JP2002354580A - スピーカの磁気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヨークに設けた一対の凸部とポールピースと
の間に存する一対の磁気ギャップ内の磁束密度分布がア
ンバランスにならず、信号電流のレベルに対するリニア
リティを損なうことなく振幅領域の拡大が図れるスピー
カの磁気回路を提供すること。 【解決手段】 磁気ギャップＧ１を介してポールピース
１に対向するヨーク４の第１の凸部４ａと、磁気ギャッ
プＧ２を介してポールピース１に対向するヨーク４の第
２の凸部４ｂのうち、マグネット６に近い第２の凸部４
ｂに該凸部４ｂ内へ向かう磁束を低減する切欠き４ｃを
設け、磁気ギャップＧ１内の磁束量と磁気ギャップＧ２
内の磁束量とが略同等となるように設定した。これによ
り、両磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布のアン
バランスに起因する音のひずみを解消できるので、信号
電流のレベルに対するリニアリティを損なうことなくボ
イスコイル３の振幅領域の拡大が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動電型のスピーカ
の磁気回路に係り、特に、同一のヨークに設けた一対の
凸部をポールピースと対向させ、これら一対の凸部とポ
ールピースとの間に形成される一対の磁気ギャップに跨
がるようにボイスコイルを配置することによってリニア
な振幅領域の拡大を図ったスピーカの磁気回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポールピースとヨークとの間に形成され
る磁気ギャップ内にボイスコイルを配置し、このボイス
コイルに信号電流（音声電流）を通電して振動させるこ
とにより振動板を駆動するように構成した動電型のスピ
ーカでは、信号電流のレベルに対してボイスコイルの振
幅をリニアに変化させないと音のひずみが発生してしま
うので、振動中のボイスコイルに作用する磁気ギャップ
内の磁束量を一定に保っておく必要がある。しかしなが
ら、図５に示すように、ポールピース１の外周面とヨー
ク２の内周面２ａとが磁気ギャップＧを介して対向し、
かつ該内周面２ａの幅寸法Ｗよりも巻き幅の小さいボイ
スコイル３を磁気ギャップＧ内に配置させているスピー
カの場合、ボイスコイル３を磁気ギャップＧの図示上方
もしくは図示下方まで変位させると、このボイスコイル
３に作用する磁束量が急減してしまうので、音のひずみ
を防止するためにはボイスコイル３の振幅領域を小さく
設定しておかねばならない。また、ボイスコイル３の巻
き幅を内周面２ａの幅寸法Ｗよりも大きくしておけば、
リニアな振幅領域を拡大させることは可能であるが、こ
の場合、ボイスコイル３の重量が増加して電気音響変換
効率が悪くなってしまう。

【０００３】そこで従来、図６に示すように、磁気ギャ
ップＧ１，Ｇ２を介してポールピース１の外周面と対向
するヨーク４の内周部に、幅寸法ｗが等しい第１の凸部
４ａおよび第２の凸部４ｂを設け、かつ第１の凸部４ａ
の図示下半分および第２の凸部４ｂの図示上半分と対向
するように、巻き幅Ｌのボイスコイル３を磁気ギャップ
Ｇ１，Ｇ２内に配置させたスピーカが提案されている。
このスピーカの磁気回路は、一体品のポールピース１お
よび底部プレート５と、ポールピース１の軸線方向に着
磁されて底部プレート５上に配置された環状のマグネッ
ト６と、一対の凸部４ａ，４ｂを有してマグネット６上
に配置された環状のヨーク４とによって構成されてお
り、ヨーク４の第１の凸部４ａは磁気ギャップＧ１を介
してポールピース１と対向し、第２の凸部４ｂは磁気ギ
ャップＧ２を介してポールピース１と対向している。磁
気ギャップＧ１と磁気ギャップＧ２のギャップ長は等し
く、これら磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に円筒状のボビン
７に巻装されたボイスコイル３が配置されている。ボビ
ン７の図示上端部は円錐状のコーン紙等からなる振動板
８の内周部に接合されている。また、ヨーク４上にはフ
レーム９が固定されており、このフレーム９は、変形接
合部１０を介して振動板８の外周部を支持していると共
に、ダンパー１１を介してボビン７を振動自在に支持し
ている。

