Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler, wie einen Lautsprecher, und insbesondere einen elektroakustischen Wandler, der ausgezeichnete Eigenschaften im Hochfrequenzbereich aufweist.

Herkömmlichweise sind als elektroakustische Wandler von dieser Art Lautsprecher bekannt, welche Strukturen aufweisen, die in 14 und 15 gezeigt werden.

Der herkömmliche Lautsprecher, der in der Schnittansicht von 14 gezeigt wird, umfasst: eine Membran 3, die zwischen Stützteilen 1 und 2 ausgedehnt ist; und mehrere Paare von Magneten 4a und 4b bis 6a und 6b in welchen die gepaarten Magnete sich vertikal über eine Membran 3 gegenüberstehen.

Die Membran 3 hat eine Struktur, in der ein Leitermuster 7, das einer Schwingspule entspricht, auf der Oberfläche eines flachen plattenartigen dünnen Schichtmaterials ausgebildet ist.

Die Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b werden so angeordnet, dass in einer seitlichen Richtung Spalten in vorbestimmten Abständen L gebildet werden. Entsprechend dieser Konfiguration kreuzt das Leitermuster 7 magnetische Felder, die durch die Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b erzeugt werden, und es wird ein reproduzierter Ton in der vertikalen Richtung X durch die Spalten des Abstands L ausgegeben.

In dieser Struktur wird, wenn ein Audiosignal dem Leitermuster 7 zugeführt wird, die vollständige Membran 3 in der vertikalen Richtung X durch die Antriebskraft, die durch magnetische Flüsse zwischen den Magneten 4a und 4b bis 6a und 6b und dem Leitermuster 7 erzeugt werden, zur Vibration gebracht, und der reproduzierte Ton, der durch die Vibrationen erzeugt wird, wird in der vertikalen Richtung X durch die Spalten des Abstands L ausgegeben.

Der herkömmliche Lautsprecher, der in der Schnittansicht von 15 gezeigt wird, umfasst: eine Membran 8, die gebogene Abschnitte 8b und 8c besitzt; Stützteile 9 und 10, die die Membran 8 stützen; Joche 11a, 11b, 12a und 12b, die über einen Abschnitt 8a der Membran 8 einander gegenüberstehen und Magnete 13a und 13b.

Die Membran 8 ist aus den drei Abschnitten 8a, 8b und 8c zusammengesetzt, die im wesentlichen durch ein Dünnschichtmaterial gebildet werden. Der erste Abschnitt 8a wird durch die Joche 11a, 11b, 12a und 12b und die Magneten 13a und 13b eingeklemmt. Der zweite und dritte Abschnitt 8b und 8c werden mit einem oberen Ende P des ersten Abschnitts 8a verbunden und konvex aufwärts in rechte bzw. linke Seiten gebogen. In dem ersten Abschnitt 8a werden Leitermuster 14 und 15 entsprechend einer Schwingspule auf der Oberfläche des Schichtmaterials gebildet. Die äußeren Enden des zweiten und dritten Abschnitts 8b und 8c werden von den Stützteilen 9 bzw. 10 gestützt, wodurch das Ganze der Membran 8 einschließlich des ersten Abschnitts 8a in einem sich hin- und herbewegenden Zustand von den Stützteilen 9 und 10 gestützt wird.

Die Joche 11a und 11b und 12a und 12b werden über die Leitermuster 14 und 15 sich gegenüberstehend unter Ausbildung eines Abstands W dazwischen angeordnet. Entsprechend dieser Konfiguration kreuzen die Leitermuster 14 und 15 magnetische Felder, die durch die Joche 11a und 11b und 12a und 12b erzeugt werden.

In dieser Struktur wird, wenn ein Audiosignal den Leitermustern 14 und 15 zugeführt wird, der erste Abschnitt 8a der Membran 8 in der vertikalen Richtung X durch die Antriebskraft, die durch magnetische Flüsse zwischen den Jochen 11a und 11b und 12a und 12b und dem Leitermuster 14 und 15 erzeugt werden, zur Vibration gebracht, und die zweiten und dritten Abschnitte 8b und 8c werden in Verbindung mit dem ersten Abschnitt 8a zur Vibration gebracht, wodurch der reproduzierte Ton, der durch die Vibrationen der zweiten und dritten Abschnitte 8b und 8c erzeugt wird, in der vertikalen Richtung X ausgegeben wird.

Bei dem herkömmlichen Lautsprecher, der in 14 gezeigt wird, wird jedoch, da die Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b so angeordnet sind, dass sie die Membran 3 einklemmen, der reproduzierte Ton, welcher durch die Vibrationen der Membran 3 erzeugt wird, durch die Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b blockiert, wodurch ein Problem dahingehend erzeugt wird, dass die Schalldruckeigenschaften und die Hochfrequenzcharakteristiken verschlechtert werden. Der reproduzierte Ton, der durch die Vibrationen der Membran 3 erzeugt wird, wird nämlich nur durch die Spalten des Abstands L zwischen den Magneten 4a und 4b bis 6a und 6b ausgegeben und folglich ergibt sich ein Problem dahingehend, dass die Schalldruckeigenschaften und die Hochfrequenzcharakteristiken verschlechtert werden.

Weiterhin werden die Frequenzcharakteristiken des reproduzierten Tones, der durch die Vibrationen der Membran 3 erzeugt wird, durch die Frequenzcharakteristiken (Übertragungsfunktion) des Raumes beeinflusst, der durch die Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b gebildet wird, wodurch ein anderes Problem dahingehend erzeugt wird, dass die Frequenzcharakteristiken geändert werden.

