JP2006333511A - Speaker - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スピーカに関し、特に、ボイスコイルを用いたダイナミック型スピーカや電磁スピーカなどのように、振動板を振動させることにより音波を放射するスピーカに関する。 The present invention relates to a speaker, and more particularly to a speaker that emits sound waves by vibrating a diaphragm, such as a dynamic speaker or an electromagnetic speaker using a voice coil.
図10は、従来のスピーカ装置の一例を示す斜視図である。スピーカ装置1は、キャビネット2を含む。キャビネット2の前面板には、低音スピーカ3、高音スピーカ4、中音スピーカ5などが取り付けられる。これらのスピーカ3,4,5の振動板が振動することにより、それぞれの周波数領域において音波が放射される。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a conventional speaker device. The
たとえば、低音スピーカ3は、図11に示すように、ボイスコイル(図示せず)によって往復振動させられるコーン状の振動板6を含む。振動板6の内側の底部は、ダンパー7を介してフレーム8に連結され、振動板6の大径側の端部は、コーンエッジ9を介してフレーム8に連結される。キャビネット2の前面板から内側に向かってダクト10が形成され、キャビネット2の内側において、ダクト10に低音スピーカ3が取り付けられる(特許文献1参照)。
For example, the
このようなスピーカ装置1では、低音スピーカ3の振動板6が振動することにより、ダクト10内の空気も振動し、ダクト10が共鳴して、ダクト10の開口部からダクト10の共鳴で補われた低音が再生される。
In such a
また、他の従来のスピーカとして特許文献2〜5に挙げたようなものもある。
Other conventional speakers include those listed in
しかしながら、このような従来のスピーカでは、低音を再生させるために大口径となり、ダクトによる共鳴を利用するため、音に歪みが生じるという問題がある。 However, such a conventional speaker has a problem that the sound is distorted because it has a large diameter in order to reproduce bass and uses resonance by a duct.
それゆえに、この発明の主たる目的は、小口径で、歪みのない低音を再生することができるスピーカを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a speaker capable of reproducing a bass having a small diameter and without distortion.
この発明は、面に対して交差する方向に振動することにより振動方向に向かって音波を放射する振動板と、振動板の音波放射側において、振動板の音波放射側を取り囲むように枠状に配置される壁部材を含み、壁部材と振動板とは固定されてなり、振動板の振動とともに前記壁部材も振動することを特徴とする、スピーカである。
このようなスピーカにおいて、壁部材の内壁面は、振動板の振動方向と略平行に構成されることが好ましい。
さらに、壁部材は、振動板の音波放射面の外周と略同形状の断面を有するようにすることができる。
また、壁部材は、振動板の中心を基準として同心円状に複数配置されてもよい。
さらに、壁部材の壁面の高さは、振動板の最大振幅とほぼ同程度に構成されることが好ましい。
また、この発明は、面に対して交差する方向に振動することにより振動方向に向かって音波を放射する振動板と、振動板の音波放射側に並列して連結して配置され、振動板の振動方向に平行な内壁面を有する複数の筒状体を含み、筒状体と振動板とは固定されてなり、振動板の振動とともに筒状体も振動することを特徴とする、スピーカである。
このようなスピーカにおいて、筒状体の高さは、振動板の最大振幅とほぼ同程度に構成されることが好ましい。
The present invention provides a diaphragm that radiates sound waves in the vibration direction by vibrating in a direction intersecting the surface, and a frame shape so as to surround the sound wave radiation side of the diaphragm on the sound wave radiation side of the diaphragm. The speaker includes a wall member to be arranged, the wall member and the diaphragm are fixed, and the wall member vibrates together with the vibration of the diaphragm.
In such a speaker, the inner wall surface of the wall member is preferably configured to be substantially parallel to the vibration direction of the diaphragm.
Further, the wall member may have a cross section having substantially the same shape as the outer periphery of the sound wave emitting surface of the diaphragm.
A plurality of wall members may be arranged concentrically with the center of the diaphragm as a reference.
