【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声信号を音響に変換するスピーカユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在主流であるダイナミックスピーカは、強い磁界内に置かれたボイスコイルに音声電流を流してボイスコイルをピストン運動させ、その振動を円錐形のコーン紙に伝えて空気を振動させるものである。
【０００３】
振動板の動きであるが、周波数の低い低音域では、ボイスコイルの動きに合わせてコーン紙全体が前後に動くピストンモーションで振動しているが、周波数が高くなると、速いボイス・コイルの動きにコーン紙全体がついてゆくことができなくなり、コーンの中心付近しか振動しなかったり、振動板全体が前後に動くのではなく分割振動を起こしてくる。この分割振動の為コーン紙からは固有の音が発生したり、周波数特性が乱れたりする事から、これまでのスピーカ設計においては、振動板の剛性を高め、たわみによる分割振動を抑え、可聴周波数帯域をピストンモーションで音を出すことを追い求めてきた。
そのため、コーン紙に剛性を持たせたプラスチック製や、炭素繊維を混入した製品や、金属製にして剛性を高めた製品が普及している。
【０００４】
また、中音・高音は、速い動きに対応できる小さい振動板にして中音は、スコーカーに、高音は更に小さい振動板のツイーターに受け持たせるマルチウエイ化が進み２ウエイ・３ウエイが主流となっている。
【０００５】
しかし、楽器の発する生の音に比べ、現状のスピーカから出る再生音は、過波特性が劣り晴れやかさに欠ける製品が多い。その原因として、振動板の剛性を高め、たわみによる分割振動を抑え、可聴周波数帯域をピストンモーションで音を出そうとするこれまでの考え方が逆にスピーカの音を躍動感の無い、開放感に欠ける、音楽的につまらない音にしてしまっていると考えられる。
【０００６】
例えば、ここに従来の口径３０ｃｍの低域用スピーカーがあってその受け持ち帯域が３０〜１５００Ｈｚとする。このウーハに３０Ｈｚからしだいに周波数を上げ１５００Ｈｚまで加えたとすると、ある周波数の範囲までは、ボイスコイルとコーンが一体になってピストンモーションで動くが、ピストンモーションの限界点を越えると今度は分割振動を始める。ところが、コーン紙は剛性を高めてあるので、たわみによる分割振動を起こしにくい状態になっている。
また剛性の高いコーン紙全面で空気抵抗を受けるので、部分的なピストン運動も出来ない状態になる、つまりコーン紙自身がボイスコイルの速く動こうとする力を押え込んでしまうという矛盾が発生している。
その結果、同じ大きさの１００Ｈｚの信号と１０００Ｈｚの信号をボイスコイルに加えた場合、本来ならば同じ振幅になるはずが、１０００Ｈｚの方が極端にコーン紙の振幅が少なくなってしまう現象が発生してしまうのである。
この様な現象は、スコーカー、ツイーターでも発生していて、その結果信号に対して過波特性が劣り心地よい響きに欠ける製品が多かった。
【０００７】
また、似たような構造の平面型スピーカがすでに開発されているが、振動板がハニカム構造をしており、振動板に剛性を持たせ可聴周波数帯域をピストンモーションで音を出す考え方であった。
【０００８】
それからマルチウエイ構成のスピーカは再生周波数を広くすることが出来るが、アンプとスピーカの間にＬＣネットワークが入る為コイルとコンデンサによる信号劣化が発生している。また、各スピーカのクロスオーバ周波数近辺で位相がずれるため、空間での音の合成が完全にできず、音のつながりが悪くなっていることが多い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来のスピーカでは振動板を円錐形にし、剛性を高め分割振動を抑え可聴周波数帯域をピストンモーションで音を出す考え方であった為、ピストンモーションの限界点を越えると信号に応じたピストン運動をコーン紙が出来なくなり、晴れやかさに欠け明瞭度が悪くなるという問題があった。この点を改善し明瞭な音で響きの美しい高音質なスピーカを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本考案は、動電形スピーカユニットにおいて、ボイスコイルのピストン運動を連結部材を介して木の板からなる平面振動板に接続し、低音域はピストンモーションで、中高音域は、分割振動で振動板を振動させるという方法で課題を解決している。加振された平面振動板は、ピストンモーションと分割振動で再生帯域をカバーするため、低音から高音まで広い周波数帯域を１台のスピーカで再生でき、過波特性に優れた明瞭な再生を可能とした。
【００１１】
平面振動板を木製の板にすることにより、振動がピストンモーションから分割振動に替わっても周波数特性を乱す事無く、響きの美しい高音質な再生を可能とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。図１は、本発明の振動板の概略斜視図で、構造が分かり易いようにフレームとマグネット、ダンパーを省いて表示したものです。図中符号１は振動板である。この振動板はバルサなどの軽い木の板でできている。
３のボイスコイルと１の振動板は、２の連結部材で接着結合されている。３のボイスコイルが振動すると１の振動板も振動します。１の振動板は木の板なので剛性がある程度ありながら、たわむことも出来るので、低音域では、板全体がピストン運動をし、中・高音域では、分割振動を起こします。ボイスコイルの振動を受けた振動板は、低い周波数の振動から高い周波数の振動まで柔軟に受け入れることが出来るため、このスピーカーは再生周波数レンジが非常に広く５０Ｈｚ付近を下限に、上限は２０ｋＨｚ以上まで周波数特性を伸ばすことが出来るうえ、振動板を木の板とした事で、楽器の奏でる心地よい響きを再生することが出来るのです。
【００１３】
振動板の外周部をくさび状にすることで振動板の中心部から外周部へ向かって伝播する波が外周部から中心部へ戻るのを防ぐことができる。
【００１４】
エンクロージャーとしては、平面バッフルや背面開放型が適している。
【００１５】
このスピーカーは再生周波数レンジが広いのでフルレンジスピーカとして使用できるが、同じ構造の小さい物をスーパーツイーターとして追加使用すると更に再生周波数レンジを広げることができる。
【００１６】
【発明の効果】
木の板は剛性もある程度ありながら、たわむことも出来るので、低音域では、板全体がピストン運動をし、中・高音域では、分割振動を起こします。ボイスコイルの振動を受けた平面振動板は、低い周波数の振動から高い周波数の振動まで柔軟に受け入れることが出来るため、このスピーカーは再生周波数レンジが非常に広く５０Ｈｚ付近を下限に、上限は２０ｋＨｚ以上まで周波数特性を伸ばすことができ、従来のスピーカに比べ明瞭で晴れやかな再生音が得られる。