Um den Tonausgabeeffekt zu verbessern, können die Abstände L zwischen den Magneten 4a und 4b bis 6a und 6b erhöht werden. In diesem Fall wird die Leistungsfähigkeit des Magnetkreises gesenkt, und es ist folglich sehr schwierig, eine hohe magnetische Flussdichte mit einem Absolutwert größer als z. B. 0,5 Tesla, als die magnetische Flussdichte der Magnete 4a und 4b bis 6a und 6b zu erhalten, mit dem Resultat, dass ein Problem dahingehend entsteht, dass die Empfindlichkeit des Lautsprechers niedrig ist.

In dem herkömmlichen Lautsprecher, der in 15 gezeigt wird, wird die Membran 8 der integrierten Struktur gebildet, indem man in dem oberen Ende P die getrennten ersten, zweiten und dritten Abschnitte 8a, 8b und 8c mittels eines Haftmittels oder dergleichen verbindet. Dieses verursacht dahingehend Probleme, dass die Membran 8 groß an Gewicht ist und ihre Hochfrequenzcharakteristiken verschlechtert werden und dass die Zahl der Produktionsschritte erhöht wird.

Der Lautsprecher hat die Struktur, in der die Leitermuster 14 und 15 der Membran 8 in die zwei Spalten (magnetische Spalten) zwischen den oberen Jochen 11a und 11b und den unteren Jochen 12a und 12b eingesetzt werden. Der Magnetkreis hat nämlich zwei magnetische Spalten entsprechend den zwei Leitermustern 14 und 15. Folglich muss ein Strom durch die Leitermuster 14 und 15 in entgegengesetzten Richtungen in Übereinstimmung mit einem Audiosignal fließen, und das magnetische Feld in dem magnetischen Spalt zwischen den oberen Jochen 11a und 11b muss in der Richtung demjenigen in dem magnetischen Spalt zwischen den unteren Jochen 12a und 12b entgegengesetzt sein, so dass der Magnetkreis kompliziert ist. Infolgedessen entstehen Probleme, wie dass die Leitermuster 14 und 15 in einem komplizierten Muster ausgebildet werden müssen und dass die Produktionskosten erhöht werden.

Da die Leitermuster 14 und 15 der Membran 8 separat ausgebildet werden, so dass sie vertikal entlang der Vibrationsrichtung nebeneinander angeordnet sind (die vertikale Richtung X), wird die Vibrationsenergie des ersten Abschnitts 8a nicht hinreichend an den zweiten und dritten Abschnitt 8b und 8c übermittelt, wodurch ein Problem dahingehend erzeugt wird, dass der Energieverlust groß ist. Insbesondere vermindert sich die Schwingungsenergie, die in dem ersten Abschnitt 8a durch den Magnetkreis, der aus dem unteren Leitermuster 15 besteht, das von dem oberen Ende P entfernt ist, und die Joche 12a und 12b erzeugt wird, während der Ausbreitung zu dem zweiten und dritten Abschnitt 8b und 8c. Infolgedessen entsteht ein Problem dahingehend, dass die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken im Hochfrequenzbereich verschlechtert werden.

Als ein Verfahren für die Verbesserung des Nachteils der Verminderung von der Schwingungsenergie kann erwogen werden, ein Verfahren einzusetzen, in dem die Steifheit des Grundmaterials (Schichtmaterials) des ersten Abschnitts 8a erhöht wird. Wenn dieses Verfahren eingesetzt wird, ist es z. B. erforderlich, das Gewicht der gesamten Membran 8 zu erhöhen oder die Dicke des ersten Abschnitts 8a zu erhöhen. Infolgedessen entsteht ein Problem dadurch, dass es schließlich schwierig ist, die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken im Hochfrequenzbereich zu verbessern.

Es ist ein Ziel der Erfindung, einen elektroakustischen Wandler zur Verfügung zu stellen, in dem die Probleme des herkömmlichen Stands der Technik gelöst werden können, und in welchem Eigenschaften wie die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken in dem Hochfrequenzbereich ausgezeichnet sind und eine Miniaturisierung, eine hohe Leistungsfähigkeit und niedrige Produktionskosten realisiert werden können.

Die US-A-4276449 offenbart einen akustischen Wandler mit einer gewellten Membran.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektroakustischer Wandler zur Verfügung gestellt, umfassend:

eine dünne Membran, die in einer gebogenen Form ausgebildet ist;

einen Magnetkreis mit einem Spalt; und

einen dünnen linearen Leiter, der integral auf einer Oberfläche der Membran ausgebildet ist;

wobei ein Teil eines Bereiches der Membran, in dem der Leiter ausgebildet ist, in den Spalt des Magnetkreises eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass

der Leiter in Bezug auf eine Achse auf der Membran im Wesentlichen axialsymmetrisch gestaltet ist, und

die Form des Leitermusters auf jeder Seite der Achse im Wesentlichen rechteckig und gewendelt ist.

In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, welche die Struktur einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

2 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur der ersten Ausführungsform entlang der Linie A-A' in 1 zeigt.

3 ist eine ebene Ansicht, die in einer entwickelten Form die Struktur einer Membran in der ersten Ausführungsform zeigt.

4 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur der Membran in der ersten Ausführungsform zeigt.

5 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, welche die Struktur einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

6 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur der zweiten Ausführungsform entlang der Linie B-B' in 5 zeigt.

7 ist eine ebene Ansicht, die in einer entwickelten Form die Struktur einer Membran in der zweiten Ausführungsform zeigt.

8 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur einer dritten Ausführungsform zeigt.

9 ist eine ebene Ansicht, die in einer entwickelten Form die Struktur einer Membran in der dritten Ausführungsform zeigt.

10 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur der Membran in der dritten Ausführungsform zeigt.

