CN102067629B - 电磁转换器 - Google Patents

Abstract

在将一对框体（16、17）组合起来时形成空洞的内部，在一对框体（16、17）的内部配置的永久磁铁（32、33）设置有使磁通集中的板（38），在振动板（21）中，在振动膜（21a）上形成有接受来自板（38）的磁通的线圈图案（21b），厚度均匀的振动膜（21a）形成为凹凸形状的立体结构。

Description

电磁转换器

技术领域

本发明涉及将永久磁铁和振动板组合起来、从音频信号进行声音再生的电磁转换器。 

背景技术

在将永久磁铁和振动板组合起来的现有的电磁转换器中，有将永久磁铁和振动板相向配置的电磁转换器，此外有在永久磁铁和振动板之间配置缓冲材料的电磁转换器。这些永久磁铁、振动板以及缓冲材料，以被框体等的构件夹入的方式覆盖，例如安装在扬声器的箱体。 

这种电磁转换器的永久磁铁具有以固定间隔交替地配置为不同极性的带状的磁铁部位（也称为多极充磁图案）。此外，振动板是在与位于永久磁铁板的不同磁极的边界的间隙、即被称为磁场的中性区域的部分相向的位置，配置有曲折线圈图案的构件。当在振动板配置的曲折线圈图案中流过声音信号时，曲折线圈图案和永久磁铁的多极充磁图案发生电磁作用，按照弗莱明法则，振动板进行振动。通过该振动，周围的空气进行振动并产生声波。该产生的声波通过在永久磁铁和框体中开孔的音放射孔向电磁转换器的外部放射，进行音频再生（例如，参照专利文献1）。 

此外，公开了如下结构，即为了防止振动板反复受到振动而曲折线圈图案由于金属疲劳而断线，振动板被刚性赋予构件等加强（例如，参照专利文献2）。 

此外，在现有技术中，存在与上述电磁转换器相同结构的、代替上述永久磁铁而以棒状磁铁构成的被称为“ガムーゾン”的薄型扬声器。在该ガムーゾン型扬声器中，以规定的间隔将相邻的棒状磁铁交替地以不同极性排列，将相向的棒状磁铁的磁极配置为相同（N极和N极，或S极和S极），棒状磁铁从正反方向夹持配置在中央的振动板。其它的构件以与上述电磁转换器相同的构件构成。这样的薄型扬声器具有振动板，该振动板是在聚酯、聚酰亚胺等构成的基材蒸镀或粘接有铜、铝等的金属导体的箔的振动板构件上，通过蚀刻配置有线圈图案（例如，参照非专利文献1）。该薄型扬声器也以与上述的电磁转换器相同的声波产生工作进行音频再生。 

在这样的现有的电磁转换器中，使用由薄的柔软的高分子膜构成的平板形状的振动板。 

现有技术文献 

专利文献

专利文献1：日本专利3192372号公报

专利文献2：国际公开WO2003/073787号公报

非专利文献

山本武雄編著、スピーカーシステム、ラジオ技術社、1997年7月発行。

可是，在上述现有的电磁转换器中，使用由薄的柔软的高分子膜构成的平板形状的振动板，在对低音域进行再生的情况下，有在振动板进行振动时振动板进行共振而发出异常噪声的课题。此外，存在由于振动板进行共振，性能差的课题。 

本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种抑制异常噪声的产生的性能良好的电磁转换器。 

发明内容

本发明的电磁转换器具备：一对框体，在组合时形成空洞的内部；永久磁铁，配置在框体的内部，设置有使磁通集中的板；以及振动板，以接受通过板而集中的磁通的方式在振动膜的长尺寸侧面配置有线圈图案，在上述振动膜的顶面或底面配置有对该在长尺寸侧面配置的线圈图案之间进行连结的线圈图案，振动板的厚度均匀并形成为凹凸形状的立体结构。 

根据本发明的电磁转换器，振动板厚度均匀并形成为凹凸形状的立体结构，由此能够使振动板自身的刚性提高，即使在对低音域进行再生的情况下，在振动板振动时也难以产生振动板的共振，能够抑制异常噪声的产生。此外，因为抑制振动板的共振，所以能够改善性能。 

