JP2006020186A

JP2006020186A - スピーカおよびこれを用いたモジュール、電子機器および装置

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Publication number: JP2006020186A
Application number: JP2004197562A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yano; 博矢野; Kazutaka Kubo; 和隆久保; Koji Sano; 浩司佐野; Masanori Nakano; 昌則中野; Takanori Fukuyama; 敬則福山; Tomoyasu Takase; 智康高瀬; Shigeru Tomoe; 繁友枝; Kazuki Honda; 一樹本田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】本発明は音響機器に使用されるスピーカ、スピーカモジュールさらには電子機器および装置に関するものであり、スピーカの音圧レベルの向上が課題であった。
【解決手段】本発明は、スピーカのプロテクタ２９に反撥マグネット３０を結合し、主マグネット２１を含む磁気回路２４の上部プレート２２と対向する位置に隙間を設けて配置することにより、主マグネット２１と反撥マグネット３０との互いの反撥磁力により、磁気回路２４の磁気ギャップ内の磁束密度を高め、スピーカの音圧レベルを向上できる構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や情報通信機器に使用されるスピーカやモジュールおよび携帯電話やゲーム機器等の電子機器および装置に関するものである。

従来の技術を図１０により説明する。図１０は従来のスピーカの断面図である。

図１０に示すように、着磁されたマグネット１を上部プレート２およびヨーク３により挟み込んで内磁型の磁気回路４を構成している。この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合している。このフレーム６の周縁部に振動板７を結合し、この振動板７にボイスコイル８を結合するとともに、上記磁気回路４の磁気ギャップ５にボイスコイル８がはまり込むように結合している。そして、この振動板７を覆うようにプロテクタ９をフレーム６に結合している。

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が知られている。
実開昭５６−１０４２９５号公報

上述のスピーカは、市場動向である電子機器等の小型化や軽量化にともない、これらに使用されるスピーカについても小型化の要求をされることが多かった。この場合、スピーカの小型化を図ると、その振動板の面積が小さくなり、音圧レベルが著しく低下するという課題を有するものであった。

この現象は、特にスピーカの音圧レベルが、その振動板の面積の２乗に比例するというスピーカ本来の動作原理から発生する問題であった。さらに、市場からは、この小型化のみならず、音圧レベルの向上化についても厳しい要求がなされており、この音圧レベルの向上を図ることが最重要課題となってきている。

本発明は前記課題を解決し、スピーカの音圧レベルの向上を図ることができる優れたスピーカを提供す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、主マグネットを含む磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテクタを含むスピーカにおいて、前記プロテクタには前記磁気回路の上部プレートまたは下部プレートのセンターポールと対向する位置に隙間を設けて反撥マグネットを結合して構成している。

この構成により、主マグネットと反撥マグネットとの互いの反撥磁力により、磁気回路の磁気ギャップ内の磁束密度を高めることができ、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。

以上のように本発明は、スピーカのフレームに結合したプロテクタに反撥マグネットを設けたことにより、主マグネットと反撥マグネットとの互いの反撥磁力により、磁気回路の磁気ギャップ内の磁束密度を高めることができ、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。

また二次的な効果として、主マグネットにより構成された磁気回路の前面方向に発生する漏洩磁束についても、反撥マグネットの効果により低減させることができる。さらに当構成により、スピーカが外部からの電磁波による影響を受けにくくし、このスピーカを使用した携帯電話等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（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および請求項３から請求項８に記載の発明について説明する。図１および図４から図６は本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。

図１に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型磁気回路２４を構成している。この内磁型磁気回路２４のヨーク２３に樹脂フレーム２６を結合している。この樹脂フレーム２６の周縁部に振動板２７の外周を接着し、この振動板２７にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、ボイスコイル２８の反対の一端を上記内磁型磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。そして、この振動板２７を覆うように樹脂フレーム２６にプロテクタ２９を結合し、プロテクタ２９には内磁型磁気回路２４の上部プレート２２と対向する位置に隙間を設けて反撥マグネット３０を結合して構成している。

この構成により、主マグネット２１と反撥マグネット３０との互いの反撥磁力により、内磁型磁気回路２４の磁気ギャップ２５内の磁束密度を高めることができ、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。

また、二次的な効果として、主マグネット２１により構成された内磁型磁気回路２４の前面方向に発生する漏洩磁束についても、反撥マグネット３０の効果により低減させることができる。

さらに、当構成により、スピーカが外部からの電磁波による影響を受けにくくし、このスピーカを使用した携帯電話等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。

