JP2006287418A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減でき、また、エッジダンパにおけるコンプライアンスの調整自由度が高く、しかも、振動板の周囲の全域に渡ってばらつきのない所望のコンプライアンスを確保し得て、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することができるスピーカ装置を提供する。
【解決手段】 ドーム型の振動板１５の外周に一体化されるエッジダンパ１７は、ダンパ本体１７ａの外周部に凹凸構造による補強用リブ２７を形成することで、振動板周囲のコンプライアンスの均一化と調整自由度の向上を図り、ドーム型の振動板１５は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブ２４をドーム中心に対して放射状に形成することで、剛性を向上させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置に関する。

ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置は、コーン形振動板を使用したスピーカ装置と比較して、音の放射角が広く、安定した音場を広角に形成でき、また小型化にも適するため、車載のオーディオ機器用或いは携帯機器用として、普及している。
特に小型の携帯機器用としては、狭い設置スペースでも、振動板面積を稼いで優れた低域再生特性を得ることから、ドーム型の振動板として、振動板の外周形状が長円形又は楕円形のものを使用した楕円形ドームスピーカ装置の開発が目覚ましい。

このようなドーム型の振動板を使用したスピーカ装置では、低音共振周波数（ｆｏ）を所望値に設定する方法として、エッジダンパのコンプライアンス（変形しやすさ＝柔軟性）を調整する方法が知られている。
従来、エッジダンパのコンプライアンスの調整は、振動板の外周に一体化されて振動板の振幅に応じて変形するダンパ本体の幅（エッジ幅）や、高さ（ロール高さ）、材厚の変更によって行われていた。
しかし、ダンパ本体の幅や高さや材厚は、スピーカ装置の寸法が制限されている状況では、それほど大きな変更幅がとれず、結局、コンプライアンスの調整の自由度を高めることが難しいという問題があった。

そこで、図１に示すように、ドーム型の振動板１の外周に一体化されたエッジダンパ３のダンパ本体５に、周方向に所定の間隔で補強用リブ７を形成することが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

図１に示したドーム型の振動板１は、振動板の外周形状が長円形のものである。
エッジダンパ３は、ロール状の断面形状に成形されて振動板の振幅に相応して変形するダンパ本体５と、この外周に延設されてフレームのエッジ取付け部に固定される取付用フランジ部９とから構成されている。
補強用リブ７は、プレス成形によりダンパ本体５に形成する溝又は隆起で、ダンパ本体５の内周部付近及び外周部付近を除く範囲で、ダンパ本体５の幅方向に沿うように適宜長さに形成されている。

このように、補強用リブ７を装備した構成では、補強用リブ７の装備間隔、補強用リブ７の長さ寸法等の調整によっても、エッジダンパ３のコンプライアンス調整が可能になり、コンプライアンスの調整の自由度を高めることができ、低音共振周波数（ｆｏ）の調整が容易になる。

また、ドーム型の振動板を使用するスピーカ装置としては、高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減するために、ボイスコイルが固定される振動板の外周縁に補強用リブを設けて、ドーム部の剛性を強化する技術も提案されている（例えば、特許文献３，４参照）。
特開２００４−４８４９４号公報 特開２００２−２７１８８７号公報 特開平５−１８３９８６号公報 特開平１１−３５５８８３号公報

ところが、ドーム型の振動板とエッジダンパとを薄肉のフィルム材で一体形成する小口径のスピーカ装置の場合では、上述したように、ボイスコイルが固定される振動板の外周縁に補強用リブを設けるだけでは、振動板に十分な剛性を確保することが難しい。特に、ドーム部の面積が大きくなると、次第に剛性不足となり、高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減することが困難になるという問題があった。

また、ダンパ本体５の内周部付近及び外周部付近を除く範囲に補強用リブ７を形成するだけの従来技術では、ダンパ本体の外周縁自体の剛性改善には、それほど効果が期待できない。そのため、長円形や楕円形のドーム型の振動板に一体化されるエッジダンパの場合は、図１に示すように振動板の周囲の内、長円の直線部に相当する領域Ｓ１と、その両側の円弧状の領域とでは、ドーム部の剛性の影響もあって、基本のコンプライアンスの差異が大きい。そのため、上記のように、ダンパ本体５の内周部付近及び外周部付近を除く範囲に補強用リブ７を形成するだけの従来技術では、領域毎のコンプライアンスのばらつきを無くすことができず、結果的に、コンプライアンスの調整を行っても、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することが難しいという問題があった。

