JP3186540B2

JP3186540B2 - 質量励磁音響装置

Info

Publication number: JP3186540B2
Application number: JP24235395A
Authority: JP
Inventors: ジョン・エム・マッキー; チャールス・ダブリュ・ムーニー; イービング・ハロルド・ホルデン; ジェラルド・ユージン・ブリンクリー; フィリップ・ポール・マクナック
Original assignee: Motorola Solutions Inc; Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JPH08275293A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に電磁トランスデ
ューサに関し、さらに詳しくは、同調されたサウンドボ
ードを用いて可聴音声メッセージ信号の音声を再生する
ために用いられる質量励磁音響装置（mass excited aco
ustic device）に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポケ
ットサイズのセルラ電話および第２世代（CT2 ）コード
レス電話などの携帯無線電話は、特に携帯無線電話の寸
法と価格とが下がったためにますます普及しつつある。
現在の携帯無線電話は、携帯無線電話のユーザに着信呼
を知らせるために可聴呼出信号を利用する。しかし、可
聴呼出信号の使用には欠点がある。このような欠点の１
つは、携帯無線電話をポケットに入れて持ち運ぶと、可
聴呼出信号が聞こえにくくなり、携帯無線電話のユーザ
が呼を聞き逃す場合があることである。さらに、公共の
ビジネスの場には、劇場やレストランなど、可聴呼出信
号がそこにいる他の客の迷惑になるために、可聴呼出信
号を発生する装置の使用が禁止されている場所が多くあ
る。

【０００３】振動警告信号を発生するために、ページャ
などの携帯用通信装置に触覚による、すなわち無音の警
告装置が利用されている場合がある。従来の技術による
携帯用通信装置の中で進んだ触覚警告装置は、モータで
駆動される偏心重量振動子（eccentric weight vibrato
r ）である。このようなモータ駆動の偏心重量振動子
は、ある種の携帯通信装置で用いられているが、モータ
を搭載するために必要とされるスペースが大きいために
現在の携帯無線電話での使用は、あまり歓迎されない。
また、大半の携帯無線電話は非常に限られたバッテリ寿
命しか持たないので、動作にかなりの電流量を必要とす
るモータ駆動の偏心重量振動子を用いると、このような
携帯無線電話が利用することのできる動作時間がさらに
短くなる。触覚と音声の両方の出力を発生するトランス
デューサは、１９９２年７月６日McKee 他により出願さ
れ、「Stabilized Electromagnetic Resonant Armature
Tactile Vibrator 」と題された米国特許出願第０７／
９０９，２６１号に説明される。このトランスデューサ
は、携帯無線電話などの携帯通信装置において、触覚と
音声の出力を発生することができるが、使用することの
できる従来の搭載方法は、充分に低周波の、すなわち低
音の応答を行う音声周波数応答を発生することには概し
て成功していない。

【０００４】そのため、携帯無線電話またはその他の音
声発生装置に用いることのできるトランスデューサを搭
載するための改善された手段が必要とされる。改善され
た搭載手段は、サウンドボードを共鳴周波数に関して最
適化して、それによりサウンドボードを直接的に駆動
し、強化された低音応答を発生する手段となるもので、
また多数のトランスデューサのいずれとも互換性を持っ
たものでなければならない。

【０００５】

【課題を解決する手段】本発明の好適な実施例において
は、質量励磁音響装置は、運動エネルギを装置のユーザ
に結合する所定の共鳴周波数を有するサウンドボード；
プラットフォームとこれに対向して配置されサウンドボ
ードに結合されて、プラットフォームより実質的に寸法
が小さい脚部とによって構成される台座；およびプラッ
トフォームと脚部との中央に延在する軸の周囲でプラッ
トフォームに結合され、電気入力信号を軸に平行な方向
に発生される運動エネルギに変換するトランスデューサ
であって、これにより、サウンドボードの共鳴周波数を
実質的に変更することなく運動エネルギが脚部を通じて
サウンドボードに与えられるトランスデューサ；によっ
て構成される。

【０００６】本発明の代替の実施例においては、質量励
磁音響装置は、運動エネルギを装置のユーザに結合する
所定の共鳴周波数を有するサウンドボード；プラットフ
ォームとこれに対向して配置されサウンドボードに結合
されて、プラットフォームより実質的に寸法が小さい脚
部とによって構成される台座；プラットフォームと脚部
との中央に延びる軸の周囲でプラットフォームに結合さ
れ、音声入力信号に応答して交番電磁界を機能させる電
磁ドライバと、電磁ドライバに結合された上部と下部の
実質的に平行な平面懸架部材を含む電気子であって、そ
れぞれの平面懸架部材が平面周縁領域内の中央平面領域
周囲に規則的に配列された複数の独立した平面円形非線
形バネ部材によって構成される電気子と、中央平面領域
周囲の上部および下部平面懸架部材の間に懸架された磁
気運動質量部であって、電磁界に結合されてそれに応答
して磁気運動質量部を交互に移動し、この磁気運動質量
部の動きが平面非線形バネ部材と電磁ドライバとを通じ
て軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変換され
る磁気運動質量部とによって構成される二重モード・ト
ランスデューサから構成され、これにより、サウンドボ
ードの共鳴周波数を実質的に変更することなく、運動エ
ネルギが脚部を通じてサウンドボードに伝えられる。

【０００７】本発明の第１の側面においては、音声伝達
システムは、音声入力信号を発生する音源；音声入力信
号を処理してトランスデューサを駆動する処理手段；お
よびそこに伝えられた運動エネルギを装置のユーザに結
合する所定の共鳴周波数を有するサウンドボードと、プ
ラットフォームおよびこれに対向して配置されサウンド
ボードに結合されて、プラットフォームより実質的に寸
法が小さい脚部によって構成される台座と、プラットフ
ォームと脚部との間の中央に延びる軸の周囲でプラット
フォームに結合され、音声入力信号を軸に平行な方向に
発生される運動エネルギに変換するトランスデューサと
によって構成される１つまたはそれ以上の質量励磁音響
装置であって、それによって、サウンドボードの共鳴周
波数を実質的に変更することなく脚部を通じて運動エネ
ルギがサウンドボードに伝えられる質量励磁音響装置；
およびサウンドボードに結合されて台座とトランスデュ
ーサとを収納するハウジングによって構成される。

【０００８】本発明の第２の側面においては、個人用通
信装置は、所定の共鳴周波数を有するサウンドボードを
形成する部分を有するハウジング；ハウジング内に収納
されて、そこに送信される符号化されたメッセージ信号
を受信および検出する受信機；検出された被符号化メッ
セージ信号を処理する処理手段；およびプラットフォー
ムと脚部との中央に延在する軸の周囲でプラットフォー
ムに結合されて、そこに結合された処理符号化メッセー
ジ信号に応答して、交番電磁界を生じる電磁ドライバ
と、電磁ドライバに結合された上部および下部の実質的
に平行な平面懸架部材を含む電気子であって、この平面
懸架部材のそれぞれが平面周縁領域内の中央平面領域の
周囲に規則的に配置された複数の独立した平面円形非線
形バネ部材によって構成される電気子と、上部および下
部の平面懸架部材間で中央の平面領域周囲に懸架され、
電磁界に結合されてそれに応答して磁気運動質量部を交
互に移動させる磁気運動質量部であって、この磁気運動
質量部の動きが平面非線形バネ部材と電磁ドライバとを
介して軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変換
される磁気運動質量部とよって構成されるトランスデュ
ーサ；によって構成される。

