JP2003333689A - 小型スピーカー - Google Patents

小型スピーカー

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた音質を有する小型スピーカーを提供す
ること。 【解決手段】 本発明のスピーカーは、振動板と;振動
板を駆動するボイスコイルと;ヨークと、ヨークの上部
に配設されたマグネットおよび上部プレートとを有し、
ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路とを備
える。上部プレートは、振動板から発生する音波を反射
する際に、音波を拡散させるような表面構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型スピーカーに
関する。より詳細には、本発明は、優れた音質を有する
小型スピーカーに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、携帯電話で着信メロディーを再
生する際に、小型スピーカー(いわゆるマイクロスピー
カー)が用いられている。一般に、マイクロスピーカー
は、図5のような形態を有する。具体的には、マイクロ
スピーカー50は、振動板51と、該振動板を駆動する
ボイスコイル52と、該ボイスコイルと交差する磁界を
形成する磁気回路53とを有する。振動板51は、その
外周がフレーム54の壁部に支持されている。ボイスコ
イル52は、その一端が振動板51に結合され、他端は
磁気回路53の磁気ギャップに配置されている。なお、
図示されていないが、ボイスコイル52のコイル部の両
端はフレーム54側に引き出され外部からの音声入力信
号部に接続されている。磁気回路53は、ヨーク56
と、ヨーク56の上部に配設されたマグネット57およ
び上部プレート58とを有し、ボイスコイル52と交差
する磁界を形成する。
【0003】このようなマイクロスピーカーは、振動板
材料として樹脂フィルムが用いられており、および、振
動板と磁気回路を構成する上部プレート(ポールピー
ス)との距離が非常に短い。その結果、特定の周波数領
域における歪音が誇張され、十分な音質が得られないと
いう問題がある。
【0004】このような問題を解決するために、図6お
よび図7に示すようなマイクロスピーカーが提案されて
いる。図6のスピーカーは、振動板61と上部プレート
68との間に吸音材69を配設している。図7のスピー
カーは、上部プレート78を振動板に対応した形状とし
ている。このようなスピーカーはいずれも、振動板と上
部プレートとの間に発生する音波の反射を制御すること
により、周波数特性および高調波歪の改善を試みようと
するものである。
【0005】しかし、図6および図7のスピーカーはい
ずれも、周波数特性におけるピークディップは軽減され
るものの、聴感上の音質はほとんど改善されていない。
【0006】以上のように、優れた音質を有する小型ス
ピーカーが強く望まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するためになされたものであり、その目的と
するところは、優れた音質を有する小型スピーカーを提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のスピーカーは、
振動板と;該振動板を駆動するボイスコイルと;ヨーク
と、ヨークの上部に配設されたマグネットおよび上部プ
レートとを有し、該ボイスコイルと交差する磁界を形成
する磁気回路とを備え、該上部プレートが、該振動板か
ら発生する音波を反射する際に該音波を拡散させるよう
な表面構造を有する。
【0009】好ましい実施形態においては、上記上部プ
レートは凹凸表面を有する。
【0010】好ましい実施形態においては、上記上部プ
レートの中心部に凹部が形成されている。
【0011】好ましい実施形態においては、上記凹部の
少なくとも一部に熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が配
置されている。
【0012】以下、本発明の作用について説明する。本
発明によれば、上部プレートが、振動板から発生する音
波を反射する際に音波を拡散させるような表面構造を有
することにより、優れた音質を有する小型スピーカーを
提供することができる。より詳細には、そのような表面
構造によれば、振動板裏側の空間容積を減少させること
なく振動板から発生した音波を効果的に拡散させること
ができるので、特定の周波数領域において誇張される歪
音を小さくすることができる。その結果、周波数特性お
よび高調波歪が改善され、かつ、聴感上も優れた音質を
有する小型スピーカーが得られる。
【0013】好ましい実施形態においては、上記上部プ
