JP2004320089A - スピーカーユニットおよびスピーカー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば取り付けボードやスピーカーボックスの振動を抑制し、音質を向上することができるスピーカーユニットおよびスピーカー装置を提供すること。
【解決手段】本発明のスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２と、磁気回路形成部３と、磁気回路形成部３を支持する支持部材４と、コイル５と、コーン６と、緩衝部７とを有しており、これらはスピーカーボックス内に収納されている。磁気回路形成部３は、リング状の永久磁石３１と後方ヨーク３２と前方ヨーク３３とで構成され、振動の伝達を緩和する緩衝部７が形成された連結部材７０を介して支持部材４に支持されている。後方ヨーク３２の前端面および後端面には、振動吸収部材８が設置され、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中には、振動吸収部材８０が設置されている。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２と、磁気回路形成部３と、磁気回路形成部３を支持する支持部材４と、コイル５と、コーン６と、緩衝部７とを有しており、これらはスピーカーボックス内に収納されている。磁気回路形成部３は、リング状の永久磁石３１と後方ヨーク３２と前方ヨーク３３とで構成され、振動の伝達を緩和する緩衝部７が形成された連結部材７０を介して支持部材４に支持されている。後方ヨーク３２の前端面および後端面には、振動吸収部材８が設置され、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中には、振動吸収部材８０が設置されている。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーユニットおよびこれを備えるスピーカー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカーユニットは、永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部の磁気回路中にコイルを設置し、該コイルに音響信号を入力することによりコイルを励磁して振動させ、該コイルにその中心部が固定され、スピーカーフレームにその外周部が固定されたコーン（振動板）を振動させて放音するように構成されている。
【０００３】
このようなスピーカーユニットにおいては、コーンの振動がスピーカーボックス（エンクロージャー）や取り付け板（バッフルボード）に伝達されることを抑制するために、コーンのエッジ部（外周部）付近に緩衝部材を設置した支持構造が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、従来のスピーカーユニットでは、永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部は、金属製のスピーカーフレームを介してスピーカーボックスや取り付け板に直接固定されているため、次のような問題が生じる。
【０００５】
磁気回路形成部は、コイルに比べてその質量（慣性）が十分に大きいとは言うものの、コイルの振動の反作用を受けて振動する。この振動は、磁気回路形成部を支持するスピーカーフレームを介してスピーカーボックスや取り付け板に伝達され、これらを振動させる。このスピーカーボックス等の振動により、コーン以外の箇所から音響が輻射され、音質を劣化させる。また、共振周波数を含んでいる場合、スピーカーボックスが共振して、不自然な音が生成され、音質を劣化させることもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７５６９０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２６８６８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、例えば取り付けボードやスピーカーボックスの振動を抑制し、音質を向上することができるスピーカーユニットおよびスピーカー装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【０００９】
（１） スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーユニットであって、
前記磁気回路形成部は、振動の伝達を緩和する緩衝部を介して前記支持部材に支持されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。
【００１０】
（２） 前記緩衝部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである上記（１）に記載のスピーカーユニット。
【００１１】
（３） 前記緩衝部は、スピーカーユニットの中心軸方向の異なる２以上の箇所に設けられている上記（１）または（２）に記載のスピーカーユニット。
【００１２】
（４） 前記緩衝部は、前記磁気回路形成部の外周部に、周方向に沿って２以上の箇所に設けられている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１３】
（５） スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記スピーカーフレームに連結され、前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーであって、
前記スピーカーフレームの途中または端部に、振動の伝達を緩和する変形部が形成されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に、振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。
【００１４】
（６） 前記スピーカーフレームは、その一端部が前記支持部材に連結された複数のアームを有し、前記変形部は、各アームの途中または端部に形成されている上記（５）に記載のスピーカーユニット。
【００１５】
（７） 前記変形部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである上記（５）または（６）に記載のスピーカーユニット。
【００１６】
（８） 前記ヨークは、その先端部がコイルの内側に挿入されるセンターポールを有し、前記振動吸収部材は、前記センターポールの先端部および／または後部に設置されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１７】
（９） 前記振動吸収部材は、前記永久磁石の内周部および／または外周部に設置されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１８】
（１０） 前記スピーカーフレームに、振動を吸収する振動吸収部材が設置されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１９】
（１１） スピーカーボックスに収納されている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００２０】
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載のスピーカーユニットと、
前記スピーカーユニットの前記コイルに電気音響信号を入力して前記スピーカーユニットを駆動するスピーカー駆動回路とを備えることを特徴とするスピーカー装置。
【００２１】
（１３） 前記スピーカー駆動回路は、入力端子と、前記入力端子から入力される前記電気音響信号に含まれる周波数のうち、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数に相当する周波数の信号のレベルを低減する共振周波数低減手段とを有する上記（１２）に記載のスピーカー装置。
【００２２】
（１４） 前記共振周波数低減手段は、デジタル回路またはアナログ回路で構成され、かつ、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数とほぼ一致する周波数に零点を有するフィルターで構成される上記（１３）に記載のスピーカー装置。