11 ist eine Ansicht, welche die Richtfrequenzcharakteristik des Lautsprechers der dritten Ausführungsform zeigt.

12 ist eine Ansicht, welche die Richtfrequenzcharakteristik des Lautsprechers der zweiten Ausführungsform zeigt.

13 ist eine Ansicht, welche die Richtfrequenzcharakteristik des Lautsprechers der ersten Ausführungsform zeigt.

14 ist eine Schnittansicht, welche die Struktur eines herkömmlichen Lautsprechers zeigt.

15 ist eine Schnittansicht, welche die Struktur eines anderen herkömmlichen Lautsprechers zeigt.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsformen, die beschrieben werden, sind Hochfrequenzlautsprecher, die eine Wiedergabe im Hochfrequenzbereich, z. B. 20 kHz oder darüber, ausführen können.

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche, zum Teil ausgeschnitten, um das Verständnis der Struktur zu erleichtern, die Struktur eines Hochfrequenzlautsprechers einer ersten Ausführungsform zeigt.

Der Hochfrequenzlautsprecher 16 umfasst: einen rechteckigen Parallelepipedmagneten 17; Joche 18 und 19, die so befestigt sind, dass die Pole (N- und S-Pol) des Magneten 17 eingeklemmt werden; ein rechteckiges ringförmiges Stützteil 20, das im wesentlichen horizontal in Bezug auf ein konvexes oberes Ende (Magnetpol) 18a des Jochs 18 und ein konvexes oberes Ende (Magnetpol) 19a des Jochs 19 positioniert ist; und eine Membran 21, die von dem Stützteil 20 in einem Zustand gestützt wird, in dem sich die Membran in einem Spalt 20a des Stützteils 20 und zwischen den Polen 18a und 19a hin- und herbewegt.

Wie in einer Längsprofilansicht von 2 gezeigt (eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' in 1), wird ein Magnetkreis durch den Magneten 17 und die Joche 18 und 19 ausgebildet. Die Pole 18a und 19a der Joche 18 und 19 sind einander gegenüber angeordnet, wobei sie einen vorbestimmten Spalt dazwischen ausbilden, um einen magnetischen Spalt MG zu bilden. Die Membran 21, die von dem Stützteil 20 gestützt wird, wird in einem sich hin- und herbewegenden Zustand in den magnetischen Spalt (MG) Spalt MG eingeführt.

Der Magnet 17, die Joche 18 und 19 und die Membran 21 bilden eine Struktur, die in Bezug auf die Mittelposition des magnetischen Spalts MG bilateral symmetrisch ist.

Wie in einer ebenen Ansicht (Entwicklungsansicht) von 3 gezeigt, wird die Membran 21 im wesentlichen durch eine rechteckige polymerische Kunstharzschicht gebildet, welche eine verhältnismäßig hohe Hitzebeständigkeit aufweist, und welche flexibel und dünn ist (in der Ausführungsform wird die Dicke innerhalb eines Bereiches von 10 bis 50 &mgr;m eingestellt), wie Polyimid oder Polyester, und eine Struktur hat, in der ein dünnes Leitermuster 22, das aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metallmaterial hoher Leitfähigkeit hergestellt ist, integral auf der Oberfläche der polymerischen Kunstharzschicht durch eine Drucktechnik ausgebildet ist.

Das Leitermuster 22 wird durch ein erstes und zweites Leitermuster 22a und 22b zusammengesetzt, die in bezug auf einen Abschnitt im wesentlichen achsensymmetrisch sind, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q in 3 angezeigt wird, und die elektrisch mit einander integriert sind. Das erste Leitermuster 22a, welches rechteckig und gewendelt ist, so dass es bei der Bewegung von der inneren zu der äußeren Seite entgegen der Uhrzeigerrichtung größer wird, ist in einem Abschnitt 21a gebildet (im folgenden "erster vibrierender Abschnitt" genannt), der sich auf der linken Seite in der Figur in bezug auf den Abschnitt befindet, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q angezeigt ist. Das zweite Leitermuster 22b, welches rechteckig und gewendelt ist, so dass es bei der Bewegung von der äußeren zu der inneren Seite in der Uhrzeigerrichtung kleiner wird, ist in einem Abschnitt 21b gebildet (im folgenden "zweiter vibrierender Abschnitt" genannt), der sich auf der rechten Seite in der Figur in bezug auf den Abschnitt befindet, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q angezeigt ist. Das erste und zweite Leitermuster 22a und 22b werden elektrisch miteinander an einem Ende QP des Bereichs verbunden, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q angezeigt wird.

Genauer wird das erste Leitermuster 22a in einer rechteckigen und gewendelten Form gebildet durch: einen linearen Leitermusterabschnitt (entsprechend einer Schwingspule) CLa1, der auf der Seite der unterbrochenen Phantomlinie Q liegt; einen Leitermusterabschnitt (entsprechend einer Schwingspule) CLa2, der auf der Seite des Stützteils 20 liegt; und Leitermusterabschnitte CLa12, durch welche die entsprechenden Leitermusterabschnitte CLa1 und CLa2 miteinander verbunden werden. Das zweite Leitermuster 22b wird in einer rechteckigen und gewendelten Form gebildet durch: einen linearen Leitermusterabschnitt CLb1, der auf der Seite der unterbrochenen Phantomlinie Q ist; einen Leitermusterabschnitt CLb2, der auf der Seite des Stützteils 20 ist; und Leitermusterabschnitte CLb12, durch welche die entsprechenden Leitermusterabschnitte CLb1 und CLb2 miteinander verbunden werden. Das erste und zweite Leitermuster 22a und 22b, die elektrisch miteinander verbunden sind, werden gleichzeitig in einem Stück in einem Druckschritt ausgebildet, so dass die Produktionsschritte vereinfacht werden Wie in einer Schnittansicht von 4 gezeigt, wird die polymerische Kunstharzschicht, welche das Grundmaterial bildet, entlang der unterbrochenen Phantomlinie Q gefaltet, um das erste und zweite Leitermuster 22a und 22b auf die äußere Seite zu bringen, wodurch die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1, welche in Bezug auf die unterbrochene Phantomlinie Q achsensymmetrisch sind, in einem Rücken-an-Rücken-Verhältnis in Position gebracht werden. Wie oben beschrieben, ist das erste Leitermuster 22a entgegen der Uhrzeigerrichtung ausgebildet, ist das zweite Leitermuster 22b in Uhrzeigerrichtung ausgebildet, und sind die Muster in bezug auf die unterbrochene Phantomlinie Q achsensymmetrisch. Daher werden die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 in einem Rücken-an-Rücken-Verhältnis in Position gebracht, indem man die polymerische Kunstharzschicht, die das Grundmaterial ist, entlang der unterbrochenen Phantomlinie Q faltet.

