JPH10257594A - 電気−機械−音響変換器、及びそれを使用した携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 質量を増やすことなく、振動の大きさを向上
できること。 【解決手段】 磁気回路部、前記磁気回路部を支持する
第１のサスペンション、及び磁気回路部と第１のサスペ
ンションに対向して配置された第１の振動板から成る音
響変成器を支持部材の一方の端部に配置し、さらに磁気
回路部を駆動するボイスコイルを支持部材の他方の端部
に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号により振
動、発音の動作を行う電気−機械−音響変換器、及びそ
れを使用した携帯端末装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話などの携帯端末装置で
は、呼出音を発生する小型発音体、あるいは重りを回転
軸に偏芯して取り付けることにより振動を発生するマイ
クロモータが、ユーザーに着信を知らせる手段として使
用されている。さらに、例えば特公昭６２−３３８００
号公報に開示されているように、コイルと磁気回路部と
を備えた電気−機械−音響変換器を用いることも提案さ
れている。このような電気−機械−音響変換器では、コ
イルに電気信号を加えて、コイルと磁気回路部との間に
生じる作用・反作用の力を振動や発音に利用している。

【０００３】以下、従来の電気−機械−音響変換器につ
いて、図１５を参照して具体的に説明する。図１５は、
従来の電気−機械−音響変換器の構造を示す断面図であ
る。図１５において、短い略円筒状の筐体８０は、電気
信号が入力されるボイスコイル８１、及び前記ボイスコ
イル８１の周りに設けられた円型の磁気回路部８２を収
納している。筐体８０は、底を有する短い円筒状のケー
ス８０ａと、ケース８０ａに接合された円盤状の蓋板８
０ｂとで構成されている。ボイスコイル８１は、蓋板８
０ｂに設けられた短い円筒状のボビン８０ｃに巻回され
ている。磁気回路部８２は、ボビン８０ｃに囲まれた凹
部８７内に配置される短い円柱状のセンターポール８３
ａと円環状のフランジ部８３ｂから成るヨーク８３、前
記フランジ部８３ｂ上に配置された環状のマグネット８
４、及びマグネット８４上に配置された環状のヨークプ
レート８５で構成されている。また、磁気回路部８２
は、円環状のダンパ８６によりケース８０ａに取り付け
られている。これらの磁気回路部８２とダンパ８６は、
機械振動系を構成している。ボイスコイル８１は、セン
ターポール８３ａの外周面とヨークプレート８５の内周
面で構成される磁気ギャップ内に配置されている。この
ような構成において、この従来の電気−機械−音響変換
器では、ボイスコイル８１に電気信号が入力されると、
電磁力による駆動力がボイスコイル８１に発生して蓋板
８０ｂを振動する。さらに、駆動力の発生と同時に、こ
の駆動力の反作用である反力が生じて磁気回路部８２を
振動する。このことにより、磁気回路部８２の振動がダ
ンパ８６を介してケース８０ａに伝達して、筐体８０を
振動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
気−機械−音響変換器では、筐体８０の振動レベル（振
幅）を大きくするためには、入力される電気信号のレベ
ルを上げるか、磁気回路部８２の質量を大きくする必要
があった。このため、携帯端末装置などに内蔵したと
き、当該携帯端末装置の小型、軽量化を妨げるという問
題点を生じた。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、質量を増やすことなく、
振動の大きさを向上できる電気−機械−音響変換器を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電気−機械−音
響変換器は、磁気回路部、前記磁気回路部を支持する少
なくとも１つの第１のサスペンション、及び前記磁気回
路部と第１のサスペンションに対向して配置された第１
の振動板を有する音響変成器、前記磁気回路部に駆動力
を発生する駆動手段、及び前記音響変成器及び駆動手段
を、互いに対向する一方及び他方の端部でそれぞれ支持
する支持部材を備えている。このように構成することに
より、電気−機械−音響変換器の総重量を増やすことな
く、レベルの大きい振動を取り出すことができる。

【０００７】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記支持部材の他方の端部に接合された第２の振
動板により前記駆動手段を支持している。このように構
成することにより、振動だけでなく音を発生することが
可能となる。

【０００８】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記駆動手段は、前記磁気回路部の磁気ギャップ
に挿入され、一端が前記支持部材の他方の端部に接合さ
れた第２のサスペンションに支持されたボイスコイルで
ある。このように構成することにより、電気−機械−音
響変換器の総重量を増やすことなく、レベルの大きい振
動を取り出すことができる。

【０００９】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記駆動手段は、前記磁気回路の磁気ギャップに
挿入され、一端が前記第２の振動板に接合されたボイス
コイルである。このように構成することにより、振動だ
けでなく音を発生することが可能となる。

