薄型音響電気機械変換器
【課題】 振動板を改良することによって、従来よりも良好な音響特性を確実に得ることができる薄型音響電気機械変換器を提供する。
【解決手段】 本発明に係る薄型音響電気機械変換器としての平面スピーカ１０は、筐体としての前面カバー２２を有している。そして、この前面カバー２２の中空部５８内に、振動膜１２が収容されている。この振動膜１２は、その外周縁が中空部５８の内周壁で包囲されることによって、面内方向への変位が規制され、厚み方向にのみ振動可能とされている。さらに、振動膜１２の四隅３４，３４，…は、直線状に面取られている。これにより、中空部５８内に振動膜１２が組み込まれる際に、いわゆる位置ズレが生じたとしても、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…が中空部５８から食み出す可能性は低い。ゆえに、振動膜１２は期待通りに振動し、ひいては良好な音響特性が得られる。
【解決手段】 本発明に係る薄型音響電気機械変換器としての平面スピーカ１０は、筐体としての前面カバー２２を有している。そして、この前面カバー２２の中空部５８内に、振動膜１２が収容されている。この振動膜１２は、その外周縁が中空部５８の内周壁で包囲されることによって、面内方向への変位が規制され、厚み方向にのみ振動可能とされている。さらに、振動膜１２の四隅３４，３４，…は、直線状に面取られている。これにより、中空部５８内に振動膜１２が組み込まれる際に、いわゆる位置ズレが生じたとしても、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…が中空部５８から食み出す可能性は低い。ゆえに、振動膜１２は期待通りに振動し、ひいては良好な音響特性が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面スピーカ等の薄型音響電気機械変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面スピーカとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、一面が開口された扁平直方体状のケース本体内に、当該開口部側から、方形板状の前面（表面）側永久磁石板と、方形シート状の前面側緩衝シートと、方形シート状の振動膜と、方形シート状の背面（裏面）側緩衝シートと、方形板状の背面側永久磁石板とが、この順番で収容される。この状態で、ケース本体の開口部が、概略方形板状の裏蓋によって閉鎖される。ここで、振動膜の表面には、コイルとしての蛇行状の導電パターンが形成されている。そして、このコイルの直線部分を直角に横切る磁界が生成されるように、それぞれの永久磁石板の振動膜と対向する側の面に、帯状のＮ極と帯状のＳ極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターンが形成されている。さらに、前面側の永久磁石板のＮ極とＳ極との境界領域に、当該永久磁石板を貫通するように、多数の通気孔が設けられている。これと同様に、ケース本体の主面にも、当該主面を貫通するように、多数の通気孔が設けられている。なお、それぞれの緩衝シートは、通気性および柔軟性を有しており、このような緩衝シートとしては、例えば１枚または複数枚の不織布が採用される。
【０００３】
即ち、この構成によれば、コイルに電流が流れると、フレミングの左手の法則に従って、当該コイルに振動膜の厚み方向に沿う機械力（電磁力）が作用する。これに付随して、振動膜が振動し、この結果、音波が発生する。詳しくは、前面側の永久磁石板に設けられた各通気孔と、ケース本体の主面に設けられた各通気孔と、を介して、外部に当該音波が放出される。なお、振動膜が振動する際に、当該振動膜が各永久磁石板に衝突して、雑音（異常音）が発生することが懸念されるが、これらの間には緩衝シートが設けられているので、そのような懸念は払拭される。また、特に、前面側の緩衝シートは、防塵用としても機能する。さらに、背面側については、塞がれた状態にあるので、高音域において良好な音響特性（音圧特性）が得られる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の従来技術において、振動膜は、その厚み方向にのみ振動し、面内方向へは変位しないようにすることが、肝要とされる。このため、当該従来技術では、図１４（ａ）に概略的に示すように、振動膜１の外周縁が、ケース本体２の内周壁３によって、包囲されている。また、これら振動膜１の外周縁とケース本体２の内周壁３との間に余分な空間（遊び）が形成されぬよう、これら両者は可能な限り近接されている。
【０００６】
しかしながら、このように振動膜１の外周壁とケース本体２の内周壁３とが近接されることによって、例えば図１４（ｂ）に誇張して示すように、当該ケース本体２内に振動膜１が組み込まれる際に、いわゆる位置ズレが生じ易い、という問題がある。即ち、振動膜１の四隅の少なくとも一部がケース本体２内から食み出した状態で、当該平面スピーカが組み立てられることがある。そうなると、当然に、振動膜１の振動が阻害されて、期待通りの音響特性が得られなくなる。
【０００７】
また、たとえ当該位置ズレが生じていないとしても、従来技術では、別の問題がある。即ち、今、図１４（ａ）に示したように、ケース本体２内に振動膜１が適切に組み込まれている、と仮定する。これにより、図１５に拡大して示すように、振動膜１の長手方向（図１５の上下方向）において、当該振動膜１の変位量がＤａ以下に抑えられ、併せて、振動膜１の短辺方向（図１５の左右方向）において、当該振動膜１の変位量がＤｂ以下に抑えられる、とする。ところが、これ以外の方向、例えば振動膜１の対角方向においては、当該振動膜１の最大変位量Ｄｃは、長手方向および短辺方向それぞれの最大変位量ＤａおよびＤｂよりも大きい（Ｄｃ＝（Ｄａ２+Ｄｂ２）１／２）。つまり、振動膜１が変位する方向によっては、当該振動膜１は大きく変位する、という問題がある。
【０００８】
さらに、従来技術では、次のような問題もある。即ち、上述したように、振動膜１は、その表面に形成されたコイルに付随して振動する。従って、この振動膜１を詳細に観察すると、当該振動膜１のうち、コイルが形成されている部分については、高い応答性で振動し、そうでない部分については、応答性が低い。この応答性が低い部分には、振動膜１の四隅部分も含まれる。しかも、当該四隅部分は、振動する際に、大きな撓りを伴うため、音波への変換にはそれほど貢献しない。そうすると、振動膜１全体から見て、当該四隅部分は単なる負荷であるに過ぎず、却って邪魔な存在となる。このこともまた、音響特性に大きく影響し、特に低音域での特性に大きく影響する。
【０００９】
そこで、本発明は、振動膜を改良することによって、従来よりも良好な音響特性を得ることができる薄型音響電気機械変換器を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、中空部を有する筐体と、この筐体の中空部内に設けられた振動膜と、を具備する。ここで、筐体の中空部は、略四角形の開口部を有しており、この開口部を一面とする概略直方体状とされている。そして、振動膜は、その外周縁が筐体の中空部の内周壁に包囲されることによって、その面内方向への変位が規制され、厚み方向（面外方向）にのみ変位可能とされている。さらに、振動膜は、可撓性を有しており、その表面には、コイルが形成されている。そして、このコイルは、筐体の中空部内に形成される磁界を横切る方向に延伸する部分を有している。このような薄型音響電気機械変換器において、本発明は、さらに、振動膜の四隅が面取り状に形成され、併せて、中空部の内周壁の四隅が当該振動膜の四隅に応じた形状とされたものである。
