JP2001268693A - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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JP2001268693A JP2000083215A JP2000083215A JP2001268693A JP 2001268693 A JP2001268693 A JP 2001268693A JP 2000083215 A JP2000083215 A JP 2000083215A JP 2000083215 A JP2000083215 A JP 2000083215A JP 2001268693 A JP2001268693 A JP 2001268693A
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Pioneer Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立が容易であり、高感度、低歪みのスピー
カ装置を提供する。 【解決手段】 スピーカ装置において、フレーム部材
と、音声信号が印加される圧電素子と、前記圧電素子に
取り付けられた振動板と、前記音声信号を昇圧するため
のコイルと、前記振動板と逆側の面において前記圧電素
子に取り付けられ、前記圧電素子を弾性的に支持するダ
ンパと、を備える。前記コイルは前記フレーム部材に対
して巻装され、前記ダンパは前記フレーム部材上に取り
付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波スピーカ装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】圧電素子にコーン型などの振動板を取り
付けて駆動するように構成したツイータと呼ばれるスピ
ーカが知られている。このようなスピーカでは、交流電
圧を印加して圧電素子を振動させて振動板を駆動し、高
周波音響を再生する。この種のスピーカが、ブラジル特
許第38401504号(出願番号PI8401504)、特公
昭第46−2716号、特公昭第47−2754号、特
公昭第53−38924号、及び特開平第5−5649
7号などに記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらのスピーカは、
圧電素子、振動板などの個々の構成要素が独立に構成さ
れ、組立られるので、製造工程が煩雑となる。また、そ
のために各構成要素の相対的な位置決めが難しく、十分
な感度が得られない場合がある。
【0004】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、組立が容易であり、十分な性能を得られるスピ
ーカ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、スピーカ装置において、フレーム部材と、音声信号
が印加される圧電素子と、前記圧電素子に取り付けられ
た振動板と、前記音声信号を昇圧するためのコイルと、
前記振動板と逆側の面において前記圧電素子に取り付け
られ、前記圧電素子を弾性的に支持するダンパと、を備
え、前記コイルは前記フレーム部材に対して巻装され、
前記ダンパは前記フレーム部材上に取り付けられること
を特徴とする。
【0006】上記のように構成されたスピーカ装置によ
れば、コイルはフレーム部材に対して巻装される。ま
た、フレーム部材上にダンパ、圧電素子、振動板が取り
付けられる。よって、各構成要素がフレーム部材と一体
的に構成されるので、スピーカ装置の製造が容易とな
る。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のスピーカ装置において、前記フレーム部材は、円筒状
の上部と、前記上部より径が小さい円筒状の下部と、前
記上部と前記下部とを連結する連結部とを備え、前記コ
イルは前記下部の外周に巻き付けられることを特徴とす
る。これにより、フレーム部材の下部はコイルボビンと
して機能する。また、フレーム部材の下部はその上部よ
り径が小さいので、コイルをフレーム部材の上部と下部
の間の段差に収容することができる。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のスピーカ装置において、前記フレーム部材は、前記下
部の内壁に対して垂直に形成された底部プレートを備
え、前記ダンパは前記底部プレート上に配置されること
を特徴とする。これにより、ダンパはフレーム部材に対
して安定的に固定される。
【0009】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
のスピーカ装置において、前記振動板の前面に配置され
たホーンを備えることを特徴とする。これにより、スピ
ーカ装置から出力される音響信号に適当な指向性を与え
ることができる。
【0010】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のスピーカ装置において、前記振動板の外周部は前記ホ
