JP2004274206A

JP2004274206A - スピーカ

Info

Publication number: JP2004274206A
Application number: JP2003059660A
Authority: JP
Inventors: Rintaro Obara; 林太郎小原; Akira Hara; 晃原
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP4133457B2

Abstract

【課題】小口径のスピーカであってもスピーカの音響的な有効径を犠牲にすることなく、エッジ、ダンパに十分なストローク性をもたせ、音質を良好とした流体エッジスピーカを提供する
【解決手段】本発明では、振動板の外周部を支持するエッジを、振動板外周部を支持しつつ振動板と同じように動く磁性流体を用いた構造とし、かつ振動板と結合されたボイスコイルを有するボイスコイルボビンを支持するダンパを、高ストローク性を有するとともに中心保持性を兼ね備えた蝶ダンパによって支持する構成としている。
この蝶ダンパ５は、内周円環部５ｂとその外側の外周円環部５ｃとを連結する連結部５ｄを、ほぼ円形の弧状の湾曲部と放射方向に延びる直線部とを組み合わせた形状とし、湾曲部と直線部とによって高ストローク性をもたせ、直線部によって中心保持性をもたせている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は音響機器用のスピーカ、詳しくは振動板を磁性流体を包有してなるエッジで支持した構造のスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）はコーン状の振動板１Ａ’の外周部をエッジ２’で支持した構造の従来のスピーカの概略半断面図を示す。エッジ２’の外周はフレーム（図示せず）に結合され、かつ振動板１Ａ’はボイスコイル４’に結合され、ボイスコイル４’はダンパ５’を介し振動可能に支持されている。その他７’は外磁型の磁気回路で、この磁気ギャップにボイスコイル６’が配設されている。
【０００３】
図６（ｂ）は振動板１’がドーム状に形成された他の従来例である。振動板１’の外周はやはりエッジ２’を介し支持されている。また、ボイスコイル６’を有するボイスコイルボビン４’はダンパ５’によって支持されている。
【０００４】
上記のように従来の一般的なスピーカにおいては振動板１Ａ’、１’はエッジ２’を介して振動可能に支持されている。
【０００５】
このエッジ２’は、ボイスコイル６’への音声信号印加により振動板１Ａ’、１’が振動すると、振動板１Ａ’、１’と一体的に結合されているため、振動板１Ａ’、１’と共に振動することとなり、このエッジ２’部分からも音が出る。
【０００６】
エッジ２’が振動板１Ａ’、１’と同じ位相で動けば振動板１Ａ’、１’の振動を阻害することはないが、材質や形状等により振動板１Ａ’、１’の動きを阻害し、大振幅時では支持系の非直線性による低域歪が発生し、所望の特性、音質を得ることができない。
【０００７】
特にφ３０とかφ５０といった極めて小口径のスピーカになると、振動板１Ａ’、１’の支持系であるエッジ２’の径も小さくなるため、高ストローク構造にすることができなくなる。
【０００８】
エッジ２’に高ストローク性を持たせるためにエッジ幅を大きくとると、スピーカの口径の制約から振動板１Ａ’、１’側の径を小さくせざるを得なくなり、スピーカの音響的な有効径が小さくなり能率が下がる、という課題があった。
【０００９】
また、振動板１Ａ’、１’を支持するダンパ５’を、図７に示すようにうず巻き状の形状にし、高ストローク性をもたせると、振動板１Ａ’、１’は振幅と共に回転運動が起こるが、エッジ２’は回転運動しないためにエッジ２’に無理な負担をかけたり、十分なストロークを得られない、という課題があった。
【００１０】
さらに、図７のような弧状の切欠部によって単にうず巻き状の形状とした高ストローク型のダンパ５’は放射方向の強度が弱いため、ボイスコイルボビン４’の中心保持性に欠点がある、という課題もあった。