Furthermore, the height of the wall surface of the wall member is preferably configured to be approximately the same as the maximum amplitude of the diaphragm.
The present invention also includes a diaphragm that emits a sound wave in the vibration direction by vibrating in a direction intersecting the plane, and a parallel connection on the sound wave radiation side of the diaphragm. A speaker comprising a plurality of cylindrical bodies having an inner wall surface parallel to a vibration direction, wherein the cylindrical body and the diaphragm are fixed, and the cylindrical body vibrates together with the vibration of the diaphragm. .
In such a speaker, the height of the cylindrical body is preferably configured to be approximately the same as the maximum amplitude of the diaphragm.
本発明者は、音の発音(発生)原理として、振動板の振動がそのまま音波になるのではなく、振動板の振動により振動板の音波放射面の空気が一瞬圧縮され、その直後に圧縮された空気が一気に開放される、すなわち膨張(爆発)することにより発生する衝撃が伝播して音として感知されることを知見した。そこで、本発明では、振動板の音波放射側において、振動板の音波放射側を取り囲むように枠状に配置されるように振動板に固定した壁部材を備え、振動板の振動とともに壁部材も振動する構造としたスピーカとすることにより、振動板の振動により圧縮された空気が振動板の音波放射面(前面)から側方に漏れるように流出する事が防止される。これにより、振動板の振動量(振幅)に対応した圧縮率の空気が、効率よく音波放射面側(前方)に開放され、小口径の振動板であっても効率よく低音を放射させることができる。また、低音のみならず、中高音についても効率よく音波が放射されることになる。なお、壁部材は、共鳴のためのものではないことから共鳴用のダクトのように長い距離を必要とせず、振動板の最大振幅と同程度であればよく、したがって、共鳴などによる音の歪みは発生せず、再生音源に忠実な高音質を得ることができる。
このように、振動板によって圧縮された空気が振動板の音波放射面から側方に流出しないようにするために、振動板の音波放射側に、振動板とともに振動する壁部材が形成される。
また、振動板の音波放射面で捕捉した空気が流出しないために、壁部材は、振動板の音波放射面を取り囲むような枠状に形成されることが好ましい。
特に、振動板の音波放射面の外周と略同形状の断面を有する壁部材を用いることにより、振動板の音波放射面の全面の空気を捕捉することができる。
さらに、振動板の外周部分だけでなく、その内側部分を壁部材で複数の区画に区切ってもよい。たとえば、振動板の外周と相似形状の断面を有する壁部材を振動板の中心を基準として同心円状に配置することができる。
このように、振動板の音波放射側を複数の区画に区切ることにより、壁部材で囲まれた部分の面積が小さくなり、壁部材の内側において空気が流動することなく捕捉され、より正確な音の再生が可能となる。さらに、壁部材がリブとしての効果を発揮することにより、振動板の剛性が高くなり、振動板の波打ちなどの変形を防止することができるため、正確な音の再生が可能となる。
このようなスピーカにおいて、振動板の振動によって圧縮される空気を音波放射面から逃がさないために、壁部材の高さは、振動板の最大振幅とほぼ同程度に形成されることが好ましい。
さらに、振動板の音波放射側を複数の区画に区切るために、ハニカム状などのような複数の筒状体を並列に連結した壁部材を振動板の音波放射面に形成してもよい。
このようなスピーカにおいても、振動板の振動によって圧縮される空気を音波放射面から逃がさないために、筒状体の高さは、振動板の最大振幅とほぼ同程度に形成されることが好ましい。
As the principle of sound generation (generation), the present inventor does not directly convert the vibration of the diaphragm into sound waves, but compresses the air on the sound wave radiation surface of the diaphragm for a moment by the vibration of the diaphragm and immediately after that. It was found that the shock generated by the air being released at once, that is, expanding (exploding), propagates and is sensed as sound. Therefore, the present invention includes a wall member fixed to the diaphragm so as to be disposed in a frame shape so as to surround the sound wave radiation side of the diaphragm on the sound wave radiation side of the diaphragm, By using the speaker configured to vibrate, it is possible to prevent the air compressed by the vibration of the diaphragm from flowing out so as to leak sideways from the sound wave radiation surface (front surface) of the diaphragm. As a result, air having a compressibility corresponding to the vibration amount (amplitude) of the diaphragm is efficiently opened to the sound wave emitting surface side (front), and even a diaphragm having a small diameter can efficiently emit low sounds. it can. In addition, not only low sounds but also medium and high sounds are efficiently radiated. Since the wall member is not for resonance, it does not require a long distance like a resonance duct, and may have the same amplitude as the maximum amplitude of the diaphragm. Does not occur, and high sound quality faithful to the playback sound source can be obtained.
