JP2005244537A - 長円型スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の振動板の効力を十分に活かすことができ、且つ、長円形ボイスコイルと組み合わせた場合でも、ボイスコイルの長径部での撓みを抑止して振動特性の乱れを防止できる長円型スピーカ装置を提供する。
【解決手段】 ボイスコイル３１により駆動する振動板として長円状振動板２３を使用した長円型スピーカ装置２１において、長円状振動板２３を、周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形にしたことで、従来のコーン形振動板の短所を解決して、良好な指向特性と、撓みに起因した振動特性の乱れのない安定動作とを両立させた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ボイスコイルで駆動する振動板として平面視の外周形状が長円形又は楕円形を成した長円状振動板を使用した長円型スピーカ装置に関するものである。

ボイスコイルで駆動する振動板として平面視の外周形状が長円形又は楕円形を成した長円状振動板を使用する長円型スピーカ装置は、真円形の振動板を使用した一般的なスピーカ装置と比較して、幅の狭いスペース等へ設置し易いだけでなく、振動板が長径方向へ広がっている分、振動板面積を稼ぐことができて、低域再生を向上させることができるというメリットを持つ。
更に、平面視で長円形又は楕円形を成した振動板は、短径方向には指向性が弱まり、長径方向には指向性が強まるため、特定方向にのみ強い指向性が要求される場合に、極めて有用である。

特定方向にのみ指向性が要求される場合とは、例えば、映画館や車両の室内での音響再生等を挙げることができる。
映画館では、どの座席に座っても同様の音響効果が得られるように、水平方向（左右方向）には指向性を弱くし、且つ、天井や床からの音の反射を低減するために、垂直方向には指向性を強くすることが求められる。
また、車両の場合は、スピーカ装置の設置場所が限られており、しかも、スピーカと搭乗者との距離を大きくとれないため、座席によって、スピーカ装置に対する向きが大きく変化する。そのため、もし、水平方向に指向性が強いスピーカ装置を使用すると、座席によっては、満足な音響が得られなくなってしまう。

このような特定方向にのみ強い指向性を持たせた再生を実現するために、映画館では、ホーン形スピーカシステムを採用する方法が普及しているが、ホーン形スピーカシステムは、通常、大型で、且つ高価であり、設置スペースが限られる車載用には馴染まない。
そこで、車載用としては、ホーン形スピーカシステムと比較して、小型で且つ安価な長円型スピーカ装置によるシステムが各種提案されている。

図１〜図４は、このような長円型スピーカ装置の従来例を示したものである。
図１及び図２に示した長円型スピーカ装置１は、平面視の外周形状が長円形を成した長円状振動板２として、中心が内奥に凹んだすり鉢状のコーン形振動板を採用したものである（例えば、特許文献１参照）。
なお、コーン形の長円状振動板２は、その外周に接合されたエッジ３を介してフレーム４に支持されている。また、コーン形の長円状振動板２の中心部には、横断面形状が長円形のボイスコイルボビン５に巻装されたボイスコイル６が結合されている。そして、ボイスコイル６は、磁気回路７の磁気隙間７ａに遊嵌されると共に、中心軸方向に移動可能にダンパ８によって浮遊支持されている。

図３及び図４に示した長円型スピーカ装置１１は、平面視の外周形状が長円形を成した長円状振動板１２として、周縁部から中央に向かって円弧状曲面によって隆起したドーム形振動板を採用したものである（例えば、特許文献２参照）。
なお、ドーム形の長円状振動板１２は、その外周に接合されたエッジ１３を介してフレーム１４に支持されている。また、ドーム形の長円状振動板１２の外周部には、横断面形状が長円形のボイスコイルボビン１５に巻装されたボイスコイル１６が結合されている。そして、ボイスコイル１６は、磁気回路１７の磁気隙間１７ａに遊嵌されると共に、中心軸方向に移動可能に図示略のダンパによって浮遊支持されている。

