説明

電磁変換器およびこれを用いた音響装置

【課題】内部からの空気漏れを防止して異音を抑え、低い帯域においてもオーディオ信号の音圧低下の改善が可能な電磁変換器、これを用いた音響装置の提供。
【解決手段】1)帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された下側永久磁石板11。 2)下側永久磁石板11に、緩衝部材13を介して対向配置され、薄く柔軟な樹脂フィルム15a表面の、下側永久磁石板11におけるニュートラルゾーンnzに対応した位置に蛇行コイルパターン15bを形成した振動膜15。3)振動膜15に緩衝部材13を介して対向配置された上側永久磁石板17。4)これら1)〜3)を重ねた構造体を載置した板状の第一の支持部材31と、構造体の上側および周囲を覆う第二の支持部材33とを張り合わせたフレーム30。5)第一および第二の支持部材31および33の境目の隙間を封じる第一のシール材40。また、電磁変換器10をスピーカ筐体50に設置した音響装置60。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えばオーディオ信号を再生する電磁変換器およびこれを用いた音響装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
永久磁石と振動膜とを組み合わせた電磁変換器については、様々な技術が提案されている。この種の電磁変換器は、通常、永久磁石板と、その永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板と振動膜との間に配置された緩衝部材とを備えている。永久磁石板は、帯状の異なる磁極が一定の間隔を置いて交互に形成されたものである(以下、この平行縞状の着磁パターンを多極着磁パターンともいう。)。また、振動膜は多極着磁パターンの形成面と対向配置され、異なる磁極同士の間隙部分の、いわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されている。上述の永久磁石板の、帯状の異なる磁極同士の間隙部分には、発生した音波を外部に放出するための音放射穴が、一定のピッチで複数形成されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
上述の永久磁石板、振動膜、緩衝部材を重ねた構造体は、フレームに覆われた後、例えば音響装置用の筐体に取り付けられ、オーディオ信号を再生する音響装置等として用いられる。フレームは、上述の構造体の下側に敷かれる板状の支持部材と、上述の構造体の上側および周囲を覆う支持部材とを張り合わせて構成される。ここでは上述の構造体をフレームで覆ったものを電磁変換器と称し、電磁変換器をスピーカ等の音響装置用の筐体に取り付けたものを音響装置と称する。
【0004】
【特許文献1】特開平9−331596号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の電磁変換器は以上のように構成されており、フレームにおける二つの支持部材の境目に、わずかな隙間が存在する。このため、電磁変換器を用いて音響装置を構成し、動作させた際に、電磁変換器内部の空気がフレームの隙間から外部に漏れてしまう。
詳細には、上述の動作の際、音響装置のスピーカ部分における振動の振幅による音波は、スピーカ部分から上側(鉛直上方向)に向かう音波を仮に正相とすると、音響装置内部からスピーカ部分に向かう音波は逆相となり、その逆相の音波は上述の二つの支持部材の境目の隙間を介して上側となる外部に漏れる。外部に漏れた空気(音波)は正相の音波に干渉し、正相を打ち消して音圧の低下をもたらすおそれがある。このような音圧の低下は、周波数の低い帯域(ここでは200Hz以下の帯域を指す。)であるほど音波の直進性が低いため、より顕著に見られ、したがって、電磁変換器に異音が発生したり、音圧が低下したりすることを避けられないという課題があった。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電磁変換器のフレームを構成する二つの部材の境目部分の隙間を封じるシール材を備えたことにより、内部からの空気漏れを防止して異音を抑え、低い帯域においてもオーディオ信号の音圧低下を改善させることが可能な電磁変換器と、これを用いた音響装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明に係る電磁変換器は、以下の1)〜5)を備えたものである。
1)帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された永久磁石板。
2)永久磁石板に対向配置され、かつ永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルを全面に形成した振動膜。
3)永久磁石板と振動膜との間に配置された緩衝部材。
4)上述の1)〜3)を重ねた構造体を載置した板状の第一の支持部材と、構造体の上側および周囲を覆う第二の支持部材とを張り合わせたフレーム。
5)第一および第二の支持部材の境目の隙間を封じる第一のシール材。
【0008】