【００１０】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記駆動手段は、前記磁気回路部のセンターポー
ルに巻かれた励磁コイル、及び前記磁気回路部と空隙を
設けて対向配置した磁性材料の第２の振動板を有する電
磁型方式の駆動手段である。このように構成することに
より、振動だけでなく音を発生することが可能となる。

【００１１】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記駆動手段は、前記磁気回路部のセンターポー
ルに巻かれた励磁コイル、及び前記磁気回路部と空隙を
設けて対向配置した磁性体を有する電磁型方式の駆動手
段である。このように構成することにより、電気−機械
−音響変換器の総重量を増やすことなく、レベルの大き
い振動を取り出すことができる。

【００１２】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、重りを前記第１の振動板に取り付けている。ま
た、前記重りを前記第１の振動板の中央部分に取り付け
ている。また、前記重りを前記磁気回路部と前記支持部
材の間に配置している。このように構成することによ
り、レベルの大きい振動を容易に取り出すことができ
る。

【００１３】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、前記音響変成器での前記磁気回路部からみた音響
変成比の値を１より大きくしている。また、前記第１の
振動板の口径を小さくすることにより、前記音響変成比
の値を１より大きくしている。また、前記第１の振動板
の一部に振動の自由を制限する物体を固定することによ
って振動時での有効面積を減少せしめることにより、前
記音響変成比の値を１より大きくしている。また、前記
第１の振動板の形状をみかけの有効半径が小さくなる形
状とすることにより、振動時での有効面積を減少し、前
記音響変成比の値を１より大きくしている。また、前記
第１の振動板の形状をロール状とすることにより振動時
での有効面積を減少せしめた。また、前記第１の振動板
と前記第１のサスペンションに異なる材料を用いて構成
することにより、前記音響変成比の値を１より大きくし
ている。また、前記第１の振動板の剛性を前記第１のサ
スペンションの剛性より小さい材料を用いて構成するこ
とにより、前記音響変成比の値を１より大きくしてい
る。また、前記第１の振動板と前記第１のサスペンショ
ンが同一材料からなる場合、各厚みを互いに異なる値に
することにより、前記音響変成比の値を１より大きくし
ている。また、前記第１の振動板と前記第１のサスペン
ションが同一材料からなる場合、前記第１のサスペンシ
ョンの厚みに対して、前記第１の振動板の厚みを小さく
することにより、前記音響変成比の値を１より大きくし
ている。このように構成することにより、レベルの大き
い振動を容易に取り出すことができる。

【００１４】さらに、他の発明の電気−機械−音響変換
器は、所定の周波数帯域幅をもつ電気信号を発生する電
気信号発生装置を備えている。このように構成すること
により、電気−機械−音響変換器の共振周波数の製造時
でのばらつきの影響を低減し、高い効率で振動を取り出
すことができる。

【００１５】本発明の携帯端末装置は、請求項１に記載
の電気−機械−音響変換器を内蔵している。さらに、他
の発明の携帯端末装置は、請求項２に記載の電気−機械
−音響変換器を内蔵している。さらに、他の発明の携帯
端末装置は、請求項２に記載の電気−機械−音響変換器
を内蔵した携帯端末装置であって、所定の周波数帯域幅
をもつ電気信号を発生する電気信号発生手段、及び入力
される入力信号の種類を判別して、呼び出し信号、及び
音声信号を前記電気信号発生手段、及び前記電気−機械
−音響変換器にそれぞれ出力する切り換え手段を備えて
いる。このように構成することにより、携帯端末装置の
小型化、軽量化を実現することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の音響再生装置を示
す好ましい実施の形態について、図面を参照して説明す
る。