【０００９】

【実施例】図１を参照して、本発明の好適な実施例によ
る質量励磁音響装置内に利用される平面非線形バネ部材
１００の上面図が示される。平面非線形バネ部材１００
は、ある実施例では円形の内径１０４と円形の外径１０
６とを有し、改善された実施例においては図１に示され
るように楕円形の内径１０４と円形の外径１０６とを有
する平面状の実質的に円形のバネ部材１０２を有する。

【００１０】図１に示される平面非線形バネ部材１００
の改善された実施例は、均一でない幅を有するバネ部材
を提供し、幅「２Ｘ」が端部の拘束部１０８までの領域
において最も幅が広く、実質的に円形の平面バネ部材１
０２の中間点１１４周辺で幅「Ｘ」まで狭くなってい
る。円形バネ部材１０２は、実質的に均一な幅「２．５
７Ｘ」をもつ端部拘束部１０８を通り、中央の平面領域
１１０と平面周縁部１１２とに結合する。

【００１１】図２は、図１の直線１−１で切断した断面
図である。図示されるように、改善された平面非線形バ
ネ部材１００の厚みは、たとえば「．４３Ｘ」である。
平面非線形バネ部材１００の寸法と厚みは、二重モード
振動子が共鳴する共鳴周波数に影響を与え、異なる動作
周波数に対応するために変更することができることを理
解頂きたい。

【００１２】図３は、二重モード・トランスデューサ３
００の真上面図（回路基板３０６を外した状態）であ
る。図３には、コイル型３０２が図示され、これはたと
えば直径が約０．７インチ（１７．７８ｍｍ）で、音声
入力信号などの励起信号に応答して、交番磁界を発生す
る電磁ドライバとして働く電磁コイル３０４（図４）を
収納する。コイル型３０２は、３０％ガラス充填液晶ポ
リマなどコイル３０４に対する電気接続を行う端子３２
６を除いてコイル３０４を完全に包み込むプラスチック
材料を用いる従来の二段射出成型法を用いて作成され
る。コイル型３０２に関して、他のプラスチック材料を
同様に利用することもできる点を理解頂きたい。コイル
型３０２は、平面周縁部３０８の周囲の２つの平面周辺
座面３３０（図４）を設定し、この上に２個の平面懸架
部材３１０が支持され、さらにこれには８個の連続して
成型されたボス３３２が含まれる。これらのボスは、熱
または超音波などを用いるかしめ処理（staking proces
s ）を用いて平面バネ部材３１０をコイル型３０２に配
向および固定するために用いられる。

【００１３】２個の平面懸架部材３１０のそれぞれは、
中央の平面領域３１４の周囲に規則的に配置された４個
の独立した平面非線形バネ部材３１２で構成される。中
央領域３１４は、可動質量部３１６を位置決めして、こ
れもかしめ処理を用いて２個の平面懸架部材３１０に固
定するために用いられる。平面非線形バネ部材３１２
は、上記の図１に説明されるように、円形の外周部と円
形または楕円形の内周部とを有して定義される。平面懸
架部材３１０は、モリブデンとのSandvik(TM)7C27M02ス
テンレス・マルテンサイト・クロミウム・スチール合金
または17-7PH加熱処理されたCH900 沈澱硬化ステンレス
・スチールなどの金属薄板から作成される。他の材料も
同様に利用できる点を理解頂きたい。金属薄板の厚み
は、好ましくは０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）
であり、平面懸架部材は、好ましくは化学エッチングま
たは機械加工により形成される。可動質量部３１６は、
Zamak3 亜鉛ダイカスト合金を用いる従来のダイカスト
法で作成されるが、他の材料を用いることもできること
を理解頂きたい。

【００１４】二重モード・トランスデューサ３００の部
品の配置は、可動質量部３１６が、２つの平面懸架部材
３１０に垂直の方向に上下に変位することができ、この
変位に応答して独立した平面非線形バネ部材３１２によ
り与えられる復元力によりこの変位が制限されるように
なっている。可動質量部３１６は、可動質量部３１６の
移動中に独立平面非線形バネ部材３１２を貫通し、その
周囲を可動質量部３１６が延在するための溝３１８がで
きるように形成され、後述するように、二重モード・ト
ランスデューサ３００は、この溝３１８がない場合より
も大きな出力を提供することが可能になる。可動質量部
３１６の駆動力は、可動質量部３１６に付属され電磁コ
イル３０４に磁気結合する４個の放射線状に成極された
永久磁石３２０により生成される。永久磁石３２０は、
最大エネルギ生成が２８〜３３のサマリウム・コバルト
を用いて製造され、Ｎ−Ｓ放射配向度を有して８Ｋ〜１
１Ｋエルステッドの保磁力を生成する。２個の平面懸架
部材３１０，可動質量部３１６および４個の永久磁石３
２０が二重モード・トランスデューサ３００のための共
鳴電気子システムを構成する。

【００１５】図３に示される詳細部には、さらに、コイ
ル型３０２の各表面（上面および底面）に垂直な方向に
突出して、上部平面懸架部材３１０の平面周縁部３０８
に圧縮係合する４個の放射状突出部３２２がある。平面
懸架部材３１０は各突出部３２２のそれぞれの側に位置
するボス３３２を用いてコイル型３０２の表面に取り付
けられる。ボス３３２は、熱または超音波を用いてかし
められ、平面懸架部材３１０はコイル型３０２の平面周
縁部３０８に固定される。突出部３２２は、二重モード
・トランスデューサ３００の動作中の可聴（高周波）寄
生振動を防ぐことに寄与する。