【００２３】
（１５） 前記スピーカー駆動回路は、前記共振周波数低減手段から出力された信号を増幅して前記コイルへ入力する増幅器を有する上記（１３）または（１４）に記載のスピーカー装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスピーカーユニットおよびスピーカー装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明のスピーカーユニットの第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すスピーカーユニットの後方斜視図、図３および図４は、それぞれ、本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。以下、図１中の左側を「基端」または「後方」、右側を「先端」または「前方」として説明する。
【００２６】
図１に示すように、本発明のスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２と、磁気回路形成部（駆動部）３と、磁気回路形成部３を支持する支持部材４と、コイル（ボイスコイル）５と、コーン（振動板）６と、緩衝部７とを有しており、これらはスピーカーボックス（エンクロージャー）１６内に収納されているか（図９参照）、または取り付け板（バッフルボード）に取り付けられている。以下、スピーカーボックス１６内に収納された構成のスピーカーユニットについて代表的に説明する。
【００２７】
スピーカーフレーム２は、主に、リング状の外枠部２１と、外枠部２１から斜め後方の中心部に向かって延出する複数本（図示では１２０°間隔で３本）のアーム２２とで構成されている。このスピーカーフレーム２の構成材料としては、各種金属材料、各種硬質樹脂材料が挙げられる。
【００２８】
スピーカーフレーム２の各アーム２２の後端には、円筒状の支持部材４が設置され、この支持部材４の内側には、以下に述べる磁気回路形成部３が好ましくは支持部材４と同心的に支持されている。なお、支持部材４の構成材料としては、各種金属材料、各種硬質樹脂材料が挙げられ、この支持部材４は、各アーム２２と一体的に形成されたものでも、各アーム２２に対し別部材を例えば、ネジ止め、溶接、接着等の方法により固着したものでもよい。
【００２９】
磁気回路形成部３は、リング状の永久磁石３１と、後方ヨーク３２と、前方ヨーク３３とを有している。永久磁石３１は、図１中の後端（基端）側と前端（先端）側とで、その極性（Ｎ極、Ｓ極）が異なっている。
【００３０】
後方ヨーク３２は、円盤状の平板部３２１と、平板部３２１の中心部から前方に向かって突出するセンターポール３２２とが一体的に（または別体を接合したものでもよい）形成されたものであり、平板部３２１の前端面が永久磁石３１の後端面に当接するように永久磁石３１に対し固着されている。
【００３１】
前方ヨーク３３は、リング状をなし、その後端面が永久磁石３１の前端面に当接するように永久磁石３１に対し固着されている。この場合、センターポール３２２の先端部は、前方ヨーク３３の内側に、前方ヨークと同心的にかつ非接触で位置している。
【００３２】
また、前方ヨーク３３の前端面には、後述するダンパー５１を固定するリング状のプレート３４が固定されている。
【００３３】
以上のような永久磁石３１、後方ヨーク３２および前方ヨーク３３により、磁気回路（磁路）が形成される
センターポール３２２の先端部の外周面と、前方ヨーク３３の内周面との間には、コイル（ボイスコイル）５が設置されている。コイル５の先端部は、振動板であるコーン６の中心部に例えば接着により固定されている。また、コイル５の先端部は、ダンパー５１を介してプレート３４に固定されている。
【００３４】
コーン６は、略円錐状をなす板材（シート材）で構成され、その中心部６１は前方に向かって突出する半球状をなしている。また、コーン６の外周部には、周方向の全周に渡って溝６２が形成され、さらにその外周部は、スピーカーフレーム２の外枠部２１に例えば接着、嵌合、挟持等により固定されている。
【００３５】
磁気回路形成部３は、振動の伝達を緩和する機能を有する少なくとも１つの緩衝部７を介して支持部材４に支持されている。図１では、連結部材７０および緩衝部７は模式的に示されている（構造自体を表しているものではない）。以下、この緩衝部７の構成について、図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００３６】
緩衝部７は、支持部材４と磁気回路形成部３とを連結する例えば板状（帯板状）または棒状の連結部材７０上に形成されている。連結部材７０および緩衝部７は、例えば各種金属材料、各種樹脂材料、各種ゴム材料で構成することができる。
【００３７】
この緩衝部７は、例えば図３に示すように、板片を蛇腹状（波状またはひだ状とも言う）に複数回湾曲させたもので構成されている。これにより、緩衝部７は、伸縮性を有し、磁気回路形成部３側からまたは支持部材４側から伝達される振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。この場合、緩衝部７を構成する板片の板厚は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００３８】
また、緩衝部７は、例えば図４に示すように、板片を細幅にして複数回蛇行させたもの（板片の両側部から交互に切欠きを形成したもの）で構成することができる。これにより、緩衝部７は、伸縮性を有し、前記と同様に優れた緩衝機能を発揮する。この場合、緩衝部７の板片の幅は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板片の幅の７０％以下が好ましく、５〜５０％程度がより好ましい。また、緩衝部７を構成する板片の板厚は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００３９】
なお、緩衝部７の構成は、これらに限定されず、緩衝作用が得られるものであれば、いかなる構成のものでもよく、例えば、異形に型抜きされた部位、ダイヤフラム様形状、直線、屈曲線、曲線、コイル状（螺旋状）等の線状（細線）体、メッシュ状、多孔質体等であってもよく、また、その構成材料も、特に限定されない。
【００４０】
図１および図２に示すように、このような緩衝部７を含む連結部材７０は、磁気回路形成部３の外周部において、スピーカーユニット１の中心軸Ｘに対し放射状にかつ周方向に沿って等角度間隔（図示の例では、９０°間隔）で複数配置されるとともに、中心軸Ｘ方向の異なる２以上の箇所（図示の例では、２箇所）に配置されている。すなわち、図示の例では、合計８箇所形成されている。このような構成としたことにより、磁気回路形成部３をより安定的に支持することができ、特に、スピーカー駆動時における磁気回路形成部３の中心軸Ｘに対する軸ズレをより確実に防止することができる。
【００４１】
後方ヨーク３２の平板部３２１の後端面およびセンターポール３２２の先端面には、それぞれ、振動を吸収（または減衰）する機能を有する振動吸収部材８が例えば接着により固定されている。このような振動吸収部材８の設置により、コイル５の振動の反作用により磁気回路形成部３が受けるエネルギーを振動吸収部材８が吸収し、磁気回路形成部３等の優れた制振作用を発揮し、音質の向上の効果に寄与する。そして、この効果は、前述した緩衝部７の緩衝機能と相まって、相乗的に発揮される。
【００４２】
なお、振動吸収部材８は、磁気回路形成部３の他の箇所、例えば図１中の二点鎖線で示すように、永久磁石３１の内周部（平板部３２１の前端面、センターポール３２２の外周面または前方ヨーク３３の後端面とも言える）および／または外周部に設置されていてもよく、この場合でも、同様の制振作用を発揮し、音質の向上に寄与する。
【００４３】
このような振動吸収部材８としては、例えば、各種ゴム材料、各種熱可塑性エラストマー、各種軟質樹脂、鉛（板鉛）等の軟質金属、発泡ポリウレタン、スポンジ等の発泡材料、各種多孔質材料、紙材、織布または不織布、樹脂繊維、ガラス繊維（グラスウール）、金属繊維等の集合体、液体、ゲル状物（ゼリー）、半固形物、粒子（砂、金属粒子、セラミックス粒子、樹脂粒子等）、粉体等の流動性物質の充填物、またはこれらのうちの任意の２以上を適宜組み合わせたもの等が挙げられる。なお、振動吸収部材８は、これらに限定されず、振動吸収（減衰）機能を有するものであれば、いかなるものでもよい。
