JP2007235552A - スピーカ、ドーム型スピーカ用振動板、およびドーム型スピーカ用振動板の製造方法 - Google Patents

スピーカ、ドーム型スピーカ用振動板、およびドーム型スピーカ用振動板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ドーム型スピーカ用振動板であって、最低共振周波数(f0)や高音限界周波数(fh)等の音響特性を比較的簡単に変更可能とすること、より簡単に所望の音響特性のドーム型スピーカ用振動板を作製すること、上記ドーム型スピーカ用振動板を備えたスピーカを提供すること、等。
【解決手段】スピーカ装置100は、ドーム型振動板5が、ボイスコイル6が配置される筒形状のボイスコイルボビン部512、およびボイスコイルボビン部512の一端部に形成されたドーム形状部511が一体成形されたドーム状振動板51と、外周部52aがスピーカフレーム4に固定され、中央部に開口部521が形成されたリング形状のエッジ状振動板52とを有し、そのエッジ状振動板52の開口部521にドーム状振動板51のドーム形状部511が固定されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、スピーカ、ドーム型スピーカ用振動板、およびドーム型スピーカ用振動板の製造方法に関するものである。
電気信号を音響信号に変換するためのスピーカ装置として、一般的に図1に示すような、いわゆるドーム型スピーカ装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このスピーカ装置100jは、図1に示すように、プレート1j、永久磁石等の磁石2j、およびヨーク3jからなる内磁型磁気回路10jを有する。このヨーク3jの開口端縁部に筒状のスピーカフレーム4jが配置され、スピーカフレーム4jがドーム型振動板5jを支持している。ドーム型振動板5jは、半球状の主部51jと、この主部51jの外周縁部に連続する断面U字形状の溝部52jと、溝部52jの外周縁部に設けられたダンパ部(エッジ部)53jとを有する。このダンパ部53jの外周端部531jは、フレーム4jに支持されている。ボイスコイル6jは、この溝部52j内に配置され、磁気回路10jの磁気間隙10k内に位置決めされた状態で、振動板5jにより振動可能に支持されている。従来のドーム型振動板5jでは、例えば樹脂フィルムを金型を用いて加熱加圧成形することにより、上記主部51j、溝部52j、およびダンパ部53jが一体成形されている。
特開平9−322289号公報
ところでスピーカ装置の使用形態の多様性等により、より高性能な音響特性や所望の音響特性を備えるスピーカ装置が望まれている。しかし、上述したように一般的なドーム型振動板5jでは、主部51j、溝部52j、およびダンパ部53jが、樹脂フィルムにより一体成形され、主に振動板の形状、厚さ、材質等により、最低共振周波数(f0),高音限界周波数(fh)等の音響特性が決定されるので、その音響特性等の変更時には、振動板の形状や材料を新たに設計して金型を作り直し、その金型にて加熱加圧成形する必要がある。
また従来のドーム型振動板5jは、樹脂フィルムなどの単一材料にて一体成形されているので、形状変更だけでは、従来より低い最低共振周波数(f0)やより高い高音限界周波数(fh)等の音響特性を得ることが技術的に困難である。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ドーム型スピーカ用振動板であって、最低共振周波数(f0)や高音限界周波数(fh)等の音響特性を比較的簡単に変更可能とすること、より簡単に所望の音響特性のドーム型スピーカ用振動板を作製すること、上記ドーム型スピーカ用振動板を備えたスピーカを提供すること、等が本発明の目的である。
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
請求項1に記載の発明は、ボイスコイルが配置されるドーム型振動板を備えるスピーカであって、前記ドーム型振動板は、前記ボイスコイルが配置される筒形状のボイスコイルボビン部、および当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板と、外周部がスピーカフレームに固定され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状振動板とを有し、該エッジ状振動板の開口部に前記ドーム状振動板が固定されていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、ボイスコイルが配置されるドーム型スピーカ用振動板であって、前記ボイスコイルが配置される筒形状のボイスコイルボビン部、および当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板と、外周部がスピーカフレームに固定され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状振動板とを有し、該エッジ状振動板の開口部に前記ドーム状振動板が固定されていることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、ボイスコイルが配置されるドーム型スピーカ用振動板の製造方法であって、筒形状のボイスコイルボビン部と、当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板を有し、前記ボイスコイルを前記ボイスコイルボビン部に配置する工程と、前記ボイスコイルボビン部に前記ボイスコイルを配置した状態で、前記ドーム状振動板を、リング形状のエッジ状振動板の開口部に固定する工程とを有することを特徴とするドーム型スピーカ用振動板の製造方法。