【００１１】
上記の固体構造のエッジを用いた場合の欠点を除去すべく磁性流体を介し振動板を支持した先行例としては特公昭５８−３１１５７が存在する。
【００１２】
このスピーカは、図８に示すように、平板状の振動板２０の外周を磁性流体を包有してなるエッジ２１で支持した構成を採用している。このエッジ２１は−端が上方に向って折曲形成された下側ヨーク２２と、この下側ヨーク２２の上面に設けられたリング状のマグネット２３と、このマグネット２３の上面に設けられ、−端が下方に向って折曲され、下側ヨーク２２と対向配置された上側ヨーク２４とからなる磁気回路を備え、各ヨーク２２、２４の折曲部間に磁性流体２５を充填した構成とし、平板状の振動板２０を支持している。
【００１３】
また、この種の他の従来例としては特開昭５４−１４７０２８が存在する。図９はその構成例を示す。
【００１４】
このスピーカの磁性流体を包有してなるエッジ３０も、前述の実施例のように、一対のヨーク３１、３２、マグネット３３等にて磁気回路を構成している。そして各ヨーク３１、３２の一端側の折曲部間の磁気ギャップに磁気流体３４を配し、そこに振動板３５の外周端に形成したフランジ部３５ａを挿通して支持するようにしている。
【００１５】
さらに、他の従来例として図１０に示すような特開昭６１−２３０４９７が存在する。この従来例ではドーム状の振動板４０にフランジ部４１を設け、このフランジ部４１を磁性流体４２を介して支持するようにしている。なお、図中４３は磁性流体保持用の磁気回路であり、リング状のマグネット４４と、その上下に設けた磁性板４５、４６にて構成されている。
【００１６】
さらにまた他の従来例として図１１に示すような実開昭５６−５７５８２が存在する。この従来例では、コーン状の振動板５０の周縁に断面ほぼくの字状をした強磁性板５１を設け、その外側に磁性流体５２およびマグネット５３を設けた構成としている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示した特公昭５８−３１１５７においては、９０φのウーファの平面状の振動板２０を、磁性流体２５、磁気回路で支持しているが、磁気回路は折曲部を有する一対のヨーク２２、２４等からなり、部品点数が多く、構成が煩雑で、組立面、コスト面等に難点がある。
【００１８】
図９に示した特開昭５４−１４７０２８も磁気回路が同様に煩雑であり、上記従来例と同様の欠点を有している。また、これらの従来例ではコーン状の振動板におけるエッジの非直線性に起因する否を除去することに主体があり、振動系を支持するダンパ３６については別段特別の配慮がなされておらず、小口径のスピーカであっても十分なストロークを得る、という技術的思想は存在しない。
【００１９】
図１０に示した特開昭６１−２３０４９７では振動板４０の周縁に別体のフランジ部４１を設け、このフランジ部４１を介し支持するようにしており、振動系の構造、製造が煩雑である、という課題がある。
【００２０】
図１１に示した実開昭５６−５７５８２では、振動板５０の周縁に同じく別体であって断面ほぼくの字状の強磁性板５１を接合し、この部分を磁性流体５２を介し支持するようにしており、振動系の構造、製造が煩雑である、という課題がある。
【００２１】
また、特開昭６１−２３０４９７、実開昭５６−５７５８２等もφ３０とかφ５０といった極めて小口径のスピーカを意識したものではなく、ダンパーも従前のものを用いており、何の配慮もなされていない。
【００２２】
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、簡易構成とした磁性流体保持用の磁気回路と特殊形状の蝶ダンパとを組合せ、小口径であるにもかかわらず大きなストロークがとれ、十分な低音が得られ、かつ振動系の形状がシンプルなスピーカを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、振動板１の外周部側または振動板１の外側に離間して対向配置されたフレーム側に設けられた環状のマグネット２ａと、このマグネット２ａに吸着保持され前記振動板１を支持する磁性流体２ｂと、前記振動板１に結合されたボイスコイルボビン４を支持する蝶ダンパ５とを備え、
