JP2000350285A

JP2000350285A - スピーカ

Info

Publication number: JP2000350285A
Application number: JP11155779A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ashitomi; 隆安次富; Takeshi Teragaki; 武寺垣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】構造及び設置の自由度を向上させることがで
き、かつ、より適切な発音動作の確保や種々の用途への
適用等を可能とするスピーカを提供する。【解決手段】紙１を内部応力がある状態に弾性変形さ
せて支持部材２の先端と挟着部３によって２点支持し、
支持支柱４を挟着部３に連結接続すると共に駆動部ボッ
クス５内のスピーカ駆動部の所定部位に連結する。その
所定部位においては、ボイスコイルによる力を受ける円
板を、その振動を抑制した状態で設ける。そして、ボイ
スコイルへ電気信号を供給して円板に対する力を発生さ
せ、それによる波動を支持支柱４、挟着部３及び支持部
材２を介して紙１へ伝達し、紙１にて機械的な振動に変
換して音を放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スピーカは、コーン形状等の振
動板の背面側にボイスコイルや永久磁石等からなる駆動
部を取り付け、ボイスコイルに電気信号を供給して駆動
部に往復運動を生じさせ、その往復運動によって振動板
を振動させて音を発する仕組みになっている。スピーカ
に関する研究開発は従来より様々なことがなされている
が、いずれもこの仕組みを採用することを基本とし、ス
ピーカといえばそれを前提とすることが当然と認識され
ているといってよい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
スピーカは、駆動部において発生させた往復運動によっ
て振動板を振動させるものとなっているので、ボイスコ
イルや永久磁石によって発生させる往復運動の方向、振
動板の振動方向及び音を発しようとする方向がすべて一
致し、かつ、駆動部と振動板が近接して運動エネルギー
の迅速確実な伝達が確保されていなければならない。こ
のため、駆動部を振動板背面に発生往復運動方向を向け
て密着させた一体構造とする必要があり、この結果、ス
ピーカボックスに収納されたものにあっては奥行が長く
なり、装置内に内蔵されたものにあっても発音部後方の
占有スペースが大きくなるという問題がある。

【０００４】又、従来のスピーカは、駆動部の往復運動
で振動板を振動させる、すなわち、電気信号を機械的な
運動に変換し、それを更に他の部材の機械的な運動に変
換する構造となっているため、接触や移動等による外部
からの衝撃で音が損なわれやすいという問題もある。更
に、高所に設置する場合には、永久磁石やボイスコイル
とその鉄心等、重量の大きいものを含めたスピーカ全体
を高所で支持しなければならないので、設置場所が制約
され、或いは、それ相応の設置器具を必要とするという
問題がある。

【０００５】本発明は、このような従来のスピーカにお
ける基本的な構造と発音機構に起因する様々な問題点に
鑑みてなされたもので、駆動部と振動板が近接する固定
的な構造とする必要性を払拭すると共に発音に至るまで
の信号伝達経路を外部からの衝撃に影響されにくいもの
とし、構造及び設置の自由度を向上させることができ、
かつ、より適切な発音動作の確保や種々の用途への適用
等を可能とするスピーカを提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
振動板と、発生させる音に応じた力を発生する駆動部
と、前記振動板を内部応力のある状態に支持すると共
に、前記駆動部で発生された力により生じる波動を前記
振動板へ伝達する支持伝達手段とを有することを特徴と
している。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のス
ピーカにおいて、前記支持伝達手段は、前記振動板の支
持点へ前記波動を伝達することを特徴としている。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のスピーカにおいて、前記支持伝達手段は、前記振動
板を２点で支持することを特徴としている。

【０００９】請求項４記載の発明は、振動板と、発生さ
せる音に応じた力を発生する駆動部と、前記駆動部で発
生された力により生じる波動を伝達する伝達手段と、前
記振動板を２箇所で支持し、内部応力のある状態として
前記伝達手段により伝達された前記波動を前記振動板へ
供給する支持手段とを有することを特徴としている。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載のス
ピーカにおいて、前記支持手段は、前記振動板の一端側
と当該一端側に対向する他端側とで前記振動板を湾曲さ
せて支持することを特徴としている。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項４又は５記
載のスピーカにおいて、前記伝達手段は、前記駆動部か
ら立設された支柱状の部材であり、前記支持手段は、前
記部材の先端に連結されていることを特徴としている。

