JP2006074427A

JP2006074427A - 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

Info

Publication number: JP2006074427A
Application number: JP2004255209A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Takase; 智康高瀬; Mitsutaka Enomoto; 光高榎本; Kazuya Yamazaki; 一也山崎; Masahide Sumiyama; 昌英隅山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: JP4556565B2

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、スピーカや電子機器の薄型化が課題であった。
【解決手段】本発明は、振動板２７の断面形状が少なくとも略ドーム状部を有し、ボイスコイル２８との結合部より外周側の断面が楕円弧形状、またはボイスコイル２８との結合部付近の半径がボイスコイル２８との結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成させることで、振動板２７のボイスコイル２８との結合部の頂角を鋭く形成させて形状剛性を高め、ボイスコイルからの振動板への振動伝達を確実にして高域限界周波数を伸長させ、スピーカの薄型化を実現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６により説明する。

図６（ａ）は従来のスピーカの断面図であり、図６（ｂ）はその振動板の断面図を示したものである。

図６（ａ）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、樹脂フィルムから構成された振動板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にはまり込むように結合している。

ここで、この振動板７のボイスコイル８との結合部より外周側の断面形状は、図６（ｂ）に示すように、略ドーム状を呈し、この略ドームの形状は、振動板７の成形用の金型作成上、簡略化のために単一円弧形状に形成した振動板にて構成していた。

尚、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。
特開２００３−２３５０９７号公報

上述のスピーカは、そのセットである携帯電話等の電子機器の薄型化が市場より強く要請されている。

よって、これら電子機器の薄型化には、スピーカの薄型化が必要不可欠である。

ところが、スピーカの薄型化を図るために、樹脂フィルムから構成された振動板７を薄型化設計すると、振動板７の形状剛性が低下してしまい、スピーカの高域限界周波数が低下してしまうという課題を有するものであった。

この原因としては、振動板７を薄型化設計することにより、振動板７を円弧等の単一曲線から構成した場合、その断面形状は、振動板７のボイスコイル８との結合部の頂角を大きく設定しなければならない。

従って、この場合振動板７のボイスコイル８との結合部の形状剛性が低下して、高域限界周波数が低下してしまうというものであった。

この現象は、ボイスコイル８の上下振動に対して、振動板７のボイスコイル８との結合部の頂角を大きく設定しなければならないことが大きく影響している。

すなわち、ボイスコイル８と振動板７との結合角度が小さいと、振動板７の結合部の形状剛性が高められ、ボイスコイル８からの振動板７への振動伝達が良好となり、高域限界周波数を伸長させることができるが、断面形状が単一の円弧形状で構成した場合は、振動板７の全高寸法が高くなり、薄型化を図ることができない。

本発明は前記課題を解決し、高域限界周波数を拡大させ、薄型化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、本発明は以下の構成を有する。

本発明は、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によりスピーカを構成している。

そして前記振動板は、一枚で前記ボイスコイルの内周部と外周部とを覆うとともに、前記ボイスコイルとの結合部より外周側の断面が楕円弧形状、またはボイスコイルとの結合部付近の半径がボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成している。

この構成により、振動板のボイスコイルとの結合部の頂角を鋭く形成することができ、形状剛性が高められ、ボイスコイルからの振動板への振動伝達が良好となり、高域限界周波数を伸長させることができ、スピーカの薄型化を図ることができる。

以上のように本発明は、振動板の断面形状が少なくとも略ドーム状部を有し、ボイスコイルとの結合部より外周側の断面が楕円弧形状、またはボイスコイルとの結合部付近の半径がボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成したものである。

この構成により、振動板のボイスコイルとの結合部の頂角を鋭く形成することができ、形状剛性が高められ、ボイスコイルからの振動板への振動伝達が良好となり、高域限界周波数を伸長させることができ、スピーカの薄型化を実現することができる。

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から請求項７に記載の発明について説明する。

図１（ａ）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（ｂ）から図２（ｇ）は、本発明の一実施形態のスピーカに使用される振動板の断面図を示したものである。

図１（ｂ）は、本発明の一実施形態の振動板の断面図を示したものであり、ボイスコイルとの結合部より外周側の断面形状は、略ドーム状の楕円弧形状に構成したものである。

図１（ｃ）は、ボイスコイルとの結合部より外周側の断面形状は、略ドーム状で、ボイスコイルとの結合部付近の半径が、ボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成したものである。

図２（ｄ）から（ｇ）は、前記説明した振動板断面形状を、ボイスコイルの内周部にも形成して構成したものであり、図２（ｄ）はボイスコイルの内周部も外周部も楕円弧形状としたものである。

図２（ｅ）は、ボイスコイルの内周部が楕円弧形状、外周部はボイスコイルとの結合部付近の半径が、ボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成したものである。

図２（ｆ）は、ボイスコイルの外周部が楕円弧形状、内周部はボイスコイルとの結合部付近の半径が、ボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成したものである。

図２（ｇ）は、ボイスコイルの内周部も外周部も、ボイスコイルとの結合部付近の半径が、ボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成したものである。

