JP2001251699A - 音響装置 - Google Patents

音響装置

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JP2001251699A
JP2001251699A JP2000064027A JP2000064027A JP2001251699A JP 2001251699 A JP2001251699 A JP 2001251699A JP 2000064027 A JP2000064027 A JP 2000064027A JP 2000064027 A JP2000064027 A JP 2000064027A JP 2001251699 A JP2001251699 A JP 2001251699A
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diaphragm
edge
acoustic device
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voice coil
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JP2000064027A
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Tomohiko Kamimura
智彦 上村
Satoru Fujiwara
悟 藤原
Shingo Sato
真吾 佐藤
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Hosiden Corp
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Hosiden Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミックスピーカにおいて、低周波数帯
域でのフラット特性を改善する。ダイナミックスピーカ
の小型軽量化を図る。 【解決手段】 ダイナミックスピーカにおいて、振動板
4の振動板主部6とエッジ部7とを異質の材料で形成す
る。エッジ部7をエラストマー樹脂で形成することが望
ましい。振動板主部6の外周縁部61にボビン部62を
一体に連設し、そのボビン部62にボイスコイル5を装
備させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型スピーカやマ
イクロホンといった音響装置、詳しくはダイナミックタ
イプの音響装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイナミックタイプの音響装置では、基
本的には、振動板に取り付けられたボイスコイルが磁気
回路内のギャップ(磁気ギャップ)に挿入されている。
【0003】この種の音響装置に用いられている振動板
は、ドーム状の振動板主部と振動板主部の周囲の環状の
エッジ部とを有していて、それらが一体成形されてい
る。この形態の振動板では、ドーム状の振動板主部が柔
らかすぎると、振動板主部の振動特性が悪化して異常振
動を起こしやすくなり、エッジ部が硬すぎると振動自体
が起こりにくくなる。そこで、従来の音響装置では、振
動板主部に要求される硬さとエッジ部に要求される柔ら
かさとの両方を勘案した中で、振動板の材質や硬さなど
が定められていた。すなわち、従来の音響装置では、振
動板を形成している摺動板主部とエッジ部との硬さが同
等になっていた。
【0004】一方、エッジ部を振動板主部よりも柔らか
くして振動しやすくするために、たとえば特開平8−1
40183号公報に見られるように、エッジ部に多数の
細溝を形成することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動板
を形成している摺動板主部とエッジ部との硬さが同等で
ある振動板では、振動しやすくするためにエッジ部を柔
らかくすると、振動板主部もエッジ部と同等の柔らかさ
になってしまうので、振動板主部が異常振動を起こしや
すくなり、そのことが、低周波数帯域での相対感度のフ
ラット特性を低下させてしまうことにつながっていた。
その反面で、低周波数帯域での相対感度のフラット特性
を改善するために振動板主部を硬くすると、エッジ部も
振動板主部と同等の硬さになってしまうので、エッジ部
の振動特性が低下するという事態が起こっていた。ま
た、振動板の材料に、弾性に乏しくて振幅限界の小さな
PETやPEIといった高分子樹脂フィルムが使われて
いたので、エッジ部を柔らかくしたとしても、最低共振
周波数の上昇や定格入力電圧の低下などといった性能の
劣化が現れていた。この傾向は、特に直径20mm以下
の円形振動板を使った音響装置や短軸×長軸の寸法が2
0×40mm以下といったオーバル型(楕円型)の小型
ダイナミックスピーカのように振動板直径が小さな音響
装置において特に顕著に現れていた。
【0006】一方、ダイナミックタイプの音響装置で
は、振動板の振動板主部と円筒状のボイスコイルとが高
精度で同心配置されていることが周波数特性(F特性)
を高めることに役立つと同時に、低周波数帯域でのフラ
ット特性を改善することに役立つ。そのため、従来は、
振動板にボイスコイルを貼り付ける際に、芯出し治具を
使用することが不可欠になっており、そのことが音響装
置の組立工程の完全自動化を困難にする要因になってい
た。
【0007】また、従来のダイナミックタイプの音響装
置では、ボイスコイルがそれ自身の融着層の融着力だけ
で筒状保形性を発揮したり振動板主部に接合保持されて
いたりしていたため、ボビンに線材を巻き付けて形成し
たコイルに比べると、熱影響などの外的要因によって線
材がばらけやすいという状況が生まれていた。
