スピーカ又はマイク
【課題】スピーカ又はマイクとしての機能や性能を劣化させることなく、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能なスピーカ又はマイクを提供する。
【解決手段】例えばスピーカの場合、磁束発生部材２１と、この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体（入力信号としての電流が流れる導体；ボイスコイル２２）と、この導体とともに振動可能とされた振動板２３と、磁束発生部材の周囲に配置されて磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイル２４と、を備える構成とする。磁束発生部材を適宜消磁することで前記異物を容易に取り除くことができる。
【解決手段】例えばスピーカの場合、磁束発生部材２１と、この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体（入力信号としての電流が流れる導体；ボイスコイル２２）と、この導体とともに振動可能とされた振動板２３と、磁束発生部材の周囲に配置されて磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイル２４と、を備える構成とする。磁束発生部材を適宜消磁することで前記異物を容易に取り除くことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩磁束による問題の改善を指向したスピーカ又はマイクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、漏洩磁束による問題の改善を指向したスピーカとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。すなわち特許文献１には、従来例として、永久磁石の外周をヨークで囲んだ構造の内磁形スピーカや、磁気回路を構成する部材（永久磁石やヨーク等）の外周をシールド板で覆った磁気シールド形スピーカが開示されている。また特許文献１には、出願に係る考案として、前記内磁形スピーカのヨークの外周に、電源スイッチのオンにより交流電流が時間経過とともに減衰される回路に接続される消磁コイルを巻き、この消磁コイルの作用によってヨークの残留磁気を消す構成とした防磁スピーカが開示されている。この特許文献１の考案は、テレビなどのブラウン管を備える装置に用いられるスピーカを想定し、このスピーカからの漏洩磁束によってブラウン管の像に歪みが生じるのを防止することを目的としている。
【０００３】
また、漏洩磁束による問題の改善を指向したマイクとしては、例えば特許文献２で提案されたものがある。すなわち特許文献２には、磁石の磁極間を短絡する位置に、手動で摺動させることができる磁気ショートリングを備えたダイナミック型マイクが開示されている。これは、前記磁気ショートリングを磁石の磁極間を短絡する位置に動かすことによって、漏洩磁束を無くすか又は極端に少なくし、これにより、振動板等の上に漏洩磁束によって吸着された鉄粉を取り去ることができるようにすることを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−１６９１９７号公報
【特許文献１】実開昭６１−６０２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記特許文献１にも記載されているように、単なる内磁形スピーカや磁気シールド形スピーカでは、漏洩磁束を十分に減らすことができない。また、特許文献１の出願に係る考案（内磁形スピーカのヨークの外周に、ヨークの残留磁気を消すための消磁コイルを巻いた構成）であっても、消磁されるのはヨーク（磁束を誘導する継鉄）のみであり、永久磁石（磁束を発生させる部材）の磁気は強く残っている（スピーカとして作動させるために当然残さなければならない）ので、漏洩磁束をゼロ（又は略ゼロ）にすることはできず、漏洩磁束による問題を必ずしも解決できない。
【０００６】
例えば、携帯電話機などの携帯機器に使われるスピーカでは、携帯機器をユーザが砂場に落とした場合などに、漏洩磁束に引き寄せられて砂鉄等の磁性体の異物が放音口につまり、音質の劣化や付着物からの錆による不鳴りなどの不具合が発生することがあった。なお、このような漏洩磁束による問題を改善するための他の方策としては、漏洩磁束が小さくなるような磁力の弱い永久磁石を使用すること、或いは永久磁石の代りに電磁石を使用することが考えられる。しかし、前者の場合には、スピーカの振動板に加わる力が弱くなり音圧が小さくなるという問題がある。また、後者の場合には、常に電流を流さないと磁界が消失してしまうため、使用中は電流を流し続ける必要があって消費電力が大きくなり、特に省電力が要求される携帯機器などには不向きであるという問題がある。
【０００７】
なお、スピーカは電気信号を物理振動に変換する装置であり、マイクは逆に物理振動を電気信号に変換する装置であるが、例えば磁石を使用したダイナミック型の場合、いずれも原理的構造は同じであり、原理的には、スピーカをマイクとして或いはマイクをスピーカとして使用することもできる。このため、マイクについても磁石を使用したものであれば、上述の漏洩磁束による問題（磁性体の異物を吸着する問題）が同様に存在し、これを解決しようとして、前述した特許文献２のマイクが提案されている。そして、前記特許文献２の技術は、磁石を使用した同原理のスピーカにも原理的には適用可能である。しかし、特許文献２の技術は、前記磁気ショートリングを配置する分だけマイクやスピーカが大型化するという問題に加えて、消磁する際に前記磁気ショートリングを手動で動かす必要があるためにユーザにとってめんどうであるなどの問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、スピーカ又はマイクとしての機能や性能等をできるだけ劣化させることなく、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能なスピーカ又はマイクを提供することを目的とする。
なお、「スピーカ又はマイク」とは、スピーカとしてのみ使用されるものでもよいし、マイクとしてのみ使用されるものでもよいし、スピーカ及びマイクとして兼用されるものでもよいことを意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスピーカ又はマイクは、
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイクである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スピーカ又はマイクとしての機能や性能等をなるべく劣化させることなく、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態である携帯電話機を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は裏面図である。
【図２】前記携帯電話機の概念的な内部ブロック図である。
【図３】スピーカの概略構成を示す側断面図である。
【図４】（ａ）は各磁性材料のヒステリシス曲線を示す図、（ｂ）は比較例のスピーカの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態（本発明を携帯電話機の受話器に適用した例）を、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係る携帯電話機１の外観図である。この図において、携帯電話機１は、筐体２の主面（表面であって主たる操作対象となる面のこと）にタッチパネル３を設けるとともに、そのタッチパネル３の背面に液晶ディスプレイやＥＬパネルなどの表示デバイスからなる表示部４を設けている。また、そのタッチパネル３の上辺近くに受話器（レシーバ）としてのスピーカ５ａやインカメラ７を設け、さらに、そのタッチパネル３の下辺近くにキー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けている。なお符号２ａは、筐体２のスピーカ５ａに対応する位置に設けられた開口であり、スピーカ５ａから出力される音を外部に放出するための放音口である。スピーカ５ａは、この放音口２ａの奥にある。スピーカ５ａの構成については、後述する。