【００１２】請求項７記載の発明は、請求項４〜６のい
ずれかの項記載のスピーカにおいて、前記駆動部は、発
生させる音に応じた電気信号を受けてそれを力に変換す
る変換手段と、その変換手段からの力を変位を抑制され
た状態で受ける受け部材とを有し、前記伝達手段は、前
記受け部材に連結されていることを特徴としている。

【００１３】請求項８記載の発明は、請求項４〜７のい
ずれかの項記載のスピーカにおいて、前記振動板が紙で
あることを特徴としている。

【００１４】請求項９記載の発明は、請求項８記載のス
ピーカにおいて、前記支持手段が木材で形成されている
ことを特徴としている。

【００１５】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
スピーカにおいて、前記伝達手段が細くかつ長いカーボ
ンファイバで形成されていることを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】＜構成＞以下、図面を参照して本
発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の
一実施形態によるスピーカの構成を示す図である。この
図においては、左側の（ａ）が同スピーカの正面図を示
し、右側の（ｂ）が同スピーカの側面図を示している。

【００１７】図１において、１は長手方向が湾曲して内
部応力がある状態（弾性変形した状態）に支持された長
方形の紙である。この紙１は、本スピーカにおける振動
板としての役割を果たすもので、機械的な振動をして音
を放出するものとなる。

【００１８】２は図示のように湾曲した形状に成形され
た細い棒状木材からなる支持部材であり、基端側が挟着
部３に取り付けられ、湾曲した先の先端に紙１の上端側
所定位置が固着されている（図中の符号Ｐ１の位置。以
下「固着位置Ｐ１」という。）。挟着部３は、木材で形
成された大挟着板３ａ及び小挟着板３ｂとねじ３ｃによ
って構成された部位であり、前記支持部材２の基端側は
大挟着板３ａの背面側に固定されている。この挟着部３
においては、ねじ３ｃが小挟着板３ｂを貫通して大挟着
板３ａに締め付けられており、その大挟着板３ａと小挟
着板３ｂとの間に紙１の下端側所定位置が挟着されて固
定されている（図中の符号Ｐ２の位置。以下「挟着位置
Ｐ２」という。）。

【００１９】紙１は、このようにして支持部材２と挟着
部３により上下の所定位置で２点支持されて弾性変形
し、上述したような内部応力がある状態に保たれてい
る。ここで、紙１と支持部材２は固着位置Ｐ１以外では
接触しておらず、両者の間には図示のような隙間Ｓが形
成されている。

【００２０】一方、４はカーボンファイバで形成された
支持支柱である。この支持支柱４は、図中下端が駆動部
ボックス５内の所定部位（後述）と連結され、中空円柱
状の表面保護部材４ａを貫通して駆動部ボックス５外に
立設されており、上端が所定の連結部材４ｂによって大
挟着板３ａの下側面と連結接続されている。これによ
り、紙１、支持部材２及び挟着部３からなる部分が所定
の高さ位置に支持されている。尚、同部分は重量の軽い
もので構成することができるので、支持支柱４として
は、細く長い棒状のカーボンファイバを用いることが可
能となっている。

【００２１】駆動部ボックス５は、内面側が鉛張りとな
っているゴム板によって構成された箱であり、上記表面
保護部材４ａ及び支持支柱４用の貫通孔と信号線６用の
貫通孔とを有し、信号線６を介して供給される電気信号
により駆動されるスピーカ駆動部を収納している。尚、
ここにいう電気信号は、発生させる音に応じて図示せぬ
アンプ等から供給するスピーカ駆動用の信号であり、通
常のスピーカを駆動するための電気信号でよい。

【００２２】駆動部ボックス５内に収納されているスピ
ーカ駆動部の構成を図２に示す。図中、上側は同スピー
カ駆動部を図１における上方から見た上面図、下側は同
上面図の中心位置を含む側断面図である。