【0008】本発明は以上の状況の下でなされたもので
あり、振動板の摺動板主部やエッジ部の硬さないし柔ら
かさを個別に定めることが可能になり、併せて、振動板
主部やエッジ部を形成するための材料に要求される特性
を個別に定めることが可能になる音響装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】また、本発明は、低周波数帯域での相対感
度のフラット特性を改善することのできる音響装置を提
供することを目的とする。
【0010】さらに、本発明は、振動板主部とボイスコ
イルとの芯出し精度を高めるのに、必ずしも芯出し治具
を使用する必要のない音響装置を提供することを目的と
する。
【0011】さらに、本発明は、振動板主部に取り付け
たボイスコイルが熱影響などによってばらけるといった
事態の起こりにくい音響装置を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音響装置
は、振動板主部の周囲に環状のエッジ部が連設された振
動板を備えている。また、この振動板に取り付けられた
ボイスコイルが、磁気回路内のギャップに挿入されてな
る。この構成はダイナミックタイプの音響装置について
の基本的構成である。
【0013】本発明では、上記振動板主部と上記エッジ
部とが異質の材料で形成されている。このため、振動板
主部やエッジ部のそれぞれの役割に適した材料を選定す
ることが可能になって、それらの硬さないし柔らかさや
材料を個別に定めやすくなる。したがって、振動板主部
に振動板主部自体に要求される特性を与えることが容易
であり、エッジ部にエッジ部自体に要求される特性を与
えることが容易になる。
【0014】本発明では、上記振動板主部の材質が上記
エッジ部の材質よりも硬質であることが望ましい。これ
によると、エッジ部が振動板主部よりも柔らかくなるの
で、エッジ部の振動特性を個別に改善することが可能に
なる。また、振動板主部をエッジ部よりも硬くすること
が可能になるので、エッジ部の振動特性を良好に確保し
た上で、振動板主部の振動特性を改善して異常振動が起
こりにくくすることが容易になり、そのことが、低周波
数帯域のフラット特性を改善することに役立つ。
【0015】上記エッジ部がエラストマー樹脂で形成さ
れていることが望ましい。エラストマー樹脂は顕著な弾
性を保有する高分子物質であるので、エッジ部がエラス
トマー樹脂で形成されていると、エッジ部の振幅限界が
増大する結果、最低共振周波数特性の改善や低歪率化の
達成が容易になる。したがって、振動板直径を小さくし
ても、直径の大きな振動板を用いた音響装置に見合う周
波数特性を得やすくなる。
【0016】本発明では、上記振動板が上記振動板主部
と上記エッジ部とが別々の部材で形成されており、振動
板主部の外周縁部にエッジ部の内周縁部が接合されて両
者が一体化されているという構成を採用することが可能
である。このように構成しても、上記した各発明につい
て説明した作用が発揮される。
【0017】本発明では、上記振動板主部の外周縁部
に、その振動板主部の片側に突出された筒状のボビン部
が一体に連設され、そのボビン部に上記ボイスコイルが
装備されていることが望ましい。これによると、線材を
ボビン部に直接に巻き付けて円筒状のボイスコイルを形
成したり、予め円筒状に形成したボイスコイルをボビン
部に嵌合させることによってボイスコイルを振動板主部
に保持させることが可能になる。そのため、ボイスコイ
ルに冒頭で説明したボビン付きコイルと同等の機械的強
度を付与することが可能である。また、ボビン部が振動
板主部に一体に連設されているので、ボビン部と振動板
主部と一体成形して両者の芯出し精度を高精度に定める
ことが可能であり、その結果、ボビン部に装備されたボ
イスコイルと振動板主部との芯出し精度が高精度に定ま
る。この作用は、芯出し治具を使用しなくしても発揮さ
れる作用である。
【0018】本発明に係る音響装置では、上記振動板が
楕円形であり、かつ、単軸長さが20mm以下、長軸長
さが40mm以下であってもよく、そのような振動板を
用いると、オーバル型スピーカのような音響装置におい
て低周波数帯域でのフラット特性を改善することが可能
になる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態による音
響装置の概略断面図である。同図において、1はマグネ
ット、2はヨーク、3はポールピース、4は振動板、5
はボイスコイルである。振動板4は正円形や楕円形とい
った適宜形状を持ち、振動板主部6と振動板主部6の周
囲に連設された環状のエッジ部7とを備えている。ま
た、ボイスコイル5は、マグネット1とヨーク2とポー
ルピース3とによって形成される磁気回路内のギャップ
(磁気ギャップ)Gに挿入されている。
【0020】振動板4の振動板主部6とエッジ部7とは
別々の部材で形成されている。そして、図2や図3にも
示したように、振動板主部6の外周縁部61にエッジ部
7の内周縁部の環状の接合片71が接合されて両者が一
体化されている。この場合の振動板主部6の外周縁部6
1とエッジ部7の接合片71との一体化は、次の手順を
採ることにより好適に行うことができる。すなわち、ド
ーム状の振動板主部6を真空成形又は他の成形方法で成
形した後、成形された振動板主部6を射出成形金型に装
着し、次にエッジ部7をインサート成形するという手順
で両者を一体化することができる。
【0021】振動板主部6の外周縁部に、その振動板主
部6の下側に突出された筒状のボビン部62が一体に連
設されていて、このボビン部62に上記ボイスコイル5
が装備されている。ボビン部62は振動板主部6を成形
するときに同時に成形することが可能であり、そのよう
にすることによって、ボビン部62と振動板主部6とを
高精度に芯出しされている。その結果、ボビン部62に
