JP2000270398A - スピーカ - Google Patents

スピーカ

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JP2000270398A JP11069754A JP6975499A JP2000270398A JP 2000270398 A JP2000270398 A JP 2000270398A JP 11069754 A JP11069754 A JP 11069754A JP 6975499 A JP6975499 A JP 6975499A JP 2000270398 A JP2000270398 A JP 2000270398A
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昭典 長谷川
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文靖 今野
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    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカの振動に比例した信号を取り出す機
能を付加したスピーカに関して、スピーカの能率低下や
Ｑ0が大きくなることなく、ボイスコイルボビンに検出
コイルを巻装したスピーカを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ボイスコイル２７の線径の１／４以下の
線径の検出コイル２８をボイスコイル２７の線間のすき
間にはまり込むようにボイスコイルボビン２９に巻装し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカの振動に
比例した信号を取り出す機能を付加したスピーカに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、スピーカの振動に比例した信号を
取り出すためにボイスコイルボビンに検出コイルを巻装
したスピーカは図８に示す構成となっていた。
【０００３】すなわち、センターポール１を有するプレ
ート２上にリング状のマグネット３と同じくリング状の
上部プレート４を配置して磁気回路５を構成し、この磁
気回路５の上にフレーム１１を結合し、このフレーム１
１の周縁部にエッジ１２を介してコーン状の振動板１３
を組付け、この振動板１３の中央に前述の磁気回路５の
磁気ギャップ６にはまり込むボイスコイル７と検出コイ
ル８が巻装されたボイスコイルボビン９の上部を結合
し、このボイスコイルボビン９の中間部をダンパー１０
により上記フレーム１１に保持し、上記振動板１３の中
央部の上面にダストキャップ１４を貼りつけ、上記フレ
ーム１１に設けたターミナル１６および１８に錦糸線１
５および１７をそれぞれ接続し、この錦糸線１５および
１７の他端を上記ボイスコイルボビン９の中間部で上記
ボイスコイル７および上記検出コイル８と接続して構成
されていた。
【０００４】この構成で、上記ターミナル１６に電気信
号を入力すると、上記錦糸線１５を通して上記ボイスコ
イル７に電気信号が印加され、この電気信号に応じて、
上記磁気回路５の磁気ギャップ６にはまり込んだボイス
コイル７がフレミングの左手の法則に従いピストン運動
し、上記ボイスコイルボビン９に結合された振動板１３
を振動させ、上記振動板１３から音響出力が得られる。
上記ボイスコイル７がピストン運動をすると、上記検出
コイル８にフレミングの右手の法則に従い上記ボイスコ
イル７の運動に比例した電気信号が誘起され、この電気
信号は上記錦糸線１７を通して上記ターミナル１８から
取り出される構成となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スピーカにおいて、振動に比例した信号を取り出すため
にボイスコイルボビン９に検出コイル８を巻装した場
合、図９に示すように、同じ線径の丸線の検出コイル８
とボイスコイル７をそれぞれ２層に巻装した構成となっ
ており、ボイスコイル７および検出コイル８の巻装外径
が大きくなるため磁気ギャップ６もそれに比例して大き
くとる必要があった。その結果、磁気ギャップ６におけ
る磁束密度が減少することにより、スピーカの能率が低
下し、さらにはＱ0（共振の鋭さ）が大きくなるといっ
た問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のスピーカにおいてはボイスコイルの線径の
１／４以下の線径の検出コイルをボイスコイルの線間の
すき間にはまり込むように巻装したものである。
【０００７】この構成によれば、スピーカの能率の低下
やＱ0が大きくなることなく、スピーカの振動に比例し
た信号を取り出すことのできるスピーカを得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、磁気回路の磁気ギャップにはまり込むボイスコイル
ボビンに、ボイスコイルと当該ボイスコイルの線径の１
／４以下の線径の検出コイルとをボイスコイルの線間の
