JP2005086220A - 電気音響変換器およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は各種電子機器に使用される電気音響変換器に関するものであり、低域共振周波数の共振突鋭度Ｑの安定化を目的とする。
【解決手段】本発明の電気音響変換器は、連続発泡部材で制動体７を形成し、これをフレーム１の通気孔１ａに設けることにより、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑの安定化を実現したものである。よって本発明による制動体により、音質上必要な音響負荷を設定でき、これにより、ボイスコイルの底当たりも防止できるという音質面と品質面に優れた電気音響変換器を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気音響変換器およびこれを用いた電子機器に関するものである。

従来、この種の電気音響変換器の構造は、図１０に示されるような構成を有していた。

図１０に示すように、樹脂材料あるいは金属材料からなるフレーム１２に、振動板１３がその外周で接合されている。振動板１３にはボイスコイル１４が接合されている。

そして、このボイスコイル１４は、プレート１５とマグネット１６とヨーク１７とにより構成され、フレーム１２に接合された磁気回路の、磁気ギャップに挿入されている。

さらに、フレーム１２の背面に設けられた通気孔１２ａを塞ぐように制動体１８を接合している。

この電気音響変換器の動作原理は、ボイスコイル１４に流れる電流により振動板１３が振動し、振動板１３の背面（図１０の下方）の空気はフレーム背面に設けられた通気孔より制動体１８の隙間を通り背面に放射される。この時、この制動体１８による音響抵抗により振動板１３に制動がかかり低域共振周波数での振幅が抑制されるというものである。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
実開昭６３−９０３９５号公報 特開平４−３１２１００号公報

小型の電気音響変換器ではボイスコイル１４の有効長さが短く、又磁気回路の磁束密度が小さいため電磁制動力が小さく、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑが大きくなるため、出力音圧の周波数特性が、低域共振周波数で大きく盛り上がる特性となり音質上好ましくない。

そこで従来は、この低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを下げるために、合成繊維の不織布や繊維のメッシュから構成された制動体１８が使用されていた。前者は抄紙加工で作られるため同一面内でいわゆる抄きムラが発生し、生産ロット内、生産ロット間のバラツキが大きく、その結果として特性がバラツクものであった。また後者は繊維が細い為音響抵抗が小さく、充分に共振突鋭度Ｑを下げることができなかった。

そこで、本発明は低域共振周波数の共振突鋭度Ｑを安定して下げることを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、連続発泡部材よりなる制動体を、フレームの通気孔部分に設けたものである。

この構成により低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを適正値に安定して調整することができる。

本発明の請求項２に記載の発明は、連続発泡部材を合成樹脂製としたもので、容易に形成できる。

さらに請求項３に記載の発明は、内部が三次元骨格構造のみのシートで制動体を構成したものである。

この構成により、フレームの通気孔から適正で、かつバラツキなく通気させることができ、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを安定化して低くすることができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、シートを圧縮形成したものである。

この構成によれば、プレスにより通気通音性を自由に設定でき、簡単な構成により低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを適正値に調整することができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、複数のシートを積層して制動体を構成したものである。

この構成によれば、シート数を可変することにより、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを適正値に調整することができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、厚みの異なる複数のシートを組合わせるものである。

この構成により、厚みの異なるシートを複数有していることで、通気、通音性を微調整することが可能となり、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを微調整することができる。

本発明の請求項７に記載の発明は、複数のシートを空隙を隔てて配置したものである。

この構成によれば、空隙を隔ててシートを配置することで、さらなる通気通音性の微調整を図ることが可能となり、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを微調整することができる。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７記載のいずれか一つの電気音響変換器を搭載するものであり、この構成により、音質面と品質面に優れた装置を実現することができる。

以上のように本発明は、連続発泡部材により制動体を形成することにより、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを適正値に自由に調整することができる。

よって本発明による制動体により、音質上必要な音響負荷を設定でき、これにより、ボイスコイルの底当たりも防止できるという音質面と品質面に優れた電気音響変換器を提供することができる。

このように本発明は、性能向上を実現できる優れた電気音響変換器やこれらを搭載した電子機器を提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項４に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施の形態における電気音響変換器の断面図である。

図１に示すように、樹脂材料あるいは金属材料からなるリング状のフレーム１の内周に、略円板状の振動板２の外周が接合されている。振動板２の下面側にはリング状のボイスコイル３が接合されている。

そして、このボイスコイル３は、プレート４とマグネット５とヨーク６とにより構成され、フレーム１に接合された磁気回路の磁気ギャップ内に挿入されている。さらに、フレーム１の下面にはリング状の制動体７を接合している。

ここでこの制動体７は、フレーム１の背面に設けられた複数の通気孔１ａを塞ぐように配置されており、その材質は、圧縮した通気通音性を有する連続発泡部材、例えば合成樹脂により構成されている。

この電気音響変換器の動作原理は、ボイスコイル３に流れる電流により振動板２が振動し、振動板２の下面の空気はフレーム１に設けられた通気孔１ａより制動体７の隙間を通り下面（背面）に放射される。この時、この制動体７による音響抵抗（粘性抵抗）により振動板２に制動がかかり、低域共振周波数での振幅が抑制されるというものである。