【００１３】
ここで、「近く」とは、少なくとも筐体２の主面の端からタッチパネル３の端までの間のいわゆる額縁内の任意の位置のことをいう。筐体２は、回路基板等の内蔵部品を収納して携帯電話機１の表面を構成するフレームであり、手持ちに適した形状、この場合、薄い直方体状の箱形となっている。キー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、利用者が押下する操作ボタンであり、それぞれ、例えばメニューを表示させるためのメニューキー、デスクトップ（初期画面）を表示させるホームキー、一つ前の画面に戻すための戻るキーである。また、図１における符号６は、筐体２の下端面に設けられた送話器としてのマイクを示す。なお符号２ｃは、筐体２の下端面に設けられた開口であり、マイク６に外部の音を入力するための入音口である。マイク６は、この入音口２ｃの奥にある。
【００１４】
なお、筐体２の任意部分に、電源ボタンやバッテリ充電用端子などが設けられているが、図では省略している。また図示省略しているが、筐体２の任意部分に、着脱可能なカード型メモリを装着する装着部（スロット）が設けられていてもよい。また、図１（ｂ）の裏面図に示しているが、筐体２の裏面（主面と反対側の面）には、アウトカメラ１３と、着信音やアラーム或いは楽音などを出力するためのスピーカ５ｂとが設けられている。なお符号２ｂは、筐体２の裏面のスピーカ５ｂに対応する位置に設けられた複数の小孔よりなる放音部である。スピーカ５ｂは、この放音部２ｂの奥にあり、スピーカ５ｂから出力される音はこの放音部２ｂから外部に放出される。
【００１５】
図２は、携帯電話機１の概念的な内部ブロック図である。この図において、携帯電話機１は、タッチパネル３、表示部４、インカメラ７、無線通信部８、音声入出力部９、中央制御部１０、電源部１１、操作部１２、アウトカメラ１３を備える。なお、携帯電話機１を構成する実際の回路や機器は、通常、主にベースバンドブロックと無線ブロックとに分けられる。このようにブロック分けされた場合、図２における無線通信部８が無線ブロックに属し、タッチパネル３、表示部４、インカメラ７、中央制御部１０、操作部１２、及びアウトカメラ１３等がベースバンドブロックに属する。
【００１６】
無線通信部８は、アンテナ８ａを介して最寄りの基地局（図示略）等との間で無線によるデジタルデータの送受信を行う。デジタルデータには、電話の着呼や発呼の情報および音声通話の情報が含まれる。この無線通信部８は、中央制御部１０からの制御に従って、上記のデジタルデータの送信や受信を行う。例えば、衆網基地局や家庭用親機からの無線信号は、無線通信部８によって復調され出力される。この無線通信部８からの出力信号は、音声信号又は制御信号としてベースバンドブロックの中央制御部１０に入力される。このうち、音声信号は、音声処理されてスピーカ５ａ等から音声として出力される。制御信号は、ベースバンドブロック内の処理に用いられる。なお、アンテナ８ａは、公知のダイバーシティ（Diversity）やＭＩＭＯ（Multiple input output）などのマルチアンテナ技術に対応する場合には、複数設けられる。
【００１７】
音声入出力部９は、中央制御部１０からの制御により、マイク６で拾った音声信号をデジタルデータに変換して中央制御部１０に出力したり、中央制御部１０から出力されたデジタルの音声信号をアナログ信号に変換してスピーカ５ａから拡声したりする。マイク６やスピーカ５ａは電話の送受話用であるが、スピーカ５ａは、さらに電話の着信音等（或いはムービー再生等に伴う音声）の出力に用いられてもよい。なお、前述したように受話用のスピーカ５ａとは別に、筐体２の裏面にはスピーカ５ｂが設けられており、音声入出力部９を介してこのスピーカ５ｂから着信音等の出力を行ってもよい。
【００１８】
表示部４は、先にも説明したとおり、その前面に、人体の一部（例えば、手の指）の接触又は接近を検知できるタッチパネル３を併設している。タッチパネル３は、例えば、圧電方式のものであってもよいし、静電容量方式のものであってもよい。
【００１９】
電源部１１は、一次電池又は充電可能な二次電池からなるバッテリを含み、このバッテリの電力から携帯電話機１の動作に必要な各種電源電圧を発生して各部に供給する。なお、前記バッテリは、筐体２の裏面に設けられた収納凹部２ｄ内に収納され、カバー１４によって覆われている（図1（ｂ）に示す）。
【００２０】
操作部１２は、前述した電源ボタンやキー１２ａ，１２ｂ，１２ｃなどの操作の入力処理を行う。なお、タッチパネル３は、ダイヤル入力、文字入力、コマンド入力などを入力するもので、中央制御部１０は、操作部１２とこのタッチパネル３からの入力操作信号に応じた処理を実行する。
【００２１】
中央制御部１０は、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと表記する。）１０ａ、読み出し専用半導体メモリ（以下、ＲＯＭと表記する。）１０ｂ、高速半導体メモリ（以下、ＲＡＭと表記する。）１０ｃ、書き換え可能な不揮発性半導体メモリ（フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなど。以下、ＥＰＲＯＭと表記する。）１０ｄ、ならびに不図示の周辺回路を含むプログラム制御方式の制御要素である。この中央制御部１０は、あらかじめＲＯＭ１０ｂやＥＰＲＯＭ１０ｄに格納されている制御プログラムをＲＡＭ１０ｃにロードしてＣＰＵ１０ａで実行することにより、各種の処理を逐次に実行して、この携帯電話機１の全体動作を統括制御する。
【００２２】
次に、インカメラ７は、筐体２における表示部４と同じ面（すなわち主面）に設けられ、例えば携帯電話機１を持っている利用者自身の顔を含む静止画又は動画を撮像可能である。またアウトカメラ１３は、筐体２の裏面（主面と反対側の面）に設けられ、他者や風景などの静止画又は動画を撮像するためのカメラである。利用者は、キー１２ａ，１２ｂ，１２ｃやタッチパネル３を操作することによって、インカメラ７やこのアウトカメラ１３による静止画や動画の撮影等のアプリケーションを作動させることが可能となっている。また図示省略しているが、筐体２における例えば右側の側面には、利用者が操作してこれらカメラによる撮影のシャッター操作等を容易に実行するためのシャッターボタンが設けられていてもよい。
【００２３】
そして、撮影された静止画や動画のデータ、及び動画等と同期して記録された音声データは、例えばＥＰＲＯＭ１０ｄ、或いは前述した装着部に装着されたカード型メモリに記録され、表示部４やスピーカ５ａ等によって再生可能である。また、表示部４には、この携帯電話機１とは異なる他の機器で撮影された静止画や動画（例えば、ＥＰＲＯＭ１０ｄや前記カード型メモリに記録されたもの）も再生可能である。
【００２４】
また、携帯電話機１には、音声データを送受信して通話する音声通話機能のほか、ＴＶ（テレビ）電話機能が備えられていてもよい。更に、携帯電話機１には、電子メール機能、インターネット接続機能、ＴＶ放送表示機能、スケジュール管理機能、電卓機能、アラーム（目覚まし）機能、音楽データ再生機能、などが備えられていてもよいことは、いうまでもない。
【００２５】
次に、受話器（スピーカ５ａ）の構成を図３により説明する。
スピーカ５ａは、磁界中で動作可能な導体に振動板が連結されているという意味ではダイナミック型スピーカであるが、磁束発生部材（磁束を発生させる部材）として一般的な永久磁石材料（すなわち、硬磁性材料）は使用せず、軟磁性材料を使用する。軟磁性材料としては、例えば、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト、バーメンジュール、ソフトフェライト、アモルファス磁性合金、ナノクリスタル磁性合金などがあり得るが、好ましくは、図４（ａ）により後述する残留磁束密度Ｙ１が永久磁石材料と同程度に大きく、保持力Ｘ１が永久磁石材料より格段に小さい材料がよい。