すき間に検出コイルがはまり込むように巻装したもので
あり、これによりボイスコイルの巻装外径を大きくする
ことなく検出コイルを巻装できるため、磁気回路の磁気
ギャップを広げることがなく、磁気ギャップの磁束密度
低下によるスピーカの能率低下やＱ0が大きくなること
なくスピーカの振動に比例した信号を取り出すことがで
きるという作用を有する。
【０００９】請求項２に記載の発明は、丸線のボイスコ
イルに対し同じ断面積でかつ幅が丸線の直径と同じ値を
もつ、断面形状が長方形をした平角線のボイスコイル
と、上記丸線の直径から上記平角線の厚みを差し引いた
値の厚みをもつ平角線の検出コイルを用い、ボイスコイ
ルボビンにボイスコイルボビンの外周面に対し厚み方向
が垂直になるように検出コイルを巻装し、その外周に厚
み方向が垂直になるようにボイスコイルを巻装した構成
であり、それぞれのコイルをすき間なく巻装できるた
め、磁気ギャップ内の磁束を有効に使用できスピーカの
能率を上げることができるという作用がある。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の平角線のボイスコイルと平角線の検出コイルを、ボイ
スコイルボビンの外周面に対し、厚み方向が平行になる
ように、かつボイスコイルボビンの軸方向に交互に重ね
て巻装した構成であり、ボイスコイルの強度を高め、信
頼性を高めることができるという作用を有する。
【００１１】請求項４に記載の発明は、ボイスコイルボ
ビンとして、補強用の金属箔テープをすき間をもたせて
らせん状に巻き、内外周に絶縁用の紙あるいは樹脂シー
トを貼りつけたものを用い、らせん状に巻いた金属箔テ
ープをボイスコイルボビンの動きに比例した信号を取り
出す検出コイルとして構成したものであり、ボイスコイ
ルボビンの強度を高めるとともに製造工程を変更するこ
とがないためコストを抑制することができるという作用
を有する。
【００１２】請求項５に記載の発明は、ボイスコイルボ
ビンとして、両面に絶縁層をもつフレキシブルプリント
配線板を用い、円筒状に丸めた時、フレキシブルプリン
ト配線板の導体箔が軸方向にらせん状につながる様に配
線し、この導体箔をボイスコイルボビンの動きに比例し
た信号を取り出す検出コイルとして構成したもので、検
出コイル追加によるスピーカ振動部の重量の増加を抑制
できる作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて
説明する。
【００１４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１のスピーカを示す断面図であり、その構成は次のよ
うになっている。
【００１５】センターポール２１を有するプレート２２
上にリング状のマグネット２３とこのマグネット２３上
にリング状の上部プレート２４を配置し、これらは接着
剤によって結合され磁気回路２５を構成している。この
磁気回路２５の上部プレート２４上にはフレーム３１が
溶接あるいは接着などによって結合され、このフレーム
３１の周縁部には柔軟性と弾性を有する材料からなるエ
ッジ３２が結合され、このエッジ３２には振動板３３の
周縁部が結合されている。
【００１６】この振動板３３の中央部にはボイスコイル
ボビン２９が結合され、このボイスコイルボビン２９の
下部にはボイスコイル２７と検出コイル２８が巻装さ
れ、上記磁気回路２５の磁気ギャップ２６に偏心するこ
となくはまり込んでいる。このボイスコイルボビン２９
の中間部は周縁部を上記フレーム３１に結合したダンパ
ー３０の中央部に結合されて支持されている。また、上
記振動板３３の中央部のボイスコイルボビン２９の上部
にダストキャップ３４が結合されている。上記ボイスコ
イル２７は錦糸線３５によりターミナル３６に接続さ
れ、上記検出コイル２８は錦糸線３７によりターミナル
３８に接続される。
【００１７】このスピーカの動作について説明する。上
記ターミナル３６に電気信号を印加すると、上記錦糸線
３５を介して上記ボイスコイル２７に電気信号が伝わ
り、上記磁気ギャップ２６の磁束と上記ボイスコイル２
７に流れる電流によりフレミングの左手の法則に従い上
記ボイスコイルボビン２９がピストン運動し、このピス
トン運動が上記振動板３３に伝えられて上記振動板３３
から電気信号に応じた音響出力が放射される。上記ボイ
スコイルボビン２９がピストン運動をすると、その速度
と上記磁気ギャップ２６の磁束によりフレミングの右手
の法則に従い、上記検出コイル２８に起電力が誘起さ
れ、この起電力は上記錦糸線３７を介して上記ターミナ
ル３８から電気信号として取り出される。
【００１８】このような構成でボイスコイル２７に電気
信号が印加されたとき、上記ボイスコイル２７に発生す
る駆動力Ｆ（Ｎ）は、印加された電気信号により上記ボ
イスコイル２７に流れる電流をＩ（Ａ）とし、上記磁気
ギャップ２６中の上記ボイスコイル２７の長さｌ（ｍ）
上記磁気ギャップ２６中の磁束密度Ｂ（Ｗｅ／ｍ2）か
ら（式１）で表わされる。また上記ボイスコイルボビン
２９の運動により上記検出コイル２８に誘起される起電
力Ｅ（Ｖ）は、上記ボイスコイルボビン２９の運動する
速度をＶ（ｍ／ｓ）とすると、（式２）で表わされ、ど