【００１７】
振動板を木の板とした事で、楽器の奏でる心地よい響きを再生することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平面スピーカシステムの振動板の基本構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の平面スピーカシステムの断面図である。
【図３】本発明の平面スピーカシステム全体の概略斜視図である。
【図４】本発明の平面スピーカシステムの背面図である。
【符号の説明】
１ 振動板
２ 連結部材
３ ボイスコイル
４ フレーム
５ ダンパー
６ 磁気回路部
７ エッジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker unit that converts an audio signal into sound.
[0002]
[Prior art]
At present, dynamic speakers, which are currently the mainstream, are such that a voice current is applied to a voice coil placed in a strong magnetic field to cause a piston movement of the voice coil, and the vibration is transmitted to a conical cone paper to vibrate air.
[0003]
In the low frequency range where the frequency is low, the cone paper vibrates in the piston motion in which the entire cone paper moves back and forth in accordance with the movement of the voice coil. The whole cone paper cannot follow, and only vibrates near the center of the cone, or the whole diaphragm does not move back and forth but generates a divided vibration. Due to this divided vibration, a unique sound is generated from the cone paper and the frequency characteristics are disturbed, so in the past speaker design, the rigidity of the diaphragm was increased, the divided vibration due to bending was suppressed, and the audio frequency was reduced. I've been pursuing to make sound with piston motion in the band.
For this reason, plastic products in which cone paper has rigidity, products in which carbon fiber is mixed, and products in which rigidity is increased by using metal have become widespread.
[0004]
In addition, the middle and high pitches are made into small diaphragms that can respond to fast movements. The middle tone is assigned to the squawker, and the high pitch is assigned to the tweeter of the smaller diaphragm. Has become.
[0005]
However, compared to the raw sound emitted by the musical instrument, the reproduced sound from the current speaker often has a poor overwave characteristic and lacks in clearness. As a cause, the conventional idea of increasing the rigidity of the diaphragm, suppressing split vibration due to deflection, and producing sound in the audible frequency band with piston motion is contrary to the sound of the speaker It is thought that the sound is missing and musically boring.
[0006]
For example, it is assumed here that there is a conventional low-range speaker having a diameter of 30 cm, and the band for which the speaker is responsible is 30 to 1500 Hz. If the frequency is gradually increased from 30 Hz to 1500 Hz and applied to this woofer, up to a certain frequency range, the voice coil and the cone move integrally with the piston motion. Start. However, because the stiffness of the cone paper is increased, it is in a state in which the divided vibration due to the bending is hardly caused.
