特許 7601536 スピーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】スピーカ

(51)【国際特許分類】

   H04R 9/02 20060101AFI20241210BHJP

【ＦＩ】

H04R9/02 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021135710

(22)【出願日】2021-08-23

(65)【公開番号】P2023030533

(43)【公開日】2023-03-08

【審査請求日】2024-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】戸板 大樹

【審査官】稲葉 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３０８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１４４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６３０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２６４６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－７８２９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ９／００－９／１８、３１／００

Ｈ０４Ｒ ３／００－３／１４

Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動板と前記振動板に固定されたボビンおよび前記ボビンに設けられたボイスコイルを有する振動部と、前記振動部を振動自在に支持する支持部と、前記支持部に含まれる磁気回路部と、を有するスピーカにおいて、
前記磁気回路部は、内部に前記ボイスコイルが位置する磁気ギャップと、前記磁気ギャップの内側に位置する内側ヨークと、前記磁気ギャップを横断し前記内側ヨーク内で前記振動部の振動方向に沿って流れる駆動磁束を形成する固定磁石と、を有し、
前記振動部に、前記振動方向と交差する向きの可動磁束を形成する可動磁石が固定され、前記振動方向に垂直な平面で見たときに、前記磁気ギャップよりも内側に位置する磁気センサが、前記支持部に固定されており、
前記磁気センサで、前記磁気回路部からの漏れ磁束に基づいて前記振動方向に作用する固定磁場成分と、前記可動磁束に基づいて前記固定磁場成分と交差する方向に作用する可動磁場成分とが検知され、前記可動磁束成分の強度変化に基づいて前記振動部の動作が測定されることを特徴とするスピーカ。

【請求項2】

前記磁気センサで、２方向からの前記磁場成分の合成ベクトルの向きが検知される請求項１記載のスピーカ。

【請求項3】

前記磁気センサで、２方向からの前記磁場成分の強度の比が検知される請求項１記載のスピーカ。

【請求項4】

前記内側ヨークに、前記振動方向に沿う中心穴が形成されており、前記振動方向と垂直な平面で見たときに、前記磁気センサが前記中心穴の領域内に位置している請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。

【請求項5】

前記内側ヨークにセンサ支持部材が固定され、前記磁気センサが前記センサ支持部材に支持されており、前記磁気センサに導通する配線材が前記中心穴内を経て外部に延びている請求項４記載のスピーカ。

【請求項6】

前記センサ支持部材で前記中心穴が塞がれている請求項５記載のスピーカ。

【請求項7】

前記振動部に、前記ボビンを前記振動板の側から塞ぐキャップが設けられ、前記キャップに前記可動磁石が固定されている請求項１ないし６のいずれかに記載のスピーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動板を含む振動部の動作を磁気センサで高精度に測定することができるスピーカに関する。

【背景技術】

【0002】

音響装置における従来のスピーカは、アンプから出力されるオーディオ信号をそのまま受け入れて音圧を再生する処理を行うだけであり、スピーカ自らがオーディオ信号に合わせた制御動作を行っていなかった。そのため、発音に歪が発生しやすく、音質のばらつきが生じやすかった。さらには、振動板の振幅が過大になったときに、振動板やダンパーなどが破損することもあった。

【0003】

上記の問題を解決するために、特許文献１には、磁気センサによって振動板の動きを検知してフィードバック制御を行うスピーカシステムが記載されている。

【0004】

このスピーカシステムは、磁気回路部を構成するプレートを有し、このプレートにおけるボイスコイルとの対向部に磁気センサであるホール素子が支持されている。磁気回路部のギャップ内の有効磁束密度がホール素子により検出され、その検出信号が増幅されてパワーアンプにフィードバックされる。パワーアンプからボイスコイルに駆動電流が与えられボイスコイルとともにボビンが振動すると、ギャップ内の有効磁束密度が、ボイスコイルに流れる電流およびボイスコイルに生じる逆起電力によって変化する。この有効磁束密度の変化をホール素子で検知しパワーアンプにフィードバックすることで、ボイスコイルに与えられる駆動電流の歪分が補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭５７－１８４３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されたスピーカシステムのフィードバック制御には、検知素子として光学検知素子やコイルなどよりも小型の素子であるホール素子が使用されているため、スピーカの寸法が過大になるのを防止でき、消費電力が増大するのも防止することができる。しかしながら、磁気回路部のギャップの有効磁束密度の変化をホール素子で検出する方式は、ボイスコイルやボビンの動きを直接に検知できないため、音の歪や音質のばらつきなどを高精度に補正することが難しい。

