JP2002204494A

JP2002204494A - スピーカー

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Publication number: JP2002204494A
Application number: JP2000399728A
Authority: JP
Inventors: Toshio Senho; 俊夫千竈
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ボイスコイルの磁力変化に伴って発生する検
出コイルの誘導電流を打ち消し、それによってスピーカ
ーの動的特性を改善する。【解決手段】両端部にボイスコイル１４と検出コイル
１５とが巻回された連結管１３の中央部に補正コイル１
６を巻回する。補正コイル１６をボイスコイル１４と直
列に接続する。補正コイル１６の巻回方向をボイスコイ
ル１４の巻回方向と逆にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、検出コイルの検
出信号をボイスコイルの入力側に負帰還させるようにし
たスピーカーに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイスコイルによって振動板を
振動させるようにしたスピーカにおいては、検出コイル
をボイスコイルと同軸に配置するとともに、ボイスコイ
ルに連結している。したがって、検出コイルは、ボイス
コイルの振動に伴って振動し、それによって検出コイル
に動的電流が発生する。この動的電流をボイスコイルの
入力側に負帰還させることにより、スピーカの動的特性
を改善するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出コ
イルには、動的電流が発生するのみならず、ボイスコイ
ルに流れる電流の変化に伴う相互誘導作用によっても電
流が発生する。この相互誘導作用による電流も、ボイス
コイルの入力側へ戻される。この結果、全体の利得が下
げられ、動的電流による負帰還量が減らされる。このた
め、従来のスピーカーにおいては、動的特性の改善が妨
げられるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するために、振動板を駆動するボイスコイルと、
このボイスコイルに、軸線をほぼ一致させ、かつ軸線方
向へ一体に移動するように連結された検出コイルと、上
記ボイスコイルに磁場を供給する第１磁場供給手段と、
上記検出コイルに磁場を供給する第２磁場供給手段とを
備えたスピーカにおいて、軸線を上記ボイスコイル及び
上記検出コイルの軸線とほぼ一致させた補正コイルをさ
らに備えたことを特徴としている。この場合、上記補正
コイルを、上記ボイスコイルに直列に接続し、上記ボイ
スコイルと極性が逆である磁力を発生させてもよく、あ
るいは上記検出回路に直列に接続し、上記ボイスコイル
との相互誘導作用により上記検出コイルと逆相の誘導電
流を発生するようにしてもよい。また、上記補正コイル
は、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に配置す
るのが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１〜図６を参照して説明する。図１はこの発明の
一実施の形態を示すものであり、このスピーカーＡは、
金属製の本体１を備えている。この本体１は、円板状を
なす底部１ａと、この底部１ａの外周部に一体に形成さ
れた支持部１ｂとによって皿状に構成されている。底部
１ａの中央部には、スピーカーＡの軸線Ｌ上を貫通する
貫通孔１ｃが形成されている。支持部１ｂは、底部１ａ
から一端側（図１において右側。以下、左右は、図にお
ける左右を意味するものとする。）へ向かうにしたがっ
て拡径するテーパ状をなしており、底部１ａと同軸に配
置形成されている。

【０００６】底部１ａの左端面には、磁極片２及び第１
永久磁石（第１磁場供給手段）３が順次固定されてい
る。磁極片２及び永久磁石３は、いずれもリング状をな
しており、それぞれの軸線を軸線Ｌと一致させて配置さ
れている。永久磁石３の左端面には、磁極片４の円板部
４ａがその軸線を軸線Ｌと一致させて固定されている。
円板部４ａの右端面中央部には、軸部４ｂが形成されて
いる。この軸部４ｂは、永久磁石３及び磁極片２を貫通
しており、その先端部外周面は磁極片２の内周面と隙間
を持って対向している。

【０００７】軸部４ｂの先端面（右端面）には、金属製
の支持筒５がその軸部を軸線Ｌと一致させて固定されて
いる。この支持筒５の軸線方向の中央部には、仕切壁部
５ａが形成されている。この仕切壁部５ａによって支持
筒５の内部が二つに区分されている。軸部４ｂと仕切壁
部５ａとの間の支持筒５の内部には、第２永久磁石（第
１磁場供給手段）６が挿入されている。この永久磁石６
は、その磁極を軸線Ｌ方向に向けて挿入されており、一
方の磁極を軸部４ｂの先端面に接触させ、他方の磁極を
仕切壁部５ａに接触させている。仕切壁部５ａから右側
の支持筒５の内部には、第３永久磁石（第２磁場供給手
段）７が挿入されている。この第３永久磁石７もその磁
極を軸線Ｌ方向へ向けており、一方の磁極を仕切壁部５
ａに接触させ、他方の磁極を支持筒５の右端面に固定さ
れた磁極片８に接触させている。

