• 検索結果がありません。

Here, we propose functional earphone using magnetostrictive vibrator

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

シェア "Here, we propose functional earphone using magnetostrictive vibrator"

Copied!
5
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

��������������������

Development of Functional Earphone using Magnetostrictive Material

��� ��*1��������� ��*2���� ��*1������

Toshiyuki UENO (Mem.), Hidemitsu MIURA, Sotoshi YAMADA (Mem.)

In daily life, we often use earphone to listen sound and music. However kanal type earphone like earplug shape shuts off the sound of surroundings, thus, is not preferable to use in jogging or driving. Bone conductive speaker is alternative to hear sound from surroundings and player simultaneously. However conventional ones based on piezoelectric material or voice coil are large size, difficult to equip, and amplifier necessary due to the low output force. Here, we propose functional earphone using magnetostrictive vibrator. The device consists of magnetostrictive rod (Galfenol) and magnetic yoke constructing unimorph structure, winding coil, bias magnet and vibration plate. The ring shape vibrator with hole to pass air-conductive sound is easy to equip on ear hole and can generate sufficient sound without additional amplifier. In this study, we fabricate several prototypes to evaluate static and dynamic characteristics to verify the principle and advantages.

Keywords: magnetostrictive material, Galfenol, cylindrical, earphone, bending vibrator.

�����

�����������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

���������������������[1, 2]�

������������������������

������������������������

�������������

�����������������������

������������������������

������������������������

�������������������[3, 4]���

������������������������

������������������������

������������������������

�����������

��������

���������Fig. 1�����������

����Fe-Ga������������������

������������������������

�����������������H������

������������������������

������������������������

������������������������

���������������Fig. 2 ������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

����������������

Fig. 1 Configraiton of earphone.

���� ��� ����920-1192� ����������

����������������

e-mail: ueno@ec.t.kanazawa-u.ac.jp

*1�����*2�����������

����

(2)

Fig. 2 Principle, bias (left) and exited (right).

�����������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

����������������

�����������������������

������������������������

������������������������

����������kHz������������

������������������������

�������������������������

������������������������

������������������������

�������10 mm��������������

������������������������

������������

�����������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

����(Fig. 2)�����������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

���������������������

Fig. 3 Vibraion element (left) and device (right).

��������������13 mm������

�����������������������

�Fe81.6Ga18.4���������[5]��������

��1 mm�10 mm�����1 mm�������

��H��������12 mm����1 mm���

��SUS430������200 GPa������200��

��������������8mm�1 mm����

����0.5 mm����������������

���(SUS304)���13 mm��0.5 mm��7 mm

�������������0.07 mm���0.5 mm� 167����10 ��������������2 × 3 × 2 mm�������Nd-Fe-B��4����2����

������������������������

������Fig. 3���������������

������������������������

������������������������

�����

�������

3.1 �������

�����������������������

�� Fig. 4 �����������������

�WF4915�NF�����������������

�BPS120-5������DC�20 kHz�������

�������(1A / 1V)�������������

������������������������

������������������������

�����������������������

�LV-1710������20 kHz����������

������������������(AM503B�

Tektronix)������������������

�DL1740�������FFT������CF5220�

���������������������

�����������������3�����

(3)

Fig. 4 Measurement setup.

Fig. 5 Structure of vibration elements.

������������������������

����������Fig. 5�����������

�����1 mm����0.5 mm�Y1W0.5����

����������0.7 mm�����Y0.7W0.5�

����1 mm�����Y1W1���������

����������2�������������

�����k������Y0.7W0.5�Y1W0.5���

k �����������������������

��������Y1W1���k����������

������������������������

����������������Fig. 6����

������10 Hz���������������

�����������Y1W0.5���������

������������������8.3 �m���

�����������������������0.2 A(2 V)��������Y0.7W0.5����11 �m� 1.38���Y1W1����6.5 �m�0.78������

������������������������

�����

����������������������(20

Hz�20 kHz)������������������

������������������������

��������������������Fig. 7�

�������������������20 Hz��

�0 dB�0 deg�����������Y1W0.5�1�

�����fr��2.2 kHz��Y0.7W0.5������

��������Y1W1�fr�3.0 kHz�������

Y0.7W0.5�fr������������k�����

���������������fr��������

������������������������

������������������������

������������

��������������������1 kHz

���������������������20 dB / dec ����������������������

�������/�����/�����������

Fig. 6 Comparison of displacement vs. current.