【0007】

また、特許文献１のスピーカシステムは、プレートにおけるボイスコイルとの対面部にホール素子を埋め込む構造であるため、ホール素子の取付け構造が複雑であり、組み立て作業も非効率的である。

【0008】

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、２方向の磁場成分を検知する磁気センサを用いて振動部の振動を高精度に検知することができるスピーカを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、振動板と前記振動板に固定されたボビンおよび前記ボビンに設けられたボイスコイルを有する振動部と、前記振動部を振動自在に支持する支持部と、前記支持部に含まれる磁気回路部と、を有するスピーカにおいて、
前記磁気回路部は、内部に前記ボイスコイルが位置する磁気ギャップと、前記磁気ギャップの内側に位置する内側ヨークと、前記磁気ギャップを横断し前記内側ヨーク内で前記振動部の振動方向に沿って流れる駆動磁束を形成する固定磁石と、を有し、
前記振動部に、前記振動方向と交差する向きの可動磁束を形成する可動磁石が固定され、前記振動方向に垂直な平面で見たときに、前記磁気ギャップよりも内側に位置する磁気センサが、前記支持部に固定されており、
前記磁気センサで、前記磁気回路部からの漏れ磁束に基づいて前記振動方向に作用する固定磁場成分と、前記可動磁束に基づいて前記固定磁場成分と交差する方向に作用する可動磁場成分とが検知され、前記可動磁束成分の強度変化に基づいて前記振動部の動作が測定されることを特徴とするものである。

【0010】

本発明のスピーカは、前記磁気センサで、２方向からの前記磁場成分の合成ベクトルの向きが検知される。あるいは、前記磁気センサで、２方向からの前記磁場成分の強度の比が検知される。

【0011】

本発明のスピーカは、前記内側ヨークに、前記振動方向に沿う中心穴が形成されており、前記振動方向と垂直な平面で見たときに、前記磁気センサが前記中心穴の領域内に位置していることが好ましい。

【0012】

本発明のスピーカは、前記内側ヨークにセンサ支持部材が固定され、前記磁気センサが前記センサ支持部材に支持されており、前記磁気センサに導通する配線材が前記中心穴内を経て外部に延びているものである。

【0013】

本発明のスピーカは、前記センサ支持部材で前記中心穴が塞がれている構造とすることができる。

【0014】

本発明のスピーカは、前記振動部に、前記ボビンを前記振動板の側から塞ぐキャップが設けられ、前記キャップに前記可動磁石が固定されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明のスピーカは、支持部に固定された磁気センサによって、磁気回路部からの漏れ磁束である固定磁場成分と、振動部とともに移動する可動磁石からの可動磁場成分の、互いに交差する２方向の磁場成分が検知される。例えば、２つの磁場成分の合成ベクトルの向きの変化が求められ、あるいは、２つの磁場成分の相対値が求められることにより、周囲のノイズに影響を受けることなく、振動部の動作を高精度に測定することができる。この測定に基づいて、振動部の動作を補正する高精度なフィードバック制御を行なうことが可能になる。

【0016】

前記固定磁場成分は、磁気回路部の内側ヨークから漏れ出た振動方向に沿う向きの磁場成分である。磁気センサを、平面視で磁気ギャップよりも内側に配置し、好ましくは平面視で内側ヨークの中心穴に位置させる。これにより、磁気回路部から漏れ出た振動方向に沿う向きの安定した強度の固定磁場成分を検知することができ、磁気センサから安定した検知出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】（Ａ）は、本発明の第１実施形態のスピーカを、Ｘ－Ｚ平面と平行で且つ中心軸Ｏを含む切断面で断面した半断面斜視図、（Ｂ）は、磁気センサに作用する２つの磁場成分を説明する部分斜視図、

【図2】前記第１実施形態のスピーカの変形例を示す、Ｘ－Ｚ平面と平行で且つ中心軸Ｏを含む切断面で断面した断面図、

【図3】本発明の第２実施形態のスピーカを示す、Ｘ－Ｚ平面と平行で且つ中心軸Ｏを含む切断面で断面した断面図、

【図4】本発明の第３実施形態のスピーカを示す、Ｘ－Ｚ平面と平行で且つ中心軸Ｏを含む切断面で断面した断面図、

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１（Ａ）に示される本発明の第１実施形態のスピーカ１はＺ１―Ｚ２方向が前後方向であり、Ｚ１方向が前方でＺ２方向が後方である。Ｚ１－Ｚ２方向は振動部の振動方向である。スピーカ１は、振動部の振動によりＺ１方向が発音方向として使用されることもあるし、Ｚ２方向が発音方向として使用されることもある。

