JP2002218586A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維をメッシュ状に編んだ織物からなる振動
板の特定モードでのローリングを防止し、良好な音質が
得られるスピーカを提供する。 【解決手段】 振動板が繊維をメッシュ状に織った織物
にて形成した振動板基材からなる。この織物にボイスコ
イル２０が設けられるがその引出線２０ａの引出方向を
織物の経方向または緯方向の織り目方向とほぼ平行に引
出す構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話や
ノートパソコン等に用いられ、比較的小径、小形であっ
ていわゆるマイクロスピーカと称せられるスピーカに用
いると好適な電気音響変換器用振動板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の振動板としては、例えば
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイ
ミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）等の樹脂フィル
ム単体からなるもの（以下、従来品という）が用いられ
ていた。

【０００３】しかしながら、上記素材は適度なヤング
率、内部損失を有し、前記用途に広く用いられているも
のの、このような樹脂フィルム単体からなる振動板は密
度が大きいため、以下の問題がある。すなわち、剛性を
上げるためにフィルムを厚くすると重量が大きくなり、
充分な感度がとれなくなり、高域再生にも支障が生じ
る。一方、充分な感度を確保し、高域も伸ばそうとする
ときはフィルムを薄くしなければならないが、薄くする
と曲げ剛性が弱くなり、分割共振等による歪が大きくな
り、音質の劣化を招くとともに大きな入力に対する強度
も弱くなってしまう。

【０００４】フィルムを薄くするかわりに、樹脂を発泡
剤により発泡させた構造とすることにより密度を下げる
ことも考えられるが、こうするとヤング率が低下してし
まう。最近はマイクロスピーカにおいてもより高感度、
高帯域、高音質なものが求められるようになってきてい
るが、従来の樹脂フィルム単体からなる振動板ではこれ
らすべてのニーズに対応できない、という課題があっ
た。

【０００５】そこで、本願出願人によって先に特願２０
００−１１６０８８号として、振動板としての主要な物
性、すなわちヤング率、音速、内部損失、密度等の値の
向上と、これらのバランスの最適化を図ることにより、
スピーカとしての高能率、高再生帯域、低歪化を図り、
良好な音響特性を実現し得る積層構造の電気音響変換器
用振動板が提案された。

【０００６】上記振動板の概略構成を図７（ａ）、
（ｂ）に示す。（ａ）は振動板基材２の部分平面図、
（ｂ）はそれに樹脂フィルム３を積層させてなる振動板
の断面図を示す。これらの図に示すように、上記振動板
は、芯材１ａとその外側に設けられた鞘材１ｂとからな
るフィラメント１を用い、メッシュ状に編み、その面上
に、樹脂フィルム３を積層して構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような振動板では
メッシュ状に織った織物構造となっているため、強度す
なわち剛性の大きさに方向性を持ち、組立にあたり、振
動板に対し単純にボイスコイルを取付け、かつ引出線を
外部に引き出すなどして、スピーカを組立てた場合、製
品によっては、特定のモードでローリング（異常な動
き）を生じ、ｆ₀近辺あるいは特定の周波数でスパイク
状の帯域の狭い歪が発生するものが多々出てくるという
課題があった。

【０００８】この発明は上記のことに鑑み提案されたも
ので、その目的とするところは、ローリングを防止し、
音質を向上させたスピーカを提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【発明が解決するための手段】この発明は、繊維をメッ
シュ状に織って織物を構成し、少なくともその一方の面
にスキン層が積層された振動板を備えるスピーカであっ
て、前記振動板に結合されるボイスコイル２０の引出線
２０ａの引出方向が、前記織物の経方向または緯方向の
織り目方向に対しほぼ平行に引出す構成とすることによ
り、上記目的を達成している。また、この場合、振動板
素材の繊維としては、融点の異なる二つの樹脂材料の芯
鞘構造のフィラメント１からなり、このフィラメント１
は芯材１ａとこの外周に設けられた鞘材１ｂとからな
り、鞘材１ｂは前記芯材１ａより低融点のものが用いら
れ、前記スキン層は樹脂フィルム３からなり前記鞘材１
ｂより高融点で鞘材１ｂに熱融着されることを特徴とし
ている。

【００１０】

【発明の実施の形態】組み上った製品中、ローリングせ
ず所望の性能が得られるものもあり、これを良品とし、
製品を良品群と不良品群とに分け、フレームへの振動板
の組み方はどうか、ボイスコイルの取付けについてはど
うか、ダンパ等の振動系はどうか、磁気回路、その駆動
力についてはどうか、端子板の位置、形状等はどうか等
についての解析を行ったところ、振動板の織物の織り目
の方向や、ボイスコイルの引出線の引出方向の関係が性
能に影響を及ぼすことが本発明者によって確認された。
すなわち、織り目方向を一切考慮せず、また、ボイスコ
イルの引出線も適当に引出したものでは、大振幅で動か
す高性能率型の芯鞘構造の振動板を備えたスピーカで
は、ある周波数でローリングが生じ、かつ製品毎にバラ
ツキが生じ不良品となる。これに対し、振動板を構成す
る織物の織り目方向を振動板に取付けるボイスコイルの
引出方向とほぼ平行になるようにそろえて組み込むと動
きにバランスが取れるため、良好な結果をもたらすこと
が判明した。この発明は上記のことに着目してなされた
ものである。

