JP2006303717A

JP2006303717A - マルチスピーカユニットおよび音響再生装置

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Publication number: JP2006303717A
Application number: JP2005120069A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Nakagawa; 竜児中川
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US20060233403A1

Abstract

【課題】個々のスピーカから高出力を得るために磁気回路を大型化する場合に、装置全体としてのサイズ、重量の増加が少なくて済むマルチスピーカユニットを提供する。
【解決手段】マルチスピーカユニットでは、２個のスピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂが１つの磁気回路１００を共有している。この磁気回路１００において、ヨーク１０２は、永久磁石１０１のＮ極およびＳ極とギャップ１０３Ａおよび１０３Ｂを介して対向しており、ギャップ１０３Ａにはスピーカ部１１０Ａのボイスコイル１１５Ａが、ギャップ１０３Ｂにはスピーカ部１１０Ｂのボイスコイル１１５Ｂが配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチスピーカユニットおよびこれを用いた音響再生装置に関する。

周知の通り、スピーカは、永久磁石とヨークとからなる磁気回路と、この磁気回路に設けられたギャップと交差するように配置されたボイスコイルと、このボイスコイルに固定されたコーン紙などによる振動板を主要な構成要素とする装置である。この種のスピーカでは、ボイスコイルに対して音声信号の通電が行われ、これによりボイスコイルが往復運動し、このボイスコイルの往復運動により振動板が振動し、振動板から音が放射される。なお、スピーカに関する文献として例えば特許文献１がある。
特開２００１−２４５３８７号公報

ところで、上述した従来のスピーカにおいて、高出力を得るためには、磁気回路のギャップに発生させる磁束密度を高くする必要があり、そのためには永久磁石やヨークを大きなものにする必要がある。このため、従来のスピーカは、高出力を得るために、サイズの大きな永久磁石やヨークが用いられ、スピーカ全体が大型化するとともに重量が嵩むという問題があった。また、スピーカアレイのように多数のスピーカを用いる音響再生装置の場合、各スピーカを高出力化するためには、各々のために設けられた永久磁石やヨークのサイズを大きくする必要があり、装置全体が大規模化、大重量化するという問題があった。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、個々のスピーカを高出力化するために磁気回路を大型化する場合に、装置全体としてのサイズの増加および重量の増加が少なくて済むマルチスピーカユニットおよびこれを用いた音響再生装置を提供することを目的とする。

この発明は、永久磁石と、前記永久磁石のＮ極およびＳ極とギャップを介して対向するヨークと、前記永久磁石のＮ極と前記ヨークとの間のギャップ内に配置された第１のボイスコイルと、前記永久磁石のＳ極と前記ヨークとの間のギャップ内に配置された第２のボイスコイルと、前記第１および第２のボイスコイルに固定された第１および第２の振動部とを具備することを特徴とするマルチスピーカユニットを提供する。
かかる発明によれば、２個の振動部およびボイスコイルが、永久磁石およびヨークからなる１つの磁気回路を共有するので、各振動部から高出力を得るために磁気回路を大型化する必要がある場合でも、マルチスピーカユニット全体のサイズの増加、重量の増加を低く抑えることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。このマルチチャネルスピーカユニットは、スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂと、これらのスピーカ部１１０Ａおよび１１０ｂが共有する磁気回路１００とにより構成されている。スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂは、図示しない筐体に左右対称に固定されており、例えばＬチャネルおよびＲチャネルのスピーカとして用いられる。スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂにおいて、フレーム１１１Ａおよび１１１Ｂは、円錐形をなしており、背中合わせの状態で図示しない筐体に固定されている。振動板１１２Ａおよび１１２Ｂは、円錐形の部材であり、その周囲のエッジ部１１３Ａおよび１１３Ｂがフレーム１１１Ａおよび１１１Ｂの縁の部分に固定されている。振動板１１２Ａおよび１１２Ｂの中央の底の部分には円筒部１１４Ａおよび１１４Ｂがあり、これらの円筒部１１４Ａおよび１１４Ｂにはボイスコイル１１５Ａおよび１１５Ｂが巻回されている。また、振動版１１２Ａおよび１１２Ｂの中央の部分には、センタキャップ１１６Ａおよび１１６Ｂが取り付けられている。ダンパ１１７Ａおよび１１７Ｂは、円筒部１１４Ａとフレーム１１１Ａとの間および円筒部１１４Ｂとフレーム１１１Ｂとの間に各々介在しており、円筒部１１４Ａおよび１１４Ｂの振動方向を各々の軸方向に規制する役割を果たす。