【0019】

図１（Ａ）には、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に延びる中心軸Ｏが示されている。スピーカ１の主要部は、中心軸Ｏを中心とするほぼ回転対称な構造である。中心軸Ｏは、振動板３の中心とボビン６の中心および磁気回路部１０の中心を通過している。図１（Ａ）には、中心軸Ｏと直交する平面において互いに直交するＸ１－Ｘ２軸とＹ１－Ｙ２軸が示されている。

【0020】

図１（Ａ）に示されるスピーカ１はフレーム２を有している。フレーム２は、非磁性材料または磁性材料で形成されており、前方（Ｚ１方向）に向けて直径が徐々に広がるテーパ形状である。フレーム２の後方（Ｚ２方向）に磁気回路部１０が接着やねじ止めなどの手段で固定されている。フレーム２と磁気回路部１０とで「支持部」が構成されている。

【0021】

磁気回路部１０は、中心軸Ｏを中心とするリング状の固定磁石１１と、固定磁石１１の前方に接合されたリング状の対向ヨーク１２と、固定磁石１１の後方に接合された後方ヨーク１３を有している。後方ヨーク１３には内側ヨーク１４が一体に形成されている。内側ヨーク１４は、固定磁石１１と対向ヨーク１２の内側に位置し、後方ヨーク１３から前方（Ｚ１方向）に隆起して形成されている。なお、内側ヨーク１４が後方ヨーク１３と別体に形成され、後方ヨーク１３と内側ヨーク１４とが接合されていてもよい。対向ヨーク１２と後方ヨーク１３および内側ヨーク１４は、磁性材料すなわち磁性金属材料で形成されている。

【0022】

内側ヨーク１４の外周面と、対向ヨーク１２の内周面との間に、中心軸Ｏを中心とする円周に沿って磁気ギャップＧが形成されている。内側ヨーク１４は磁気ギャップＧの内側に位置している。図１（Ａ）に示される実施形態では、磁気ギャップＧの外側に位置する固定磁石１１の前方（Ｚ１方向）に向く面がＮ極に着磁され、後方（Ｚ２方向）に向く面がＳ極に着磁されている。そのため、固定磁石１１から発せられた駆動磁束Φ１は、対向ヨーク１２内を中心軸Ｏに向かって流れ、磁気ギャップＧを横断する。磁気ギャップＧを横断した駆動磁束Φ１は、内側ヨーク１４内で中心軸Ｏに沿う方向、すなわち振動部の振動方向に沿ってＺ２方向に流れ、後方ヨーク１３を経て固定磁石１１に戻るように周回する。なお、磁気回路部１０は、固定磁石１１の後方（Ｚ２方向）に向く面がＮ極で前方（Ｚ１方向）に向く面がＳ極となるように着磁されていてもよい。

【0023】

フレーム２の前方部分の内側に振動板３が設けられている。振動板３は円錐状のいわゆるコーン形状である。フレーム２の前端周囲部２ａと振動板３の外周端３ａは、弾性変形可能なエッジ部材４を介して接合されている。エッジ部材４と前端周囲部２ａおよびエッジ部材４と外周端３ａは接着剤で固定されている。フレーム２の中腹部の内面に内周固定部２ｂが形成されており、断面がコルゲート形状の弾性変形可能なダンパー部材５の外周部５ａが内周固定部２ｂに接着剤により固定されている。

【0024】

フレーム２の内部にボビン６が設けられている。ボビン６は、中心軸Ｏを中心とする円筒形状である。振動板３の内周端３ｂはボビン６の外周面に接着剤で固定されており、ダンパー部材５の内周部５ｂも接着剤によってボビン６の外周面に固定されている。振動板３の中心部には前方に向けて隆起するドーム形状のキャップ８が設けられている。キャップ８は、ボビン６の前方の開口部を覆って塞いでおり、キャップ８の周縁部８ａが振動板３の前面に接着剤を介して固定されている。