【００４４】
また、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中（または端部）には、振動吸収部材８と同様の振動吸収部材８０が設置されている。これにより、アーム２２を伝播する振動をも低減（抑制）することができ、さらなる音質の向上が図れる。
【００４５】
各アーム２２に対する振動吸収部材８０の設置箇所（配置）や設置パターンは、特に限定されないが、図示のように、アーム２２の板片の両面にそれぞれ設置するのが好ましい。これにより、アーム２２の振動の伝播をより効果的に抑制することができる。
【００４６】
なお、振動吸収部材８０は、スピーカーフレーム２の各アーム２２以外の箇所、例えば外枠部２１に設置されていてもよい。
【００４７】
スピーカーフレーム２の外枠部２１の後端側には、質量体（重り）９が設置されている。スピーカーボックスの前面開口部の縁部に設置する場合、このような質量体９を設けることにより、スピーカーボックスから伝播される振動またはスピーカーボックスへ伝播される振動を抑制することができ、さらなる音質の向上が図れる。質量体９は、外枠部２１の全周に渡って設置されるもの、すなわち外枠部２１と同様のリング状をなすものでも、複数の質量体９が外枠部２１の周方向に沿って間欠的に（好ましくは等間隔で）設けられたものでもよい。
【００４８】
このようなスピーカーユニット１は、例えば後述するスピーカー駆動回路１２またはその他一般（従来）のスピーカー駆動回路（例えば、共振周波数低減手段を有さないもの）により、コイル５へ電気音響信号を入力（通電）すると、それに応じてコイル５が励磁されて中心軸Ｘ方向に振動し、これによりコーン６が振動して放音する。このとき、前述したように、緩衝部７と、振動吸収部材８、８０とを設けたので、これらの相乗効果により、スピーカーボックス等の振動をより有効に抑制し、極めて高い音質を得ることができる。また、前述した質量体９を設けた場合には、その効果がさらに顕著に発揮される。
【００４９】
図５は、本発明のスピーカーユニットの第２実施形態を示す縦断面図、図６は、図５に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。以下、この第２実施形態のスピーカーユニット１について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５０】
図５および図６に示すスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中に、それぞれ、振動の伝達を緩和する変形部１０が形成されており、この点が前記第１実施形態と相違する。
【００５１】
この変形部１０は、前記緩衝部７と同様に、例えば図３に示すような、板片を蛇腹状（波状またはひだ状とも言う）に複数回湾曲させたもので構成されている。これにより、変形部１０は、伸縮性を有し、各アーム２２を伝播する振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。この場合、変形部１０を構成する板片の板厚は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００５２】
また、変形部１０は、前記緩衝部７と同様に、例えば図４に示すような、板片を細幅にして複数回蛇行させたもの（板片の両側部から交互に切欠きを形成したもの）で構成することができる。これにより、変形部１０は、伸縮性を有し、各アーム２２を伝播する振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能を発揮する。この場合、変形部１０の板片の幅は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板片の幅の７０％以下が好ましく、５〜５０％程度がより好ましい。また、変形部１０を構成する板片の板厚は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００５３】
なお、変形部１０の構成は、これらに限定されず、振動を吸収（減衰）する作用が得られるものであれば、いかなる構成のものでもよく、例えば、異形に型抜きされた部位、ダイヤフラム様形状、直線、屈曲線、曲線、コイル状（螺旋状）等の線状（細線）体、メッシュ状、多孔質体等であってもよく、また、その構成材料も、特に限定されない。
【００５４】
このような変形部１０は、各アーム２２の端部（基端部または先端部）に形成されていてもよい。特に、変形部１０を各アーム２２の基端部（後端部）、すなわち支持部材４との連結部（境界部）付近に設けることは、有効である。また、変形部１０を各アーム２２の基端部に設けるとともに、支持部材４を設けず、変形部１０を介して磁気回路形成部３を支持する構成としてもよく、この場合でも、前記と同様に優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。さらに、変形部１０は、スピーカーフレーム２の外枠部２１に設けられていてもよい。
【００５５】
なお、本実施形態のスピーカーユニット１では、連結部材７０に前述した緩衝部７は設けられていない。
【００５６】
図７は、本発明のスピーカーユニットの第３実施形態を示す縦断面図、図８は、図７に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。以下、この第３実施形態のスピーカーユニット１について、前記第２実施形態との相違点を中心に説明し、前記第１実施形態または前記第２実施形態と同様の事項はその説明を省略する。
【００５７】
図７および図８に示すスピーカーユニット１は、変形部１０に加え、前記第１実施形態で述べたような緩衝部７を有する点が前記第２実施形態と相違し、その他は第２実施形態と同様である。
【００５８】
緩衝部７は、支持部材４の途中に設けられた複数の（９０°間隔で設けられた４つの）連結部材７０上および支持部材４の後端部に設けられた複数の（９０°間隔で設けられた４つの）連結部材７０上に、それぞれ設けられている。
【００５９】
なお、連結部材７０は、支持部材４の周面に４箇所切欠き４１を形成してその内側に突片（舌片）を形成するとともに支持部材４の後端を後方に４箇所突出させて突片（舌片）を形成し、それら各突片を内側（中心軸Ｘ方向）に折り曲げることにより形成されている。
【００６０】
この第３実施形態における緩衝部７および変形部１０の構造や材料等の条件は、前記第１実施形態および前記第２実施形態で述べたのと同様である。
【００６１】
この第３実施形態のスピーカーユニット１では、緩衝部７と変形部１０の双方を有しているため、前述した効果がさらに顕著に発揮される。
【００６２】
次に、本発明のスピーカー装置について説明する。図９は、本発明のスピーカー装置の実施形態の概略構成を示す図である。同図に示すように、スピーカー装置１１は、スピーカーユニット１と、そのコイル５に電気音響信号を入力してスピーカーユニット１を駆動するスピーカー駆動回路１２とを備えている。
【００６３】
スピーカー駆動回路１２は、入力端子１３と、入力端子１３から入力される電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１の少なくとも１つの固有共振周波数に相当する周波数の信号のレベルを低減する共振周波数低減手段（共振周波数低減）１４と、共振周波数低減手段１４から出力された電気音響信号Ｓ２を所定の増幅率で増幅してスピーカーユニット１のコイル５へ入力する増幅器１５とを備えている。
【００６４】
共振周波数低減手段１４の構成は、特に限定されないが、例えば、デジタル回路またはアナログ回路で構成され、かつ、スピーカーユニット１の少なくとも１つの固有共振周波数とほぼ一致する周波数に零点を有するフィルター（特に、帯域減衰フィルター）で構成されたものが好ましい。
【００６５】
また、増幅器１５における増幅率は、固定されているものでも、可変のものでもよい。
【００６６】
