JP2006020188A - スピーカ、このスピーカを用いた電子機器および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は各種音響機器に使用されるスピーカに関するものであり、周波数特性の安定化が課題であった。
【解決手段】本発明のスピーカは、ポリアリレートからなる材料を溶液キャスティング法によりフィルム化したシートを成形した振動板２７を使用したものであり、この振動板２７を使用することにより、低域の再生帯域を拡大することができ、振動板材厚の精度向上、振動板の不要共振の低減を実現させ安定した周波数特性を実現させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器に使用されるスピーカさらには各種電子機器や各種装置等に関するものである。

従来のスピーカについて、図５により説明する。図５は従来のスピーカの断面図を示したものであり、特に振動板の不要共振が顕著に発生する携帯電話用の小型で、トラック形状のスリム振動板を用いたスピーカの長径方向の断面図を示している。

図５に示すように、マグネット１を上部プレート２とヨーク３とで挟持して磁気回路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、このフレーム６の外周部に振動板７を結合している。そして、この振動板７にボイスコイル８を結合し、このボイスコイル８の一部が前記磁気回路４の磁気ギャップ５に配置されて構成している。

ここで、このスピーカの振動板７は、樹脂フィルムからなるシートを成形して形成したものであり、この樹脂フィルムの材料としては、ポリエーテルイミド樹脂が良く使用されていた。

なお、この出願の発明に関連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。
特開昭６０−５５７９７号公報

上述の振動板７を有するスピーカは、主として携帯電話を中心とする小型の電子機器に搭載されることが多いスピーカである。よって、小型化が必要であるが故に、熱源であるボイスコイル８と振動板７とが直付けされる場合が多く、振動板７は耐熱性が必要であった。このため、耐熱性のあるスピーカ用振動板材料として、ポリエーテルイミド樹脂を使用して構成していた。

ところが、この振動板材料であるポリエーテルイミド樹脂は、その材料物性値上、硬い材料であり、スピーカとしての低域共振周波数を下げること（低Ｆ０化）ができず、低域の再生帯域を拡大することができなかった。また、振動板７が硬くなることにより、振動板７の内部損失が低下し、音圧周波数特性上にピークやディップを発生させ、特性劣化を招くという課題を有するものであった。

さらに、小型スピーカに使用するため、振動板７の材厚がスピーカ特性を左右する大きなファクターとなっており、振動板７の材厚に対する精度が良好でない場合には、スピーカの特性上大きなバラツキを有するものであった。この振動板７の材厚バラツキは、ポリエーテルイミド樹脂の生産ロットによりほぼ決定され、材厚バラツキが大きな生産ロットの場合は、スピーカ特性不良が多発するという大きな課題を有するものでもあった。

本発明は、上記課題を解決するもので、振動板の耐熱性を維持しつつ、低域の再生帯域を拡大することができ、音圧周波数特性上のピークやディップを低減させ、安定した周波数特性を実現できるスピーカを提供するものである。

また、振動板の材厚バラツキを抑え、スピーカ特性不良を低減できる優れたスピーカを提供するものである。

上記課題を解決するために、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、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からなるスピーカであって、前記振動板はポリアリレートからなる材料を溶液キャスティング法によりフィルム化したシートを成形した振動板によりスピーカを構成したものである。

この構成とすることにより、ポリアリレートからなる振動板材料で耐熱性を維持しつつ、柔軟性を持たせることで内部損失を拡大させ、低域の再生帯域拡大とともに、振動板の不要共振を抑制し、音圧周波数特性上のピークやディップを低減させ、安定した周波数特性を実現させることができる。また、溶液キャスティング法によりフィルム化したシートからなる振動板により、材厚バラツキを抑え、スピーカ特性不良を低減させることができる。

以上のように本発明のスピーカは、ポリアリレートからなる材料を溶液キャスティング法によりフィルム化したシートを成形した振動板を使用したものであり、この振動板を使用することにより、低域の再生帯域を拡大することができ、振動板材厚の精度向上、振動板の不要共振の低減を実現させ安定した周波数特性を実現させることができる。また、エンジニアリングプラスティックの中では、廉価であり、低コスト化も実現できる。

このように本発明は、性能向上と低コスト化を実現できる優れたスピーカ、さらにはこれらのスピーカを搭載した電子機器や装置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。本発明の実施の形態を、特に振動板の不要共振が顕著に発生する携帯電話用等の小型電子機器に使用されるトラック形状のスリムスピーカについて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の請求項１から請求項６に記載の発明について説明する。図１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により挟み込んで磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合し、このフレーム２６の周縁部に振動板２７を接着し、この振動板２７にこれを駆動させるためのボイスコイル２８を結合している。そして、このボイスコイル２８は磁気回路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。

ここで、この振動板２７は、ポリアリレートからなる材料を溶液キャスティング法によりフィルム化したシートを成形して構成したものである。

この構成とすることにより、ポリアリレートからなる振動板材料で耐熱性を維持しつつ、柔軟性を持たせることで内部損失を拡大させ、低域の再生帯域拡大とともに、振動板２７の不要共振を抑制し、音圧周波数特性上のピークやディップを低減させ、安定した周波数特性を実現させることができる。また、溶液キャスティング法によりフィルム化したシートからなる振動板２７により、材厚バラツキを抑え、同じ生産ロット中の周波数特性のバラツキを抑えることでスピーカ特性不良を低減させることができる。