【０００８】磁極片８の右端面には、砲弾状をなす整波
器９がその軸線を軸線Ｌと一致させて固定されている。
この整波器９の左端面中央部には、収容孔９ａが形成さ
れている。この収容孔９ａには、第４永久磁石（第２磁
場供給手段）１０がその磁極を軸線Ｌ方向に向けた状態
で挿入されている。永久磁石１０は、その一方の磁極を
磁極片８に接触させ、他方の磁極を収容孔９ａの底面に
接触させている。

【０００９】上記第１永久磁石３と第２永久磁石６と
は、異なる磁極が軸線Ｌ方向において互いに隣接するよ
うに配置されている。したがって、軸部４ｂの先端部
（右端部）とこれに隣接する第２永久磁石６の左端部と
は、互いに同一の磁極になっている。また、第２、第３
及び第４永久磁石６，７，１０は、同一の磁極どうしが
互いに隣接するように配置されている。したがって、仮
に第１永久磁石３の左右の磁極をそれぞれＮ極、Ｓ極で
あるとすると、第２永久磁石６の左右の磁極もＮ極、Ｓ
極であり、第３永久磁石７の左右の磁極はＳ極、Ｎ極、
第４永久磁石１０の左右の磁極はＮ極、Ｓ極である。勿
論、各磁石３，６，７，１０の磁極を上のようなの配置
と逆にしてもよい。

【００１０】支持部１ｂの右端面の外周部には、コーン
形状をなす振動板１１の外周部が固定されている。この
振動板１１の内周部には、円筒部１１ａが形成されてい
る。この円筒部１１ａは、その軸線を軸線Ｌと一致させ
て配置されている。円筒部１１ａの外周は、懸架部材１
２を介して本体１の底部１ａに連結されている。懸架部
材１２は、断面波状をなしており、柔軟性を有してい
る。したがって、振動板１１は、支持部１ｂに固定され
た外周部を除いて前後方向へ移動（振動）可能である。

【００１１】振動板１１の円筒部１１ａの内周面には、
断面円形の弱磁性材からなる連結管１３がその軸線を軸
線Ｌと一致させて嵌合固定されている。この連結管１３
は、その長手方向の中央部が円筒部１１ａに固定されて
おり、その左端部は、磁極片２の内周面と軸部４ｂの外
周面との間を通って磁極片２の若干左側に達している。
連結管１３の右端部は、磁極片８の若干右側に達してい
る。したがって、連結管１３の内部には、軸部４ｂの右
端部、支持筒５、磁極片８及び整波器９の左端部が収容
されており、それらと連結管１３の内周面との間には若
干の隙間が形成されている。

【００１２】連結管１３の外周面には、ボイスコイル１
４、検出コイル１５及び補正コイル１６が巻回固定され
ている。各コイル１４，１５，１６は、軸線Ｌ方向へ互
いに離れて配置されており、ボイスコイル１４が連結管
１３の左端部に、検出コイル１４が連結管１３の右端部
に、補正コイル１６が中央部にそれぞれ配置されてい
る。

【００１３】ボイスコイル１４は、連結管１３を振動さ
せ、ひいては振動板１１を振動させて音を発生させるた
めのものであり、磁極片２の内周面及び磁極片４の軸部
４ｂの先端部外周面と対向するように配置されている。
したがって、ボイスコイル１４の内部側がＮ極で、外部
側がＳ極になっており、磁力線はボイスコイル１４を内
側から外側へ向かって横切る。よって、ボイスコイル１
４に音声電流が流れると、ボイスコイル１４が軸線Ｌ方
向へ振動し、ひいては連結管１３及び振動板１１が同方
向へ振動する。