【００２３】図２において、１０は上側が大径の開口
部、下側が小径の水平底面部となっているカップ状のフ
レームであり、水平底面部が駆動部ボックス５の下面ゴ
ム板内面に固定されている（図示略）。１１は底面のあ
る短筒形状の永久磁石、１２はその底面の中央部から立
設された鉄心であり、それぞれフレーム１０の水平底面
部内面側に固設されている。

【００２４】１３はボビン１４に巻かれたボイスコイル
であり、上記信号線６を介した電気信号の供給を受け、
永久磁石１１との間に鉄心１２により増強される電磁力
を発生させる。ここで、ボビン１４は上側が木材の円板
１５の下面に取り付けられており、円板１５の外周側面
がダンパ１６を介してフレーム１０の開口部縁部に連結
され、これにより、ボイスコイル１３が永久磁石１１及
び鉄心１２に対して図示のように所定の位置に支持され
ている。

【００２５】１７は前記開口部縁部においてダンパ１６
の外周部を挟着しているゴムリングである。１８ａ、１
８ｂは紙にベークライトをしみこませたダンパ拘持部材
であり、円板１５について対称な位置でダンパ１６の上
面に接着され、互いに逆方向（上面図中の上方向と下方
向）へダンパ１６を引き伸ばした状態で前記開口部縁部
にて固定されている。これにより、ダンパ１６は、その
上下方向の変位が抑えられるように一定の緊張を保った
状態で円板１５を支持している。

【００２６】１９は円板１５の中央に下面側からねじ込
まれた内ねじであり、円板１５を貫通して図示のように
上方へ突出している。この内ねじ１９の突出部位は、駆
動部ボックス５の上記表面保護部材４ａ及び支持支柱４
用の貫通孔と正対しており、支持支柱４の下端が連結さ
れる上述した所定部位に当たる。すなわち、支持支柱４
の下端がこの突出部位にねじ込まれて取り付けられ（図
示略）、これによってスピーカ駆動部と支持支柱４とが
連結されている。

【００２７】＜動作＞以上のように構成された本スピー
カにおいて、発生させようとする音に応じた電気信号を
信号線６を介して供給すると、ボイスコイル１３にてそ
れに応じた電磁力が発生する。これにより、通常のスピ
ーカを駆動させるときのように、ボイスコイル１３が往
復運動しようとする力が発生するが、その力を受け止め
る円板１５が変位を抑制されたダンパ１６に支持されて
いるので、スピーカ駆動部において機械的な振動は生じ
ない。

【００２８】ところが、その振動を生じさせようとする
力に応じた波動が、円板１５から内ねじ１９を介して支
持支柱４へ伝達する。そして更に、その波動は、支持支
柱４を介して挟着部３と支持部材２にまで伝達する。

【００２９】すると、その波動が紙１へ供給され、紙１
の機械的な振動に変換される。このとき、紙１は上述し
たように内部応力が生じていて振動音を発しやすい状態
となっているので、その変換された機械的な振動は空気
を振動させ、音となって放出される。これにより、スピ
ーカ駆動部から伝達されてきた波動が紙１から音として
放出され、供給する電気信号に応じた音が発生されるこ
とになる。

【００３０】＜補足＞以上、本発明の一実施形態につい
て説明したが、本発明によるスピーカは上述した形態に
限られるものではない。例えば、以下のような種々の変
形ないし応用等が可能である。

【００３１】（１）音を発生させる振動板は、上述のよ
うに湾曲させた紙１に限らず、弾性変形した状態で２点
支持することができる可撓性の部材であればよい。又、
その形状も、紙１のような長方形に限らず、任意であ
る。更に、振動板の支持点は着脱可能なものとしてもよ
く、種々の振動板を用意して適宜付け替えることとして
もよい。この場合、支持点の一方において振動板を取り
外すと音が出なくなるので、それをスピーカＯＮ／ＯＦ
Ｆのスイッチとすることとしてもよい。