ーンに固着されていることを特徴とする。また、請求項
6に記載の発明は、請求項5に記載のスピーカ装置にお
いて、前記振動板の外周部は、前記フレーム部材の上端
部と前記ホーンとの間に挟持されることを特徴とする。
これにより、振動板とホーンが相互に安定的に固定され
る。
【0011】請求項7に記載の発明は、請求項1に記載
のスピーカ装置において、前記圧電素子、前記振動板、
前記ダンパ、前記コイル及び前記フレーム部材を収納す
る筐体を備え、前記フレーム部材は前記筐体に対して固
定されることを特徴とする。これにより、各構成要素を
一体的に保持したフレーム部材を筐体内に収納すること
により、容易にスピーカ装置を組み立てることができ
る。
【0012】請求項8に記載の発明は、請求項4に記載
のスピーカ装置において、前記圧電素子、前記振動板、
前記ダンパ、前記コイル及び前記フレーム部材を収納す
る筐体を備え、前記フレーム部材と前記ホーンと前記筐
体とは相互に固定されることを特徴とする。これによ
り、フレーム部材に一体的に取り付けられた各構成要
素、ホーン及び筐体が相互に安定的に固定される。
【0013】請求項9に記載の発明は、請求項3に記載
のスピーカ装置において、前記フレーム部材は、前記底
部プレートの下面に凹部を備え、前記凹部内に回路素子
が収容されることを特徴とする。これにより、回路素子
をもフレーム部材に一体的に固定することができる。ま
た、回路素子が安定的に保持されるので、スピーカ装置
の特性を安定化させることができる。
【0014】請求項10に記載の発明は、スピーカ装置
において、フレーム部材と、音声信号が印加される圧電
素子と、前記圧電素子に取り付けられた振動板と、前記
振動板の前面に配置されたホーンと、前記フレーム部材
上に取り付けられると共に前記振動板と逆側の面におい
て前記圧電素子に取り付けられ、前記圧電素子を弾性的
に支持するダンパと、を備え、前記振動板の外周部は、
前記フレーム部材の上端部と前記ホーンとの間に挟持さ
れることを特徴とする。
【0015】上記のように構成されたスピーカ装置によ
れば、フレーム部材上にダンパ、圧電素子、振動板が取
り付けられる。また、振動板の外周部はフレーム部材の
上端部と前記ホーンとの間に挟持される。よって、各構
成要素がフレーム部材と一体的に構成されるので、スピ
ーカ装置の製造が容易となる。
【0016】請求項11に記載の発明は、請求項4、
5、6、8又は10のいずれかに記載のスピーカ装置に
おいて、前記ホーンは、2つの部材から構成されること
を特徴とする。これにより、ホーン自体の形成並びにス
ピーカ装置へのホーンの取付を容易にすることができ
る。
【0017】請求項12に記載の発明は、請求項11に
記載のスピーカ装置において、前記ホーンの2つの部材
は異なる色を有することを特徴とする。これにより、ホ
ーンの組立時に2つの部材を容易に識別でき、組立にお
ける位置決めなどが容易となる。また、ホーンが異なる
色の組み合わせにより形成されるので、スピーカ装置と
しての視覚的効果が高まる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。
【0019】図1に、本発明の実施形態にかかるスピー
カ装置の構成を示す。図1(A)はスピーカ装置1の部
分断面側面図であり、図1(B)はスピーカ装置1の底
面図である。スピーカ装置1は筐体2内にフレーム部材
3が配置されて構成される。本発明のスピーカ装置1
は、このフレーム部材3に対して種々の構成要素が一体
的に結合して構成される点に1つの特徴を有する。
【0020】フレーム部材3の構成を図2に示す。図2
(A)はフレーム部材3の部分断面側面図であり、図2
(B)はその底面図である。図1(A)及び2(A)に
示すように、フレーム部材3には段差が付けられ、下部
16の径が上部15の径より小さくなっている。上部1
5と下部16とは連結部17により連結されている。下
部16はコイルボビンの役割を有し、その周りに昇圧コ
イル8が巻きつけられる。昇圧コイル8は、後述する圧
電素子に印加される信号電圧を昇圧する役割を有する。
【0021】図1(A)を参照すると、フレーム部材3
の下方開口近くには、下部16の内壁と略垂直に底部プ
レート14が形成されている。底部プレート14上には
ダンパ6が取り付けられ、ダンパ6の上に圧電素子7が
取り付けられる。圧電素子7は、通常の圧電スピーカと
同様の原理で電気信号により振動する。ダンパ6はウレ
タンなどの弾性材料により構成され、フレーム部材3の
底部プレート14と圧電素子7との間で圧電素子7の発
生する振動を吸収し、2次、3次高調波歪みなどがフレ
ーム部材3に伝わることを防止する。
【0022】フレーム部材3の上方には振動板4が配置
される。振動板4は略逆円錐型であり、その先細り状の
底部が圧電素子7に取り付けられ、スカート状の上縁部
がフレーム部材3の上部部15上に接着されて固定され
る。また、振動板4上には、出力される音響信号の指向
性を制御するためのホーン5が設けられる。ホーン5
は、基部に相当する第1部材5aと中央のカバーに相当
する第2部材5bとの2つの部材から構成される。振動