この蝶ダンパ５は、前記ボイスコイルボビン４側に結合される内周円環部５ｂと、この内周円環部５ｂの外側において同心円状に形成された外周円環部５ｃとを有し、この外周円環部５ｃと前記内周円環部５ｂとの間はほぼ放射方向に延びる帯状の連結部と前記内周円環部５ｂに沿って延びる弧状の連結部とによって連結した構成とし、上記目的を達成している。
【００２４】
また、この場合、前記蝶ダンパ５は、前記ボイスコイルボビン４の外側または内側に設けられ、前記振動板１を支持する構成とし、上記目的を達成している。
【００２５】
また、振動板１，１Ａはドーム状またはコーン状をなし、かつコーン状の振動板１Ａの外周部には下方に向って折曲形成されたフランジ部１ａが形成され、この部分に前記磁性流体２ｂが当接される構成とし、上記目的を達成している。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明では、振動板の外周部を支持するエッジを、振動板外周部を支持しつつ振動板と同じように動く磁性流体を用いた構造とし、かつ振動板と結合されたボイスコイルを有するボイスコイルボビンを支持するダンパを、高ストローク性を有するとともに中心保持性を兼ね備えた蝶ダンパによって支持する構成としている。
【００２７】
以下、図面に沿って本発明を説明する。
【００２８】
【実施例１】
図１（ａ）は本発明の第１実施例にかかる流体エッジスピーカの概略半断面図、（ｂ）はこのスピーカに用いられる蝶ダンパの平面図を示す。
【００２９】
図１（ａ）中１はドーム状の振動板で、この振動板１の外周部を、磁性流体２ｂを包有してなるエッジ２を介しフレーム側の支持部材３に支持している。
【００３０】
このエッジ２は、この実施例では、振動板１の外周部に設けられたリング状のマグネット２ａと、このマグネット２の外周面と支持部材３の内周面との間に設けられた磁性流体２ｂとにて構成されている。
【００３１】
フレーム側の支持部材３の内周面は円形に形成され、振動板１と結合されたボイスコイルボビン４の外周面と間隔を介しその周囲に同心円状に設けられている。
【００３２】
振動板１と結合されたボイスコイルボビン４は蝶ダンパ５の内周部が結合され、この蝶ダンパ５の外周部は支持部材３の内周面側に結合され、ボイスコイルボビン４はこの蝶ダンパ５を介し振動可能に支持されている。
【００３３】
なお、ボイスコイルボビン４の下方外周部にはボイスコイル６が設けられ、このボイスコイル６は内磁型の磁気回路７の磁気ギャップ８中に配設されている。
【００３４】
磁気回路７は、底部と外周壁とを有し、縦断面ほぼコ字状をなすヨーク９と、その底面中央部に設けられた短円柱状のマグネット１０と、その上部に設けられた円板状のプレート１１とにて構成されている。
【００３５】
ボイスコイルボビン４を振動可能に支持する蝶ダンパ５は、図１（ｂ）に示すように、中央部にボイスコイルボビン４を挿通して取付けるための円形の孔５ａが形成され、その孔外周に内周円環部５ｂが形成されている。この内周円環部５ｂと蝶ダンパ５の外周側に形成された外周円環部５ｃとは複数個の連結部５ｄによって連結されている。
【００３６】
本発明の蝶ダンパ５は、内周円環部５ｂとその外側の外周円環部５ｃとを連結する連結部５ｄを、ほぼ円形の弧状の湾曲部とほぼ放射方向に延びる直線部とを組み合わせた形状とし、高ストローク性をもたせ、かつほぼ放射方向に延びる連結部によって中心保持性をもたせている。
【００３７】
すなわち、連結部５ｄの内端部５ｅは内周円環部５ｂに連結され、外端部５ｆは外周円環部５ｃに連結され、内端部５ｅと外端部５ｆとの間に連結部本体５ｄ’が形成されている。
【００３８】