磁気回路１００は、永久磁石１０１と、この永久磁石１０１のＮ極およびＳ極とギャップ１０３Ａおよび１０３Ｂを介して対向した円筒状のヨーク１０２とにより構成されている。そして、永久磁石１０１のＮ極とヨーク１０２とのギャップ１０３Ａには、スピーカ部１１０Ａのボイスコイル１１５Ａが挿入されており、永久磁石１０１のＳ極とヨーク１０２とのギャップ１０３Ｂには、スピーカ部１１０Ｂのボイスコイル１１５Ｂが挿入されている。ここで、ボイスコイル１１５Ａとボイスコイル１１５Ｂは互いに逆向きに巻かれている。これは、各ボイスコイル１１５Ａおよび１１５Ｂに同一極性の電流を通電した場合における各ボイスコイルの運動方向を共に外側または共に内側にするためである。

以上の構成において、ボイスコイル１１５Ａに対して交流電流が通電されると、この交流電流とギャップ１０３Ａを通過する磁束との相互作用により円筒部１１４Ａが軸方向に往復駆動される。これにより振動板１１２Ａが振動し、音が出力される。ボイスコイル１１５Ｂに交流電流が通電された場合も同様である。

本実施形態によれば、磁気回路１００をスピーカ部１１０Ａとスピーカ部１１０Ｂとで共有しているため、マルチスピーカユニット全体を小型化することができる。また、本実施形態では、スピーカ部１１０Ａおよびスピーカ部１１０Ｂの両方を高出力化する必要がある場合に、各スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂが共有している１個の磁気回路１００のみを大型化すれば済む。従って、高出力化に伴う装置全体としてのサイズ、重量の増加を低く抑えることができる。

＜第２実施形態＞
図２は、この発明の第２実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。なお、この図において、上記第１実施形態（図１）のものと対応する部分には同一の符号を使用し、その説明を省略する。上記第１実施形態では、２個のスピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂは互いに反対方向を向いていた。これに対し、本実施形態における２個のスピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂは同一方向を向いて隣り合っている。磁気回路１０４は、永久磁石１０５とヨーク１０６とにより構成されている。ここで、永久磁石１０５は、その両端のＮ極およびＳ極が折れ曲がっており、Ｎ極をスピーカ部１１０Ａのボイスコイル１１５Ａ内に、Ｓ極をスピーカ部１１０Ｂのボイスコイル１１５Ｂ内に挿入させた状態でヨーク１０６に固定されている。ヨーク１０６は、永久磁石１０５を取り囲んでおり、その一面には２個の開口部が設けられており、これらの開口部と永久磁石１０５のＮ極およびＳ極との間の各ギャップにボイスコイル１１５Ａおよび１１５Ｂが配置されている。そして、ヨーク１０６において、スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂのある側の部分１０６ｃは、その反対側の部分１０６ｄよりも薄くなっている。これは、永久磁石１０５のＮ極からヨーク１０６の部分１０６ｃを通ってＳ極に至るまでの磁路の磁気抵抗と、これとは反対側の部分１０６ｄを通ってＳ極に至るまでの磁路の磁気抵抗とを揃え、ボイスコイル１１５Ａおよび１１５Ｂの各部を通過する磁束密度を均一化し、スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂの振動を安定化するためである。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。

＜第３実施形態＞
図３はこの発明の第３実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す斜視図である。本実施形態におけるマルチスピーカユニットは、上記第１実施形態におけるマルチスピーカユニットを直方体形状の筐体に複数個収容したものである。さらに詳述すると、本実施形態では、上記第１実施形態におけるスピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂが筐体の４つの側面ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＤのうち互い向き合った２側面に固定され、筐体内に上記第１実施形態における磁気回路１００が収められている（図示略）。
このマルチスピーカユニットでは、筐体の各側面に設けられたスピーカ部から周囲に向けて音が出力される。本実施形態においても、２個のスピーカ部に対して１個の磁気回路を設ければよいので、マルチスピーカユニット全体を小型化することができ、また、各スピーカ部を高出力化することも容易である。