【００１６】図４を参照すると、図３の二重モード・ト
ランスデューサの直線２−２で切断した断面図に空隙３
２４が明確に示される。空隙３２４は、可動質量部３１
６（一部が図示される）を囲み、それによって可動質量
部３１６は、２個の平面懸架部材３１０の平面に垂直の
方向に移動することができる。動作中は、電磁コイル３
０４は、可動質量部３１６と磁気部材３２０と平面懸架
部材３１０とによって構成される共鳴電気子システム３
３６の中心を通る軸３４２に平行な方向に成極される交
番磁界を、共鳴電気子システム３３６の基本共鳴周波数
と実質的に同じ周波数で発生する。交番磁界は、駆動信
号が電磁コイル３０４に結合されたときに発生するが、
この駆動信号は好ましくは、触覚警告を発生するための
掃引低周波駆動信号または可聴応答を発生するための可
聴駆動信号である。発生される交番磁界は、可動質量部
３１６に物理的に結合する４個の永久磁石３２０に磁気
結合される。この磁気結合により、共鳴電気子システム
３３６上に交番励磁力が生まれ、掃引低周波駆動信号ま
たは可聴駆動信号が与えられると、共鳴電気子システム
３３６を軸３４２に平行な変位方向に振動させる。二重
モード・トランスデューサ３００が、軸３４２がユーザ
の身体に垂直になるよう配向されるよう装置たとえば個
人用携帯無線電話内に設置されると、従来の振動子に必
要とされるより少ない電力が二重モード・トランスデュ
ーサ３００に入力された状態で、強力な触覚応答が生成
されるという利点を持つ。二重モード・トランスデュー
サ３００は、初期の振動子設計に伴う多くの電力浪費特
性を克服したので、このような効率の改善が得られる。

【００１７】本発明による好適な実施例は、永久磁石３
２０と相互作用を行って交番励磁力を発生する電磁コイ
ル３０４を用いるが、たとえば圧電手段などの他の手段
を用いて交番励磁力を同様に発生することもできる。

【００１８】図５は、二重モード・トランスデューサ
と、同等の線形共鳴振動子システムの変位と基本周波数
応答を比較するグラフである。周波数応答曲線５０２
は、たとえば．９ボルトの励磁電圧で駆動され、それに
応答して８５Ｈｚの中心駆動周波数において．０３５イ
ンチ（．８９ｍｍ）のピーク変位を生成する線形共鳴振
動子システムに関して図示され、以下の式から計算され
る２７ｇ’ｓの衝撃出力に対応する：

【００１９】

【数１】ｇ’ｓ＝０．１０２３５（ｄ）（ｆ）³ ただしｇはシステムが発生する衝撃出力、ｄは振動質量
の変位、ｆは駆動周波数である。

【００２０】周波数応答曲線５０２が示すように、線形
共鳴振動子システムはＱが高く、衝撃出力はピークの中
心周波数の両側で急速に落ち込む。その結果、ピークの
中心周波数を衝撃出力が最大になるよう一致させるため
に駆動周波数を制御するには、細心の注意が必要にな
る。駆動周波数に変動があると、さらに詳しくは、製造
誤差による線形共鳴振動子システムの応答に変動がある
と、発生する衝撃出力は大幅に低下する可能性がある。

【００２１】それに対して、二重モード・トランスデュ
ーサは、硬化バネ形共鳴システムであり、広い範囲の駆
動周波数５０４において大きな衝撃出力を提供すること
ができる。上記と同様の．９ボルトの励磁電圧で駆動し
たときの硬化バネ形共鳴システムに関する衝撃出力を、
以下の表に線形振動子システムと比較する：参照番号衝撃変位駆動周波数（ｇ’ｓ) (ｉｎ．／ｍｍ) （Ｈｚ）５０６１２０．０２０／．５１８５５０８２４０．０２５／．６４９５５１０４５０．０３５／．８９１１５点５１２を越えると、二重モード・トランスデューサの
衝撃出力は急速に低下する。これについては後述する。
上表からわかるように、中心駆動周波数の制御に制約を
加えなくても、線形共鳴振動子システムと比較してはる
かに高い衝撃応答を得ることができる。

【００２２】図６は、非線形硬化バネ形共鳴システムを
利用する二重モード・トランスデューサの周波数の関数
としての衝撃出力を示すグラフ６００である。衝撃出力
を最大にするために細心に制御された駆動周波数を必要
とする線形共鳴振動子システムとは異なり、非線形の硬
化バネ形共鳴システムを利用する二重モード・トランス
デューサは、好ましくは、低い衝撃出力６０２を発生す
る第１駆動周波数と高い衝撃出力６０４を発生する第２
駆動周波数との間で動作する掃引駆動周波数により駆動
される。高い衝撃出力６０４は、好ましくは、安定した
動作状態が１つしかない最大駆動周波数に実質的に対応
するように選択される。図６からわかるように、駆動周
波数が衝撃出力６１０を得るために必要な値に設定され
ると、２つの安定動作状態６０４，６１０が可能であ
る。そして駆動周波数がそこから大きくなると、たとえ
ば衝撃出力６０６，６０８，６１２により示されるよう
に３つの安定状態が可能になる。二重モード・トランス
デューサ３００を触覚警告装置として利用する場合は、
動作状態６０２と６０４の間にある曲線６００上の衝撃
応答だけが望ましいことが理解頂けよう。これは衝撃出
力がこの周波数範囲で信頼性をともなって最大になるか
らである。以下に説明するように、動作状態６１２を越
える曲線６００上の衝撃応答は可聴応答を設けるのに適
している。さらに、動作状態６１２を越える音声入力周
波数に対する応答は、二重モード・トランスデューサ３
００の高調波応答により強化される。

【００２３】図７は、図３および図４に示される二重モ
ード・トランスデューサ３００を利用する個人用携帯無
線電話７００の真正面図である。モトローラ社（イリノ
イ州Schaumburg）製Silver link 2000 Personal Teleph
one などの個人用携帯無線電話７００には、他の個人用
携帯無線電話または従来の電話網に結合された電話と双
方向の無線周波数通信を行うために利用されるトランシ
ーバ回路を収納するハウジング７０２が含まれる。ハウ
ジング７０２に結合されたキーパッド７０６により、ユ
ーザは、電話番号またはパスワードなどの情報を入力す
ることができ、入力されたダイヤルすべき電話番号また
はパスワードを表示するためのディスプレイ７０８が設
けられる。マイクロホン７１０は、蝶番で結合されたハ
ウジング部材７０４内に配置され、二重モード・トラン
スデューサ３００がハウジング７０２の上部７１６に装
着される。７１４と識別されるハウジング部分は、後で
説明するようにサウンドボードとして機能し、二重モー
ド・トランスデューサ３００を見せるために一部切断さ
れて図示される。二重モード・トランスデューサ３００
は、あるモードでは触覚警告装置として機能し、第２モ
ードでは音声範囲のトランスデューサとして機能する。
双方向無線通信信号の送受信は、アンテナ７１８により
行われる。