【0025】

ボビン６の後方（Ｚ２方向）に向く後端部では、その外周面にボイスコイル７が設けられている。ボイスコイル７を構成する被覆導線は、ボビン６の外周面において所定のターン数で巻かれている。ボイスコイル７は、磁気回路部１０の磁気ギャップＧ内に位置している。磁気回路部１０とボイスコイル７とで、「磁気駆動部」が構成されている。

【0026】

振動板３とボビン６は、弾性支持部材であるエッジ部材４およびダンパー部材５の弾性変形により、フレーム２に対して（「支持部」に対して）前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に振動自在に支持されている。振動板３とキャップ８およびボビン６とボイスコイル７が、フレーム２を含む「支持部」に対して前後方向に振動する「振動部」を構成している。また、エッジ部材４およびダンパー部材５のうちの振動板３と共に前後に振動する部分も、「振動部」の一部を構成している。

【0027】

スピーカ１に、振動部の振動を検知する検知部（振動検知部）が設けられている。検知部は、前記磁気回路部１０と、可動部に向けられて振動板３と一緒に振動する可動磁石２２と、支持部側に固定された磁気センサ２１とで構成されている。

【0028】

図１（Ａ）に示されるように、磁気回路部１０では、内側ヨーク１４に中心穴１５が形成されている。中心穴１５は中心軸Ｏが中心に位置する断面が円形の穴であり、内側ヨーク１４を前後に貫通して形成されている。中心穴１５にセンサ支持部材２６が嵌着されている。センサ支持部材２６は、合成樹脂材料や合成ゴムなどの非磁性材料で形成されている。センサ支持部材２６の前端部には保護キャップ２３が固定されている。保護キャップ２３は非磁性金属材料や合成樹脂材料などの非磁性材料で形成されている。センサ支持部材２６と保護キャップ２３との間に密閉された支持空間が形成されている。支持空間では、センサ支持部材２６と一体に形成された支持突部２６ｂに回路基板２４が固定されており、この回路基板２４に磁気センサ２１が実装されている。回路基板２４には、配線材２５が接続され、回路基板２４の表面に形成された導体パターンによって、配線材２５と磁気センサ２１の端子部２１ａ（図１（Ｂ）参照）とが導通されている。配線材２５は、センサ支持部材２６の内部を通って、中心穴１５内を通過し、スピーカ１の後方の空間に延び出ている。

【0029】

センサ支持部材２６と保護キャップ２３ならびに回路基板２４と磁気センサ２１および配線材２５は、予め組み立ててユニット化しておくことが可能である。ユニット化された状態で、保護キャップ２３を前方に向け、後方から中心穴１５の内部に挿入し、センサ支持部材２６の後端に形成されたフランジ部２６ａを後方ヨーク１３の後面１３ａに突き当てることで、磁気センサ２１と配線材２５を、支持体の一部である磁気回路部１０の内部に位置決めして組み付けることができる。センサ支持部材２６は、中心穴１５の内部に圧入されて磁気回路部１０に固定される。あるいはセンサ支持部材２６は接着やねじ止めなどの固定手段により磁気回路部１０に固定される。仮に磁気センサ２１や回路基板２４などが故障した場合でも、振動部や支持部を分解することなく、ユニット化されたセンサ支持部材２６および磁気センサ２１を中心穴１５から後方へ抜き出すことができるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

【0030】

図１（Ａ）に示されるように、キャップ８の中心部に磁石支持部材２７が固定されている。磁石支持部材２７は、前端に固定部２７ａが形成され、固定部２７ａがキャップ８に接着されて固定されている。磁石支持部材２７は、キャップ８からボビン６の内側空間に向けて後方（Ｚ２方向）に延びている。磁石支持部材２７の後部に可動磁石２２が接着されて固定されている。可動磁石２２はほぼ中心軸Ｏ上に位置している。

【0031】

可動磁石２２は、Ｙ１側に向く面がＮ極でＹ２側に向く面がＳ極となるように着磁されている。よって、可動磁石２２から出る可動磁束Φ２の向きはＹ１方向である。磁気回路部１０では、内側ヨーク１４内を流れる駆動磁束Φ１の向きが振動部の振動方向である前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）すなわち中心軸Ｏに沿う方向である。可動磁石２２の着磁方向および可動磁石２２から出る可動磁束Φ２の向きと、内側ヨーク１４内に流れる駆動磁束ΦＦ１とは互いに交差し、好ましくは直交している。