Fig. 7 Comparison of frequency response of displacement, and impedance.

(4)

������������������������

�����������������������

3.2����

�����������������������

���[6]�������Fig. 8����22���24

����3�������������������

������������������������

�����������(Y1W0.5)���������

�(Putting)�������(Fitting)���������

�����������(Fitting with silicon)���3�

�����������Fig. 9 ����������

������������������������

������������������������

������������������������

������400 Hz���������������

������������������������

�������

�����������������������

��0.3 V��������������������

������������������������

Fig. 8 Evaluation method.

Fig. 9 Comparison of minimum voltage to percept sound by mounting methods.

Fig. 10 Vibration acceleration vs. frequency.

Fig. 11 Comparison of minimum voltage to percept sound by structure.

��������������������Fig. 10�

������������������������

��������60 dB��[6]����������

������������������������

�����

Fig. 11 �������������� Y1W0.5 �

Y1W1���������������������

��1 kHz����Y1W0.5�����������

Fig. 6 ���������������������

������������������������

������������������������

�������

3.3 ������������

������������������� 13 mm

������������������������

����������������2�������

������������������1�����

������������������������

�����Fig. 12�����������������

�����������������1�����6

Putting

Fitting

Fitting with silicon

Y1W0.5

Y1W1

(5)

Fig. 12 Canal type bone conductive earphone.

mm���5 mm����5 mm����������2

�����13mm���12 mm���8 mm����

���������������������2��

������������������������

��������������������ipod nano�

Apple ���������������������

������������������������

������������������������

�����������������������Fig.

7 �����������������������

������������������������

������������������������

������������������������

���������������������2 ��

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

���������

�����

� �����������������������

����������Fe-Ga������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

������������������������

�������������������������

��

� ���������������� �������

�����������������������

(2012�10�5����2013�2�9�����

����

[1] �������������������������

���������������41���������

���2005.

[2] �������������������������

������NEC TOKIN Technical Review, Vol. 32, 2005.

[3] A. E. Clark, M. Wun-Fogle, and J. B. Restorff, Magnetostrictive Properties of Body-Centered Cubic Fe-Ga and Fe-Ga-Al Alloy, IEEE Trans. Magn., Vol. 37, pp. 3238-3240, 2000.

[4] T. Ueno, T. Higuchi, E. Summers, M. Wun-Fogle, Micro-magnetostrictive vibrator using iron-gallium alloy, Sensors and Actuators A, Vol. 148, pp. 280-284, 2008.

[5] A. E. Clark, M. Wun-Fogle, J. B. Restorff, Magnetostrictive property of Galfenol alloys under compressive stress, Mater.

Trans., Vol. 43, pp. 881-886, 2002.

[6] ������������������������

������������������EA������

Vol. 105, pp. 19-24, 2005.

参照

関連したドキュメント

In this work, we have applied Feng’s first-integral method to the two-component generalization of the reduced Ostrovsky equation, and found some new traveling wave solutions,

Thus, we use the results both to prove existence and uniqueness of exponentially asymptotically stable periodic orbits and to determine a part of their basin of attraction.. Let

“Breuil-M´ezard conjecture and modularity lifting for potentially semistable deformations after

Section 3 is first devoted to the study of a-priori bounds for positive solutions to problem (D) and then to prove our main theorem by using Leray Schauder degree arguments.. To show

In order to solve this problem we in- troduce generalized uniformly continuous solution operators and use them to obtain the unique solution on a certain Colombeau space1. In

In this chapter, we shall introduce light affine phase semantics, which is meant to be a sound and complete semantics for ILAL, and show the finite model property for ILAL.. As

Based on this, we propose our opinion like this; using Dt to represent the small scaling of traffic on a point-by-point basis and EHt to characterize the large scaling of traffic in

In the proofs of these assertions, we write down rather explicit expressions for the bounds in order to have some qualitative idea how to achieve a good numerical control of the