Des weiteren werden die Kontaktflächen AR der polymerischen Kunstharzschicht entsprechend den Leitermusterabschnitten CLa1 und CLb1 verbunden, so dass die Membran 21 eine Struktur hat, in der ein Abschnitt, in dem die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 gebildet werden, eine flache plattenartige Form hat, und die ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b sind bogenförmig verbreitert.

In einem Zustand, in dem der flache plattenartige Abschnitt 23, der dem Leitermusterabschnitt CLa1 und CLb1 entspricht, in den Spalt 20a des Stützteils 20 positioniert wird, werden die beiden äußeren Enden der ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b symmetrisch an dem Stützteil 20 befestigt. Der flache plattenartige Abschnitt 23 einschließlich des linearen Leitermusterbereichs CLa1 und CLb1 wird in den magnetische Spalt MG eingeführt, und das Stützteil 20 wird sodann an einem Gehäuse (nicht gezeigt) in Position gebracht und befestigt, wodurch man eine Struktur erhält, in der, wie in 1 und 2 gezeigt, die Membran 21 in einen sich hin- und herbewegenden Zustand versetzt, und der Abschnitt des Lautsprechers 16, der zur elektroakustischen Umwandlung beiträgt, symmetrisch strukturiert wird.

Dünne Anschlussleitungen (nicht gezeigt) von hoher Leitfähigkeit werden fixiert und angeschlossen an den beiden Enden Sa bzw. Sb des Leitermusters 22, um zu ermöglichen, dass ein Audiosignal durch die Anschlussleitungen geliefert wird.

In dem so strukturierten Lautsprecher 16 fließt, wenn ein Audiosignal durch die Anschlussleitungen an das Leitermuster 22 gegeben wird, ein Ansteuerungsstrom aufgrund des Audiosignals in die gleiche Richtung durch die linearen Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1, die in den magnetischen Spalt MG eingeführt sind. Eine Antriebskraft wird durch eine Wechselwirkung zwischen einer Änderung des magnetischen Flusses, die durch den Ansteuerungsstrom verursacht wird, der in die gleiche Richtung in Übereinstimmung mit dem Audiosignal fließt, und dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG erzeugt. Der flache plattenartige Abschnitt 23 wird durch die Antriebskraft in einer Richtung H, die zu dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG senkrecht ist, zur Vibration gebracht. Die ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b empfangen die Vibrationen, um zu vibrieren, wodurch ein reproduzierter Ton ausgegeben wird.

Auf diese Art hat der Lautsprecher 16 der Ausführungsform die Struktur, in der, wie in 4 gezeigt, nur der flache plattenartige Abschnitt 23, der sehr dünn ist und der erhalten wird, indem man eine sehr dünne polymerische Kunstharzschicht faltet und verbindet, in den magnetische Spalt MG eingesetzt wird, Daher ist es möglich, den magnetischen Spalt MG auf eine sehr kleine Größe zu reduzieren.

Genauer kann der magnetische Spalt MG innerhalb eines Bereiches ungefähr 0,1 bis 0,5 mm eingestellt werden, was sehr viel kleiner als ein magnetischer Spalt eines üblichen Lautsprechers ist, so dass es möglich ist, eine hohe magnetische Flussdichte von ungefähr 1,5 Tesla zu realisieren.

Wie oben beschrieben, wird die Struktur erhalten, in der das erste und zweite Leitermuster 22a und 22b in Richtung entgegen dem Uhrzeiger bzw. in Uhrzeigerrichtung gebildet werden, und die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 sind in einem Rücken-an-Rücken-Verhältnis durch den Faltprozess in Position gebracht. Wenn ein Audiosignal zugeführt wird, fließt folglich der Ansteuerungsstrom durch die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 in der gleichen Richtung, und die magnetischen Flüsse der gleichen Richtung werden in den Leitermusterabschnitten erzeugt, um die magnetische Flussdichte zu erhöhen. Infolgedessen ist es möglich, einen Lautsprecher mit einer hohen elektroakustischen Umwandlungs-Leistungsfähigkeit zu realisieren.

Die Verbesserung der elektroakustischen Umwandlungs-Leistungsfähigkeit wird durch die einfache Struktur realisiert, in der das erste und zweite Leitermuster 22a und 22b in Richtung entgegen dem Uhrzeiger bzw. in Uhrzeigerrichtung gebildet werden, und die Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 sind in einem Rücken-an-Rücken-Verhältnis durch den Faltprozess in Position gebracht. Folglich können die Probleme, die in dem Absatz zum herkömmlichen Stand der Technik erörtert wurden, wie dass das Ganze der Leitermuster eine komplizierte Form haben muss, und dass das der Magnetkreis kompliziert sein muss, gelöst werden. Infolgedessen werden eine Vereinfachung der Produktionsschnitte, Verringerung der Produktionskosten und dergleichen ermöglicht.