【００１４】検出コイル１５は、連結管１３の振動を検
出するためのものであり、磁極片８と対向するように配
置されている。したがって、検出コイル１５の内側がＮ
極で、外側がＳ極になっており、磁力線は検出コイル１
５を内側から外側へ向かって横切る。これは、ボイスコ
イル１４における場合と同様である。しかも、検出コイ
ル１５は、ボイスコイル１４と同一方向に巻回されてい
る。よって、連結管１３が振動すると、検出コイル１５
には、ボイスコイル１４に入力される音声電流と位相が
１８０°逆である電流が誘導される。

【００１５】補正コイル１６は、後述するように、ボイ
スコイル１４による検出コイル１５に対する電磁誘導作
用を打ち消す（小さくする）ためのものであり、支持筒
５の仕切壁部５ａと対向するように配置されている。し
たがって、補正コイル１６の内側はＳ極で、外側がＮ極
になっており、磁力線は補正コイル１６を外側から内側
へ向かって横切る。しかも、補正コイル１６は、ボイス
コイル１４と逆向きに巻回されている。

【００１６】図２は、上記構成のスピーカーＡを用いた
第１のスピーカー装置の一部を示す回路図である。この
第１のスピーカー装置においては、ボイスコイル１４と
補正コイル１６とが直列に接続されており、ボイスコイ
ル１４及び補正コイル１６は、増幅器２１の二つの出力
端子にそれぞれ接続されている。したがって、増幅器２
１からボイスコイル１４及び補正コイル１６に音声電流
が流れると、ボイスコイル１４及び補正コイル１６が軸
線Ｌ方向へ振動し、その振動が連結管１３を介して振動
板１１に伝達される。その結果、スピーカーＡから音声
が発生する。このとき、補正コイル１６を横切る磁力線
の向きがボイスコイル１４を横切る磁力線の向きと逆で
あり、両コイル１４，１６の巻回方向が逆であるから、
補正コイル１６はボイスコイル１４と同一方向へ同一位
相で振動する。したがって、振動板１１はボイスコイル
１４と補正コイル１６との両者によって同一方向へ振動
させられる。その結果、より大きな音量が得られる。

【００１７】検出コイル１５の両端は、増幅器２１の各
入力端子にそれぞれ接続されている。この結果、連結管
１３の振動に伴って検出コイル１５に発生した検出電流
が増幅器２１に戻される。この場合、検出コイル１５の
検出電流が、ボイスコイル１４に流れる音声電流と逆位
相であるから、検出コイル１５の検出電流は負帰還され
ることになる。よって、スピーカーＡの動的特性を改善
することができる。なお、検出コイル１５の検出電流を
音声電流と同一位相にし、反転手段によって反転させて
から増幅器２１に戻すようにしてもよい。

【００１８】ところで、ボイスコイル１４に流れる音声
電流が変化すると、それに伴ってボイスコイル１４が発
生する磁力が変化する。このとき、仮に補正コイル１６
が設置されていないと、ボイスコイル１４の磁力の変化
に伴って検出コイル１５に電流が誘導される。つまり、
検出コイル１５には、ボイスコイル１４による相互誘導
作用によって電流が発生する。この誘導電流も増幅器２
１に戻される。この結果、動的電流による負帰還量が減
少し、スピーカーＡの動的特性の改善が妨げられる。

【００１９】その点、このスピーカーＡにおいては、補
正コイル１６が設けられている。この補正コイル１６
は、ボイスコイル１４と直列に接続され、かつボイスコ
イル１４と逆方向に巻回されている。したがって、補正
コイル１６は、ボイスコイル１４と逆位相の磁力を発生
する。この磁力は、ボイスコイル１４が発生する磁力を
打ち消すように作用する。ボイスコイル１４の磁力が補
正コイル１６の磁力によって打ち消される（小さくされ
る）結果、検出コイル１４にはボイスコイル１４の磁力
の変化に伴う誘導作用が生じることがほとんどない。よ
って、スピーカーＡの動的特性を従来のスピーカーに比
して大幅に改善することができる。

【００２０】なお、補正コイル１６は、ボイスコイル１
４と検出コイル１５との間に配置されており、ボイスコ
イル１４より検出コイル１５に近い。したがって、補正
コイル１６の検出コイル１５に対する電磁誘導作用はボ
イスコイル１６のそれよりも大きい。そこで、補正コイ
ル１６の巻回数については、ボイスコイル１５よりも少
なく設定される。特に、ボイスコイル１５と検出コイル
１５との間の距離と、補正コイル１６と検出コイル１５
との間の距離との差を考慮して決定するのが望ましい。

