JP2000184482A - スピーカ及びスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのスピーカを用いて磁気空隙内の磁気の
力を増大させたスピーカユニットを得ると共に音放射力
の反作用力を相殺できるスピーカ装置を提供する。 【解決手段】 第１及び第２の磁気回路を背中合せに構
成し、外側ヨーク１９を用いることで第１及び第２の磁
気空隙７，７′の磁気力を高め、互に反対方向に配設し
た振動板１０及び１０′を有するスピーカユニットによ
って音放射力の反作用力を相殺させる様にスピーカボッ
クス１内に配設したスピーカユニットとスピーカ装置を
構成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピーカ及びスピー
カ装置に係わり、特に起磁力が大きくとれる防磁型の小
型スピーカ及びスピーカ振動板の音放射力の反作用力を
相殺或は減衰させる様にしたスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からスピーカ装置の低域再生限界を
伸ばすための有効な手段として例えば、スピーカを設け
たバッフル板に開口及びダクトを設け、スピーカの振動
板の背面から出た音の位相を反転して、ダクトを介して
開口から外部に放射させて、スピーカの振動板から前面
に出る音波を強め、低音域を歪まない様にしたバスレフ
レックス型（位相反転型）のスピーカ装置は良く知られ
ている。

【０００３】この様な位相反転型スピーカ装置は図６に
示す様にスピーカボックス１の前面に設けたバッフル板
２に穿ったスピーカ放音孔２ａに対向してスピーカ３を
固定する。

【０００４】このスピーカ３は例えば、図６に示す如
く、リング状マグネット４と、このリング状マグネット
４を挟むように取付けられたプレート５及びヨーク６と
を設け、プレート５の内周側とヨーク６のセンターポー
ル６ａとの間に磁気空隙７を形成する。またプレート５
にはスピーカ３のフレーム８が取付けられ、振動板１０
の外周部にエッジ９が設けられ、このエッジ９によって
コーン型の振動板１０の外周部がフレーム８に保持され
ている。

【０００５】一方、振動板１０の内周部にボイスコイル
ボビン１１が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン１１にはボイスコイル１２が巻装され、ボイスコイル
１２はプレート５及びヨーク６のセンターポール６ａに
よって形成された磁気空隙７内に挿入する様になされて
いる。１７はこのボイスコイル１２をこの磁気空隙７内
に保持するためのダンパである。

【０００６】またスピーカボックス１の外部の所定位置
に設けられた入力端子１３ａよりの音響信号を接続線１
４ａを介してスピーカ３の端子１５に供給し、端子１５
よりの音響信号を錦糸線１６を介してボイスコイル１２
に供給している。

【０００７】また、バッフル板２のスピーカ放音孔２ａ
と同一面に開口１８ａを有するダクト１８を設け、スピ
ーカ３の振動板１０の背面から出た音の位相を反転し
て、このダクト１８からスピーカボックス１の外に放射
し、この振動板１０の前面からでる音の低音域を拡げて
いる。

【０００８】上述の様に位相反転型のスピーカ装置とす
ることで、密閉型に比べて低音再生限界を低くすること
が出来て、スピーカ３の低音共振周波数ｆ₀ の約８０％
程度まで低域再生範囲を拡げることが出来るとされてい
る。

【０００９】この様なスピーカ装置では図６に示す様
に、スピーカ３の振動板１０の振動による音放射力Ｆ₁
はスピーカ３の等価質量Ｍ₁ にスピーカ３の振動板１０
に働く加速度α₁ 即ち、Ｆ₁ ＝Ｍ₁ ・α₁ で表せる。こ
の様な音放射力Ｆ₁ に対し、振動板１０の背面側からス
ピーカボックス１内に向かう反作用力−Ｆ₁ も、スピー
カ装置が小型軽量でスピーカボックス１の容積が小さく
なれば顕著になり、振動板１０の振動によってスピーカ
ボックス１内の空気は圧縮及び膨張を繰返し、この空気
は振動板１０を元の位置に戻そうとする力となって働く
ためスピーカボックス１を揺動させ、低音再生が阻害さ
れる問題があった。