【０００４】このように構成されたスピーカでは、マグ
ネット６からヨーク４へ供給される磁束が第１の凸部４
ａと第２の凸部４ｂとに振り分けられてポールピース１
の外周面へ向かうので、仮に両凸部４ａ，４ｂに同等の
磁束量が振り分けられるとすると、ボイスコイル３に作
用する磁気回路の磁束量は、図６に示す非通電時の状態
でも、ボイスコイル３の図示上端が高さ位置Ｐまで上昇
した状態でも、ボイスコイル３の図示下端が高さ位置Ｑ
まで下降した状態でも、すべて同等となる。したがっ
て、ボイスコイル３の重量を不所望に増大させなくて
も、リニアな振幅領域を拡大させることが可能となり、
スピーカの性能向上が図れる。なお、かかる従来技術
は、例えば実開平１−６５５９２号公報等に開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６に示す如き磁気回
路を採用したスピーカは、図５に示す如き磁気回路を採
用したスピーカに比べて、効率よくリニアな振幅領域を
拡大させることができるが、ヨーク４の両凸部４ａ，４
ｂとマグネット６との距離が異なるため、マグネット６
から第２の凸部４ｂへ供給される磁束量が第１の凸部４
ａへ供給される磁束量よりも多くなってしましまうとい
う不具合があった。その結果、図４に破線で示すよう
に、磁気ギャップＧ２内の磁束量が磁気ギャップＧ１内
の磁束量よりも多くなってしまうので、かかる磁束密度
分布のアンバランスによって、ボイスコイル３の振幅が
信号電流のレベルに対してリニアに変化しなくなる危険
性があった。つまり、図６に示す如き磁気回路を採用し
てボイスコイル３の振幅領域を拡大すると、信号電流の
レベルに対するリニアリティが損なわれやすいので、音
のひずみが発生しやすくなるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、ヨークに設けた一対
の凸部とポールピースとの間に存する一対の磁気ギャッ
プ内の磁束密度分布がアンバランスにならず、信号電流
のレベルに対するリニアリティを損なうことなく振幅領
域の拡大が図れるスピーカの磁気回路を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
解決手段として、本発明は、ヨークに設けた一対の凸部
のうち、マグネットに近い側の凸部の基部側に切欠きを
設けて、この凸部内へ向かう磁束を減少させるか、ある
いは該凸部を他部よりも透磁率の低い材料にて形成する
こととした。これにより、マグネットに近い側の凸部に
供給される磁束量と、マグネットから遠い側の凸部に供
給される磁束量とを略同等に設定することができるの
で、各凸部とポールピースとの間に存する一対の磁気ギ
ャップ内の磁束密度分布のアンバランスを回避できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明によるスピーカの磁気回路
では、ポールピースと一体の底部プレート上に前記ポー
ルピースの軸線方向に着磁されたマグネットが配置され
ていると共に、このマグネット上に配置されたヨーク
に、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対
向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記マグネ
ットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記ポール
ピースに対向する第２の凸部とが設けられており、前記
第１および第２の磁気ギャップ内に配置されたボイスコ
イルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁気回路に
おいて、前記第２の凸部の基部側に該凸部内へ向かう磁
束を減少させる切欠きを設けるか、あるいは、前記第２
の凸部を前記ヨークの他部よりも透磁率の低い材料にて
形成することにより、前記第１の磁気ギャップ内の磁束
量と前記第２の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等にな
るように設定した。

【０００９】ヨークに設けた一対の凸部の形状が同じで
あれば、マグネットから供給される磁束の量は該マグネ
ットに近い第２の凸部の方が第１の凸部よりも多くなっ
てしまうが、第２の凸部の基部側に切欠きを設けて磁束
を減少させれば、その分、第１の凸部へ向かう磁束が増
えるので、それぞれの凸部に供給される磁束の量を略同
等に設定することができる。つまり、第１の磁気ギャッ
プ内の磁束量と第２の磁気ギャップ内の磁束量とを略同
等に設定することができるので、これら両磁気ギャップ
内の磁束密度分布のアンバランスに起因する音のひずみ
が解消でき、それゆえ、信号電流のレベルに対するリニ
アリティを損なうことなく、巻き幅を抑えた軽量のボイ
スコイルの振幅領域を拡大することができる。

【００１０】また、切欠きによって第２の凸部の磁路を
狭めなくても、第２の凸部をヨークの他部よりも透磁率
の低い材料で形成しておくことにより、マグネットから
該凸部へ供給される磁束の量を低減させることができ
る。したがって、適宜材料を選択することにより、第１
の凸部へ供給される磁束量と第２の凸部へ供給される磁
束量とを略同等に設定することが可能となり、第１およ
び第２の磁気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランス
を解消することができる。

