JPS635341Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ヘツドホンあるいはマイクロフオ
ン等に用いられる平面駆動形電気音響変換器に関
する。

従来、電気信号を音響信号に変換する、あるい
は音響信号を電気信号に変換する電気音響変換器
として、静電形、動電形等各種のものが開発され
ていたが、特にヘツドホン等に用いる電気音響変
換器としては動電形かつ平面駆動形の電気音響変
換器が開発されていた。例えば第１図はこの平面
駆動形電気音響変換器の一例を示す部分平面図で
あり、また第２図は第１図の−線における断
面図である。第１図において平面状の振動板１に
は可撓性の導体２が波状に配設されており、振動
板１の下方には、第２図に示すように磁石板３が
配置されている。この磁石板３には、導体２の直
線部に沿つて、交互に極性が変化するように配置
された磁極が平行に設けられており、導体２の直
線部がこれらの磁極の中間に位置するようになつ
ている。なお、これらの磁極によつて導体２の直
線部に作られる磁界を第２図における矢印Ａ，Ａ
……によつて示してあり、またこの図における破
線は磁力線の一部を示している。しかして、例え
ば第１図に示す矢印Ｂの方向から導体２に電流を
流すと、フレミングの左手の法則により導体２の
各部（湾曲部分を除く）には第２図に示す矢印Ｅ
方向の力が働き振動板１は上方向に持上げられ
る。また逆に、第１図に示す矢印Ｂと逆方向に電
流を流した場合は、振動板１は磁石板３の方向へ
下げられる。すなわち、導体２にはオーデイオ信
号電流を流すと、振動板１はこのオーデイオ信号
電流にしたがつて振動し電気信号を音響信号に変
換することができる。

しかしながら、上記平面駆動形電気音響変換器
にあつては、振動板１が平面状であるため振動板
１の剛性が弱く、低次から高次モードのほとんど
のモードにおいて分割振動が起こり易く、良好な
ピストン運動で実現しにくいという欠点を有して
いた。

この考案は、振動板に凹凸を前後左右方向に交
互に形成することにより、振動板の全体剛性が極
めて大きくなり、かつ異方性もないので、高音域
まで分割振動が生じにくくなり、もつて高音域ま
でピストン運動を実現できる平面駆動形電気音響
変換器を提供するものである。

この考案の特徴について述べると、この考案
は、振動板と、この振動板に対面する位置に配置
された磁石とからなる平面駆動形電気音響変換器
において、前記振動板には前記磁石の磁極に対面
する箇所に凹状または凸状のプレス成形部が形成
され、かつこれら凹状または凸状のプレス成形部
は前後左右方向に凹凸が交互に繰り返されるよう
に形成されてなり、前記凹状または凸状のプレス
成形部以外の振動板面上に導体が配設されてなる
ことを特徴とするものである。

以下、図面を参照しこの考案の実施例を説明す
る。第３図はこの考案の一実施例である平面駆動
形電気音響変換器を、磁石数を８個に限定して構
成した場合の平面図であり、第４図は第３図の
−線における断面図、第５図は第３図の−
線における断面図である。なお、実際の構成は磁
石数が８個よりはるかに多くなるが、８個の場合
の構成を拡張するだけでよく以下の説明から容易
に理解されると思う。

第３図乃至第５図において、上部磁石板５は強
磁性体からなるヨーク板６および４個の小磁石
（磁石）７−１乃至７−４から構成されている。
これらの小磁石７−１乃至７−４は、縦横に等間
隔の空〓を介してヨーク板６に配設されており、
このヨーク板６の小磁石間の空〓位置に、振動板
８からの音響信号を外部に放出する音孔９，９…
…が設けられている。前記小磁石７−１乃至７−
４において対角線位置にある小磁石７−１，７−
３、および別の対角線位置にある小磁石７−２，
７−４は各々その高さが等しく、また小磁石７−
１，７−３の高さが小磁石７−２，７−４の高さ
より低くなつている。そして、これらの小磁石の
着磁方向はヨーク板６に垂直方向であり、振動板
８に対面する側の磁極が小磁石７−１はＮ極、７
−２はＳ極、７−３はＮ極、７−４はＳ極の如く
縦横方向に順次反転するようになつている。な
お、これらの小磁石はフエライト系あるいは
RC₀₅系マグネツト｛Ｒは希土類元素であり、例
えばSm（サマリウム）、Ce（セリウム）等がある｝
等から構成されており、RC₀₅系マグネツトとし
ては、例えばサマリウム・コバルト：SmC₀₅、サ
リウム・コバルト：CeC₀₅、銅置換形サマリウ
ム・コバルト：Sm（Co，Cu，Fe）₅、銅置換形セ
リウム・コバルト：Ce（Co，Cu，Fe）₅等がある。

