JP2003515266A - 超低周波数トランスジューサ及びそれを有するラウドスピーカー - Google Patents
超低周波数トランスジューサ及びそれを有するラウドスピーカーInfo
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Abstract
Description
低周波数トランスジューサに関する。
ーカーの寸法を最小にする要望は、スピーカーの音及び性能を最大にする要望と
常に対立している。これは、超低周波数の音が作られるサブウーファーの場合に
、特に当てはまる。
、即ち、ダイヤフラムのストローク又は変位とダイヤフラムの直径の関数である
。典型的なステレオスピーカー又はウーファーの低音領域は、約40−80Hz
の低音まで作動するに過ぎない。しかしながら、最新の録音技術であれば、音楽
用録音は、20Hz程度又はそれ以下のずっと低音の信号を発生させる。これら
の超低音範囲の信号を満足できるように再生することができるサブウーファーの
要望がある。
ラムを有する超低周波数トランスジューサに向けられる。ダイヤフラムは、バス
ケットの矩形の前面に支持された矩形の外周部を有する。超低周波数トランスジ
ューサは、更に、バスケットによって支持された駆動部組立体を有し、この駆動
部組立体は、永久磁石と、ダイヤフラムに連結され且つ往復動可能に支持された
音声コイルとを有する。音声コイルは、信号源に接続されている。このように、
駆動部組立体は、信号源からの信号をダイヤフラムの軸線方向往復運動に変換し
て、超低周波数音を作る。
サを有するラウドスピーカーに向けられる。このラウドスピーカーでは、包囲体
は、矩形の開口を有し、ダイヤフラムの矩形の外周部は、包囲体の矩形の開口と
ほぼ同じ寸法を有する。
る超低周波数トランスジューサに向けられる。ダイヤフラムは、バスケットの前
面開口の中に支持されされるように寸法決めされた外周部を有し、且つ、バスケ
ットの全面開口の中で軸線方向移動可能に支持される。ダイヤフラムの外周部の
周りに可撓性の縁取り部が設けられる。駆動部組立体が、上述のように、バスケ
ットによって支持される。
最低音の約2音楽オクターブだけを有効に再生することが可能なトランスジュー
サに向けられる。本発明のトランスジューサは、凹状のダイヤフラム(即ちコー
ン)を有している。ダイヤフラムの外周部は、矩形又は正方形であるのが良い。
変形例として、ダイヤフラムの外周部は、丸みを有していても良いし、長円であ
っても良い。矩形形状により、通常矩形をなしている包囲体に対するダイヤフラ
ム面積、かくして、スピーカーの空気排除量を最大にする。図面を全体的に、特
に図1を見れば、参照番号10で全体的に指示する本発明によるラウドスピーカ
ーが示されている。スピーカー10は、前面開口14を備えた包囲体12を有し
ている。この包囲体12は、ダイヤフラム18を有するトランスジューサ16を
収容し、ダイヤフラム18は、前面開口14と実質的に同延をなすように寸法決
めされた外周部20を有する。図2に最も良く示すように、包囲体の前面開口1
4は、好ましくは、矩形であり、より好ましくは、前面開口14は正方形である
。同様に、ダイヤフラム18の外周部は、好ましくは、矩形であり、更に好まし
くは、正方形であり、前面開口14とほぼ同じ寸法を有する。用語「矩形」は、本
明細書で使用するとき、直角を有する平行四辺形を意味し、正方形は、4つの辺
が等しい矩形を意味する。ダイヤフラムの外周部が丸みを有する例では、包囲体
は、矩形であっても良いし、正方形であっても良いし、円筒形であっても良い。
ている。図示のように、且つ、図3において最も良く分かるように、ダイヤフラ
ム18は、凹状であり、即ち、内面即ち本体部分22が、全体的にドーム形状で
ある。用語「凹状」は、本明細書で使用するとき、包囲体の前面に対するものであ
り、ある深さを有する断面形状を意味する。かくして、用語「凹状」は、円錐形又
は円錐台形を含む。
衰させる特別なタルク充填ポリプロピレン材料で作られる。内部への減衰により
、ダイヤフラム上の直立波を制御し、剛性により、大きな変位中のダイヤフラム
の撓みを抑制する。好ましいダイヤフラムは、汚染、太陽光線及び湿気に対する
耐性を有する。
受ける。この問題のために、ダイヤフラム18は、補強トラスと一緒に形成され
、この補強トラスの1つが、参照番号26で指示されている(図2参照)。好まし
くは、補強トラスは、ダイヤフラムが作られるとき、ダイヤフラムの中にその輪
郭として形成される。
り部30を含む。縁取り部30は、ダイヤフラム18の外周部20の形状に順応
