本发明涉及电声转换器、在电路基板上表面安装该电声转换器而成的组装体以及在壳体内组装该组装体而成的电声转换装置。
背景技术：
作为电声转换器，存在有各种电声转换器，其中存在有被称作回流焊扬声器(日文：リフロスピーカ)等、表面安装于电路基板的电声转换器(专利文献1)。
如图11所示，这种扬声器通过在作为外壳发挥功能、且上表面形成有放音孔3’的中空状的框架2’内收纳作为声学器件的结构构件的振动板、驱动振动板的磁路等而构成，并利用回流焊处理而表面安装(surfacemount)于涂布有焊膏的电路基板12’。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－193414号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
如图12所示，在上述的电声转换器1的框架2’内设有振动板6’。该振动板6’前后振动，由于前表面的辐射音a和背面的辐射音b的相位相反，因此，需要将前表面的声音和背面的声音分离。而且，在该分离不充分的情况下，前表面的辐射音a和背面的辐射音b相互抵消，而导致声压下降。特别是，波长越长(频率越低)则该影响越明显。
详细而言，如图13所示，以往的上述电声转换器1’自框架2’的外周壁下部到底面形成有孔a’。在电磁型的情况下，该孔a’主要用于排放因回流焊处理时的热而膨胀的空气。另外，除此之外，在电动型的情况下，对于低音再现时的振动板的较大的振幅，防止因背面的空气密闭而妨碍振动板的动作。然而，在该以往例中，辐射音b自孔a’泄漏，无法与前方的辐射音a分离，因此，这成为了声压下降的原因。
另外，如图14所示，表面安装于电路基板12’的电声转换器1’被收纳在壳体13’的内侧而被使用。
该情况下，为了使电声转换器1’的前表面与壳体13’密合，如图14的右侧所示，需要用于吸收壳体13’、电路基板12’、电声转换器1’的尺寸公差的发泡pe等的密封件p。通过使用该密封件p而能够分离振动板前后的声音。
另一方面，在未使用密封件p的情况下，如该图14的左侧所示，为了防止因动作时的振动而产生的嘎吱嘎吱声，需要充分地获得壳体13’与电声转换器1’的上表面之间的距离l。
在这样的安装中，如图14的左侧的箭头所示，在电声转换器1’的外周部，电声转换器1’内的振动板背面的辐射音b自电声转换器1’与电路基板12’之间的间隙、孔a’泄漏，并向振动板前表面的辐射音a侧回绕，成为无法可靠地分离振动板前后的辐射音的状态，导致声压下降，进而可能导致因间隙的偏差而产生声压的偏差。
本发明即是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于提供能够抑制声压下降的电声转换器、在电路基板上安装该电声转换器而成的组装体以及在壳体内组装该组装体而成的电声转换装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，技术方案1的发明为一种电声转换器1，该电声转换器1在框架2内设有振动板6，其特征在于，框架2在其上表面具有用于辐射来自所述振动板6前表面的辐射音a的放音孔3，在下部具有用于在电路基板12上导通固定的端子、且突出设有用于辐射来自设于所述框架2内的振动板6背面的辐射音b的筒状的通气口5，所述通气口的顶端位于比所述电路基板的接触面远离所述振动板6的位置。
技术方案2的发明为一种组装体，其特征在于，该组装体包括电声转换器1和用于供该电声转换器1安装的电路基板12，所述电路基板12设有用于供所述通气口5贯穿的贯通孔12a，所述通气口5的顶端位于比所述电路基板12的表面靠电路基板12的背面方向上的位置。
技术方案3的发明为一种电声转换装置，其特征在于，该电声转换装置在壳体13的内部包含技术方案2的组装体。
发明的效果
采用技术方案1、2所述的本发明，在安装于电路基板的情况下，通气口顶端进入电路基板12的贯通孔12a，在安装时能够使来自电声转换器1的振动板背面的声音难以向前表面回绕。该情况下，若将通气口顶端设为自电路基板12的背面突出的位置，则能够更可靠地使振动板背面的辐射音b辐射到电路基板背面。因而，能够使振动板前表面的辐射音a与振动板背面的辐射音b分离，因此，能够防止声压的下降。
采用技术方案3所述的本发明，即使在壳体13与电声转换器1之间不设置密封件，充分获得壳体13与电声转换器1之间距离，也不会产生声压下降、声压的偏差，设计的自由度增加，还能够谋求低成本化。
附图说明
图1是本发明的一实施例的电声转换器的俯视图。
图2是从斜上方观察该电声转换器得到的立体图。
图3是从斜下方观察该电声转换器得到的立体图。
