JP2004080636A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で軽量かつ低コストの無指向性のスピーカを提供する。
【解決手段】スピーカ１０は、永久磁石板１２と、永久磁石板１２に対向配置した振動板１４と、振動板１４における表裏の両側に介在する一対の緩衝材１６と、これらを収容するケーシング１８とから基本的に構成され、その全体の外形形状は、平面において略ｓｉｎ曲線を呈している。すなわち、スピーカ１０は、裏側に凸状となる半円状に湾曲する第１湾曲部１０ａと、表側に凸状となる半円状に湾曲する第２湾曲部１０ｂとが連設して、平面において略ｓｉｎ曲線を呈する形状に形成される。そして、スピーカ１０における音波の放射面となる第１湾曲部１０ａおよび第２湾曲部１０ｂの表裏の両面が、２次元において略全方位に臨み、スピーカ１０は水平方向における３６０°の無指向性となる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、振動板の面振動により生ずる音波が無指向性となるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
音響機器のスピーカとして、板面に帯状のＮ極とＳ極とが交互に形成された永久磁石板と、前記Ｎ極とＳ極の境界領域に沿って延びる電気配線を板面に形成した振動板とを組合わせた薄型平板スピーカが提案されている。この薄型平板スピーカは、軽量化および省スペース化を図り得ると共に、放射される音波の指向性が強く、音波をより遠くへ伝播し得る特性を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般にスピーカでは、放射される音波は、その設置面に平行な方向において指向性を有するため、良好な音を聴取し得る範囲は限られている。そこで、筒状筐体の周側面に多数のスピーカユニットを配設して無指向性を実現したものがあるが、これは大型化すると共に多音源となる問題を内在している。そこで、前記軽量化および省スペース化に有利な薄型平板スピーカを用いた無指向性のスピーカ装置が提案される。しかし、この場合であっても放射される音波の指向方向が異なるように、複数の永久磁石板と振動板とを組合わせる必要があり、その構成が複雑になると共に重量が嵩み、またコストも高くなる問題を招く。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、構造が簡単で軽量かつ低コストの無指向性のスピーカを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係るスピーカは、
板面に帯状のＮ極とＳ極とが交互に形成されたボンド磁石からなる永久磁石板と、前記Ｎ極とＳ極の境界領域に沿って延びる電気配線を板面に形成した振動板とを緩衝材を挟んだ状態でケーシングに収容したスピーカであって、
前記振動板の面振動により生ずる音波が無指向性となる曲面形状に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るスピーカにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００７】
図１および図２は、実施例に係るスピーカを示すものであって、該スピーカ１０は、永久磁石板１２と、該永久磁石板１２に対向するよう配置した振動板１４と、該振動板１４における表裏の両側に介在する一対の緩衝材１６と、これらを収容するケーシング１８とから基本的に構成され、その全体の外形形状は、平面において略ｓｉｎ曲線を呈している（図３参照）。
【０００８】
前記永久磁石板１２は、樹脂材に磁粉を混入して所要厚み（例えば２ｍｍ）のシート状に成形された可撓性を有するボンド磁石であり、その振動板１４と対向する板面の略全体に、帯状のＮ極とＳ極とが交互に形成されている。またＮ極とＳ極との間の境界領域に、多数の貫通孔１２ａが所定パターンで形成してある。
【０００９】