図示例の蝶ダンパ５においては４個の連結部５ｄを有し、それらの各内端部５ｅは等間隔でもって離間し、内周円環部５ｂに連結されている。この場合、内端部５ｅはやや傾斜しつつほぼ放射方向に延び、この内端部５ｅに連なる連結部本体５ｄ’は内周円環部５ｂの外周にほぼ沿って延び、その端部の外端部５ｆはやや傾斜しつつほぼ放射方向に延び外周円環部５ｃに連結された構造となっている。
【００３９】
このように、この蝶ダンパ５は、上記形状に起因して高ストローク性を有し、連結部５ｄの斜め放射方向に延びる内、外端部５ｅ、５ｆによって放射方向の強度が向上し、ボイルコイルボビン４の中心保持性を良好としている。
【００４０】
なお、図示例の蝶ダンパ５は４個の連結部５ｄを有しているが、その数はボイルコイルボビン４の径に応じ適宜増減し得ることは勿論である。
【００４１】
動作にあたっては、ボイルコイル６に音声信号を印加すると、それに応じて振動板１は振動するが、振動板１のエッジは磁性流体２ｂを包有する流体エッジ２からなるため、機械的なストロークの制限はない。
【００４２】
また、流体エッジ２のマグネット２ａを振動系側に接合しているため、磁性流体も振動系と同時に動き、有効振動径をスピーカ径の最大限にできる。
【００４３】
また、ダンパは蝶ダンパ５を使用しているため、小口径でも十分大きなストロークをとることができる。
【００４４】
また、磁性流体２ｂによって支持するため、回転運動にも制限がなく、蝶ダンパ５に無理なストレスがかからず、かつ強度的にも向上がある。
【００４５】
蝶ダンパ５の回転運動を妨げるものがないので、高ストロークするために回転運動を積極的に取り入れる構造の蝶ダンパ５の設計ができ、設計の自由度が増える。
【００４６】
振動系が回転運動することで、慣性による見かけの質量が増え、スピーカのｆ_０を下げる効果がある。
【００４７】
本発明の蝶ダンパ５は中心保持性も良好であるが、エッジが磁性流体２ｂを包有してなるので、蝶ダンパ５の中心保持性の欠点を補うことができる。
【００４８】
Ｑのコントロールを磁性流体２ｂの粘度で簡単に調整することができる。
【００４９】
【実施例２】
図２は本発明の第２実施例を示す。この実施例では、流体エッジ２のマグネット２ａを振動板１側に接合させ、かつボイスコイルボビン４の内側に蝶ダンパ５を位置させて支持するように、スピーカの径の殆どを音響的な有効径にすることができる点に特徴を有している。
【００５０】
この場合、蝶ダンパ５の外周部はボイスコイルボビン４の内側に結合され、蝶ダンパ５の内周部はポールピース１１の中央部に立設された支持部１２に支持されている。
【００５１】
他の構成、作用等は第１実施例とほぼ同様である。
【００５２】
【実施例３】
図３は本発明の第３実施例を示す。この実施例では、流体エッジ２のマグネット２ａをフレーム側の支持部材３の内周部側に設けた点が前述の第２実施例と異なっている。
【００５３】
他の構成、作用は前述の実施例とほぼ同様である。
【００５４】
【実施例４】
図４は本発明の第４実施例を示す。
【００５５】
この実施例では、コーン状の振動板１Ａの外周部を流体エッジ２で支持し、かつボイスコイルボビン４の外周側に蝶ダンパ５を設けて支持した点に特徴を有している。
【００５６】
流体エッジ２は、振動板１Ａの外周部側に設けられた磁性流体２ｂと、この磁性流体２ｂの外側に設けられたリング状のマグネット２ａと、この軸方向に着磁されたマグネット２ａの上下面にそれぞれ設けられたリング状の磁性板２ｃとにて構成されている。
【００５７】
この場合、振動板１Ａの外周部には下方に折曲形成されたフランジ部１ａが形成されている。
【００５８】
なお、マグネット２ａの外周部側はフレーム側の支持部材（図示せず）に設けられ、支持されている。また、蝶ダンパ５の外周部も同じくフレーム側の支持部材に支持されている。
【００５９】
この実施例ではマグネット２ａの上下に磁性板２ｃを接合して磁路を形成することによって磁性流体２ｂの保持力を高めている。
【００６０】
なお、図中１Ｂは防塵用のセンターキャップである。また、この例では、磁気回路７は、逆Ｔ字状のヨーク９’、リング状マグネット１０’、リング状プレート１１’からなる外磁型となっている。
【００６１】
他の構成、作用等は前述の実施例とほぼ同様である。