【００１０】この様な問題を解決するために本出願人は
先に図７に示す様なスピーカ装置を提案した、図７で図
６との対応部分には同一符号を付して示す。

【００１１】図７に於いて、スピーカボックス１は合成
樹脂で箱形にバッフル板２と一体に成型される。バッフ
ル板２の上側に穿設されたスピーカ放音孔２ａに対向し
て、図６で詳記したと同様構成のスピーカ３を固定す
る。バッフル板２の下側に配された第１のダクト１８及
び開口１８ａはバッフル板２の成型時に一体に形成され
る。

【００１２】又、後面板１Ｂの上部にはバッフル板２に
穿ったスピーカ放音孔２ａと対向する位置にスピーカ放
音孔２ｂを穿ち、第２のスピーカ３ｂを、好ましくはス
ピーカ３と背面同志が対向する様に、且つスピーカ放音
孔２ｂと対向する様に後面板１Ｂに固定すると共に第１
のダクト１８よりダクト径の大きい第２のダクト１８ｂ
を第１のダクト１８の所定長さ内でオーバラップし、且
つ同心円状断面が形成される様に後面板１Ｂと一体に植
立させ、第２のダクト１８ｂの開口１８ｃを通して第１
のダクト１８の開口１８ａに放射する空気の等価質量Ｍ
_D 及び等価抵抗Ｒ_D を大きくする様に構成させている。

【００１３】更に、第１及び第２のスピーカ３及び３ｂ
には後面板１Ｂに配設した入力端子１３ａ及び１３ｂ並
びに接続線１４ａ及び１４ｂを介して同一入力の音響信
号が供給されている。

【００１４】上記した図７のスピーカ装置によれば第１
及び第２のダクト１８及び１８ｂ間のダクト放射力Ｆ_D1
及びＦ_D2／２＋Ｆ_D2／２の反作用力−Ｆ_D1及び−Ｆ_D2／
２＋（−Ｆ_D2／２）は夫々相殺されるので第１及び第２
のスピーカ３及び３ｂの放射力Ｆ₁ 及びＦ₂ の反作用力
−Ｆ₁ 及び−Ｆ₂ はＦ₁ ≒Ｆ₂ とすれば互に相殺するこ
とが出来る。

【００１５】更に、図６のスピーカ３でヨーク６の裏面
にマグネット４の下側の例えばＳ極と同極に厚み方向に
磁着された、リング状のキャンセルマグネット４ａを接
着剤等で接合し、カップ状に形成した金属性のシールド
カバーである外側ヨーク１９を磁気回路を囲繞する様に
配設させた防磁型のスピーカ３もよく知られている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】然し、上記した構成で
はスピーカボックス１内に一対の略同一構造のスピーカ
３及び３ｂを必要とし、スピーカボックス１の小型化を
図り難くなるだけでなく高価となる問題があった。

【００１７】更に、スピーカの振動系を等しく作った２
つのスピーカでは低域共振周波数であるｆ₀ の高い方が
共振鋭度のＱはｆ₀ に比例して大きくなるため低域の再
生には不向きになる弊害があった。

【００１８】又、図６で説明した様な防磁型スピーカで
マグネットを外磁型とした場合には起磁力の強い大きな
マグネット４ａを必要とする。然し、着磁方向が互に反
対方向に着磁されているため、磁気回路としての起磁力
（磁気の力）を大きくすることが出来ずキャンセルマグ
ネット４ａの大きさにもよるが磁気空隙７の起磁力は最
大でマグネット４の起磁力の約２０％程度しか利用する
ことが出来ない問題があった。

【００１９】本発明は叙上の問題点を解消したスピーカ
及びスピーカ装置を提供しようとするものであり、発明
が解決しようとする課題は防磁効果が得られ、且つマグ
ネットを２つ用いると共に磁路を工夫することで起磁力
を増大させることが出来、キャンセルマグネットの効果
も出せ、且つスピーカの音放射力の反作用力を相殺させ
て、低域の拡大と強力な低域放射を行うと共に軽量なス
ピーカボックスの揺動を防止可能でＱを小さくし、音質
を改善したスピーカ及びスピーカ装置を得ようとするも
のである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカはヨー
ク上に配設したマグネットとプレートで構成した夫々第
１及び第２の磁気回路を有し、上記第１及び第２の磁気
回路のヨークを背中合せとなし、第１及び第２の磁気回
路の一方のプレートの外径を他方のプレートの外径より
大となしたプレートの外径に接して第１及び第２の磁気
回路を囲繞する様に設けた外側ヨークに磁気空隙を形成
し、この磁気空隙内を通して第１又は第２の磁気回路の
磁気空隙にボイスコイルを配設した振動板を互に反対方
向に向けて放音させる様に成したものである。