【００２４】図８は、図７の直線３−３で切断した断面
図で、携帯無線電話ハウジング７０２内に二重モード・
トランスデューサ３００を搭載するための１つの方法を
示す。サウンドボード７１４は、従来の射出成型法およ
び熱硬化プラスチック材料を用いて上部ハウジング７１
６の一部として一体成型される。円形の周縁を有するリ
ング８５２が、サウンドボード７１４の裏面に連続して
形成され、図示されるように二重モード・トランスデュ
ーサ３００を搭載するために用いられる。二重モード・
トランスデューサ３００は、コイル形３０８の周縁８５
６でリング８５２に付着され、好ましくは、シアノアク
リレート（cyanoacrylate ）またはエポキシ接着剤など
の接着剤を用いて所定の位置に保持される。サウンドボ
ード７１４の前面には、くぼみがあり、これが二重モー
ド・トランスデューサ３００の位置を部分的に識別し
て、サウンドボードのコンプライアンスに寄与する。こ
れについては後述する。従来の音響トランスデューサで
必要であった電磁スピーカなどの音声出口孔は存在しな
い。サウンドボード７１４は、全体が均一な厚みを持
ち、周縁８６４で薄くなるよう先細りになっているが、
この先細りの形がサウンドボード７１４のコンプライア
ンスに寄与し、サウンドボード７１４の共鳴を行う。磁
気運動質量部３１６，３２０が移動すると、磁気運動質
量部の動きが電磁ドライバに結合する平面非線形バネ部
材を介して触覚または音響エネルギに変形され、これが
さらに円形リング８５２を介してサウンドボード７１４
に結合する。サウンドボード７１４は、ユーザに対する
触覚または音響エネルギの送信を行うイアピースとして
機能する。ハウジングがユーザの耳に接触すると、音響
エネルギは、まず、骨導により伝達される。これについ
ては後で詳述する。

【００２５】前述のように、サウンドボード７１４の共
鳴は、サウンドボードのコンプライアンスにより行われ
る。サウンドボードのコンプライアンスは、円形のサウ
ンドボード７１４として示されるサウンドボードの全体
の寸法と、環状のサウンドボード領域８６０の剛性とに
より制御されることに留意されたい。二重モード・トラ
ンスデューサ３００により発生された運動エネルギは、
中心のサウンドボード領域８６２周囲でサウンドボード
７１４に結合し、環状のサウンドボード領域８６０に結
合する。多くの装置は、図７に示される携帯無線電話装
置のように、サウンドボードを設けるハウジングの表面
積が限られていることを理解頂きたい。その結果、環状
のサウンドボード領域８６０はサウンドボード７１４の
活動領域全体と比べて相対的に狭くなるので、サウンド
ボード共鳴は、後述の図１０に示されるように相対的に
高くなる。

【００２６】図９は、二重モード・トランスデューサ３
００を利用する、図７に示される携帯無線電話の電気ブ
ロック図である。音声メッセージは無線周波数チャネル
上を送信され、CT2 （第２世代コードレス）共通空中イ
ンターフェース・プロトコル（CT2 Common Air Interfa
ce protocol ）などの周知の信号化プロトコルを用いて
受信される。このプロトコルでは、音声信号は適応差動
パルス符号変調法を用いて処理され、時分割多重法で送
信される。図９に示されるように、送信された音声メッ
セージ信号は、アンテナ９０２により捕捉され、無線周
波数トランシーバ９０４により処理されて、時分割多重
情報を有する回復された音声メッセージ信号となる。時
分割多重化装置９０６，適応差動パルス符号変調器／復
調器９０８およびコーダデコーダ（codec ）９１０によ
り構成される処理手段９３６は、検出した音声メッセー
ジ信号を処理する。これについては後述する。時分割多
重された音声メッセージ信号は、適応作動パルス符号変
調器／復調器９０８により処理された４ビットの適応差
分パルス変調信号の形で受信したチャネル情報を回復し
て、８ビットのパルス符号変調出力を生成する時分割多
重化装置９０６により処理される。８ビットのパルス符
号変調信号は、コーダデコーダ９１０の入力に結合さ
れ、これによりパルス符号変調信号は、音声信号器（au
dio ringer）信号を表すアナログ信号に変換され、この
後に元の可聴音声メッセージが続く。音声信号器信号
は、マイクロコントローラ１９１２内で実行される機能
である呼出検出器回路に結合され、それにより検出され
る。音声信号器信号が検出されると、信号器イネーブル
（ringer enable ）信号がマイクロコントローラ９１２
により発生され、この信号は掃引可聴下周波数信号を発
生する掃引低周波信号発生装置９１６に結合される。掃
引可聴下周波数信号は、好ましくは、音声信号器信号が
受信される間、５５０ｍｍ秒間隔などの所定の時間間隔
で繰り返し掃引される。掃引可聴下周波数信号の周波数
範囲は、二重モード・トランスデューサ設計の関数であ
り、通常７０〜１１０Ｈｚから１０５〜１９０Ｈｚの周
波数範囲をカバーする。装置のユーザに対する触覚刺激
の感受性が最も高くなる周波数範囲が選択される。

【００２７】掃引可聴下周波数信号に対する二重モード
・トランスデューサ３００の応答を図１０に示す。これ
は携帯無線電話ハウジング７０２内に従来の搭載方法を
用いて装着された二重モード・トランスデューサ３００
の全体周波数応答を示すグラフである。二重モード・ト
ランスデューサ３００が可聴下周波数範囲で掃引される
と、二重モード・トランスデューサ３００の基本共鳴周
波数において突出した応答１００２が発生され、携帯ト
ランシーバ・ハウジング７０２に大きな触覚エネルギを
付与する。周波数入力が大きくなると、図６で説明した
ように触覚エネルギ出力は急激に低下する。相対的に一
定の可聴出力１００４が生成され、二重モード・トラン
スデューサ３００を被受信音声メッセージ周波数範囲上
で可聴トランスデューサとして機能することができるよ
うにする。二重モード・トランスデューサ３００の出力
１００６は、図１０の例ではサウンドボード７１４の共
鳴周波数である６キロヘルツという相対的に高い周波数
で再びピークになる。これは前述のように、相対的に高
いサウンドボードの剛性を導く環状サウンドボード領域
８６０のコンプライアンスが相対的に低いためである。
図１０に見られるように、可聴歪み１００８は、可聴ま
たは音声のメッセージ周波数範囲の大部分において、相
対的に一定で低いままになる。予想されるように、可聴
歪みピーク１０１０は、二重モード・トランスデューサ
３００の基本共鳴周波数で大きくなるが、二次サウンド
ボード７１４および／または二重モード・トランスデュ
ーサ３００応答により起こるピークはより小さい。

【００２８】図９に戻り、二重モード・トランスデュー
サ３００の触覚応答を制御するために、処理手段９３６
の一部である高域通過フィルタ９１４が被受信音声経路
に配置され、二重モード・トランスデューサの基本共鳴
周波数で音声メッセージ内に受信された周波数を大幅に
減衰する。濾波された可聴メッセージ信号は、二重モー
ド・ドライバ回路に結合され、この回路が可聴メッセー
ジ信号を増幅して、二重モード・トランスデューサに結
合する。