【0032】

図１に示される実施形態では、磁気センサ２１の中心と可動磁石２２の中心が、共に中心軸Ｏ上に位置している。また、可動磁石２２は、振動部が前後方向に最大振幅で動作したときに、保護キャップ２３に当たらないように、保護キャップ２３から前方に距離を空けて配置されている。

【0033】

振動部の振動方向に垂直な平面、すなわち中心軸Ｏと垂直な平面で見たときに、磁気センサ２１は、磁気ギャップＧよりも内側でボビン６やボイスコイル７よりも内側に位置している。図１（Ｂ）に示されるように、磁気センサ２１には、磁気回路部１０からの漏れ磁束に基づく固定磁場成分Ｈ１と、可動磁石２２で生成される可動磁束Φ２に基づく可動磁場成分Ｈ２が作用する。内側ヨーク１４内で駆動磁束Φ１が中心軸Ｏに沿ってＺ２方向に流れているため、磁気センサ２１には、固定磁束Φ１の漏れ磁束により固定磁場成分Ｈ１がＺ２方向に作用する。可動磁石２２の着磁方向はＹ方向であり、可動磁石２１のＮ極からＹ１方向に出た可動磁束Φ２が空間を周回して可動磁石２２のＳ極に戻るため、磁気センサ２１には、可動磁束Φ２に基づく可動磁場成分Ｈ２がＹ２方向に作用する。固定磁場成分Ｈ１の強度はＺ２方向に向くベクトル量であり、可動磁場成分Ｈ２の強度はＹ２方向に向くベクトル量である。磁気センサ２１に作用する固定磁場成分Ｈ１の強度は実質的に一定であるが、可動磁場成分Ｈ２の強度は振動部の振動に応じて変化する。

【0034】

磁気センサ２１は、中心軸Ｏを含むＹ－Ｚ平面において、ベクトル量である２つの磁場成分Ｈ１，Ｈ２を検知することができる。磁気センサ２１は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子を有している。磁気抵抗効果素子は、固定磁性層とフリー磁性層を有するＧＭＲ素子またはＴＭＲ素子である。固定磁性層の磁化の向きはＹ－Ｚ平面内の所定の方向で、例えばＹ２方向に向けて固定されている。フリー磁性層はバイアス磁界により単磁区化され、フリー磁性層の磁化の向きは、外部から作用する磁場の向きに追従して、Ｙ－Ｚ平面内で変化する。磁気抵抗効果素子は、固定磁性層の磁化の向きとフリー磁性層の磁化との向きとの相対角度の変化に応じて電気抵抗値が変化する。

【0035】

図１（Ｂ）に示されるように、磁気センサ２１には、Ｚ２方向に向くベクトル量である固定磁場成分Ｈ１とＹ２方向に向くベクトル量である可動磁場成分Ｈ２が作用するため、磁気抵抗効果素子のフリー層の磁化の向きは、固定磁場成分Ｈ１と可動磁場成分Ｈ２とのベクトル和である検知磁場成分Ｈｄの向きに追従する。振動部に固定された可動磁石２２が前方（Ｚ１方向）へ移動して磁気センサ２１から遠ざかると、磁気センサ２１に作用する可動磁場成分Ｈ２の強度が低下するため、固定磁性層の磁化方向であるＹ２方向に対する検知磁場成分Ｈｄのベクトルの角度θが大きくなり、磁気抵抗効果素子の電気抵抗が増加する。可動磁石２２が後方（Ｚ２方向）に移動して磁気センサ２１に接近すると、可動磁場成分Ｈ２の強度が増加するため、検知磁場成分Ｈｄのベクトルの角度θが小さくなり、磁気抵抗効果素子の電気抵抗が低下する。

【0036】

また、磁気センサ２１として、ホール素子などの指向性を有する２個の検知素子が、Ｙ－Ｚ面内でその検知方向を交差させ、好ましくは直交させて配置されたものを使用してもよい。この磁気センサ２１では、Ｚ軸方向に指向性を有する一方の検知素子で、固定磁場成分Ｈ１の強度が検知され、Ｙ軸方向に指向性を有する他方の検知素子で、可動磁場成分Ｈ２の強度が検知される。図示しない検知回路において、ほぼ一定値である固定磁場成分Ｈ１の強度と、可動部の振動に応じて変化する可動磁場成分Ｈ２の強度との比を求めることにより、検知磁場成分Ｈｄのベクトルの角度θの変化を求めるのと同等の検知出力を得ることができる。