Wie in 2 bis 4 gezeigt, können die ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b der Membran 21 mit den sehr einfachen Mitteln, in denen die polymerische Kunstharzschicht der Membran 21, die als das Grundmaterial dient, gefaltet wird, so strukturiert sein, dass sie symmetrisch zu den Leitermusterabschnitten CLa1 und CLb1 sind, die in den magnetische Spalt MG einzuführen sind. Daher wird es den ersten und zweiten vibrierenden Abschnitten 21a und 21b ermöglicht, in eine gut ausgeglichene Weise zu vibrieren, damit ein zuverlässiger, ungestörter und klarer Ton in Übereinstimmung mit einem Audiosignal reproduziert werden kann.

Die ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b, die für das Erzeugen eines reproduzierten Tones verwendet werden, werden nicht in dem Magnetkreis, der durch den Magnet 17 und die Joche 18 und 19 gebildet wird, in Position gebracht, sondern sie sind in einem offenen Zustand. Folglich ist es möglich, die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken zu verbessern.

Die Membran 21 hat die einfache Struktur, in der das Gewicht verringert werden kann, und ermöglicht, dass die Schwingungsenergie des flachen plattenartigen Abschnitts 23 auf die ersten und zweiten vibrierenden Abschnitte 21a und 21b mit hoher Effizienz übertragen wird. Infolgedessen können die Wiedergabeeigenschaften in dem Hochfrequenzbereich stark verbessert werden.

In dem ersten und zweiten Leitermuster 22a und 22b, die in 3 gezeigt werden, sind die linearen Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1, welche in den magnetischen Spalt MG eingeführt werden sollen, die antreibenden Teile, die zur elektroakustischen Umwandlung beitragen. In der Struktur wird, wenn die Leitermusterabschnitte CLa2, CLa12, CLb2 und CLb12 ausschließlich der Leitermusterabschnitte CLa1 und CLb1 genug im elektrischen Widerstand gesenkt und in einer Musterform ausgebildet wurden, in der die Gewichtsreduktion ermöglicht wird, eine Struktur erhalten, in der die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken einfach verbessert werden können.

Genauer werden, wie in 3 gezeigt, Maßnahmen ergriffen, wie die zum Senken des elektrischen Widerstandes, indem man die Leitermusterabschnitte CLa2 und CLb2, welche an den Abschnitten anzubringen sind, die von dem Stützteil 20 gestützt werden, breiter ausbildet, und zum Verringern des Gewichts durch Verringern der Breite der Leitermusterabschnitte CLa12 und CLb12. Folglich ist möglich, das Leitermuster 22, in dem der elektrische Verlust als Ganzes klein ist und das Gewicht verringert wird, zu realisieren. Infolgedessen kann die Membran 21, die klein ist und in welcher der Verlust der Schwingungsenergie sehr klein ist, realisiert werden, und der Lautsprecher 16, in dem die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken in dem Hochfrequenzbereich ausgezeichnet sind, kann realisiert werden.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 5 und 7 beschrieben.

5 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Struktur eines Hochfrequenzlautsprechers der zweiten Ausführungsform, teilweise ausgeschnitten, um das Verständnis der Struktur zu erleichtern, zeigt.

Der Hochfrequenzlautsprecher 25 umfasst: zwei rechteckige Parallelepipedmagnete 26 und 27; drei Joche 28, 29 und 30, die so befestigt sind, dass sie die Pole der Magneten 26 und 27 einklemmen; ein rechteckiges ringförmiges Stützteil 33, das im wesentlichen horizontal in Bezug auf konvexe obere Enden (Magnetpole) 31, 28a, 28b und 32 der Joche 28, 29 und 30 positioniert ist und eine Membran 34, die von dem Stützteil 33 gestützt wird.

Wie in einer Längsprofilansicht von 6 gezeigt (eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' in 5), wird ein Magnetkreis durch die Magnete 26 und 27 und die Joche 28, 29 und 30 ausgebildet. Der Pol 28a des Jochs 28 und der Pol 31 des Jochs 29 werden gegenüberliegend unter Ausbildung eines vorbestimmten Abstands dazwischen angeordnet, um einen ersten magnetischen Spalt MG1 zu bilden, und der Pol 28b des Jochs 28 und der Pol 32 des Jochs 30 werden gegenüberliegend unter Ausbildung eines vorbestimmten Abstands dazwischen angeordnet, um einen zweiten magnetischen Spalt MG2 zu bilden. Das Stützteil 33 wird innerhalb der Joche 29 und 30 angeordnet, und das Joch 28 wird in einem Spalt 33a des Stützteils 33 angeordnet.

In der Membran 34 werden die Enden an dem Stützteil 33 befestigt und durch den ersten und zweiten magnetischen Spalt MG1 bzw. MG2 geführt, um eine gebogene Form zu bilden, die zur Außenseite des Jochs 28 hervorsteht.

Die Breite der Membran 34 wird so ausgebildet, dass sie größer als der Spalt 33a des Stützteils 33 ist. Die Enden der Membran 34 werden an den inneren Enden des Stützteils 33 befestigt, so dass sie zu den Magneten 26 bzw. 27 hin gerichtet sind. Die Enden der Membran 34 werden durch die gleiche Biegung in Richtung zu den Magneten 26 bzw. 27 gebogen, und der Mittelteil, der durch den ersten und zweiten magnetischen Spalt MG1 und MG2 zum Hervorstehen zur Außenseite des Jochs 28 geführt wird, wird in eine halbzylindrische Form gebogen, so dass die vollständige Membran 34 in einem dynamisch ausgeglichenen Zustand von dem Stützteil 33 gestützt wird.