【００２６】
図３に示すように、スピーカ５ａは、軟磁性材料よりなる磁束発生部材２１と、この磁束発生部材２１により生じる磁界中に振動可能に配置されたボイスコイル２２（導体）と、このボイスコイル２２に連結されてこのボイスコイル２２とともに振動可能とされた振動板２３と、磁束発生部材２１の周囲に配置されて磁束発生部材２１の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイル２４と、フレーム２５とを備える。ここで、ボイスコイル２２は、信号（スピーカへの入力信号）としての電流が流れる導体である。磁束発生部材２１は、従来の永久磁石の代りに設けられたもので、フレーム２５に対して固定状態に取り付けられる。消磁・着磁用コイル２４も、磁束発生部材２１の消磁と着磁が可能となるように磁束発生部材２１の周囲に配置されて、フレーム２５に対して固定状態に設けられる。振動板２３とボイスコイル２２は、図示省略したエッジ（柔軟な膜）やダンパによってフレーム２５に取り付けられ、フレーム２５に対して前後方向（図３では上下方向）に振動することが可能となっている。ここで、フレーム２５は、磁束を外に漏らし難いシールド性能を有するものであることが好ましい。
【００２７】
なお、図３はスピーカ５ａの原理的構成を示す図であり、詳細構造は、公知の各種の態様をとり得る。例えば、特許文献１に開示された構成のように、磁気回路を構成する部材としてヨークやプレートを備える構成とし、このヨークとプレートで形成される磁極間の狭いギャップの中にボイスコイル２２を配置する態様でもよい。またこの態様の場合、磁束発生部材２１がヨークの内周側に配置される内磁形でもよいし、磁束発生部材２１がヨークの外周側に配置される構成でもよい。
【００２８】
ここで、ヨークやプレートは、例えば鉄などの軟磁性材料よりなり、磁束を通す磁路となって、磁束をボイスコイル２２（導体）の位置に密集させるべく誘導する部材（言わば、磁束誘導部材）であり、一般的なダイナミック型スピーカにおける永久磁石（磁束を発生させる部材）とは異なる部材である。また本願発明は、磁束を発生させる部材としての永久磁石（硬磁性材料）の代りに軟磁性材料を使用して、適宜この軟磁性材料を消磁して使用するものである。そこで、これらの意味を明確にするために本願では、「磁石」という用語を使用せずに、「磁束発生部材」という語を設定して用いている。磁束発生部材は、上記ヨーク等の部材（いわゆる継鉄などと呼ばれる部材）を含まない概念である。
【００２９】
また、消磁・着磁用コイル２４には、図示省略した回路（以下、コイル通電用回路という）によって、消磁用の交流電流と着磁用の直流電流の何れかを選択して流すことができる構成となっている。コイル通電用回路は、前述した音声入出力部９内に設けられた回路であってもよいし、音声入出力部９とは独立に設けられた回路であってもよい。このコイル通電用回路は、例えば中央制御部１０の制御によって適宜作動して、消磁・着磁用コイル２４に消磁用の交流電流を流して磁束発生部材２１の消磁を行ったり、消磁・着磁用コイル２４に着磁用の直流電流を流して磁束発生部材２１の着磁を行ったりする。これら消磁・着磁のタイミング等を含む制御処理の具体例については、後述する。
【００３０】
なお、消磁・着磁用コイル２４は、前述したヨークやプレートなどの部材（磁束誘導部材）が設けられた場合、これらヨーク等の部材を含めた全ての磁気回路構成部材（磁束発生部材及び磁束誘導部材）の消磁を行う態様でもよい。本発明の消磁・着磁用コイルは、少なくとも磁束発生部材の消磁又は着磁を行うものであればよい。ちなみに、前述した特許文献１で提案された発明は、磁束発生部材として永久磁石（硬質磁性材料）を用いる点と、ヨーク等の部材（磁束誘導部材）のみの消磁を行い、磁束発生部材の消磁は行わないものである点で、本願発明と異なる。
【００３１】
次に、軟磁性材料について説明する。図４（ａ）は、横軸を磁界（磁場）の強さＨ（アンペア毎メートル；Ａ/ｍ）とし、縦軸を磁束密度Ｂ（テスラ；Ｔ）として表した磁性体のヒステリシス曲線（ＢＨカーブ）の一例である。図中、実線が軟磁性材料の例を、半線が硬磁性材料の例を示している。磁性体を外部磁場の中に入れて外部磁場の強さを増やしてゆくと磁性体は着磁されるが、そこから外部磁場を減らしていっても磁性体の磁力（磁性体により生じる磁束密度）は着磁時のカーブにのって減少することはなく、ヒステリシスを持つ。外部磁場の強さＨがゼロになったときに残っている磁力Ｂが残留磁束密度と呼ばれ、逆向きの磁場を加えて磁力Ｂがゼロになったときの外部磁場の強さＨが保持力と呼ばれる。
【００３２】
そして、例えば図４（ａ）に示すように、軟磁性材料は、硬磁性材料に比べて前記ヒステリシスが格段に小さく、保持力も格段に小さい。図４（ａ）では、Ｘ１で示す点が軟磁性材料の保持力に相当し、Ｙ１で示す点が軟磁性材料の残留磁束密度に相当し、Ｘ２で示す点が硬磁性材料の保持力に相当し、Ｙ２で示す点が硬磁性材料の残留磁束密度に相当する。なお、前記ヒステリシスが大きく残留磁束密度及び保磁力が大きい磁性体が一般的に永久磁石と呼ばれ、このような一般的な永久磁石は硬磁性材料よりなる。
【００３３】
次に、スピーカ５ａに関連する動作について説明する。
中央制御部１０は、前述したコイル通電用回路を制御することにより、例えば携帯電話機１の電源投入時に、磁束発生部材２１の磁力Ｂが飽和するまで着磁するための所定の直流電流を消磁・着磁用コイル２４に所定時間流すことによって、磁束発生部材２１を着磁する。この着磁動作によって、磁束発生部材２１が磁化され、消磁・着磁用コイル２４への直流電流の通電が停止された後も、磁束発生部材２１は所定の磁束密度（前述の残留磁束密度Ｙ１）を発生させる状態に保持される。なお、この着磁動作は、携帯電話機１の電源投入時等に毎回行うようにしてもよいが、磁束発生部材２１が着磁されていることが明らかな場合（例えば、前回の着磁動作を行った後に消磁動作を行っていない状態の場合）には、実行しない態様でもよい。
【００３４】
そして、中央制御部１０からスピーカ５ａによって出力すべき音声に対応するデジタル信号が出力されると、音声入出力部９は、このデジタル信号をアナログ信号に変換してスピーカ５ａのボイスコイル２２に入力する。ボイスコイル２２（導体）は、磁束発生部材２１により発生した磁束よりなる磁界の中にあるため、このボイスコイル２２に電気信号が流れると、フレミングの左手の法則によってボイスコイル２２が電気信号の波形に合わせて前後方向に移動する（つまり、振動する）。ボイスコイル２２には振動板２３が直結しているため、この振動板２３が一緒に振動することで前記アナログ信号と等しい波形の音が、放音口２ａを介して空気中に放射される。
【００３５】
フレミングの左手の法則より、磁界の強さ（磁束密度）をＢ
、電流の大きさをＩとすると、電流の流れる導体が磁場から受ける単位長さ辺りの力（Ｆ´）は、Ｆ´＝Ｉ×Ｂと表すことができる。このため、磁界Ｂが大きいとＦ´が大きくなり振動板２３を大きく揺らすことができ、入力信号の大きさの割に高い音圧（大音量）が得られる。本実施形態のスピーカ５ａでも、磁束発生部材２１の残留磁束密度Ｙ１を必要程度大きく設定することによって、入力信号の大きさに対する所定の音圧を確保できる。
【００３６】
そして本実施形態でも、この磁束発生部材２１の残留磁束密度Ｙ１によって、放音口２ａから外部に漏れる漏洩磁束がある程度発生し、これによって磁性体の異物が引き寄せられ放音口２ａ内に侵入し滞留する恐れがある。しかし、この異物は次のようにして容易に取り除ける。
【００３７】
すなわち、中央制御部１０は、例えば携帯電話機１の電源オフ操作が為されると、この電源オフ操作から実際に電源を遮断するまでの間に、前述したコイル通電用回路を制御することにより、消磁・着磁用コイル２４に、磁束発生部材２１を消磁するための所定の交流電流を所定時間流すことによって、磁束発生部材２１を消磁する。この際、磁束発生部材２１を構成する軟磁性材料は前述しように保持力が小さいので、小さな電流によって消磁ができる。この消磁動作によって、磁束発生部材２１の残留磁化（残留磁束密度Ｙ１）が取り除かれ、磁束発生部材２１が発生させる磁束密度はゼロ（又は略ゼロ）になり、それにより漏洩磁束もゼロ（又は略ゼロ）になる。
