JP2005176292A

JP2005176292A - スピーカー

Info

Publication number: JP2005176292A
Application number: JP2004146259A
Authority: JP
Inventors: Riryu Chin; 李龍陳; Chen-Feng Wu; 成豐呉; Mei Yo; 鳴葉
Original assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2005-06-30
Also published as: TWI235617B; TW200520586A; US20050123166A1

Abstract

【課題】効果的に電気信号を音声信号に変換することができ、且つ寿命が長く、音声出力が大きい、スピーカーを提供する。
【解決手段】本発明のスピーカーは、少なくとも、通り穴を備えたボビンと、前記ボビンの外側面に巻き付けられ、外部電源に電気的に接続するための導線が引出されたコイル・ロールと、前記ボビンの一端に配置された薄膜と、前記ボビンの通り穴の中に吊るされ、一端が前記薄膜に接続された磁気アセンブリとを含む。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、スピーカーに関し、特に、効果的に電気信号を音声信号に変換することができ、且つ寿命が長く、音声出力が大きい、スピーカーに関する。

各種オーディオ・ビデオ・マルチメディア装置(audio and video multimedia device)の発展において、ビデオ信号だけでなく、音声信号の品質も日々向上している。現在の技術ですでに美妙な音波信号を作り出すことができるが、良いスピーカーがなければ、高品質の音声を表現することはできない。マルチメディア設備が発する音声は、スピーカーにより電気信号を音声信号に変換して生成されるので、音声信号の品質を向上するには、スピーカーの改良が必要である。

図１に示すように、従来のスピーカー1は、上カバー11と、ベース12と、永久磁石13と、コイル・ロール14と、薄膜15と、を備える。そのうち、永久磁石13は、ベース12のノッチ121内に設置され、且つ、図１に示すような極性分布(N極が上、Ｓ極が下)を有する。コイル・ロール14は、永久磁石13に設けられた溝131に収納されて設置され、且つ、コイル・ロール14の最上表面と薄膜15は、接着剤により接着されている。このほか、コイル・ロール14から二つの外部導線141が引出され、外部電源(図示せず)に接続される。

操作の時、前記二つの外部導線141の端子A、Bがそれぞれ外部電源の正(＋)、負(−)電極に接続され、コイル・ロール14は、電磁誘導により、上半部がＮ極、下半部がＳ極の極性分布を有することになり、コイル・ロール14と永久磁石13の間で磁気力が生じて、よってコイル・ロール14が上方向へ移動し、さらに薄膜15も上方向へ移動する。一方、該二つの外部導線141の端子A、Bがそれぞれ外部電源の負(−)、正(＋)電極に接続されると、電磁誘導により、該コイル・ロール14は上半部がＳ極、下半部がＮ極の極性分布を有することになり、コイル・ロール14と永久磁石13の間で磁気力が生じて、よってコイル・ロール14が下方向へ移動し、さらに薄膜15も下方向へ移動する。従って、コイル・ロール14を流れる電流の方向を変えることによって、薄膜15がコイル・ロール14に印加される電気信号の周波数に応じていろいろな振幅で振動し、そして空気に音声を発させる。

しかしながら、この従来のスピーカー1は、コイル・ロール14が大部分自着ワイヤによって形成されるため、その引張り強さがまずい。且つ、コイル・ロール14は薄膜15と一緒に振動しなければならないため、振動過程でかなり切れやすく、スピーカーの寿命がよって短縮される。

図２に示すように、別の従来のスピーカー2は、上カバー20と、下カバー21と、環状ハウジング22と、中央に縦方向に立設する磁気柱231を有するディスク状磁石23と、Ｓ極が上、Ｎ極が下の環状永久磁石24と、薄膜25と、磁気薄板26と、コイル・ロール27と、を備える。そのうち、環状永久磁石24は環状ハウジング22の内側壁面に取付けられ、ディスク状磁石23は環状ハウジング22の外底面に貼付けられる。このほか、コイル・ロール27は磁気柱231の柱面に沿って巻き付けられ、薄膜25は環状ハウジング22の頂面に設置され、磁気薄板26は薄膜25の中央部に貼付けられる。また、コイル・ロール27から二つの外部導線271が引出され、外部電源(図示せず)に接続される。