本発明の一実施形態に係るスピーカは、ボイスコイルが配置されるドーム型振動板を備えるスピーカである。このドーム型振動板は、ボイスコイルが配置される筒形状のボイスコイルボビン部、および当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板と、外周部がスピーカフレームに固定され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状振動板とを有し、このエッジ状振動板の開口部にドーム状振動板が固定されている。
好適には、ドーム状振動板は、ボイスコイルボビン部の他端部に、径方向外側に向かって突出した断面L字形状の突出部を備え、その突出部により、ボイスコイルボビン部に配置したボイスコイルが位置決めされている。
また、本発明の一実施形態に係るドーム型スピーカ用振動板の製造方法は、ボイスコイルが配置されるドーム型スピーカ用振動板の製造方法であって、筒形状のボイスコイルボビン部と、当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板を有し、前記ボイスコイルを前記ボイスコイルボビン部に配置する工程と、前記ボイスコイルボビン部に前記ボイスコイルを配置した状態で、前記ドーム状振動板を、リング形状のエッジ状振動板の開口部に固定する工程とを有することを特徴とする。
好適には、ドーム状振動板は、ボイスコイルボビン部の他端部に、径方向外側に向かって突出した断面L字形状の突出部を備え、その突出部により、ボイスコイルボビン部に配置したボイスコイルが位置決めされている。
上記構成のドーム型スピーカ用振動板では、ドーム状振動板とエッジ状振動板の2つの部材を有し、このドーム状振動板がエッジ状振動板の開口部に固定されているので、例えばドーム状部とエッジ状部とが樹脂フィルムにより一体成形された一般的なドーム型振動板と比べて、最低共振周波数(f0)や高音限界周波数(fh)等の音響特性を比較的簡単に変更可能とすることができる。
詳細には本発明に係るスピーカ用振動板では、ドーム状振動板とエッジ状振動板との厚みが異なるように形成したり、ドーム状振動板をエッジ状振動板と異なる材料にて形成することで、簡単に所望の最低共振周波数(f0)や高音限界周波数(fh)等の音響特性に変更することができる。
また振動板製造時には、先ずボイスコイルをボイスコイルボビン部に配置した後、その状態でドーム状振動板をリング形状のエッジ状振動板の開口部に固定するので、簡単に上記構成のドーム型スピーカ用振動板を作製することができる。またボイスコイルボビン部の他端部に形成された突出部により、ボイスコイルボビン部に配置したボイスコイルを位置決めするので、簡単にボイスコイルボビン部の所定位置にボイスコイルを配置することができる。特に予め筒形状のボイスコイルを用意した場合には、そのボイスコイルをボイスコイルボビン部に嵌合させる際に突出部がストッパーとして機能して、高精度にボイスコイルを所定位置に配置することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係るスピーカ、ドーム型スピーカ用振動板、およびドーム型スピーカ用振動板の製造方法を説明する。
[第1実施形態]
図2は、本発明の第1実施形態に係るスピーカの断面図である。図3は、図2に示したスピーカの振動板付近の拡大断面図である。
本実施形態に係るスピーカ(スピーカ装置)100は、例えば図2,図3に示すように、上面視で略円形状に形成されたプレート1、永久磁石等の磁石2、およびヨーク3を有する磁気回路10を有する。この磁気回路10において、ヨーク3の開口縁部とプレート1の端部間に磁気間隙10aが形成されている。磁気回路10の外周部には筒形状のスピーカフレーム(フレーム)4が配置され、フレーム4の支持部4aによりドーム型振動板(振動板)5を支持している。この振動板5は、ボイスコイル6を磁気回路10の磁気間隙10aに振動可能に支持している。また例えばドーム型振動板5の中央部にはドーム状のキャップ8が貼り付けられている。なお図3においてキャップ8は省略している。ドーム型振動板5は本発明に係るスピーカ用振動板の一実施形態に相当する。
図4は図2に示したスピーカ装置のドーム型振動板5およびボイスコイル6の分解図である。図5は図4に示したスピーカ装置のドーム型振動板5およびボイスコイル6の斜視図である。本実施形態に係るドーム型振動板5は、図2〜図5に示すように、ドーム状振動板51、およびエッジ状振動板52を有する。ドーム状振動板51およびエッジ状振動板52は、それぞれ所望の音響特性を得るように樹脂フィルムや金属材料の各種材料により形成されている。