【００１１】
即ち、この構成によれば、例えば、コイルに電流が流れると、フレミングの左手の法則に従って、振動膜の厚み方向に沿う機械力が当該コイルに作用する。そして、このコイルに付随して、振動膜がその厚み方向に沿って振動し、この結果、音波が発生する。つまり、電流という電気エネルギを機械力という機械エネルギに変換し、ひいては音波に変換するための変換器、いわゆるスピーカ、が実現される。これとは反対に、振動膜に音波が当たることによって、当該振動膜に機械力が作用すると、振動膜がその厚み方向に沿って振動し、これに伴って、コイルも振動する。この結果、フレミングの右手の法則に従って、コイルに電流が流れる。つまり、音波が振動膜に当たることによる機械エネルギを電気エネルギに変換するための変換器、いわゆるマイクロホン、が実現される。
【００１２】
ところで、本発明においては、上述したように、振動膜の面内方向への変位を規制するために、当該振動膜の外周縁が筐体の中空部の内周壁に包囲されている。つまり、振動膜の外周縁と筐体の中空部の内周壁との間に余分な空間が形成されぬよう、これら両者間は可能な限り近接されている。従って、振動膜が筐体の中空部内に組み込まれる際に、上述した位置ズレが生じ易く、ゆえに、当該振動膜の四隅が中空部から食み出すことが懸念される。しかし、本発明では、振動膜の四隅が面取り状に形成されているので、当該四隅が中空部から食み出す可能性は低く、そのような懸念はない。
【００１３】
また、上述した従来技術では、振動膜が振動する際に、その四隅部分が邪魔になり、ひいては音響特性が悪化することが懸念されるが、本発明では、そのような懸念もない。即ち、本発明では、振動膜の四隅が面取り状に形成されているので、当該四隅部分が邪魔になることはなく、ゆえに、これが原因で音響特性が悪化することはない。
【００１４】
なお、振動膜の四隅は、例えば直線状に排除されることによって、面取り状とされてもよい。また、Ｒ状に排除されることによって、例えば四半円状に形成されることによって、当該面取り状とされてもよい。さらに、多角形状に排除されることによって、面取り状とされてもよい。
【００１５】
併せて、本発明においては、振動膜が収容される中空部の内周壁の四隅についても、当該振動膜の四隅に応じた形状とされている。これにより、当該四隅の方向においても、他の方向と同様に、振動膜の変位が精細に規制され、より良好な音響特性が得られる。
【００１６】
本発明は、スピーカに好適である。特に、振動膜が大きいスピーカほど、好適である。即ち、上述した従来技術において、振動膜の四隅部分が邪魔になって音響特性に悪影響を及ぼす傾向は、当該振動膜が大きいほど顕著になる。本発明は、このように不本意な傾向をもたらす大きな振動膜を有するスピーカに極めて有効である。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明によれば、筐体の中空部内に振動膜が組み込まれる際に、位置ズレが生じたとしても、当該振動膜の四隅が中空部から食み出すことはない。従って、当該位置ズレによって音響特性が悪化する恐れのある従来技術とは異なり、確実に期待通りの音響特性を得ることができる。また、従来技術では、振動膜の四隅が邪魔になり、これによっても音響特性が悪化することが懸念されるが、本発明では、そのような懸念もない。さらに、本発明では、振動膜が収容される中空部の内周壁の四隅についても、当該振動膜の四隅に応じた形状とされることによって、より良好な音響特性を得ることができる。このように、本発明によれば、従来よりも確実に良好な音響特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る平面スピーカの概略構成を示す図である。
【図２】同平面スピーカの組み立て図である。
【図３】同平面スピーカを構成する振動膜を示す図解図である。
【図４】同平面スピーカを構成する前面側の緩衝部材を示す図解図である。
【図５】同平面スピーカを構成する背面側の緩衝部材を示す図解図である。
【図６】同平面スピーカを構成する前面側の永久磁石板を示す図解図である。
【図７】同平面スピーカを構成する背面側の永久磁石板を示す図解図である。
【図８】同平面スピーカを構成する前面カバーを示す図解図である。
【図９】同平面スピーカを構成する背面板を示す図解図である。
【図１０】同平面スピーカを構成する前面カバーと振動膜との位置関係を示す図解図である。
【図１１】図１０の右上部分を拡大して示す図解図である。
【図１２】図３とは異なる態様の振動膜を一部拡大して示す図解図である。
【図１３】図１２とはさらに異なる態様の振動膜を示す図解図である。
【図１４】従来技術における問題点を説明するための図解図である。
【図１５】従来技術における別の問題点を説明するための図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明が適用された平面スピーカ１０の一実施形態について、以下に説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る平面スピーカ１０は、外観的には扁平の概略直方体状のものである。そして、構造的には、図２に示す組み立て図からも分かるように、１枚の振動膜１２と、この振動膜１２の両面を挟むように設けられた２枚の緩衝部材１４および１６と、これらの緩衝部材１４および１６をさらに外側から挟むように設けられた２つの永久磁石板１８および２０と、筐体としての前面カバー２２および背面板２４と、から成る。
【００２１】
振動膜１２は、図３にも示すように、概略矩形の薄膜２６と、この薄膜２６の前面および背面それぞれに形成された蛇行形状のコイル２８および３０と、から成る。このうち、薄膜２６は、例えば厚さ寸法が３０［μｍ］程度の可撓性を有する樹脂製フィルムである。このような樹脂製フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムや芳香族ポリイミドフィルム等がある。なお、この薄膜２６の例えば上端縁の中央には、凹状の切欠３２が設けられている。さらに、当該薄膜２６の四隅３４，３４，…は、直線状に面取りされている。これら四隅３４，３４，…の面取り寸法、詳しくは薄膜２６（振動膜１２）の長手方向における面取り寸法ｈは、当該薄膜２６の長手方向の辺寸法Ｈに合わせて適宜に決定され、例えば当該長手方向の辺寸法Ｈの１／２０〜１／５程度とされる。そして、薄膜２６の短辺方向における面取り寸法ｗもまた、当該薄膜２６の短辺寸法Ｗに合わせて適宜に決定され、例えば当該短辺寸法Ｗの１／２０〜１／５程度とされる。本実施形態においては、薄膜２６の長手方向の辺寸法Ｈは、約２９０［ｍｍ］であり、当該長手方向の面取り寸法ｈは、約３０［ｍｍ］、つまり長辺寸法Ｈの約１／１０、とされている。そして、薄膜２６の短辺寸法Ｗは、約２００［ｍｍ］であり、短辺方向における面取り寸法ｗは、約３０［ｍｍ］、つまり短辺寸法Ｗの約１／７、とされている。
【００２２】
一方、コイル２８および３０は、例えばプリント配線技術によって形成された厚さ寸法が２０［μｍ］〜５０［μｍ］の銅箔パターンであり、薄膜２６の下端縁近傍に設けられたスルーホール３６を介して、互いに直列接続されている。そして、前面側のコイル２８の端部３８は、プラス端子として、切欠３２の側縁近傍に設けられており、背面側のコイル３０の端部４０は、マイナス端子として、当該切欠３２の反対側の側縁近傍に設けられている。なお、前面側のコイル２８において、水平方向に沿って延伸するように多数設けられている直線部分と、背面側のコイル３０において、同様に設けられている多数の直線部分とは、薄膜２６を挟んで、互いに重なっている。そして、これら前面側のコイル２８の直線部分と、背面側のコイル３０の直線部分とは、互いに共役な関係にある。即ち、前面側のコイル２８の端部３８であるプラス端子と、背面側のコイル３０の端部４０であるマイナス端子と、の間に電流が流れると、この電流は、それぞれの直線部分において、互いに同じ方向に流れる。