板4とホーン5との間隙は好ましくは0.3mm程度と
する。
【0023】ホーン5は全体を一体成形することが比較
的難しいため、上述のように2つの部材から構成されて
いる。組立時には、第1部材5aをまず固定し、これに
対して第2部材5bを固定する。また、第1部材5aと
第2部材5bとは異なる色を有する。これにより、組立
の際に両者の相対的な位置決めが容易になり、組立が容
易となる。また、ホーン5の部分は完成後のスピーカ装
置において見える部分であり、両部材に適当な色を付す
ことにより、スピーカ装置の意匠的、視覚的効果を高め
ることができる。
【0024】図3(A)は、振動板4の外周部の固定状
態を示す拡大図である。フレーム部材3の上端部15上
に振動板4の外周部接着により固定される。さらに、そ
の上にホーン5がかぶせられる。ホーン5の第1部材5
aの外周端部21はフレーム部材3の上端部15の外側
で下方へ折れ曲がり、筐体2の上端部22と係合する。
これにより、ホーン5の第1部材5aの上縁部20は振
動板4を上から押さえつけ、振動板4の外周部はフレー
ム部材3の上端部15とホーン5の第1部材5aの上縁
部20との間にしっかりと挟み込まれて保持される。
【0025】また、フレーム部材の底部プレート14に
は、後述する直流カット用コンデンサ11を受容するた
めの凹部24が設けられる。
【0026】次に、スピーカ装置1の回路構成について
説明する。図3(B)にスピーカ装置1の回路図を示
す。図3(B)において、入力信号はプラス端子とマイ
ナス端子に供給される。プラス端子は直流カット用コン
デンサ11を介して昇圧コイル8の1つの端部接点T1
に接続される。マイナス端子は昇圧コイル8の中間接点
T2に接続される。また、コイルの端部接点T1とT2の
間に圧電素子7が接続される。
【0027】図3(B)の回路は図1(B)に示すよう
に構成される。入力信号は接続コード10によりスピー
カ装置1へ供給される。接続コード10は、プラス側コ
ード10aとマイナス側コード10bを有する。フレー
ム部材3の底部プレート14には回路基板が設けられ、
その底面には直流カット用コンデンサ11と4つの端子
15a〜15dが設けられている(図2(B)参照)。
また、フレーム部材の底部プレート14には、相互に対
向する位置に穴12a、12bが設けられる。
【0028】プラス側コード10aは端子15b、直流
カット用コンデンサ11、端子15aの順に接続され
る。端子15aからの配線の1つは昇圧コイル8の端部
接点T1と接続される。端子15aからのもう1つの配
線は、穴12aを通り、底部プレート14の上面に配置
された圧電素子7に接続される。また、マイナス側コー
ド10bは端子15cを介して昇圧コイル8の中間接点
T2に接続される。さらに、端子15dは昇圧コイルの
端部接点T3に接続されると共に、穴12bを通って圧
電素子7に接続される。以上の回路構成により、入力信
号が圧電素子7を振動させ、その振動が振動板4に伝わ
り、音響信号として出力される。
【0029】以上のように、本発明ではフレーム部材3
が種々の構成要素を適所に保持する役割を有する。具体
的には先ず、フレーム部材3の下部16は昇圧コイル8
のコイルボビンとして機能し、その周囲に昇圧コイル8
が巻き付けられる。フレーム部材の上部15と下部16
の間の段差内に巻回された昇圧コイル8が収容され、上
部15より外側へ昇圧コイル8が出ることが防止され
る。昇圧コイル8を別体のボビンに巻き付ける場合と比
較して、スピーカ装置全体のサイズを小さくすることが
できる。
【0030】また、フレーム部材3はダンパ6の支持部
材として機能する。フレーム部材3と圧電素子7との間
にダンパ6を介在させることにより、圧電素子7から発
生した2次、3次高調波歪みがダンパ6に吸収され、ス
ピーカ装置1の周波数特性が改善される。図4(A)に
ダンパを設けない場合のスピーカ装置の周波数特性を示
し、図4(B)にダンパを設けた場合のスピーカ装置の
周波数特性を示す。両図において、特性20はスピーカ
装置から出力された音響信号を示し、特性21は2次高
調波歪みを示し、特性22は3次高調波歪みを示す。図
4(A)と図4(B)を比較するとわかるように、ダン
パ6を設けることにより2次、3次高調波歪みは大きく
改善される。
【0031】さらに、フレーム部材3は、図3(A)を
参照して説明したように、その上端部15とホーン5の
上縁部20により振動板4をしっかりと挟持する機能を
有する。また、フレーム部材3は直流カット用コンデン
サ11を受容し、固定する機能をも有する。
【0032】なお、上記の実施形態では電気信号の昇圧
のためにコイルを用いているが、昇圧コイルの代わりに
トランスを使用することもできる。その場合には、トラ
ンスを筐体内の所定位置においてフレーム部材に取り付
けることができ、それ以外の各構成要素は図1(A)と
同様に構成、配置することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスピーカ
装置によれば、種々の構成要素をフレーム部材に対して
一体的に取り付けることができる。即ち、先ず、各構成
要素をフレーム部材の所定位置に取り付け、次にそのフ