【００３８】
このためユーザは、このように消磁された状態（例えば電源遮断状態）において、前記放音口２ａを下向きにして携帯電話機１を軽く振ったりすることで、前記放音口２ａ内に滞留したり詰まったりしていた砂鉄等の異物を容易に落下させて除去することができる。なお既述したように、前記消磁動作は、磁束発生部材２１のみならず、磁束発生部材２１に組み付けられた前述のヨーク等の部材に対しても行う構成でもよい。この場合、ヨーク等が発生させる漏洩磁束も消失させることができ、前記異物の除去がさらに容易になる。
【００３９】
このように本実施形態の携帯電話機１のスピーカ５ａであると、消磁・着磁用コイル２４に消磁用電流又は着磁状電流を適宜通電することによって、スピーカ５ａの機能や性能等を十分実現することができるとともに、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能となる。特に本実施形態の場合には、磁束発生部材２１が軟磁性材料によりなるため、消磁や着磁に要する電力が格段に少なくてすみ、携帯電話機のような携帯機器にとって実用的なスピーカとなる。また、前述したように消磁・着磁用コイル２４による消磁や着磁を中央制御部１０の制御で自動的に行うようにすれば、ユーザが操作するめんどうが全く無くなる。
【００４０】
以下、図４（ｂ）に示した比較例等との対比によって、本発明の背景をあらためて説明するとともに、本発明や前記第１実施形態の効果を詳細に説明する。図４（ｂ）は、携帯電話機に使用している一般的なダイナミック型スピーカの概略図である。図３と同様の要素には同符号を使用している。この図に示すように、一般的なダイナミック型スピーカでは、永久磁石（硬磁性材料）よりなる磁束発生部材３１を使用しており、永久磁石は前述のように保持力も残留磁束密度も大きいため、相当の漏洩磁束３２が常に生じて、放音口２ａの外まで広がってしまう。なお、この漏洩磁束３２は、磁束発生部材３１（永久磁石）に組み付けられるヨーク等の部材の残留磁化のみを消磁する前述の特許文献１の構成では、十分に無くすことはできない。
【００４１】
このため、野外（特に砂浜など）で携帯電話機１を落としてしまったような場合には、筺体２の外の磁性体の異物（ホチキスの針、砂鉄など）を放音口２ａ内に引きつけてしまい、この異物が放音口２ａに侵入して不具合の原因になる事がある。放音口２ａを下にして振ったりすればある程度の異物は排除できるが、磁性体の異物は漏洩磁束３２により引きつけられているので排除することが困難になる。特に砂鉄のように粒子の細かい磁性体は、放音口２ａから中に入ってしまうと除去することは相当に困難となる。また、砂鉄等が放音口２ａに詰まると音質の劣化、時にはスピーカ（レシーバ）の錆の原因になり不鳴りになる可能性がある。
【００４２】
ところで、漏洩磁束を一時的にでも断つ事（略ゼロにすること）ができれば、砂鉄等を取り除きメンテナンスを行う事ができる。その方策としては、永久磁石の代わりに電磁石を使用すれば、通電時以外は磁力を略ゼロ（漏洩磁束も略ゼロ）にすることができるが、携帯電話機等の使用時に電流を流し続ける必要があり、消費電流が大きくなり携帯機器には向かない。
【００４３】
そこで、本発明はまず、第１実施形態の消磁・着磁用コイル２４のように、磁束発生部材を消磁・着磁できるコイルを磁束発生部材の周りに配置し、消磁用電流及び着磁用電流を流せる構成としたものである。これによって、着磁してスピーカとして機能させることができるととともに、消磁が行える構造（漏洩磁束を一時的に消失できる構成）となり、前述したように漏洩磁束を略ゼロにして異物の除去が容易に行えるようになる。
【００４４】
また、磁束発生部材は原理的には永久磁石材料（硬磁性材料）で構成してもよいが、本発明では、さらに磁束発生部材を、残留磁化は大きいが保磁力の小さい軟磁性材料によって構成した。すなわち、原理的には永久磁石でも消磁を行う事は可能だが、その場合には膨大な消費電流が必要となり、携帯電話機の様なポータブル機器には適した材料ではない。永久磁石材料の代わりに軟強磁性体（軟磁性材料）を使用することで、消磁や着磁が小さな消費電流ででき、砂鉄などの除去のメンテナンスが、消費電流増加という性能劣化を伴うことなく行えるようになり、スピーカとしての性能（例えば、前述した音圧の性能）も十分高く確保できる。
【００４５】
すなわち、軟磁性材料の特徴として磁束密度は大きく、保磁力が小さい事が挙げられる。永久磁石と比べ、保磁力が小さい事から外部の影響を受けやすく、小さな外部磁場で大きな磁束密度をもたせることができる。この特性を利用し、普段、スピーカとして使用する際は磁束発生部材としての軟磁性体に着磁しておき、永久磁石のように使用する。放音口に詰まった磁性体の異物を取り除く際は消磁・着磁用コイルに交流電流を流し、軟磁性体を消磁する。すると漏洩磁束が消失し、磁性体の異物を引き寄せる力が無くなるので、放音口を下にして振ったりすることで、漏洩磁束により引き寄せられていた異物を容易に除去できる。
【００４６】
しかも、漏洩磁束が小さくなるような磁力の弱い磁石を使用する場合とは異なり、着磁された状態の軟磁性材料であれば十分高い磁力が得られるため、永久磁石を使用した場合と同程度に、同じ大きさの入力信号に対して振動板に加わる力が強くなり音圧が大きくなる。また、永久磁石を消磁使用する場合や、永久磁石の代りに電磁石を使用する場合のように、消費電力が増大することもない。
【００４７】
（他の実施形態）
次に本発明の他の実施形態について説明する。
まず、前述の第１実施形態では、受話器（レシーバ）としてのスピーカ５ａに本発明を適用したが、他のスピーカ（例えば前述のスピーカ５ｂ）やマイク（例えば前述のマイク６）に対して本発明を適用してもよい。なおマイクの場合、振動板に連結されて磁界中におかれる導体（マイクの出力信号としての電流が流れる導体）は、ムービングコイル型マイクではムービングコイルなどと呼ばれ、リボン型マイクでは可動金属リボンなどと呼ばれる。
【００４８】
また、消磁・着磁用コイルによる消磁動作や着磁動作の制御内容としては、各種の態様があり得る。例えば、ユーザによる携帯電話機１のタッチパネル３や操作部１２への入力操作に応じて、中央制御部１０が上記消磁動作や着磁動作を行う態様でもよい。例えば、放音口２ａから砂鉄等の除去を行うメンテナンスモードを選択する操作をユーザが行うと、中央制御部１０が上記消磁動作を行い、このメンテナンスモードを解除する操作をユーザが行うと、中央制御部１０が上記着磁動作を行うように、中央制御部１０のプログラムが設定されている態様でもよい。この場合でも、前述の特許文献２のような消磁するためのユーザによる機械的操作は不要であるため、ユーザの作業は容易である。
【００４９】
また、以上説明した実施形態では携帯電話機を例に挙げて説明したが、本発明は携帯電話機以外の装置、例えば、ＰＤＡ（携帯情報端末）、パーソナルコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ）、音楽プレイヤ、ゲーム機、携帯ラジオ、ＩＣレコーダ等、各種の機器に設けられるスピーカ又はマイクに適用可能である。特に携帯機器に適したものであるが、携帯機器以外に設けられるスピーカ又はマイクでもよい。
【００５０】
以下、本発明の特徴を付記する。
前記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイク。
【００５１】
（付記２）
前記磁束発生部材は軟磁性材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ又はマイク。
【符号の説明】
【００５２】
１ 携帯電話機
２ 筐体
２ａ 放音口
５ａ スピーカ
６ マイク
９ 音声入出力部
１０ 中央制御部
２１ 磁束発生部材