【００１７】《第１の実施形態》図１は、本発明の第１
の実施形態である電気−機械−音響変換器を示す分解斜
視図である。図２は、図１に示す電気−機械−音響変換
器の構成を示す断面図である。図１及び図２において、
磁気回路部１は、短い円柱状のセンターポール２ａと円
環状のフランジ部２ｂから成るヨーク２、フランジ部２
ｂ上に配置された環状のマグネット３、及びマグネット
３上に配置された環状のプレート４で構成されている。
ヨーク２、及びプレート４は、軟鉄などの強磁性体によ
り構成され、マグネット３は、例えばフェライトの永久
磁石により構成されている。マグネット３、及びプレー
ト４の各内周面は、センターポール２ａの外周面と所定
の距離を置いて配置され、磁気ギャップがプレート４の
内周面とセンターポール２ａの外周面との間に形成され
ている。また、磁気回路部１は、ロール状に形成された
第１のサスペンション５により支持されて、円筒状の支
持部材６の一方の端部に接合されている。第１のサスペ
ンション５は、例えば厚さ５０μｍから７５μｍ程度の
芳香族ポリエステル材料により構成され、フランジ部２
ｂの外周部分に接合されている。支持部材６は、例えば
プラスチックなどにより構成されている。磁気回路部１
と第１のサスペンション５とで機械振動系が構成されて
いる。尚、本発明において、ロール状とは、振動板など
の板状体の一部に振動板の実質的中心を通る断面が回転
対称形で一部にアーク状部分をもつ形状をいう。また、
支持部材６の一方の端部には、外周部分が湾曲した円盤
状の第１の振動板７が磁気回路部１、及び第１のサスペ
ンション５に対向して接合されている。また、他方の端
部には、ボイスコイル８を支持した円盤状の第２のサス
ペンション９が接合されている。第１の振動板７は、例
えば厚さ３８μｍの芳香族ポリエステル材料により構成
されている。ボイスコイル８は、その一端が磁気回路部
１の磁気ギャップ内に挿入され、他端が第２のサスペン
ション９に接合されている。また、第２のサスペンショ
ン９は、例えば厚さ７５ｍｍの芳香族ポリエステル材料
で構成されている。本実施形態の電気−機械−音響変換
器では、支持部材６の一方の端部において、磁気回路部
１が第１のサスペンション５を介して接合され、さらに
第１の振動板７が磁気回路部１、及び第１のサスペンシ
ョン５に対向して接合されている。このため、第１の振
動板７と磁気回路部１、及び第１のサスペンション５の
間に、密閉された第１の空室１０が形成され、これらの
磁気回路部１、第１のサスペンション５、及び第１の振
動板７により、支持部材６に対して可動する音響変成器
が構成されている。

【００１８】以上のように構成された動電型の電気−機
械−音響変換器について、その動作を説明する。ボイス
コイル８に交流の電気信号が入力されると、電磁力によ
る駆動力がボイスコイル８に発生する。また、上記の駆
動力の反力が発生し、磁気回路部１を振動させ、さらに
第１のサスペンション５を介して支持部材６を振動させ
る。また、磁気回路部１、及び第１のサスペンション５
での振動は、第１の空室１０を介して第１の振動板７に
伝わり、第１の振動板７を振動させる。また、磁気回路
部１が振動する場合、当該磁気回路部１にかかる負荷質
量は、第１の振動板７の質量に磁気回路部１からみた音
響変成比の２乗の値を乗算した値となる。この音響変成
比は、磁気回路部１、及び第１のサスペンション５の振
動時での有効面積の和の値と、第１の振動板７の振動時
での有効面積の値との比で求められる。この負荷質量が
付加された状態で磁気回路部１は振動するので、磁気回
路部１のみで振動した場合と比較し、振動レベル（振
幅）は増大する。また、第１のサスペンション５、及び
第１の振動板７の各材質、あるいは各材厚を変更するこ
とにより、これらの各変形モード（形状）を変化するこ
とができる。このことにより、上述の音響変成比の値を
１より大きくして、さらに大きい振動レベルを得ること
が可能となる。例えば、第１のサスペンション５をステ
ンレスにより構成し、第１の振動板７を芳香族ポリエス
テル材料で構成することにより、音響変成比の値を１よ
り大きくできる。また、これらの部材を同一材料で構成
したときに、第１のサスペンション５の厚みを例えば５
０μｍとし、第１の振動板７の厚みを例えば３５μｍと
することにより、音響変成比の値を１より大きくでき
る。

【００１９】なお、図２では本発明の電気−機械−音響
変換器を動電型で実現したが、図３に示すように電磁型
で実現してもよい。図３において、フランジ部２ｂ上に
は環状のマグネット３’が設けられ、センターポール２
ａとマグネット３’との間には励磁コイル１１が巻かれ
ている。また、パーマロイ等の高透磁率材料により形成
された円盤状の第２の振動板１２が、磁気回路部１’の
励磁コイル１１側の表面と対向して、かつ所定の空隙を
設けて支持部材６に接合されている。第２の振動板１２
の厚さは、磁気飽和を避けるため、例えば１ｍｍに構成
されている。その他の構成は図２に示すものと同様であ
る。この電磁型の電気−機械−音響変換器では、励磁コ
イル１１に電気信号が入力されると吸引力が発生し、第
２の振動板１２が振動する。また、磁気回路部１’側に
も反力が発生して振動する。その他の動作は図２に示す
ものと同様である。

【００２０】尚、支持部材６は、円筒状の箱体に限定さ
れない。すなわち、支持部材６は、上記音響変成器とボ
イスコイル８とを互いに対向して配置することができる
箱体であればよい。本実施形態では、第１のサスペンシ
ョン５をロール状に形成したものを用いたが、そのアー
チ状の断面形状は半円形、半楕円形、波形形状のいずれ
の形状に形成したものを用いてもよい。