レートの表面構造は、凹凸構造である。形成が容易で、
コスト上のメリットが大きいからである。さらに好まし
い実施形態においては、上部プレートの中心部に凹部が
形成されている。小型スピーカーにおいては、その形状
に起因して必然的に音波が中心部に集中することになる
ので、中心部に凹部を設けてそのような音波を拡散させ
ることにより、効果的に音質の向上が図れるからであ
る。
【0014】さらに好ましい実施形態においては、上記
凹部の少なくとも一部には熱硬化性樹脂または光硬化性
樹脂が配置されている。硬化樹脂を配置することによ
り、音波がさらにランダムに拡散するので、さらに効果
的に音質の向上が図れるからである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好ましい実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施
形態には限定されない。
【0016】図1は、本発明の好ましい実施形態による
スピーカーの概略断面図である。このスピーカー10
は、振動板11と、該振動板を駆動するボイスコイル1
2と、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回
路13とを有する。振動板11は、その外周がフレーム
14の壁部に支持されている。ボイスコイル12は、そ
の一端が振動板11に結合され、他端は磁気回路13の
磁気ギャップに配置されている。なお、図示されていな
いが、ボイスコイル12のコイル部の両端はフレーム1
4側に引き出され外部からの音声入力信号部に接続され
ている。磁気回路13は、ヨーク16と、ヨーク16の
上部に配設されたマグネット17および上部プレート1
8とを有し、ボイスコイル12と交差する磁界を形成す
る。ヨーク16とフレーム14とはインサート成形によ
って一体化されるか、あるいは、接着剤によって結合さ
れる。フレーム14は、任意の適切な材料から構成され
るが、代表的には樹脂製である。
【0017】上部プレート18は、振動板11から発生
する音波を反射する際に、該音波を拡散させるような表
面構造を有する。本明細書において「拡散させるような
表面構造」とは、上部プレート表面の位置によって音波
の到達時間および反射方向が異なるような表面構造のこ
とを意味する。言い換えれば、不均一な表面構造のこと
を意味する。不均一な表面構造としては、代表的には、
凹凸表面、材質が異なる表面が挙げられる。製造コスト
を考慮すると、凹凸表面が好ましい。凹凸表面の具体例
としては、窪み、突起部、溝、貫通孔、鋸刃状表面、紙
やすりのようなざらついた表面が挙げられる。窪み、
溝、貫通孔などを設けることが好ましい。振動板裏側の
空間容積を大きくすることができるので、振動時の空気
圧縮による振動板への影響を少なくすることができるか
らである。さらに、任意の位置に容易に形成することが
できるので、目的に応じた最適な設計が可能となるから
である。
【0018】凹凸(例えば、窪み、溝)は、目的に応じ
て、任意の適切な位置に任意の適切な形状および数で形
成され得る。好ましくは、図1に示すように、上部プレ
ートの中心部に窪み18aが形成され、周縁部近傍に溝
18bが形成される。小型スピーカーにおいては、その
形状に起因して必然的に音波が中心部に集中することに
なるので、窪み18aでそのような音波を拡散させるこ
とにより、効果的に音質の向上が図れるからである。な
お、代表的な実際の製作例としては、振動板の口径はφ
23mmであり、中心部の窪みは深さ0.3mm、上部
直径6mmおよび下部直径3mmのすり鉢状であり、周
縁部の溝は幅1.0mmおよび深さ0.3mmである。
【0019】好ましくは、図2に示すように、スピーカ
ー20においては、凹部の少なくとも一部に熱硬化性樹
脂または光硬化性樹脂29が配置されている。図示例で
は中心部の窪みが充填されている。なお、図2は、熱硬
化性樹脂または光硬化性樹脂が充填されている以外は図
1と同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。
熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂としては、目的に応じ
て任意の適切な樹脂が採用され得る。代表的には、熱硬
化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹
脂などが挙げられる。光硬化性樹脂としては、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。硬化後のゴム弾
性が高い樹脂が好ましい。硬質樹脂に比べて音波をラン
ダムに吸収および拡散させることができるからである。
ゴム弾性は、熱硬化性樹脂の処方によって調整可能であ