２２ ボイスコイル（導体）
２３ 振動板
２４ 消磁・着磁用コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩磁束による問題の改善を指向したスピーカ又はマイクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、漏洩磁束による問題の改善を指向したスピーカとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。すなわち特許文献１には、従来例として、永久磁石の外周をヨークで囲んだ構造の内磁形スピーカや、磁気回路を構成する部材（永久磁石やヨーク等）の外周をシールド板で覆った磁気シールド形スピーカが開示されている。また特許文献１には、出願に係る考案として、前記内磁形スピーカのヨークの外周に、電源スイッチのオンにより交流電流が時間経過とともに減衰される回路に接続される消磁コイルを巻き、この消磁コイルの作用によってヨークの残留磁気を消す構成とした防磁スピーカが開示されている。この特許文献１の考案は、テレビなどのブラウン管を備える装置に用いられるスピーカを想定し、このスピーカからの漏洩磁束によってブラウン管の像に歪みが生じるのを防止することを目的としている。
【０００３】
また、漏洩磁束による問題の改善を指向したマイクとしては、例えば特許文献２で提案されたものがある。すなわち特許文献２には、磁石の磁極間を短絡する位置に、手動で摺動させることができる磁気ショートリングを備えたダイナミック型マイクが開示されている。これは、前記磁気ショートリングを磁石の磁極間を短絡する位置に動かすことによって、漏洩磁束を無くすか又は極端に少なくし、これにより、振動板等の上に漏洩磁束によって吸着された鉄粉を取り去ることができるようにすることを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−１６９１９７号公報
【特許文献１】実開昭６１−６０２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記特許文献１にも記載されているように、単なる内磁形スピーカや磁気シールド形スピーカでは、漏洩磁束を十分に減らすことができない。また、特許文献１の出願に係る考案（内磁形スピーカのヨークの外周に、ヨークの残留磁気を消すための消磁コイルを巻いた構成）であっても、消磁されるのはヨーク（磁束を誘導する継鉄）のみであり、永久磁石（磁束を発生させる部材）の磁気は強く残っている（スピーカとして作動させるために当然残さなければならない）ので、漏洩磁束をゼロ（又は略ゼロ）にすることはできず、漏洩磁束による問題を必ずしも解決できない。
【０００６】
例えば、携帯電話機などの携帯機器に使われるスピーカでは、携帯機器をユーザが砂場に落とした場合などに、漏洩磁束に引き寄せられて砂鉄等の磁性体の異物が放音口につまり、音質の劣化や付着物からの錆による不鳴りなどの不具合が発生することがあった。なお、このような漏洩磁束による問題を改善するための他の方策としては、漏洩磁束が小さくなるような磁力の弱い永久磁石を使用すること、或いは永久磁石の代りに電磁石を使用することが考えられる。しかし、前者の場合には、スピーカの振動板に加わる力が弱くなり音圧が小さくなるという問題がある。また、後者の場合には、常に電流を流さないと磁界が消失してしまうため、使用中は電流を流し続ける必要があって消費電力が大きくなり、特に省電力が要求される携帯機器などには不向きであるという問題がある。
【０００７】
なお、スピーカは電気信号を物理振動に変換する装置であり、マイクは逆に物理振動を電気信号に変換する装置であるが、例えば磁石を使用したダイナミック型の場合、いずれも原理的構造は同じであり、原理的には、スピーカをマイクとして或いはマイクをスピーカとして使用することもできる。このため、マイクについても磁石を使用したものであれば、上述の漏洩磁束による問題（磁性体の異物を吸着する問題）が同様に存在し、これを解決しようとして、前述した特許文献２のマイクが提案されている。そして、前記特許文献２の技術は、磁石を使用した同原理のスピーカにも原理的には適用可能である。しかし、特許文献２の技術は、前記磁気ショートリングを配置する分だけマイクやスピーカが大型化するという問題に加えて、消磁する際に前記磁気ショートリングを手動で動かす必要があるためにユーザにとってめんどうであるなどの問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、スピーカ又はマイクとしての機能や性能等をできるだけ劣化させることなく、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能なスピーカ又はマイクを提供することを目的とする。
なお、「スピーカ又はマイク」とは、スピーカとしてのみ使用されるものでもよいし、マイクとしてのみ使用されるものでもよいし、スピーカ及びマイクとして兼用されるものでもよいことを意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスピーカ又はマイクは、
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイクである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スピーカ又はマイクとしての機能や性能等をなるべく劣化させることなく、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態である携帯電話機を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は裏面図である。
【図２】前記携帯電話機の概念的な内部ブロック図である。
【図３】スピーカの概略構成を示す側断面図である。
【図４】（ａ）は各磁性材料のヒステリシス曲線を示す図、（ｂ）は比較例のスピーカの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態（本発明を携帯電話機の受話器に適用した例）を、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係る携帯電話機１の外観図である。この図において、携帯電話機１は、筐体２の主面（表面であって主たる操作対象となる面のこと）にタッチパネル３を設けるとともに、そのタッチパネル３の背面に液晶ディスプレイやＥＬパネルなどの表示デバイスからなる表示部４を設けている。また、そのタッチパネル３の上辺近くに受話器（レシーバ）としてのスピーカ５ａやインカメラ７を設け、さらに、そのタッチパネル３の下辺近くにキー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けている。なお符号２ａは、筐体２のスピーカ５ａに対応する位置に設けられた開口であり、スピーカ５ａから出力される音を外部に放出するための放音口である。スピーカ５ａは、この放音口２ａの奥にある。スピーカ５ａの構成については、後述する。
【００１３】
ここで、「近く」とは、少なくとも筐体２の主面の端からタッチパネル３の端までの間のいわゆる額縁内の任意の位置のことをいう。筐体２は、回路基板等の内蔵部品を収納して携帯電話機１の表面を構成するフレームであり、手持ちに適した形状、この場合、薄い直方体状の箱形となっている。キー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、利用者が押下する操作ボタンであり、それぞれ、例えばメニューを表示させるためのメニューキー、デスクトップ（初期画面）を表示させるホームキー、一つ前の画面に戻すための戻るキーである。また、図１における符号６は、筐体２の下端面に設けられた送話器としてのマイクを示す。なお符号２ｃは、筐体２の下端面に設けられた開口であり、マイク６に外部の音を入力するための入音口である。マイク６は、この入音口２ｃの奥にある。
【００１４】