する。縁取り部30の理想形態は、断面が凸状である。用語「凸状」は、この明細
書で使用するとき、スピーカーの前面に対するものである。縁取り部30は、好
ましくは、可撓性であるが、形状維持材料で作られ、普通、ダイヤフラム18の
主要部22に使用される剛性材料ほど剛性を有していない。
ラットフォーム又はフランジ32を形成するように下方に段付きである。下方に
段付きのフランジ32は、ダイヤフラム18に剛性を加え、縁取り部30の内縁
部の、普通縫い綴じによる取付けに便利な箇所として役立つ。
、1又は2以上の半径方向リブ即ちプリーツを有し、プリーツの1つが、参照番
号34で指示されている。図示のプリーツ34は、外方に延びているけれども、
変形例として、プリーツが溝になっていても良い。更に、プリーツの数、間隔、
幅及び断面形状を変化させても良い。ダイヤフラム18が往復動するとき、プリ
ーツにより、縁取り部が一様に折り畳まったり拡張したりすることを可能にする
。これは、特に正方形又は矩形外周部の場合のコーナーにおいて、縁取り部30
のゆがみと曲りを減少させる。
ーサの構成要素を支持するフレーム即ちバスケット36を有する。バスケット3
6は、前部38及び後部40を有し、前部38及び後部40は、それらの間に配
置された複数の支柱41によって連結されている。前部38は、好ましくは、平
面縁部42を有し、この平面縁部42は、縁取り部30の外側フランジ46を受
入れる凹部44を有する。このように、ダイヤフラム18の外周部20は、縁取
り部30のフランジ46によって、バスケット36の前部38に支持されている
。好ましくは、バスケットは、ダイカストアルミニウムで作られている。カスト
アルミニウム製バスケットは、打抜きスチールよりも剛性を有する。
線方向往復移動可能にバスケット36に支持されている。図示していないけれど
も、ガスケットが、縁取り部30のフランジ46の上に且つバスケット36の前
縁部42の下に取付けられるのが良い。ガスケット材料は、切り刻まれ且つ接着
されたフォームラバーから構成され且つ様々な表面に対して優良なシールを形成
するルバテックス(Rubatex)商標の材料である。
ましくは、円錐台形状であり、内方に延びている。ダイヤフラム18は、バスケ
ット36によって支持された、まだ説明していない適当な駆動部組立体50と作
動的に関連している。この目的のために、ダイヤフラム中心部48の開放縁は、
音声コイル形成器52の閉鎖端に既知の仕方で全周にわたって取付けられている
。カプトン(Kapton)商標の音声コイル形成器は、それが軽量且つ強固で高温にお
いてその形状を維持するので、好ましい。
ばん上の支持部であり、放射状体54は、好ましくは、いちばん下の支持部を構
成する。音声コイル形成器52のところの接着剤接合部の応力を減少させる漸進
放射状体が使用されるのが良く、この放射状体は、接着剤接合部を外側領域に押
す。また、放射状体54が音声コイル形成器52とそれに隣接したバスケット3
6の環状部分56との間を半径方向に延びているので、放射状体54は、軟らか
い機械的な制限及び心出しを行う。
音声コイル58は、より多くの空気を移動させ且つより低い音を作るより大きな
変位能力を駆動部に与えるので、より長い音声コイル58が望ましい。本発明に
好ましいコイルは、4層丸ワイヤからなる。高出力動作と関連した熱を取扱うた
めに、ワイヤの断熱性及びコイルの接着性が設計されている。
9は、バスケット36の環状部分56の上に支持されたターミナル60に音声コ
イル58を接続する。外部リード61は、ターミナル60を、自動車のラジオ又
はディスクプレーヤー(図1参照)のような信号源62に接続する。
ル58に大電流を流さなければならないので、2つの編みリードを使用するのが
望ましい。コーン即ちダイヤフラム用の追加の支持を提供する環状コーン形突張
り63が含まれていても良く、この突張り63は、また、広範囲の反復変位に耐
えなければならない。好ましくは、トランスジューサ16は、逆構造ドーム又は
ダストキャップ64を有し、このダストキャップ64は、ダイヤフラム18の本
体部分20を横切って延び、音声コイル形成器52を包囲する。係止させるはた
らきをなして凹状ダストキャップ64とダイヤフラム18の凹状本体22とを一
体化させることは、ダイヤフラムの剛性を増大させてダイヤフラムの撓みを更に
抑制するので有利である。この一体化により、特に高音圧力レベル(SPL)にお
いてより効果的なピストン動作を形成する。
、嵌められる。棒部品66は、好ましくは、管状であり、中空の中心部は、棒部
品用通気部68を形成する。通気部68は、圧力をダストキャップ64の下から