【００３２】尚、この振動板に所定の映写機等で画像を
映し出したり、透明なプラスチック等で振動板を構成し
て一方の面側から所定の表示装置による映像を映し込ん
だりすることもできる。このようにすると、これを見る
者に対しては画像表示面の位置から音声が聞こえること
になり、画像表示における映像と音声との一体感が実現
される。

【００３３】又、振動板をプラスチックのような部材で
構成すると、任意の１点で支持して所定の角度に設置す
れば自重で撓んで上記紙１同様の内部応力のある状態と
なるので、選択する振動板によっては必ずしも上述のよ
うに２点で支持することとしなくても音を発することは
可能である。

【００３４】（２）上記支持支柱４等は、カーボンファ
イバ等で形成されていて所定の方向には弾性変形可能な
ものであるが、その弾性によって機械的な振動を伝達し
ているのではなく、内部において波動を伝達している。
このため、機械的な変位はなく（それ自体は振動せ
ず）、スピーカ駆動部からの波動に対しては剛体の伝達
媒質として作用するものとなっている。すなわち、本発
明によるスピーカにおいて、スピーカ駆動部から振動板
の間は、波動を伝達することができる剛体等の波動伝達
媒質で構成されていればよいのである。従って、上述の
支持部材２、挟着部３及び支持支柱４からなる波動伝達
部は、任意の剛体ないし波動伝達方向へは変形しない任
意の弾性部材等を用いて構成することができ、すべてを
一体形成することとしてもよい。

【００３５】又、波動伝達部の形状も任意である。例え
ば、支持支柱４は、振動板等を支持すると共にスピーカ
駆動部からの波動を伝達するものであればよいので、所
望の形に曲がっているものを用いたり、長さや太さを任
意に選んだりしてもよい。

【００３６】尚、発音中に支持支柱４等の波動伝達部に
触れたり、或いは、これを握ったりしても、内部では依
然として波動が伝達されるので、発せられる音には影響
がない。従って、接触や移動等による外部からの衝撃に
は影響されずに音を発することができる。

【００３７】（３）上記駆動部ボックス５は、内面側が
鉛張りのゴム板でできているので、内部で機械的な振動
が生じてしまったとしても、それを吸収して外部へ漏れ
ることを防止することができる。又、永久磁石等もこれ
に収納されており、重量の大きな構成要素が集中してい
るので、安定した状態で置くことができる。但し、この
ようなスピーカ駆動部の収納手段は必ずしも必要なもの
ではなく、これを設ける場合にあってもその形状や材質
等は任意である。

【００３８】（４）上記実施形態におけるスピーカ駆動
部は、従来のスピーカの駆動部と同様な構成要素も有し
ているので、従来のスピーカ駆動部を利用して製造する
ことも可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動板を内部応力のある状態に支持し、その振動板へ駆動
部で発生された力により生じる波動を伝達することとし
たので、発生させようとする音が波動という形で伝達さ
れ、振動板にて機械的な振動に変換されて放音される。
従って、駆動部と振動板は近接している必要がなく、自
由な形態で構成することができ、スピーカの構造及び設
置の自由度を向上させることができるという効果が得ら
れる。又、発音に至るまでの信号伝達経路は、機械的な
振動ではなく、波動を伝達するものとなっているので、
外部からの衝撃等による影響を受けにくく、適切な発音
動作を維持することができるという効果が得られる。そ
してこれらのことから本発明によれば、種々の用途への
適用が可能なスピーカを実現することができる。

【００４０】ここで、請求項２記載の発明では振動板の
支持点へ波動を伝達し、請求項３記載の発明では振動板
を２点で支持することにより、振動板への波動伝達並び
に振動板の機械的振動及び放音の動作が実現される。