また、この発明に係る音響装置は、上述の1)〜5)からなる電磁変換器と、この電磁変換器を設置する音響装置用の筐体とを備えたものである。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、永久磁石板と振動膜と緩衝部材とを重ねた構造体を載置した板状の第一の支持部材と、構造体の上側および周囲を覆う第二の支持部材とを張り合わせたフレームの、上述の第一および第二の支持部材の境目の外側の周囲を覆う第一のシール材を備えて電磁変換器を構成したので、内部からの空気漏れを防止し、異音を抑え、低い帯域においてもオーディオ信号の音圧低下を改善させることが可能な電磁変換器、およびこれを用いた音響装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、この発明の実施の様々な形態について説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による、電磁変換器の構成を説明するための分解斜視図であり、図2は電磁変換器を含む音響装置全体の断面図であり、電磁変換器の音放射穴を通る線に沿って切断してある。図3は、図2において点線の円で示された部分の拡大図であり、第一および第二のシール材で封じられている、電磁変換器のフレームとスピーカ筐体との境目付近を示したものである。断面図において、断面を示すハッチングは一部省略してある。
ここでは、一枚の振動板を二枚の永久磁石板により、緩衝部材を介して上下から挟むような構成となっている。また、ここでは、音波を外部に放射するための音放射穴が形成されている永久磁石板を上側永久磁石板と称し、上側永久磁石板と振動膜を介して対向する永久磁石板を、下側永久磁石板と便宜的に称する。
【0011】
図において、下側永久磁石板11は、後述する振動膜13に対向する面のほぼ全面に焼結フェライト磁石からなる帯状の異なる磁極(N極、S極)が一定の間隔をおいて交互に形成されている(以下、この平行縞状の着磁パターンを、多極着磁パターンともいう。)。異なる磁極(N極、S極)同士の間隙に、いわゆる着磁のニュートラルゾーンnzが存在する。
【0012】
下側永久磁石板11の上側の、多極着磁パターンが形成されている面と対向する位置には、緩衝部材13を介して振動膜15が配置されている。振動膜15は、薄く柔軟な樹脂フィルム15aの全面に、蛇行形状の導体パターンからなるコイル(以下、蛇行コイルパターンともいう。)15bが形成されたものである。蛇行コイルパターン15bの長手方向の直線部分のそれぞれは、下側永久磁石板11の異なる磁極(N極、S極)同士の間隙部分の、ニュートラルゾーンnzに対応する位置となるように設けられている。直線部分とは、ここではコイル15bのうち、一定の間隔を持って互いに平行に配置されている、長い直線部分のことを指す。
振動膜15の上側には、緩衝部材13を挟んで、振動膜15に対向する面のほぼ全面に焼結フェライト磁石からなる帯状の多極着磁パターンが形成された上側永久磁石板17が配置されている。上側永久磁石板17には、多極着磁パターンの異なる磁極(N極、S極)同士の間隙のニュートラルゾーンnzに沿って、一定のピッチで音放射穴17aが設けられている。
【0013】
以上の下側永久磁石板11、緩衝部材13、振動板15、上側永久磁石板17が重ねられた構造体20の下側に、この構造体20を載置した板状の第一の支持部材31と、構造体20の上側および周囲を覆う第二の支持部材33とを張り合わせることにより、フレーム30が構成されている。このフレーム30の、第二の支持部材33における、構造体20の上側を覆う部分の、音放射穴17aが形成された位置に対応して、音放射穴33aが設けられている。
以上のように構成されているフレーム30の、第一および第二の支持部材31および33の境目Aには隙間が存在する。
この境目Aの隙間を封じるように、第一および第二の支持部材31および33の境目Aの外側の周囲を、第一のシール材40が覆っている。
【0014】
この第一のシール材40として、たとえば発泡樹脂材が好適である。ここではテープ状のPEF(ポリエチレンフォーム)を用いた。PEFは、圧縮することにより優れた気密性が得られる材料である。自由に曲げることができるため、フレーム形状に合わせて貼り付けることも可能であり、シール材として好適である。また、ここで用いたテープ状のPEFは、PEF材の片面に接着用のテープが貼り付けてあるものであり、作業性が良い。
【0015】
以上のようにして構成される電磁変換器10を、スピーカ筐体(音響装置用の筐体)50に設置することにより、音響装置60が構成される。
音響装置60において、フレーム30とスピーカ筐体50との境目Bの隙間は、第二のシール材51により封じられている。これにより、スピーカ筐体50の内部から境目Bの隙間を介して外部に空気が漏れるのを防ぐ。ここでは第二のシール材51を、第一のシール材40に重ねて張り付け、電磁変換器10のフレーム30とスピーカ筐体50との間隙を埋めるような形で形成した。ここでは、第二のシール材51もテープ状のPEFを用いた。
【0016】
次に動作について説明する。
振動膜15の表面に形成されている蛇行コイルパターン15bにオーディオ信号としての電流が流れると、その蛇行コイルパターン15bと、これに対向配置された下側および上側の永久磁石板11および17における多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの左手の法則にしたがって振動膜15が厚み方向に振動し、この振動により発生した音波が音放射穴15aおよび33aを介して空気中に放射される。