Die Struktur der Membran 34 wird im weiteren im Detail mit Bezug auf eine ebene Ansicht (Entwicklungsansicht) von 7 beschrieben.

Wie in 7 gezeigt, wird die Membran 34 im wesentlichen durch eine rechteckige polymerische Kunstharzschicht gebildet, welche eine verhältnismäßig hohe Hitzebeständigkeit aufweist und welche flexibel und dünn ist (in der Ausführungsform wird die Dicke so eingestellt, dass sie innerhalb eines Bereiches von 10 bis 50 &mgr;m liegt), wie Polyimid oder Polyester, und eine Struktur besitzt, in der ein dünner Leitermusterabschnitt 35 aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metallmaterial von hoher Leitfähigkeit integral auf der Oberfläche der polymerischen Kunstharzschicht durch Drucktechnik ausgebildet ist.

Der Leitermusterabschnitt 35 ist in Bezug auf einen Mittelteil (der Teil, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q angezeigt wird) der rechteckigen polymerischen Kunstharzschicht im wesentlichen achsensymmetrisch und in einer rechteckigen und gewendelten Form ausgebildet. In dem Leitermusterabschnitt 35 wird ein linearer Leitermusterabschnitt 35a und 35b, die zu der unterbrochenen Phantomlinie Q parallel sind, unter Ausbildung eines vorbestimmten Abstands L1 dazwischen gebildet. Der Abstand L1 ist größer als der Abstand L2 des ersten und zweiten magnetischen Spalts MG1 und MG2, die in 6 gezeigt sind (L1 > L2).

Die Membran 34 dieser Struktur wird an den inneren Enden des Stützteils 33 befestigt, und an drei Orten, wie in 6 gezeigt, gekrümmt, wodurch die Leitermusterabschnitte 3ä und 35b in einer gut-ausgeglichenen Weise in dem ersten bzw. zweiten magnetischen Spalt MG1 und MG2 in Position gebracht werden, und der Abschnitt der unterbrochenen Phantomlinie Q bildet ein Spitzenbereich, welcher von dem ersten und zweiten magnetischen Spalt MG1 und MG2 durch den gleichen Abstand getrennt ist.

Die Anschlussleitungen (nicht gezeigt) von hoher Leitfähigkeit werden an den beiden Enden Sa und Sb des Leitermusters 35 befestigt und jeweils angeschlossen, um es zu ermöglichen, dass ein Audiosignal durch die Anschlussleitungen geliefert wird.

In dem so strukturierten Lautsprecher 25 wird, wenn ein Audiosignal den Enden Sa und Sb des Leitermusters 35 durch die Anschlussleitungen zugeführt wird, die gesamte Membran 34 in eine Richtung H, welche zu den magnetischen Feldern in dem magnetischen Spalt MG1 und MG2 senkrecht ist, durch zwei Antriebskräfte oder eine erste Antriebskraft, welche durch eine Wechselwirkung zwischen einer Änderung des magnetischen Flusses in dem Leitermusterabschnitt 35a und dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG1 erzeugt wird, und eine zweite Antriebskraft, welche durch eine Wechselwirkung zwischen einer Änderung des magnetischen Flusses in dem Leitermusterabschnitt 35b und dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG2 erzeugt wird, zur Vibration gebracht. Resultierend aus den Vibrationen wird ein reproduzierter Ton erzeugt und ausgegeben.

In dem Lautsprecher 25 der Ausführungsform wird, wie in 7 gezeigt, die Membran 35 durch die sehr einfache Struktur realisiert, und folglich werden eine Verringerung des Gewichts, eine Vereinfachung der Produktionsschritte und dergleichen ermöglicht. Außerdem können die Frequenzcharakteristiken in dem Hochfrequenzbereich durch die Verringerung des Gewichts stark verbessert werden.

Wie in 6 gezeigt, werden die seitlichen Enden der Membran 35, wo die Leitermusterabschnitte 35a und 35b gebildet werden, so strukturiert, dass sie nur einmal durch den magnetischen Spalt MG1 bzw. MG2 geführt zu werden brauchen. Folglich kann der Abstand von jedem der magnetischen Spalten MG1 und MG2 so eingestellt werden, dass er sehr klein ist. Entsprechend dem Lautsprecher 25 der Ausführungsform können namentlich die Abstände der magnetischen Spalten MG1 und MG2 kleiner als verglichen mit der ersten Ausführungsform, die in 2 in gezeigt ist, gebildet werden, in der die polymerische Kunstharzschicht, die als das Grundmaterial dient, gefaltet wird und dann in den magnetischen Spalt MG eingeführt wird.

Wie in 6 gezeigt, besitzt die Membran 34 als Ganzes eine halbzylindrische Form und ist in einer gut-ausgeglichenen Weise geformt, so dass keine unnötige Spannung teilweise auf die Membran ausgeübt wird. Infolgedessen kann ein Lautsprecher mit ausgezeichneter Richtcharakteristik realisiert werden, und ein zuverlässiger, verzerrungsfreier und klarer Ton kann in Übereinstimmung mit einem Audiosignal reproduziert werden Der Mittelteil der Membran 34, der für das Erzeugen eines reproduzierten Tones benutzt wird, wird nicht in dem Magnetkreis in Position gebracht, sondern ist in einem offenen Zustand. Folglich ist es möglich, die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken zu verbessern.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 8 bis 10 beschrieben. Die Ausführungsform ist ein Hochfrequenzlautsprecher der Struktur, die die Eigenschaften der Lautsprecher der ersten und zweiten Ausführungsformen hat.