以上のように、振動板２７の断面形状については、ボイスコイルの内周部と外周部に、さまざまな組合せで、本発明の形状を適用することができる。

このように、ボイスコイルとの結合部付近の断面形状が、結合部の頂角を鋭く形成することができる形状や、組合せであれば、薄型化を図れることを前提に、当実施形態に開示した内容以外の形状や、組合せであっても良く、その効果を出すことができる。

次に、前述した振動板を使用したスピーカについて以下説明する。

図１（ａ）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の磁気回路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を結合している。このフレーム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、反対の一端を上記磁気回路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、前述したように、一枚でボイスコイル２８の内周部と外周部とを覆うとともに、ボイスコイル２８との結合部より外周側の断面形状は、略ドーム状の楕円弧形状にて構成している。

このボイスコイル２８との結合部より外周側の断面形状は、前記形状以外に、同じく略ドーム状で、ボイスコイル２８との結合部付近の半径が、ボイスコイル２８との結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状で構成しても良い。

この構成により、振動板２７のボイスコイル２８との結合部の頂角を鋭く形成することができ、振動板２７の形状剛性が高められ、ボイスコイル２８からの振動板２７への振動伝達が良好となり、高域限界周波数を伸長させることができ、スピーカの薄型化を実現することができる。

また、振動板断面形状を楕円弧形状として構成した場合は、振動板形状を簡単な関数で定義することができ、振動板２７の金型等の生産ツールを生産効率よく作成することができる。

さらに、前記説明した振動板断面形状を、ボイスコイル２７の内周部にも形成して構成することにより、振動板２７のボイスコイル内周部の形状剛性も高めることができ、さらに高域限界周波数を伸長させることができる。

よって、さらなるスピーカの薄型化を実現することができる。

そして、この振動板２７の材料については、シート状の樹脂材料により構成している。

この構成により、振動板２７の形状を簡単に成形することができ、さらに軽量化を図ることもできる。よって、振動板２７およびスピーカの生産性の向上と音圧レベルの向上を図ることができる。

また、振動板２７のボイスコイル２８との結合部には、ボイスコイル２８の一部を挿入する溝状のガイド２７Ａを形成して構成している。

この構成により、振動板２７のボイスコイル２８との結合生産性を向上させることができるとともに、結合部の形状剛性が高められ、ボイスコイル２８からの振動板２７への振動伝達が確実に損失なく実現することができる。

よって、高域限界周波数を伸長させることができ、さらなるスピーカの薄型化に貢献できる。

（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、本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの断面図である。

図３に示すように、請求項１から請求項７記載のいずれか１つのスピーカ３０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７記載のいずれか１つのスピーカ３０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と電子回路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３０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。

さらに、スピーカ３０の小型化、薄型化によりスピーカモジュール５０の小型化、薄型化も実現することができる。

（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４は、本発明の一実施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４に示すように、請求項１から請求項７記載のいずれか１つのスピーカ３０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３０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、携帯電話等の電子機器の薄型化、小型化を図ることができる。

（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５は、本発明の一実施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５に示すように、本発明のスピーカ３０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３０の薄型化、小型化を図ることで、このスピーカ３０を搭載した自動車等の装置の薄型化、小型化を図ることができる。

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、薄型化や小型化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。

（ａ）本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図、（ｂ）本発明の一実施の形態における振動板の断面図、（ｃ）本発明の一実施の形態における振動板の断面図（ｄ）本発明の一実施の形態における振動板の断面図、（ｅ）本発明の一実施の形態における振動板の断面図、（ｆ）本発明の一実施の形態における振動板の断面図、（ｇ）本発明の一実施の形態における振動板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（ａ）従来のスピーカの断面図、（ｂ）従来の振動板の断面図

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振動板溝部
２８ボイスコイル
３０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

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、一枚で前記ボイスコイルの内周部と外周部とを覆うとともに、前記ボイスコイルとの結合部より外周側の断面が楕円弧形状であるスピーカ。
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、一枚で前記ボイスコイルの内周部と外周部とを覆うとともに、前記ボイスコイルとの結合部より外周側の断面は、ボイスコイルとの結合部付近の半径がボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状であるスピーカ。
ボイスコイルとの結合部より内周側の断面が、楕円弧形状またはボイスコイルとの結合部付近の半径がボイスコイルとの結合部以外の半径よりも小さい２種類の円弧からなる曲線形状のいずれかで形成した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
振動板を樹脂材料により構成した請求項１から請求項３記載のいずれか１つのスピーカ。
振動板をシート材料により構成した請求項１から請求項４記載のいずれか１つのスピーカ。
振動板のボイスコイルとの結合部にガイドを形成した請求項１から請求項５記載のいずれか１つのスピーカ。
ガイドはボイスコイルの一部を挿入する溝を形成した請求項６記載のスピーカ。
請求項１から請求項７記載のいずれか１つ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７記載のいずれか１つのスピーカを搭載した電子機器。
請求項１から請求項７記載のいずれか１つのスピーカを搭載した装置。