【００２３】
図１および図２に戻って、前面側の緩衝部材１４は、振動膜１２（薄膜２６）と略同じ大きさの概略矩形のシートであり、柔軟性および通気性を有する素材によって形成されている。このような素材としては、例えば不織布や和紙がある。また、図４にも示すように、当該前面側の緩衝部材１４の四隅４２，４２，…も、振動膜１２と同様に、直線状に面取りされている。なお、詳しい図示は省略するが、この緩衝部材１４の四隅４２，４２，…の面取り寸法は、振動膜１２の四隅３４，３４，…の面取り寸法ｈおよびｗと略同じか、それよりも若干小さめとされている。また、図４は、緩衝部材１４の前面を示す図であるが、背面は、当該前面と同じであるので、その図示についても省略する。
【００２４】
これと同様に、背面側の緩衝部材１６もまた、振動膜１２と略同じ大きさの概略矩形のシートであり、例えば不織布や和紙によって形成されている。そして、図５にも示すように、この背面側の緩衝部材１６の四隅４４，４４，…も、直線状に面取りされている。さらに、その上端縁の中央には、振動膜１２（薄膜２６）と同様の切欠４６が設けられている。なお、図５は、緩衝部材１４の前面を示す図であるが、背面は、当該前面と同じであるので、その図示を省略する。
【００２５】
前面側の永久磁石板１８は、適当な厚みを有しており、図６にも示すように、その表面は、振動膜１２（薄膜２６）と略同サイズの概略矩形とされている。そして、素材としては、フェライトや希土類磁性粉を含んだ樹脂磁石製またはゴム磁石製等であり、図示しないが、当該永久磁石板１８の背面（緩衝部材１４を介して振動膜１２と対向する側の面）には、上述した前面側コイル２８の各直線部分の並び方向に沿って帯状のＮ極と帯状のＳ極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターンが形成されている。より詳しくは、この多極着磁パターン面の各Ｎ極と各Ｓ極との各境界部分は、ニュートラルゾーンであり、これらのニュートラルゾーンが、前面側コイル２８の各直線部分と対向するように、当該多極着磁パターンが形成されている。さらに、各ニュートラルゾーン上の適宜の位置に、例えば千鳥格子状に、永久磁石板１８をその前面側から背面側に貫通するように、音波放出孔としての複数の貫通孔４８，４８，…が設けられている。なお、多極着磁パターンを含む永久磁石板１８の構成や、当該多極着磁パターンと前面側コイル２８との位置関係、各貫通孔４８，４８，…の穿設位置については、公知であり、例えば特開平９−３３１５９６号公報にも開示されているので、これ以上の詳しい説明は省略する。さらにまた、この永久磁石板１８の外周壁の四隅（角部）５０，５０，…も、振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせて、面取りされている。
【００２６】
背面側の永久磁石板２０は、前面側の永久磁石板１８と略同様であるが、図７にも示すように、その上端縁の中央に、振動膜１２の切欠３２に合わせた切欠５２が設けられている点で、当該前面側の永久磁石板１８と異なる。また、図示は省略するが、この背面側の永久磁石板２０については、その前面（緩衝部材１６を介して振動膜１２と対向する側の面）に、多極着磁パターンが形成されている。これ以外は、多数の貫通孔５４，５４，…が設けられている点、および四隅（角部）５６，５６，…が面取りされている点を含め、前面側の永久磁石板１８と同様であるので、詳細な説明を省略する。なお、図７は、永久磁石板２０を前面側から見た図であるが、背面側から見た図も同じなるので、当該背面側から見た図を省略する。このことは、上述の図６についても、同様である。
【００２７】
前面カバー２２は、鉄板等の高透磁率の金属製であり、図８にも示すように、背面側の一面が開口部５７とされた概略直方体状の中空部５８を有している。このような前面カバー２２は、例えば打ち抜き曲げ加工または絞り加工によって、形成される。そして、この前面カバー２２の中空部５８内に、背面板２４を除く全ての構成要素が収容される。特に、前面側の永久磁石板１８は、その磁気吸着力によって、当該中空部５８の奥面および内周壁に固定される。また、中空部５８の内周壁の四隅（角部）６４，６４，…は、振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせた形状とされている。具体的には、当該四隅６４，６４，…は、振動膜１２の四隅３４，３４，…よりも僅かに外側に位置すると共に、永久磁石板１８の四隅５０，５０，…と嵌合するように、形成されている。そして、この中空部５８の内周壁の四隅６４，６４，…に合わせて、その裏側に当たる前面カバー２２の外周壁の四隅（角部）６８，６８，…もまた、面取りされたのと同様の形状とされている。さらに、当該外周壁の四隅６８，６８，…に当たる部分のうち背面側には、開口部５７の外側に突出するように、フランジ状の耳部７０，７０，…が設けられている。そして、それぞれの耳部７０には、例えば図１（ａ）に示されるネジ７２が挿通されるネジ挿通孔としての貫通孔７４が設けられている。さらにまた、この前面カバー２２にも、永久磁石板１８の各貫通孔４８，４８，…と対向する位置に、音波放出孔としての複数の貫通孔７６，７６，…が設けられている。
【００２８】
背面板２４は、図９にも示すように、矩形平板状であり、この背面板２４もまた、高透磁率金属によって形成されている。そして、この背面板２４の四隅には、上述のネジ７２，７２，…が螺着されるネジ孔７８，７８，…が設けられている。即ち、これらのネジ孔７８，７８，…に、前面カバー２２側のネジ挿通孔としての各貫通孔７４，７４，…を介して、当該ネジ７２，７２，…が螺着されることで、前面カバー２２と背面板２４とが合体され、いわゆる筐体が形成される。そして、この筐体の内部においては、背面板２４の内側面に、背面側の永久磁石板２０が磁気吸着力によって固定される。このとき、当該背面側の永久磁石板２０と、上述した前面側の永久磁石板１８との間には、特に図１（ｄ）に示すように、或る一定の大きさ、例えば数［ｍｍ］程度、の隙間８０が、形成される。そして、この隙間８０内に、振動膜１２と、各緩衝部材１４および１６とが、互いに対向しつつ、適当な余裕（遊び）を持って、介在する。さらに、この背面板２４にも、永久磁石板２０の各貫通孔５４，５４，…と対向する位置に、音波放出孔としての複数の貫通孔８２，８２，…が設けられている。また、この背面板２４の上端縁の中央には、端子台８４が設けられている。
【００２９】
端子台８４は、プラス引出端子８６と、マイナス引出端子８８と、を有している。そして、このうちのプラス引出端子８６に、振動膜１２のプラス端子３８が接続され、マイナス引出端子８８に、当該振動膜１２のマイナス端子４０が接続される。なお、この接続は、図１（ｄ）に符号９０で示されるように、ワイヤ等の適当な導電線によって実現されるが、振動膜１２の各端子３８および４０それぞれの銅箔パターンが端子台８４の各引出端子８６および８８にまで延長されることによって実現されてもよい。そして、この振動膜１２の各端子３８および４０と端子台８４の各引出端子８６および８８との接続のために、上述の如く振動膜１２（薄膜２６）に切欠３２が設けられ、併せて、背面側の緩衝部材１６に切欠４６が設けられ、さらに、背面側の永久磁石板２０に切欠部５２が設けられている。