特開平１１−１４６４８８号公報 特開平０５−１９１８９２号公報

ところで、コーン形振動板は、その中央の付け根から放射された高音成分がコーン内の立体角に閉じ込められるために、指向特性が鋭くなる特質を持つ。そのため、図１及び図２に示したように振動板の平面視の外周形状が長円形であっても、短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の効力が相殺されてしまって、本来の指向性改善が達成されないという問題が生じる。

それに対して、ドーム形振動板の場合は、振動面全域が外方に露出していて、振動面から放射される音が全て外界に放射されるため、指向性が弱くなって、その分、音を広角に放射できるようになる。従って、短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の効力が十分に活かされると同時に、長径方向の指向性も改善することができる。
しかし、ドーム形振動板の場合は、図４にも示したように、長径方向に沿って頂部が平坦になるため、全域に渡って同等に湾曲を有しているコーン形と比較すると、長径方向の剛性が低く、長径方向に撓み変形が生じ易く、特に、長円形ボイスコイルとの組合せでは、ボイスコイルの長径部での撓みが原因となって、振動特性の乱れを招き易いという問題があった。

本発明が解消しようとする課題としては、短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の振動板の効力を十分に活かすことができ、且つ、長円形ボイスコイルと組み合わせた場合でも、ボイスコイルの長径部での撓みを抑止して振動特性の乱れを防止できる長円型スピーカ装置を提供することが一例として挙げられる。

請求項１に記載の長円型スピーカ装置は、ボイスコイルで駆動する振動板として平面視の外周形状が長円形又は楕円形を成した長円状振動板を使用した長円型スピーカ装置であって、前記長円状振動板を、周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形にしたことを特徴とする。

以下、本発明に係る長円型スピーカ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図５は本発明に係る長円型スピーカ装置の一実施の形態の正面図、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図７は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

本発明に係る実施の形態の長円型スピーカ装置２１は、平面視の外周形状が長円形を成した長円状振動板２３として図２に示したように、周縁部から中心に向かって所定の傾斜角θで前方に隆起する逆コーン形の振動板を採用している。

この逆コーン形の長円状振動板２３は、その外周に接合されたエッジ２５を介してフレーム２７に支持されている。また、逆コーン形の長円状振動板２３の中心部には、横断面形状が真円形のボイスコイルボビン２９に巻装されたボイスコイル３１が結合されている。
そして、ボイスコイル３１は、磁気回路３３の磁気隙間３３ａに遊嵌されると共に、中心軸方向に移動可能にダンパ３５によって浮遊支持されている。
また、前記ボイスコイルボビン２９の先端には、塵埃等の侵入を防止するためのキャップ３７が接合されている。

以上の長円型スピーカ装置２１において、逆コーン形の長円状振動板２３は、ボイスコイル３１への信号入力時に該ボイスコイル３１に発生する振幅動作によって駆動される。その場合に、長円状振動板２３が周縁部から中心に向かって隆起した構造のため、すり鉢状に窪んだ構造をなした従来のコーン形振動板のように高音成分がコーン内の立体角に閉じ込められて指向特性が鋭くなるというような不都合が生じない。
更に、このように長円状振動板２３が周縁部から中心に向かって隆起した構造では、振動面全域が外方に露出していて、振動面から放射される音が全て外界に放射されるため、全方位に対して指向性が弱くなって、その分、音を広角に放射できるようになる。
従って、短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の効力が十分に活かされると同時に、長径方向の指向性も改善することができる。

また、長円状振動板２３が周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形で、長径方向に沿って頂部が平坦な稜線部を造らず、全域に渡ってほぼ同等な湾曲を有した構造となるため、長径方向及び短径方向のいずれにも安定した剛性を確保して、長径方向の剛性が短径方向よりも低くなることに起因した長径方向の撓み変形を防止することができる。
従って、本実施の形態の場合はボイスコイル３１として横断面形状が真円形のものを採用したが、例えば横断面形状が長円形を成す長円状ボイスコイルと組み合わせた場合でも、ボイスコイルの長径部での撓みを抑止して振動特性の乱れを防止でき、優れた指向特性で安定動作させることができる。

