JP5112159B2

JP5112159B2 - 電磁型電気音響変換器

Info

Publication number: JP5112159B2
Application number: JP2008115210A
Authority: JP
Inventors: 博文小野原; 雄一森田
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: JP2009267779A

Description

この発明はテレビジョン受像機の前面パネル等に取付けられるスピーカー用の電磁型電気音響変換器に関し、特に、極めて限定された寸法、殊に小さい幅の取付け空間に用いるに適した電磁型電気音響変換器に関する。

図９に従来の一般的なスピーカーの構成の概略図を示す。図において磁気回路は環状のマグネット１と、中央に円柱形のポールピース３を有すると共に円周部にマグネット１を載せた円盤状のヨーク２と、マグネット１上に載せたプレート４とよりなり、ポールピース３の頭部外周面とプレート４の内周面との間で形成する磁気ギャップ内に、円筒形のコイルボビンの一端部外周に巻回したボイスコイル５を挿入する。コイルボビンは他端部外周において環状のダンパー６の内周端で保持され、ダンパー６の外周端は円錐状のフレーム７の内周部に固定されて、ボイスコイル５を担持するコイルボビンはダンパー６によって軸線方向に、磁気ギャップ内において振動可能に保持される。コイルボビンの他端縁はコーン型振動板８の内周端と結合され、振動板８の外周端はエッジを介してフレーム７の外周部に振動可能に固定される。この構成において音声信号がボイスコイル５に印加されると、ボイスコイル５が磁気ギャップ内で振動し、この振動が振動板６を駆動して音声が発生される。

上記構成のスピーカーにおいては円筒形のボイスコイルを円形の磁気ギャップ内に保持するため、それぞれ環状のプレート４とマグネット１を円盤状のヨーク２と組合せた磁気回路でボイスコイル５の外周を取り囲む必要がある。従ってスピーカーの外径は磁気回路のプレート、マグネット及びヨークの寸法で規定されるため、ある限度を越えて小さくすることは不可能である。

例えば特許文献１に見られるように、幅の狭い、細長い取付け空間に適合させるため、外形を楕円形、長楕円形、長方形等とした多種のスピーカーが提案され、ボイスコイルと磁気回路も楕円形や長方形等にしてスピーカーの外形に追随させて小型化を図っているが、何れの場合もボイスコイルの外周を磁気回路で取り囲む構成に変化はなく、そのため外形を変える方策も格別スピーカーの幅方向の顕著な減寸には役立っていない。また、ボイスコイルの周囲を磁気回路が取り囲む形以外の構成をもって電気音響変換手段を細長い外形のものとする試みは未だ提案されていない。
特許第３４７８４６６号公報

本発明は、従って従来のスピーカーにおける電気音響変換手段とは異なる構成をもってスピーカーの外形を十分に細長いものとする事が可能な電磁型電気音響変換器を提供することを目的とする。