【００２９】マイクロホン９２０，利得調整回路９２２
および側音調整回路９２４により、携帯トランシーバの
ユーザは、当技術では周知の方法で可聴メッセージを伝
えることができる。受信された可聴信号と共に、側音調
整回路９２４の出力は高域通過フィルタ９１４を介して
二重モード・トランスデューサ３００に結合され、二重
モード・トランスデューサ３００による望ましくない触
覚応答を防ぐ。マイクロホン９２０が発生する可聴メッ
セージは、コーダデコーダ９１０，適応差動パルス符号
変調器９０８，時分割多重化装置９０６およびトランシ
ーバ９０４の送信機部分を通じて、当技術では周知の方
法で処理される。被呼者の電話番号を入力するため、ま
たは格納した電話番号を調べるためにキーボード９２６
が設けられる。電話番号の入力は、マイクロコントロー
ラ９１２により処理される。マイクロコントローラ９１
２は、電話番号情報をディスプレイ・ドライバ９２８に
結合して、液晶ディスプレイなどのディスプレイ９３０
上に表示する。符号メモリ９３２は、携帯トランシーバ
のアドレスとPIN 番号とを記憶する。これらはマイクロ
コントローラによって用いられて、当技術では周知の方
法で、一致する選択的呼アドレス信号が受信されると携
帯トランシーバ９００を選択的に接続したり、携帯トラ
ンシーバ９００が電話基地局と通信することを可能にす
る。

【００３０】被受信呼出信号を解読して、あらかじめ設
定された可聴呼出またはチャープ信号か、ランプアップ
可聴呼出またはチャープ信号のいずれか一方を発生し
て、ユーザに着信呼を知らせるための可聴信号を生成す
る従来の携帯無線電話ハンドセットとは異なり、二重モ
ード・トランスデューサ３００を用いる携帯トランシー
バは、好ましくは触覚による警告を発生する。触覚警告
は、新たに受信された呼または「呼待機（call-waitin
g）」の呼の警告として発生されたときに、警告信号が
邪魔にならない、すなわち「呼待機」警告発生中の会話
中に携帯トランシーバをユーザの耳に当てても、ユーザ
の近くにいる他の人を妨害せず、ユーザが大きな可聴警
告音にさらされることもないという利点をもつ。

【００３１】図１１は、本発明の好適な実施例による質
量励磁音響装置１１００の断面図である。質量励磁音響
装置は、トランスデューサ１１２４により発生される運
動エネルギを装置のユーザに結合するために用いられる
所定の共鳴周波数を有するサウンドボード１１０２によ
って構成される。サウンドボード１１０２には、共鳴ブ
リッジとして動作する台座１１０４が結合される。これ
については後述する。台座１１０４は、プラットフォー
ム１１０６と脚部１１０８とで構成され、これらは従来
の射出成型法および熱硬化プラスチック材料を用いてサ
ウンドボード１１０２の裏面に連続して形成される。円
形の周縁を有するリング１１１８が、プラットフォーム
１１０６の表面と連続して形成され、二重モード・トラ
ンスデューサ３００などのトランスデューサ１１２４を
搭載するために用いられる。二重モード・トランスデュ
ーサ３００が利用されるときは、二重モード・トランス
デューサ３００は、コイル型３０８の周縁１１２０でリ
ング１１１８に付着され、好ましくは、シアノアクリレ
ートまたはエポキシ接着剤などの接着剤を用いて所定の
場所に保持される。サウンドボード１１０２の前面には
くぼみがあり、音声出口孔はない。サウンドボード１１
０２は、周縁１１１４の実質的に薄くなっている厚みま
で放射上に薄くなる厚みを有する。本発明の好適な実施
例においては、サウンドボードの厚みは、中央のサウン
ドボード領域１１１２の周縁で．１２５インチ（３．２
ｍｍ）であり、サウンドボード周縁１１１４で．０３５
インチ（．９ｍｍ）まで薄くなり、約２キロヘルツのサ
ウンドボード共鳴周波数を発生する。サウンドボードの
実際の形と寸法は、サウンドボード全体の面積に釣り合
った任意のサウンドボード共鳴周波数を設定するよう経
験的に調整することができる。低周波共鳴を提供するよ
うに質量励磁音響装置のサウンドボード共鳴を調整し、
低周波応答を提供するトランスデューサを利用すること
により、質量励磁音響装置は、高品質の音声ヘッドホン
で望まれるほどの強化された低音応答を与えるよう最適
化することができる。これについては後述する。

【００３２】本発明の好適な実施例においては、脚部１
１０６は直径．１４５インチ（３．７ｍｍ）でこれはプ
ラットフォーム１１０６の．７００インチ（１７．８ｍ
ｍ）の直径より実質的に小さく、図７に示されるような
円形のサウンドボード１１０２の１．８インチ（４５．
７ｍｍ）の直径よりも実質的に小さい。楕円形などの他
のサウンドボード形状も同様に利用できることを理解頂
きたい。上記に述べたサウンドボードの寸法に関して、
脚部１１０８の面積は、中心のサウンドボード領域８６
２がサウンドボード面積の１５パーセントになる図８に
示した従来の搭載方法に比べ、サウンドボードの全体の
面積のわずか．８パーセントである。その結果、サウン
ドボードのコンプライアンスと実際の共鳴周波数は、ほ
とんどサウンドボード設計および中心サウンドボード領
域１１１２とサウンドボード周縁１１１４との間のサウ
ンドボードのコンプライアンスだけで決まり、トランス
デューサとプラットフォーム１１０４の実際の質量によ
り決まる度合は少ない。また、トランスデューサが発生
する運動エネルギは、サウンドボード１１０２の共鳴周
波数を実質的に変更することなく脚部１１０８を通じて
サウンドボード１１０２に伝えられる。

【００３３】サウンドボード１１０２の共鳴周波数がト
ランスデューサ１１２４の搭載により大幅に影響を受け
ることがないので、携帯無線電話７００について説明さ
れたような全体のサウンドボード面積が小さいサウンド
ボードを、図８に示されるサウンドボードに比較して低
音応答を強化するよう設計することができる。図１２
は、二重モード・トランスデューサ３００を利用して、
携帯トランシーバ７００のハウジングに内蔵した際に、
本発明の好適な実施例によるこのような強化された低音
応答を提供する質量励磁音響装置１１００の周波数応答
を示すグラフである。二重モード・トランスデューサ３
００が可聴下周波数範囲で掃引されると、突出した応答
１２０２は前述のようにトランスデューサ３００の基本
共鳴周波数で発生され、携帯トランシーバ・ハウジング
７０２に大きな触覚エネルギを付与する。周波数入力が
増大するにつれて、触覚エネルギ出力は、図６で前述さ
れたように急激に低下する。相対的に一定の可聴出力１
２０４が生成されて、二重モード・トランスデューサ３
００は、被受信音声メッセージ周波数範囲で可聴トラン
スデューサとして機能することができる。二重モード・
トランスデューサ３００の出力１２０６は、図１２の例
で示されるように２キロヘルツというかなり低い周波数
で再びピークとなり、前述のように、環状のサウンドボ
ード領域１１１０のコンプライアンスが大幅に改善され
るために、サウンドボード７１４の共鳴周波数が大幅に
低くなり、これがサウンドボードの剛性をはるかに低く
して、共鳴周波数を下げる。図１２でわかるように、可
聴歪み１２０８は、可聴または音声メッセージ周波数範
囲の大部分で、相対的に一定で低いままである。予想さ
れるように、可聴歪み１２１０は、二重モード・トラン
スデューサ３００の基本共鳴周波数で大きなピークとな
り、二次サウンドボード１１０２および／または二重モ
ード・トランスデューサ３００の応答により起こるピー
クはそれより小さい。