【００１１】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図であ
り、図６と対応する部分には同一符号が付してある。

【００１２】図１に示すスピーカの磁気回路は、一体品
のポールピース１および底部プレート５と、ポールピー
ス１の軸線方向に着磁されて底部プレート５上に配置さ
れた環状のマグネット６と、第１の凸部４ａおよび第２
の凸部４ｂを有してマグネット６上に配置された環状の
ヨーク４とによって構成されており、両凸部４ａ，４ｂ
の形状はポールピース１との対向面などについては同等
であるが、マグネット６に近い第２の凸部４ｂだけにそ
の基部側に切欠き４ｃが形成されている。この切欠き４
ｃによってマグネット６から第２の凸部４ｂ内へ向かう
磁束が減少するため、その分、第１の凸部４ａへ向かう
磁束が増え、マグネット６からヨーク４へ供給される磁
束が両凸部４ａ，４ｂに同等に振り分けられる。第１の
凸部４ａは磁気ギャップＧ１を介してポールピース１と
対向しており、第２の凸部４ｂは磁気ギャップＧ２を介
してポールピース１と対向している。磁気ギャップＧ１
と磁気ギャップＧ２のギャップ長は等しく、これら磁気
ギャップＧ１，Ｇ２内に円筒状のボビン７に巻装された
ボイスコイル３が配置されている。ボビン７の図示上端
部は円錐状のコーン紙等からなる振動板８の内周部に接
合されている。また、ヨーク４上にはフレーム９が固定
されており、このフレーム９は、変形接合部１０を介し
て振動板８の外周部を支持していると共に、ダンパー１
１を介してボビン７を振動自在に支持している。

【００１３】上述したように、ヨーク４の第２の凸部４
ｂの基部側に切欠き４ｃを設けておくと、マグネット６
から第２の凸部４ｂへ供給される磁束は、切欠き４ｃが
存しない場合に比べて少なくなり、その分、第１の凸部
４ａへ向かう磁束が増えるので、マグネット６までの距
離が異なる各凸部４ａ，４ｂに同量の磁束が供給される
ように設定することができる。本実施例は、このように
して各凸部４ａ，４ｂにほぼ同量の磁束が供給されるよ
うにしてあるので、図４に実線で示すように、磁気ギャ
ップＧ１内の磁束量と磁気ギャップＧ２内の磁束量とが
ほぼ同じ値になっており、これら両磁気ギャップＧ１，
Ｇ２内の磁束密度分布のアンバランスが解消されてい
る。

【００１４】このように構成されたスピーカでは、ボイ
スコイル３に信号電流を通電して振動させると、ボイス
コイル３が振動板８を駆動して信号電流に対応する音が
発生するようになっている。その際、ボイスコイル３を
磁気ギャップＧ１の図示上方から磁気ギャップＧ２の図
示下方までの広い振幅領域で振動させたとしても、磁気
ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布がバランスしてい
るため、音のひずみは生じにくくなっている。すなわ
ち、信号電流のレベルに対するリニアリティを損なうこ
となく、広い振幅領域でボイスコイル３を振動させるこ
とができ、スピーカの性能が高まっている。なお、凸部
４ｂの切欠き４ｃ内に、ヨーク４よりも透磁率の低い材
料で形成された介在物を配置して、各凸部４ａ，４ｂに
供給される磁束量を調整するようにしても良い。

【００１５】図２は本発明の第２実施例に係る磁気回路
の要部断面図である。同図に示す磁気回路は、一対の凸
部４ａ，４ｂを有するヨーク４上に、環状のマグネット
１２および環状の上部プレート１３を設置して、磁気ギ
ャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度を高めたものである。ヨ
ーク４上のマグネット１２の磁極の向きは、底部プレー
ト５上のマグネット６とは逆向きであり、マグネット１
２からヨーク４へ供給される磁束は、磁気ギャップＧ
１，Ｇ２を経由してポールピース１へ向かった後、上部
プレート１３を経由してマグネット１２へと戻る。した
がって、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内には、底部プレート
５上のマグネット６による磁束と、ヨーク４上のマグネ
ット１２による磁束とが供給されることになって磁束密
度が高まる。ただし、ポールピース１と上部プレート１
３とは一体品でなく、両者１，１３間には比較的大きな
磁気抵抗が生じているため、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内
の磁束の大半はマグネット６によるものである。