附图说明

图1表示实施方式1的电磁转换器的外观，图1（a）是外观正视图，图1（b）和图1（c）是外观侧视图，图1（d）是外观后视图。 

图2是表示实施方式1的电磁转换器的结构的剖视图，图2（a）是图1（a）的A-A线剖视图，图2（b）是图1（a）的B-B线剖视图。 

图3是实施方式1的振动板的外观立体图。 

图4是表示实施方式1的电磁转换器的其它振动板的外观的立体图。 

图5是表示实施方式1的电磁转换器的其它振动板的外观的立体图。 

图6是表示实施方式1的电磁转换器的其它振动板的外观的立体图。 

图7是表示实施方式1的电磁转换器的其它振动板的外观的立体图。 

图8表示实施方式2的电磁转换器的外观，图8（a）是外观正视图，图8（b）和图8（c）是外观侧视图，图8（d）是外观后视图。 

图9是表示实施方式2的电磁转换器的结构的剖视图，图9（a）是图8（a）的C-C线剖视图，图9（b）是图8（a）的D-D线剖视图。 

图10是实施方式2的振动板的外观立体图。 

图11是实施方式2的电磁转换器的其它振动板的外观立体图。 

图12是实施方式2的电磁转换器的其它振动板的外观立体图。 

图13是实施方式2的电磁转换器的其它振动板的外观立体图。 

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，针对用于实施本发明的方式，按照附图进行说明。 

实施方式1 

图1表示本发明的实施方式1的电磁转换器10的外观，图1（a）是表示电磁转换器10的外观的正视图，图1（b）是表示从长尺寸侧面观察的电磁转换器10的外观的侧视图，图1（c）是表示从短尺寸侧面观察的电磁转换器10的外观的侧视图，图1（d）是表示电磁转换器10的外观的后视图。

如图1（a）、图1（d）所示，在电磁转换器10中，在框体15在两面具有隔着固定间隔形成的音放射孔15a，如图1（b）、图1（c）所示，框体15将上侧框体16和下侧框体17组合而构成。再有，为了说明，在上侧框体16和下侧框体17赋予上下的区别，但如图1（a）~图1（d）所示那样，上侧框体16和下侧框体17的形状大致相同，也可以是使上下反转了的结构。 

图2是表示本发明的实施方式1的电磁转换器10的结构的剖视图，图2（a）是沿着图1（a）所示的A-A线切断的情况下的电磁转换器10的剖视图。 

如图2（a）所示，电磁转换器10构成为包括：框体15、振动板21、振动板支承构件24、上侧永久磁铁32、下侧永久磁铁33、板38。框体15是将上侧框体16和下侧框体17组合起来时形成空洞的内部的箱体结构，在框体15的空洞的内部以覆盖振动板21、振动板支承构件24、永久磁铁32、33、板38的方式进行收容。 

此外，如图2（a）所示，振动板21由数十微米到数百微米的薄的高分子膜构成，以使厚度大致均匀的振动膜21a成为凹凸形状的立体结构的方式而形成，在振动膜21a的表面，形成有由电导体构成的线圈图案21b。线圈图案21b通过蚀刻或压制等对铜、铝等的电导体的箔进行穿通而形成，粘接在振动膜21a的表面。在该振动板21的短尺寸端部和下侧框体17的内壁面，安装有振动板支承构件24，振动板21经由振动板支承构件24以能够振动的方式被下侧框体17支承。 

此外，如图2（a）所示那样，在上侧框体16和下侧框体17相向的内壁面，配置有永久磁铁32、33。永久磁铁32安装在上侧框体16的内壁面，永久磁铁33安装在下侧框体17的内壁面，在与永久磁铁32相向的下侧框体17的位置没有配置永久磁铁33。此外，在与永久磁铁33相向的上侧框体16的位置没有配置永久磁铁32。由此，永久磁铁32、33在上侧框体16和下侧框体17的相向的内壁面相互不同地以交错配置而被安装。 

此外，如图2（a）所示，在永久磁铁32的磁极中，固定在上侧框体16的面是N极，与固定在上侧框体16的面相对的面是S极，在永久磁铁33的磁极中，固定在下侧框体17的面是S极，与固定在下侧框体17的面相对的面是N极。由此，永久磁铁32、33在同一磁极方向被充磁。 