8 ist eine Längsprofilansicht, welche die Struktur des Hochfrequenzlautsprechers der Ausführungsfonn zeigt. Die Teile, die mit denen von den 2 und 6 identisch sind oder ihnen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Auf die Figur bezugnehmend umfasst der Hochfrequenzlautsprecher 36: zwei rechteckige Parallelepipedmagnete 26 und 27; drei Joche 28, 29 und 30, die so befestigt sind, dass sie die Pole der Magneten 26 und 27 einklemmen; ein rechteckiges ringförmiges Stützteil 20, das im wesentlichen horizontal in bezug auf konvexe obere Enden (Magnetpole) 31, 28a, 28b und 32 der Joche 28, 29 und 30 positioniert ist und eine Membran 34, die von dem Stützteil 20 gestützt wird.

Ein Magnetkreis wird durch die Magnete 26 und 27 und die Joche 28, 29 und 30 gebildet. Der Pol 28a des Jochs 28 und der Pol 31 des Jochs 29 werden gegenüberliegend unter Ausbildung eines vorbestimmten Abstands dazwischen angeordnet, um einen ersten magnetischen Spalt MG1 zu bilden, und der Pol 28b des Jochs 28 und der Pol 32 des Jochs 30 werden gegenüberliegend unter Ausbildung eines vorbestimmten Abstands dazwischen angeordnet, um einen zweiten magnetischen Spalt MG2 zu bilden. Die Membran 34 wird in einem sich hin- und herbewegenden Zustand in einem Spalt 20a des Stützteils 20 und in dem ersten und zweiten magnetischen Spalt MG1 und MG2 angeordnet.

Die Struktur der Membran 34 wird im Detail mit Bezug auf eine ebene Ansicht (Entwicklungsansicht) von 9 beschrieben.

Wie in 9 gezeigt, wird die Membran 34 im wesentlichen durch eine rechteckige polymerische Kunstharzschicht gebildet, welche eine verhältnismäßig hohe Hitzebeständigkeit aufweist und welche flexibel und dünn ist (in der Ausführungsfonn wird die Dicke so eingestellt, dass sie innerhalb eines Bereiches von 10 bis 50 &mgr;m liegt), wie Polyimid oder Polyester, und sie besitzt eine Struktur, in der ein dünner Leitermusterabschnitt 35 aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metallmaterial von hoher Leitfähigkeit integral auf der Oberfläche der polymerischen Kunstharzschicht durch Drucktechnik ausgebildet wird.

Der Leitermusterabschnitt 35 ist in Bezug auf einen Mittelteil (der Teil, der durch die unterbrochene Phantomlinie Q angezeigt wird) der rechteckigen polymerischen Kunstharzschicht im wesentlichen achsensymmetrisch und in einer rechteckigen und gewendelten Form ausgebildet.

Die Membran wird in zwei Teilen gefaltet, die jeweils durch unterbrochene Phantomlinien Qa und Qb angezeigt werden, die von der unterbrochenen Phantomlinie Q durch den gleichen Abstand getrennt sind, wodurch, wie in 10 gezeigt, ein Leitermusterabschnitt 35a auf der Seite der unterbrochenen Phantomlinie Qa und ein Leitermusterabschnitt 35b auf der Seite der unterbrochenen Phantomlinie Qb nach der Außenseite gerichtet aus. Des weiteren sind Kontaktflächen ARa der polymerischen Kunstharzschicht entsprechend dem Leitermusterabschnitt 35a miteinander verbunden, und sind Kontaktflächen ARb der polymerischen Kunstharzschicht entsprechend dem Leitermusterabschnitt 35b miteinander verbunden. Infolgedessen wird die Membran 34 gebildet, in der Abschnitte 23a und 23b ausgebildet sind, in denen die Leitermusterabschnitte 35a und 35b eine flache plattenartige Form haben, und ein innerer vibrierender Abschnitt 34c zwischen den flachen plattenartigen Abschnitten 23a und 23b und äußere vibrierende Abschnitte 34a und 34b außerhalb der flachen plattenartigen Abschnitte 23a und 23b werden unter Setzen der flachen plattenartigen Abschnitten 23a und 23b als Ränder gekrümmt.

In einem Zustand, in dem die Membran 34 in dem Spalt 20a des Stützteils 20 positioniert ist, werden die äußeren vibrierenden Abschnitte 34a und 34b symmetrisch an dem Stützteil 20 befestigt. Der flache plattenartige Abschnitt 23a entsprechend dem Leitermusterabschnitt 35a wird in den ersten magnetischen Spalt MG1 eingeführt, der flache plattenartige Abschnitt Teil 23b entsprechend dem Leitermusterabschnitt 35b wird in den zweiten magnetischen Spalt MG2 eingeführt, und das Stützteil 20 wird dann an einem Gehäuse (nicht gezeigt worden) in Position gebracht und befestigt, wodurch man eine Struktur erhält, in der, wie in 8 gezeigt, die Membran 34 in einen sich hin- und herbewegenden Zustand versetzt wird, und der Abschnitt des Lautsprechers 36, der zu der elektroakustischen Umwandlung beiträgt, ist symmetrisch strukturiert.

In dem so strukturieren Lautsprecher 36 wird, wenn ein Audiosignal den Enden Sa und Sb des Leitermusters 35 zugeführt wird, die gesamte Membran 34 in einer Richtung H, welche senkrecht zu den magnetischen Feldern in den magnetischen Spalten MG1 und MG2 ist, durch zwei Antriebskräfte oder eine erste Antriebskraft, welche durch eine Wechselwirkung zwischen einer Änderung des magnetischen Flusses in dem Leitermusterabschnitt 35a und dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG1 erzeugt wird, und eine zweite Antriebskraft, welche durch eine Wechselwirkung zwischen einer Änderung des magnetischen Flusses in dem Leitermusterabschnitt 35b und dem magnetischen Feld in dem magnetischen Spalt MG2 erzeugt wird, zur Vibration gebracht. Resultierend aus den Vibrationen wird ein reproduzierter Ton erzeugt und ausgegeben.