图4是图1中a－a线剖视图。
图5是图1中b－b线剖视图。
图6是要将本发明的一实施例的电声转换器安装于电路基板的状态的立体图。
图7是将本发明的一实施例的电声转换器安装在了电路基板上的状态的侧视图。
图8是将本发明的电声转换器安装在了具有厚度的电路基板上的状态的说明图。
图9是表示对比以往例和本发明的相对于频率的声压特性的说明图。
图10是本发明的电声转换装置的一实施例，是将在电路基板上表面安装电声转换器而成的组装体配置在了壳体内的状态的动作说明图。
图11是将以往的电声转换器表面安装于电路基板的状态的说明图。
图12是电声转换器的振动板的动作说明图。
图13是表示从底面侧观察以往的电声转换器得到的立体图。
图14是将在电路基板表面安装以往的电声转换器而成的组装体配置在了壳体内的状态的动作说明图。
具体实施方式
本发明在电声转换器设置通气口，该通气口进入供该电声转换器安装的电路基板的贯通孔，从而使来自振动板背面的辐射音可靠地辐射到电声转换器背面侧，由此，实现了分离振动板前后的辐射音、防止声压下降的目的。
实施例1
在图1至图3中，本发明的一实施例的电声转换器1的树脂制的框架2包括：箱型的下框架2a，其在内部具有收纳振动板等的空间，且上部开口；以及上框架2b，其作为盖发挥功能，覆盖于该下框架2a的开口部。上框架2b利用粘接剂或超声波焊接与下框架2a一体化。
在上框架2b的上表面形成有多个放音孔3，该多个放音孔3呈圆形，用于辐射振动板的前表面的辐射音。这些放音孔3排列为双重的圆环状，但放音孔3的形状、排列并不限定于图示的方式。如图1和图2所示，在从平面观察时，上框架2b呈大致正方形。由图3可知，下框架2a的底面也呈大致正方形。
此外，如图2、图3所示，在下框架2a的下部四角利用嵌入成型设有四个端子4a～4d，该端子4a～4d的露出部构成l字状。在这些端子4a～4d中，在框架2内与音圈的卷绕开始引出线、卷绕结束引出线(未图示)连接的例如为端子4a、4b。剩余的两个端子4c、4d为虚设端子。对于哪一端子为虚设端子，只要在框架2的上表面的与端子对应的位置施加适当的标记等，就能够容易地进行判断。另外，当然也可以在端子4c、4d连接卷绕开始引出线、卷绕结束引出线，将端子4a、4b设为虚设端子。这样地将端子设为四个是为了在将框架2表面安装在电路基板上的情况下，在四个部位进行软钎焊，从而能够将电声转换器1可靠地固定于电路基板。
另外，在端子4a～4d之间的中央部的位置且是下框架2a的底面外周部形成有方筒状的通气口5。在该通气口5形成有使框架2的内部空间与外部连通的通气孔5a，从而能够经由该通气孔5a将振动板背面的辐射音b辐射到外部。
图4和图5是表示电声转换器1的内部结构的侧剖视图。如上所述，在框架2内设有振动板6。振动板外周的边缘6a使用粘接剂固定于形成在下框架2a的内壁部的阶梯状的振动板固定部2a。附图标记7为设于振动板6的背面的圆筒状的音圈，如上所述，音圈的卷绕开始引出线、卷绕结束引出线在下框架2a内与端子4a、4b连接。附图标记8为驱动音圈7的磁路。磁路8包括顶板9、磁体10、磁轭11，音圈7以能够振动的方式配置于顶板9与磁轭11之间的磁隙内。这些扬声器的构造是众所周知的。另外，在图3中，在下框架2a的底面呈圆形的构件为图4所示的磁路8的磁轭底面。
在使声音电流在磁隙内的音圈7流动时，音圈7被驱动，振动板6产生振动。该情况下，在图5中，如箭头所示，在本发明中，构成为能够将振动板6的背面的辐射音b经由与振动板6的背面相对并设为直线状的通气口5的通气孔5a快速地辐射到外部。
如图6所示，在表面安装有该电声转换器1的电路基板12上，在与通气口5相对应的位置形成有供通气口5贯通的贯通孔12a，该贯通孔12a在安装电声转换器1时还能够起到定位的作用。此外，连接有音圈7的卷绕开始引出线、卷绕结束引出线的端子4a、4b利用软钎焊与形成于电路基板12上的导电部12b连接并导通固定，而将电声转换器1表面安装于电路基板12。
另外，在电路基板12搭载有驱动电声转换器1的电子电路零件(未图示)，此外，根据需要组装期望的电子电路。
图7表示利用回流焊处理将电声转换器1表面安装在了电路基板12上的状态的侧视图。在本发明中，具有如下的特征：在将电声转换器1安装在了电路基板12上的情况下，通气口5的顶端位于比电声转换器1的与电路基板表面接触的面靠远离振动板的方向上的位置。在图示例中，通气口5贯通电路基板12，且比电路基板背面向下方突出，使得振动板背面的辐射音b向电路基板12的背面侧辐射，而能够与振动板前表面的辐射音a(参照图12)分离，从而防止声压下降，但是，并不一定限定于该例子。