逃がすことによって、スピーカーの追従性を高める。さもなければ、この圧力は
、低周波数におけるダイヤフラムの移動をじゃまし、空気が音声コイルの隙間を
勢いよく通過するとき、ノイズを発生させることになろう。これは、長い行程を
有する駆動部において特に重要である。異物が内側原動構造に入らないようにす
べく、スクリーン69が通気孔の上に配置されるのが良い。
0を有する。更に好ましくは、棒部品66及びバックプレート70は、磁場並び
に熱移送を改善するために、1つの金属部品で一体に形成される。熱移送を増大
させるために、バックプレート70及び棒部品66を染色するのが有利である。
本発明の好ましい実施形態では、バックプレート70は、音声コイル形成器52
の最大移動をバックプレートに接触することなしに可能にする「出っ張り」部分7
2と共に形成される。もしも接触が起これば、巻部の下側が損傷を受け、それに
より、駆動部を破損させることがある。
ている。適当な磁石は、セラミックフェライト磁石である。磁石74は、各駆動
部組立体50の性能のために、最適化されるべきである。磁石の寸法は、作られ
る低音の音量に常に関係するわけではない。磁石構造が大きすぎると、過減衰し
、ダイヤフラムの運動を制限して、効率及び低応答特性を低下させることがある
。
して、棒部品66、バックプレート70、磁石74及びトッププレート76は、
バスケット36にしっかりと取付けられ、音声コイル形成器52及び取付け済み
のダイヤフラム18は、バスケットの中に軸線方向往復移動可能に支持される。
軟らかいゴム化された磁石ブーツ又はカバー79は、磁石74が欠けることを保
護し且つ駆動部組立体50の外観に加わるので、多くの適用例に望ましい。
ら間隔を隔て、隙間84を構成する。コイル58が信号源62からの信号によっ
て付勢されると、音声コイル形成器52と磁石74との間の隙間84に磁場が形
成され、それにより、音声コイル形成器52とそれに連結されているダイヤフラ
ム18とは、軸線方向に往復動し、音を形成する。トッププレート76は、隙間
84の磁場を焦点合せする。トッププレート76はまた、熱移送を改善するため
に、黒色で染色されるのが良い。
イヤフラムの直線移動を作るために、トッププレート76の上に延ばされている
。これにより、非直線移動によって生じるひずみを減少させる。より長い棒はま
た、音声コイルの上側巻部が互いに熱を放射させることによらずに、音声コイル
をより冷たく保つのを助ける。これは、熱の蓄積がスピーカーを破損させること
があるので、望ましい。
び縁取り部の採用により、正方形包囲体内の空気排除量を最大にすることが認識
されよう。結果として、正方形又は矩形の包囲体に収容された在来の丸型ダイヤ
フラム設計と比較して、ダイヤフラムの寸法、かくして、排除容積は増大される
。加えて、輪郭を有し且つプリーツが付けられた縁取り部は、いかなる寸法及び
形状のスピーカーにおいても、性能及び耐久性を改善する。
ここに説明した種々の部品及び要素を組合せたり構成して変形例を作ることがで
きる。
である。
Claims (24)
- 【請求項1】 矩形の前面を有するバスケットと、 このバスケットの前面に軸線方向移動可能に支持されるように寸法決めされた
矩形の外周部を有する凹状ダイヤフラムと、 永久磁石と前記ダイヤフラムに連結され且つ往復動可能に支持された音声コイ
ルとを有する、前記バスケットによって支持された駆動部組立体と、を有し、前
記音声コイルは、信号源に接続され、それにより、前記駆動部組立体は、前記信
号源からの信号を前記ダイヤフラムの軸線方向往復運動に変換して、超低周波数
音を作る、超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項2】 前記バスケットの矩形の前面及び前記ダイヤフラムの矩形の
外周部は、両方とも正方形である、請求項1に記載の超低周波数トランスジュー
サ。 - 【請求項3】 前記ダイヤフラムは、更に、前記ダイヤフラムの外周部の周
りに可撓性の縁取り部を有する、請求項1に記載の超低周波数トランスジューサ
。 - 【請求項4】 前記縁取り部は、断面が凸状である、請求項3に記載の超低
周波数トランスジューサ。 - 【請求項5】 前記縁取り部は、各コーナーにおいて、少なくとも1つの半
径方向に配置されたプリーツが形成されている、請求項4に記載の超低周波数ト
ランスジューサ。 - 【請求項6】 前記縁取り部は、各コーナーにおいて、複数の半径方向に配
置されたプリーツが形成されている、請求項4に記載の超低周波数トランスジュ
ーサ。 - 【請求項7】 前記プリーツは、前記縁取り部から外方に延びている、請求
