組立は、まず、
所定形状の容器１の底面の音漏洩穴１１に音響抵抗布１
２を貼付する。

【００３６】また、振動板３の中央部分に、アマチュア
３１を接着材で接着する。

【００３７】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、マグネット５を接着材で接着する。

【００３８】上述の容器１の第１の段差部１３にシリコ
ーン樹脂などのゴム状接着材３２を塗布し、アマチュア
３１を一体化した振動板３を第１の段差部１３から突出
する突起部１３ａ〜１３ｄに載置し、さらに必要に応じ
て振動板３の端部にシリコーン樹脂などのゴム状接着材
３２を供給する。ここで、先にゴム状接着材３２を塗布
することにより、振動板３と突起部１３ａ〜１３ｄとの
間ち接着材３２の層を形成することができる。

【００３９】次に、容器１の第２の段差部１４に接着材
を塗布し、コイル４、マグネット５を配置したコイルボ
ビン体６を載置する。

【００４０】最後に、容器１の第３の段差部１５に接着
材を塗布し、蓋体２を載置する。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６
１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。

【００４１】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との間の接着材を硬化
して、一体化を行う。

【００４２】次に、このように組立られた電磁型音響変
換器１０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。

【００４３】次に、コイルボビン体６１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２
１から振動板３及びアマチュア３１に影響を及ぼす。

【００４４】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。

【００４５】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もで
きる。

【００４６】一般に、ヨーク部２１と振動板３との空間
距離（エアギャップ）Ｘと、音圧ＳＰＬとの間には、Ｓ
ＰＬ＝ｌｏｇｋ（１／ｘ）の関係式があり、本発明の構
造の電磁型音響変換器でエアギャップＸを１４０〜１５
０μｍ程度にしても、音圧レベルが９５ｄＢが得られ
る。これに対して第１の段差部１３に直接振動板３０の
端部が面接触する従来構造の電磁型音響変換器でエアギ
ャップＸを１２０〜１３０μｍと狭くしても、音圧レベ
ルが９３ｄＢ程度しか得られなかった。

【００４７】換言すれば、コイル４の巻線数が少なくと
も、またマグネット５の磁力が比較的弱くとも、所定の
音圧特性が得られ、小形、軽量、安価な電磁型音響変換
器となる。

【００４８】尚、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。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、振動板
が実質的に載置される部分が、微小な突起部となり、し
かも、振動板と段差部との固定が、ゴム状接着材を介し
て行われるため、実質的に振動板の端部が自由端状態と
なり、この振動板の端部で振動が阻害されることがな
く、同時に振動板の端部にストレスがかかりにくく、さ
らには、振動板と段差部との接触が緩和されるため、音
圧特性、特に低音域での特性が向上する電磁型音響変換
器となる。

【００５０】しかも、放音穴や音響抵抗布によって、簡
単に音響特性を制御することができ、コイルやマグネッ
トから発生する磁束が比較的小さくしても、安定的に振
動させることができる小形、軽量、安価の電磁型音響変
換器となる。

【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断面構造図で
ある。

【図４】本発明の第１の段差部の突起部と振動板との接
触状態を説明する断面図である。

【図５】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・・・・・容器 １３・・・・第１の段差部 １３ａ〜１３ｄ・・・突起部 １４・・・・第２の段差部 １５・・・・第３の段差部 ２・・・・・蓋体 ２１・・・・ヨーク部 ２２・・・・・放音穴 ３・・・・振動板 ３２・・・ゴム状接着材 ４・・・・・・・コイル ５・・・・・・・マグネット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の内面に形成した段差部に磁性体材
   料からなる振動板の端部を固定するとともに、該振動板
   を振動させるコイル及びマグネットを配置した電磁型音
   響変換器において、 前記容器の段差部上に複数の突起部を断続的に形成し、
   且つ前記振動板の端部を、前記突起部に保持させるとと
   もに、ゴム状接着材を介して段差部に固定させたことを
   特徴とする電磁型音響変換器。