ちらの場合も上記磁気ギャップ２６中の磁束密度に比例
することになっている。また、スピーカのＱ0（共振の
鋭さ）は上記磁気ギャップ２６中の磁束密度の２乗に逆
比例する。
【００１９】 Ｆ＝ＢｌＩ（Ｎ） （式１） Ｅ＝ＢｌＶ（Ｖ） （式２） ここで本実施の形態１のスピーカは図２に示すように、
上記ボイスコイル２７と上記ボイスコイル２７の線径の
１／４以下の線径をもつ検出コイル２８を、上記ボイス
コイル２７の線間のすき間に上記検出コイル２８がはま
り込むように上記ボイスコイルボビン２９に巻装する構
成としたもので、この構成とすることにより、上記ボイ
スコイル２７と上記検出コイル２８を巻装した外径は上
記検出コイル２８を巻装しない場合と同じであるため、
上記磁気ギャップ２６を拡げることがなく、上記磁気ギ
ャップ２６内の磁束密度の低下がない。
【００２０】以上のように本実施の形態１のスピーカ
は、スピーカの能率を下げず、Ｑ0が大きくなることな
く、スピーカの振動に比例した電気信号を取り出せるこ
とが可能となる。
【００２１】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２のスピーカについて図３および図４を用いて説明す
る。実施の形態１と異なるところは、ボイスコイル２７
として丸線のボイスコイルに対し同じ断面積で、かつ幅
が丸線の直径と同じ値をもつ、断面形状が長方形をした
平角線のボイスコイルと、検出コイル２８として、上記
丸線の直径から上記平角線の厚みを差し引いた値の厚み
をもつ平角線の検出コイルを用い、ボイスコイルボビン
２９の外周面に対し、厚み方向が垂直になるように検出
コイル２８を巻装し、その外周に厚み方向が垂直になる
ようにボイスコイル２７を巻装した点にある。
【００２２】この構成とすることにより、実施の形態１
と同様の効果が得られるとともに、それぞれのコイルを
すき間なく巻装できるため、磁気ギャップ２６内の磁束
を有効に使用できる。
【００２３】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３のスピーカについて図５を用いて説明する。実施の形
態３に示すものは、実施の形態２における平角線のボイ
スコイルと平角線の検出コイルを用い、ボイスコイルボ
ビン２９の外周面に対し、厚み方向が平行になるよう
に、かつボイスコイルボビン２９の軸方向に、ボイスコ
イル２７と検出コイル２８を交互に重ねて巻装したもの
である。
【００２４】この構成とすることにより、実施の形態１
と同様の効果が得られるとともに、コイルの幅の広い方
を曲げて巻装するためボイスコイル２７の強度を高め、
信頼性に富んだものとすることができる。
【００２５】（実施の形態４）次に本発明の実施の形態
４のスピーカについて図６を用いて説明する。実施の形
態４に示すものは、ボイスコイルボビン２９として、補
強用の金属箔テープ３９をすき間をもたせてらせん状に
巻き、内外周に紙または樹脂製の絶縁用シート４０を貼
りつけたものを用い、上記金属箔テープ３９の両端から
ボイスコイルボビンの動きに比例した信号を取り出すよ
うにしたものである。つまり、らせん状に巻いた金属箔
テープ３９を検出コイル２８として用いるように構成し
たものである。
【００２６】この構成とすることにより実施の形態１と
同様の効果が得られるとともにボイスコイルボビン２９
の強度を高めることができ、さらに製造工程を変更する
ことがないためコストの上昇を抑制することができる。
【００２７】（実施の形態５）次に本発明の実施の形態
５のスピーカについて図７を用いて説明する。実施の形
態５において、実施の形態４と異なるところは、ボイス
コイルボビン２９として両面に絶縁層をもつフレキシブ
ルプリント配線板を円筒状に丸めたものを用いたことに
ある。フレキシブルプリント配線板は円筒状に丸めた
時、プリント配線板の導体箔が円筒の軸方向にらせん状
につながるように配線し、この導体箔からボイスコイル
ボビン２９の動きに比例した信号を取り出すようにした
ものである。
【００２８】この構成とすることにより実施の形態４と
同様の効果が得られるとともに、スピーカの振動部の重
量の増加を抑制することができる。
【００２９】なお、上記実施の形態２および３における
検出コイル２８は平角線の検出コイルの厚みの寸法と同
じ寸法の直径をもつ丸線のコイルにしても同様の効果を
得ることができ、さらに上記実施の形態２における検出
コイルとボイスコイルの巻装の順序は逆にすることがで
きる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明のスピーカは、スピ
ーカの能率の低下やＱ0が大きくなることなく、スピー
カの振動に比例した電気信号を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカの実施の形態１を示す断面図
【図２】同スピーカのボイスコイル部の拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態２を示すボイスコイル部の
詳細断面図
【図４】同実施の形態２のボイスコイルの形状を示す断
面図