このとき、第一のシール材40によって、電磁変換器10の内部から生じた振動による音波がフレーム30における第一および第二の支持部材31および33の境目Aの隙間を介して外部に漏れることを防ぐ。また、同様に第二のシール材51によって、スピーカ筐体50の内部から生じた空気がフレーム30とスピーカ筐体50との境目Bの隙間を介して外部に漏れることを防ぐ。
【0017】
以上のように、この発明の実施の形態1の電磁変換器10によれば、フレーム30を構成する二つの支持部材31および33の境目A部分の外側の周囲を覆う第一のシール材40を備えているので、電磁変換器10内部からの空気が境目Aの隙間を介して外部に漏れることを防止する。このため、電磁変換器10に異音が発生するのを抑え、低い帯域においてもオーディオ信号の音圧が低下するのを防ぐことができる。
また、この発明の実施の形態1の音響装置60によれば、実施の形態1の電磁変換器10をスピーカ筐体50に設置することにより構成しているので、音響装置60における異音の発生や音圧の低下のおそれを低減させることができる。
さらに、この発明の実施の形態1の音響装置60によれば、電磁変換器10のフレーム30と電磁変換器10を取り付けるスピーカ筐体(音響装置用の筐体)50との境目Bの隙間を封じる第二のシール材51を備えているので、スピーカ筐体50内部からの空気漏れを防止して異音を抑え、電磁変換器10における低い帯域のオーディオ信号の音圧低下を、より一層効果的に改善させることができる。
【0018】
実施の形態1では、第一のシール材40および第二のシール材51として、いずれもPEFを用いる例を示したが、材料はこれに限ることはなく、シリコーンゴムでもよい。その一例として、シリコンシーラントを用いた場合、この材料は液体状で、細かな隙間においても容易に気密することが可能であるという利点がある。その他、第一および第二のシール材としての機能を満足し、同様の効果を奏するものであれば、これらの材料に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施の形態1の電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。
【図2】実施の形態1の電磁変換器を含む音響装置の構成を示す断面図である。
【図3】実施の形態1の音響装置の、フレームとスピーカ筐体との境目付近を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【0020】
10 電磁変換器、11 下側永久磁石板、13 緩衝部材、15 振動板、15a 樹脂フィルム、15b 蛇行形状の導体パターンからなるコイル、17 上側永久磁石板、17a 音放射穴、20 構造体、30 フレーム、31 第一の支持部材、33 第二の支持部材、33a 音放射穴、40 第一のシール材、50 スピーカ筐体、51 第二のシール材、60 音響装置、nz ニュートラルゾーン、A 第一の支持部材と第二の部材との境目、B フレームとスピーカ筐体との境目。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1)帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された永久磁石板と、
2)上記永久磁石板に対向配置され、かつ上記永久磁石板の上記異なる磁極同士の間隙部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルを全面に形成した振動膜と、
3)上記永久磁石板と上記振動膜との間に配置された緩衝部材と、
4)上記1)〜3)を重ねた構造体を載置した板状の第一の支持部材と、上記構造体の上側および周囲を覆う第二の支持部材とを張り合わせたフレームと、
5)上記第一および第二の支持部材の境目の隙間を封じる第一のシール材と
を備えた電磁変換器。
【請求項2】
第一のシール材を、発泡樹脂材としたことを特徴とする、請求項1記載の電磁変換器。
【請求項3】
第一のシール材を、シリコーンゴムとしたことを特徴とする、請求項1記載の電磁変換器。
【請求項4】
請求項1記載の電磁変換器と、該電磁変換器を設置する音響装置用の筐体と
を備えた音響装置。
【請求項5】
電磁変換器のフレームと上記筐体との境目の、隙間を封じる第二のシール材と
を備えた請求項4記載の音響装置。
【請求項6】
第二のシール材を、発泡樹脂材としたことを特徴とする、請求項5記載の音響装置。
【請求項7】
第二のシール材を、シリコーンゴムとしたことを特徴とする、請求項5記載の電磁変換器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−333391(P2006−333391A)
【公開日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−157952(P2005−157952)
【出願日】平成17年5月30日(2005.5.30)
【出願人】(591036457)三菱電機エンジニアリング株式会社 (419)
【Fターム(参考)】