入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１は、共振周波数低減手段１４において、電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１の固有共振周波数に相当する周波数帯域の信号のレベルが減衰され、さらにこの電気音響信号Ｓ２は、増幅器１５にて増幅され、増幅された電気音響信号Ｓ３がスピーカーユニット１のコイル５に入力される。
【００６７】
図１０は、スピーカーユニット１に入力された電気音響信号にスピーカーユニット１の機械的な共振による音響出力が付加された音響出力の周波数特性を示す図、図１１は、スピーカー装置１１における共振周波数低減手段の一例である帯域減衰フィルターの周波数特性を示す図である。
【００６８】
前述したように、スピーカーユニット１では、緩衝部７、変形部１０、振動吸収部材８、８０、質量体９等により機械的な振動が極力抑制されるように構成されているが、それでも、スピーカーユニット１の機械的な共振による音響出力が多少は生じることがある。
【００６９】
図１０に示すように、スピーカーユニット１は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３において共振周波数を有しており、入力される電気音響信号Ｓ１に僅かでもこれら共振周波数に相当する周波数が含まれていれば、それが原因で共振現象を引き起こし、入力された電気音響信号と異なる部分を有する非相似な出力がスピーカーユニット１で生成され、音質を低下させることとなる。
【００７０】
図１１に示すように、共振周波数低減手段１４としての帯域減衰フィルターは、図１０で示した共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３またはその付近において零点を有しており、これらの共振周波数において急峻な減衰を示す。
【００７１】
例えば、公知のデジタルフィルターの技術を用いることにより、前述の減衰の急峻度を非常に高くし、かつ十分な減衰量が得られ、当該減衰帯域以外は平坦とするような帯域減衰フィルターを容易に得ることができる。もちろん、帯域減衰フィルターは、このようなデジタル回路により構成されたものに限らず、アナログ回路で構成されたもの（アナログフィルター）を用いて帯域減衰フィルターを構成してもよい。
【００７２】
入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１は、共振周波数低減手段（帯域減衰フィルター）１４において、電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１（またはスピーカーボックス１６を含めたスピーカー全体）が有する共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域の部分が減衰され、さらにこの電気音響信号Ｓ２は、増幅器１５にて増幅され、増幅された電気音響信号Ｓ３がスピーカーユニット１のコイル５に入力される。そのため、スピーカーユニット１が共振現象を起こす原因となる周波数が充分に減衰され、スピーカーユニット１の共振が抑制されるので、スピーカーユニット１は、入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１と相似な音響出力を生成することができ、高い音質、自然な音質を実現することができる。
【００７３】
特に、本発明では、スピーカーユニット１の前述した構造的な特徴による音質向上効果に、スピーカー駆動回路１２の電気的な特徴による音質向上効果（共振の抑制）が加えられ、これらの相乗効果により、優れた音質を得ることができる。
【００７４】
なお、図９に示す構成では、共振周波数低減手段１４および増幅器１５は、スピーカーボックス１６の外部に設置されているが、これらのうちの一方または双方は、スピーカーボックス１６の表面または内部に設置されていてもよい。
【００７５】
このような本発明のスピーカー装置は、それ単独で使用してもよいが、例えば、ステレオ、カーステレオ、電子楽器等の各種音響機器、放送機器等に搭載して用いてもよいことは言うまでもなく、この場合でも、音質の高い音響機器、放送機器等を実現することができる。
【００７６】
以上、本発明のスピーカーユニットおよびスピーカー装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができる。また、任意の構成のものが付加されていてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、スピーカーユニットに緩衝部または変形部と、振動吸収部材とを設けたことにより、緩衝部または変形部を介しての振動の伝播を抑制するとともに、コイルの振動の反作用により磁気回路形成部が受けるエネルギーを吸収し、これらの相乗効果により優れた制振作用が発揮され、その結果、高い音質が得られる。
【００７８】
特に、共振周波数低減手段を有するスピーカー駆動回路を設けた場合には、スピーカーユニットの構造的な特徴に電気的な特徴を加えることの相乗効果により、さらに優れた音質の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカーユニットの第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図３】本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明のスピーカーユニットの第２実施形態を示す縦断面図である。
【図６】図５に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図７】本発明のスピーカーユニットの第３実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図９】本発明のスピーカー装置の実施形態における回路構成の概略を示す図である。
【図１０】スピーカーユニットに入力された電気音響信号にスピーカーユニットの機械的な共振による音響出力が付加された音響出力の周波数特性を示す図である。
【図１１】本発明のスピーカー装置における共振周波数低減手段の一例である帯域減衰フィルターの周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１ スピーカーユニット
２ スピーカーフレーム
２１ 外枠部
２２ アーム
３ 磁気回路形成部
３１ 永久磁石
３２ 後方ヨーク
３３ 前方ヨーク
３４ プレート
３２１ 平板部
３２２ センターポール
４ 支持部材
４１ 切欠き
５ コイル（ボイスコイル）
５１ ダンパー
６ コーン（振動板）
６１ 中心部
６２ 溝
７ 緩衝部
７０ 連結部材
８、８０ 振動吸収部材
９ 質量体（重り）
１０ 変形部
１１ スピーカー装置
１２ スピーカー駆動回路
１３ 入力端子
１４ 共振周波数低減手段
１５ 増幅器
１６ スピーカーボックス
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーユニットおよびこれを備えるスピーカー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカーユニットは、永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部の磁気回路中にコイルを設置し、該コイルに音響信号を入力することによりコイルを励磁して振動させ、該コイルにその中心部が固定され、スピーカーフレームにその外周部が固定されたコーン（振動板）を振動させて放音するように構成されている。
【０００３】
このようなスピーカーユニットにおいては、コーンの振動がスピーカーボックス（エンクロージャー）や取り付け板（バッフルボード）に伝達されることを抑制するために、コーンのエッジ部（外周部）付近に緩衝部材を設置した支持構造が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、従来のスピーカーユニットでは、永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部は、金属製のスピーカーフレームを介してスピーカーボックスや取り付け板に直接固定されているため、次のような問題が生じる。
【０００５】