【００２１】図３は、上記構成のスピーカーＡを用いた
第２のスピーカー装置の一部を示す回路図である。この
第２のスピーカー装置においては、ボイスコイル１４と
補正コイル１６とが補正回路２２を介して接続されてい
る。補正回路２２は、ボイスコイル１４による検出コイ
ル１５の誘導電流と、補正コイル１６による検出コイル
１５の誘導電流とがほぼ同一の大きさ（位相は逆）にな
るように、補正コイル１６に作用する電圧を調整する。
したがって、この実施の形態によれば、広い周波数範囲
にわたって動的特性の改善を図ることができる。

【００２２】図４は、上記構成のスピーカーＡを用いた
第３のスピーカー装置の一部を示す回路図である。この
第３のスピーカー装置においては、ボイスコイル１４の
両端部が増幅器２１の二つの出力端子にそれぞれ接続さ
れている。また、検出コイル１５と補正コイル１６とが
直列に接続されており、検出コイル１５と補正コイル１
６との各端部が増幅器２１の二つの入力端子にそれぞれ
接続されている。検出コイル１５と補正コイル１６とは
逆方向に巻回されている。

【００２３】このように構成された第３のスピーカー装
置において、ボイスコイル１４に流れる音声電流の変化
に伴ってボイスコイル１４の磁力が変化すると、検出コ
イル１５及び補正コイル１６に誘導電流が発生する。こ
のとき、検出コイル１５と補正コイル１６との巻回方向
が逆であるから、両コイル１５，１６に発生する誘導電
流の位相は１８０°逆である。したがって、両コイル１
５，１６に発生する誘導電流は互いに打ち消し合う。よ
って、この第３の回路においても、スピーカーＡの動的
特性を改善することができる。

【００２４】また、この第３のスピーカー装置において
は、図１から明かなように、検出コイル１５を横切る磁
力線の向きと、補正コイル１６を横切る磁力線の向きと
が逆になっているから、検出コイル１５と補正コイル１
６とには、同一位相の動的電流が生じる。したがって、
動的電流の負帰還量を増大させることができ、これによ
ってスピーカーＡの動的特性をより一層改善することが
できる。

【００２５】図５は上記構成のスピーカーＡを用いた第
４のスピーカー装置の一部を示す回路図である。この第
４のスピーカー装置においては、増幅器２１に代えて差
動増幅器２３が用いられており、ボイスコイル１４の一
端が差動増幅器２３の出力端子に接続され、他端が接地
端子Ｇに接続されている。検出コイル１５は、その一端
が差動増幅器２３の非反転入力端子に接続され、他端が
接地端子Ｇに接続されている。これにより、検出コイル
１５による連結管１３の振動（ボイスコイル１４の振
動）の検出信号が差動増幅器２３に負帰還されるように
なっている。補正コイル１６の一端は、補正回路２２を
介して差動増幅器２３の反転入力端子に接続されてお
り、他端は接地端子Ｇに接続されている。

【００２６】また、第４のスピーカー装置においては、
検出コイル１５と補正コイル１６との巻回方向が同一方
向になっている。したがって、検出コイル１５と補正コ
イル１６とは、ボイスコイル１４の磁力変化によって同
一位相の電流が誘導される。この同一位相の誘導電流が
差動増幅器２３の非反転入力端子と反転入力端子とにそ
れぞれ入力されるので、各コイル１５，１６に発生する
誘導電流は、互いに打ち消し合う。なお、補正回路２２
は、広い範囲の周波数に対して補正コイル１６の誘導電
流が検出コイル１５の誘導電流を打ち消すように、補正
コイル１６の誘導電流を補正している。