前記振動板８は、小磁石７−１乃至７−４に対
面する位置に設けられており、ポリエチレン・テ
レフタレート（P.E.T.）、ポリイミド、ポリエチ
レン等の高分子フイルムから構成されている。な
お、この振動板８のみを斜視図により第６図に示
す。この振動板８には、前記小磁石７−１に対面
する位置に凸状のプレス成形部１１−１が、小磁
石７−２に対面する位置に凹状のプレス成形部１
１−２が、小磁石７−３に対面する位置に凸状の
プレス成形部１１−３が、小磁石７−４に対面す
る位置に凹状のプレス成形部１１−４がそれぞれ
熱プレス成形法等により形成されており、これら
のプレス成形部１１−１乃至１１−４以外の箇
所、すなわち前記小磁石７−１乃至７−４間の空
〓に対応する位置にアルミニウム、銅等からなる
導体１２が配設され、また振動板８の周辺部には
スペーサ１０が取付けられている。そして、前記
導体１２は、小磁石７−１乃至７−４によつて形
成される磁界中を順次縦横に、かつこの導体１２
に電流を流した場合、この導体１２の各部が前記
磁界から受ける電磁力が同一方向となるべく走行
している。なお、振動板８にはスペーサ１０の内
側にＵ字形のエツヂを形成すう場合もある。ま
た、前記凹状あるいは凸状のプレス成形部１１−
１乃至１１−４の形成は振動板８に導体あるいは
スペーサ等を取付けてからでも可能である。

上述した振動板８の裏面（すなわち、前記上部
磁石板５と反対側の面）に対面する位置には小磁
石１３−１乃至１３−４が配置されており、これ
らの小磁石１３−１乃至１３−４はヨーク板１４
に取付けられ、このヨーク板１４と共に下部磁石
板１５を構成している。そして、小磁石１３−１
乃至１３−４は各々振動板８を介して上部磁石板
５の小磁石７−１乃至７−４に対面する位置にあ
り、その着磁方向は各々ヨーク板１４に対し垂直
方向であり、またその振動板８側の磁極は各々対
面する上部磁石板５の小磁石７−１乃至７−４の
振動板８側の磁極に等しくなつている。また、小
磁石１３−１および１３−３、小磁石１３−２お
よび１３−４はそれぞれ高さが等しく、小磁石１
３−１，１３−３の高さが小磁石１３−２，１３
−４の高さより高くなつている。すなわち、第４
図、第５図よりわかるように振動板８に形成され
た凹状あるいは凸状のプレス成形部１１−１乃至
１１−４の凹、凸に対応して小磁石７−１乃至７
−４および１３−１乃至１３−４の高さが設定さ
れており、振動板８を介して対向している各小磁
石の高さが異なつている。そして、これにより上
部磁石板５と下部磁石板１５との間の磁気ギヤツ
プを小に構成し、もつて各小磁石から形成される
磁界が導体１２に有効に作用するようになつてい
る。なお、下部磁石板１５の材質等上記以外の構
成は上部磁石板５と同様である。

次に、上記構成になる平面駆動形電気音響変換
器の動作について説明する。第７図は、この動作
を説明するために下部磁石板１５の小磁石１３−
１乃至１３−４および導体１２の位置関係を示し
たものでありこの図において点線は導体１２に作
用する磁界の方向を示している。

まず、この平面駆動形電気音響変換器をヘツド
ホン等として用いる場合の動作について説明す
る。第７図において、例えば矢印Ａ方向から電流
を流したとすると、小磁石１３−１乃至１３−４
から形成される磁界中の導体１２に電流が流れる
ことから、導体１２の各部はフレミングの左手の
法則にしたがつて第７図に示すＢ方向の同相の電
磁力を受ける。逆に、矢印Ｃ方向から電流が流れ
たとすると導体１２の各部はＤ方向の同相の電磁
力を受ける。すなわち、導体１２にオーデイオ信
号等の低周波交流電流を流した場合は、導体１２
はこの低周波交流電流にしたがつて振動し、この
結果導体１２が配設されている前記振動板８が振
動し、この振動板８の振動により音響信号が出力
される。

一般に振動板をより高速で振動させようとする
と、駆動部とそれ以外の部分とで振動の位相ズレ
が生じてくる。振動板上の各部分からの位相ズレ
は相互に複雑に関係しあつて、その結果、振動板
上には大きく動く部分と動かない部分が現われて
くる。これは駆動周波数、振動板形状、振動板材
質等の条件により様々な分布を生じる。特に振動
板自体の剛性が低い場合低減からこの現象が生じ
てしまう。逆に、振動板自体の剛性が高ければ高
いほどより高域まで分割振動することなくピスト
ン運動が行なわれるわけであり、前記振動板８は
その板上に前後左右交互に形成されたプレス成形
部１１−１等の存在により剛性が極めて高く、も
つて分割振動は生じにくくなつている。