【００２１】本発明のスピーカによれば防磁型のスピー
カとすることが出来ると共に磁気回路の起磁力の増大が
可能で小型な構成でスピーカボックス内の音放射力の反
作用を相殺又は減衰可能なスピーカ装置が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカの一形態
例を図１乃至図５によって詳記する。尚、これら各図に
於いて、図６及び図７との対応部分には同一符号を付し
て示してある。

【００２３】図１のスピーカは略等しい口径の第１及び
第２のスピーカ３及び３ｂを背中合せに配設したスピー
カユニットを示すものである。

【００２４】図１例に於いて第１の磁気回路を構成する
円盤状の第１のヨーク６上の中心位置に突設した円柱状
の第１のセンタポール６ａは第１のヨーク６上に立設さ
れている。第１のヨーク６上にはリング状の第１のマグ
ネット４を接着剤等で接合する。第１のマグネット６は
上下方向にＮ極及びＳ極又は上下方向にＳ極及びＮ極が
着磁され、この第１のマグネット４の厚みに較べて第１
のセンタポール６ａを充分に長く構成させる。

【００２５】このリング状の第１のマグネット４のＮ極
上にリング状の第１のプレート５を接着固定すると共に
この第１のプレート５の内周面と第１のセンタポール６
ａの外周面との間で第１の磁気空隙７を形成する。

【００２６】第１のヨーク６の裏面に、この第１のヨー
ク６と同径の第２のヨーク６′を接着剤を介して接合す
る。第２のヨーク６′は第２のセンタポール６ａ′が植
立され、第２のヨーク６′上には上下方向にＮ極及びＳ
極と第１のマグネット４と同極性方向、又は上下方向に
Ｓ極及びＮ極と、第１のマグネット５と反対極性方向に
着磁した第２のマグネット４′が接着剤を介して接合さ
れる。

【００２７】第２のマグネット４′上にはリング状の第
２のプレート５′を接着固定すると共に、この第２のプ
レート５′の内周面と第２のセンタポール６ａ′の外周
面との間で第２の磁気空隙７′を形成する。

【００２８】第２のプレート５′は第１のプレート５の
直径より充分に大きな直径と成し、この第２のプレート
５′の外径部を覆う様に有底円筒で底部の中心位置に透
孔１９ａを有する外側ヨーク１９を接合する。この外側
ヨーク１９の底部に穿たれた透孔１９ａと対向する第１
のセンタポール７ａとの間に第３の磁気空隙２０を形成
する。

【００２９】外側ヨーク１９の上側には図６及び図７で
詳記したスピーカ３と同様の漏斗状のフレーム８が接着
剤を介して接合され、やや長手のボイスコイルボビン１
１を外側ヨーク１９の透孔１９ａとセンタヨーク６ａと
の空隙を通して、第１の磁気空隙７内まで挿通し、第１
の磁気空隙７内のボイスコイルボビン１１上にボイスコ
イル１２を巻回する。

【００３０】ボイスコイルボビン１１の中間位置とフレ
ーム８の底部上面間にダンパ１７を支持すると共にボイ
スコイルボビン１１の上部位置とフレーム８の最大口径
部間にエッジ９と一体化したフリーエッジ型の漏斗状の
振動板１０を支持し、エッジ９の最大外径部はリング状
のガスケット２１で固定されている。尚、ボイスコイル
ボビン１１上にはダスト侵入防止用キャップ２２が接合
されている。１５はフレーム８に固定した端子、１６は
端子１５とボイスコイル１２間を接続する錦糸線であ
る。