操作の時、前記二つの外部導線271の端子A、Bがそれぞれ外部電源の負(−)、正(＋)電極に接続され、コイル・ロール27は、電磁誘導により、磁気柱231に上半部がＮ極、下半部がＳ極の極性分布を有させ、磁気柱231と磁気薄板26の間に磁気力が生じて、よって薄膜25が下方向へ移動する。一方、該二つの外部導線271の端子A、Bがそれぞれ外部電源の正(＋)、負(−)電極に接続されると、コイル・ロール27は、電磁誘導により、磁気柱231に上半部がＳ極、下半部がＮ極の極性分布を有させ、磁気柱231と磁気薄板26の開に磁気力が生じて、よって薄膜25が上方向へ移動する。従って、コイル・ロール27を流れる電流の方向を変えることにより、薄膜25がコイル・ロール27に印加される電気信号の周波数に応じていろいろな振幅で振動し、そして空気に音声を発させる。

しかしながら、この従来のスピーカー2は、薄膜25の上にある磁気薄板26が単一の極性のみを有するため、磁気柱231との間の磁気力が小さい。よって薄膜25の振動強度には限りがあり、大きな音を発することができない。

効果的にオーディオ・ビデオ・マルチメディア装置の音声信号の品質を向上するとともに、上記問題を解決するため、本発明は、生産が容易で、コストが低く、且つ、効果的に電気信号を音声信号に変換する効率を上げるスピーカーを提案した。このスピーカーは各種のマルチメディア設備、例えば携帯電話、ノートパソコン、コンポ等の音声発生装置に用いることができる。

なお、本発明の目的は、効果的に電気信号を音声信号に変換することができ、且つ寿命が長く、音声出力が大きい、スピーカーを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のスピーカーは、少なくとも、通り穴を備えたボビンと、前記ボビンの外側面に巻き付けられ、外部電源に電気的に接続するための導線が引出されたコイル・ロールと、前記ボビンの一端に配置された薄膜と、前記ボビンの通り穴の中に吊るされ、一端が前記薄膜に接続された磁気アセンブリとを含む。

本題明において、磁気アセンブリにおける薄膜に繋がっている一端の極性は、磁気アセンブリの中間部の極性とは逆である。また、磁気アセンブリの軸方向中心線はコイル・ロールの軸方向中心線と揃っている。なお、コイル・ロールの中心線以上（又は以下）の部分の長さは、磁気アセンブリの中心線以上（又は以下）の部分の長さの半分より大きく、磁気アセンブリの中心線以上（又は以下）の部分の長さより小さい。

本発明のスピーカーの利点は、生産及び組立てが容易であり、また、コイル・ロールの巻間が充分であり、操作過程で切れることがなく、大きい音声を生成できるような磁気力が生じられ、且つ磁気アセンブリの振動強度が均一であり、大型及び小型のスピーカーに適用できる点にある。

以下に実施例１、２に基づいて説明する。

図３Ａに示すように、本発明の実施例１のスピーカー3は、上、下ハウジング31a、31bと、ボビン32と、コイル・ロール33と、磁気アセンブリ34と、２つの薄膜35a、35bとを含む。上、下ハウジング31a、31b及びボビン32の材料はプラスチックとし、磁気アセンブリ34の材料は、永久磁石またはその他プラスチック磁石のような磁性を備えた材料とすることができる。

図３Ａに示すように、ボビン32は、通り穴321と、外側面324より半径方向の外側へ延伸してなる分離面322、323と、を備える。分離面322、323は、それぞれ上へ及び下へ延伸してフランジ3221、3231を形成する。コイル・ロール33は分離面322と323の間で、ボビン32の外側面324に巻き付けられる。なお、外部電源に接続するための二つの外部導線332が引出される。薄膜35a、35bはそれぞれボビン32の上側及び下側に配置され、且つフランジ3221、3231に固定される。よって、分離面322(323)とその対応した薄膜35a(35b)の間にギャップが存在する。このほか、磁気アセンブリ34は、通り穴321の中に上下移動可能に二つの薄膜35a、35bに支持されている。