【図５】本発明の実施の形態３を示すボイスコイル部の
詳細断面図
【図６】本発明の実施の形態４を示すボイスコイル部の
詳細断面図
【図７】本発明の実施の形態５を示すボイスコイル部の
詳細断面図
【図８】従来のスピーカを示す断面図
【図９】同スピーカのボイスコイル部の拡大断面図
【符号の説明】
２５ 磁気回路 ２６ 磁気ギャップ ２７ ボイスコイル ２８ 検出コイル ２９ ボイスコイルボビン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 将秀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BA02 BA03 BC06 CA03 CA09 FA02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気回路に結合したフレームの周縁部に
    エッジを介して結合した振動板の中央部に上記磁気回路
    の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルが巻装された
    ボイスコイルボビンに、当該ボイスコイルボビンの動き
    に比例した信号を取り出すための検出コイルを巻装した
    スピーカに於いて、上記検出コイルの線径を上記ボイス
    コイルの線径の１／４以下の線径とし、上記ボイスコイ
    ルの線間のすき間にはまり込むように巻装したことを特
    徴とするスピーカ。
  2. 【請求項２】 磁気回路に結合したフレームの周縁部に
    エッジを介して結合した振動板の中央部に上記磁気回路
    の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルが巻装された
    ボイスコイルボビンに、当該ボイスコイルボビンの動き
    に比例した信号を取り出すための検出コイルを巻装した
    スピーカに於いて、丸線のボイスコイルに対し同じ断面
    積で、かつ幅が丸線の直径と同じ値をもつ、断面形状が
    長方形をした平角線のボイスコイルを用いると共に、上
    記丸線の直径から上記平角線の厚みを差し引いた値の厚
    みをもつ平角線の検出コイルを用い、上記ボイスコイル
    ボビンに、当該ボイスコイルボビンの外周面に対し厚み
    方向が垂直になるように上記検出コイルを巻装し、その
    外周に厚み方向が垂直になるように上記ボイスコイルを
    巻装したことを特徴とするスピーカ。
  3. 【請求項３】 磁気回路に結合したフレームの周縁部に
    エッジを介して結合した振動板の中央部に上記磁気回路
    の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルが巻装された
    ボイスコイルボビンに、当該ボイスコイルボビンの動き
    に比例した信号を取り出すための検出コイルを巻装した
    スピーカに於いて、丸線のボイスコイルに対し同じ断面
    積で、かつ幅が丸線の直径と同じ値をもつ、断面形状が
    長方形をした平角線のボイスコイルを用いると共に、上
    記丸線の直径から上記平角線の厚みを差し引いた値の厚
    みをもつ平角線の検出コイルを用い、上記ボイスコイル
    ボビンに、上記ボイスコイルと上記検出コイルを、上記
    ボイスコイルボビンの外周面に対し、厚み方向が平行に
    なる様にかつ上記ボイスコイルボビンの軸方向に交互に
    重ねて巻装したことを特徴とするスピーカ。
  4. 【請求項４】 磁気回路に結合したフレームの周縁部に
    エッジを介して結合した振動板の中央部に上記磁気回路
    の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルが巻装された
    ボイスコイルボビンに、当該ボイスコイルボビンの動き
    に比例した信号を取り出すための検出コイルを巻装した
    スピーカに於いて、上記ボイスコイルボビンとして、補
    強用として用いられる金属箔テープをすき間をもたせて
    らせん状に巻き、内外周に絶縁用の紙あるいは樹脂シー
    トを貼りつけたものを用い、らせん状に巻いた金属箔テ
    ープを検出コイルとしたスピーカ。
  5. 【請求項５】 磁気回路に結合したフレームの周縁部に
    エッジを介して結合した振動板の中央部に上記磁気回路
    の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルが巻装された
    ボイスコイルボビンに、当該ボイスコイルボビンの動き
    に比例した信号を取り出すための検出コイルを巻装した
    スピーカに於いて、上記ボイスコイルボビンとして、両
    面に絶縁層をもつフレキシブルプリント配線板を、円筒
    状にした時フレキシブルプリント配線板の導体箔が軸方
    向にらせん状につながるように配線したものを用い、上
    記導体箔を検出コイルとしたスピーカ。
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