【００３０】
このように構成された平面スピーカ１０によれば、端子台８４の各引出端子８６および８８が、図示しない外部配線に接続される。つまり、これら各引出端子８６および８８間に、オーディオ信号が入力される。すると、このオーディオ信号に従う電流が、前面側コイル２８および背面側コイル３０それぞれに流れる。そして、特にそれぞれのコイル２８および３０の直線部分において、当該電流は、磁界を直角に横切る方向に流れる。すると、フレミングの左手の法則に従って、振動膜１２（薄膜２６）の厚み方向に沿う機械力が、当該各コイル２８および３０に同時に作用する。しかも、この機械力が作用する方向は、各コイル２８および３０間で同じである。つまり、各コイル２８および３０は、同時かつ同じ方向に振動する。そして、これらのコイル２８および３０に付随して、振動膜１２が振動し、この結果、音波が発生する。詳しくは、前面側に対しては、当該前面側の永久磁石板１８に設けられた音波放出孔としての各貫通孔４８，４８，…と、同じく音波放出孔として前面カバー２２に設けられた各貫通孔７６，７６，…と、を介して、外部に音波が放出される。そして、背面側に対しては、当該背面側の永久磁石板２０に設けられた音波放出孔としての各貫通孔５４，５４，…と、同じく音波放出孔として背面板２４に設けられた各貫通孔８２，８２，…とを介して、外部に音波が放出される。
【００３１】
なお、振動膜１２が振動する際に、当該振動膜１２が各永久磁石板１８および２０に衝突して、雑音（異常音）が発生することが懸念される。しかし、これら振動膜１２と各永久磁石板１８および２０との間には、柔軟性を有する緩衝部材１４および１６が介在しているので、当該雑音の発生は防止される。また、この緩衝部材１４および１６が介在することによって、外部への音波の放出が阻害されることが懸念されるが、上述したように、当該緩衝部材１４および１６は通気性をも有するので、そのような懸念もない。その一方で、緩衝部材１４および１６は防塵手段（フィルタ）としても機能するので、外部から平面スピーカ１０内（間隙８０内）へのゴミ類の進入は防止される。
【００３２】
ところで、良好な音響特性を得るには、振動膜１２は、その面内方向への変位が規制され、厚み方向にのみ振動することが、理想とされる。そのために、当該振動膜１２の外周縁は、図１０（ａ）に示すように、何らとも接触しないフリーな状態で、前面カバー２２の中空部５８の内周壁によって包囲されている。特に、振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間に余分な空間が形成されぬよう、これら両者間は可能な限り近接されている。なお、図１０（ａ）においては、説明の便宜上、振動膜１２について、輪郭のみ記載されている。このことは、後述する図１０（ｂ）についても、同様である。
【００３３】
ところが、上述の如く振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁とが近接されることによって、図１４（ｂ）に示したような位置ズレが懸念される。しかしながら、本実施形態における振動膜１２は、その四隅３４，３４，…が面取りされているので、当該位置ズレが生じたとしても、十分許容することができる。つまり、図１４（ｂ）に示した状態とは異なり、図１０（ｂ）に示すように、振動膜１２の四隅３４，３４，…が中空部５８（開口部５７）から食み出し難い。従って、良好な音響特性を維持できる。
【００３４】
また、たとえ位置ズレが生じないとしても、従来技術では、図１５を参照しながら説明したように、振動膜１が変位する方向によって、当該振動膜１が大きく変位し、ひいては音響特性が悪化する、という問題がある。これに対して、本実施形態では、面取りされた振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせて、中空部５８の内周壁の四隅６８，６８，…が、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…と対向するように形成されている。詳しくは、図１１に拡大して示すように、振動膜１２の長手方向（図１１の上下方向）において、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離がＤｘであり、振動膜１２の短辺方向（図１１の左右方向）において、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離がＤｙである、とすると、それ以外の方向、例えば振動膜１２の対角方向においても、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離を同程度のＤｚとすることができる。つまり、いずれの方向においても、振動膜１２の変位量を同程度Ｄｘ，ＤｙおよびＤｚに抑えることができる。これもまた、良好な音響特性を得るのに、大きく貢献する。
【００３５】
さらに、従来技術では、振動膜が振動する際に、その四隅部分が邪魔になり、ひいては音響特性が悪化することが懸念されるが、本実施形態では、そのような懸念もない。即ち、本実施形態における振動膜１２は、その四隅３４，３４，…が面取りされているので、当該四隅３４，３４，…が邪魔（単なる負荷）になることはなく、ゆえに、これが原因で音響特性が悪化することはない。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、振動膜１２の四隅３４，３４，…が面取りされることによって、従来技術よりも良好な音響特性が得られる。つまり、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…を面取りするという極めて簡単な改良によって、絶大な効果を得ることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、振動膜１２の四隅３４，３４，…を直線状に面取ることとしたが、これに限らない。例えば、図１２に示すように、Ｒ状に面取りしてもよく、特に四半円状に面取りしてもよい。また、図１３に示すように、多角形状に面取りしてもよい。このことは、各緩衝部材１４および１６についても、同様である。
【００３８】
さらに、本実施形態では、振動膜１２（薄膜２６）の両面にコイル２８および３０が形成されるようにしたが、これに限らない。例えば、振動膜１２の片面にのみコイルが形成されてもよいし、当該片面または両面それぞれに複数本のコイルが形成されてもよい。
【００３９】
そして、本実施形態では、平面スピーカ１０を例に挙げて説明したが、これとは反対の作用を奏するマイクロホンにも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 平面スピーカ
１２ 振動膜
１８，２０ 永久磁石板
２２ 前面カバー
２８，３０ コイル