なお、筐体２の任意部分に、電源ボタンやバッテリ充電用端子などが設けられているが、図では省略している。また図示省略しているが、筐体２の任意部分に、着脱可能なカード型メモリを装着する装着部（スロット）が設けられていてもよい。また、図１（ｂ）の裏面図に示しているが、筐体２の裏面（主面と反対側の面）には、アウトカメラ１３と、着信音やアラーム或いは楽音などを出力するためのスピーカ５ｂとが設けられている。なお符号２ｂは、筐体２の裏面のスピーカ５ｂに対応する位置に設けられた複数の小孔よりなる放音部である。スピーカ５ｂは、この放音部２ｂの奥にあり、スピーカ５ｂから出力される音はこの放音部２ｂから外部に放出される。
【００１５】
図２は、携帯電話機１の概念的な内部ブロック図である。この図において、携帯電話機１は、タッチパネル３、表示部４、インカメラ７、無線通信部８、音声入出力部９、中央制御部１０、電源部１１、操作部１２、アウトカメラ１３を備える。なお、携帯電話機１を構成する実際の回路や機器は、通常、主にベースバンドブロックと無線ブロックとに分けられる。このようにブロック分けされた場合、図２における無線通信部８が無線ブロックに属し、タッチパネル３、表示部４、インカメラ７、中央制御部１０、操作部１２、及びアウトカメラ１３等がベースバンドブロックに属する。
【００１６】
無線通信部８は、アンテナ８ａを介して最寄りの基地局（図示略）等との間で無線によるデジタルデータの送受信を行う。デジタルデータには、電話の着呼や発呼の情報および音声通話の情報が含まれる。この無線通信部８は、中央制御部１０からの制御に従って、上記のデジタルデータの送信や受信を行う。例えば、衆網基地局や家庭用親機からの無線信号は、無線通信部８によって復調され出力される。この無線通信部８からの出力信号は、音声信号又は制御信号としてベースバンドブロックの中央制御部１０に入力される。このうち、音声信号は、音声処理されてスピーカ５ａ等から音声として出力される。制御信号は、ベースバンドブロック内の処理に用いられる。なお、アンテナ８ａは、公知のダイバーシティ（Diversity）やＭＩＭＯ（Multiple input output）などのマルチアンテナ技術に対応する場合には、複数設けられる。
【００１７】
音声入出力部９は、中央制御部１０からの制御により、マイク６で拾った音声信号をデジタルデータに変換して中央制御部１０に出力したり、中央制御部１０から出力されたデジタルの音声信号をアナログ信号に変換してスピーカ５ａから拡声したりする。マイク６やスピーカ５ａは電話の送受話用であるが、スピーカ５ａは、さらに電話の着信音等（或いはムービー再生等に伴う音声）の出力に用いられてもよい。なお、前述したように受話用のスピーカ５ａとは別に、筐体２の裏面にはスピーカ５ｂが設けられており、音声入出力部９を介してこのスピーカ５ｂから着信音等の出力を行ってもよい。
【００１８】
表示部４は、先にも説明したとおり、その前面に、人体の一部（例えば、手の指）の接触又は接近を検知できるタッチパネル３を併設している。タッチパネル３は、例えば、圧電方式のものであってもよいし、静電容量方式のものであってもよい。
【００１９】
電源部１１は、一次電池又は充電可能な二次電池からなるバッテリを含み、このバッテリの電力から携帯電話機１の動作に必要な各種電源電圧を発生して各部に供給する。なお、前記バッテリは、筐体２の裏面に設けられた収納凹部２ｄ内に収納され、カバー１４によって覆われている（図1（ｂ）に示す）。
【００２０】
操作部１２は、前述した電源ボタンやキー１２ａ，１２ｂ，１２ｃなどの操作の入力処理を行う。なお、タッチパネル３は、ダイヤル入力、文字入力、コマンド入力などを入力するもので、中央制御部１０は、操作部１２とこのタッチパネル３からの入力操作信号に応じた処理を実行する。
【００２１】
中央制御部１０は、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと表記する。）１０ａ、読み出し専用半導体メモリ（以下、ＲＯＭと表記する。）１０ｂ、高速半導体メモリ（以下、ＲＡＭと表記する。）１０ｃ、書き換え可能な不揮発性半導体メモリ（フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなど。以下、ＥＰＲＯＭと表記する。）１０ｄ、ならびに不図示の周辺回路を含むプログラム制御方式の制御要素である。この中央制御部１０は、あらかじめＲＯＭ１０ｂやＥＰＲＯＭ１０ｄに格納されている制御プログラムをＲＡＭ１０ｃにロードしてＣＰＵ１０ａで実行することにより、各種の処理を逐次に実行して、この携帯電話機１の全体動作を統括制御する。
【００２２】
次に、インカメラ７は、筐体２における表示部４と同じ面（すなわち主面）に設けられ、例えば携帯電話機１を持っている利用者自身の顔を含む静止画又は動画を撮像可能である。またアウトカメラ１３は、筐体２の裏面（主面と反対側の面）に設けられ、他者や風景などの静止画又は動画を撮像するためのカメラである。利用者は、キー１２ａ，１２ｂ，１２ｃやタッチパネル３を操作することによって、インカメラ７やこのアウトカメラ１３による静止画や動画の撮影等のアプリケーションを作動させることが可能となっている。また図示省略しているが、筐体２における例えば右側の側面には、利用者が操作してこれらカメラによる撮影のシャッター操作等を容易に実行するためのシャッターボタンが設けられていてもよい。
【００２３】
そして、撮影された静止画や動画のデータ、及び動画等と同期して記録された音声データは、例えばＥＰＲＯＭ１０ｄ、或いは前述した装着部に装着されたカード型メモリに記録され、表示部４やスピーカ５ａ等によって再生可能である。また、表示部４には、この携帯電話機１とは異なる他の機器で撮影された静止画や動画（例えば、ＥＰＲＯＭ１０ｄや前記カード型メモリに記録されたもの）も再生可能である。
【００２４】
また、携帯電話機１には、音声データを送受信して通話する音声通話機能のほか、ＴＶ（テレビ）電話機能が備えられていてもよい。更に、携帯電話機１には、電子メール機能、インターネット接続機能、ＴＶ放送表示機能、スケジュール管理機能、電卓機能、アラーム（目覚まし）機能、音楽データ再生機能、などが備えられていてもよいことは、いうまでもない。
【００２５】
次に、受話器（スピーカ５ａ）の構成を図３により説明する。
スピーカ５ａは、磁界中で動作可能な導体に振動板が連結されているという意味ではダイナミック型スピーカであるが、磁束発生部材（磁束を発生させる部材）として一般的な永久磁石材料（すなわち、硬磁性材料）は使用せず、軟磁性材料を使用する。軟磁性材料としては、例えば、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト、バーメンジュール、ソフトフェライト、アモルファス磁性合金、ナノクリスタル磁性合金などがあり得るが、好ましくは、図４（ａ）により後述する残留磁束密度Ｙ１が永久磁石材料と同程度に大きく、保持力Ｘ１が永久磁石材料より格段に小さい材料がよい。
【００２６】
図３に示すように、スピーカ５ａは、軟磁性材料よりなる磁束発生部材２１と、この磁束発生部材２１により生じる磁界中に振動可能に配置されたボイスコイル２２（導体）と、このボイスコイル２２に連結されてこのボイスコイル２２とともに振動可能とされた振動板２３と、磁束発生部材２１の周囲に配置されて磁束発生部材２１の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイル２４と、フレーム２５とを備える。ここで、ボイスコイル２２は、信号（スピーカへの入力信号）としての電流が流れる導体である。磁束発生部材２１は、従来の永久磁石の代りに設けられたもので、フレーム２５に対して固定状態に取り付けられる。消磁・着磁用コイル２４も、磁束発生部材２１の消磁と着磁が可能となるように磁束発生部材２１の周囲に配置されて、フレーム２５に対して固定状態に設けられる。振動板２３とボイスコイル２２は、図示省略したエッジ（柔軟な膜）やダンパによってフレーム２５に取り付けられ、フレーム２５に対して前後方向（図３では上下方向）に振動することが可能となっている。ここで、フレーム２５は、磁束を外に漏らし難いシールド性能を有するものであることが好ましい。