装備されたボイスコイル5は振動板主部6に対して高精
度に芯出しされている。したがって、ボイスコイル5を
振動板主部6に装備させるのに際して芯出し治具を用い
る必要はない。
【0022】ボビン部62にボイスコイル5を装備させ
るには、線材をボビン部62に直接に巻き付けて円筒状
のボイスコイル5を形成するという方法や、図3の矢符
aのように予め円筒状に形成したボイスコイル5をボビ
ン部62に嵌合させることによってボイスコイル5を振
動板主部6に保持させるという方法などがある。そし
て、この実施形態のようにボイスコイル5がボビン部6
2に装備されていると、ボイスコイル5にボビン付きコ
イルと同等の機械的強度が付与されるようになる。した
がって、熱影響などによってボイスコイル5がばらける
といった事態が起こりにくい。
【0023】振動板主部6とエッジ部7とは異質の材料
で形成されている。このため、振動板主部6やエッジ部
7のそれぞれの役割に適した材料を選定することが可能
になって、それらの硬さないし柔らかさや材料を個別に
定めやすい。振動板主部6にPET樹脂などの比較的硬
くて弾性に乏しい材料を用い、エッジ部7にポリエステ
ルエラストマーなどの柔らかくて顕著な弾性を保有する
高分子物質を用いることが望ましい。振動板主部6やエ
ッジ部7の材料をそのように選定すると、エッジ部7が
柔らかくかつ弾性を発揮するので、エッジ部7の振幅限
界が増大し、エッジ部7の振動特性を良好に確保される
一方で、振動板主部6が硬いので振動板主部6の異常振
動が起こりにくくなり、低周波数帯域のフラット特性が
改善される。
【0024】上記のように、エッジ部7にポリエステル
エラストマーを用いた場合、直径20mmの振動板4を
用いたダイナミック小型スピーカの最低共振周波数が3
00Hg、定格入力が1Wとなった。これらの数値は、
直径57mmの振動板を用いたダイナミックスピーカと
同等の性能を示している。このような作用は、振動板4
の直径が15mm、13mm、10mmといったように
小さくなる程顕著に現れることを確認している。また、
オーバル型振動板の場合、単軸長さが20mm以下、長
軸長さが40mm以下である場合には、上記作用がきわ
めて顕著に発揮される。なお、エッジ部7にポリエステ
ルエラストマーのような弾性材料を用いた場合、分割共
振を回避する上でも有益である。
【0025】図4は同一仕様(振動板直径20mm)の
発明品と従来品とについて調査した周波数特性の線図で
ある。同図によると、発明品は、従来品に比べて低周波
数帯域のフラット特性に優れていることが判る。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る音響装置に
よると、振動板の共振周波数が低く抑えられ、定格入力
が高くなって低周波数帯域でのフラット特性が従来品に
比べて改善される。そのため、小口径スピーカのように
振動板直径の小さな音響装置であっても、その約3倍の
口径を持つスピーカと同等の性能が得られるようにな
る。したがって、携帯電話やノートパソコンに代表され
るスピーカ内蔵の電子機器において、小型軽量化を達成
しやすくなるという効果が奏される。
【0027】また、振動板主部にボビン部を連設したも
のでは、芯出し治具を用いずに振動板主部とボイスコイ
ルとの芯出し精度を高めることが可能になり、併せて、
ボイスコイルが熱影響などによってばらけるといった事
態を起こりにくくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態による音響装置の概略断面図
である。
【図2】図1の要部の拡大断面図である。
【図3】ボビン部にボイスコイルを装備させる手順を例
示した説明図である。
【図4】周波数特性の線図である。
【符号の説明】
4 振動板 5 ボイスコイル 6 振動板主部 7 エッジ部 61 振動板主部の外周縁部 62 ボビン部 71 エッジ部の内周縁部(接合片) G 磁気ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 真吾 大阪府八尾市北久宝寺1丁目4番33号 ホ シデン株式会社内 Fターム(参考) 5D012 CA04 CA12 5D016 AA08 AA14 FA01 FA02 GA04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動板主部の周囲に環状のエッジ部が連
    設された振動板を備え、かつ、この振動板に取り付けら
    れたボイスコイルが、磁気回路内のギャップに挿入され
    てなる音響装置において、 上記振動板主部と上記エッジ部とが異質の材料で形成さ
    れている音響装置。
  2. 【請求項2】 上記振動板主部の材質が上記エッジ部の
    材質よりも硬質である請求項1に記載した音響装置。
  3. 【請求項3】 上記エッジ部がエラストマー樹脂で形成
    されている請求項2に記載した音響装置。
  4. 【請求項4】 上記振動板が上記振動板主部と上記エッ
    ジ部とが別々の部材で形成されており、振動板主部の外
    周縁部にエッジ部の内周縁部が接合されて両者が一体化
    されている請求項1ないし請求項3のいずれかに記載し
    た音響装置。
  5. 【請求項5】 上記振動板主部の外周縁部に、その振動
    板主部の片側に突出された筒状のボビン部が一体に連設
    され、そのボビン部に上記ボイスコイルが装備されてい
    る請求項4に記載した音響装置。
  6. 【請求項6】 上記振動板が楕円形であり、かつ、単軸
    長さが20mm以下、長軸長さが40mm以下である請
    求項1ないし請求項5のいずれかに記載した音響装置。
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