In addition, since the entire surface of the highly rigid cone paper receives air resistance, partial piston movement is not possible.In other words, there is a contradiction that the cone paper itself holds down the force of the voice coil trying to move quickly. ing.
As a result, when a 100 Hz signal and a 1000 Hz signal of the same magnitude are applied to the voice coil, the amplitude should be the same, but the amplitude of the cone paper becomes extremely small at 1000 Hz. It will do.
Such a phenomenon also occurs in a squawker and a tweeter, and as a result, many products have poor overwave characteristics with respect to a signal and lack a comfortable sound.
[0007]
In addition, a flat speaker with a similar structure has already been developed, but the diaphragm has a honeycomb structure, and the idea was to make the diaphragm rigid and make sound in the audible frequency band with piston motion. .
[0008]
Then, the speaker having the multi-way configuration can increase the reproduction frequency. However, since an LC network is provided between the amplifier and the speaker, signal deterioration occurs due to the coil and the capacitor. In addition, since the phases are shifted around the crossover frequency of each speaker, sound synthesis in space cannot be completely performed, and the connection of sounds often deteriorates.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional speaker, the diaphragm was made conical, rigidity was increased, divided vibration was suppressed, and the audible frequency band was sounded with piston motion. There was a problem that the cone movement could not be performed for the piston movement, and the clarity was deteriorated due to lack of radiance. It is an object of the present invention to improve this point and to provide a high-quality speaker with clear sound and beautiful sound.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in an electrodynamic speaker unit, the piston movement of a voice coil is connected to a plane diaphragm made of a wooden board via a connecting member, and a low-pitched sound region is a piston motion, and a middle and high-pitched sound region is a divided vibration. The problem is solved by vibrating the plate. The vibrated plane diaphragm covers the reproduction band with piston motion and split vibration, so a wide frequency range from low to high can be reproduced with a single speaker, enabling clear reproduction with excellent overwave characteristics. And
[0011]
By using a wooden board as the plane diaphragm, even if the vibration is changed from piston motion to split vibration, it is possible to reproduce beautiful sound with high sound quality without disturbing the frequency characteristics.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic perspective view of a diaphragm according to the present invention, in which a frame, a magnet, and a damper are omitted for easy understanding of the structure. In the figure, reference numeral 1 denotes a diaphragm. This diaphragm is made of a light wooden board such as balsa.
The three voice coils and the one diaphragm are adhesively bonded by two connecting members. When the voice coil 3 vibrates, the diaphragm 1 vibrates. The 1st diaphragm is a wooden board, so it has some rigidity and can also bend, so in the low range, the whole board makes a piston motion, and in the middle and high range, it causes split vibration. Since the diaphragm which received the vibration of the voice coil can flexibly receive from low frequency vibration to high frequency vibration, this speaker has a very wide reproduction frequency range, with the lower limit around 50 Hz and the upper limit up to 20 kHz or more. The frequency response can be extended, and the comfortable sound of the instrument can be reproduced by using a wooden board as the diaphragm.
[0013]
By making the outer peripheral portion of the diaphragm a wedge shape, it is possible to prevent a wave propagating from the central portion of the diaphragm to the outer peripheral portion from returning from the outer peripheral portion to the central portion.
[0014]
A flat baffle or open back type is suitable for the enclosure.
[0015]
Since this speaker has a wide reproduction frequency range, it can be used as a full-range speaker. However, if a small one having the same structure is additionally used as a super tweeter, the reproduction frequency range can be further expanded.
[0016]
【The invention's effect】
The wooden board has some rigidity but can also bend, so in the low range, the entire board performs piston motion, and in the middle and high range, it causes split vibration. Because the flat diaphragm that receives the vibration of the voice coil can flexibly receive from low-frequency vibration to high-frequency vibration, this speaker has a very wide reproduction frequency range, with a lower limit of around 50 Hz and an upper limit of 20 kHz or more. The frequency characteristics can be extended up to this point, and clear and clear reproduced sound can be obtained compared to conventional speakers.
[0017]
By making the diaphragm a wooden board, it is possible to reproduce the pleasant sound of the musical instrument.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a basic configuration of a diaphragm of a flat speaker system of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the flat speaker system of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of the entire flat speaker system of the present invention.
FIG. 4 is a rear view of the flat speaker system of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm 2 Connecting member 3 Voice coil 4 Frame 5 Damper 6 Magnetic circuit part 7 Edge