【0037】

次に、スピーカ１の発音動作を説明する。
発音動作では、オーディオアンプから出力されたオーディオ信号に基づいてボイスコイル７に駆動電流が与えられる。磁気回路部１０から発せられる駆動磁束Φ１がボイスコイル７を横断するため、駆動磁束Φ１と駆動電流とで励起される電磁力により、振動板３およびボビン６とボイスコイル７を含む振動部が前後方向に振動して、駆動電流の周波数に応じた音圧が発生し、前方（Ｚ１方向）または後方（Ｚ２方向）に向けて音が発せられる。

【0038】

スピーカ１に併設された回路部は検知回路と制御部とを構成しており、磁気センサ２１の検知出力が検知回路で検知されて制御部に与えられる。制御部では、磁気センサ２１からの検知出力に基づいてフィードバック制御が行われる。磁気センサ２１によって検知磁場成分Ｈｄのベクトルの角度θの変化を検知することにより、制御部では、振動板３を含む振動部の前後方向の位置およびその変化を測定することができる。例えば、制御部では、オーディオ信号の印加により想定される振動部の前後方向の理想的な位置およびその変化と、磁気センサ２１の検知出力から測定される振動部の実際の位置およびその変化とのずれ量が演算される。ずれ量がしきい値を超えたら、ずれ量を補正する補正信号(オフセット信号)が駆動信号（ボイス電流）に重畳されてボイスコイル７に与えられる。このフィードバック制御により、スピーカ１による発音の歪みや音ずれなどが補正され、さらには、振動板３が前後方向に過振動するのが防止される。

【0039】

磁気センサ２１は、ほぼ一定値である固定磁場成分Ｈ１の強度を基準として、可動磁場成分Ｈ２の強度の変化を測定し、合成ベクトルである検知磁場成分Ｈｄの傾きの変化が検知され、または固定磁場成分Ｈ１の強度と可動磁場成分Ｈ２の強度の比が検知される。ほぼ一定値である固定磁場成分Ｈ１の強度を基準としているため、外部からのノイズの影響を受けにくく、振動部の位置および動作を精度よく測定することができる。また、本来は検知動作にノイズを与えかねない磁気回路部１０からの漏れ磁束を検知動作のために利用し、この漏れ磁束を基準となる固定磁場成分Ｈ１として検知しているため、外部ノイズの影響を受けにくく、常に高精度で高感度のフィードバック制御を行なうことができる。

【0040】

振動方向に垂直な平面、すなわち中心軸Ｏに垂直な平面（Ｘ－Ｙ平面）で検知部の構造を見たとき、あるいはＸ－Ｙ平面に投影して検知部の構造を見たときに、磁気センサ２１が、磁気ギャップＧよりも中心軸Ｏに近い内側に位置している。図２以下に示される実施形態からも明らかなように、内側ヨーク１４は、Ｘ１-Ｘ２方向の厚さ寸法（半径方向の厚さ寸法）よりも、Ｚ１－Ｚ２方向の長さ寸法の方が大きくなっており、内側ヨーク１４の内部では、駆動磁束Φ１の経路長が、Ｘ１方向（中心軸Ｏに向かう方向）で短く、Ｚ２方向で長くなっている。そのため、磁気ギャップＧよりも内側では、磁気回路部１０からの漏れ磁束の密度が、Ｘ１方向よりもＺ２方向で比較的大きくなり、また安定している。基準値となる固定磁場成分Ｈ１の強度が大きく安定しているため、ノイズの影響を受けにくく安定した検知出力を得ることができる。

【0041】

特に、Ｘ－Ｙ平面で見たときに、またはＸ－Ｙ平面に投影したときに、磁気センサ２１が内側ヨーク１４の中心穴１５の範囲内に位置していると、磁気センサ２１が設けられた領域での漏れ磁束のＺ１方向の磁束密度を高くでき、磁気センサ２１で検知する固定磁場成分Ｈ１の検知強度を安定させることができる。さらに、図１（Ａ）に示される実施形態では、磁気センサ２１が、前後方向においても、中心穴１５の内部に位置し、さらに中心穴１５の中心に位置する中心軸Ｏ上に位置している。中心穴１５の内部で、さらに中心軸Ｏ付近では、Ｚ１方向の漏れ磁束の密度が高くなるため、磁気センサ２１で検知される固定磁場成分Ｈ１の強度が安定する。固定磁場成分Ｈ１の強度を安定して検知できるため、固定磁場成分Ｈ１と可動磁場成分Ｈ２の相対的な強度比を、低ノイズで検知できるようになる。