【００４１】一方、請求項４記載の発明では、波動を伝
達する伝達手段と振動板を支持する支持手段とを設け、
振動板を２箇所で支持して波動を供給することによって
同様の動作が実現される。この場合、請求項５記載の発
明によれば、振動板を湾曲させて支持することとしたの
で、それによって振動板が内部応力のある状態に維持さ
れ、継続的な発音を容易に行うことができる。又、請求
項６記載の発明によれば、駆動部から立設された支柱状
の部材で波動を伝達し、その先端で振動板を支持するこ
ととしたので、駆動部から離れた支柱状部材の先端側で
音が発せられることになる。更に、請求項７記載の発明
によれば、電気信号を力に変換する変換手段と変位を抑
制された状態でその力を受ける受け部材とを駆動部に設
け、伝達手段を前記受け部材に連結することとしたの
で、不要な振動を生じさせずに発音に必要な波動を受け
止めて伝達することができる。

【００４２】そして、請求項８記載の発明によれば、振
動板を紙としたので、その材料の入手や製造、形状、模
様及び色彩等のデザインの変更、取り付け及び取り外
し、種々の材質の紙の適用等、様々なことを容易に行う
ことができる。又、この場合には、支持手段も簡易なも
ので構成することができ、例えば、請求項９記載の発明
のように木材で形成することも可能である。更に、この
ように紙と木材を使用することとすれば、振動板と支持
手段を軽量なものとすることができるので、例えば、請
求項１０記載の発明のように伝達手段を細くかつ長いカ
ーボンファイバで形成することも可能となる。これらに
よれば、占有スペースが小さく、それ自体は振動せずに
任意の位置での発音が可能であり、製造も簡易かつ低廉
であるスピーカを実現することができる。例えば、装置
内の任意の位置に内蔵して所望の位置で音を発生させる
ことも可能であり、パーソナルコンピュータに付設され
るスピーカ等のような卓上用スピーカとして用いるのも
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるスピーカの構成を
示す図である。

【図２】同スピーカにおけるスピーカ駆動部の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１紙２支持部材３挟着部４支持支柱５駆動部ボックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安次富隆東京都武蔵野市御殿山２−18−９ＬＥＤＡ206 (72)発明者寺垣武東京都大田区矢口１−23−20−402 Ｆターム(参考） 5D012 BB02 BD00 EA06 GA01 5D016 AA07 AA11 EA03 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板と、発生させる音に応じた力を発生する駆動部と、前記振動板を内部応力のある状態に支持すると共に、前
記駆動部で発生された力により生じる波動を前記振動板
へ伝達する支持伝達手段とを有することを特徴とするス
ピーカ。
【請求項２】前記支持伝達手段は、前記振動板の支持
点へ前記波動を伝達することを特徴とする請求項１記載
のスピーカ。
【請求項３】前記支持伝達手段は、前記振動板を２点
で支持することを特徴とする請求項１又は２記載のスピ
ーカ。
【請求項４】振動板と、発生させる音に応じた力を発生する駆動部と、前記駆動部で発生された力により生じる波動を伝達する
伝達手段と、前記振動板を２箇所で支持し、内部応力のある状態とし
て前記伝達手段により伝達された前記波動を前記振動板
へ供給する支持手段とを有することを特徴とするスピー
カ。
【請求項５】前記支持手段は、前記振動板の一端側と
当該一端側に対向する他端側とで前記振動板を湾曲させ
て支持することを特徴とする請求項４記載のスピーカ。
【請求項６】請求項４又は５記載のスピーカにおい
て、前記伝達手段は、前記駆動部から立設された支柱状の部
材であり、前記支持手段は、前記部材の先端に連結されていること
を特徴とするスピーカ。
【請求項７】請求項４〜６のいずれかの項記載のスピ
ーカにおいて、前記駆動部は、発生させる音に応じた電気信号を受けて
それを力に変換する変換手段と、その変換手段からの力
を変位を抑制された状態で受ける受け部材とを有し、前記伝達手段は、前記受け部材に連結されていることを
特徴とするスピーカ。
【請求項８】前記振動板が紙であることを特徴とする
請求項４〜７のいずれかの項記載のスピーカ。
【請求項９】前記支持手段が木材で形成されているこ
とを特徴とする請求項８記載のスピーカ。
【請求項１０】前記伝達手段が細くかつ長いカーボン
ファイバで形成されていることを特徴とする請求項９記
載のスピーカ。