項6に記載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項8】 前記ダイヤフラムは、複数のトラスを有する、請求項1に記
載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項9】 矩形の開口を有する包囲体と、 超低周波数トランスジューサと、を有し、この超低周波数トランスジューサは
、 前記包囲体の矩形の開口とほぼ同じ寸法の矩形の外周部を有し且つ前記包
囲体の内側に軸線方向移動可能に支持された凹状ダイヤフラムと、 永久磁石と前記ダイヤフラムに連結され且つ往復動可能に支持された音声コ
イルとを有する駆動部組立体と、を有し、前記音声コイルは、信号源に接続され
、それにより、前記駆動部組立体は、前記信号源からの信号を前記ダイヤフラム
の軸線方向往復運動に変換して、超低周波数音を作る、ラウドスピーカー。 - 【請求項10】 前記包囲体の矩形の開口及び前記ダイヤフラムの矩形の外
周部は、両方とも正方形である、請求項9に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項11】 更に、前面及び後面を有する剛性バスケットを有し、前記
前面は、矩形であり、前記ダイヤフラムの矩形の外周部を支持するように寸法決
めされている、請求項9に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項12】 前記ダイヤフラムは、更に、前記ダイヤフラムの外周部の
周りに、可撓性の縁取り部を有する、請求項11に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項13】 前記縁取り部は、断面が凸状である、請求項12に記載の
ラウドスピーカー。 - 【請求項14】 前記縁取り部は、各コーナーにおいて、少なくとも1つの
半径方向に配置されたプリーツが形成されている、請求項13に記載のラウドス
ピーカー。 - 【請求項15】 前記縁取り部は、各コーナーにおいて、複数の半径方向に
配置されたプリーツが形成されている、請求項13に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項16】 前記プリーツは、前記縁取り部から外方に延びている、請
求項15に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項17】 前記ダイヤフラムは、複数のトラスを有する、請求項9
に記載のラウドスピーカー。 - 【請求項18】 前面開口を有するバスケットと、 前記バスケットの前面開口に軸線方向移動可能に支持されるように寸法決めさ
れた外周部を有する凹状ダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムの外周部の周りに配置された可撓性の縁取り部と、 永久磁石と前記ダイヤフラムに連結され且つ往復動可能に支持された音声コイ
ルとを有する、前記バスケットによって支持された駆動部組立体と、を有し、前
記音声コイルは、信号源に接続され、それにより、前記駆動部組立体は、前記信
号源からの信号を前記ダイヤフラムの軸線方向往復運動に変換して、超低周波数
音を作る、超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項19】 前記縁取り部は、断面が凸状である、請求項18に記載の
超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項20】 前記縁取り部には、少なくとも1つの半径方向向きのプリ
ーツが形成されている、請求項19に記載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項21】 前記縁取り部には、半径方向に配置され且つ前記縁取り部
の周りに周方向に配置された複数のプリーツが形成されている、請求項20に記
載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項22】 前記プリーツは、前記縁取り部から外方に延びている、請
求項21に記載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項23】 前記ダイヤフラムの外周部は、丸型である、請求項22に
記載の超低周波数トランスジューサ。 - 【請求項24】 前記ダイヤフラムの外周部は、丸型である、請求項18に
記載の超低周波数トランスジューサ。
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