請求項１による電磁型電気音響変換器は、音声信号を印加する長手筒状のボイスコイル及び前記ボイスコイルの軸線に沿って前記ボイスコイル内に挿通した長手形状の磁性体からなる振動部材と、前記振動部材をその長手方向に直交する方向に振動可能に長手方向において支持するダンパーと、磁束を発生するマグネット及び前記マグネットに連接して磁束を集中する磁気ギャップを形成する夫々１対のヨークからなる１対の磁気回路とを備え、前記振動部材は前記磁性体の両端を１対の前記磁気回路の前記各磁気ギャップ内に配置して支持されることを特徴とする。
請求項２による電磁型電気音響変換器は、前記振動部材が音声信号印加時に前記ボイスコイルに発生する磁界を前記磁性体内に集めて前記磁性体の長手方向両端に集中させることを特徴とする。
請求項３による電磁型電気音響変換器は、前記磁気回路が前記振動部材の前記磁性体の長手方向両端に配置され、それぞれの前記磁気回路は磁界を逆向きにするように配置されることを特徴とする。
請求項４による電磁型電気音響変換器は、前記振動部材の前記磁性体が２枚の板状材を重ねてなり、前記ダンパーはこれら２枚の板状材の間に挿入されて前記振動部材を支持することを特徴とする。
請求項５による電磁型電気音響変換器は、前記ダンパーが板バネでなることを特徴とする。
請求項６による電磁型電気音響変換器は、前記ダンパーが前記磁性体の端部を前記磁気ギャップ内の中心位置に維持することを特徴とする。
請求項７による電磁型電気音響変換器は、長手側面の一つを開口とした長方形箱型のフレームと、前記フレーム内部の長手両端部分に固定されると共に互いに対向する内側において夫々前記フレームの深さ方向のほぼ中央に互いに逆方向の磁界を生じる磁気ギャップを形成するマグネットおよびヨークでなる１対の磁気回路であって、前記マグネット及び前記ヨークは前記磁気ギャップの中央面に沿って上下の２部分に分割されたものと、重ね合わせた２枚の長手板状の磁性体及び前記磁性体の長手両端部分以外の主部分の周囲に巻回したボイスコイルでなる振動部材であって前記ボイスコイルに印加した音声信号により生じる磁界を前記磁性体の両端が互いに異極となるように前記磁性体に集めるものと、一端部分を前記磁気回路の上下２部分の間に挟持され固定されると共に他端部分を前記振動部材の両端部分の２枚の磁性体間に挟持されて前記振動部材を１対の前記磁気回路間において前記フレームの深さ方向に振動可能に保持する１対のダンパーとを備え、前記振動部材は前記磁性体の両端を１対の前記磁気回路の前記各磁気ギャップ内に配置されることを特徴とする。

本発明による電磁型電気音響変換器は、長手筒状に巻回したボイスコイルの軸線に沿って長手形状の磁性体を挿通して振動部材を形成し、ボイスコイルから露出する磁性体の両端を夫々ダンパーにより長手方向において保持することにより、この振動部材を軸線方向に直交する方向に振動可能とし、振動部材の両端を夫々振動部材の長手方向の両端側に配置した１対の磁気回路の磁気ギャップ内に支持し、ボイスコイルへの音声信号印加により発生する磁界と磁気ギャップの磁界とによる振動部材の振動を取出して振動板に伝える構成としたので、構成要素の配列を直線状とすることが可能となり、電磁型電気音響変換器の幅寸法を顕著に減少させ得るという効果が発揮される。

本発明をより詳細に記述するために、添付の図面に示す実施例について説明する。

図１は、本発明による実施例１の電磁型電気音響変換器において振動部材Ｖをなすボイスコイル１３と磁性体１４の組体を示し、ボイスコイル１３は横断面を長方形とする長手筒状に巻回され、磁性体１４は例えば鉄心として用いられる長手板材を、ここでは２枚重ねとして、筒状のボイスコイル１３内の軸線に沿って挿通する。磁性体１４の両端部分は互いにほぼ同じ長さだけボイスコイル１３の両端から露出する。

図２は図１に示す振動部材Ｖを１対の磁気回路Ｍと組み合わせて構成した実施例１の電磁型電気音響変換器１０を縦断面図で示し、図３は図２のＩＩ‐ＩＩ線に沿う横断面図である。図において振動部材Ｖはその両端部分における２枚の磁性体１４の間に、例えば板バネのような板状の弾性材でなる１対のダンパー１５の一端部分を挟持し、各ダンパー１５の他端部分は振動部材Ｖの両端に配置した一対の磁気回路Ｍの各々における２個の重ね合わせた厚板状のマグネット１１の間に挟持、固定される。従って振動部材Ｖはダンパー１５を介して磁性体１４の厚さ方向に振動可能に、振動部材Ｖの長手方向に位置する１対の磁気回路Ｍにより保持される。