Thus, a wall member that vibrates with the diaphragm is formed on the sound wave radiation side of the diaphragm so that the air compressed by the diaphragm does not flow laterally from the sound wave radiation surface of the diaphragm.
In addition, the wall member is preferably formed in a frame shape so as to surround the sound wave emitting surface of the diaphragm so that the air captured by the sound wave emitting surface of the diaphragm does not flow out.
In particular, by using a wall member having a cross section substantially the same shape as the outer periphery of the sound wave emitting surface of the diaphragm, air on the entire surface of the sound wave emitting surface of the diaphragm can be captured.
Furthermore, not only the outer peripheral portion of the diaphragm but also the inner portion thereof may be divided into a plurality of sections by a wall member. For example, wall members having a cross section similar to the outer periphery of the diaphragm can be arranged concentrically with the center of the diaphragm as a reference.
Thus, by dividing the sound wave radiation side of the diaphragm into a plurality of sections, the area of the part surrounded by the wall member is reduced, and air is captured without flowing inside the wall member, so that more accurate sound can be obtained. Can be played. Furthermore, since the wall member exhibits the effect as a rib, the rigidity of the diaphragm is increased, and deformation such as undulation of the diaphragm can be prevented, so that accurate sound reproduction is possible.
In such a speaker, it is preferable that the height of the wall member is formed to be approximately the same as the maximum amplitude of the diaphragm so that air compressed by vibration of the diaphragm does not escape from the sound wave radiation surface.
Furthermore, in order to divide the sound wave radiation side of the diaphragm into a plurality of sections, a wall member in which a plurality of cylindrical bodies such as a honeycomb shape are connected in parallel may be formed on the sound wave radiation surface of the diaphragm.
Also in such a speaker, it is preferable that the height of the cylindrical body is formed to be approximately the same as the maximum amplitude of the diaphragm so that the air compressed by the vibration of the diaphragm does not escape from the sound wave radiation surface. .
この発明によれば、低音域から高音域のすべての音域にわたって入力信号に忠実な音を再生することができ、特に低音域を小口径でも再生することができるスピーカを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to reproduce a sound that is faithful to the input signal over the entire range from the low range to the high range, and in particular, it is possible to obtain a speaker that can reproduce the low range even with a small diameter.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.