レーム部材を筐体内に収納することにより容易にスピー
カ装置を組み立てることができる。よって、各構成要素
を個別に筐体などに取り付けてゆく方法に比べて製造が
容易である。また、フレーム部材には各構成要素を受容
する部分が予め形成されているので、各構成要素を適所
に確実に保持することができ、スピーカ装置の動作が安
定する。特に、フレーム部材とホーンとの間で振動板を
しっかりと固定することができるので、スピーカ装置の
特性を安定させることができる。よって、高感度、低歪
みのスピーカ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるスピーカ装置の構成
を示す図である。
【図2】図1に示すスピーカ装置のフレーム部材の構成
を示す図である。
【図3】振動板の固定部分の拡大図、及び図1のスピー
カ装置の回路構成を示す図である。
【図4】本発明のスピーカ装置の周波数特性を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…スピーカ装置 2…筐体 3…フレーム部材 4…振動板 5…ホーン 6…ダンパ 7…圧電素子 8…昇圧コイル 10…接続コード 11…直流カット用コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 富昭 山形県天童市大字久野本日光1105番地 東 北パイオニア株式会社内 Fターム(参考) 5D004 AA01 BB01 CC01 CD05 DD01 5D018 AE11

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレーム部材と、 音声信号が印加される圧電素子と、 前記圧電素子に取り付けられた振動板と、 前記音声信号を昇圧するためのコイルと、 前記振動板と逆側の面において前記圧電素子に取り付け
    られ、前記圧電素子を弾性的に支持するダンパと、を備
    え、 前記コイルは前記フレーム部材に対して巻装され、前記
    ダンパは前記フレーム部材上に取り付けられることを特
    徴とするスピーカ装置。
  2. 【請求項2】 前記フレーム部材は、円筒状の上部と、
    前記上部より径が小さい円筒状の下部と、前記上部と前
    記下部とを連結する連結部とを備え、前記コイルは前記
    下部の外周に巻き付けられることを特徴とする請求項1
    に記載のスピーカ装置。
  3. 【請求項3】 前記フレーム部材は、前記下部の内壁に
    対して垂直に形成された底部プレートを備え、前記ダン
    パは前記底部プレート上に配置されることを特徴とする
    請求項2に記載のスピーカ装置。
  4. 【請求項4】 前記振動板の前面に配置されたホーンを
    備えることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装
    置。
  5. 【請求項5】 前記振動板の外周部は前記ホーンに固着
    されていることを特徴とする請求項4に記載のスピーカ
    装置。
  6. 【請求項6】 前記振動板の外周部は、前記フレーム部
    材の上端部と前記ホーンとの間に挟持されることを特徴
    とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  7. 【請求項7】 前記圧電素子、前記振動板、前記ダン
    パ、前記コイル及び前記フレーム部材を収納する筐体を
    備え、前記フレーム部材は前記筐体に対して固定される
    ことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  8. 【請求項8】 前記圧電素子、前記振動板、前記ダン
    パ、前記コイル及び前記フレーム部材を収納する筐体を
    備え、前記フレーム部材と前記ホーンと前記筐体とは相
    互に固定されることを特徴とする請求項4に記載のスピ
    ーカ装置。
  9. 【請求項9】 前記フレーム部材は、前記底部プレート
    の下面に凹部を備え、前記凹部内に回路素子が収容され
    ることを特徴とする請求項3に記載のスピーカ装置。
  10. 【請求項10】 フレーム部材と、 音声信号が印加される圧電素子と、 前記圧電素子に取り付けられた振動板と、 前記振動板の前面に配置されたホーンと、 前記フレーム部材上に取り付けられると共に前記振動板
    と逆側の面において前記圧電素子に取り付けられ、前記
    圧電素子を弾性的に支持するダンパと、を備え、 前記振動板の外周部は、前記フレーム部材の上端部と前
    記ホーンとの間に挟持されることを特徴とするスピーカ
    装置。
  11. 【請求項11】 前記ホーンは、2つの部材から構成さ
    れることを特徴とする請求項4、5、6、8又は10の
    いずれかに記載のスピーカ装置。
  12. 【請求項12】 前記ホーンの2つの部材は異なる色を
    有することを特徴とする請求項11に記載のスピーカ装
    置。
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