【００２１】《第２の実施形態》図４は、本発明の第２
の実施形態である電気−機械−音響変換器の構成を示す
断面図である。この実施形態では、電気−機械−音響変
換器の構成において、第２のサスペンションの代わり
に、ボイスコイルを第３の振動板により支持して、第３
の振動板の振動による発音機能を備えた。それら以外の
各部は、第１の実施形態のものと同様であるので、それ
らの重複した説明は省略する。第１の実施形態との主な
違いは、ボイスコイルを支持する第３の振動板を支持部
材の端部に接合し、さらに通気穴を支持部材に設けて支
持部材内で第３の振動板と第１のサスペンションとに囲
まれる第２の空室と外部とを連通している。すなわち、
図４に示すように、ボイスコイル８の一端と接合した第
３の振動板１３が、その外周部分において支持部材６’
に接合されている。支持部材６’内では、第２の空室１
４が第１のサスペンション５と第３の振動板１３との間
に形成されている。第３の振動板１３は、例えば厚さ５
０μｍの芳香族ポリエステル材料により構成し、断面の
形状を波形形状としている。また、第１の振動板１３を
十分な振幅で振動させるため、第２の空室１４の内圧が
振動を妨げないように、外部と連通する通気穴６’ａを
支持部材に設けて、第２の空室１４の空気を逃がしてい
る。

【００２２】以上のように構成された動電型の電気−機
械−音響変換器について、その動作を説明する。ボイス
コイル８に交流の電気信号が入力されると、電磁力によ
る駆動力がボイスコイル８に発生する。このことによ
り、第２の振動板１３は振動して、音を発生する。その
他の動作は図２に示す第１の実施形態のものと同様であ
る。従って、第２の実施形態では、振動源としてのみだ
けでなく、発音源として使用することが可能となる。

【００２３】また、図３に示す電磁型の電気−機械−音
響変換器においても、図５に示すように構成することに
より、発音機能を持たせることができる。図５におい
て、図３に示す電磁型の電気−機械−音響変換器との相
違点は、第２の振動板１２’を十分に振動して音を発生
するために、図３に示した第２の振動板１２に比べて、
その材厚を薄くした点である。具体的には、第２の振動
板１２’の厚みは、例えば１８０μｍである。さらに、
図４に示すものと同様に、第２の振動板１２’と第１の
サスペンション１５との間の第２の空室１４’の内圧が
振動を妨げないのを防止するために、支持部材６’に設
けた通気穴６ａ’から空気を自由に流通させるようにし
た点である。その他の構成は図３に示すものと同様であ
る。この電磁型の電気−機械−音響変換器では、励磁コ
イル１１に電気信号が入力されると吸引力が発生し、第
２の振動板１２’が振動して音を発生する。また、磁気
回路部１’側にも反力が発生して振動する。その他の動
作は図３に示すものと同様である。このように、電磁型
の電気−機械−音響変換器では、第２の振動板１２’の
材厚を変えることにより、振動源と発音源の両方の機能
を有する変換器を実現することが可能となる。

【００２４】《第３の実施形態》図６は、本発明の第３
の実施形態である電気−機械−音響変換器の構成を示す
断面図である。この実施形態では、電気−機械−音響変
換器の構成において、センターポールの中央部分に凹み
を設けて重りを配置し、断面をロール状に形成した第１
の振動板により重りを支持した。それら以外の各部は、
第２の実施形態のものと同様であるので、それらの重複
した説明は省略する。図６に示すように、磁気回路部１
５を構成するセンターポール２ａ’の中央部分には、凹
みが設けられ、例えば１ｇの重り１６がその凹み内に配
置されている。この重り１６は、ロール状に形成された
第１の振動板７’により支持されている。尚、本発明に
おいて、ロール状とは、振動板などの板状体の一部に振
動板の実質的中心を通る断面が回転対称形で一部にアー
ク状部分をもつ形状をいう。以上のように構成された動
電型の電気−機械−音響変換器について、その動作を説
明する。ボイスコイル８に交流の電気信号が入力される
と、電磁力による駆動力がボイスコイル８に発生する。
また、上記の駆動力の反力が発生し、磁気回路部１５を
振動させ、さらに第１のサスペンション５を介して支持
部材６’を振動させる。この磁気回路部１５の振動にお
いて、当該磁気回路部１５にかかる負荷質量は、第１の
振動板７’と重り１６との合計質量に、磁気回路部１５
からみた音響変成比の２乗の値を乗算した値となる。こ
の音響変成比は、磁気回路部１５、及び第１のサスペン
ション５の振動時での有効面積の和の値と、第１の振動
板７’の振動時での有効面積の値との比で求められる。
この負荷質量が付加された状態で磁気回路部１５は、振
動するので、磁気回路部１５のみで振動した場合と比較
し、振動レベル（振幅）は増大する。また、第１の振動
板７’は、ロール状に形成されているので、振動時での
有効半径が、第１、第２の実施形態のものに比べて、小
さくなり、その有効面積もまた小さくなる。このため、
上述の音響変成比を容易に大きくすることができ、振動
レベルもまた大きくすることが可能となる。また、セン
ターポール２ａ’の中央部分に凹みを設けて、重り１５
の設置スペースを確保しているので、全体の体積を増や
すことなく小型、軽量で振動レベルの大きい電気−機械
−音響変換器を実現することができる。さらに、重り１
５を用いた本実施形態の構成を、図３、及び図５に示し
た電磁型の電気−機械−音響変換器に適用してもよい。