【００３４】まとめると、図８に図示および説明された
トランスデューサ搭載方法とは異なり、トランスデュー
サ１１２４が発生する運動エネルギは、プラットフォー
ム１１０６と脚部１１０８とを介して、トランスデュー
サがその周囲に搭載され、プラットフォーム１１０６と
脚部１１０８の間の中心に延在する軸１１１６に平行な
方向でサウンドボード１１０２に伝えられる。運動エネ
ルギは、サウンドボードの共鳴周波数を実質的に変更す
ることなく脚部を介してサウンドボードに伝えられる
が、これはサウンドボードのコンプライアンスが実際の
トランスデューサの質量に誘導される以外にはほんのわ
ずかしか変わらないためである。上記の説明では、二重
モード・トランスデューサ３００を利用する質量励磁音
響装置が説明されているが、慣性型音声トランスデュー
サなどの他の種類のトランスデューサも同様に利用する
ことができることを理解頂きたい。

【００３５】図１３は、本発明の好適な実施例による質
量励磁音響装置１１００を利用して上記のように強化さ
れた低音応答を提供するヘッドホン・システム１３００
の電気ブロック図である。ヘッドホン・システム１３０
０は、質量励磁音響装置１１００の台座１１０４および
トランスデューサ１１２４を収納するハウジング１３０
４で構成される単独のヘッドホン１３０２またはステレ
オ動作用などの１対のヘッドホンを有することがある。
ヘッドホン１３０２は、ヘッドバンド１３０６に結合さ
れ、ヘッドホン１３０２をユーザの頭の周りに着けるこ
とができる。フォーム・ラバーなどを用いて作成される
柔らかい装着用クッション１３０８を、質量励磁音響装
置に追加して、ヘッドホン装着時の快適性を改善するこ
とができる。

【００３６】各ヘッドホン１３０２は、導電性ケーブル
またはワイヤ１３１０を介してステレオ音声増幅器１３
１２などの音声出力装置に結合される。音声増幅器１３
１２に与えられた音声情報は、音源１３１４により提供
される。音源１３１４は、アンテナ１３１６で放送信号
を受信するAM/FM 受信機などの放送用受信機とすること
ができる。チャネルの選択とチューニングを行う制御部
１３１８や音声プログラムの音量を制御するための制御
部１３２０などのユーザ制御部が設けられ、さらに当技
術で周知のその他の制御部（図示せず）が設けられる。
音源１３１４は、カセット・テープ・プレーヤ／レコー
ダ，CDディスク・プレーヤまたは通常に入手可能で、携
帯性があり、外部ヘッドホンを受け入れるその他の周知
の音源でもよい。音源１３１４からの音声出力は、高域
通過フィルタ１３２２を通じて音声増幅器１３１２に結
合される。高域通過フィルタ１３２２は、二重モード・
トランスデューサ３００を振動モードに普通に励起させ
るような周波数を拒絶して、ヘッドホン１３０２から音
声プログラミングだけが得られるようにするために用い
られる。

【００３７】ページング受信機１３２４をヘッドホン・
システム１３００に追加して、非常に望ましい機能をさ
らに得ることができる。このような機能の１つに、ユー
ザが音声プログラムを聴いている間に受信されたページ
をユーザに知らせる機能がある。ページング信号はアン
テナ１３２６により受信され、ページング受信機１３２
４により当技術では周知の方法で処理される。アドレス
がページング受信機１３２４により受信されると、前述
のように、掃引された低周波警告信号が発生される。警
告信号は、通常アナログ信号を総計する合成回路１３３
２内でプログラム音声と合成される。総計された音声プ
ログラムと警告信号は、音声増幅器１３１２により処理
され、二重モード・トランスデューサに送られ、結果と
して音声プログラミングと同時に振動警告が発せられ
る。警告信号の発生に続き、ページング受信機１３２４
は音声プログラムの音量を小さくする消音信号１３３４
を発生する。被受信音声メッセージは、次に、合成回路
１３３０を介して高域通過フィルタ１３２２に結合され
る。被受信音声メッセージは、高域通過フィルタ１３２
２により処理されて、望ましくない振動応答を発生する
周波数を除く。その結果得られる濾波された音声メッセ
ージが上記のように処理され、ユーザは被受信音声メッ
セージを聞くことができる。

【００３８】図１４は、本発明の好適な実施例および代
替の実施例による質量励磁音響装置の動作を示す信号化
の図である。以下の説明は図９に関するものであるが、
説明される動作は図１３のヘッドホン・システムにも当
てはまることを理解頂きたい。ページング受信機９３４
は、マイクロコントローラ９１２に結合されて、「呼待
機」メッセージの表示を行うことができる。ページング
受信機９３４を用いて設定されると、携帯無線電話ハン
ドセット９００のユーザは、図１４に示されるような電
話通話を行うことができる。進行中の電話通話１４０２
の間、携帯無線電話ハンドセット９００を識別するアド
レス１４０４と、「呼待機」の起呼者の電話番号を識別
する数値データ・メッセージとを、ページング受信機９
３４が受信することができる。アドレスとデータ・メッ
セージとは、当業者には周知の方法で処理され、警告イ
ネーブル信号９３８と被受信データ信号９４０を発生す
る。警告イネーブル信号９３８は、マイクロコントロー
ラ９１２により処理され、結果として、信号器イネーブ
ル信号を発生し、この信号は掃引周波数発生器９１６に
結合される。この発生器９１６が、上述のように掃引可
聴下周波数信号１４０８を発生する。掃引可聴下周波数
信号１４０８は、電話通話１４０２が進行中も二重モー
ド・ドライバ９１８に結合され、結果として、触覚警告
が発生されて、ユーザに対し、進行中の電話通話の音声
と同時に「呼待機」の呼があることを警告する。「呼待
機」の警告は触覚によるものなので、警告信号の振幅の
制御は、可聴警告信号が発される場合に必要になるよう
には重大ではない。可聴警告が進行中の電話通話を妨害
するのに対して、触覚警告信号は、進行中の電話通話と
同時に発することができるという別の利点を持つ。電話
通話が終了すると、被受信データ信号により伝えられた
数値データがマイクロコントローラ９１２により処理で
きるようになり、受信した電話番号をディスプレイ９３
０上に表示することができる。当技術では周知の方法
で、キーボード９２６を用いて、受信した電話番号の自
動ダイヤル動作を行うことができる。