【００２７】図６は、この発明に係るスピーカーの第２
の実施の形態を示す断面図である。この実施の形態のス
ピーカーＢにおいては、上記連結管１３に設けられた補
正コイル１６に代えて、他の補正コイル１６Ａ，１６
Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅが用いられている。各補正
コイル１６Ａ〜１６Ｅは、軸線方向Ｌへ移動不能に固定
されている。したがって、補正コイル１６Ａ〜１６Ｅに
関しては、磁場を考慮する必要がない。各補正コイル１
６Ａ〜１６Ｅは、ボイスコイル１４及び検出コイル１５
と同軸に配置されている。補正コイル１６Ａは支持筒５
の外周面に永久磁石６と対向するように配置され、補正
コイル１６Ｂは磁極片２の左端面に配置され、補正コイ
ル１６Ｃは、永久磁石３の外周面に配置され、補正コイ
ル１６Ｄは磁極片４の軸部４ｂの基端部（左端部）に配
置され、補正コイル１６Ｅは磁極片４の円板部４ａの左
端面に配置されている。通常、スピーカーＢにおいて
は、５つの補正コイル１６Ａ〜１６Ｅのいずれか一つが
用いられるが、二つ以上の補正コイルを同時に用いても
よい。

【００２８】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上
記の実施の形態においては、第１、第２永久磁石３，６
の二つの磁石によって第１磁場供給手段を構成している
が、二つの磁石３，６のいずれか一方だけを用いてもよ
い。これは、第３、第４永久磁石７，１０からなる第２
磁場供給手段についても同様である。また、上記の実施
の形態のボイスコイル１４を検出コイルとして用い、検
出コイル１５をボイスコイルとして用いることも可能で
ある。その場合には、ボイスコイルとして用いられる検
出コイル１５を増幅器２１の二つの出力端子に接続し、
検出コイルとして用いられるボイスコイル１４の検出信
号を負帰還させるようにすればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ボイスコイルの磁力の変化に伴う検出コイルの誘導
電流を補正コイルによって打ち消すことができ、それに
よってスピーカーの動的特性を改善することができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスピーカーの一実施の形態を示
す断面図である。

【図２】図１に示す実施の形態のスピーカーが用いられ
た第１のスピーカー装置の一部を示す回路図である。

【図３】図１に示す実施の形態のスピーカーが用いられ
た第２のスピーカー装置の一部を示す回路図である。

【図４】図１に示す実施の形態のスピーカーが用いられ
た第３のスピーカー装置の一部を示す回路図である。

【図５】図１に示す実施の形態のスピーカーが用いられ
た第４のスピーカー装置の一部を示す回路図である。

【図６】この発明の他の実施の形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

ＡスピーカーＢスピーカー１本体３第１永久磁石（第１磁場供給手段）６第２永久磁石（第１磁場供給手段）７第３永久磁石（第２磁場供給手段）１０第４永久磁石（第２磁場供給手段）１１振動板１４ボイスコイル１５検出コイル１６補正コイル１６Ａ補正コイル１６Ｂ補正コイル１６Ｃ補正コイル１６Ｄ補正コイル１６Ｅ補正コイル

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１月１１日（２００１．１．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】なお、補正コイル１６は、ボイスコイル１
４と検出コイル１５との間に配置されており、ボイスコ
イル１４より検出コイル１５に近い。したがって、補正
コイル１６の検出コイル１５に対する電磁誘導作用はボ
イスコイル１４のそれよりも大きい。そこで、補正コイ
ル１６の巻回数については、ボイスコイル１４よりも少
なく設定される。特に、ボイスコイル１４と検出コイル
１５との間の距離と、補正コイル１６と検出コイル１５
との間の距離との差を考慮して決定するのが望ましい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板を駆動するボイスコイルと、この
ボイスコイルに、軸線をほぼ一致させ、かつ軸線方向へ
一体に移動するように連結された検出コイルと、上記ボ
イスコイルに磁場を供給する第１磁場供給手段と、上記
検出コイルに磁場を供給する第２磁場供給手段とを備え
たスピーカにおいて、軸線を上記ボイスコイル及び上記検出コイルの軸線とほ
ぼ一致させた補正コイルをさらに備えたことを特徴とす
るスピーカー。
【請求項２】上記補正コイルが、上記ボイスコイルに
直列に接続され、上記ボイスコイルと極性が逆である磁
力を発生することを特徴とする請求項１のスピーカー。
【請求項３】上記補正コイルが、上記検出回路に直列
に接続され、上記ボイスコイルとの相互誘導作用により
上記検出コイルと逆相の誘導電流を発生することを特徴
とする請求項１に記載のスピーカー。
【請求項４】上記補正コイルを、上記ボイスコイルと
上記検出コイルとの間に配置したことを特徴とする請求
項１に記載のスピーカー。