[发明专利]扬声器装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过由磁致伸缩致动器向声膜施加振动来回放声音的扬声 器装置。

背景技术

已经提出了通过由磁致伸缩致动器向声膜施加振动来回放声音的扬声 器装置。

具体而言，日本未经审查的专利申请公开第2007-166027号揭示了一 种例如图8所示的构造，其中由亚克力(acryl)等制成的圆筒形声膜110 被竖直地支撑，多个磁致伸缩致动器130布置在声膜110的下端处，并且 磁致伸缩致动器130的驱动杆135接触声膜110的下端表面112，以在与 下端表面112垂直的方向或膜面方向上向声膜110施加振动。

在此情况下，声膜110的下端表面112被纵波激励。随着振动弹性波 在声膜110的膜面方向上传播，除了纵波之外还产生了横波。横波引起声 波沿着与声膜110的膜面垂直的方向辐射，从而提供了较宽地散播的声 场。

磁致伸缩致动器是使用磁致伸缩体的致动器，当施加外部磁场时，磁 致伸缩体的形状发生改变。最近，得到了超磁致伸缩体，其变形量可达过 去的磁致伸缩体的变形量的一千倍。此外，当磁致伸缩体在形状改变时产 生较大应力。即使当磁致伸缩致动器较小，磁致伸缩致动器也可以使得声 膜产生相对响亮的声音，并且磁致伸缩致动器可以使得例如铁板制成的硬 质致动器产生声音。

此外，磁致伸缩致动器具有较高的响应速度。单个磁致伸缩体的响应 速度是十亿分之一秒量级的。

发明内容

在图9中示出了用于如图8所示的扬声器装置的磁致伸缩致动器130 的支撑结构。

具体而言，在声膜110是圆筒形的情况下，设置了具有特定高度(厚 度)并具有比声膜110的外径更大的外径的盘形基体壳体120。通过例如 在基体壳体120的上表面121上的四个等角间隔的位置处的L形板(图9 中未示出)之类的安装工具，将声膜110的下端部安装在基体壳体120 上。

在上述安装位置之间的四个等角间隔的位置处，容纳部123形成在基 体壳体120中。容纳部123是沿着竖直方向从上表面121到下表面122穿 透基体壳体120的通孔。磁致伸缩致动器130分别从下侧插入到容纳部 123中，使得驱动杆135面向上。

此外，通过螺栓152和153将板簧151安装到基体壳体120的下表面 122，使得分别插入到容纳部123中的130被支撑，并且驱动杆135的端部 接触声膜110的下端表面112。

每个磁致伸缩致动器130包括致动器主体和外壳体139。致动器主体 包括杆状磁致伸缩体131、布置在磁致伸缩体131周围的电磁线圈132、 布置在电磁线圈132周围的磁体133和磁轭134、连接到磁致伸缩体131 的端部的驱动杆135、以及安装到磁致伸缩体131的另一个端部的固定板 136。致动器主体布置在外壳体139中，使得驱动杆135的末端部从外壳 体139向外突伸。

由硅橡胶等制成的阻尼构件137布置在驱动杆135处。螺栓138朝向 固定板136的背侧插入，并因此将预负载F1施加至磁致伸缩体131。

通过将预负载F1施加至磁致伸缩致动器130中的磁致伸缩体131，可 以防止磁致伸缩体131由于磁致伸缩致动器130被驱动时的重复应力而破 裂。

当将控制电流施加至电磁线圈132而将控制磁场施加至磁致伸缩体 131时，磁致伸缩值的相对于控制磁场的特性随着施加至磁致伸缩体131 的负载而显著改变。当施加特定负载时，其中磁致伸缩值相对于控制磁场 的改变而线性改变的磁场范围变为最宽，并且相对于该磁场范围内的控制 磁场的磁致伸缩值变为最大。

因此，此时的负载被确定为最优值，并且此时磁致伸缩值相对于控制 磁场的特性被确定为最优磁致伸缩特性。

具体而言，例如当施加至磁致伸缩体131的负载是105kg/cm²时，其 中磁致伸缩值相对于控制磁场的改变而线性改变的磁场范围变为最宽，并 且相对于该磁场范围内的控制磁场的磁致伸缩值变为最大。

由此，在磁致伸缩致动器130中，调节螺栓138的紧固程度，使得预 负载F1变为105kg/cm²的最优值，或者例如在磁致伸缩体131具有2mm 的直径和3.14mm²的横截面面积的情况下，将3.30kg的负载施加至磁致伸 缩体131。