【００２７】
なお、図３はスピーカ５ａの原理的構成を示す図であり、詳細構造は、公知の各種の態様をとり得る。例えば、特許文献１に開示された構成のように、磁気回路を構成する部材としてヨークやプレートを備える構成とし、このヨークとプレートで形成される磁極間の狭いギャップの中にボイスコイル２２を配置する態様でもよい。またこの態様の場合、磁束発生部材２１がヨークの内周側に配置される内磁形でもよいし、磁束発生部材２１がヨークの外周側に配置される構成でもよい。
【００２８】
ここで、ヨークやプレートは、例えば鉄などの軟磁性材料よりなり、磁束を通す磁路となって、磁束をボイスコイル２２（導体）の位置に密集させるべく誘導する部材（言わば、磁束誘導部材）であり、一般的なダイナミック型スピーカにおける永久磁石（磁束を発生させる部材）とは異なる部材である。また本願発明は、磁束を発生させる部材としての永久磁石（硬磁性材料）の代りに軟磁性材料を使用して、適宜この軟磁性材料を消磁して使用するものである。そこで、これらの意味を明確にするために本願では、「磁石」という用語を使用せずに、「磁束発生部材」という語を設定して用いている。磁束発生部材は、上記ヨーク等の部材（いわゆる継鉄などと呼ばれる部材）を含まない概念である。
【００２９】
また、消磁・着磁用コイル２４には、図示省略した回路（以下、コイル通電用回路という）によって、消磁用の交流電流と着磁用の直流電流の何れかを選択して流すことができる構成となっている。コイル通電用回路は、前述した音声入出力部９内に設けられた回路であってもよいし、音声入出力部９とは独立に設けられた回路であってもよい。このコイル通電用回路は、例えば中央制御部１０の制御によって適宜作動して、消磁・着磁用コイル２４に消磁用の交流電流を流して磁束発生部材２１の消磁を行ったり、消磁・着磁用コイル２４に着磁用の直流電流を流して磁束発生部材２１の着磁を行ったりする。これら消磁・着磁のタイミング等を含む制御処理の具体例については、後述する。
【００３０】
なお、消磁・着磁用コイル２４は、前述したヨークやプレートなどの部材（磁束誘導部材）が設けられた場合、これらヨーク等の部材を含めた全ての磁気回路構成部材（磁束発生部材及び磁束誘導部材）の消磁を行う態様でもよい。本発明の消磁・着磁用コイルは、少なくとも磁束発生部材の消磁又は着磁を行うものであればよい。ちなみに、前述した特許文献１で提案された発明は、磁束発生部材として永久磁石（硬質磁性材料）を用いる点と、ヨーク等の部材（磁束誘導部材）のみの消磁を行い、磁束発生部材の消磁は行わないものである点で、本願発明と異なる。
【００３１】
次に、軟磁性材料について説明する。図４（ａ）は、横軸を磁界（磁場）の強さＨ（アンペア毎メートル；Ａ/ｍ）とし、縦軸を磁束密度Ｂ（テスラ；Ｔ）として表した磁性体のヒステリシス曲線（ＢＨカーブ）の一例である。図中、実線が軟磁性材料の例を、半線が硬磁性材料の例を示している。磁性体を外部磁場の中に入れて外部磁場の強さを増やしてゆくと磁性体は着磁されるが、そこから外部磁場を減らしていっても磁性体の磁力（磁性体により生じる磁束密度）は着磁時のカーブにのって減少することはなく、ヒステリシスを持つ。外部磁場の強さＨがゼロになったときに残っている磁力Ｂが残留磁束密度と呼ばれ、逆向きの磁場を加えて磁力Ｂがゼロになったときの外部磁場の強さＨが保持力と呼ばれる。
【００３２】
そして、例えば図４（ａ）に示すように、軟磁性材料は、硬磁性材料に比べて前記ヒステリシスが格段に小さく、保持力も格段に小さい。図４（ａ）では、Ｘ１で示す点が軟磁性材料の保持力に相当し、Ｙ１で示す点が軟磁性材料の残留磁束密度に相当し、Ｘ２で示す点が硬磁性材料の保持力に相当し、Ｙ２で示す点が硬磁性材料の残留磁束密度に相当する。なお、前記ヒステリシスが大きく残留磁束密度及び保磁力が大きい磁性体が一般的に永久磁石と呼ばれ、このような一般的な永久磁石は硬磁性材料よりなる。
【００３３】
次に、スピーカ５ａに関連する動作について説明する。
中央制御部１０は、前述したコイル通電用回路を制御することにより、例えば携帯電話機１の電源投入時に、磁束発生部材２１の磁力Ｂが飽和するまで着磁するための所定の直流電流を消磁・着磁用コイル２４に所定時間流すことによって、磁束発生部材２１を着磁する。この着磁動作によって、磁束発生部材２１が磁化され、消磁・着磁用コイル２４への直流電流の通電が停止された後も、磁束発生部材２１は所定の磁束密度（前述の残留磁束密度Ｙ１）を発生させる状態に保持される。なお、この着磁動作は、携帯電話機１の電源投入時等に毎回行うようにしてもよいが、磁束発生部材２１が着磁されていることが明らかな場合（例えば、前回の着磁動作を行った後に消磁動作を行っていない状態の場合）には、実行しない態様でもよい。
【００３４】
そして、中央制御部１０からスピーカ５ａによって出力すべき音声に対応するデジタル信号が出力されると、音声入出力部９は、このデジタル信号をアナログ信号に変換してスピーカ５ａのボイスコイル２２に入力する。ボイスコイル２２（導体）は、磁束発生部材２１により発生した磁束よりなる磁界の中にあるため、このボイスコイル２２に電気信号が流れると、フレミングの左手の法則によってボイスコイル２２が電気信号の波形に合わせて前後方向に移動する（つまり、振動する）。ボイスコイル２２には振動板２３が直結しているため、この振動板２３が一緒に振動することで前記アナログ信号と等しい波形の音が、放音口２ａを介して空気中に放射される。
【００３５】
フレミングの左手の法則より、磁界の強さ（磁束密度）をＢ
、電流の大きさをＩとすると、電流の流れる導体が磁場から受ける単位長さ辺りの力（Ｆ´）は、Ｆ´＝Ｉ×Ｂと表すことができる。このため、磁界Ｂが大きいとＦ´が大きくなり振動板２３を大きく揺らすことができ、入力信号の大きさの割に高い音圧（大音量）が得られる。本実施形態のスピーカ５ａでも、磁束発生部材２１の残留磁束密度Ｙ１を必要程度大きく設定することによって、入力信号の大きさに対する所定の音圧を確保できる。
【００３６】
そして本実施形態でも、この磁束発生部材２１の残留磁束密度Ｙ１によって、放音口２ａから外部に漏れる漏洩磁束がある程度発生し、これによって磁性体の異物が引き寄せられ放音口２ａ内に侵入し滞留する恐れがある。しかし、この異物は次のようにして容易に取り除ける。
【００３７】
すなわち、中央制御部１０は、例えば携帯電話機１の電源オフ操作が為されると、この電源オフ操作から実際に電源を遮断するまでの間に、前述したコイル通電用回路を制御することにより、消磁・着磁用コイル２４に、磁束発生部材２１を消磁するための所定の交流電流を所定時間流すことによって、磁束発生部材２１を消磁する。この際、磁束発生部材２１を構成する軟磁性材料は前述しように保持力が小さいので、小さな電流によって消磁ができる。この消磁動作によって、磁束発生部材２１の残留磁化（残留磁束密度Ｙ１）が取り除かれ、磁束発生部材２１が発生させる磁束密度はゼロ（又は略ゼロ）になり、それにより漏洩磁束もゼロ（又は略ゼロ）になる。
【００３８】
このためユーザは、このように消磁された状態（例えば電源遮断状態）において、前記放音口２ａを下向きにして携帯電話機１を軽く振ったりすることで、前記放音口２ａ内に滞留したり詰まったりしていた砂鉄等の異物を容易に落下させて除去することができる。なお既述したように、前記消磁動作は、磁束発生部材２１のみならず、磁束発生部材２１に組み付けられた前述のヨーク等の部材に対しても行う構成でもよい。この場合、ヨーク等が発生させる漏洩磁束も消失させることができ、前記異物の除去がさらに容易になる。
【００３９】
このように本実施形態の携帯電話機１のスピーカ５ａであると、消磁・着磁用コイル２４に消磁用電流又は着磁状電流を適宜通電することによって、スピーカ５ａの機能や性能等を十分実現することができるとともに、漏洩磁束によって吸着された砂鉄等の異物を容易に取り除くことが可能となる。特に本実施形態の場合には、磁束発生部材２１が軟磁性材料によりなるため、消磁や着磁に要する電力が格段に少なくてすみ、携帯電話機のような携帯機器にとって実用的なスピーカとなる。また、前述したように消磁・着磁用コイル２４による消磁や着磁を中央制御部１０の制御で自動的に行うようにすれば、ユーザが操作するめんどうが全く無くなる。