そして、ボイスコイルとして、横断面形状が長円形の長円状ボイスコイルを採用した場合には、振動板とボイスコイルとを、共に長円状に揃えることで、ボイスコイルの駆動力を、無理なく、振動板全体に作用させることができ、横断面形状が真円状のボイスコイル３１を採用した長円状振動板２３の場合と比較すると、振動板２３の駆動をより円滑にすることができる。

なお、長円状振動板の平面視の外周形状は、厳密に長円形に限るものではなく、楕円形も含むものとする。ボイスコイルの横断面形状についても同様で、長円状ボイスコイルには、横断形状が楕円形のものも含むものとする。

また、本発明の実施の形態に係る長円型スピーカ装置は、長円状振動板を逆コーン形にしたことで、長径方向の剛性が向上して、剛性不足による高音域の歪みの発生が防止されるため、高品位な高域再生が可能で、中高域用のスピーカ装置に利用することも有用であるが、長円状の振動板により振動板面積が大きいため、低域再生においても良好な周波数特性が得られる。従って、フルレンジスピーカとして、広い用途に利用することも可能である。
即ち、本発明の長円型スピーカ装置の用途は、ホームシアタ用のスピーカや、車載用のスピーカに限らない。
例えば、長円状振動板の省スペース性や、改善された無指向性を活かして、液晶テレビ等の平面型ディスプレイや、ノートパソコン、携帯電話等に搭載することも有望であり、用途は限定しない。

以上詳述したように、本発明に係る実施の形態の長円型スピーカ装置２１は、ボイスコイル３１で駆動する振動板として、平面視の外周形状が長円形又は楕円形を成した長円状振動板２３を使用した長円型スピーカ装置２１であり、長円状振動板２３を、周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形にしたものである。
このように、長円型スピーカ装置２１は、長円状振動板が周縁部から中心に向かって隆起した構造のため、すり鉢状に窪んだ構造をなした従来のコーン形振動板のように高音成分がコーン内の立体角に閉じ込められて指向特性が鋭くなるというような不都合が生じない。

更に、長円状振動板が周縁部から中心に向かって隆起した構造では、振動面全域が外方に露出していて、振動面から放射される音が全て外界に放射されるため、全方位に対して指向性が弱くなって、その分、音を広角に放射できるようになる。
従って、短径方向には指向性を弱めることができるという長円形状の効力が十分に活かされると同時に、長径方向の指向性も改善することができる。

また、長円状振動板が周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形で、長径方向に沿って頂部が平坦な稜線部を造らず、全域に渡って同等な湾曲を有した構造となるため、長径方向及び短径方向のいずれにも安定した剛性を確保して、長径方向の剛性が短径方向よりも低くなることに起因した長径方向の撓み変形を防止することができる。
従って、長円形ボイスコイルと組み合わせた場合でも、ボイスコイルの長径部での撓みを抑止して振動特性の乱れを防止でき、優れた指向特性で安定動作させることができる。

従来の長円型スピーカ装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 従来の別の長円型スピーカ装置の正面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施の形態に係る長円型スピーカ装置の一実施の形態の正面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

符号の説明

２１ 長円型スピーカ装置
２３ （逆コーン形の）長円状振動板
２５ エッジ
２７ フレーム
２９ ボイスコイルボビン
３１ ボイスコイル
３３ 磁気回路
３５ ダンパ
３７ キャップ

Claims (2)

1. ボイスコイルで駆動する振動板として、平面視の外周形状が長円形又は楕円形を成した長円状振動板を使用した長円型スピーカ装置であって、
   前記長円状振動板を、周縁部から中心に向かって所定の傾斜角で前方に隆起する逆コーン形にしたことを特徴とする長円型スピーカ装置。
2. 前記ボイスコイルとして、横断面形状が長円形又は楕円形を成す長円状ボイスコイルを採用したことを特徴とする請求項１に記載の長円型スピーカ装置。