此外，如图2（a）所示，在永久磁铁32的与固定在上侧框体16的面相对的面、以及在永久磁铁33的与固定在下侧框体17的面相对的面，载置有板38，板38在水平方向隔开固定的间隔在一个直线上排列配置。板38以铁板等的磁性体构成，作为使永久磁铁32、33的磁通向在水平方向相邻的板38集中的磁轭而发挥作用。 

进而，如图2（a）所示，振动板21的振动膜21a，以通过永久磁铁33和框体15之间、板38和上侧框体16之间、板38和下侧框体17之间、以及板38之间的方式形成为凹凸形状，凹凸形状的折弯的上升和下降部分形成为大致垂直。线圈图案21b在框体15和板38之间、以及板38之间形成。通过该结构，在通过作为磁轭的板38而使磁力集中的位置配置有线圈图案（voice coil）21b。 

图2（b）是沿着图1（a）所示的B-B线切断了的情况下的电磁转换器10的剖视图。如图2（b）所示，在振动板21的长尺寸端部和下侧框体17之间，安装有振动板支承构件24。此外，如上述那样，在振动板21的短尺寸端部也安装有振动板支承构件24。由此，在振动板21的外周端部和下侧框体17之间安装有振动板支承构件24，振动板21经由振动板支承构件24以能够振动的方式被下侧框体17支承。 

图3是倾斜地观察实施方式1的振动板21的外观的立体图。 

如图3所示，在振动板21中，振动膜21a形成为凹凸形状的立体结构。在振动膜21a的表面，由电导体构成的线圈图案21b形成为曲折形状。线圈图案21b的两端与外部连接，以便将来自未图示的控制部等的音频信号对线圈图案21b供给。 

此外，如图3所示，在振动板21的外周部，形成有褶状的重叠部21c，重叠部21c将振动膜21a形成为褶状而制作叠合厚度，由此能够使振动板21外周部的强度提高。 

接着，针对电磁转换器10的工作原理进行说明。 

在电磁转换器10中，在永久磁铁32、33载置的板38之间以高磁通密度产生磁场。当从外部对振动板21上的线圈图案21b供给作为音频信号的电流时，通过板38间的磁通和在线圈图案21b中流过的电流发生作用，永久磁铁32、33上的板38与振动板21的线圈图案21b电磁耦合，在线圈图案21b中，按照弗莱明的法则产生驱动力。通过驱动线圈图案21b，从而振动板21进行振动，通过振动板21的振动，从而框体15内的空气进行振动。框体15内的空气的振动作为音频振动而从音放射孔15a向外部放射。 

接着针对提高振动板21的刚性的结构进行说明。 

如图3所示，振动板21通过将由厚度大致均匀的薄膜构成的振动膜21a形成为凹凸形状的立体结构，与现有的平板形状的振动板相比，振动板自身的刚性提高。 

此外，如图3所示，在振动板21的外周部，褶状地形成振动膜21a，形成叠合的重叠部21c，由此能够使振动板21外周部的刚性提高。 

再有，如果是使振动板21的刚性提高的结构的话，是其它结构也可。 

在这里，针对使振动板21的刚性提高的其它结构的例子进行说明。 

图4是表示实施方式1的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图3的重叠部21c，形成有加强用的线圈图案21d。加强用的线圈图案21d在振动板21的线圈图案21b间、即振动板21的凸形状表面的长尺寸方向和与长尺寸方向大致直角的短尺寸方向形成，与线圈图案21b电分离而形成。 

图5是表示实施方式1的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图4的加强线圈图案21d，形成有加强筋21e。加强筋21e在振动板21表面的线圈图案21b之间、即振动板21的凸形状上表面的短尺寸方向形成有槽形状。 

图6是表示实施方式1的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图3的重叠部21c，形成有加强板21f。加强板21f由与振动板21的材质同等或比重小的材质构成，以连结振动板21的凸形状的相邻的长尺寸端部彼此的方式设置，对振动板21的凸形状进行加强。 