【００１１】

【実施例１】図１は携帯電話機用マイクロスピーカに適
用した本発明の一実施例を示し、振動板にボイスコイル
を結合した状態の裏面図である。図２は図１中Ａ部分の
要部拡大図である。図中１０はいわゆる芯鞘構造のフィ
ラメント１をメッシュ状に織って構成した振動板であ
り、周知のように、外周のエッジ１０ａはフレーム（図
示せず）に取付られる。２０は振動板１０の中央部に結
合されたボイスコイル、２０ａはその引出線であり、周
知のように、このボイスコイル２０は磁気回路の磁気ギ
ャップに配されるなどしてスピーカが構成される。スピ
ーカ自体の構成は周知であるため、詳細説明は省略す
る。

【００１２】本発明においては、振動板基材の織物はフ
ィラメント１からなる繊維を互いに直角にクロスさせメ
ッシュ状に織られており、図２で詳細に示すごとくボイ
スコイル２０の引出線２０ａの引出方向を、前記フィラ
メント１の経糸方向または緯糸方向のいずれか一方の方
向とほぼ平行になるような相対位置関係を保って振動板
とボイスコイル２０が結合されている。このボイスコイ
ル２０を結合した振動板を図示しないフレームに、引出
線２０ａを端子位置を考慮して組み付けることにより、
バランスをとりローリングの発生を防止することを特徴
としている。

【００１３】なお、図１および図２では特に図示してい
ないが、振動板１０の少なくとも一方の面は樹脂フィル
ムが積層される。これについては図５（ａ）、（ｂ）を
参照しつつ追って詳述する。

【００１４】図３は本発明の振動板に用いられる単糸の
フィラメント１の断面を示す。このフィラメント１は芯
鞘構造をなし、芯材１ａとして融点２４０℃のポリエチ
レンテレフタレート、その外周部の鞘材１ｂとしてはそ
れより低融点１４０℃位のポリエチレンテレフタレート
にて構成されている。

【００１５】図４（ａ）は上記フィラメント１を経方向
および緯方向にメッシュ状に織った織物の平面図を示
す。この織物が本発明の振動板基材２となる。

【００１６】図４（ｂ）はこの振動板基材２を加熱した
場合、経方向、緯方向の各フィラメント１の交絡点が鞘
材１ｂの溶融により結着する様子を示す。

【００１７】図５（ａ）は振動板基材２の両面に樹脂フ
ィルム３をそれぞれ積層した例の断面図を示す。この樹
脂フィルム３としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）のほか、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＩ（ポリ
イミド）、ＰＥＴ（ポリエーテルイミド）等が用いられ
る。また、この樹脂フィルム３の融点はフィラメント１
の鞘材１ｂより高い。

【００１８】図５（ｂ）は熱融着後の３層構造の振動板
の断面を示す。加熱により、鞘材１ｂの交絡点付近にお
ける鞘材同志が溶着するとともに、樹脂フィルム３より
融点の低い鞘材１ｂが樹脂フィルム３を熱融着し積層一
体化されるが、この際、芯材１ａは高融点のため、変形
することはなく、織布の骨格が原形に近い形を維持し、
低密度、高内部損失、高曲げ剛性のハニカム構造とほぼ
同様の特性を有する振動板を得ることができる。

【００１９】次に、振動板の一作製例について説明す
る。

【００２０】まず、ポリエチレンテレフタレートを素材
とする芯鞘構造のフィラメント１を作製する。このフィ
ラメント１としては２５デニールのものを用いた。

【００２１】次に、このフィラメント１の単糸をメッシ
ュ状に織り織布を作製した。単糸としたのは軽量化を図
るためである。

【００２２】次に、その両面に、６μｍのポリエチレン
テレフタレートからなる樹脂フィルム３を配し、空冷式
の成形機によってホット−コールド成形を用い、低融点
成分の融点以上、かつ高融点成分の融点以下の熱で加
熱、加圧を行い、３層構造であって有効径φ２４．９
５，厚み０．０７ｍｍ等の振動板を作製した。なお、振
動板基材２のいずれか一方の面にのみ樹脂フィルム３を
積層し、２層構造のものとすることも可能である。