図1は、この発明のスピーカを用いたスピーカ装置の一例を示す斜視図である。スピーカ装置20は、キャビネット22を含む。キャビネット22は、たとえば直方体の箱状に形成され、その一面22aにたとえば円形の開口部が形成される。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a speaker device using the speaker of the present invention. The
キャビネット22の内側には、図2に示すように、開口部に向かってスピーカ30が取り付けられる。スピーカ30は、永久磁石32を有し、永久磁石32の一端は、ヨーク34内の底面に取り付けられる。ヨーク34は、磁性材料を用いて、永久磁石32を取り囲むように形成される。さらに、永久磁石32の他端側において、ヨーク34に円形の孔36が形成される。永久磁石32の他端には、円柱状のセンターポール38が取り付けられ、このセンターポール38がヨーク34の孔36の内側に延びるように形成される。それにより、孔36の内側において、ヨーク34とセンターポール38との間に、円環状の空隙が形成される。このような構造とすることにより、ヨーク34とセンターポール38の間における円環状の空隙に、磁界が印加される。
Inside the
孔36の周囲におけるヨーク34の外側には、テーパ状に広がるフレーム40が取り付けられ、フレーム40の内側に、振動板42が配置される。振動板42は、紙などによってコーン状に形成され、小径側の端部がヨーク34とセンターポール38の間の空隙内に挿入される。振動板42の大径側の端部は、湾曲したコーンエッジ44に接続され、コーンエッジ44の端部がフレーム40の端部と矢紙46とで挟まれて固定される。さらに、振動板42の外側の中間部が、ダンパー48を介してフレーム40に連結される。また、振動板42の中央部の貫通部分を覆うように、たとえば球面の一部の形状を有するキャップ50が取り付けられる。
A
また、ヨーク34とセンターポール38との間の空隙部分において、振動板42にボイスコイル52が固着される。このボイスコイル52に音声信号が入力されることにより、振動板42は、コーンエッジ44に接続された大径側端部を覆う平面に対して直交する向きに振動する。さらに、図3に示すように、振動板42の大径側端部、つまり振動板42の外周部には、振動板42の外周部と同じ断面形状を有する枠状の壁部材54が取り付けられる。ここで、図3に示すようなコーン状の振動板42が用いられる場合には、円筒状の壁部材54が取り付けられる。
In addition, the
壁部材54は、少なくとも内側の壁面が、振動板42の振動方向に対して平行となるように形成される。また、振動板42からの壁部材54の高さは、振動板42の最大振幅と同程度となるように形成される。壁部材54の材料としては、軽くて丈夫なものが好ましく、振動板42と同じ材料で形成することができ、そのほか、紙、樹脂、ゴム、木、金属など、特に限定されるものではない。この円筒状の壁部材54の一端が、振動板42の外周部に固定される。このスピーカ30のフレーム40の外周部が、キャビネット22の一面22aの開口部が形成された部分に取り付けられる。
The
このスピーカ装置20では、ボイスコイル52に音声信号を入力することにより、キャビネット22の一面22aに交差する向きに振動板42が振動し、その振動方向に向かって音波が放射される。このとき、図4に示すように、壁部材54とともに振動板42が音波放射側すなわち前方に移動することにより、振動板42の前面の空気が圧縮され、圧縮された空気が壁部材54の開口部側から開放されて、その衝撃が伝播することにより音として感知される。このように、振動板42の振動によって空気が圧縮されるとき、振動板42の外周部に壁部材54が形成されていることにより、図4に点線の矢印で示すように、圧縮された空気が振動板42の前面から側方に流出することが防止される。そのため、振動板42の前面の空気を確実に捕捉して圧縮し、圧縮した空気を効率よく前方に開放させることができる。したがって、低音域から高音域にわたって入力信号に忠実な音を再生することができ、特に低音域を小口径でも再生することができるスピーカを得ることができる。
In the
それに対して、振動板42の外周部に壁部材が形成されていない場合、図5に実線の矢印で示すように、振動板42の振動により押された空気が、振動板42の前面から側方に流出してしまう。そのため、振動板42の前面の空気を効率よく圧縮することができず、低音を再生しようとすれば、空気の流出距離を長くした大口径の振動板42を用いる必要があり、入力信号に忠実な音は望めない。
On the other hand, when the wall member is not formed on the outer peripheral portion of the
なお、図11に示す従来のスピーカ装置1において、低音スピーカ3の前方にダクト10が形成されているが、低音スピーカ3の振動板6とダクト10とは固定されておらず、振動板6とダクト10との隙間から空気が流出するため、壁部材54を設けた振動板42を用いたスピーカ30のような効果を得ることはできない。また、ダクト10は低音を得るための共鳴用として用いられるものであり、共鳴によって音に歪みが生じるという問題がある。しかしながら、この発明のスピーカ30では、壁部材54の高さは、振動板42の最大振幅と同程度であって、共鳴が生じるようなものではなく、歪みのない音を得ることができる。なお、壁部材54の高さは、振動板42の最大振幅以下であっても、圧縮された空気の流出を防止するという効果を得ることができるが、振動板42の前面にある空気を全て捕捉するためには、振動板42の最大振幅と同程度の高さとすることが好ましい。もちろん、振動板42の前面の空気を捕捉するためには、振動板42の振動の妨げとならない範囲で、振動板42の最大振幅以上の高さとなるような壁部材54を形成してもよい。
In the