【００６２】
図５はφ２８の従来の小口径ドームスピーカと対比した本発明の周波数特性図を示す。実線は本発明品、破線は従来品を示す。本発明によれば十分な高ストロークが得られるため、低域における音圧が向上し、小口径スピーカであっても十分な低音を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動板１の外周部側または振動板１の外側に離間して対向配置されたフレーム側に設けられた環状のマグネット２ａと、このマグネット２ａに吸着保持され前記振動板１を支持する磁性流体２ｂと、前記振動板１に結合されたボイスコイルボビン４を支持する蝶ダンパ５とを備え、
この蝶ダンパ５は、前記ボイスコイルボビン４側に結合される内周円環部５ｂと、この内周円環部５ｂの外側において同心円状に形成された外周円環部５ｃとを有し、この外周円環部５ｃと前記内周円環部５ｂとの間はほぼ放射方向に延びる帯状の連結部と前記内周円環部５ｂに沿って延びる弧状の連結部とによって連結し、振動板１を支持する磁性流体２ｂはマグネット２ａに吸着・保持したシンプルな構成とし、磁性流体保持用の磁気回路は簡易構成であってコンパクトにしたため、有効振動径をスピーカ径の最大限にできる。
【００６４】
また、ボイスコイルボビンを高ストローク性を有する蝶ダンパ５によって支持するようにしているため、小口径であっても大きなストロークが得られ、低音特性を向上させることができる。
【００６５】
また、蝶ダンパ５は、ほぼ放射方向に延びる連結部を有するため、放射方向の強度が向上しボイスコイルボビン４の中心保持性が向上し、こすりを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施例にかかるスピーカの概略半断面図、（ｂ）は本発明に用いられる蝶ダンパの平面図を示す。
【図２】本発明の第２実施例のスピーカの概略半断面図を示す。
【図３】本発明の第３実施例のスピーカの概略半断面図を示す。
【図４】本発明の第４実施例のスピーカの概略半断面図を示す。
【図５】本発明の周波数特性図を示す。
【図６】（ａ）は一従来例のスピーカの概略半断面図、（ｂ）は他の従来例の概略半断面図を示す。
【図７】従来例の蝶ダンパの平面図を示す。
【図８】スピーカのさらに他の従来例を示す。
【図９】同他の従来例を示す。
【図１０】同他の従来例を示す。
【図１１】同他の従来例を示す。
【符号の説明】
１、１Ａ振動板
１ａフランジ部
２エッジ
２ａマグネット
２ｂ磁性流体
２ｃ磁性板
３支持部材
４ボイスコイルボビン
５蝶ダンパ
５ａ孔
５ｂ内周円環部
５ｃ外周円環部
５ｄ連結部
５ｄ’ 連結部本体
５ｅ内端部
５ｆ外端部
６ボイスコイル
７磁気回路
８磁気ギャップ
９、９’ ヨーク
１０、１０’ マグネット
１１、１１’ プレート
１２支持部

Claims

振動板（１）の外周部側または振動板（１）の外側に離間して対向配置されたフレーム側に設けられた環状のマグネット（２ａ）と、このマグネット（２ａ）に吸着保持され前記振動板（１）を支持する磁性流体（２ｂ）と、前記振動板（１）に結合されたボイスコイルボビン（４）を支持する蝶ダンパ（５）とを備え、
この蝶ダンパ（５）は、前記ボイスコイルボビン（４）側に結合される内周円環部（５ｂ）と、この内周円環部（５ｂ）の外側において同心円状に形成された外周円環部（５ｃ）とを有し、この外周円環部（５ｃ）と前記内周円環部（５ｂ）との間はほぼ放射方向に延びる帯状の連結部と前記内周円環部（５ｂ）にほぼ沿って延びる弧状の連結部とによって連結されてなることを特徴とするスピーカ。
請求項１記載において、前記蝶ダンパ（５）は、前記ボイスコイルボビン（４）の外側または内側に設けられ、前記振動板（１）を支持することを特徴とするスピーカ。
請求項１記載において、前記振動板（１，１Ａ）はドーム状またはコーン状をなし、かつコーン状の振動板（１Ａ）の外周部には下方に向って折曲形成されたフランジ部（１ａ）が形成され、この部分に前記磁性流体（２ｂ）が当接されることを特徴とするスピーカ。