【００４０】
以下、図４（ｂ）に示した比較例等との対比によって、本発明の背景をあらためて説明するとともに、本発明や前記第１実施形態の効果を詳細に説明する。図４（ｂ）は、携帯電話機に使用している一般的なダイナミック型スピーカの概略図である。図３と同様の要素には同符号を使用している。この図に示すように、一般的なダイナミック型スピーカでは、永久磁石（硬磁性材料）よりなる磁束発生部材３１を使用しており、永久磁石は前述のように保持力も残留磁束密度も大きいため、相当の漏洩磁束３２が常に生じて、放音口２ａの外まで広がってしまう。なお、この漏洩磁束３２は、磁束発生部材３１（永久磁石）に組み付けられるヨーク等の部材の残留磁化のみを消磁する前述の特許文献１の構成では、十分に無くすことはできない。
【００４１】
このため、野外（特に砂浜など）で携帯電話機１を落としてしまったような場合には、筺体２の外の磁性体の異物（ホチキスの針、砂鉄など）を放音口２ａ内に引きつけてしまい、この異物が放音口２ａに侵入して不具合の原因になる事がある。放音口２ａを下にして振ったりすればある程度の異物は排除できるが、磁性体の異物は漏洩磁束３２により引きつけられているので排除することが困難になる。特に砂鉄のように粒子の細かい磁性体は、放音口２ａから中に入ってしまうと除去することは相当に困難となる。また、砂鉄等が放音口２ａに詰まると音質の劣化、時にはスピーカ（レシーバ）の錆の原因になり不鳴りになる可能性がある。
【００４２】
ところで、漏洩磁束を一時的にでも断つ事（略ゼロにすること）ができれば、砂鉄等を取り除きメンテナンスを行う事ができる。その方策としては、永久磁石の代わりに電磁石を使用すれば、通電時以外は磁力を略ゼロ（漏洩磁束も略ゼロ）にすることができるが、携帯電話機等の使用時に電流を流し続ける必要があり、消費電流が大きくなり携帯機器には向かない。
【００４３】
そこで、本発明はまず、第１実施形態の消磁・着磁用コイル２４のように、磁束発生部材を消磁・着磁できるコイルを磁束発生部材の周りに配置し、消磁用電流及び着磁用電流を流せる構成としたものである。これによって、着磁してスピーカとして機能させることができるととともに、消磁が行える構造（漏洩磁束を一時的に消失できる構成）となり、前述したように漏洩磁束を略ゼロにして異物の除去が容易に行えるようになる。
【００４４】
また、磁束発生部材は原理的には永久磁石材料（硬磁性材料）で構成してもよいが、本発明では、さらに磁束発生部材を、残留磁化は大きいが保磁力の小さい軟磁性材料によって構成した。すなわち、原理的には永久磁石でも消磁を行う事は可能だが、その場合には膨大な消費電流が必要となり、携帯電話機の様なポータブル機器には適した材料ではない。永久磁石材料の代わりに軟強磁性体（軟磁性材料）を使用することで、消磁や着磁が小さな消費電流ででき、砂鉄などの除去のメンテナンスが、消費電流増加という性能劣化を伴うことなく行えるようになり、スピーカとしての性能（例えば、前述した音圧の性能）も十分高く確保できる。
【００４５】
すなわち、軟磁性材料の特徴として磁束密度は大きく、保磁力が小さい事が挙げられる。永久磁石と比べ、保磁力が小さい事から外部の影響を受けやすく、小さな外部磁場で大きな磁束密度をもたせることができる。この特性を利用し、普段、スピーカとして使用する際は磁束発生部材としての軟磁性体に着磁しておき、永久磁石のように使用する。放音口に詰まった磁性体の異物を取り除く際は消磁・着磁用コイルに交流電流を流し、軟磁性体を消磁する。すると漏洩磁束が消失し、磁性体の異物を引き寄せる力が無くなるので、放音口を下にして振ったりすることで、漏洩磁束により引き寄せられていた異物を容易に除去できる。
【００４６】
しかも、漏洩磁束が小さくなるような磁力の弱い磁石を使用する場合とは異なり、着磁された状態の軟磁性材料であれば十分高い磁力が得られるため、永久磁石を使用した場合と同程度に、同じ大きさの入力信号に対して振動板に加わる力が強くなり音圧が大きくなる。また、永久磁石を消磁使用する場合や、永久磁石の代りに電磁石を使用する場合のように、消費電力が増大することもない。
【００４７】
（他の実施形態）
次に本発明の他の実施形態について説明する。
まず、前述の第１実施形態では、受話器（レシーバ）としてのスピーカ５ａに本発明を適用したが、他のスピーカ（例えば前述のスピーカ５ｂ）やマイク（例えば前述のマイク６）に対して本発明を適用してもよい。なおマイクの場合、振動板に連結されて磁界中におかれる導体（マイクの出力信号としての電流が流れる導体）は、ムービングコイル型マイクではムービングコイルなどと呼ばれ、リボン型マイクでは可動金属リボンなどと呼ばれる。
【００４８】
また、消磁・着磁用コイルによる消磁動作や着磁動作の制御内容としては、各種の態様があり得る。例えば、ユーザによる携帯電話機１のタッチパネル３や操作部１２への入力操作に応じて、中央制御部１０が上記消磁動作や着磁動作を行う態様でもよい。例えば、放音口２ａから砂鉄等の除去を行うメンテナンスモードを選択する操作をユーザが行うと、中央制御部１０が上記消磁動作を行い、このメンテナンスモードを解除する操作をユーザが行うと、中央制御部１０が上記着磁動作を行うように、中央制御部１０のプログラムが設定されている態様でもよい。この場合でも、前述の特許文献２のような消磁するためのユーザによる機械的操作は不要であるため、ユーザの作業は容易である。
【００４９】
また、以上説明した実施形態では携帯電話機を例に挙げて説明したが、本発明は携帯電話機以外の装置、例えば、ＰＤＡ（携帯情報端末）、パーソナルコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ）、音楽プレイヤ、ゲーム機、携帯ラジオ、ＩＣレコーダ等、各種の機器に設けられるスピーカ又はマイクに適用可能である。特に携帯機器に適したものであるが、携帯機器以外に設けられるスピーカ又はマイクでもよい。
【００５０】
以下、本発明の特徴を付記する。
前記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイク。
【００５１】
（付記２）
前記磁束発生部材は軟磁性材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ又はマイク。
【符号の説明】
【００５２】
１ 携帯電話機
２ 筐体
２ａ 放音口
５ａ スピーカ
６ マイク
９ 音声入出力部
１０ 中央制御部
２１ 磁束発生部材
２２ ボイスコイル（導体）
２３ 振動板
２４ 消磁・着磁用コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイク。
【請求項２】
前記磁束発生部材は軟磁性材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ又はマイク。
【請求項１】
磁束を発生させる磁束発生部材と、
この磁束発生部材により生じる磁界中に振動可能に配置された導体と、
この導体に連結されて、この導体とともに振動可能とされた振動板と、
前記磁束発生部材の周囲に配置されて、前記磁束発生部材の消磁と着磁が可能な消磁・着磁用コイルと、
を備えることを特徴とするスピーカ又はマイク。
【請求項２】
前記磁束発生部材は軟磁性材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ又はマイク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２５３７０３（Ｐ２０１２−２５３７０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６９２１（Ｐ２０１１−１２６９２１）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]