本発明が解決しようとする課題としては、ドーム型の振動板に十分な剛性を確保して高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減した高品位な音響再生が可能なスピーカ装置を提供すること、更には、エッジダンパにおけるコンプライアンスの調整自由度が高く、しかも、振動板の周囲の全域に渡ってばらつきのない所望のコンプライアンスを確保し得て、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することができるスピーカ装置を提供することがそれぞれ一例として挙げられる。

請求項１に記載のスピーカ装置は、ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、前記振動板は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブをドーム中心に対して放射状に形成したことを特徴とする。

請求項３に記載のスピーカ装置は、ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、前記エッジダンパは、前記振動板の外周に一体化されるダンパ本体と、このダンパ本体の外周に延設されて前記フレームのエッジ取付け部に固定される取付用フランジ部とを備え、且つ、前記ダンパ本体の外周部に、凹凸構造による補強用リブを形成したことを特徴とする。

請求項４に記載のスピーカ装置は、ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、前記振動板は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブをドーム中心に対して放射状に形成し、前記エッジダンパは、前記振動板の外周に一体化されるダンパ本体と、このダンパ本体の外周に延設されて前記フレームのエッジ取付け部に固定される取付用フランジ部とを備え、且つ、前記ダンパ本体の外周部に、凹凸構造による補強用リブを形成したことを特徴とする。

以下、本発明に係るスピーカ装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係るスピーカ装置の第１の実施の形態の縦断面図、図３は図２に示したドーム型の振動板及びエッジダンパの正面図である。

この第１の実施の形態のスピーカ装置１０は、図２に示すように、長円形状の口径を持つポールプレート１１と、長円リング形状の磁気ギャップ２１ａを有する磁気回路２１を形成するためのマグネット１２及びヨーク１３と、下部の支持構造となるフレーム１４と、切断面が楕円となる卵型を偏平にした形状のドーム型の振動板１５と、振動板１５の外周にコイル収容溝Ａを介して一体化された２段構成のエッジダンパ１６，１７と、コイル収容溝Ａ内に嵌合されて接着剤等で固定された長円形状の口径を持つ空芯ボイスコイル１８とを具備している。

コイル収容溝Ａは、振動板１５のドーム外周とコイル収容溝Ａの内周との境界部分に介在するように形成された断面がＵ字状の凹部で、図３に示すように、ドーム外周に沿う長円リング形状に形成されている。

エッジダンパ１６，１７は、図３にも示すように、コイル収容溝Ａを介して振動板１５の外周に一体化される断面ロール状の１段目のエッジダンパ１６及び２段目のエッジダンパ１７のダンパ本体１７ａと、ダンパ本体１７ａの外周に延設されてフレーム１４のエッジ取付け部１４ａに固定される取付用フランジ部１７ｂとを備えている。

本実施の形態の振動板１５は、図３に示すように、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブ２４をドーム中心に対して放射状に形成している。各補強用リブ２４は、ドーム外周の手前で終端している。

また、ダンパ本体１７ａには、溝又は隆起による補強用リブ２５が、ダンパ本体１７ａの内周部付近及び外周部付近を除く範囲で、ダンパ本体１７ａの幅方向に沿うように適宜長さに形成されている。
本実施の形態の場合、振動板１５及びエッジダンパ１６，１７はフィルム材で形成されており、コイル収容溝Ａや補強用リブ２４，２５は、プレス成形により所定形状・寸法に形成されている。

以上に説明したスピーカ装置１０では、ドーム型の振動板１５はそのドーム中心部付近からドーム外周側に伸びる補強用リブ２４がドーム中心に対して放射状に形成されていて、補強用リブ２４を振動板１５の外周付近まで延ばして形成すれば、ドーム型の振動板１５の中心付近から外周部付近まで、略全域に安定した剛性を付与することができる。従って、ボイスコイルが接合される振動板の外周部付近にのみに補強用リブを装備していた従来のスピーカ装置と比較して、ドーム部の面積が大きくなる場合でも、ドーム型の振動板１５の全域に十分な剛性を確保して、高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減した高品位な音響再生が可能になる。

図４は、本発明に係るスピーカ装置の第２の実施の形態におけるドーム型の振動板及びエッジダンパの正面図である。
この第２の実施の形態のスピーカ装置は、ドーム型の振動板１５の補強用リブ２４のドーム外周側の端部２４ａを、ドーム外周に到達させた点が第１の実施の形態と異なっている。それ以外の構成は、第１の実施の形態と共通であるので、共通の構成に対する説明は省略する。