【００３１】第２のスピーカ３ｂのプレート５′上に固
定したフレーム８′上に配設した振動系を形成する振動
板８′、エッジ９′、ダンパ１２′、ボイスコイルボビ
ン１２′、ボイスコイル１１′、キャップ２２′、ガス
ケット２１′、端子１５′、錦糸線１６′はボイスコイ
ル１２′が第２の磁気空隙７′内に配設されている以
外、第１のスピーカ３と略同一構造である。

【００３２】上述のスピーカユニット２３の磁気回路部
分のみを取り出して起磁力を強力にし、磁束数を増大出
来ることを以下図２を用いて説明する。

【００３３】図２は図１の第１及び第２のスピーカ３及
び３ｂの着磁方向を一部変更した磁気回路部分を示すも
ので、センタラインＣ．Ｌから左側は第１及び第２のリ
ング状マグネット４及び４′を厚み方向にＳ極及びＮ極
並びにＳ極及びＮ極と同極性にして、第１及び第２のヨ
ーク６及び６′上に重ねた場合を示し、センタライン
Ｃ．Ｌから右側は第１及び第２のリング状マグネット４
及び４′を厚み方向にＮ極及びＳ極並びにＳ極及びＮ極
と逆極性に第１及び第２のヨーク６及び６′上に重ねた
場合を示している。

【００３４】図２の右側の様に逆極性で第１及び第２の
マグネット４及び４′を重ねる場合は図６に説明したキ
ャンセルマグネット１９と同じとなるが、この磁気回路
構成では外側ヨーク１９がシールドヨークの効果を果た
すと共に第１及び第２の磁気空隙７及び７′を通る磁束
数を増加させて、２０％程度しか利用されていない第１
及び第２のマグネット４及び４′の起磁力を有効に利用
出来て、磁気空隙７及び７′での起磁力を大幅に増加さ
せることが出来る。

【００３５】即ち、図２の右側に示す磁気回路では第１
のマグネット４のＮ極から出た磁束は第１のプレート５
→第１の磁気空隙７→第１のセンタポール６ａ→第１の
ヨーク６→第１のマグネット４のＳ極に至る閉回路磁束
２５と、第１のマグネット４のＮ極→第１のプレート５
→第１のセンタポール６ａ→第３の磁気空隙２０→外側
ヨーク１９の有底部及び外周部→第２のプレート５′→
第２の磁気空隙７′→第２のセンタポール６ａ′→第１
のヨーク６→第１のマグネット４のＳ極の閉回路磁束２
６と、第１のマグネット４のＮ極→第１のプレート５→
第１の磁気空隙７→第１のセンタポール６ａ→第３の磁
気空隙２０→外側ヨーク１９の有底部及び外周部→第２
のプレート５′→第２の磁気空隙７′→第２のセンタポ
ール６ａ′→第２のヨーク６′→第２のマグネット４′
のＳ極に至る閉回路磁束２７と、第１のマグネット４の
Ｎ極→第１のプレート５→第１のセンタポール６ａ→第
１及び第２のヨーク６及び６′→第２のマグネット４′
のＳ極→第２のマグネット４′のＮ極→第２のプレート
５′→第２の磁気空隙７′→第２のセンタポール６ａ′
→第１及び第２のヨーク６及び６′→第１のマグネット
４のＳ極に至る閉回路２８並びに第２のマグネット４′
のＮ極→第２のプレート５′→第２の磁気空隙７′→第
２のセンタポール６ａ′→第２のヨーク６′→第２のマ
グネット４′のＳ極の閉回路磁束２９等を誘起する。