また、磁気アセンブリ34における二つの薄膜35a、35bに支持された上、下端は、同じ極性を備えており、中間部分は、該上、下端と反対の極性を備えている。本実施例において、磁気アセンブリ34は、二つの永久磁石（それぞれはＮ極及びＳ極を備えている）のＳ極とＳ極を接続する方式で重ねて成り、磁気アセンブリ34の上、下端の極性は共にＮ極であり、中間部分の極性は共にＳ極である。このほか、磁気アセンブリ34とコイル・ロール33の間の磁気力を十分に発揮させるため、磁気アセンブリ34の軸方向の中心線341は、コイル・ロール33の軸方向の中心線331と揃っている。なお、コイル・ロール33の中心線331以上（又は以下）の部分の長さＨは、磁気アセンブリ34の中心線341以上（又は以下）の部分の長さＬの半分より大きく、磁気アセンブリ34の中心線341以上（又は以下）の部分の長さＬより小さいものとし、即ち、L/2＜H＜Ｌの状態とする。

本実施例において、磁気アセンブリ34を構成する各永久磁石の中間には通り穴(図示せず)があり、リベット36でリベット留めの方式で磁気アセンブリ34を構成するすべての永久磁石と二つの薄膜35a、35bを接合することができる。この接合方法により、磁気アセンブリ34と薄膜35a、35bの間が強固に接合し、振動過程において両者の間の離脱を防ぐことができる。このほか、接着剤で磁気アセンブリ34と薄膜35a、35bを接着してもよい。

次に、図３Ｂに示すように、本実施例におけるコイル・ロール33の二つの外部導線332の端子A、Bが外部電源の正(＋)、負(−)電極にそれぞれ接続されると、コイル・ロール33そのものが上半部はＮ極、下半部はＳ極の磁界を生成する。磁気アセンブリ34の軸方向の中心線341とコイル・ロール33の軸方向の中心線331は揃っており、またコイル・ロール33の中心線331以上の部分の長さＨが磁気アセンブリ34の中心線341以上の部分の長さＬの半分より大きいため、コイル・ロール33そのものが形成した磁界と磁気アセンブリ34の間の磁気力が、磁気アセンブリ34を上方向へ移動させ、さらに薄膜35aを連動して上方向へ移動させる。一方、図３Ｃに示すように、コイル・ロール33の二つの外部導線332の端子A、Bが外部電源の負(−)、正(＋)電極にそれぞれ接続されると、コイル・ロール33そのものが上半部はＳ極、下半部はＮ極の磁界を生成し、また、この磁界と磁気アセンブリ34の間の磁気力が、磁気アセンブリ34を下方向へ移動させ、さらに薄膜35bを連動して下方向へ移動させる。

このように、コイル・ロール33の二つの外部導線332の端子A、Bが接続される電極の極性を変えることで、磁気アセンブリ34をボビン32の通り穴321の中で上下に振動させ、さらに薄膜35a、35bを連動して上下に振動させて、空気に音声を発させることができる。

図４に示すように、本発明の実施例２のスピーカー3'は、ボビン32'が実施例１のボビン32と異なっていることを除き、上、下ハウジング31a、31b、コイル・ロール33、磁気アセンブリ34及び二つの薄膜35a、35bはすべて実施例１で述べたものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施例において、ボビン32'は、磁気アセンブリ34を収納する通り穴321'と、外側面324'より半径方向の外側へ延伸してなる五つの分離面325、326、327、328、329と、を備える。分離面325、329は、それぞれ上へ及び下へ延伸してフランジ3251、3291を形成する。コイル・ロール33は、分離面325と326の間で、分離面326と327の間で、分離面327と328の間で、分離面328と329の間で、ボビン32'の外側面324'に巻き付けられる。なお、外部電源に接続するための二つの外部導線332が引出される。薄膜35a、35bは、それぞれボビン32の上側及び下側に配置され、且つフランジ3251、3291に固定される。よって、分離面325(329)とその対応した薄膜35a(35b)の間にギャップが存在する。このほか、磁気アセンブリ34は、通り穴321'の中に上下移動可能に二つの薄膜35a、35bに支持されている。