【００２５】《第４の実施形態》図７は、本発明の第４
の実施形態である電気−機械−音響変換器の構成を示す
断面図である。この実施形態では、電気−機械−音響変
換器の構成において、環状の重りを磁気回路部の外周面
と支持部材の内周面との間に配置し、前記重りを支持す
る支持部材をロール状に形成した第１の振動板に接合し
て支持した。それら以外の各部は、第２の実施形態のも
のと同様であるので、それらの重複した説明は省略す
る。図７において、環状の重り１６’が、支持部材１７
により支持されて、磁気回路部１の外周面と支持部材
６’の内周面との間に配置されている。支持部材１７
は、ロール形状に形成した第１の振動板７’に接合さ
れ、支持されている。また、第１のサスペンション５
は、その一端がプレート４の外周部分に接合され、この
ことにより磁気回路部１が支持部材６’内で支持され
る。以上のように構成された動電型の電気−機械−音響
変換器の動作は、第３の実施形態のものと同様なもので
ある。この第４の実施形態の電気−機械−音響変換器の
特有な効果は、重り１６’を磁気回路部１の外側に配置
しているため、重り１６（図６）を中央部分に配置した
第３の実施形態のものに比べて、重り１６’とセンター
ポール２ａの体積を十分に確保することが可能なことで
ある。その結果、重り１６’として密度の小さい材料を
使用でき、低コスト化につながる。例えば、タングステ
ンの使用を銅の使用に変更することが可能となる。ま
た、センターポール２ａの厚みを十分に取ることによ
り、磁気飽和による磁束密度の低下を防ぐことが可能と
なる。環状の重り１６’を用いた本実施形態の構成を、
図３、及び図５に示した電磁型の電気−機械−音響変換
器に適用してもよい。

【００２６】《第５の実施形態》図８は、本発明の第５
の実施形態である電気−機械−音響変換器の構成を示す
断面図である。この実施形態では、電気−機械−音響変
換器の構成において、ロール状に形成した第１の振動板
を環状のクランプを介して支持部材の端部に取り付け
た。それら以外の各部は、第３の実施形態のものと同様
であるので、それらの重複した説明は省略する。図８に
おいて、ロール状に形成した第１の振動板７’は、環状
のクランプ１８を介して支持部材６’の端部に接合され
ている。クランプ１８は、支持部材６’の内周径より小
さいものが使用されており、このため他の実施形態のも
のに比べて第１の振動板７’の半径（口径）を小さくす
ることができる。このことにより、上述の音響変成比を
大きくすることができ、振動レベルもまた大きくするこ
とが可能となる。その結果、より軽量なおもり１６で十
分な負荷質量を磁気回路部１５に加えることができ、他
の実施形態のものに比べて、より軽量化、小型化するこ
とができる。以上のように構成された動電型の電気−機
械−音響変換器の動作は、第３の実施形態のものと同様
なものである。尚、図７に示す環状の重り１６’を用い
た電磁−機械−音響変換器において、クランプ１８を介
して第１の振動板７’と支持部材６’とを接合し、第１
の振動板７’の半径を小さくする構成としてもよい。ク
ランプ１８を用いた本実施形態の構成を、図３、及び図
５に示した電磁型の電気−機械−音響変換器に適用して
もよい。