磁気回路Ｍは、夫々、断面をＬ字形とした２枚のヨーク１２の長脚側で、２枚重ねのマグネット１１の上下を挟み、短脚側を振動部材Ｖの磁性体１４の両端部分を挟んで対向させることにより、ヨーク１２の短脚先端間に磁気ギャップＧを形成し、振動部材Ｖの両端をその長手方向に位置する１対の磁気ギャップＧ内の中心位置に配置する。これら１対の磁気ギャップＧは、互いに磁界の方向が逆向きとなるようにそれぞれの磁気回路Ｍを構成する。長手方向の一側面を開放した長方形箱状のフレーム１８内の両端に両磁気回路Ｍを固定して、振動部材Ｖを長手方向においてダンパー１５を介して弾性的に保持する。

上記構成の電磁型電気音響変換器１０において、音声を表わす電気信号がボイスコイル１３に印加されるとボイスコイル１３に磁界が発生し、発生した磁界は磁性体１４に集められて磁性体１４の一端部はＮ極に、他端部はＳ極に磁化される。この様に磁化された振動部材Ｖの磁性体１４の両端部極性と、磁性体１４の両端部が挿入されている両磁気回路Ｍの磁気ギャップＧの極性の相互関係において、振動部材Ｖはその磁性体１４の厚さ方向即ち図２Ａに示す矢印ｙの方向に駆動され、振動する。

上記の振動部材Ｖの振動を、例えばフレーム１８の開口側縁にエッジを介して保持した長方形の振動板（図示しない）に伝達する事によって音声を再生する事ができる。本発明は、しかし、再生周波数特性を長方形振動板の特性に限定することなく、他の所望の形状と大きさの振動板に伝達可能な汎用性のある電磁型電気音響変換器を提供する。

図４及び５は本発明による電磁型電気音響変換器１０に上記の汎用性を持たせる方策を採用した実施形態を示す。図において電磁型電気音響変換器１０は図１及び２について上述したものと同じ構成と作用を備え、フレーム１８の開口側面とほぼ平行に近接して配置した、この場合代表的に平板状の振動板１６と、電磁型電気音響変換器１０の振動部材Ｖとの間に、振動部材Ｖの振動により振動板１６を駆動するアダプター１７が挿入される。

アダプター１７は図４の縦断面図で見られるようにテーブル状に、また同図ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う図５の横断面図ではほぼＴ字状に形成され、振動部材Ｖの長手方向軸線に沿って伸びる平坦な長方形の外表面で振動板の裏面に接合する天板と、天板の長手方向両端部及び振動部材Ｖのボイスコイル１３の両端においてフレーム１８の開口に向けて露出する磁性体１４の表面の間を結合する１対の脚部とでなる。天板と振動板１６の間ならびに脚部と磁性体１４の間には密着性が保たれる。また、振動板１６の外形と寸法は任意に選択される。

図６は本発明の電磁型電気音響変換器１０の他の具体的な実施形態を示し、２個の電磁型電気音響変換器１０を１枚のパネル状振動板１６の左右両端に取り付け、それぞれステレオ音響の左右各チャンネル信号源に接続することにより、ステレオ音響の再生が可能となる。

図７は本発明の電磁型電気音響変換器１０の更に他の具体的な実施形態を示し、２個の電磁型電気音響変換器１０を、テレビジョン受像機１９の前面一杯に設けられるステレオ用振動板１６の左右両端に取り付けた状態で前面パネル枠に埋め込みすれば、図６の場合と同様にステレオ音響再生が可能となる。テレビジョン画像は振動板１６に表示することができる。また、画像表示パネル２０を振動板とし、本発明の電磁型電気音響変換器と組み合わせて用いることもできる。

図８は本発明による実施例２における電磁型電気音響変換器１０を示す。この場合、１対の磁気回路Ｍの各々において、実施例１ではそれぞれ上下１対としたマグネット１１の上側の一方を省き、その分、上側のヨーク１２ａの断面Ｌ字形の長脚側を厚く形成して、実施例１の電磁型電気音響変換器１０と同じ磁場を構成する。この実施例２によれば、従って実施例１よりも高い経済性を持って同じ作用と効果を得ることができる。