[ドーム状振動板51]
ドーム状振動板51は、ドーム形状部511、ボイスコイルボビン部512、突出部513を有する。この本実施形態に係るドーム状振動板51では、ドーム形状部511、ボイスコイルボビン部512、および突出部513が、一体成形されている。
ドーム形状部511は、ボイスコイルボビン部512の一端部に形成され、ドーム形状に形成されている。
ボイスコイルボビン部512は、略円筒状、略楕円形状等の筒形状に形成され、ボイスコイル6が配置される。本実施形態ではボイスコイルボビン部512の外周部にボイスコイル6が配置されている。またボイスコイルボビン部512の内周部にボイスコイル6を配置してもよい。
突出部513は、ボイスコイルボビン部512の他端部に、ボイスコイルボビン部512の径方向外側に向かって突出した断面L字形状部である。本実施形態ではボイスコイルボビン部512の他端部において、突出部513が周方向に沿って全周にわたって形成されているが、この形態に限られるものではない。例えば突出部513は、ボイスコイルボビン部512の他端部において、周方向に沿った全周のうち一部に形成されていてもよい。また突出部513は、ボイスコイルボビン部512の他端部近傍、詳細にはボイスコイルボビン部512の端部からドーム形状部511側に向かって所定距離だけ間隔をおいた位置に形成されていてもよい。この突出部513により、ボイスコイルボビン部512に配置したボイスコイル6が所定位置に位置決めされる。特に予め筒形状のボイスコイル6を用意した場合には、そのボイスコイル6をボイスコイルボビン部512に嵌合させる際に突出部513がストッパーとして機能して、高精度にボイスコイルを所定位置に配置することができる。
[エッジ状振動板52]
エッジ状振動板52は、開口部521、内周端部522、およびダンパ部523を有する。開口部521は、エッジ状振動板52の中央部に形成され、その内周端部522にエッジ状振動板52が例えば接着剤等を介して固定される。詳細には、開口部521は、ドーム形状部511に固定される。本実施形態に係る内周端部522は、図2,3に示すように、ドーム形状部511の形状に応じた形状、例えば断面円弧形状に形成されている。ダンパ部523は、例えば図52に示すように断面凸形状に形成され、外周部52bがフレーム4に固定される。ダンパ部523の形状は、断面凸形状に限られるものではなく、例えば断面凹形状、断面波型形状など各種形状に形成されていてもよい。またエッジ状振動板52の外周部52aがスピーカフレーム4に固定されている。
本実施形態に係るドーム状振動板51は、例えば所望の音響特性を得るように、エッジ状振動板52の厚みと異るように形成されている。詳細には例えばドーム状振動板51を、エッジ状振動板52より厚く形成してもよい。より具体的にはエッジ状振動板52を比較的薄いフィルム状に形成し、ドーム状振動板51を比較的厚いフィルム状に形成してもよい。上記構成により、例えば均一な膜厚の一般的なドーム型振動板と比べて、最低共振周波数(f0)が比較的低く、高音限界周波数(fh)が比較的高い音響特性のドーム型振動板5を得ることができる。またドーム状振動板51を比較的厚く形成することで、不要な共振振動を低減することができる。
また本実施形態に係るドーム状振動板51は、例えば所望の音響特性を得るように、エッジ状振動板と異なる材料にて形成することが好ましい。詳細には、例えばドーム状振動板51は、フィルム状の樹脂材料または金属材料により形成される。特にドーム状振動板51を金属材料にて形成することでドーム状振動板51の密度や剛性が高くなり、最低共振周波数(f0)が比較的低く、高音限界周波数(fh)が比較的高い音響特性のドーム型振動板5を得ることができる。また不要な共振振動をさらに低減することができる。
本発明の一実施形態に係るドーム型振動板5の製造方法を、図2〜図5を参照しながら説明する。
先ず図4,図5に示すように、上記構成のドーム形状部511、ボイスコイルボビン部512、および突出部513を備えるドーム状振動板51を作製する。詳細にはドーム状振動板51の形成材料としては、例えばジュラルミン,アルミニウム,チタニウム,ベリリウム,マグネシウム合金,ボロン化チタン等の各種金属材料、ポリエチレン,ポリスチレンなどの樹脂材料、等各種材料を採用することができる。この形成材料を用いて、加圧成形、加熱加圧成形、射出成形などの各種製造方法により、ドーム形状部511、ボイスコイルボビン部512、および突出部513を一体成形する。製造方法は上記形態に限られるものではなく、例えば突出部513は別途形成してもよい。
次に図4,図5に示すように、予め用意した筒形状のボイスコイル(空芯コイル)6を、ドーム状振動板51のドーム形状部511側から、ドーム状振動板51のボイスコイルボビン部512に配置する。この際、突出部513により、ボイスコイルボビン部512に配置したボイスコイル6が位置決めされる。つまり突出部513はストッパとして機能する。この際、例えばボイスコイルボビン部512にコイルを巻回すことにより、ボイスコイル6をボイスコイルボビン部512に配置してもよい。そしてボイスコイルボビン部512にボイスコイル6を配置した状態で、それらの位置関係を保持するように接着剤によりそれぞれを固定する。