また、磁気アセンブリ34の軸方向の中心線341とコイル・ロール33の軸方向の中心線331'が揃っており、且つ、コイル・ロール33の中心線331'以上（または以下）の部分の長さH’は、磁気アセンブリ34の中心線341以上（または以下）の部分の長さＬの半分より大きく、磁気アセンブリ34の中心線341以上（又は以下）の部分の長さＬより小さいものとする。

図２に示す従来のスピーカーと比較すると、本発明の各実施例のスピーカーにおける磁気アセンブリ34とコイル・ロール33との間のフラックスの通過面積がより大きいため、薄膜35a、35bの振動強度を上げ、さらに出力音量を大きくするよう十分な磁気力を提供できる。このほか、図１に示す従来のスピーカーと比較すると、本発明の各実施例のスピーカーにおけるコイル・ロール33は振勤しないため、コイル・ロール33の振動過程における断裂を回避することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上記スピーカーの設計変更等があっても、本発明に含まれる。

従来のスピーカーを示す断面図である。もう一つの従来のスピーカーを示す断面図である。本発明の実施例１に係わるスピーカーを示す断面図である。図３Ａのスピーカーの第一状況における磁気アセンブリとコイル・ロールとの間の磁気力を示す模式図である。図３Ａのスピーカーの第二状況における磁気アセンブリとコイル・ロールとの間の磁気力を示す模式図である。本発明の実施例２に係わるスピーカーを示す断面図である。

符号の説明

1 スピーカー
11 上カバー
12 ベース
121 永久磁石
13 永久磁石
131 溝
14 コイル・ロール
141 外部導線
15 薄膜
2 スピーカー
20 上カバー
21 下カバー
22 環伏ハウジング
23 ディスク状磁石
231 磁気柱
24 環状永久磁石
25 薄膜
26 磁気薄板
27 コイル・ロール
271 外部導線
3、3' スピーカー
31a、31b ハウジング
32、32' ボビン
321、321' 通り穴
322、323、325、326、327、328、329 分離面
3221、3231、3251、3291 フランジ
324、324' 外側面
33 コイル・ロール
331、331'、341 中心線
332 外部導線
34 磁気アセンブリ
35a、35b 薄膜
36 リベット

Claims

通り穴を備えたボビンと、
前記ボビンの外側面に巻き付けられ、外部電源に電気的に接続するための導線が引出されたコイル・ロールと、
前記ボビンの一端に配置された薄膜と、
前記ボビンの通り穴の中に吊るされ、一端が前記薄膜に接続された磁気アセンブリと、を含むスピーカー。
外側面と、通り穴と、前記外側面より半径方向の外側へ延伸してなる複数の分離面と、を備えるボビンと、
前記ボビンの複数の分離面の間で、前記ボビンの外側面に巻き付けられ、外部電源に接続するための導線が引出されたコイル・ロールと、
前記ボビンの上下両側にそれぞれ配置された二つの薄膜と、
前記ボビンの通り穴の中に上下移動可能に前記二つの薄膜に支持されている磁気アセンブリと、を含むスピーカー。
前記磁気アセンブリの軸方向の中心線と前記コイル・ロールの軸方向の中心線が揃っている、請求項１または２に記載のスピーカー。
前記コイル・ロールの中心線以上の部分の長さが、前記磁気アセンブリの中心線以上の部分の長さより小さく、且つ前記磁気アセンブリの中心線以上の部分の長さの半分より大きい、請求項３に記載のスピーカー。
前記磁気アセンブリにおける前記薄膜と接合した端部の極性と前記磁気アセンブリの中間部分の極性が反対である、請求項１または２に記載のスピーカー。
前記磁気アセンブリが、Ｎ極及びＳ極を備えた複数の磁石を重ねて成り、前記複数の磁石は、Ｎ極とＮ極が接続され、Ｓ極とＳ極が接続されてなる、請求項１または２に記載のスピーカー。
前記磁気アセンブリと前記薄膜とは、リベット留めまたは接着方法により接合された、請求項１または２に記載のスピーカー。
前記複数の分離面における前記二つの薄膜に近接する分離面にフランジが形成された、請求項２に記載のスピーカー。