磁気回路形成部は、コイルに比べてその質量（慣性）が十分に大きいとは言うものの、コイルの振動の反作用を受けて振動する。この振動は、磁気回路形成部を支持するスピーカーフレームを介してスピーカーボックスや取り付け板に伝達され、これらを振動させる。このスピーカーボックス等の振動により、コーン以外の箇所から音響が輻射され、音質を劣化させる。また、共振周波数を含んでいる場合、スピーカーボックスが共振して、不自然な音が生成され、音質を劣化させることもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７５６９０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２６８６８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、例えば取り付けボードやスピーカーボックスの振動を抑制し、音質を向上することができるスピーカーユニットおよびスピーカー装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【０００９】
（１） スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーユニットであって、
前記磁気回路形成部は、振動の伝達を緩和する緩衝部を介して前記支持部材に支持されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。
【００１０】
（２） 前記緩衝部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである上記（１）に記載のスピーカーユニット。
【００１１】
（３） 前記緩衝部は、スピーカーユニットの中心軸方向の異なる２以上の箇所に設けられている上記（１）または（２）に記載のスピーカーユニット。
【００１２】
（４） 前記緩衝部は、前記磁気回路形成部の外周部に、周方向に沿って２以上の箇所に設けられている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１３】
（５） スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記スピーカーフレームに連結され、前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーであって、
前記スピーカーフレームの途中または端部に、振動の伝達を緩和する変形部が形成されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に、振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。
【００１４】
（６） 前記スピーカーフレームは、その一端部が前記支持部材に連結された複数のアームを有し、前記変形部は、各アームの途中または端部に形成されている上記（５）に記載のスピーカーユニット。
【００１５】
（７） 前記変形部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである上記（５）または（６）に記載のスピーカーユニット。
【００１６】
（８） 前記ヨークは、その先端部がコイルの内側に挿入されるセンターポールを有し、前記振動吸収部材は、前記センターポールの先端部および／または後部に設置されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１７】
（９） 前記振動吸収部材は、前記永久磁石の内周部および／または外周部に設置されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１８】
（１０） 前記スピーカーフレームに、振動を吸収する振動吸収部材が設置されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００１９】
（１１） スピーカーボックスに収納されている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のスピーカーユニット。
【００２０】
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載のスピーカーユニットと、
前記スピーカーユニットの前記コイルに電気音響信号を入力して前記スピーカーユニットを駆動するスピーカー駆動回路とを備えることを特徴とするスピーカー装置。
【００２１】
（１３） 前記スピーカー駆動回路は、入力端子と、前記入力端子から入力される前記電気音響信号に含まれる周波数のうち、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数に相当する周波数の信号のレベルを低減する共振周波数低減手段とを有する上記（１２）に記載のスピーカー装置。
【００２２】
（１４） 前記共振周波数低減手段は、デジタル回路またはアナログ回路で構成され、かつ、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数とほぼ一致する周波数に零点を有するフィルターで構成される上記（１３）に記載のスピーカー装置。
【００２３】
（１５） 前記スピーカー駆動回路は、前記共振周波数低減手段から出力された信号を増幅して前記コイルへ入力する増幅器を有する上記（１３）または（１４）に記載のスピーカー装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスピーカーユニットおよびスピーカー装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明のスピーカーユニットの第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すスピーカーユニットの後方斜視図、図３および図４は、それぞれ、本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。以下、図１中の左側を「基端」または「後方」、右側を「先端」または「前方」として説明する。
【００２６】
図１に示すように、本発明のスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２と、磁気回路形成部（駆動部）３と、磁気回路形成部３を支持する支持部材４と、コイル（ボイスコイル）５と、コーン（振動板）６と、緩衝部７とを有しており、これらはスピーカーボックス（エンクロージャー）１６内に収納されているか（図９参照）、または取り付け板（バッフルボード）に取り付けられている。以下、スピーカーボックス１６内に収納された構成のスピーカーユニットについて代表的に説明する。
【００２７】
スピーカーフレーム２は、主に、リング状の外枠部２１と、外枠部２１から斜め後方の中心部に向かって延出する複数本（図示では１２０°間隔で３本）のアーム２２とで構成されている。このスピーカーフレーム２の構成材料としては、各種金属材料、各種硬質樹脂材料が挙げられる。
【００２８】
スピーカーフレーム２の各アーム２２の後端には、円筒状の支持部材４が設置され、この支持部材４の内側には、以下に述べる磁気回路形成部３が好ましくは支持部材４と同心的に支持されている。なお、支持部材４の構成材料としては、各種金属材料、各種硬質樹脂材料が挙げられ、この支持部材４は、各アーム２２と一体的に形成されたものでも、各アーム２２に対し別部材を例えば、ネジ止め、溶接、接着等の方法により固着したものでもよい。
【００２９】
磁気回路形成部３は、リング状の永久磁石３１と、後方ヨーク３２と、前方ヨーク３３とを有している。永久磁石３１は、図１中の後端（基端）側と前端（先端）側とで、その極性（Ｎ極、Ｓ極）が異なっている。
【００３０】
後方ヨーク３２は、円盤状の平板部３２１と、平板部３２１の中心部から前方に向かって突出するセンターポール３２２とが一体的に（または別体を接合したものでもよい）形成されたものであり、平板部３２１の前端面が永久磁石３１の後端面に当接するように永久磁石３１に対し固着されている。
【００３１】
前方ヨーク３３は、リング状をなし、その後端面が永久磁石３１の前端面に当接するように永久磁石３１に対し固着されている。この場合、センターポール３２２の先端部は、前方ヨーク３３の内側に、前方ヨークと同心的にかつ非接触で位置している。