【００３６】同様に第１及び第２の磁気回路を構成する
図２のセンタラインＣ．Ｌの左側の磁気回路では第１の
マグネット４のＮ極から出た磁束は第１のヨーク６→第
１のセンタポール６ａ→第１のプレート５→第１のヨー
ク４のＳ極に至る閉回路磁束２５ａと、第２のマグネッ
ト４′のＮ極→第２のプレート５′→第１の磁気空隙
７′→第２のセンタポール６ａ′→第２のヨーク６′→
第２のマグネット４′のＳ極に至る閉回路磁束２９ａ
と、第２のマグネット４′のＮ極→第２のプレート５′
→外側ヨーク１９の外周部と有底部→第３の磁気空隙２
０→第１のセンタポール６ａ→第１の磁気空隙７→第１
のプレート５→第１のマグネット４のＳ極→第１のマグ
ネット４のＮ極→第１及び第２のヨーク６及び６′→第
２のマグネット４′のＳ極に至る閉回路磁束２６ａと、
第２のマグネット４′のＮ極→第２のプレート５′→外
側ヨーク１９の外周部及び有底部→第１のセンタポール
６ａ→第１及び第２のヨーク６及び６′→第２のマグネ
ット４′のＳ極に至る閉回路磁束２７ａ並びに第２のマ
グネット４′→第２のプレート５′→第２の磁気空隙
７′→第２のセンタポール６ａ′→第１及び第２のヨー
ク６及び６′→第１のセンタポール６ａ→第１の磁気空
隙７→第１のプレート５→第１のマグネット４のＳ極→
第１のマグネット４のＮ極→第２のマグネット４′のＳ
極に至る閉回路磁束２８ａ等を誘起する。

【００３７】上述の各磁束は第１のプレート５と外側ヨ
ーク１９の有底部間の距離、第１〜第３の磁気空隙７，
７′，２０の間隙、第１及び第２のマグネット４及び
４′並びにヨーク６及び６′、プレート５及び５′の磁
路長によって左右されるが、これらを適当に選択すれ
ば、第１及び第２の磁気空隙７及び７′内の磁束数を増
加させることが出来て、マグネット４及び４′が持って
いた従来の起磁力を全起磁力の１／３以上、引き出すこ
とが可能となり、磁気空隙７及び７′を通過する磁束線
数の増加分だけ高い起磁力が付与される様に成る。

【００３８】本例は上述の様に磁気回路が構成されるの
で図２のセンタポールＣ．Ｌより右側に示す構成では外
側ヨーク１９によるキャンセル効果が顕著であり、左側
に示す構成では着磁し易い磁気回路が得られ、共に従来
の２つのマグネットを用いた磁気回路に比べて磁気空隙
７及び７′内での起磁力即ち磁気の力を大幅に向上可能
なものが得られる。

【００３９】また、本例によれば２個のリング状マグネ
ット４，４′を使用し、３個の磁気空隙７，７′，２０
の内、磁場の最も強い（磁束の多い）磁気空隙７及び
７′により振動板１０を駆動する様にしているので、こ
の振動板１０を駆動する磁気の力が増大し、感度及び音
質が向上すると共にスピーカの低音の最低共振周波数に
おける共振鋭度Ｑを小さくでき、小型のスピーカボック
スを使用したときの低音の再生帯域を拡大できるスピー
カ装置を得ることができる。

【００４０】図３は本発明のスピーカユニット２３の他
の構成例を示すものであり、図１との対応部分には同一
符号を付して重複説明を省略するが、本例では第２の磁
気回路を構成する第２のプレート５′と第２のセンタポ
ール６ａ′間にはツイータ用の振動系を配設した場合を
示すもので、金属等をドーム状に成型したダイアフラム
３０は第２のプレート５′上に固定したリング状のダイ
アフラムリング３１上に保持され、ダイアフラム３０に
接合したボイスコイルボビン１１′に巻回したボイスコ
イル１２′を第２の磁気空隙７′内に上下振動可能に保
持させたものである。

【００４１】図４は図１のスピーカユニット２３を図７
で詳記したと同様構成の位相反転型のスピーカボックス
１内に配設させて第１及び第２のスピーカ３及び３ａの
音放射力Ｆ₁ 及びＦ₂ の反作用力−Ｆ₁ 及び−Ｆ₂ を互
に相殺し、且つ第１及び第２のダクト１８及び１８ｂ間
のダクト放射力Ｆ_D1及びＦ_D2／２＋Ｆ_D2／２の反作用力
−Ｆ_D1及び−Ｆ_D2／２＋（−Ｆ_D2／２）を夫々相殺させ
る様にしたもので、小型軽量なスピーカボックス１の搖
動が抑えられると共にスピーカ３及び３ａの振動板１０
を振動する磁気の力が強いので、このスピーカ装置の感
度及び音質が向上すると共にスピーカの低音の最低共振
周波数における共振鋭度Ｑを小さくでき、小型のスピー
カボックス１を使用したときの低音の再生帯域を拡大で
ききるスピーカ装置を得ることができる。