前記振動板１４は、薄く柔軟で可撓性を有する樹脂フィルムであって、その表裏の両板面の全体に亘り、電気配線２０が蛇行状に印刷形成されており、該電気配線２０は、振動板１４の一辺中央に設けられた給電端子部２２に接続されている。そして、振動板１４と永久磁石板１２とは、前記電気配線２０の直線部（ターン部以外の部分）がＮ極とＳ極との境界領域に沿って交互に反対方向へ延びるよう対向配置される。なお実施例では、振動板１４の表面と永久磁石板１２の裏面とが対向するよう配置され、給電端子部２２に交流信号が入力すると、Ｎ極からＳ極へ向かう磁束線を横切るよう相互に反対方向へ延びる電気配線２０部分に、フレミングの左手の法則により交流信号の極性に応じた表面側あるいは裏面側（厚み方向）へ同一方向の力が作用して振動板１４が振動して、音波を生ずるよう構成される。
【００１０】
前記振動板１４の表裏両側に介在する前記緩衝材１６は、軟質でかつ音波を通し得る通気性を有し、振動板１４と略同じ大きさの例えば不織布のシートで構成され、振動板１４と前記永久磁石板１２および後述するベース部材２６との接触による異音の発生等を防止するべく機能する。
【００１１】
前記ケーシング１８は、図２に示す如く、平面において略ｓｉｎ曲線を呈する前後に対称な前側のカバー部材２４と後側のベース部材２６とから構成され、両部材２４，２６は、外周一定幅のフランジ２４ａ，２６ａを除く内周部を浅く凹陥させた容器状に成形され、フランジ同士を前後に当接してボルト等の固定手段で固定するよう組合わせることで、内部に所要の空間が画成されるようになっている。そして、前側から順に重ね合わされた前記永久磁石板１２、緩衝材１６、振動板１４および緩衝材１６は、前記振動板１４の電気配線２０が形成されていない外周縁部に対応する部位がフランジ２４ａ，２６ａで挟持された状態で、ケーシング１８の空間に収容されている。すなわち、永久磁石板１２、振動板１４および一対の緩衝材１６は、両部材２４，２６の形状に倣って、平面において略ｓｉｎ曲線となる姿勢で空間に収容される。なお実施例では、永久磁石板１２のＮ極，Ｓ極および振動板１４における電気配線２０の直線部は、水平方向に延在するよう設定されるが、鉛直方向に延在するようにしてもよい。またカバー部材２４およびベース部材２６には、前記永久磁石板１２に形成された貫通孔１２ａと一致する貫通孔２４ｂ，２６ｂが形成されており、前記振動板１４で発生した音波は、これら貫通孔１２ａ，２４ｂ，２６ｂを経て効率的にケーシング１８外に放射されるよう構成される。
【００１２】
前記ケーシング１８を外郭とするスピーカ１０は、図１に示す如く、その一辺（図の左辺）から裏側（後側）に凸状となる半円状に湾曲する第１湾曲部１０ａと、他辺（図の右辺）から表側（前側）に凸状となる半円状に湾曲する第２湾曲部１０ｂとが連設して、平面において略ｓｉｎ曲線を呈する形状となっている。すなわち、当該スピーカ１０における音波の放射面となる第１湾曲部１０ａおよび第２湾曲部１０ｂの表裏の両面は、２次元において略全方位に臨むよう設定されており、実施例のスピーカ１０は水平方向において３６０°の無指向性を有するよう構成される。
【００１３】
ちなみに、実施例のスピーカ１０は、図３に示す如く、両湾曲部１０ａ，１０ｂにおける円弧部の中心角は１３５°で、半径は４０ｍｍに設定されるが、その値は任意に変更可能である。また、第１湾曲部１０ａと第２湾曲部１０ｂとの中心角や半径を異なるように設定することも可能である。
【００１４】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係るスピーカの作用につき説明する。前記スピーカ１０では、前記給電端子部２２に交流信号を入力すると、前記ケーシング１８に収容されている永久磁石板１２と振動板１４とによるフレミングの左手の法則によって、該振動板１４が前後方向に面振動して音波を生ずる。この場合に、振動板１４およびケーシング１８は、平面において略ｓｉｎ曲線を呈して、その音波の放射面は水平方向において３６０°の全方向を指向しているから、図３に示す如く、スピーカ１０からは水平方向の全方位に向けて音波が放射される。言い換えるならば、実施例のスピーカ１０は、当該スピーカ１０の設置面と平行な水平方向に３６０°の無指向性となり、良好な音を聴取し得る範囲は限定されなくなる。しかも、永久磁石板１２および振動板１４は夫々一枚の板で構成されているから単音源でかつ構造は簡単となり、軽量化を図り得ると共に製造コストを低廉に抑えることができる。
【００１５】
【実験例】