この第２の実施の形態のようにすると、ドーム型の振動板１５に装備した補強用リブ２４が、ドーム外周まで到達していることで、ドーム外周縁の剛性向上を図れ、本実施の形態のようにドーム外周とエッジダンパ１６，１７との境界部にボイスコイル１８を装着するコイル収容溝Ａを形成した場合に、コイル収容溝Ａに安定した強度を確保でき、ドーム外周に接合されるボイスコイルがボイスコイルボビンを使用しない空芯ボイスコイル１８の場合でも、コイルの巻き径が乱れることがなく、ボイスコイルの組み付け作業が容易になる。

図５は本発明に係るスピーカ装置の第３の実施の形態におけるドーム型の振動板及びエッジダンパの正面図である。
この第３の実施の形態のスピーカ装置は、第２の実施の形態に示した振動板構造の改良に加えて、更に、ダンパ本体１７ａの外周部の直線領域に、凹凸構造による補強用リブ２７を周方向に適宜間隔で追加形成している。
補強用リブ２７の以外の構成は、第２の実施の形態と共通で良く、共通の構成には同番号を付して説明を省略する。

このようにすると、ダンパ本体１７ａの外周部の補強用リブ２７が、ダンパ本体１７ａの外周縁の剛性を向上させるため、実施の形態のように長円形のドーム型の振動板１５に一体化されるエッジダンパ１６，１７の場合に、振動板の周囲の内、長円の直線部に相当する領域とその両側の円弧状の領域との間のコンプライアンスの差異を縮めることができ、本実施の形態のようにダンパ本体１７ａの内周部付近及び外周部付近を除く範囲に形成される従来の補強用リブ２５と組み合わせることで、より自由にコンプライアンスの調整が可能になる。
即ち、エッジダンパ１７におけるコンプライアンスの調整自由度が高くなり、しかも、振動板１５の周囲の全域に渡ってばらつきのない所望のコンプライアンスを確保し得て、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することが可能になる。

そして、図５に示した構成では、ドーム型の振動板１５にドーム中心から放射状に形成した補強用リブ２４による効果が相乗して得られ、振動板１５に十分な剛性を確保して高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減した高品位な音響再生も可能になる。

次に、前記第１の実施の形態のスピーカ装置の特性グラフの一例を図６に、前記第３の実施の形態のスピーカ装置の特性グラフの一例を図７に示す。図中、ＳＰＬは音圧レベル特性（SPL SOUND PRESURE LEVEL）であり、ＴＨＤは１次、２次、３次、・・・の各高調波歪みを合成したトータル高調波歪特性（TOTAL HARMONIC DISTORTION）である。
図６では、トータル高調波歪特性は、周波数領域６１で高調波歪みのレベルが従来に比べて低減されている。
図７では、音圧レベル特性は、周波数領域７１で低音共振周波数（ｆｏ）が周波数の高い方にシフトされている。これは、例えば、所望のｆｏを周波数の高い方に設定しているとき、スピーカ装置のｆｏを高い方にシフトできることを表している。また、周波数領域７２で従来に比べてピーク、ディップが低減されている。また、周波数領域７３で高調波歪みのレベルが従来に比べて低減されている。

なお、本発明に係るスピーカ装置で使用するドーム型の振動板１５の外周形状は、上記実施の形態で示した長円形に限らない。例えば、楕円形又は円形の振動板の場合も、前述した各補強用リブ２４，２５，２７の装備によって、良好な効果を奏することができる。
但し、長円形又は楕円形のドーム型振動板に適用した場合には、狭い設置スペースでも振動板面積を稼いで優れた低音再生特性を狙う長円形又は楕円形ドームスピーカ装置において、高域の周波数特性の改善や、低音共振周波数（ｆｏ）の調整が容易になり、長円形又は楕円形ドーム形スピーカ装置の長所を更に拡充することができる。

以上、詳述したように、本発明の各実施の形態に係るスピーカ装置は、ドーム型の振動板１５がその外周に一体化されたエッジダンパ１６，１７を介してフレーム１４に支持されるスピーカ装置において、振動板１５は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブ２４をドーム中心に対して放射状に形成した。
このように、ドーム型の振動板１５はそのドーム中心部付近からドーム外周側に伸びる補強用リブ２４がドーム中心に対して放射状に形成されていて、（従来の）補強用リブ２５を振動板１５の外周付近まで延ばして形成すれば、ドーム型の振動板１５の中心付近から外周部付近まで、略全域に安定した剛性を付与することができる。従って、ボイスコイルが接合される振動板１５の外周部付近にのみに（従来の）補強用リブ２５を装備していた従来のスピーカ装置と比較して、ドーム部の面積が大きくなる場合でも、ドーム型の振動板１５の全域に十分な剛性を確保して、高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減した高品位な音響再生が可能になる。