本発明の電磁型電気音響変換器を構成する振動部材を示す斜視図。図１の振動部材を用いた実施例１における本発明による電磁型電気音響変換器の構成を示す縦断面図。図２ＡのＩＩ−ＩＩ線における電磁型電気音響変換器の横断面図。実施例１の電磁型電気音響変換器の振動板との一実施形態を示す縦断面図。図３ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ線における電磁型電気音響変換器の横断面図。実施例１の電磁型電気音響変換器のステレオ再生用振動板との組合せを示す他の実施形態の斜視図。実施例１の電磁型電気音響変換器のテレビジョン受像機におけるステレオ再生構成を示す更に他の実施形態の斜視図。実施例２における本発明の電磁型電気音響変換器の構成を示す縦断面図。従来のスピーカーの構成を示す断面図。

符号の説明

１０電磁型電気音響変換器
１１マグネット
１２ヨーク
１３ボイスコイル
１４磁性体
１５ダンパー
１６振動板
１７アダプター
１８フレーム
１９テレビジョン受像機
２０画像表示パネル
Ｖ振動部材
Ｍ磁気回路
Ｇ磁気ギャップ

Claims

音声信号を印加する長手筒状のボイスコイル及び前記ボイスコイルの軸線に沿って前記ボイスコイル内に挿通した長手形状の磁性体からなる振動部材と、前記振動部材をその長手方向に直交する方向に振動可能に長手方向において支持するダンパーと、磁束を発生するマグネット及び前記マグネットに連接して磁束を集中する磁気ギャップを形成する夫々１対のヨークからなる１対の磁気回路とを備え、前記振動部材は前記磁性体の両端を１対の前記磁気回路の前記各磁気ギャップ内に配置して支持されることを特徴とする電磁型電気音響変換器。
前記振動部材は音声信号印加時に前記ボイスコイルに発生する磁界を前記磁性体内に集めて前記磁性体の長手方向両端に集中させることを特徴とする、請求項１記載の電磁型電気音響変換器。
前記磁気回路は前記振動部材の前記磁性体の長手方向両端に配置され、それぞれの前記磁気回路は磁界を逆向きにするように配置されることを特徴とする、請求項１記載の電磁型電気音響変換器。
前記振動部材の前記磁性体は２枚の板状材を重ねてなり、前記ダンパーはこれら２枚の板状材の間に挿入されて前記振動部材を支持することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の電磁型電気音響変換器。
前記ダンパーは板バネでなることを特徴とする、請求項４に記載の電磁型電気音響変換器。
前記ダンパーは前記磁性体の端部を前記磁気ギャップ内の中心位置に維持することを特徴とする、請求項１記載の電磁型電気音響変換器。
長手側面の一つを開口とした長方形箱型のフレームと、前記フレーム内部の長手両端部分に固定されると共に互いに対向する内側において夫々前記フレームの深さ方向のほぼ中央に互いに逆方向の磁界を生じる磁気ギャップを形成するマグネットおよびヨークでなる１対の磁気回路であって、前記マグネット及び前記ヨークは前記磁気ギャップの中央面に沿って上下の２部分に分割されたものと、重ね合わせた２枚の長手板状の磁性体及び前記磁性体の長手両端部分以外の主部分の周囲に巻回したボイスコイルでなる振動部材であって前記ボイスコイルに印加した音声信号により生じる磁界を前記磁性体の両端が互いに異極となるように前記磁性体に集めるものと、一端部分を前記磁気回路の上下２部分の間に挟持され固定されると共に他端部分を前記振動部材の両端部分の２枚の磁性体間に挟持されて前記振動部材を１対の前記磁気回路間において前記フレームの深さ方向に振動可能に保持する１対のダンパーとを備え、前記振動部材は前記磁性体の両端を１対の前記磁気回路の前記各磁気ギャップ内に配置されることを特徴とする電磁型電気音響変換器。