In dem Lautsprecher 36 der Ausführungsform kann, da die Membran 34 die drei Abschnitte aufweist, d.h., wie oben beschrieben, den inneren vibrierenden Abschnitt 34e und die äußeren vibrierenden Abschnitte 34a und 34b, kann der Bereich, der zu der Tonwiedergabe beiträgt, wesentlichen erhöht werden, und folglich ist es möglich, einen Lautsprecher mit einer hohen Leistungsfähigkeit zu realisieren. Auf die gleiche Weise wie in der ersten und zweiten Ausführungsformen können, da die Membran 34 durch die einfache und leichte Struktur ausgebildet werden kann, die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken in dem Hochfrequenzband verbessert werden.

Als nächstes werden Merkmale der Lautsprecher 16, 25 und 36 der ersten bis dritten Ausführungsformen auf der Grundlage von Resultaten aus Experimenten zur Richtfrequenzcharakteristik, die in den 11 bis 13 gezeigt sind, beschrieben.

11 zeigt die Richtfrequenzcharakteristik des Lautsprechers 36, 12 diejenige des Lautsprechers 25 und 13 zeigt diejenige des Lautsprechers 16. In den 11 bis 13 stellt die Abszisse den Logarithmus der Frequenz (logf) dar, und die Ordinate stellt den Schalldruck (dB) dar.

In jeder der 11 bis 13 zeigt die Richtfrequenzcharakteristik, die durch die Zweipunkt-Strichlinie angezeigt wird, Charakteristiken für einen Richtwinkel von 0°, die durch Positionierung eines Mikrophons in der in 2, 6 oder 8 gezeigten Richtung H (auf der Vorderachse) gemessen werden, die Richtfrequenzcharakteristik, die durch die Einpunkt-Strichlinie angezeigt wird, zeigt Charakteristiken für einen Richtwinkel von 15°, die Richtfrequenzcharakteristik, die durch die unterbrochene Linie angezeigt wird, zeigt Charakteristiken für einen Richtwinkel von 30°, die Richtfrequenzcharakteristik, die durch die gepunktete Linie angezeigt wird, zeigt Charakteristiken für einen Richtwinkel von 45° und die Richtfrequenzcharakteristik, die durch die durchgezogene Linie angezeigt wird, zeigt Charakteristiken für einen Richtwinkel von 60°.

Bezugnehmend auf 11, weist der Lautsprecher 36 der dritten Ausführungsform ein Merkmal auf, in dem der Schalldruck in der Nähe der Vorderseite (Winkel von 0° oder 15°) als Ganzes flach ist, und der Schalldruck in einer Richtung eines Winkels von 30° oder mehr beginnt bei einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz sich abzusenken Auf 12 bezugnehmend, weist der Lautsprecher 25 der zweiten Ausführungsfonn ein Merkmal auf, in dem keine Dispersion des Schalldrucks abhängig von dem Schalldruck beobachtet wird, der Schalldruck die Tendenz zeigt, als Ganzes abgesenkt zu werden, wenn die Frequenz höher wird, die Tendenz der Absenkung aber verhältnismäßig klein ist und die Richtcharakteristik ausgezeichnet ist.

Bezugnehmend auf 13, ist für den Lautsprecher 16 der ersten Ausführungsform der Schalldruck in der Nähe der Vorderseite (Winkel von 0° oder von 15°) als Ganzes flach, und derjenige bei einem Winkel von 30° bis 60° dehnt sich zu einer verhältnismäßig hohen Frequenz (dem Punkt T in der Figur) aus. Namentlich weist der Lautsprecher 16 der ersten Ausführungsform Charakteristiken auf, die beide Merkmale sowohl des Lautsprechers 25 als auch des Lautsprechers 36 der zweiten und dritten Ausführungsformen besitzen.

Auf diese Art weisen die Lautsprecher 16, 25 und 36 der ersten bis dritten Ausführungsform jeweilige charakteristische Richtfrequenzcharakteristiken auf. In einem Design eines Lautsprechersystems oder dergleichen kann folglich eine gewünschte Richtfrequenzcharakteristik erhalten werden, indem man passend selektiv die Strukturen der Lautsprecher einsetzt. Wenn die Strukturen der Lautsprecher geeignet miteinander kombiniert werden, ist es möglich, eine gewünschte Richtfrequenzcharakteristik zu erhalten.

Wie oben beschrieben, umfasst der elektroakustische Wandler der Erfindung eine dünne Membran, die in einer gebogenen Form ausgebildet ist, und hat eine Struktur, in der ein dünner linearer Leiter integral auf der Oberfläche der Membran ausgebildet ist, und nur ein Bereich der Membran, in der der Leiter ausgebildet ist, wird in einen magnetischen Spalt eines Magnetkreises eingeführt. Folglich kann eine Verringerung des Gewichts der Membran und eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit der elektroakustischen Umwandlung aufgrund des Leiters und des magnetischen Spalts ermöglicht werden, so dass es möglich ist, einen elektroakustischen Wandler zur Verfügung zu stellen, bei dem Eigenschaften wie die Schalldruckeigenschaften und die Frequenzcharakteristiken in dem Hochfrequenzbereich ausgezeichnet sind, und eine Miniaturisierung, eine hohe Leistungsfähigkeit und niedrige Produktionskosten realisiert werden können.