また、振動板２７の材厚は、５μｍ以上で、かつ２００μｍ以下で構成したものであり、材厚の薄い振動板で、特にその材厚精度を向上させることができる。このように、小型でかつ材厚の薄い振動板では、その材厚精度は非常に重要で、振動板の質量と柔軟度の両面から影響を受け、よってその周波数特性やＦ０に顕著に現れる。

さらに、今回の振動板２７の形状については、携帯電話用等の小型電子機器によく使用される振動板の短径が２０ｍｍ以下のトラック形状としたものについて説明している。この振動板２７は、特にトラック形状の低Ｆ０化が難しい小型振動板であるが、柔軟性に富むポリアリレート樹脂を使用することで、振動板２７の低域の再生帯域拡大と不要共振低減による周波数特性の安定化を実現することができる。

前記振動板２７の形状については、当トラック形状に限定されることなく、振動板の直径が１０ｍｍ以下の円形状や、振動板の短径が２０ｍｍ以下の楕円形状や、振動板の短径が２０ｍｍ以下の長方形状等の、特に低Ｆ０化が難しい小型振動板において、低域の再生帯域拡大を実現することができる。

さらに、通常薄くすることで、低Ｆ０化を実現していたこれら小型振動板については、その薄さ故に不要共振が顕著に発生していたが、柔軟性に富むポリアリレート樹脂を使用することで振動板材厚を厚くしても、低Ｆ０化を実現することができるため、振動板の不要共振を低減させ、周波数特性の安定化を実現することができる。また、前記のように振動板材厚を厚くできることで、風圧による振動板の変形についても防止することができる。

さらに、当ポリアリレート樹脂は、従来主流であったポリエーテルイミド樹脂と比較して、同じエンジニアリングプラスティックの中では廉価であり、よってスピーカの低コスト化も実現できる。

（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７に記載の発明について説明する。図２は、本発明の一実施形態のトラック型スピーカの振動板の斜視図を示したものである。

実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。図２に示すように、トラック型振動板２７のトラック型ボイスコイルとの結合部の内周部のドーム状部を凸形状２７ｂと凹形状２７ａとを、その間に平坦部２７ｃを設け組合せて構成したものである。

この構成とすることにより、凸形状２７ｂと凹形状２７ａの２つのドーム状部とその間の平坦部２７ｃとからなる形状剛性効果と共振分散効果により、トラック型ボイスコイルの不要共振をさらに低減させ、周波数特性の安定化を実現することができる。

これは、トラック型ボイスコイルを使用した場合に、その上下振幅に合わせて、剛性の低い直線部が共振する現象を、トラック型ボイスコイルの内周部の振動板形状剛性を向上させて防止できる構成としているためである。

（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８に記載の発明について説明する。図３は、本発明の一実施形態の電子機器である携帯電話の一部の装着状態を説明する要部断面図である。

図３は少なくとも表示部４１とスピーカに入力する電気信号の増幅手段４２とスピーカ４０とから構成された携帯電話５１である。図３に示すように、携帯電話５１は、外装ケース５２にスピーカ４０と表示部４１、スピーカに入力する電気信号の増幅手段４２が結合されてその要部が構成されている。この構成とすることにより、電子機器の低域の再生帯域拡大と周波数特性の安定化を実現させることができる。

なお、この電子機器は携帯電話のみならず、通信用機器やゲーム機器、液晶テレビ、パソコンやナビゲーション機器等の電子機器に広く応用することも可能である。

（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９に記載の発明について説明する。図４は、本発明の一実施形態である移動手段を備えた装置である自動車５０の断面図を示したものである。

図４に示すように、本発明のスピーカ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に搭載されたスピーカ４０の低域の再生帯域拡大と周波数特性の安定化を実現させることができる。

本発明にかかるスピーカは、低域の再生帯域拡大や周波数特性の安定化が必要な各種音響機器に使用されるスピーカ、さらには各種電子機器や各種装置等の用途にも適用できる。

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振動板の斜視図 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
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２７ａ 振動板凹部
２７ｂ 振動板凸部
２７ｃ 振動板平坦部
２８ ボイスコイル
４０ スピーカ
４１ 表示部
４２ スピーカに入力する電気信号の増幅手段
５０ 自動車
５１ 携帯電話
５２ 外装ケース

Claims (9)

1. 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からなるスピーカであって、前記振動板はポリアリレートからなる材料を溶液キャスティング法によりフィルム化したシートを成形したことを特徴とするスピーカ。
2. 振動板の材厚が５μｍ以上で、かつ２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
3. 振動板の直径が１０ｍｍ以下の円形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ。
4. 振動板の短径が２０ｍｍ以下の楕円形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ。
5. 振動板の短径が２０ｍｍ以下のトラック形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ。
6. 振動板の短径が２０ｍｍ以下の長方形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ。
7. 振動板のボイスコイルとの結合部の内側に凹凸形状を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のスピーカ。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のスピーカと、少なくともこのスピーカに入力する電気信号の増幅手段とを備えた電子機器。
9. 請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。

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