３４ 四隅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面スピーカ等の薄型音響電気機械変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面スピーカとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、一面が開口された扁平直方体状のケース本体内に、当該開口部側から、方形板状の前面（表面）側永久磁石板と、方形シート状の前面側緩衝シートと、方形シート状の振動膜と、方形シート状の背面（裏面）側緩衝シートと、方形板状の背面側永久磁石板とが、この順番で収容される。この状態で、ケース本体の開口部が、概略方形板状の裏蓋によって閉鎖される。ここで、振動膜の表面には、コイルとしての蛇行状の導電パターンが形成されている。そして、このコイルの直線部分を直角に横切る磁界が生成されるように、それぞれの永久磁石板の振動膜と対向する側の面に、帯状のＮ極と帯状のＳ極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターンが形成されている。さらに、前面側の永久磁石板のＮ極とＳ極との境界領域に、当該永久磁石板を貫通するように、多数の通気孔が設けられている。これと同様に、ケース本体の主面にも、当該主面を貫通するように、多数の通気孔が設けられている。なお、それぞれの緩衝シートは、通気性および柔軟性を有しており、このような緩衝シートとしては、例えば１枚または複数枚の不織布が採用される。
【０００３】
即ち、この構成によれば、コイルに電流が流れると、フレミングの左手の法則に従って、当該コイルに振動膜の厚み方向に沿う機械力（電磁力）が作用する。これに付随して、振動膜が振動し、この結果、音波が発生する。詳しくは、前面側の永久磁石板に設けられた各通気孔と、ケース本体の主面に設けられた各通気孔と、を介して、外部に当該音波が放出される。なお、振動膜が振動する際に、当該振動膜が各永久磁石板に衝突して、雑音（異常音）が発生することが懸念されるが、これらの間には緩衝シートが設けられているので、そのような懸念は払拭される。また、特に、前面側の緩衝シートは、防塵用としても機能する。さらに、背面側については、塞がれた状態にあるので、高音域において良好な音響特性（音圧特性）が得られる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の従来技術において、振動膜は、その厚み方向にのみ振動し、面内方向へは変位しないようにすることが、肝要とされる。このため、当該従来技術では、図１４（ａ）に概略的に示すように、振動膜１の外周縁が、ケース本体２の内周壁３によって、包囲されている。また、これら振動膜１の外周縁とケース本体２の内周壁３との間に余分な空間（遊び）が形成されぬよう、これら両者は可能な限り近接されている。
【０００６】
しかしながら、このように振動膜１の外周壁とケース本体２の内周壁３とが近接されることによって、例えば図１４（ｂ）に誇張して示すように、当該ケース本体２内に振動膜１が組み込まれる際に、いわゆる位置ズレが生じ易い、という問題がある。即ち、振動膜１の四隅の少なくとも一部がケース本体２内から食み出した状態で、当該平面スピーカが組み立てられることがある。そうなると、当然に、振動膜１の振動が阻害されて、期待通りの音響特性が得られなくなる。
【０００７】
また、たとえ当該位置ズレが生じていないとしても、従来技術では、別の問題がある。即ち、今、図１４（ａ）に示したように、ケース本体２内に振動膜１が適切に組み込まれている、と仮定する。これにより、図１５に拡大して示すように、振動膜１の長手方向（図１５の上下方向）において、当該振動膜１の変位量がＤａ以下に抑えられ、併せて、振動膜１の短辺方向（図１５の左右方向）において、当該振動膜１の変位量がＤｂ以下に抑えられる、とする。ところが、これ以外の方向、例えば振動膜１の対角方向においては、当該振動膜１の最大変位量Ｄｃは、長手方向および短辺方向それぞれの最大変位量ＤａおよびＤｂよりも大きい（Ｄｃ＝（Ｄａ２+Ｄｂ２）１／２）。つまり、振動膜１が変位する方向によっては、当該振動膜１は大きく変位する、という問題がある。
【０００８】
さらに、従来技術では、次のような問題もある。即ち、上述したように、振動膜１は、その表面に形成されたコイルに付随して振動する。従って、この振動膜１を詳細に観察すると、当該振動膜１のうち、コイルが形成されている部分については、高い応答性で振動し、そうでない部分については、応答性が低い。この応答性が低い部分には、振動膜１の四隅部分も含まれる。しかも、当該四隅部分は、振動する際に、大きな撓りを伴うため、音波への変換にはそれほど貢献しない。そうすると、振動膜１全体から見て、当該四隅部分は単なる負荷であるに過ぎず、却って邪魔な存在となる。このこともまた、音響特性に大きく影響し、特に低音域での特性に大きく影響する。
【０００９】
そこで、本発明は、振動膜を改良することによって、従来よりも良好な音響特性を得ることができる薄型音響電気機械変換器を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、中空部を有する筐体と、この筐体の中空部内に設けられた振動膜と、を具備する。ここで、筐体の中空部は、略四角形の開口部を有しており、この開口部を一面とする概略直方体状とされている。そして、振動膜は、その外周縁が筐体の中空部の内周壁に包囲されることによって、その面内方向への変位が規制され、厚み方向（面外方向）にのみ変位可能とされている。さらに、振動膜は、可撓性を有しており、その表面には、コイルが形成されている。そして、このコイルは、筐体の中空部内に形成される磁界を横切る方向に延伸する部分を有している。このような薄型音響電気機械変換器において、本発明は、さらに、振動膜の四隅が面取り状に形成され、併せて、中空部の内周壁の四隅が当該振動膜の四隅に応じた形状とされたものである。
【００１１】
即ち、この構成によれば、例えば、コイルに電流が流れると、フレミングの左手の法則に従って、振動膜の厚み方向に沿う機械力が当該コイルに作用する。そして、このコイルに付随して、振動膜がその厚み方向に沿って振動し、この結果、音波が発生する。つまり、電流という電気エネルギを機械力という機械エネルギに変換し、ひいては音波に変換するための変換器、いわゆるスピーカ、が実現される。これとは反対に、振動膜に音波が当たることによって、当該振動膜に機械力が作用すると、振動膜がその厚み方向に沿って振動し、これに伴って、コイルも振動する。この結果、フレミングの右手の法則に従って、コイルに電流が流れる。つまり、音波が振動膜に当たることによる機械エネルギを電気エネルギに変換するための変換器、いわゆるマイクロホン、が実現される。
【００１２】
ところで、本発明においては、上述したように、振動膜の面内方向への変位を規制するために、当該振動膜の外周縁が筐体の中空部の内周壁に包囲されている。つまり、振動膜の外周縁と筐体の中空部の内周壁との間に余分な空間が形成されぬよう、これら両者間は可能な限り近接されている。従って、振動膜が筐体の中空部内に組み込まれる際に、上述した位置ズレが生じ易く、ゆえに、当該振動膜の四隅が中空部から食み出すことが懸念される。しかし、本発明では、振動膜の四隅が面取り状に形成されているので、当該四隅が中空部から食み出す可能性は低く、そのような懸念はない。
【００１３】
また、上述した従来技術では、振動膜が振動する際に、その四隅部分が邪魔になり、ひいては音響特性が悪化することが懸念されるが、本発明では、そのような懸念もない。即ち、本発明では、振動膜の四隅が面取り状に形成されているので、当該四隅部分が邪魔になることはなく、ゆえに、これが原因で音響特性が悪化することはない。
【００１４】
なお、振動膜の四隅は、例えば直線状に排除されることによって、面取り状とされてもよい。また、Ｒ状に排除されることによって、例えば四半円状に形成されることによって、当該面取り状とされてもよい。さらに、多角形状に排除されることによって、面取り状とされてもよい。
【００１５】