また、エッジダンパ１７が、振動板１５の外周に一体化されるダンパ本体１７ａと、このダンパ本体１７ａの外周に延設されてフレーム１４のエッジ取付け部１４ａに固定される取付用フランジ部１７ｂとを備え、且つ、ダンパ本体１７ａの外周部に、凹凸構造による補強用リブ２７を形成したことにより、この凹凸構造による補強用リブ２７が、ダンパ本体１７ａの外周縁の剛性を向上させるため、例えば長円形や楕円形のドーム型の振動板１５に一体化されるエッジダンパ１６，１７の場合に、振動板１５の周囲の内、長円の直線部に相当する領域とその両側の円弧状の領域との間のコンプライアンスの差異を縮めることができ、ダンパ本体１７ａの内周部付近及び外周部付近を除く範囲に形成される従来の補強用リブ２５と組み合わせることで、より自由にコンプライアンスの調整が可能になる。
即ち、エッジダンパ１７におけるコンプライアンスの調整自由度が高くなり、しかも、振動板１５の周囲の全域に渡ってばらつきのない所望のコンプライアンスを確保し得て、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することが可能になる。

また、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブ２４をドーム中心に対して放射状に形成し、且つ、ダンパ本体１７ａの外周部に、凹凸構造による補強用リブ２７を形成することにより、ドーム型の振動板１５にドーム中心から放射状に形成した補強用リブ２４による効果と、ダンパ本体１７ａの外周部に形成した凹凸構造による補強用リブ２７による効果が相乗して得られ、ドーム型の振動板１５に十分な剛性を確保して高調波歪みによる高域の周波数特性の乱れを低減した高品位な音響再生が可能になるだけでなく、振動板１５の周囲の全域に渡ってばらつきのない所望のコンプライアンスの確保が容易になり、狙い通りに低音共振周波数（ｆｏ）を調整することが容易になる。

従来のスピーカ装置のドーム形振動板及びエッジダンパの正面図である。 本発明に係るスピーカ装置の第１の実施の形態の縦断面図である。 図２に示したドーム形振動板及びエッジダンパの正面図である。 本発明に係るスピーカ装置の第２の実施の形態におけるドーム形振動板及びエッジダンパの正面図である。 本発明に係るスピーカ装置の第３の実施の形態におけるドーム形振動板及びエッジダンパの正面図である。 第１の実施の形態のスピーカ装置の特性グラフの一例である。 第３の実施の形態のスピーカ装置の特性グラフの一例である。

符号の説明

１０ スピーカ装置
１１ ポールプレート
１２ マグネット
１３ ヨーク
１４ フレーム
１５ 振動板
１６，１７ エッジダンパ
１７ａ ダンパ本体
１７ｂ 取付用フランジ部
１８ 空芯ボイスコイル
２１ 磁気回路
２４ 補強用リブ
２４ａ 端部
２５ （従来の）補強用リブ
２７ （凹凸構造による）補強用リブ
Ａ コイル収容溝

Claims (5)

1. ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、
   前記振動板は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブをドーム中心に対して放射状に形成したことを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記ドーム型の振動板の補強用リブのドーム外周側の端部が、ドーム外周に到達していることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、
   前記エッジダンパは、前記振動板の外周に一体化されるダンパ本体と、このダンパ本体の外周に延設されて前記フレームのエッジ取付け部に固定される取付用フランジ部とを備え、且つ、前記ダンパ本体の外周部に、凹凸構造による補強用リブを形成したことを特徴とするスピーカ装置。
4. ドーム型の振動板がその外周に一体化されたエッジダンパを介してフレームに支持されるスピーカ装置において、
   前記振動板は、ドーム中心部付近からドーム外周側に延びる溝又は隆起による補強用リブをドーム中心に対して放射状に形成し、
   前記エッジダンパは、前記振動板の外周に一体化されるダンパ本体と、このダンパ本体の外周に延設されて前記フレームのエッジ取付け部に固定される取付用フランジ部とを備え、且つ、前記ダンパ本体の外周部に、凹凸構造による補強用リブを形成したことを特徴とするスピーカ装置。
5. 前記ドーム型の振動板の外周形状が長円形又は楕円形であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

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