【００４２】図５は本発明のスピーカ装置の他の構成を
示すものであり、図４と異なる点はスピーカユニット２
３を構成する第１及び第２のスピーカ３及び３ａの磁気
回路で第１のマグネット４上のプレート５を外側ヨーク
１９の有底部１９ｂと成した場合であり、この構成の磁
気回路であっても外側ヨーク１９を設けるだけで第１及
び第２の磁気空隙７及び７′での磁気の力を上昇させて
スピーカボックスを更に薄型化出来るものが得られる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、第１及び第２のスピー
カの夫々の磁気回路の磁気空隙を通る磁束線数は外側ヨ
ーク及び第１及び第２のセンタポールを通して、複数種
類の経路を経た複数本の磁束線が交錯するため、キャン
セルマグネットを必要としない簡単な構成で防磁型スピ
ーカが得られると共に強い磁気の力を磁気空隙部分に得
ることが出来る。

【００４４】又、２個のリング状マグネットを使用し、
３個の磁気空隙の内、最も磁場の強い磁気空隙により互
に背中合せの２つの振動板を駆動する様にしているの
で、これら２つの振動板を駆動する磁気の力が増大し、
感度及び音質が向上すると共にスピーカの低音の最低共
振周波数における共振鋭度Ｑを小さくでき、小型のスピ
ーカボックスを使用したときの低音の再生帯域を拡大
し、音の放射力の反作用を相殺できるスピーカ装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スピーカユニットの実施の形態の一例を
示す断面図（Ｉ）である。

【図２】本発明のスピーカユニットに用いる磁気回路の
磁路説明図である。

【図３】本発明のスピーカユニットの他の例を示す断面
図（II）である。

【図４】本発明のスピーカ装置の実施の形態の例を示す
断面図（Ｉ）である。

【図５】本発明のスピーカ装置の実施の形態の他の例を
示す断面図（II）である。

【図６】従来のスピーカ装置の側断面図である。

【図７】従来のスピーカ装置の構成を示す他の側断面図
である。

【符号の説明】

３，３ａ‥‥第１及び第２のスピーカ、４，４′‥‥第
１及び第２のマグネット、１０，１０′‥‥振動板、１
９‥‥外側ヨーク、２３‥‥スピーカユニット

フロントページの続き (72)発明者 水内 崇行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BA03 BB02 BB03 BB04 CA08 CA09 DA04 FA02 5D017 AD12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨーク上に配設したマグネットとプレー
   トで構成した夫々第１及び第２の磁気回路を有し、 上記第１及び第２の磁気回路の上記ヨークを背中合せと
   なし、該第１及び第２の磁気回路の一方のプレートの外
   径を他方のプレートの外径より大となしたプレートの外
   径に接して、該第１及び第２の磁気回路を囲繞する様に
   設けた外側ヨークに磁気空隙を形成し、この磁気空隙内
   を通して上記第１又は第２の磁気回路の磁気空隙にボイ
   スコイルを配設した振動板を互に反対方向に向けて放音
   させる様に成したことを特徴とするスピーカ。
2. 【請求項２】 前記背中合せとする第１及び第２の磁気
   回路のマグネットの極性を互に反対極性と成したことを
   特徴とする請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 前記背中合せとする第１及び第２の磁気
   回路のマグネットの極性を互に同一極性と成したことを
   特徴とする請求項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の磁気回路のいずれか
   一方のヨークに植立したセンタポールを延設し、前記外
   側ヨークとの間で形成する磁気空隙と成したことを特徴
   とする請求項１記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 位相反転型のスピーカボックスの前後板
   に設けたスピーカ放音孔に対向してスピーカを配設した
   成るスピーカ装置であって、 上記スピーカは請求項１、２、３又は４の前記スピーカ
   であることを特徴とするスピーカ装置。