また、導体１２は、振動板８の上下方向厚さの
中心部分を駆動することになるので、振動方向に
対して駆動力印加状態が対称的となり、振動伝達
等の歪等も生じることなく再生音も良好となる。

次に、前記振動板８に音響信号が加えられた場
合（マイクロフオン等として用いる場合）の動作
について説明する。振動板８に音響信号が加えら
れると、振動板８はこの音響信号にしたがつて振
動し、これに伴い導体１２もこの音響信号にした
がつて振動する。この結果、導体１２の各部は小
磁石１３−１乃至１３−４により形成されている
磁界を横切ることになり、フレミングの右手の法
則にしたがつて導体１２に起電力が誘起される。
すなわち、振動板８に加えられた音響信号が電気
信号に変換される。

次に、この考案に用いている小磁石の製造方法
の一例を第８図、第９図により簡単に説明する。
第８図は、例えば等方性バリウム・フエライト等
の等方性磁石粉末から磁石板を作る場合の工程を
示しており、まず等方性磁石粉末を第８図イに示
すように板状成形体に圧縮成形する。次にこの板
状成形体を所定温度で焼成した後第８図ロに示す
ように着磁する。

第９図は、例えば異方性ストロンチウム・フエ
ライト等の異方性磁石粉末から磁石板を作る場合
の工程を示しており、まず異方性磁石粉末を第９
図イに示すように板状成形体１７に圧縮成形す
る。次にこの板状成形体１７を所定温度で焼成し
た後第９図ロに示すようにモールド樹脂１８を板
状成形体１７の凹部に充填する。次に、第９図ハ
に示すように板状成形体１７の底部を切削あるい
は研摩により削り取る。最後に、第９図ニに示す
ようにヨーク板１９を貼付けた後、着磁する。

さて、以上この考案の実施例について説明した
が、上記の平面駆動形電気音響変換器によれば、
振動板８にプレス成形部１１−１〜１１−４を設
けたので、振動板８の剛性の向上を図ることがで
きて分割振動の発生を抑えることができる。ま
た、この実施例においては、導体１２が振動板８
に順次縦横方向に配設されているので、縦横方向
とも均一に電磁力を受け、したがつてプレス成形
部１１−１〜１１−４を設けたことと相俟つて第
１図に示す従来例に比較し振動板の分割振動を少
くできる効果がある。

なお、第３図乃至第５図における上部磁石板
５、下部磁石板１５は必ずしも両方とも必要なも
のではなく、例えば下部磁石板１５と振動板８と
からこの考案を構成しても同様の効果を得ること
ができる。また、導体１２は２重、３重、……と
することが可能であり、また小磁石の数は８個に
限るものではなく任意の数で構成することが可能
である。更に、小磁石の形状についても正方形、
長方形、円形等任意の形状にすることができる。

以上説明したように、この考案によれば、振動
板に凹状または凸状のプレス成形部を形成し、か
つこれらプレス成形部を前後左右方向に凹凸が交
互に繰り返されるように形成したので、振動板の
全体剛性が極めて大きくなり、かつ異方性もない
ので、高音域まで分割振動が生じにくくなり、も
つて高音域までピストン運動を実現できる効果が
得られる。

また、磁石の各々振動板を介して対面する部分
の大きさを違えることにより、磁石により形成さ
れる磁界をより有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平面駆動形電気音響変換器の一
例を示す部分平面図、第２図は第１図の−線
における断面図、第３図はこの考案の一実施例を
示す平面図、第４図は第３図の−線における
断面図、第５図は第３図の−線における断面
図、第６図は第３図乃至第５図における振動板８
の斜視図、第７図は第３図乃至第５図における小
磁石１３−１乃至１３−４と導体１２の位置関係
を示す図、第８図、第９図は共に磁石板の製造方
法を示す図である。 ７−１〜７−４……磁石（小磁石）、８……振
動板、１１−１〜１１−４……プレス成形部、１
２……導体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 振動板と、この振動板に対面する位置に配置
   された磁石とからなる平面駆動形電気音響変換
   器において、前記振動板には、前記磁石の磁極
   に対面する箇所に凹状または凸状のプレス成形
   部が形成され、かつこれら凹状または凸状のプ
   レス成形部は前後左右方向に凹凸が交互に繰り
   返されるように形成されてなり、前記凹状また
   は凸状のプレス成形部以外の振動板面上に導体
   が配設されてなることを特徴とする平面駆動形
   電気音響変換器。 (2) 前記磁石を、前記振動板の表裏面に各々対面
   する位置に配置し、前記各磁石の前記振動板を
   介して対向する部分の大きさを違えてなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の平面駆動形電
   気音響変換器。