【００３９】まとめると、サウンドボードに結合された
トランスデューサを利用する従来の装置に比べ、別の利
点をいくつか提供する質量励磁音響装置が説明された。
サウンドボードの共鳴周波数を設定することができ、上
述のように、トランスデューサに結合したときの共鳴周
波数との相互作用は最小限で済む。面積の小さいサウン
ドボードが強化された低音応答を有するように設計する
ことができる。質量励磁音響装置は、多くの携帯装置と
互換性を持ち、サウンドボードには孔がないので、高い
防水性が必要とされる装置にも用いることができる。上
述のように、二重モード・トランスデューサを質量励磁
音響装置に利用すると、音声プログラミングを触覚警告
と同時に再生することができる。質量励磁音響装置を用
いてヘッドホンを設けると、優れた低周波応答と広い音
声帯域幅を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例による質量励磁音響装置
内で利用される平面非線形バネ部材の上面図である。

【図２】図１の直線１−１で切断した断面図である。

【図３】本発明の好適な実施例による質量励磁音響装置
内で利用される二重モード・トランスデューサの真上面
図である。

【図４】図３の二重モード・トランスデューサを直線２
−２で切断した断面図である。

【図５】線形共鳴振動子システムと二重モード・トラン
スデューサの基本的な周波数応答と振幅を比較するグラ
フである。

【図６】硬化バネ型共鳴システムを利用する二重モード
・トランスデューサの周波数の関数として衝撃出力を示
すグラフである。

【図７】図３および図４の二重モード・トランスデュー
サを利用する個人用携帯無線電話の真正面図である。

【図８】携帯用無線電話ハウジング内に二重モード・ト
ランスデューサを搭載する１つの方法を示す図７の直線
３−３で切断した断面図である。

【図９】図３および図４の二重モード・トランスデュー
サを利用する個人用携帯無線電話の電気概略図である。

【図１０】図８の搭載方法による二重モード・トランス
デューサの周波数応答を示すグラフである。

【図１１】本発明の好適な実施例による質量励磁音響装
置の断面図である。

【図１２】本発明の好適な実施例による質量励磁音響装
置の周波数応答を示すグラフである。

【図１３】本発明の代替の実施例、すなわち低音応答が
強化された質量励磁音響装置を利用するヘッドホン・シ
ステムの電気ブロック図である。

【図１４】本発明の好適な実施例による質量励磁音響装
置の動作を示す信号図である。

【符号の説明】

１１００質量励磁音響装置１１０２サウンドボード１１０４台座１１０６プラットフォーム１１０８脚部１１１０サウンドボード領域１１１２中心サウンドボード領域１１１４，１１２０周縁１１１６軸１１１８リング１１２４トランスデューサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者チャールス・ダブリュ・ムーニーアメリカ合衆国フロリダ州レイク・ワース、アパートメント・ビー、ケイサー・コート7521 (72)発明者イービング・ハロルド・ホルデンアメリカ合衆国フロリダ州ボカ・レイトン、サンエスタ・ウェイ21363 (72)発明者ジェラルド・ユージン・ブリンクリーアメリカ合衆国フロリダ州ウエスト・パーム・ビーチ、ウェリントン・トレース 14335 (72)発明者フィリップ・ポール・マクナックアメリカ合衆国フロリダ州ウエスト・パーム・ビーチ、ホースショー・トレース 14909 (56)参考文献特開平４−292025（ＪＰ，Ａ) 特開平４−355653（ＪＰ，Ａ) 実開平５−48447（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5327120（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 13/02 H02K 33/02 H04M 1/02 H04Q 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】運動エネルギを装置のユーザに結合する所
定の共鳴周波数を有するサウンドボード；プラットフォームと、その反対側で前記サウンドボード
に結合される脚部とを備える台座であって、前記脚部が
前記プラットフォームよりも実質的に寸法が小さいとこ
ろの台座；および前記プラットフォームと前記脚部の中
心を通る軸に沿って前記プラットフォームに結合され、
電気入力信号を前記軸に平行な方向に発生される運動エ
ネルギに変換するトランスデューサであって、前記サウ
ンドボードの共鳴周波数を実質的に変更することなく前
記脚部を通じて前記サウンドボードに運動エネルギが伝
えられるトランスデューサ；を備えることを特徴とする質量励磁音響装置。
【請求項２】前記サウンドボードに結合され、前記台座
および前記トランスデューサを収納するハウジングによ
ってさらに構成される請求項１記載の質量励磁音響装
置。
【請求項３】前記プラットフォームが、前記トランスデ
ューサを前記台座に機械的に支持および固定する請求項
１記載の質量励磁音響装置。
【請求項４】前記サウンドボードが前記脚部周囲で前記
台座に連続して形成される請求項１記載の質量励磁音響
装置。
【請求項５】前記サウンドボードが前記脚部に結合され
た内面と、くぼみを有する外面とを有する請求項１記載
の質量励磁音響装置。
【請求項６】前記サウンドボードが楕円形の形状を有
し、所定の厚みを有する中央部から放射状に端部に向か
って所定の方法で薄くなる請求項１記載の質量励磁音響
装置。
【請求項７】前記サウンドボードが円形の形状を有し、
所定の厚みを有する中央部から放射状に端部に向かって
所定の方法で薄くなる請求項１記載の質量励磁音響装
置。
【請求項８】運動エネルギを装置のユーザに結合する所
定の共鳴周波数を有するサウンドボード；プラットフォームと、その反対側で前記サウンドボード
に結合される脚部とを備える台座であって、前記脚部は
前記プラットフォームよりも実質的に寸法が小さいとこ
ろの台座；および二重モード・トランスデューサ；より成る質量励磁音響装置であって、前記二重モード・
トランスデューサは：前記プラットフォームと前記脚部の中心を通る軸に沿っ
て前記プラットフォームに結合され、音声入力信号に応
答して交番電磁界を発生させる電磁ドライバ；および上
部および下部の実質的に平行な平面懸架部材を含み、前
記電磁ドライバに結合される電気子；より成り、前記電気子は：中央平面領域の周囲における平面周辺部内で規則的に配
置された複数の独立した平面円形非線形バネ部材；およ
び前記上部の平面懸架部材と下部の平面懸架部材との間
で前記中央平面領域の周囲に懸架される磁気運動質量部
であって、前記交番電磁界に応答して前記磁気運動質量
部を交互に移動させ、前記磁気運動質量部の動きが前記
平面非線形バネ部材と前記電磁ドライバとを通じて、前
記軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変換され
る磁気運動質量部；によって構成され、前記運動エネルギが前記サウンドボ
ードの共鳴周波数を実質的に変更することなく前記脚部