る。さらに好ましくは、硬化性樹脂は光硬化性樹脂(特
に、紫外線硬化性樹脂)である。最適な位置への塗布お
よび硬化がともに容易だからである。硬化性樹脂の塗布
量は目的に応じて任意の適切な量が採用され得るが、実
用的には、凹部を実質的に充填する量を塗布すれば十分
である。塗布量が多くなりすぎると振動板裏側の空間容
積が小さくなるので、振動時の空気圧縮による振動板へ
の影響が生じる場合があるからである。中心部の窪みが
深さ0.3mm、上部直径6mmおよび下部直径3mm
のすり鉢状である場合には、0.001mgを塗布すれ
ば窪みが実質的に充填される。
【0020】振動板1は、代表的には、樹脂フィルムか
ら形成される。目的および用途に応じて任意の適切な樹
脂が用いられるが、代表的には、ポリエーテルイミド
(PEI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、
ポリカーボネート(PC)が用いられる。特に好ましい
樹脂はポリエーテルイミドである。接着性、耐熱性およ
び内部損失が使用環境に適しているからである。振動板
1の厚みもまた、目的および用途に応じて変化し得る
が、代表的には20〜70μm、さらに好ましくは30
〜60μmである。このような範囲の厚みを有すること
により、小型スピーカーとして最適なf0値(300〜
500Hz)および再生帯域を達成することができるか
らである。ボイスコイル2は、空芯(ボビンレス)であ
ってもよく、ボビンを有していてもよい。
【0021】本発明のスピーカーは、小型音響機器、小
型情報機器(例えば、携帯電話)などに好適に用いられ
得る。
【0022】
【実施例】(実施例1)図1に示すようなスピーカーを
作製した。このスピーカーの振動板の口径は23mmで
あり、中心部の窪みは深さ0.3mm、上部直径6mm
および下部直径3mmのすり鉢状であり、周縁部の溝は
幅1.0mmおよび深さ0.3mmであった。このスピ
ーカーの2次歪を図3に、3次歪を図4にそれぞれ示
す。
【0023】(比較例1)図5に示すようなスピーカー
を作製した。このスピーカーの振動板の口径は23mm
であった。実施例1のスピーカーの結果と併せて、この
スピーカーの2次歪を図3に、3次歪を図4にそれぞれ
示す。
【0024】図3および図4から明らかなように、本発
明のスピーカーは、比較例1のスピーカーに比べて2次
歪および3次歪のいずれもが大きく改善されている。さ
らに、実際の聴感についても、本発明のスピーカーは比
較例1のスピーカーに比べて優れていることを確認し
た。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、振動板
から発生する音波を反射する際に音波を拡散させるよう
な表面処理を上部プレート施すことにより、優れた音質
を有する小型スピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーを
説明するための概略断面図である。
【図2】本発明の別の実施形態によるスピーカーを説明
するための概略断面図である。
【図3】本発明のスピーカーの周波数特性と従来技術の
スピーカーの周波数特性とを比較して説明するグラフで
ある。
【図4】本発明のスピーカーの周波数特性と従来技術の
スピーカーの周波数特性とを比較して説明するグラフで
ある。
【図5】従来技術のスピーカーを説明するための概略断
面図である。
【図6】従来技術のスピーカーを説明するための概略断
面図である。
【図7】従来技術のスピーカーを説明するための概略断
面図である。
【符号の説明】
10、20 スピーカー 11 振動板 12 ボイスコイル 13 磁気回路 14 フレーム 16 ヨーク 17 マグネット 18 上部プレート 29 熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動板と;該振動板を駆動するボイスコ
    イルと;ヨークと、ヨークの上部に配設されたマグネッ
    トおよび上部プレートとを有し、該ボイスコイルと交差
    する磁界を形成する磁気回路とを備え、 該上部プレートが、該振動板から発生する音波を反射す
    る際に該音波を拡散させるような表面構造を有する、ス
    ピーカー。
  2. 【請求項2】 前記上部プレートが凹凸表面を有する、
    請求項1に記載のスピーカー。
  3. 【請求項3】 前記上部プレートの中心部に凹部が形成
    されている、請求項2に記載のスピーカー。
  4. 【請求項4】 前記凹部の少なくとも一部に熱硬化性樹
    脂または光硬化性樹脂が配置されている、請求項3に記
    載のスピーカー。
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