【００２７】《第６の実施形態》図９は、本発明の電気
−機械−音響変換器の駆動装置を示すブロック図であ
る。 図９において、電気信号発生装置３０の出力が第
１乃至第５の実施形態で示した電気−機械−音響変換器
３１に入力される。電気−機械−音響変換器３１を動作
させるための電気信号が電気信号発生装置３０に入力さ
れると、電気信号発生装置３０は所定の周波数幅を有す
る信号を電気−機械−音響変換器３１に対して出力す
る。電気−機械−音響変換器３１は共振が鋭いために固
有の共振周波数において最も効率よく入力信号を振動に
変換する。一方、入力周波数が共振周波数からずれると
変換効率が悪化する。そこで電気信号発生装置３０は、
図１０に示すように、中心周波数ｆを中心として所定の
周波数幅ΔＦ内の幾つかの周波数の成分をもつ信号を出
力するように構成されている。

【００２８】本発明の電気−機械−音響変換器３１（図
９）を大量生産した場合に、個々の電気−機械−音響変
換器３１の共振周波数が多少ばらつくのは避けられな
い。この共振周波数のばらつきが前記の周波数幅ΔＦ内
に入るように周波数幅Ｆを設定しておけば、生産された
全ての電気−機械−音響変換器３１の共振周波数が、入
力信号中に含まれるので、どの電気−機械−音響変換器
３１も高い効率で入力信号を振動に変換できる。他の方
法による入力信号の波形を図１１に示す。図１１におい
て、入力信号の周波数を、中心周波数ｆを中心として
（ｆ−ΔＦ／２）から（ｆ＋ΔＦ／２）の周波数の範囲
で時間的に変化させる。その結果、入力信号の周波数が
電気−機械−音響変換器３１（図９）の固有の共振周波
数に一致したときに電気−機械−音響変換器３１は最も
強く振動する。本発明の電気−機械−音響変換器３１に
おける振動の周波数は１００Ｈｚ近傍の低周波である。
これに対して音の周波数は２５００Ｈｚ近傍の高周波で
ある。このように両周波数は大幅に異なっているので、
入力信号の周波数を低周波としたときには振動のみを発
生させ、高周波とすることにより音のみを発生させるこ
とができる。以上のように、入力信号の周波数を低周波
又は高周波のいずれかに切り換えることにより振動又は
音のいずれかを選択することができる。また低周波と高
周波の両信号を同時に入力すれば振動と音の両方を発生
させることができる。従って変換効率の安定した振動を
実現することができるとともに使用上便利な電気−機械
−音響変換器３１が実現できる。

【００２９】《第７の実施形態》図１２は、本発明の電
気−機械−音響変換器を備えた携帯端末装置の部分破断
図を示している。図１２において、例えば携帯電話の筐
体４０の内部に第１乃至第５の実施形態で示した電気−
機械−音響変換器４１と第６の実施形態で示した電気信
号発生装置３０（図示省略）が設けられている。以上の
ように構成された携帯端末装置について、以下、その動
作を説明する。携帯電話が図示を省略した回路により呼
び出し信号を受信すると電気−機械−音響変換器４１に
電気信号が入力され、入力信号の周波数が電気−機械−
音響変換器４１の共振周波数帯域であれば振動し、その
振動により筐体４０が振動する。発音機能を持つ電気−
機械−音響変換器４１であれば振動と同時に音を発生さ
せることができる。

【００３０】上記動作による振動と発音によって、着信
を携帯電話の使用者に伝える。入力信号の周波数を変化
させることで振動のみ、発音のみ、振動と発音の両方の
信号の伝達手段を選択することが可能であるので、従来
は個別の部品によって実現されていた振動と発音の機能
を一体にすることができ携帯電話の小型化、軽量化、低
コスト化が可能となる。なお、図１２では電気−機械−
音響変換器４１を直接筐体４０に取り付けたが、携帯電
話に内蔵されている図示を省略した基盤に取り付け、基
盤を介して振動を筐体に伝達してもよい。また携帯端末
装置として携帯電話を例に説明したが、その他の携帯端
末装置についても同様に実施可能である。