【００３２】
また、前方ヨーク３３の前端面には、後述するダンパー５１を固定するリング状のプレート３４が固定されている。
【００３３】
以上のような永久磁石３１、後方ヨーク３２および前方ヨーク３３により、磁気回路（磁路）が形成される
センターポール３２２の先端部の外周面と、前方ヨーク３３の内周面との間には、コイル（ボイスコイル）５が設置されている。コイル５の先端部は、振動板であるコーン６の中心部に例えば接着により固定されている。また、コイル５の先端部は、ダンパー５１を介してプレート３４に固定されている。
【００３４】
コーン６は、略円錐状をなす板材（シート材）で構成され、その中心部６１は前方に向かって突出する半球状をなしている。また、コーン６の外周部には、周方向の全周に渡って溝６２が形成され、さらにその外周部は、スピーカーフレーム２の外枠部２１に例えば接着、嵌合、挟持等により固定されている。
【００３５】
磁気回路形成部３は、振動の伝達を緩和する機能を有する少なくとも１つの緩衝部７を介して支持部材４に支持されている。図１では、連結部材７０および緩衝部７は模式的に示されている（構造自体を表しているものではない）。以下、この緩衝部７の構成について、図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００３６】
緩衝部７は、支持部材４と磁気回路形成部３とを連結する例えば板状（帯板状）または棒状の連結部材７０上に形成されている。連結部材７０および緩衝部７は、例えば各種金属材料、各種樹脂材料、各種ゴム材料で構成することができる。
【００３７】
この緩衝部７は、例えば図３に示すように、板片を蛇腹状（波状またはひだ状とも言う）に複数回湾曲させたもので構成されている。これにより、緩衝部７は、伸縮性を有し、磁気回路形成部３側からまたは支持部材４側から伝達される振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。この場合、緩衝部７を構成する板片の板厚は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００３８】
また、緩衝部７は、例えば図４に示すように、板片を細幅にして複数回蛇行させたもの（板片の両側部から交互に切欠きを形成したもの）で構成することができる。これにより、緩衝部７は、伸縮性を有し、前記と同様に優れた緩衝機能を発揮する。この場合、緩衝部７の板片の幅は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板片の幅の７０％以下が好ましく、５〜５０％程度がより好ましい。また、緩衝部７を構成する板片の板厚は、連結部材７０の緩衝部７以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００３９】
なお、緩衝部７の構成は、これらに限定されず、緩衝作用が得られるものであれば、いかなる構成のものでもよく、例えば、異形に型抜きされた部位、ダイヤフラム様形状、直線、屈曲線、曲線、コイル状（螺旋状）等の線状（細線）体、メッシュ状、多孔質体等であってもよく、また、その構成材料も、特に限定されない。
【００４０】
図１および図２に示すように、このような緩衝部７を含む連結部材７０は、磁気回路形成部３の外周部において、スピーカーユニット１の中心軸Ｘに対し放射状にかつ周方向に沿って等角度間隔（図示の例では、９０°間隔）で複数配置されるとともに、中心軸Ｘ方向の異なる２以上の箇所（図示の例では、２箇所）に配置されている。すなわち、図示の例では、合計８箇所形成されている。このような構成としたことにより、磁気回路形成部３をより安定的に支持することができ、特に、スピーカー駆動時における磁気回路形成部３の中心軸Ｘに対する軸ズレをより確実に防止することができる。
【００４１】
後方ヨーク３２の平板部３２１の後端面およびセンターポール３２２の先端面には、それぞれ、振動を吸収（または減衰）する機能を有する振動吸収部材８が例えば接着により固定されている。このような振動吸収部材８の設置により、コイル５の振動の反作用により磁気回路形成部３が受けるエネルギーを振動吸収部材８が吸収し、磁気回路形成部３等の優れた制振作用を発揮し、音質の向上の効果に寄与する。そして、この効果は、前述した緩衝部７の緩衝機能と相まって、相乗的に発揮される。
【００４２】
なお、振動吸収部材８は、磁気回路形成部３の他の箇所、例えば図１中の二点鎖線で示すように、永久磁石３１の内周部（平板部３２１の前端面、センターポール３２２の外周面または前方ヨーク３３の後端面とも言える）および／または外周部に設置されていてもよく、この場合でも、同様の制振作用を発揮し、音質の向上に寄与する。
【００４３】
このような振動吸収部材８としては、例えば、各種ゴム材料、各種熱可塑性エラストマー、各種軟質樹脂、鉛（板鉛）等の軟質金属、発泡ポリウレタン、スポンジ等の発泡材料、各種多孔質材料、紙材、織布または不織布、樹脂繊維、ガラス繊維（グラスウール）、金属繊維等の集合体、液体、ゲル状物（ゼリー）、半固形物、粒子（砂、金属粒子、セラミックス粒子、樹脂粒子等）、粉体等の流動性物質の充填物、またはこれらのうちの任意の２以上を適宜組み合わせたもの等が挙げられる。なお、振動吸収部材８は、これらに限定されず、振動吸収（減衰）機能を有するものであれば、いかなるものでもよい。
【００４４】
また、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中（または端部）には、振動吸収部材８と同様の振動吸収部材８０が設置されている。これにより、アーム２２を伝播する振動をも低減（抑制）することができ、さらなる音質の向上が図れる。
【００４５】
各アーム２２に対する振動吸収部材８０の設置箇所（配置）や設置パターンは、特に限定されないが、図示のように、アーム２２の板片の両面にそれぞれ設置するのが好ましい。これにより、アーム２２の振動の伝播をより効果的に抑制することができる。
【００４６】
なお、振動吸収部材８０は、スピーカーフレーム２の各アーム２２以外の箇所、例えば外枠部２１に設置されていてもよい。
【００４７】
スピーカーフレーム２の外枠部２１の後端側には、質量体（重り）９が設置されている。スピーカーボックスの前面開口部の縁部に設置する場合、このような質量体９を設けることにより、スピーカーボックスから伝播される振動またはスピーカーボックスへ伝播される振動を抑制することができ、さらなる音質の向上が図れる。質量体９は、外枠部２１の全周に渡って設置されるもの、すなわち外枠部２１と同様のリング状をなすものでも、複数の質量体９が外枠部２１の周方向に沿って間欠的に（好ましくは等間隔で）設けられたものでもよい。
【００４８】
このようなスピーカーユニット１は、例えば後述するスピーカー駆動回路１２またはその他一般（従来）のスピーカー駆動回路（例えば、共振周波数低減手段を有さないもの）により、コイル５へ電気音響信号を入力（通電）すると、それに応じてコイル５が励磁されて中心軸Ｘ方向に振動し、これによりコーン６が振動して放音する。このとき、前述したように、緩衝部７と、振動吸収部材８、８０とを設けたので、これらの相乗効果により、スピーカーボックス等の振動をより有効に抑制し、極めて高い音質を得ることができる。また、前述した質量体９を設けた場合には、その効果がさらに顕著に発揮される。
【００４９】
図５は、本発明のスピーカーユニットの第２実施形態を示す縦断面図、図６は、図５に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。以下、この第２実施形態のスピーカーユニット１について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５０】
図５および図６に示すスピーカーユニット１は、スピーカーフレーム２の各アーム２２の途中に、それぞれ、振動の伝達を緩和する変形部１０が形成されており、この点が前記第１実施形態と相違する。
【００５１】
この変形部１０は、前記緩衝部７と同様に、例えば図３に示すような、板片を蛇腹状（波状またはひだ状とも言う）に複数回湾曲させたもので構成されている。これにより、変形部１０は、伸縮性を有し、各アーム２２を伝播する振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。この場合、変形部１０を構成する板片の板厚は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００５２】