また、図6および図7に示すように、振動板42の外周形状と相似形の断面形状を有する複数の枠状の壁部材54を用いて、複数の区画に区切ることができる。これらの壁部材54は、振動板42の中心を基準として、同心円状に配置される。これらの壁部材54は、いずれも振動板42の最大振幅と同程度の高さとなるように形成される。振動板が移動する最大距離と同じ高さの壁部材54を形成すれば、振動板54の振動によって空気を確実に捕捉して、空気を圧縮・開放することができる。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of frame-
このような壁部材54を有する振動板42を用いれば、振動板42の外周部のみに壁部材54を設けた場合に比べて、壁部材54で囲まれた部分の面積が小さくなるため、振動板42の振動により捕捉した空気が流動しにくくなる。そのため、振動板42の前面の空気をそのまま圧縮して開放することができ、歪みのない音を再現することができる。さらに、振動板42の面上に形成された壁部材54がリブとしての効果を発揮し、振動板42の剛性が高くなる。そのため、振動板42の波打ちなどのような変形が発生しにくくなり、音源に忠実な音の再生が可能となる。
If the
このように、壁部材54で囲まれた部分の面積を小さくし、リブとしての効果も発揮させるために、筒状体を並列に連結した壁部材54を用いてもよい。このような壁部材54としては、図8および図9に示すように、6角筒が並列に連結されたハニカム状の壁部材54を用いることができる。この壁部材54も、振動板42の最大振幅と同程度の高さとなるように形成される。この壁部材54は、振動板42の外周部とキャップ50の外周部との間に設けられる。なお、筒状体の形状としては、6角筒状に限らず、4角筒状や円筒状など、他の形状であってもよい。
Thus, in order to reduce the area of the part surrounded by the
このように、振動板42に壁部材54を設けることにより、振動板42の振動による空気の圧縮効率を高めることができ、小口径の振動板42を有するスピーカ30であっても、歪みのない低音を再生することができる。
Thus, by providing the
なお、壁部材は、振動板の外周と同形状に作るのが好ましいが、振動板の外周が円である場合に壁部材を4角形状などの他の形状に形成しても、本発明の効果を奏するものである。
また、壁部材の内壁は振動板の振動方向と平行にすることが好ましいが、振動板の振動方向と交差するように、つまりやや内側に向けるようにしてもよい。
The wall member is preferably formed in the same shape as the outer periphery of the diaphragm. However, when the outer periphery of the diaphragm is a circle, the wall member may be formed in another shape such as a quadrangular shape. There is an effect.
In addition, the inner wall of the wall member is preferably parallel to the vibration direction of the diaphragm, but may be directed so as to intersect the vibration direction of the diaphragm, that is, slightly inward.
また、この発明は、コーン状の振動板に関して、コーン状の変形型である朝顔状のように、音波放射方向に漸近的に広がる振動板を用いたスピーカにも適用可能である。この場合、朝顔状の振動板の先端部に壁部材を設けることになり、振動板の先端部は振動板の振動方向とほぼ垂直な面となっており、壁部材を振動方向とほぼ平行に配置することにより、振動板の端部の面とほぼ垂直に壁部材が配置されることとなる。なお、この場合においても、壁部材を、振動方向と交差するようにやや内側、すなわちスピーカ中央側に傾けるように配置してもよい。 The present invention can also be applied to a speaker using a diaphragm that asymptotically spreads in the sound wave radiation direction, such as a cone-shaped deformed morning glory, with respect to the cone-shaped diaphragm. In this case, a wall member is provided at the tip of the morning glory-like diaphragm, and the tip of the diaphragm is a surface substantially perpendicular to the vibration direction of the diaphragm, so that the wall member is substantially parallel to the vibration direction. By arrange | positioning, a wall member will be arrange | positioned substantially perpendicularly to the surface of the edge part of a diaphragm. In this case as well, the wall member may be disposed so as to be inclined slightly inside, that is, toward the center of the speaker so as to intersect the vibration direction.