【００３１】《第８の実施形態》図１３は、本発明の電
気−機械−音響変換器を備えた携帯端末装置の部分破断
図を示している。図１３において、例えば携帯電話の筐
体５０の内部に第２乃至第５の実施形態で示した電気−
機械−音響変換器５１が設けられている。電気−機械−
音響変換器５１は、例えば図８に示す第３の振動板１３
が筐体５０に設けられた音孔５０ａと対向して筐体５０
に収納されている。さらに、この筐体５０の内部には、
図１４に示す電気−機械−音響変換器５１への入力信号
の処理回路が収納されている。図１４において、切り換
え装置６０は、入力信号の種類を判別して、電気−機械
−音響変換器５１を動作させるための呼び出し信号であ
れば、その信号を電気信号発生装置６１に出力する。ま
た、音声信号が入力した場合、切り換え装置６０は当該
音声信号を電気−機械−音響変換器５１に出力する。電
気信号発生装置６１は、切り換え装置６０からの呼び出
し信号に基づいて電気−機械−音響変換器５１への入力
信号を生成して出力する。以上のように構成された携帯
端末装置について、以下、その動作を説明する。電気−
機械−音響変換器５１を動作させるための呼び出し信
号、または音声信号が切り換え装置６０に入力される
と、切り換え装置６０は呼び出し信号であれば電気信号
発生装置６１に、音声信号であれば電気−機械−音響変
換器５１に信号を出力する。電気信号発生装置６１に入
力された信号は、第６の実施形態で示した電気信号発生
装置３０（図９）の動作と同様の動作を行い、所定の周
波数幅をもつ信号を電気−機械−音響変換器５１に出力
する。その結果、第７の実施形態のものと同様、入力信
号の周波数により、振動のみ、発音のみ、振動と発音の
両方を行い携帯電話の筐体５０を介して携帯電話の使用
者に受信を知らせる。一方、電気−機械−音響変喚器５
１に入力された音声信号は、電気−機械−音響変喚器５
１の第３の振動板を介して音声として再生される。以上
のように、入力信号の周波数を変化させることで振動の
み、発音のみ、振動と発音の両方の信号の伝達手段を選
択することが可能であるので、従来は個別の部品によっ
て実現されていた振動と発音の機能を一体にすることが
でき携帯電話の小型化、軽量化、低コスト化が可能とな
る。なお、携帯端末装置として携帯電話を例に説明した
が、その他の携帯端末装置についても同様な効果が得ら
れる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、磁気回路部、前記磁気
回路部を支持する第１のサスペンション、及び磁気回路
部と第１のサスペンションに対向して配置された第１の
振動板から成る音響変成器を支持部材の一方の端部に配
置している。さらに、磁気回路部を駆動するボイスコイ
ルを支持部材の他方の端部に配置している。このように
構成することにより、電気−機械−音響変換器の総重量
を増やすことなく、レベルの大きい機械的振動を取り出
すことができる。また、駆動手段を支持部材に接合され
る第２の振動板で支持したことにより、振動だけでなく
発音も行えうる電気−機械−音響変換器を実現できる。
本発明の電気−機械−音響変換器は小型かつ軽量である
ので、これを内蔵した携帯端末装置の小型化、軽量化が
実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である電気−機械−音
響変換器を示す分解斜視図。

【図２】図１に示す動電型方式の電気−機械−音響変換
器の構成を示す断面図。

【図３】本発明の第１の実施形態である電磁型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図４】本発明の第２の実施形態である動電型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図５】本発明の第２の実施形態である電磁型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図６】本発明の第３の実施形態である動電型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図７】本発明の第４の実施形態である動電型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図８】本発明の第５の実施形態である動電型方式の電
気−機械−音響変換器の構成を示す断面図。

【図９】本発明の電気−機械−音響変換器の駆動装置を
示すブロック図。

【図１０】図８に示す電気信号発生装置の出力信号の一
例を示すグラフ。

【図１１】図８に示す電気信号発生装置の出力信号の他
の例を示すグラフ。

【図１２】本発明の電気−機械−音響変換器を備えた携
帯電話の部分破断図。

【図１３】本発明の電気−機械−音響変換器を備えた携
帯電話の部分破断図。

【図１４】本発明の電気−機械−音響変換器への入力信
号を処理する処理回路を示すブロック図。

【図１５】従来の電気−機械−音響変換器の構成を示す
断面図。

【符号の説明】

１、１’、１５ 磁気回路部 ２ａ、２ａ’センターポール ５ 第１のサスペンション ６、６’ 支持部材 ７、７’ 第１の振動板 ８ ボイスコイル ９ 第２のサスペンション １２、１２’ 第２の振動板 １３ 第３の振動板 １６、１６’ 重り ３０、６１ 電気信号発生装置 ３１、４１、５１ 電気−機械−音響変換器 ４０、５０ 携帯端末装置 ６０ 切り換え装置