＜第４実施形態＞
図４はこの発明の第４実施形態であるスピーカアレイの構成を示す斜視図である。周知の通り、スピーカアレイは、複数のスピーカを線状に、または図４に示すように面状に配置してなるものであり、鋭い指向性を持った音響ビームを出力することができる音響再生装置である。本実施形態は、上記第２実施形態（図２）におけるマルチスピーカユニットをこのスピーカアレイに採用したものである。図４に示す例では、スピーカアレイにおける上下に並んだ２個のスピーカが上記第２実施形態におけるマルチスピーカユニットにより構成されている。なお、このように上下に並んだ２個のスピーカに限らず、例えば左右に並んだ２個のスピーカを上記第２実施形態のものにより構成してもよいことは言うまでもない。本実施形態においても、上記各実施形態と同様な効果が得られる。

＜第５実施形態＞
図５はこの発明の第５実施形態であるスピーカアレイの構成を示す斜視図である。上記第４実施形態におけるスピーカアレイは、スピーカを平面状に配列してなるものであった。これに対し、本実施形態におけるスピーカアレイは、円筒体の側面に複数のスピーカを配列してなるものであり、円筒体の周囲の全方向に亙り、任意の方向の音響ビームを形成することが可能である。本実施形態も、上記第２実施形態（図２）におけるマルチスピーカユニットを複数用いて構成したものである。図５に示す例では、スピーカアレイにおける上下に並んだ２個のスピーカが上記第２実施形態におけるマルチスピーカユニットにより構成されている。なお、このように上下に並んだ２個のスピーカに限らず、例えば左右に並んだ２個のスピーカを上記第２実施形態のものにより構成してもよい。本実施形態においても、上記各実施形態と同様な効果が得られる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明にはこれら以外にも各種の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
（１）上記第１実施形態ではスピーカ部１１０Ａおよびスピーカ部１１０Ｂが反対方向を向き、上記第２実施形態ではスピーカ部１１０Ａおよびスピーカ部１１０Ｂは同一方向を向いていた。しかし、２個のスピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂの向きはこれに限定されるものではない。図６に示す例では、９０度に折れ曲がった永久磁石１０７ａとこれを取り囲むヨーク１０７ｂとからなる磁気回路１０７が用いられている。そして、スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂは、各々のボイスコイル内に永久磁石の各磁極を挿通させ、スピーカ軸を９０度の角度で交差させた状態で磁気回路１０７に固定されている。スピーカ部１１０Ａおよび１１０Ｂの振動板の振動を安定化するためには、上記第２実施形態と同様、ヨーク１０７ｂにおいて９０度に折れ曲がった内側の部分の肉厚を外側の部分の肉厚よりも薄くし、内側と外側とで磁気抵抗を揃えるのが好ましい。

（２）上記各実施形態における磁気回路では、永久磁石がヨークの内側にあった。しかし、磁気回路の構成はこれに限定されるものではない。図７に示す例では、円筒状の永久磁石１０８の内側に段付き円筒状のヨーク１０９が設けられており、このヨーク１０９とその周囲の永久磁石１０８の各磁極との間のギャップにボイスコイル１１５Ａおよび１１５Ｂが配置されている。この態様においても上記各実施形態と同様の効果が得られる。

この発明の第１実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。この発明の第２実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。この発明の第３実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す斜視図である。この発明の第４実施形態であるスピーカアレイの構成を示す斜視図である。この発明の第５実施形態であるスピーカアレイの構成を示す斜視図である。この発明の他の実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。この発明の他の実施形態であるマルチスピーカユニットの構成を示す断面図である。

符号の説明

１１０Ａ，１１０Ｂ…スピーカ部、１１５Ａ，１１５Ｂ…ボイスコイル、１００…磁気回路、１０１…永久磁石、１０２…ヨーク。

Claims

永久磁石と、
前記永久磁石のＮ極およびＳ極とギャップを介して対向するヨークと、
前記永久磁石のＮ極と前記ヨークとの間のギャップ内に配置された第１のボイスコイルと、
前記永久磁石のＳ極と前記ヨークとの間のギャップ内に配置された第２のボイスコイルと、
前記第１および第２のボイスコイルに固定された第１および第２の振動部と
を具備することを特徴とするマルチスピーカユニット。
請求項１に記載のマルチスピーカユニットを複数個用いて構成されたことを特徴とする音響再生装置。