次に、図４に示すように、反撥マグネット３０の振動板２７との反対側にプレート３１を結合した例について説明する。当実施の形態の場合は、反撥マグネット３０の振動板２７との反対側にプレート３１が結合されているため、このプレート３１の効果により反撥マグネット３０自身から外部、すなわち前面方向に発生する漏洩磁束を大幅に低減させることができる。

また、磁性材料であるプレート３１をスピーカ前面に配置することで、外部からの電磁波をシールドして影響を受けにくく、電磁波障害を低減させることができる。

さらに、反撥マグネット３０を単独で使用する場合に比べて、反撥マグネット３０の使用時の動作点を安定した状態で使用することができ、温度変化や経時変化による減磁作用をさせることができる。

次に、図５に示すように、反撥マグネット３０は磁気回路を構成してプロテクタ２９に結合した例について説明する。当実施の形態の場合は、反撥マグネット３０をプレート３１とヨーク３２とにより挟持して反撥マグネット３０を含む磁気回路を構成し、このプレート３１を主マグネットを含む内磁型磁気回路２４の上部プレート２２に対向配置して構成している。

当構成とすることにより、図４に示した例に加え、さらなる漏洩磁束の大幅な低減と、電磁波障害の低減、さらに動作点の安定化による減磁の作用を実現させることができる。

当実施の形態において、そのプロテクタ２９を樹脂材料から構成した場合は、樹脂材料をワンショットの射出成形法で形成することができ、プロテクタ２９の生産性を向上させることができる。よって、スピーカの生産性の向上を図ることができる。

また、樹脂材料等の非磁性材料から構成した場合は、反撥マグネット３０および主マグネット２１から発生した磁束を吸収することがないため、反撥マグネット３０および主マグネット２１の磁束を効率よく使用することができる。これらの材料としては、樹脂材料以外に、金属材料ではアルミニウムや一部のステンレス系材料がよく使用される。

一方、プロテクタ２９の材質として磁性材料から構成した場合は、このプロテクタ２９自身にも、磁束を吸収する作用があるため、漏洩磁束を前面に放出するのを防止することができる。また、磁性材料により、電磁波をシールドする効果もあり、電磁波障害の低減を図ることもできる。

さらに、図６に示すように、プロテクタ２９の一部を延長させ、この延長部２９Ａを主マグネット２１を含む磁気回路２４に接触させる構成とすることで、プロテクタ２９が磁気回路２４にアースされることで、スピーカの前面を含む磁性材料による閉ループを構成することができ、さらなる漏洩磁束の低減と電磁波障害の低減を図ることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。図２は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図である。実施の形態１と異なる点についてのみ説明すると、磁気回路２４Ａが外磁型に構成されている点である。

当実施の形態は、マグネット２１Ａを上部プレート２２Ａと下部プレート２３Ａにより挟持して外磁型磁気回路２４Ａを構成している。そして、反撥マグネット３０Ａは下部プレート２３Ａのセンターポールと対向する位置に隙間を設けてプロテクタ２９Ｂに結合構成している。この外磁型磁気回路２４Ａの構成以外は、実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

また、この外磁型磁気回路の構成の場合、外磁型磁気回路の漏洩磁束を低減させる構成として、図３に示すようなキャンセルマグネット３３とシールドカバー３４を追加構成した防磁型磁気回路２４Ｂの構成のものに適用することもできる。この場合、外磁型磁気回路の構成であっても、磁気回路の背面部の漏洩磁束については、キャンセルマグネット３３とシールドカバー３４を追加構成した防磁型磁気回路２４Ｂの構成により、スピーカ背面部への漏洩磁束を低減させることができる。

合わせて、スピーカ前面部へも、下部プレート２３Ａのセンターポールと対向する位置に、隙間を設けてプロテクタ２９Ｂに結合された反撥マグネット３０Ａを設けることにより、スピーカ前面部への漏洩磁束についても低減させることができる。よって、スピーカ前面部とスピーカ背面部の両方向に漏洩磁束の低減対策が有効となり、スピーカの音圧レベルの向上と、優れた防磁スピーカを実現することができる。

また、前述のスピーカ形状は、一般的に使用頻度の高い丸型のスピーカについて説明したが、本発明はこの形状に限定されることなく、フレームの外形形状や磁気回路の形状が、丸型以外の形状についても適用することができる。丸型以外の形状で、使用頻度の高い形状としては、正方形や長方形、楕円形、トラック型等の形状があり、これらスリムタイプの形状については、小型化、コンパクト化の要求より、最近特に注目されつつある。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。図７は本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの断面図である。図７に示すように、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３５と電子回路４０とを一体化してスピーカモジュール５０を構成している。

ここで、このスピーカモジュール５０の構成としては、回路基板４１に電子部品４２を固定して配線し、電子回路４０を構成している。そして、この電子回路４０と、前記請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３５とを一体化結合してスピーカモジュール５０を構成している。