さらにこの音響負荷により、ボイスコイル３の振幅が抑制され、ボイスコイル３の内底面へのヨーク６底当たりも防止することができる。

図２は図１の制動体７の有無による特性差を示したもので、制動体７がない場合は低域周波数での振幅は約１０ｄＢ増加することを示している。

図３は図１の制動体７で、原反の厚みは一定でプレス後の厚みを変化させた時の特性の変化の実測データを示したものである。すなわち制動体７は板状の連続発泡部材を圧縮（プレス）して形成したものである。

プレス後の厚みの厚い順に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなっており、Ａが一番厚く、Ｄが一番薄い状態となっている。そして、音響抵抗もこの順に大きくなっており、結果として音響抵抗が大きくなれば、制動力も大きくなることから、音響特性上も、この順に低域周波数でのピークが抑制されていることがうかがえる。

よって、図３に示すように、プレス厚さを変化させることで所望の音響特性を実現することができる。

また、この場合、図１で使用した制動体７の厚みは均一なものを示したが、部分的に変化させて使用しても良い。

なお、連続発泡部材のシートとしては、三次元骨格構造のみとしたものを使用している。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項５から請求項６に記載の発明について説明する。

図４は本発明の実施の形態２における電気音響変換器の断面図を示し、実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。

実施の形態１と異なる点は、セル数を可変したり、複数のシートを重ねることにより通気通音性を調整可能とした点である。

当実施の形態では、連続発泡体のセル数をフレーム１側から下方に対して増やした例を示している。このように、セル数を順次増加させることにより音響抵抗も順次増加する。よって、制動体８に入る空気の流速が徐々に緩やかになるために、粘性抵抗を制御することができる。

図４ではセルの数を増加させた例を示しているが、図５に示すようにセルの大きさを変化させたり、図６に示すように複数の制動体７を重ねても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項７に記載の発明について説明する。

図７は本発明の実施の形態３における電気音響変換器の断面図を示し、実施の形態１、２と異なる点についてのみ説明する。

実施の形態１、２と異なる点は、複数個の発泡体１０、１１を通気孔１ａの上、下で、空隙を隔てて配置し、通気通音性を調整可能とした点である。

この構成により、さらなる通気通音性の微調整を図ることが可能となり、低域共振周波数での共振突鋭度Ｑを微調整することができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。

図８は、本発明の一実施形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムの外観図を示したものである。

図８に示すように、本発明の電気音響変換器４０をエンクロジャー４１に組込んで、電気音響変換器システムを構成している。このエンクロジャー４１と、電気音響変換器４０に入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプ４２に入力されるソースを出力するプレーヤ４３とにより電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。

この構成とすることにより、電子機器の音質面や品質面での性能向上を実現させることができる。

また、当実施の形態はオーディオ用のミニコンポシステムについて説明したが、携帯電話等の小型の移動体通信機器等にも適用することができる。

（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。

図９は、自動車５０の断面図を示したものである。

図９に示すように、本発明の電気音響変換器４０をリアトレイに組込んで、自動車５０を構成したものである。

この構成とすることにより、自動車５０に搭載された電気音響変換器４０の音質面や品質面での性能向上を実現させることができる。

本発明にかかる電気音響変換器は低域共振周波数における適正な制動条件を生みだすことができ、各種音響機器に適用することができる。さらには各種電子機器にも適用することができる。

本発明の実施の形態１における電気音響変換器の断面図 制動体の有る場合と無い場合を比較した電気音響変換器の出力音圧周波数特性図 本発明の実施の形態１における制動体の厚みを比較した電気音響変換器の出力音圧周波数特性図 本発明の実施の形態２における電気音響変換器の断面図 本発明の実施の形態２における電気音響変換器の断面図 本発明の実施の形態２における電気音響変換器の断面図 本発明の実施の形態３における電気音響変換器の断面図 本発明の一実施の形態における電子機器の正面図 本発明の一実施の形態における車の断面図 従来の電気音響変換器の断面図

符号の説明

１ フレーム
２ 振動板
３ ボイスコイル
４ プレート
５ マグネット
６ ヨーク
７ 制動体
８ 制動体
９ 制動体
１０ 制動体
１１ 制動体
１２ フレーム
１３ 振動板
１４ ボイスコイル
１５ プレート
１６ マグネット
１７ ヨーク
１８ 制動体（従来品）
４０ 電気音響変換器
４１ エンクロジャー
４２ アンプ
４３ プレーヤ
４４ ミニコンポシステム
５０ 自動車

Claims (8)

1. フレームに保持された磁気回路と、前記フレームに、その外周部が結合された振動板とを有し、前記フレームまたは磁気回路に通気孔を形成し、この通気孔部分に、連続発泡部材からなる制動体を設けたことを特徴とする電気音響変換器。
2. 連続発泡部材は、合成樹脂製とした請求項１に記載の電気音響変換器。
3. 制動体は、内部が三次元骨格構造のシートとしたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
4. 制動体は、シートを圧縮して形成した請求項３記載の電気音響変換器。
5. 制動体は、複数のシートを積層して形成した請求項３または請求項４記載の電気音響変換器。
6. シートの厚みを異ならせた請求項５記載の電気音響変換器。
7. 複数のシートは空隙を隔てて配置した請求項５記載の電気音響変換器。
8. 少なくとも電気音響変換器と、それに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器であって、前記電気音響変換器は請求項１から請求項７記載のいずれか一つの電気音響変換器を用いた電子機器。

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