この発明は、コーン状の振動板を有するスピーカに限らず、平板状の振動板を有するスピーカにも適用することができる。したがって、図8および図9に示す壁部材は、キャップの周囲の振動板の表面に形成されたが、平板状の振動板を用いる場合には、その全面に壁部材を形成することができる。 The present invention can be applied not only to a speaker having a cone-shaped diaphragm but also to a speaker having a flat diaphragm. Therefore, the wall member shown in FIGS. 8 and 9 is formed on the surface of the diaphragm around the cap. However, when a plate-shaped diaphragm is used, the wall member can be formed on the entire surface.
また、平板状の振動板を用いる場合、その平面形状は円形だけでなく、4角形などの他の形状にすることもできる。このように、4角形の振動板を用いる場合、振動板の外周部に形成される壁部材は、振動板の形状に合わせて、4角筒状に形成される。また、相似形の4角筒状の壁部材を用いる場合、振動板の中心を基準として、同心状に壁部材が配置される。このように、振動板の外周部に壁部材を設ける場合や、同心状に壁部材を設ける場合においては、壁部材の形状として、振動板の外周形状と同じ形状またはそれと相似形の断面を有する筒状に形成される。このような壁部材は、1つの平面に対して交差する向きに振動する振動板を有する全てのスピーカに適用可能である。 Further, when a flat diaphragm is used, the planar shape thereof is not limited to a circle, but may be other shapes such as a quadrangle. Thus, when using a quadrangular diaphragm, the wall member formed in the outer peripheral part of a diaphragm is formed in a square cylinder shape according to the shape of a diaphragm. Further, when a similar rectangular cylindrical wall member is used, the wall members are concentrically arranged with the center of the diaphragm as a reference. As described above, when the wall member is provided on the outer peripheral portion of the diaphragm or when the wall member is provided concentrically, the wall member has the same shape as the outer peripheral shape of the diaphragm or a cross section similar thereto. It is formed in a cylindrical shape. Such a wall member is applicable to all speakers having a diaphragm that vibrates in a direction intersecting one plane.
20 スピーカ装置
30 スピーカ
40 フレーム
42 振動板
44 コーンエッジ
50 キャップ
54 壁部材
20
Claims (7)
前記振動板の音波放射側において、前記振動板の音波放射側を取り囲むように枠状に配置される壁部材を含み、
前記壁部材と前記振動板とは固定されてなり、前記振動板の振動とともに前記壁部材も振動することを特徴とする、スピーカ。 A diaphragm that radiates sound waves in the vibration direction by vibrating in a direction intersecting the surface;
On the sound wave radiation side of the diaphragm, including a wall member arranged in a frame shape so as to surround the sound wave radiation side of the diaphragm,
The speaker is characterized in that the wall member and the diaphragm are fixed, and the wall member vibrates together with the vibration of the diaphragm.
前記振動板の音波放射側に並列して連結して配置され、前記振動板の振動方向に平行な内壁面を有する複数の筒状体を含み、
前記筒状体と前記振動板とは固定されてなり、前記振動板の振動とともに前記筒状体も振動することを特徴とする、スピーカ。 A diaphragm that radiates sound waves in the vibration direction by vibrating in a direction intersecting the surface;
A plurality of cylindrical bodies arranged in parallel and connected to the sound wave radiation side of the diaphragm, and having an inner wall surface parallel to the vibration direction of the diaphragm;
The tubular body and the diaphragm are fixed, and the tubular body vibrates with the vibration of the diaphragm.
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