この電子回路４０には、少なくともスピーカ３５へ供給する音声信号の増幅回路が含まれている。すなわち、信号処理された音声信号をスピーカ３５から出力させるために必要なレベルにまで増幅する回路を既にスピーカ３５と一体化され、内部配線もされた状態で有しているため、このスピーカモジュール５０を結合するだけで容易に音声出力を得ることができる。

さらに、この電子回路４０には、前記の増幅回路以外に、携帯電話等の通信機器であれば、検波回路や変調回路、復調回路等の通信に必要な回路や、液晶等の表示手段のための駆動回路、さらには電源回路や充電回路等の各種回路を含めることもできる。

この構成とすることにより、従来別々で生産され、それぞれの検査工程や物流工程を経て、携帯電話等の電子機器の生産拠点に供給されていたスピーカ３５と電子回路４０が一体化してモジュール化を実施することにより、生産工程、検査工程、物流工程の統合化を図ることができ、多大なコストダウンを実施することができる。よって、スピーカ３５と電子回路４０とを結合したスピーカモジュール５０を安価に提供することができる。

（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１０に記載の発明について説明する。図８は本発明の一実施の形態の電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。図８に示すように、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３５を搭載して携帯電話８０を構成している。

ここで、この携帯電話８０の構成としては、スピーカ３５と電子回路４０と液晶等の表示モジュール６０等の各部品やモジュール等を外装ケース７０の内部に搭載して携帯電話８０の要部を構成している。

この構成とすることにより、スピーカ３５の音圧レベルを向上させることで、携帯電話８０等の電子機器の音圧レベルを向上させることができる。よって、携帯電話８０等の電子機器の省エネ化を図ることができる。

また、携帯電話８０等の電子機器の漏洩磁束を低減させることができ、さらには携帯電話８０等の電子機器の外部からの電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を防止することもできる。

（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１１に記載の発明について説明する。図９は本発明の一実施の形態の装置である自動車９０の断面図を示したものである。図９に示すように、本発明のスピーカ３５をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車９０を構成したものである。

この構成とすることにより、スピーカ３５の音圧レベルを向上させることで、自動車９０等の装置の音圧レベルを向上させることができる。よって、自動車９０等の装置の省燃費化や地球環境の保護に貢献することができる。

また、自動車９０等の装置のスピーカ３５からの漏洩磁束を低減させることができ、さらには自動車９０等の装置の外部からの電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を防止することもできる。

本発明にかかるスピーカ、スピーカモジュール、電子機器および装置は、スピーカの音圧レベル向上や漏洩磁束低減、さらにはスピーカ外部からの電磁波障害対策が必要な映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカモジュールの断面図本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図本発明の一実施の形態における装置の断面図従来のスピーカの断面図

符号の説明

２１マグネット
２１Ａマグネット
２２上部プレート
２２Ａ上部プレート
２３ヨーク
２３Ａ下部プレート
２４内磁型磁気回路
２４Ａ外磁型磁気回路
２４Ｂ防磁型磁気回路
２５磁気ギャップ
２５Ａ磁気ギャップ
２６フレーム
２６Ａフレーム
２７振動板
２７Ａ振動板
２８ボイスコイル
２８Ａボイスコイル
２９プロテクタ
２９Ａプロテクタ延長部
２９Ｂプロテクタ
３０反撥マグネット
３０Ａ反撥マグネット
３１プレート
３２ヨーク
３３キャンセルマグネット
３４シールドカバー
３５スピーカ
４０電子回路
４１回路基板
４２電子部品
５０スピーカモジュール
６０表示モジュール
７０外装ケース
８０携帯電話
９０自動車

Claims

主マグネットを含む内磁型磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテクタとからなるスピーカであって、前記プロテクタには前記磁気回路の上部プレートと対向する位置に隙間を設けて反撥マグネットを結合したスピーカ。
主マグネットを含む外磁型磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテクタとからなるスピーカであって、前記プロテクタには前記磁気回路の下部プレートのセンターポールと対向する位置に隙間を設けて反撥マグネットを結合したスピーカ。
反撥マグネットの振動板との反対側にプレートを結合した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
反撥マグネットは磁気回路を構成してプロテクタに結合した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
プロテクタは樹脂材料から構成された請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ。
プロテクタは磁性材料から構成された請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ。
プロテクタは非磁性材料から構成された請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ。
プロテクタを主マグネットを含む磁気回路に接触させて構成した請求項６記載のスピーカ。
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のスピーカと電子回路とを結合したモジュール。
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のスピーカを搭載した電子機器。
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のスピーカを搭載した装置。