【００１６】また、図２に示す磁気回路の場合、ヨーク
４の第２の凸部４ｂに設けた切欠き４ｄが比較的小さい
ので、前述した第１実施例と比べた場合、第２の凸部４
ｂに向かう磁束はさほど減少しない。すなわち、底部プ
レート５上のマグネット６から供給される磁束量は第２
の凸部４ｂの方が第１の凸部４ａよりも多いが、ヨーク
４上のマグネット１２から供給される磁束量は逆に第１
の凸部４ａの方が多いので、両凸部４ａ，４ｂにほぼ同
量の磁束が供給される構成を実現するためには、切欠き
４ｄをある程度小さくしておく必要がある。

【００１７】図３は本発明の第３実施例に係る磁気回路
の要部断面図である。同図に示す磁気回路では、ヨーク
４の第１および第２の凸部４ａ，４ｂの形状が同等で、
第１および第２実施例で説明した切欠きは省略されてい
るが、第２の凸部４ｂだけがヨーク４の他部に比べて透
磁率の低い材料で形成してある。つまり、マグネット６
に近い第２の凸部４ｂの透磁率を相対的に低くしておく
ことにより、マグネット６から遠い第１の凸部４ａへ向
かう磁束を増やすことができるので、第２の凸部４ｂの
材料を適宜選択することにより、マグネット６からヨー
ク４へ供給される磁束を各凸部４ａ，４ｂへ同等に振り
分けて、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布のア
ンバランスを解消することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１９】ヨークに設けられて磁気ギャップを介して
ポールピースと対向する一対の凸部のうち、マグネット
に近い側の凸部の基部側に該凸部内へ向かう磁束を減少
させる切欠きを設けるか、あるいは、該凸部をヨークの
他部よりも透磁率の低い材料にて形成することにより、
一方の凸部とポールピース間の磁気ギャップ内の磁束量
と、他方の凸部とポールピース間の磁気ギャップ内の磁
束量とが略同等になるように設定したので、これら両磁
気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランスに起因する
音のひずみを解消でき、それゆえ、信号電流のレベルに
対するリニアリティを損なうことなくボイスコイルの振
幅領域の拡大が図れ、スピーカの性能を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図で
ある。

【図２】本発明の第２実施例に係る磁気回路の要部断面
図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る磁気回路の要部断面
図である。

【図４】本発明と従来技術における一対の磁気ギャップ
内の磁束量を示す特性図である。

【図５】スピーカの磁気回路の一例を示す要部断面図で
ある。

【図６】従来例に係るスピーカの断面図である。

【符号の説明】

１ ポールピース ３ ボイスコイル ４ ヨーク ４ａ 第１の凸部 ４ｂ 第２の凸部 ４ｃ，４ｄ 切欠き ５ 底部プレート ６ マグネット ７ ボビン ８ 振動板 ９ フレーム １２ マグネット １３ 上部プレート Ｇ１ （第１の）磁気ギャップ Ｇ２ （第２の）磁気ギャップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポールピースと一体の底部プレート上に
   前記ポールピースの軸線方向に着磁されたマグネットが
   配置されていると共に、このマグネット上に配置された
   ヨークに、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピー
   スに対向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記
   マグネットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記
   ポールピースに対向する第２の凸部とが設けられてお
   り、前記第１および第２の磁気ギャップ内に配置された
   ボイスコイルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁
   気回路において、前記第２の凸部の基部側に該凸部内へ
   向かう磁束を減少させる切欠きを設けることにより、前
   記第１の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャ
   ップ内の磁束量とが略同等になるように設定したことを
   特徴とするスピーカの磁気回路。
2. 【請求項２】 ポールピースと一体の底部プレート上に
   前記ポールピースの軸線方向に着磁されたマグネットが
   配置されていると共に、このマグネット上に配置された
   ヨークに、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピー
   スに対向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記
   マグネットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記
   ポールピースに対向する第２の凸部とが設けられてお
   り、前記第１および第２の磁気ギャップ内に配置された
   ボイスコイルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁
   気回路において、前記第２の凸部を前記ヨークの他部よ
   りも透磁率の低い材料にて形成することにより、前記第
   １の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャップ
   内の磁束量とが略同等になるように設定したことを特徴
   とするスピーカの磁気回路。