【0042】

図２に本発明の第１実施形態のスピーカ１の変形例が示されている。このスピーカ１は、キャップ１０８が図１（Ａ）に示されたキャップ８と相違している。キャップ１０８は合成樹脂材料などで形成されており、ボビン６の前方（Ｚ１方向）に向く端部に嵌着され、接着剤などで固定されている。キャップ１０８に、磁石支持部材１２７が一体に形成されており、磁石支持部材１２７に可動磁石２２が固定されている。

【0043】

図２に示されるスピーカ１は、組立作業の最終段階で、キャップ１０８と可動磁石２２をボビン６の前方の端部に簡単に固定することができる。そのため、フレーム２に磁気回路部１０を固定し、さらに振動板３とエッジ部材４およびボビン６とボイスコイル７を組み込み、キャップ１０８を取付ける前に、磁気回路部１０の固定磁石１１を着磁する作業を行い、その後に、キャップ１０８と可動磁石２２を簡単に取り付けることができる。この組み立て作業では、固定磁石１１の着磁作業に使用される着磁磁場によって可動磁石２２の着磁状態が影響を受けることがなくなる。

【0044】

図３に示される本発明の第２実施形態のスピーカ１０１では、内側ヨーク１４に形成された中心穴１５の前方（Ｚ１方向）の端部にセンサ支持部材１２６が嵌着されて固定されている。回路基板２４と磁気センサ２１は、センサ支持部材１２６の前方に固定されている。振動部の振動方向である前後方向に垂直なＸ－Ｙ平面で見たときに、またはＸ－Ｙ平面に投影したときに、磁気センサ２１は中心穴１５の領域内に位置し、ほぼ中心軸Ｏ上に位置している。ただし、磁気センサ２１は中心穴１５の内部ではなく、中心穴１５よりも前方の空間内に位置している。

【0045】

このスピーカ１０１においても、Ｘ－Ｙ平面で見たときに、またはＸ－Ｙ平面に投影したときに、磁気センサ２１が中心穴１５の領域内に位置し、ほぼ中心軸Ｏ上に位置しているため、磁気センサ２１で検知する固定磁場成分Ｈ１を強い磁場として安定して検知することができる。

【0046】

また、図１（Ａ）と図２に示されるセンサ支持部材２６または図３に示されるセンサ支持部材１２６は、内側ヨーク１４の中心穴１５を塞いでいるため、内側ヨーク１４の前端とキャップ８，１０８とで挟まれた空間への埃や水分の浸入を防止できるようになる。

【0047】

図４に示される本発明の第３実施形態のスピーカ２０１では、センサ支持部材２２６が、内側ヨーク１４の中心穴１５の縁部に固定されており、センサ支持部材２２６に支持された磁気センサ２１が、中心軸Ｏから半径の外側に偏った位置に配置されている。ボビン６の前方の端部がキャップ２０８で塞がれ、キャップ２０８に一体に形成された磁石支持部材２２７に可動磁石２２が支持されている。可動磁石２２も中心軸Ｏから半径の外側に離れて位置している。ただし、磁気センサ２１と可動磁石２２は中心軸Ｏと平行な同じ軸上に位置していることが好ましい。

【0048】

このスピーカ２０１においても、Ｘ－Ｙ平面で見たときに、またはＸ－Ｙ平面に投影したときに、磁気センサ２１が中心穴１５の領域内に位置しているため、磁気センサ２１で検知する固定磁場成分Ｈ１を強い磁場として安定して検知することができる。

【符号の説明】

【0049】

１，１０１，２０１ スピーカ
２ フレーム
３ 振動板
６ ボビン
７ ボイスコイル
１０ 磁気回路部
１１ 固定磁石
１２ 対向ヨーク
１３ 後方ヨーク
１４ 内側ヨーク
１５ 中心穴
２１ 磁気センサ
２２ 可動磁石
２６，１２６，２２６ センサ支持部材
Φ１ 駆動磁束
Φ２ 可動磁束
Ｈ１ 固定磁場成分
Ｈ２ 可動磁場成分
Ｈｄ 検知磁場成分
Ｏ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】