また、変形部１０は、前記緩衝部７と同様に、例えば図４に示すような、板片を細幅にして複数回蛇行させたもの（板片の両側部から交互に切欠きを形成したもの）で構成することができる。これにより、変形部１０は、伸縮性を有し、各アーム２２を伝播する振動（振動エネルギー）に対し、優れた緩衝機能を発揮する。この場合、変形部１０の板片の幅は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板片の幅の７０％以下が好ましく、５〜５０％程度がより好ましい。また、変形部１０を構成する板片の板厚は、アーム２２の変形部１０以外の箇所の板厚と同等またはそれ未満であるのが好ましい。
【００５３】
なお、変形部１０の構成は、これらに限定されず、振動を吸収（減衰）する作用が得られるものであれば、いかなる構成のものでもよく、例えば、異形に型抜きされた部位、ダイヤフラム様形状、直線、屈曲線、曲線、コイル状（螺旋状）等の線状（細線）体、メッシュ状、多孔質体等であってもよく、また、その構成材料も、特に限定されない。
【００５４】
このような変形部１０は、各アーム２２の端部（基端部または先端部）に形成されていてもよい。特に、変形部１０を各アーム２２の基端部（後端部）、すなわち支持部材４との連結部（境界部）付近に設けることは、有効である。また、変形部１０を各アーム２２の基端部に設けるとともに、支持部材４を設けず、変形部１０を介して磁気回路形成部３を支持する構成としてもよく、この場合でも、前記と同様に優れた緩衝機能（振動減衰機能）を発揮する。さらに、変形部１０は、スピーカーフレーム２の外枠部２１に設けられていてもよい。
【００５５】
なお、本実施形態のスピーカーユニット１では、連結部材７０に前述した緩衝部７は設けられていない。
【００５６】
図７は、本発明のスピーカーユニットの第３実施形態を示す縦断面図、図８は、図７に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。以下、この第３実施形態のスピーカーユニット１について、前記第２実施形態との相違点を中心に説明し、前記第１実施形態または前記第２実施形態と同様の事項はその説明を省略する。
【００５７】
図７および図８に示すスピーカーユニット１は、変形部１０に加え、前記第１実施形態で述べたような緩衝部７を有する点が前記第２実施形態と相違し、その他は第２実施形態と同様である。
【００５８】
緩衝部７は、支持部材４の途中に設けられた複数の（９０°間隔で設けられた４つの）連結部材７０上および支持部材４の後端部に設けられた複数の（９０°間隔で設けられた４つの）連結部材７０上に、それぞれ設けられている。
【００５９】
なお、連結部材７０は、支持部材４の周面に４箇所切欠き４１を形成してその内側に突片（舌片）を形成するとともに支持部材４の後端を後方に４箇所突出させて突片（舌片）を形成し、それら各突片を内側（中心軸Ｘ方向）に折り曲げることにより形成されている。
【００６０】
この第３実施形態における緩衝部７および変形部１０の構造や材料等の条件は、前記第１実施形態および前記第２実施形態で述べたのと同様である。
【００６１】
この第３実施形態のスピーカーユニット１では、緩衝部７と変形部１０の双方を有しているため、前述した効果がさらに顕著に発揮される。
【００６２】
次に、本発明のスピーカー装置について説明する。図９は、本発明のスピーカー装置の実施形態の概略構成を示す図である。同図に示すように、スピーカー装置１１は、スピーカーユニット１と、そのコイル５に電気音響信号を入力してスピーカーユニット１を駆動するスピーカー駆動回路１２とを備えている。
【００６３】
スピーカー駆動回路１２は、入力端子１３と、入力端子１３から入力される電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１の少なくとも１つの固有共振周波数に相当する周波数の信号のレベルを低減する共振周波数低減手段（共振周波数低減）１４と、共振周波数低減手段１４から出力された電気音響信号Ｓ２を所定の増幅率で増幅してスピーカーユニット１のコイル５へ入力する増幅器１５とを備えている。
【００６４】
共振周波数低減手段１４の構成は、特に限定されないが、例えば、デジタル回路またはアナログ回路で構成され、かつ、スピーカーユニット１の少なくとも１つの固有共振周波数とほぼ一致する周波数に零点を有するフィルター（特に、帯域減衰フィルター）で構成されたものが好ましい。
【００６５】
また、増幅器１５における増幅率は、固定されているものでも、可変のものでもよい。
【００６６】
入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１は、共振周波数低減手段１４において、電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１の固有共振周波数に相当する周波数帯域の信号のレベルが減衰され、さらにこの電気音響信号Ｓ２は、増幅器１５にて増幅され、増幅された電気音響信号Ｓ３がスピーカーユニット１のコイル５に入力される。
【００６７】
図１０は、スピーカーユニット１に入力された電気音響信号にスピーカーユニット１の機械的な共振による音響出力が付加された音響出力の周波数特性を示す図、図１１は、スピーカー装置１１における共振周波数低減手段の一例である帯域減衰フィルターの周波数特性を示す図である。
【００６８】
前述したように、スピーカーユニット１では、緩衝部７、変形部１０、振動吸収部材８、８０、質量体９等により機械的な振動が極力抑制されるように構成されているが、それでも、スピーカーユニット１の機械的な共振による音響出力が多少は生じることがある。
【００６９】
図１０に示すように、スピーカーユニット１は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３において共振周波数を有しており、入力される電気音響信号Ｓ１に僅かでもこれら共振周波数に相当する周波数が含まれていれば、それが原因で共振現象を引き起こし、入力された電気音響信号と異なる部分を有する非相似な出力がスピーカーユニット１で生成され、音質を低下させることとなる。
【００７０】
図１１に示すように、共振周波数低減手段１４としての帯域減衰フィルターは、図１０で示した共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３またはその付近において零点を有しており、これらの共振周波数において急峻な減衰を示す。
【００７１】
例えば、公知のデジタルフィルターの技術を用いることにより、前述の減衰の急峻度を非常に高くし、かつ十分な減衰量が得られ、当該減衰帯域以外は平坦とするような帯域減衰フィルターを容易に得ることができる。もちろん、帯域減衰フィルターは、このようなデジタル回路により構成されたものに限らず、アナログ回路で構成されたもの（アナログフィルター）を用いて帯域減衰フィルターを構成してもよい。
【００７２】
入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１は、共振周波数低減手段（帯域減衰フィルター）１４において、電気音響信号Ｓ１に含まれる周波数のうち、スピーカーユニット１（またはスピーカーボックス１６を含めたスピーカー全体）が有する共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域の部分が減衰され、さらにこの電気音響信号Ｓ２は、増幅器１５にて増幅され、増幅された電気音響信号Ｓ３がスピーカーユニット１のコイル５に入力される。そのため、スピーカーユニット１が共振現象を起こす原因となる周波数が充分に減衰され、スピーカーユニット１の共振が抑制されるので、スピーカーユニット１は、入力端子１３より入力された電気音響信号Ｓ１と相似な音響出力を生成することができ、高い音質、自然な音質を実現することができる。
【００７３】
特に、本発明では、スピーカーユニット１の前述した構造的な特徴による音質向上効果に、スピーカー駆動回路１２の電気的な特徴による音質向上効果（共振の抑制）が加えられ、これらの相乗効果により、優れた音質を得ることができる。
【００７４】