１枚の薄型平面スピーカを用いた従来例１、２枚の薄型平面スピーカをＬ型に組合わせた従来例２および前記実施例に係るスピーカである発明例の夫々において、１ｋＨｚと２ｋＨｚの各周波数の交流信号を入力した場合の２次元での全方位における音圧特性を測定した結果を、図４（ａ），図５（ａ），図６（ａ）に夫々示す。なお、従来例１でのスピーカの設置姿勢は、図４（ｂ）に示す如く、その表面と裏面が０°と１８０°を向き、従来例２でのスピーカの設置姿勢は、図５（ｂ）に示す如く、一方のスピーカの表面と裏面が０°と１８０°とを向き、これと直交する他方のスピーカの表面と裏面が９０°と２７０°を向くよう設定される。また、発明例でのスピーカの設置姿勢は、図６（ｂ）に示す如く、第１湾曲部の内周面が０°を向き、第２湾曲部の内周面が１８０°を向くよう設定される。
【００１６】
従来例１では、図４（ａ）に示す如く、スピーカの左右端部が向く９０°および２７０°での音圧特性が特に低く、全方位における音圧特性のバラツキが大きい。従来例２では、図５（ａ）に示す如く、２枚のスピーカの板面（表裏面）が向く０°，９０°，１８０°および２７０°において高い音圧特性は得られるが、夫々の方位から夫々４５°異なる方位、すなわち４５°，１３５°，２２５°および３１５°での音圧特性は低く、全方位における音圧特性には依然としてバラツキがある。これに対し、発明例では、図６（ａ）に示す如く、略全方位においてバラツキの少ない（平坦化された）高い音圧特性が得られることが確認された。
【００１７】
【別実施例】
図７は、別実施例に係るスピーカを示すものであって、基本的な構成は同じであって、外形形状がドーム状の曲面形状となっている点が異なっている。すなわち、この別実施例のスピーカ２８では、ケーシング１８を構成するカバー部材２４とベース部材２６とがドーム状に成形され、両部材２４，２６を組合わせることにより内部画成される空間に、同じくドーム状となる永久磁石板１２、振動板１４および一対の緩衝材１６が収容される。従って、このスピーカ２８を床面に置いた状態では、その上方の全ての方位に音波を放射する面が向いており、床面から上方の全方位の無指向性となる。なお、該スピーカ２８を天井面に下向き（下側に凸となる状態）に設置すれば、下方の全方位の無指向性を有するスピーカとなる。
【００１８】
【変更例】
本願のスピーカの外形形状は、前述した実施例や別実施例の形状に限定されるものでなく、Ｕ，Ｊ，Ｃ字形状や、その他の自由な曲面形状を採用し得る。また実施例では振動板の一方の板面側（表面側）にのみ永久磁石板を配置したが、該振動板を挟む両板面側に永久磁石板を配置する構成を採用し得る。更に、緩衝材については、振動板における電気配線の形成領域を外れた外周縁部にのみ当接する枠状のものであってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るスピーカによれば、永久磁石板および振動板を曲面形状とすることで、該振動板の面振動により生ずる音波は無指向性となり、スピーカに対して良好な音を聴取し得る範囲が広がる。しかも、１枚の永久磁石板および振動板で構成し得るから、構造が簡単で、軽量かつ低コストを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るスピーカを示す概略斜視図である。
【図２】実施例に係るスピーカを分解状態で示す概略斜視図である。
【図３】実施例に係るスピーカの形状を示す説明図である。
【図４】従来例１に係る実験例のグラフ図および設置姿勢の説明図である。
【図５】従来例２に係る実験例のグラフ図および設置姿勢の説明図である。
【図６】発明例に係る実験例のグラフ図および設置姿勢の説明図である。
【図７】別実施例に係るスピーカの概略斜視図である。
【符号の説明】
１２　永久磁石板
１４　振動板
１６　緩衝材
１８　ケーシング
２０　電気配線

Claims (2)

1. 板面に帯状のＮ極とＳ極とが交互に形成されたボンド磁石からなる永久磁石板（１２）と、前記Ｎ極とＳ極の境界領域に沿って延びる電気配線（２０）を板面に形成した振動板（１４）とを緩衝材（１６）を挟んだ状態でケーシング（１８）に収容したスピーカであって、
   前記振動板（１４）の面振動により生ずる音波が無指向性となる曲面形状に形成されている
   ことを特徴とするスピーカ。
2. 平面において略ｓｉｎ曲線を呈している請求項１記載のスピーカ。

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