图7是表示实施方式1的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图6的加强板21f，设置有加强板21g。加强板21g由与振动板21的材质同等或比重小的材质构成，在振动板21的凸形状的内壁面或凸形状的外壁面设置，对振动板21的凸形状进行加强。再有，虽然未图示，但在沿着振动板21的内壁面设置加强板21g的情况下，永久磁铁32、33以及板38成为分割或切缺的结构，成为即使振动板21振动，加强板21g也不与板38、永久磁铁32、33接触的结构。 

如上所述，根据实施方式1的电磁转换器10，振动板21通过厚度大致均匀的薄膜构成的振动膜21a形成为凹凸形状的立体结构，并且接受由板38集中的磁通的线圈图案21b在振动膜上形成，由此能够使振动板21自身的刚性提高，即使在对低音域进行再生的情况下，振动板21在振动时难以产生振动板21的共振，可获得能够抑制异常噪声的产生的效果。此外，因为抑制振动板21的共振，所以发挥性能变好的效果。 

此外，根据实施方式1的电磁转换器10，通过在振动板21的外周部将振动膜21a形成为褶状，形成叠合的重叠部21c，从而振动板21外周部的刚性提高且振动板21不变形，能够获得进一步抑制异常噪声的产生的效果。 

此外，根据实施方式1的电磁转换器10，通过在振动板21的凸形状的表面形成有与线圈图案21b电分离的加强用线圈图案21d，从而振动板21的刚性提高且振动板21不变形，能够获得抑制异常噪声的产生的效果。 

此外，根据实施方式1的电磁转换器10，通过在振动板21表面的线圈图案21b之间、即凸形状的上表面形成有槽形状的加强筋21e，从而振动板21的刚性提高且振动板21不变形，能够获得抑制异常噪声的产生的效果。 

此外，根据实施方式1的电磁转换器10，通过以由与振动板21的材质同等或比重小的材质构成的加强板21f、21g对振动板21的凸形状进行加强，从而振动板21的刚性提高且振动板21不变形，能够获得抑制异常噪声的产生的效果。 

进而，通过大致垂直地形成振动板21的凹凸形状的上升部，从而能够使永久磁铁32、33间的磁隙狭窄，能够增大磁路的磁通密度。 

实施方式2 

在实施方式1中，针对设置多个永久磁铁32、33的结构进行了说明，但在实施方式2中，针对将电磁转换器10的尺寸小型化了的结构使用图8~图13进行说明。再有，为了避免说明的重复，针对与实施方式1相同的结构，赋予相同符号省略其说明。

图8表示本发明的实施方式2的电磁转换器10的外观，图8（a）是表示电磁转换器10的外观的正视图，图8（b）是表示从长尺寸侧面观察的电磁转换器10的外观的侧视图，图8（c）是表示从短尺寸侧面观察的电磁转换器10的外观的侧视图，图8（d）是表示电磁转换器10的外观的后视图。 

如图8（a）所示，在上侧框体16中，与音放射孔15a一起，在上侧框体16的中央部形成有比音放射孔15a大的音放射孔15b，音放射孔15b是与振动板21的凸形状大致相同的大小。 

如图8（b）和图8（c）所示，上侧框体16是平板形状，以覆盖下侧框体17的一面并形成空洞的内部的方式而构成，振动板21从上侧框体16的音放射孔15b向外部露出。 

如图8（d）所示，在下侧框体17形成有音放射孔15a，没有形成音放射孔15b。 

图9是表示本发明的实施方式2的电磁转换器10的结构的剖视图，图9（a）是沿着图8（a）所示的C-C线切断的情况下的电磁转换器10的剖视图。 

如图9（a）所示，在上侧框体16中，在中央部形成有音放射孔15b，与音放射孔15b隔开规定的间隔形成有音放射孔15a。 

此外，如图9（a）所示，永久磁铁33在下侧框体17的与上侧框体16相向的内壁面的中央配置固定，在永久磁铁33的与被下侧框体17固定的面相对的面，载置有作为磁轭的板38。磁轭38在上侧框体16的水平方向在一个直线上配置，在与上侧框体16之间产生磁通密度高的磁场。 

进而，如图9（a）所示，振动膜21a形成为通过永久磁铁33和下侧框体17之间、板38和上侧框体16之间、与板38相向的位置的凸形状，此外，在板38与上侧框体16之间形成有线圈图案21b。 