なお、図９に示す構成では、共振周波数低減手段１４および増幅器１５は、スピーカーボックス１６の外部に設置されているが、これらのうちの一方または双方は、スピーカーボックス１６の表面または内部に設置されていてもよい。
【００７５】
このような本発明のスピーカー装置は、それ単独で使用してもよいが、例えば、ステレオ、カーステレオ、電子楽器等の各種音響機器、放送機器等に搭載して用いてもよいことは言うまでもなく、この場合でも、音質の高い音響機器、放送機器等を実現することができる。
【００７６】
以上、本発明のスピーカーユニットおよびスピーカー装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができる。また、任意の構成のものが付加されていてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、スピーカーユニットに緩衝部または変形部と、振動吸収部材とを設けたことにより、緩衝部または変形部を介しての振動の伝播を抑制するとともに、コイルの振動の反作用により磁気回路形成部が受けるエネルギーを吸収し、これらの相乗効果により優れた制振作用が発揮され、その結果、高い音質が得られる。
【００７８】
特に、共振周波数低減手段を有するスピーカー駆動回路を設けた場合には、スピーカーユニットの構造的な特徴に電気的な特徴を加えることの相乗効果により、さらに優れた音質の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカーユニットの第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図３】本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明のスピーカーユニットにおける緩衝部または変形部の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明のスピーカーユニットの第２実施形態を示す縦断面図である。
【図６】図５に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図７】本発明のスピーカーユニットの第３実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７に示すスピーカーユニットの後方斜視図である。
【図９】本発明のスピーカー装置の実施形態における回路構成の概略を示す図である。
【図１０】スピーカーユニットに入力された電気音響信号にスピーカーユニットの機械的な共振による音響出力が付加された音響出力の周波数特性を示す図である。
【図１１】本発明のスピーカー装置における共振周波数低減手段の一例である帯域減衰フィルターの周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１ スピーカーユニット
２ スピーカーフレーム
２１ 外枠部
２２ アーム
３ 磁気回路形成部
３１ 永久磁石
３２ 後方ヨーク
３３ 前方ヨーク
３４ プレート
３２１ 平板部
３２２ センターポール
４ 支持部材
４１ 切欠き
５ コイル（ボイスコイル）
５１ ダンパー
６ コーン（振動板）
６１ 中心部
６２ 溝
７ 緩衝部
７０ 連結部材
８、８０ 振動吸収部材
９ 質量体（重り）
１０ 変形部
１１ スピーカー装置
１２ スピーカー駆動回路
１３ 入力端子
１４ 共振周波数低減手段
１５ 増幅器
１６ スピーカーボックス
Claims (15)
- スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーユニットであって、
前記磁気回路形成部は、振動の伝達を緩和する緩衝部を介して前記支持部材に支持されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。 - 前記緩衝部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである請求項１に記載のスピーカーユニット。
- 前記緩衝部は、スピーカーユニットの中心軸方向の異なる２以上の箇所に設けられている請求項１または２に記載のスピーカーユニット。
- 前記緩衝部は、前記磁気回路形成部の外周部に、周方向に沿って２以上の箇所に設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカーユニット。
- スピーカーフレームと、
永久磁石とヨークとを備える磁気回路形成部と、
前記スピーカーフレームに連結され、前記磁気回路形成部を支持する支持部材と、
外周部が前記スピーカーフレームに固定されたコーンと、
前記ヨークに隣接して設置され、その一端が前記コーンの中心部に固定されたコイルとを有し、
前記コイルへの通電により生じる励磁により当該コイルが振動して放音するスピーカーであって、
前記スピーカーフレームの途中または端部に、振動の伝達を緩和する変形部が形成されており、かつ、前記ヨークおよび／または前記永久磁石に、振動を吸収する振動吸収部材が設置されていることを特徴とするスピーカーユニット。 - 前記スピーカーフレームは、その一端部が前記支持部材に連結された複数のアームを有し、前記変形部は、各アームの途中または端部に形成されている請求項５に記載のスピーカーユニット。
- 前記変形部は、板片を蛇腹状に複数回湾曲させたもの、または板片を細幅にして複数回蛇行させたものである請求項５または６に記載のスピーカーユニット。
- 前記ヨークは、その先端部がコイルの内側に挿入されるセンターポールを有し、前記振動吸収部材は、前記センターポールの先端部および／または後部に設置されている請求項１ないし７のいずれかに記載のスピーカーユニット。
- 前記振動吸収部材は、前記永久磁石の内周部および／または外周部に設置されている請求項１ないし８のいずれかに記載のスピーカーユニット。
- 前記スピーカーフレームに、振動を吸収する振動吸収部材が設置されている請求項１ないし９のいずれかに記載のスピーカーユニット。
- スピーカーボックスに収納されている請求項１ないし１０のいずれかに記載のスピーカーユニット。
- 請求項１ないし１１のいずれかに記載のスピーカーユニットと、
前記スピーカーユニットの前記コイルに電気音響信号を入力して前記スピーカーユニットを駆動するスピーカー駆動回路とを備えることを特徴とするスピーカー装置。 - 前記スピーカー駆動回路は、入力端子と、前記入力端子から入力される前記電気音響信号に含まれる周波数のうち、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数に相当する周波数の信号のレベルを低減する共振周波数低減手段とを有する請求項１２に記載のスピーカー装置。
- 前記共振周波数低減手段は、デジタル回路またはアナログ回路で構成され、かつ、前記スピーカーユニットの少なくとも１つの固有共振周波数とほぼ一致する周波数に零点を有するフィルターで構成される請求項１３に記載のスピーカー装置。
- 前記スピーカー駆動回路は、前記共振周波数低減手段から出力された信号を増幅して前記コイルへ入力する増幅器を有する請求項１３または１４に記載のスピーカー装置。
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|---|---|---|---|
| JP2003107145A JP2004320089A (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | スピーカーユニットおよびスピーカー装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007088734A1 (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-09 | Pioneer Corporation | スピーカ装置 |
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-
2003
- 2003-04-10 JP JP2003107145A patent/JP2004320089A/ja active Pending
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