併せて、本発明においては、振動膜が収容される中空部の内周壁の四隅についても、当該振動膜の四隅に応じた形状とされている。これにより、当該四隅の方向においても、他の方向と同様に、振動膜の変位が精細に規制され、より良好な音響特性が得られる。
【００１６】
本発明は、スピーカに好適である。特に、振動膜が大きいスピーカほど、好適である。即ち、上述した従来技術において、振動膜の四隅部分が邪魔になって音響特性に悪影響を及ぼす傾向は、当該振動膜が大きいほど顕著になる。本発明は、このように不本意な傾向をもたらす大きな振動膜を有するスピーカに極めて有効である。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明によれば、筐体の中空部内に振動膜が組み込まれる際に、位置ズレが生じたとしても、当該振動膜の四隅が中空部から食み出すことはない。従って、当該位置ズレによって音響特性が悪化する恐れのある従来技術とは異なり、確実に期待通りの音響特性を得ることができる。また、従来技術では、振動膜の四隅が邪魔になり、これによっても音響特性が悪化することが懸念されるが、本発明では、そのような懸念もない。さらに、本発明では、振動膜が収容される中空部の内周壁の四隅についても、当該振動膜の四隅に応じた形状とされることによって、より良好な音響特性を得ることができる。このように、本発明によれば、従来よりも確実に良好な音響特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る平面スピーカの概略構成を示す図である。
【図２】同平面スピーカの組み立て図である。
【図３】同平面スピーカを構成する振動膜を示す図解図である。
【図４】同平面スピーカを構成する前面側の緩衝部材を示す図解図である。
【図５】同平面スピーカを構成する背面側の緩衝部材を示す図解図である。
【図６】同平面スピーカを構成する前面側の永久磁石板を示す図解図である。
【図７】同平面スピーカを構成する背面側の永久磁石板を示す図解図である。
【図８】同平面スピーカを構成する前面カバーを示す図解図である。
【図９】同平面スピーカを構成する背面板を示す図解図である。
【図１０】同平面スピーカを構成する前面カバーと振動膜との位置関係を示す図解図である。
【図１１】図１０の右上部分を拡大して示す図解図である。
【図１２】図３とは異なる態様の振動膜を一部拡大して示す図解図である。
【図１３】図１２とはさらに異なる態様の振動膜を示す図解図である。
【図１４】従来技術における問題点を説明するための図解図である。
【図１５】従来技術における別の問題点を説明するための図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明が適用された平面スピーカ１０の一実施形態について、以下に説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る平面スピーカ１０は、外観的には扁平の概略直方体状のものである。そして、構造的には、図２に示す組み立て図からも分かるように、１枚の振動膜１２と、この振動膜１２の両面を挟むように設けられた２枚の緩衝部材１４および１６と、これらの緩衝部材１４および１６をさらに外側から挟むように設けられた２つの永久磁石板１８および２０と、筐体としての前面カバー２２および背面板２４と、から成る。
【００２１】
振動膜１２は、図３にも示すように、概略矩形の薄膜２６と、この薄膜２６の前面および背面それぞれに形成された蛇行形状のコイル２８および３０と、から成る。このうち、薄膜２６は、例えば厚さ寸法が３０［μｍ］程度の可撓性を有する樹脂製フィルムである。このような樹脂製フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムや芳香族ポリイミドフィルム等がある。なお、この薄膜２６の例えば上端縁の中央には、凹状の切欠３２が設けられている。さらに、当該薄膜２６の四隅３４，３４，…は、直線状に面取りされている。これら四隅３４，３４，…の面取り寸法、詳しくは薄膜２６（振動膜１２）の長手方向における面取り寸法ｈは、当該薄膜２６の長手方向の辺寸法Ｈに合わせて適宜に決定され、例えば当該長手方向の辺寸法Ｈの１／２０〜１／５程度とされる。そして、薄膜２６の短辺方向における面取り寸法ｗもまた、当該薄膜２６の短辺寸法Ｗに合わせて適宜に決定され、例えば当該短辺寸法Ｗの１／２０〜１／５程度とされる。本実施形態においては、薄膜２６の長手方向の辺寸法Ｈは、約２９０［ｍｍ］であり、当該長手方向の面取り寸法ｈは、約３０［ｍｍ］、つまり長辺寸法Ｈの約１／１０、とされている。そして、薄膜２６の短辺寸法Ｗは、約２００［ｍｍ］であり、短辺方向における面取り寸法ｗは、約３０［ｍｍ］、つまり短辺寸法Ｗの約１／７、とされている。
【００２２】
一方、コイル２８および３０は、例えばプリント配線技術によって形成された厚さ寸法が２０［μｍ］〜５０［μｍ］の銅箔パターンであり、薄膜２６の下端縁近傍に設けられたスルーホール３６を介して、互いに直列接続されている。そして、前面側のコイル２８の端部３８は、プラス端子として、切欠３２の側縁近傍に設けられており、背面側のコイル３０の端部４０は、マイナス端子として、当該切欠３２の反対側の側縁近傍に設けられている。なお、前面側のコイル２８において、水平方向に沿って延伸するように多数設けられている直線部分と、背面側のコイル３０において、同様に設けられている多数の直線部分とは、薄膜２６を挟んで、互いに重なっている。そして、これら前面側のコイル２８の直線部分と、背面側のコイル３０の直線部分とは、互いに共役な関係にある。即ち、前面側のコイル２８の端部３８であるプラス端子と、背面側のコイル３０の端部４０であるマイナス端子と、の間に電流が流れると、この電流は、それぞれの直線部分において、互いに同じ方向に流れる。
【００２３】
図１および図２に戻って、前面側の緩衝部材１４は、振動膜１２（薄膜２６）と略同じ大きさの概略矩形のシートであり、柔軟性および通気性を有する素材によって形成されている。このような素材としては、例えば不織布や和紙がある。また、図４にも示すように、当該前面側の緩衝部材１４の四隅４２，４２，…も、振動膜１２と同様に、直線状に面取りされている。なお、詳しい図示は省略するが、この緩衝部材１４の四隅４２，４２，…の面取り寸法は、振動膜１２の四隅３４，３４，…の面取り寸法ｈおよびｗと略同じか、それよりも若干小さめとされている。また、図４は、緩衝部材１４の前面を示す図であるが、背面は、当該前面と同じであるので、その図示についても省略する。
【００２４】
これと同様に、背面側の緩衝部材１６もまた、振動膜１２と略同じ大きさの概略矩形のシートであり、例えば不織布や和紙によって形成されている。そして、図５にも示すように、この背面側の緩衝部材１６の四隅４４，４４，…も、直線状に面取りされている。さらに、その上端縁の中央には、振動膜１２（薄膜２６）と同様の切欠４６が設けられている。なお、図５は、緩衝部材１４の前面を示す図であるが、背面は、当該前面と同じであるので、その図示を省略する。
【００２５】