を通じて前記サウンドボードに伝えられ、所定の低音応
答特性を有する音声出力を提供することを特徴とする質
量励磁音響装置。
【請求項９】前記平面円形非線形バネ部材が円形の外周
縁と楕円形の内周縁とを有する請求項８記載の質量励磁
音響装置。
【請求項１０】前記平面非線形バネ部材が前記内周縁と
前記外周縁との差により定められる最小対向幅と最大対
向幅とを有し、前記平面非線形バネ部材が前記最大対向
幅を介して前記中央平面領域および前記平面周縁領域に
結合する請求項９記載の質量励磁音響装置。
【請求項１１】前記最大対向幅が前記最小対向幅の２倍
である請求項１０記載の質量励磁音響装置。
【請求項１２】前記電磁ドライバおよび前記電気子の前
記平面周縁部が実質的に円形の周縁を有し、前記電磁ド
ライバが前記周縁において前記プラットフォームに結合
される請求項１記載の質量励磁音響装置。
【請求項１３】前記平面非線形バネ部材の復元力によっ
て、前記磁気運動質量部が運動する請求項８記載の質量
励磁音響装置。
【請求項１４】交番電磁界により発生される運動エネル
ギが、前記電磁ドライバに結合される可聴入力信号に応
答する音響エネルギである請求項９記載の質量励磁音響
装置。
【請求項１５】交番電磁界により発生される運動エネル
ギが、前記電磁ドライバに結合される可聴下入力信号に
応答する触覚エネルギである請求項１４記載の質量励磁
音響装置。
【請求項１６】共鳴電気子システムを構成する前記電気
子および磁気運動質量部が、基本モードの共鳴周波数お
よび変位振幅を有する請求項８記載の質量励磁音響装
置。
【請求項１７】前記磁気運動質量部の変位振幅が、基本
モードの共鳴周波数を越える所定の周波数範囲で非線形
に増加する請求項１６記載の質量励磁音響装置。
【請求項１８】音声入力信号を生成する音源；音声入力信号を処理してトランスデューサを駆動する処
理手段；および１以上の質量励磁音響装置；より成る音声伝達システムであって、前記質量励磁音響
装置が、運動エネルギを装置のユーザに結合する所定の共鳴周波
数を有するサウンドボード；プラットフォームと、その反対側の前記サウンドボード
に結合された脚部とを備える台座であって、前記脚部が
前記プラットフォームよりも実質的に寸法が小さいとこ
ろの台座；前記プラットフォームと前記脚部の中心を通る軸に沿っ
て前記プラットフォームに結合され、音声入力信号を前
記軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変換する
トランスデューサであって、前記サウンドボードの共鳴
周波数を実質的に変更することなく前記脚部を通じて前
記サウンドボードに運動エネルギが伝えられるトランス
デューサ；および前記サウンドボードに結合され、前記
台座と前記トランスデューサとを囲むハウジング；によって構成されることを特徴とする音声伝達システ
ム。
【請求項１９】少なくとも１つの質量励磁音響装置を備
え、ユーザの頭部周囲で質量励磁音響装置を支持するヘ
ッドバンドによってさらに構成される請求項１８記載の
音声伝達システム。
【請求項２０】前記トランスデューサが：前記プラットフォームと前記脚部の中心を通る軸に沿っ
て前記プラットフォームに結合され、入力信号に応答し
て交番電磁界を発生させる電磁ドライバ；および上部お
よび下部の実質的に平行な平面懸架部材を含み、前記電
磁ドライバに結合される電気子；より成り、前記電気子が：中央平面領域の周囲における平面周縁部内で規則的に配
置された複数の独立した平面円形非線形バネ部材；およ
び前記上部の平面懸架部材と下部の平面懸架部材との間
で前記中央平面領域の周囲に懸架される磁気運動質量部
であって、前記交番電磁界に応答して前記磁気運動質量
部を交互に移動させ、前記磁気運動質量部の動きが前記
平面非線形バネ部材と前記電磁ドライバとを通じて、前
記軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変換され
る磁気運動質量部；によって構成される請求項１８記載の音声伝達システ
ム。
【請求項２１】前記平面円形非線形バネ部材が円形の外
周縁と楕円形の内周縁とを有する請求項１９記載の音声
伝達システム。
【請求項２２】所定の共鳴周波数を有するサウンドボー
ドを形成する部分を有するハウジング；前記ハウジング内に収納され、送信された被符号化メッ
セージ信号を受信および検出する受信機；検出された被符号化メッセージ信号を処理する処理手
段；およびトランスデューサ；より成る個人用通信装置であって、前記トランスデュー
サは、前記プラットフォームと前記脚部の中心を通る軸に沿っ
て前記プラットフォームに結合され、処理符号化された
メッセージ信号がそこに結合されたことに応答して交番
電磁界を発生させる電磁ドライバ；上部および下部の実質的に平行な平面懸架部材を含み、
前記電磁ドライバに結合され、中央平面領域の周囲にお
ける平面周縁部内で規則的に配置された複数の独立した
平面の円形非線形バネ部材によって構成される電気子；
および前記上部の平面懸架部材と下部の平面懸架部材と
の間で前記中央平面領域の周囲に懸架される磁気運動質
量部であって、前記交番電磁界に応答して前記磁気運動
質量部を交互に移動させ、前記磁気運動質量部の動きが
前記平面非線形バネ部材と前記電磁ドライバとを通じ
て、前記軸に平行な方向に発生される運動エネルギに変
換される磁気運動質量部；によって構成されることを特徴とする個人用通信装置。
【請求項２３】前記平面円形非線形バネ部材が円形の外
周縁と楕円形の内周縁とを有する請求項２２記載の個人
用通信装置。
【請求項２４】前記被符号化メッセージ信号がそれに関
連した少なくとも１つのアドレス信号を含み、前記処理
手段が所定の個人用通信装置アドレスに一致するアドレ
ス信号の検出に応答して、前記電磁ドライバに結合され
た可聴警告信号を発生し、それに応答して交番電磁界を
発生させるコントローラによって構成され、前記磁気運
動質量部の動きが、前記平面非線形バネ部材と前記電磁
ドライバとを通じて触覚エネルギに変換され、前記サウ
ンドボードを通じてユーザに結合される振動応答を提供
する請求項２２記載の個人用通信装置。
【請求項２５】前記被符号化メッセージ信号が被受信ア
ドレスに関連する音声メッセージ信号を含み、前記処理
手段が、前記電磁ドライバに結合され検出された音声メ
ッセージ信号を処理して、それに応答して交番磁界を発
生させ、前記磁気運動質量部の動きが、前記平面非線形
バネ部材と前記電磁ドライバとを通じて音響エネルギに
変換され、前記サウンドボードを通じてユーザに結合さ
れる可聴応答を提供する請求項２４記載の個人用通信装
置。
【請求項２６】前記処理手段が１５０Ｈｚ未満の被受信
音声メッセージ信号を減衰させるための高域通過フィル
タを備える請求項２４記載の個人用通信装置。
【請求項２７】前記被符号化メッセージ信号が音声メッ
セージ信号に含まれる呼待機信号をさらに含み、前記処
理手段が呼待機信号および音声メッセージ信号を処理
し、前記磁気運動質量部の動きが前記平面非線形バネ部
材および前記電磁ドライバを通じて触覚および音響エネ
ルギに変換され、前記サウンドボードを通じてユーザに
結合される振動応答と可聴応答の両方を提供する請求項
２４記載の個人用通信装置。