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気回路部、前記磁気回路部を支持する
   少なくとも１つの第１のサスペンション、及び前記磁気
   回路部と第１のサスペンションに対向して配置された第
   １の振動板を有する音響変成器、 前記磁気回路部に駆動力を発生する駆動手段、及び前記
   音響変成器及び駆動手段を、互いに対向する一方及び他
   方の端部でそれぞれ支持する支持部材を備えたことを特
   徴とする電気−機械−音響変換器。
2. 【請求項２】 前記支持部材の他方の端部に接合された
   第２の振動板により前記駆動手段を支持したことを特徴
   とする請求項１に記載の電気−機械−音響変換器。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、前記磁気回路部の磁気
   ギャップに挿入され、一端が前記支持部材の他方の端部
   に接合された第２のサスペンションに支持されたボイス
   コイルであることを特徴とする請求項１に記載の電気−
   機械−音響変換器。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、前記磁気回路の磁気ギ
   ャップに挿入され、一端が前記第２の振動板に接合され
   たボイスコイルであることを特徴とする請求項２に記載
   の電気−機械−音響変換器。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、前記磁気回路部のセン
   ターポールに巻かれた励磁コイル、及び前記磁気回路部
   と空隙を設けて対向配置した磁性体を有する電磁型方式
   の駆動手段であることを特徴とする請求項１に記載の電
   気−機械−音響変換器。
6. 【請求項６】 前記駆動手段は、前記磁気回路部のセン
   ターポールに巻かれた励磁コイル、及び前記磁気回路部
   と空隙を設けて対向配置した磁性材料の第２の振動板を
   有する電磁型方式の駆動手段であることを特徴とする請
   求項２に記載の電気−機械−音響変換器。
7. 【請求項７】 重りを前記第１の振動板に取り付けたこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の電気−機械−
   音響変換器。
8. 【請求項８】 前記重りを前記第１の振動板の中央部分
   に取り付けたことを特徴とする請求項７に記載の電気−
   機械−音響変換器。
9. 【請求項９】 前記重りを前記磁気回路部と前記支持部
   材の間に配置したことを特徴とする請求項７に記載の電
   気−機械−音響変換器。
10. 【請求項１０】 前記音響変成器での前記磁気回路部か
    らみた音響変成比の値を１より大きくすることを特徴と
    する請求項１、２、及び７のいずれかに記載の電気−機
    械−音響変換器。
11. 【請求項１１】 前記第１の振動板の口径を小さくする
    ことにより、前記音響変成比の値を１より大きくするこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の電気−機械−音響変
    換器。
12. 【請求項１２】 前記第１の振動板の一部に振動の自由
    を制限する物体を固定することによって振動時での有効
    面積を減少せしめることにより、前記音響変成比の値を
    １より大きくすることを特徴とする請求項１１に記載の
    電気−機械−音響変換器。
13. 【請求項１３】 前記第１の振動板の形状をみかけの有
    効半径が小さくなる形状とすることにより、前記音響変
    成比の値を１より大きくすることを特徴とする請求項１
    ０に記載の電気−機械−音響変換器。
14. 【請求項１４】 前記第１の振動板の形状をロール状と
    することにより振動時での有効面積を減少せしめたこと
    を特徴とする請求項１３に記載の電気−機械−音響変換
    器。
15. 【請求項１５】 前記第１の振動板と前記第１のサスペ
    ンションに異なる材料を用いて構成することにより、前
    記音響変成比の値を１より大きくすることを特徴とする
    請求項１０に記載の電気−機械−音響変換器。
16. 【請求項１６】 前記第１の振動板の剛性を前記第１の
    サスペンションの剛性より小さい材料を用いて構成する
    ことにより、前記音響変成比の値を１より大きくするこ
    とを特徴とする請求項１５に記載の電気−機械−音響変
    換器。
17. 【請求項１７】 前記第１の振動板と前記第１のサスペ
    ンションが同一材料からなる場合、各厚みを互いに異な
    る値にすることにより、前記音響変成比の値を１より大
    きくすることを特徴とする請求項１０に記載の電気−機
    械−音響変換器。
18. 【請求項１８】 前記第１の振動板と前記第１のサスペ
    ンションが同一材料からなる場合、前記第１のサスペン
    ションの厚みに対して、前記第１の振動板の厚みを小さ
    くすることにより、前記音響変成比の値を１より大きく
    することを特徴とする請求項１７に記載の電気−機械−
    音響変換器。
19. 【請求項１９】 所定の周波数帯域幅をもつ電気信号を
    発生する電気信号発生装置を備えたことを特徴とする請
    求項１または２に記載の電気−機械−音響変換器。
20. 【請求項２０】 請求項１に記載の電気−機械−音響変
    換器を内蔵したことを特徴とする携帯端末装置。
21. 【請求項２１】 請求項２に記載の電気−機械−音響変
    換器を内蔵したことを特徴とする携帯端末装置。
22. 【請求項２２】 請求項２に記載の電気−機械−音響変
    換器を内蔵した携帯端末装置であって、 所定の周波数帯域幅をもつ電気信号を発生する電気信号
    発生手段、及び入力される入力信号の種類を判別して、
    呼び出し信号、及び音声信号を前記電気信号発生手段、
    及び前記電気−機械−音響変換器にそれぞれ出力する切
    り換え手段を備えたことを特徴とする携帯端末装置。