前面側の永久磁石板１８は、適当な厚みを有しており、図６にも示すように、その表面は、振動膜１２（薄膜２６）と略同サイズの概略矩形とされている。そして、素材としては、フェライトや希土類磁性粉を含んだ樹脂磁石製またはゴム磁石製等であり、図示しないが、当該永久磁石板１８の背面（緩衝部材１４を介して振動膜１２と対向する側の面）には、上述した前面側コイル２８の各直線部分の並び方向に沿って帯状のＮ極と帯状のＳ極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターンが形成されている。より詳しくは、この多極着磁パターン面の各Ｎ極と各Ｓ極との各境界部分は、ニュートラルゾーンであり、これらのニュートラルゾーンが、前面側コイル２８の各直線部分と対向するように、当該多極着磁パターンが形成されている。さらに、各ニュートラルゾーン上の適宜の位置に、例えば千鳥格子状に、永久磁石板１８をその前面側から背面側に貫通するように、音波放出孔としての複数の貫通孔４８，４８，…が設けられている。なお、多極着磁パターンを含む永久磁石板１８の構成や、当該多極着磁パターンと前面側コイル２８との位置関係、各貫通孔４８，４８，…の穿設位置については、公知であり、例えば特開平９−３３１５９６号公報にも開示されているので、これ以上の詳しい説明は省略する。さらにまた、この永久磁石板１８の外周壁の四隅（角部）５０，５０，…も、振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせて、面取りされている。
【００２６】
背面側の永久磁石板２０は、前面側の永久磁石板１８と略同様であるが、図７にも示すように、その上端縁の中央に、振動膜１２の切欠３２に合わせた切欠５２が設けられている点で、当該前面側の永久磁石板１８と異なる。また、図示は省略するが、この背面側の永久磁石板２０については、その前面（緩衝部材１６を介して振動膜１２と対向する側の面）に、多極着磁パターンが形成されている。これ以外は、多数の貫通孔５４，５４，…が設けられている点、および四隅（角部）５６，５６，…が面取りされている点を含め、前面側の永久磁石板１８と同様であるので、詳細な説明を省略する。なお、図７は、永久磁石板２０を前面側から見た図であるが、背面側から見た図も同じなるので、当該背面側から見た図を省略する。このことは、上述の図６についても、同様である。
【００２７】
前面カバー２２は、鉄板等の高透磁率の金属製であり、図８にも示すように、背面側の一面が開口部５７とされた概略直方体状の中空部５８を有している。このような前面カバー２２は、例えば打ち抜き曲げ加工または絞り加工によって、形成される。そして、この前面カバー２２の中空部５８内に、背面板２４を除く全ての構成要素が収容される。特に、前面側の永久磁石板１８は、その磁気吸着力によって、当該中空部５８の奥面および内周壁に固定される。また、中空部５８の内周壁の四隅（角部）６４，６４，…は、振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせた形状とされている。具体的には、当該四隅６４，６４，…は、振動膜１２の四隅３４，３４，…よりも僅かに外側に位置すると共に、永久磁石板１８の四隅５０，５０，…と嵌合するように、形成されている。そして、この中空部５８の内周壁の四隅６４，６４，…に合わせて、その裏側に当たる前面カバー２２の外周壁の四隅（角部）６８，６８，…もまた、面取りされたのと同様の形状とされている。さらに、当該外周壁の四隅６８，６８，…に当たる部分のうち背面側には、開口部５７の外側に突出するように、フランジ状の耳部７０，７０，…が設けられている。そして、それぞれの耳部７０には、例えば図１（ａ）に示されるネジ７２が挿通されるネジ挿通孔としての貫通孔７４が設けられている。さらにまた、この前面カバー２２にも、永久磁石板１８の各貫通孔４８，４８，…と対向する位置に、音波放出孔としての複数の貫通孔７６，７６，…が設けられている。
【００２８】
背面板２４は、図９にも示すように、矩形平板状であり、この背面板２４もまた、高透磁率金属によって形成されている。そして、この背面板２４の四隅には、上述のネジ７２，７２，…が螺着されるネジ孔７８，７８，…が設けられている。即ち、これらのネジ孔７８，７８，…に、前面カバー２２側のネジ挿通孔としての各貫通孔７４，７４，…を介して、当該ネジ７２，７２，…が螺着されることで、前面カバー２２と背面板２４とが合体され、いわゆる筐体が形成される。そして、この筐体の内部においては、背面板２４の内側面に、背面側の永久磁石板２０が磁気吸着力によって固定される。このとき、当該背面側の永久磁石板２０と、上述した前面側の永久磁石板１８との間には、特に図１（ｄ）に示すように、或る一定の大きさ、例えば数［ｍｍ］程度、の隙間８０が、形成される。そして、この隙間８０内に、振動膜１２と、各緩衝部材１４および１６とが、互いに対向しつつ、適当な余裕（遊び）を持って、介在する。さらに、この背面板２４にも、永久磁石板２０の各貫通孔５４，５４，…と対向する位置に、音波放出孔としての複数の貫通孔８２，８２，…が設けられている。また、この背面板２４の上端縁の中央には、端子台８４が設けられている。
【００２９】
端子台８４は、プラス引出端子８６と、マイナス引出端子８８と、を有している。そして、このうちのプラス引出端子８６に、振動膜１２のプラス端子３８が接続され、マイナス引出端子８８に、当該振動膜１２のマイナス端子４０が接続される。なお、この接続は、図１（ｄ）に符号９０で示されるように、ワイヤ等の適当な導電線によって実現されるが、振動膜１２の各端子３８および４０それぞれの銅箔パターンが端子台８４の各引出端子８６および８８にまで延長されることによって実現されてもよい。そして、この振動膜１２の各端子３８および４０と端子台８４の各引出端子８６および８８との接続のために、上述の如く振動膜１２（薄膜２６）に切欠３２が設けられ、併せて、背面側の緩衝部材１６に切欠４６が設けられ、さらに、背面側の永久磁石板２０に切欠部５２が設けられている。
【００３０】
このように構成された平面スピーカ１０によれば、端子台８４の各引出端子８６および８８が、図示しない外部配線に接続される。つまり、これら各引出端子８６および８８間に、オーディオ信号が入力される。すると、このオーディオ信号に従う電流が、前面側コイル２８および背面側コイル３０それぞれに流れる。そして、特にそれぞれのコイル２８および３０の直線部分において、当該電流は、磁界を直角に横切る方向に流れる。すると、フレミングの左手の法則に従って、振動膜１２（薄膜２６）の厚み方向に沿う機械力が、当該各コイル２８および３０に同時に作用する。しかも、この機械力が作用する方向は、各コイル２８および３０間で同じである。つまり、各コイル２８および３０は、同時かつ同じ方向に振動する。そして、これらのコイル２８および３０に付随して、振動膜１２が振動し、この結果、音波が発生する。詳しくは、前面側に対しては、当該前面側の永久磁石板１８に設けられた音波放出孔としての各貫通孔４８，４８，…と、同じく音波放出孔として前面カバー２２に設けられた各貫通孔７６，７６，…と、を介して、外部に音波が放出される。そして、背面側に対しては、当該背面側の永久磁石板２０に設けられた音波放出孔としての各貫通孔５４，５４，…と、同じく音波放出孔として背面板２４に設けられた各貫通孔８２，８２，…とを介して、外部に音波が放出される。
【００３１】
なお、振動膜１２が振動する際に、当該振動膜１２が各永久磁石板１８および２０に衝突して、雑音（異常音）が発生することが懸念される。しかし、これら振動膜１２と各永久磁石板１８および２０との間には、柔軟性を有する緩衝部材１４および１６が介在しているので、当該雑音の発生は防止される。また、この緩衝部材１４および１６が介在することによって、外部への音波の放出が阻害されることが懸念されるが、上述したように、当該緩衝部材１４および１６は通気性をも有するので、そのような懸念もない。その一方で、緩衝部材１４および１６は防塵手段（フィルタ）としても機能するので、外部から平面スピーカ１０内（間隙８０内）へのゴミ類の進入は防止される。