【００２３】このホット−コールド成形の基本的な成形
工程としては、金型にヒータ（図示せず）を当て所定の
温度に昇温させる。

【００２４】次に、金型が所定の温度になったらヒータ
を後退させ、金型内に、一体となった樹脂製フィルム３
と振動板基材２を挿入し、プレスを行う。

【００２５】しかる後、プレスのまま金型をエアーブロ
ーして空気流で冷却する。

【００２６】ついで、金型から所望の形状に形成された
振動板を取り出せば良い。

【００２７】この場合、高融点成分である芯材１ａは溶
融しないため、目ズレを防止でき十分な強度を保持でき
る。

【００２８】このようにして作製された振動板の物性を
測定したところ、次に示す表１の通りであった。 表１ 密度(kg/m³) 音速(m/s) 曲げ剛性 内部損失(tanδ) 本発明の振動板 ３層構造の振動板 ０．７０２ ２００３．３ ２．８５ ０．０２７３ 従来の振動板 ＰＥＴフィルム １．４３５ １９０６．７ １．３３ ０．０１７６ ＰＥＩフィルム １．２７９ １３６９．１ １．０７ ０．０２２３ ＰＩフィルム １．４１３ １５９８．５ １．１３ ０．０１３１ ＰＣフィルム １．１５５ １０７４．２ ０．９３ ０．０１５９

【００２９】以上のように、この積層構造の振動板は、
内部損失は低下することなく、密度は従来品に比べ半分
程度であるため、充分な音圧が得られ、また、曲げ剛性
が大きくなるため、歪が低減し、高音質を得ることがで
きる。また、音速が向上するため、高域が伸び高帯域化
を図ることができる。この振動板に前述のようにしてボ
イスコイル２０を結合し、振動板をフレームに取付け、
かつボイスコイル２０を磁気回路に組込むなどして本発
明のスピーカが組立てられる。

【００３０】図６は芯鞘構造の振動板の編目の方向性を
考慮しないで組上げたスピーカと本発明の振動板にボイ
スコイル２０が結合されてなるスピーカとの周波数に対
する音圧の特性を示す。図中Ａは本発明品、Ｂは先行技
術にかかるスピーカであり、ｂはそのスパイク状の歪で
ある。本発明品Ａによれば低域から高域にわたってスパ
イク状の歪ｂは生じることがなく、良好な音質を得るこ
とができる。

【００３１】なお、上記実施例において、織物を芯鞘構
造のフィラメント１をメッシュ状に編んで構成したもの
について説明したが、他の繊維であってもほぼ同様の効
果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、振動板を構成する織物の
繊維の向きを互いに直交する方向としたメッシュ状に
し、ボイスコイル２０の引出線２０ａをこの織物のいず
れか一方の繊維の方向とほぼ平行となるようにした本発
明によれば、特定のモードでローリングすることなく、
スパイク状の歪みのない良好な音質のスピーカを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例にかかる、振動板にボイス
コイルを結合した状態の裏面図を示す。

【図２】 図１の要部拡大図を示す。

【図３】 本発明に用いられる振動板のフィラメントの
断面図を示す。

【図４】 （ａ）はメッシュ状に織った織物からなる振
動板基材の部分平面図、（ｂ）は加熱し外側の鞘材が溶
融する状態説明図を示す。

【図５】 （ａ）は振動板基材の両面に樹脂フィルムを
積層させた状態、（ｂ）は加熱、融着した状態を示す。

【図６】 本発明と先行技術にかかるスピーカとの周波
数特性の比較を示す。

【図７】 （ａ）は本発明の前提となる先行技術で用い
られている振動板基材を構成するフィラメントの部分平
面図、（ｂ）はかかる振動板基材に樹脂フィルムを積層
した振動板の断面図を示す。

【符号の説明】

１ フィラメント １ａ 芯材 １ｂ 鞘材 １ｃ 鞘材が溶融した熱融着層 ２ 振動板基材 ３ 樹脂フィルム １０ 振動板 １０ａ エッジ ２０ ボイスコイル ２０ａ 引出線 Ａ 本発明品の周波数特性 Ｂ 従来品の周波数特性

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維をメッシュ状に織って織物を構成
   し、少なくともその一方の面にスキン層が積層された振
   動板を備えるスピーカであって、前記振動板に結合され
   るボイスコイル（２０）の引出線（２０ａ）の引出方向
   が、前記織物の経方向または緯方向の織り目方向に対し
   ほぼ平行に引出されることを特徴とするスピーカ。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記繊維は融点
   の異なる二つの樹脂材料の芯鞘構造のフィラメント
   （１）からなり、 このフィラメント（１）は芯材（１ａ）とこの外周に設
   けられた鞘材（１ｂ）とからなり、鞘材（１ｂ）は前記
   芯材（１ａ）より低融点のものが用いられ、 前記スキン層は樹脂フィルム（３）からなり前記鞘材
   （１ｂ）より高融点で鞘材（１ｂ）に熱融着されること
   を特徴とするスピーカ。