即，如图8所示，在电路基板12较厚这样的情况下，在将通气口5插入了贯通孔12a时，通气口顶端自电路基板表面向电路基板背面方向进入即可。由此，通气口顶端也可以不必自电路基板背面突出到外部。
另外，在通气口顶端位于比电路基板12的表面靠振动板侧的位置的情况下，容易自电路基板12与框架2之间的间隙向振动板6的表面侧漏音，容易因电路基板12、框架2的彼此的接触面的状态而产生偏差。然而，如本发明那样，通过使通气口顶端位于比电路基板12的表面靠背面方向上的位置，能够使振动板背面的辐射音b可靠地向电路基板12的安装面的相反侧、也就是背面侧辐射。
在本实施例中，电声转换器1的与电路基板12的表面接触的面为框架2的下表面部，但在与本实施例相同的零件结构的电声转换器中，由于期望的性能、强度设计、用于提高回流焊的可靠性的设计等，电声转换器1的与电路基板12的表面接触的面也能够成为磁轭下表面部、端子下表面部中的任一者。
作为电声转换器1的形状尺寸，在图2中，例如将框架2的纵向和横向的尺寸l1设为20mm，将厚度l2设为5mm，将通气口5的自框架下表面突出的尺寸l3设为2mm，于是，通气口5至少自电路基板12的表面向远离振动板6的方向进入2mm。于是，在图7中，在电路基板12的厚度l4例如为1.6mm的情况下，能够使通气口5的顶端自电路基板12的背面突出。另外，这些尺寸仅是优选的例子。
本发明的电声转换器1的再现资源的主要目的为人声的再现，通常再现300hz～6khz左右的带宽。在以车辆导航系统、etc等的声音为目的而使用本发明的情况下，提高6khz以下的声压是很重要的。
图9表示对比以往例和本发明的相对于频率的声压特性。在图9中，虚线a为未突出设有通气口的以往例的情况，略粗的虚线b为在图11所示的电路基板12’上开设有与图6的贯通孔12a相同的孔(未图示)的情况下封闭了框架侧面孔的情况。在图9中，实线c表示设有本发明的通气口5的类型的特性，相对较粗的实线d、e分别表示改变了通气口的长度的情况等的特性。
即，在以往例的电声转换器1’中，由于形成有图13所示那样的孔a’，因此，如图11所示，在将电声转换器1’安装在了电路基板12’上的情况下，在电路基板12’的表面侧产生辐射音b的漏音，在图9中，如虚线a所示，在作为重要的带宽的300hz～6khz的范围内，声压下降。即使在电路基板12’形成与图6的贯通孔12a相同的孔(未图示)，也产生漏音。
在图9中，略粗的虚线b为封闭孔a’的侧面侧而使振动板背面辐射音b难以向电路基板表面侧漏音的情况。该例子的特性在于通过加工电声转换器1’的框架2’的形状而使电路基板12’的表面和框架底面的外周部无间隙地接触。然而，在量产时，由于框架成型时的收缩、安装时的焊料的状态，结果使得框架2’与电路基板12’之间产生间隙，或由于该间隙的偏差而不一定能够稳定地得到相同的特性。
本发明的实线c为将通气口5的长度设为0.25mm的情况，表示通气口顶端进入了电路基板12的贯通孔12a的情况的特性。在本发明品中，声压在实用区域(300hz～6khz)不会下降，而能够得到良好的结果。
此外，由比实线c粗的线表示的d、e分别为将通气口5的长度设为1.0mm、2.0mm的情况，在这些情况下，声压也不会下降，能够得到良好的特性。
图10是表示将在电路基板12上安装电声转换器1而成的本发明的组装体收纳于例如汽车的仪表板这样的壳体13的内侧的状态下的电声转换装置。
组装体的辐射音被一定程度地分离为在安装面侧和安装面的背面侧相位相反的声音并分别向安装面侧和安装面的背面侧被辐射。在组装于壳体13时，为了使其中任一侧的辐射音容易辐射到壳体外部(辐射音利用空间)，期望设置辐射孔。但是，在未设有辐射孔的情况下，只要是壳体13材质为树脂等轻量材质且以相对来说薄壁的方式成型这样的情况，就会使辐射音透过，而不存在问题。
在本发明中，在壳体13内，电声转换器1的振动板背面的辐射音b能够在电路基板12的背面侧自通气口5的通气孔5a可靠地向电路基板12的背面下方辐射。因而，能够与来自电声转换器1的前表面的辐射音a分离，而不会使来自壳体13的壳体辐射孔13a的辐射音a的声压下降。
另外，在上述实施例中，记载了利用振动板前表面侧的辐射音的例子，还可以利用振动板背面的辐射音，即通气口辐射音。
产业上的可利用性
本发明除扬声器以外还能够应用于例如话筒、接收器这样的电声转换器。
附图标记说明
1、电声转换器；2、框架；2a、下框架；2b、上框架；3、放音孔；4a～4d、端子；5、通气口；5a、通气孔；6、振动板；6a、边缘；7、音圈；8、磁路；9、顶板；10、磁体；11、磁轭；12、电路基板；12a、贯通孔；12b、导电部；13、壳体。