【００３２】
ところで、良好な音響特性を得るには、振動膜１２は、その面内方向への変位が規制され、厚み方向にのみ振動することが、理想とされる。そのために、当該振動膜１２の外周縁は、図１０（ａ）に示すように、何らとも接触しないフリーな状態で、前面カバー２２の中空部５８の内周壁によって包囲されている。特に、振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間に余分な空間が形成されぬよう、これら両者間は可能な限り近接されている。なお、図１０（ａ）においては、説明の便宜上、振動膜１２について、輪郭のみ記載されている。このことは、後述する図１０（ｂ）についても、同様である。
【００３３】
ところが、上述の如く振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁とが近接されることによって、図１４（ｂ）に示したような位置ズレが懸念される。しかしながら、本実施形態における振動膜１２は、その四隅３４，３４，…が面取りされているので、当該位置ズレが生じたとしても、十分許容することができる。つまり、図１４（ｂ）に示した状態とは異なり、図１０（ｂ）に示すように、振動膜１２の四隅３４，３４，…が中空部５８（開口部５７）から食み出し難い。従って、良好な音響特性を維持できる。
【００３４】
また、たとえ位置ズレが生じないとしても、従来技術では、図１５を参照しながら説明したように、振動膜１が変位する方向によって、当該振動膜１が大きく変位し、ひいては音響特性が悪化する、という問題がある。これに対して、本実施形態では、面取りされた振動膜１２の四隅３４，３４，…に合わせて、中空部５８の内周壁の四隅６８，６８，…が、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…と対向するように形成されている。詳しくは、図１１に拡大して示すように、振動膜１２の長手方向（図１１の上下方向）において、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離がＤｘであり、振動膜１２の短辺方向（図１１の左右方向）において、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離がＤｙである、とすると、それ以外の方向、例えば振動膜１２の対角方向においても、当該振動膜１２の外周縁と中空部５８の内周壁との間の距離を同程度のＤｚとすることができる。つまり、いずれの方向においても、振動膜１２の変位量を同程度Ｄｘ，ＤｙおよびＤｚに抑えることができる。これもまた、良好な音響特性を得るのに、大きく貢献する。
【００３５】
さらに、従来技術では、振動膜が振動する際に、その四隅部分が邪魔になり、ひいては音響特性が悪化することが懸念されるが、本実施形態では、そのような懸念もない。即ち、本実施形態における振動膜１２は、その四隅３４，３４，…が面取りされているので、当該四隅３４，３４，…が邪魔（単なる負荷）になることはなく、ゆえに、これが原因で音響特性が悪化することはない。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、振動膜１２の四隅３４，３４，…が面取りされることによって、従来技術よりも良好な音響特性が得られる。つまり、当該振動膜１２の四隅３４，３４，…を面取りするという極めて簡単な改良によって、絶大な効果を得ることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、振動膜１２の四隅３４，３４，…を直線状に面取ることとしたが、これに限らない。例えば、図１２に示すように、Ｒ状に面取りしてもよく、特に四半円状に面取りしてもよい。また、図１３に示すように、多角形状に面取りしてもよい。このことは、各緩衝部材１４および１６についても、同様である。
【００３８】
さらに、本実施形態では、振動膜１２（薄膜２６）の両面にコイル２８および３０が形成されるようにしたが、これに限らない。例えば、振動膜１２の片面にのみコイルが形成されてもよいし、当該片面または両面それぞれに複数本のコイルが形成されてもよい。
【００３９】
そして、本実施形態では、平面スピーカ１０を例に挙げて説明したが、これとは反対の作用を奏するマイクロホンにも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 平面スピーカ
１２ 振動膜
１８，２０ 永久磁石板
２２ 前面カバー
２８，３０ コイル
３４ 四隅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が略四角形であり該開口部を一面とする概略直方体状の中空部を有する筐体と、外周縁が上記中空部の内周壁に包囲されることによって面内方向への変位が規制され厚み方向にのみ変位可能な状態に該中空部内に設けられ表面にコイルが形成された可撓性を有する振動膜と、を具備し、上記コイルは上記中空部内に形成される磁界を横切る方向に延伸する部分を有し、上記コイルに流れる電流と上記振動膜の厚み方向に沿って該コイルに作用する機械力との一方から他方に変換する薄型音響電気機械変換器において、
上記振動膜の四隅が面取り状に形成され、さらに、
上記中空部の内周壁の四隅が上記振動膜の四隅に応じた形状とされたこと、
を特徴とする、薄型音響電気機械変換器。
【請求項２】
上記振動膜の四隅は直線状またはＲ状または多角形状に排除されることによって上記面取り状とされた、
請求項１に記載の薄型音響電気機械変換器。
【請求項３】
スピーカである、
請求項１または２に記載の薄型音響電気機械変換器。
【請求項１】
開口部が略四角形であり該開口部を一面とする概略直方体状の中空部を有する筐体と、外周縁が上記中空部の内周壁に包囲されることによって面内方向への変位が規制され厚み方向にのみ変位可能な状態に該中空部内に設けられ表面にコイルが形成された可撓性を有する振動膜と、を具備し、上記コイルは上記中空部内に形成される磁界を横切る方向に延伸する部分を有し、上記コイルに流れる電流と上記振動膜の厚み方向に沿って該コイルに作用する機械力との一方から他方に変換する薄型音響電気機械変換器において、
上記振動膜の四隅が面取り状に形成され、さらに、
上記中空部の内周壁の四隅が上記振動膜の四隅に応じた形状とされたこと、
を特徴とする、薄型音響電気機械変換器。
【請求項２】
上記振動膜の四隅は直線状またはＲ状または多角形状に排除されることによって上記面取り状とされた、
請求項１に記載の薄型音響電気機械変換器。
【請求項３】
スピーカである、
請求項１または２に記載の薄型音響電気機械変換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２５８８５６（Ｐ２０１０−２５８８５６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０７５４５（Ｐ２００９−１０７５４５）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００２２３１８２）ティーオーエー株式会社 (190)
【出願人】（５９９０８４９８０）株式会社プロトロ (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００２２３１８２）ティーオーエー株式会社 (190)
【出願人】（５９９０８４９８０）株式会社プロトロ (6)
【Ｆターム（参考）】
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