图9（b）是沿着图8（a）所示的D-D线切断了的情况下的电磁转换器10的剖视图。如图9（b）所示，振动板21的凸形状的上表面从上侧框体16的音放射孔15b突出而露出。 

再有，关于电磁转换器10的工作原理，与实施方式1同样。 

接着针对提高振动板21的刚性的结构进行说明。 

图10是倾斜地观察实施方式2的振动板21的立体图。 

如图10所示，振动板21通过将由厚度大致均匀的薄膜构成的振动膜21a形成为凹凸形状的立体结构，并且在振动膜上形成有接受通过板38集中了的磁通的线圈图案21b，由此与现有的平板形状的振动板相比，振动板自身的刚性提高。 

此外，如图10所示，在振动板21的外周部，褶状地形成振动膜21a，形成叠合的重叠部21c，由此能够使振动板21外周部的刚性提高。 

再有，与实施方式1同样地，如果是使振动板21的刚性提高的结构的话，是其它结构也可。 

在这里，示出使振动板21的刚性提高的其它结构。 

图11是表示实施方式2的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图10的重叠部21c，在振动板21的凸形状表面形成有加强用的线圈图案21d。 

图12是表示实施方式2的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图11的加强线圈图案21d，形成有加强筋21e。加强筋21e在振动板21表面的线圈图案21b之间、即凸形状上表面的短尺寸方向形成有槽形状。 

图13是表示实施方式2的电磁转换器10的其它的振动板21的外观的立体图，代替图10的重叠部21c，设置有加强板21g。加强板21g设置在振动板21的凸形状的内壁面，对振动板21的凸形状进行加强。 

如上所述，根据实施方式2的电磁转换器10，能够获得与实施方式1的电磁转换器10相同的效果，并且能够获得使电磁转换器10的尺寸小型化的效果。 

再有，在实施方式1、2中，记载了在振动板21的表面形成有曲折形状的线圈图案21b，但也可以是在振动膜21a的两面构成线圈图案21b的结构。此外，也可以是在振动板21埋入线圈图案21b的结构。 

此外，在实施方式1、2中，示出了永久磁铁12、13为3列和1列的情况的例子，但是其它列数也可，通过同样地构成振动板21能够获得同样的效果。 

此外，示出了在振动膜21a设置加强用线圈图案21d的例子、在振动膜21a形成槽形状的加强筋21e的例子、在振动板21的外周部或内部设置由与振动板21的结构部件同等或比重小的材料构成的加强板21f、21g的例子，但分别单独使用，多个使用，或组合构成也可，能够获得同样的效果。 

此外，为了说明，在上侧框体16和下侧框体17赋予上下的区别，但是使上下反转了的结构也可。 

此外，在本发明的实施方式表示的各图为了容易理解地进行说明而夸张扩大地表示，各结构的厚度等的关系与实际不同。 

产业上的利用可能性 

如上所述，本发明的电磁转换器能够使振动板自身的刚性提高，即使在对低音域进行再生的情况下，在振动板进行振动时难以发生振动板的共振，能够抑制异常噪声的产生，并且能够抑制振动板的共振，能够改善性能，因此适用于音频系统的扬声器等。

Claims (5)

1.一种电磁转换器，其中，具备：

一对框体，在组合时形成空洞的内部；

永久磁铁，配置在所述框体的内部，被设置有使磁通集中的板；以及

振动板，通过厚度均匀的振动膜形成为凹凸形状的立体结构，并且在所述振动膜的长尺寸侧面配置有接受通过所述板集中的磁通的线圈图案，在所述振动膜的顶面或底面配置有对该在长尺寸侧面配置的线圈图案之间进行连结的线圈图案。

2.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，在所述振动板的长尺寸两端外周形成有重叠部，该重叠部将所述振动膜形成为褶状并叠合。

3.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，在所述振动板的表面形成有与所述线圈图案电分离的加强用线圈图案。

4.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，在所述振动板表面的没有形成线圈图案的部分中形成有槽形状的加强筋。

5.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，设置有对所述振动板的立体结构进行加强的加强板。

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