次に図4,5に示すような、予め上記構成のエッジ状振動板52を作製しておく。詳細には、各種形成材料を用いて、加圧成形、加熱加圧成形、射出成形などの各種製造方法により、中央部に形成された開口部521とダンパ部523を備えるリング形状のエッジ状振動板52を作製しておく。エッジ状振動板52の形成材料は、例えばポリエチレン,ポリスチレン等の樹脂材料、ジュラルミン,アルミニウム等の各種金属材料、等の各種材料を採用することができる。製造方法は上記形態に限られるものではなく、例えば開口部521はパンチングにより形成してもよい。
次に図2〜図5に示すように、ボイスコイルボビン部512にボイスコイル6を配置した状態で、ドーム状振動板51をリング形状のエッジ状振動板52の開口部521に固定して、図2,3に示すようなドーム型振動板5が得られる。
上述した構成のスピーカ100において、例えば音声信号を含む電気信号がボイスコイル6に入力されると、磁気間隙10a内に配置されたボイスコイル6では、電気信号に応じた電磁力が生じ、ボイスコイル6を介してドーム型振動板5に駆動力が加わり、ドーム型振動板5が振動する。
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態に係るスピーカ装置の主要部の断面拡大図である。第1実施形態と同一な構成や機能については説明を省略する。本実施形態に係るスピーカ装置(スピーカ)100aでは、図6に示すように、エッジ状振動板52bの内周端部522aが、ドーム形状部511と、ボイスコイルボビン部512の側面部に接合するような形状に形成され、ドーム形状部511およびボイスコイルボビン部512に接着剤を介して接着されている。
上記構成のスピーカ装置100aでは、第1実施形態と比べて、エッジ状振動板52bとドーム状振動板51との接着強度が比較的大きいので、剛性が高くなり、音響特性が向上する。
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。例えば、上述した本発明に係る実施形態を組み合わせてもよい。また本発明に係るドーム型振動板を、マイクロフォンなどの電気音響変換装置に適用してもよい。
また、上述した実施形態では磁気回路10は、内磁型磁気回路を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば磁気回路10として、外磁型磁気回路を採用してもよい。
またドーム状振動板51とエッジ状振動板52との接着形態は、上記形態に限られるものではない。
以上説明したように、本発明に係るスピーカ装置100は、ドーム型振動板5が、ボイスコイル6が配置される筒形状のボイスコイルボビン部512、およびボイスコイルボビン部512の一端部に形成されたドーム形状部511が一体成形されたドーム状振動板51と、外周部52aがスピーカフレーム4に固定され、中央部に開口部521が形成されたリング形状のエッジ状振動板52とを有し、そのエッジ状振動板52の開口部521にドーム状振動板51のドーム形状部511が固定されているので、例えばドーム状部とエッジ状部とが樹脂フィルムにより一体成形された一般的なドーム型振動板と比べて、最低共振周波数(f0)や高音限界周波数(fh)等の音響特性を比較的簡単に変更可能とすることができる。
詳細には例えば本発明に係るドーム型振動板5では、所望の音響特性を得るように、ドーム状振動板51とエッジ状振動板52との厚みを異なるように形成したり、ドーム状振動板51とエッジ状振動板52とで形成材料が異なるように形成することで、簡単に所望の音響特性を得ることができる。
具体的には例えばエッジ状振動板52を比較的薄いフィルム状に形成し、ドーム状振動板51を比較的厚いフィルム状に形成することで、例えば均一な膜厚の一般的なドーム型振動板と比べて、最低共振周波数(f0)が比較的低く、高音限界周波数(fh)が比較的高い音響特性のドーム型振動板5を得ることができる。またドーム状振動板51を比較的厚く形成することで、不要な共振振動を低減することができる。
また、エッジ状振動板52をフィルム状の樹脂材料により形成し、ドーム状振動板51を金属材料にて形成することでドーム状振動板51の密度や剛性が高くなり、最低共振周波数(f0)が比較的低く、高音限界周波数(fh)が比較的高い音響特性のドーム型振動板5を得ることができる。また不要な共振振動をさらに低減することができる。
また振動板製造時には、先ずボイスコイル6をボイスコイルボビン部512に配置した後、その状態でドーム状振動板512をリング形状のエッジ状振動板52の開口部511に固定するので、簡単に上記構成のドーム型スピーカ用振動板5を作製することができる。またボイスコイルボビン部512の他端部に形成された突出部513により、ボイスコイルボビン部512に配置したボイスコイル6を位置決めするので、簡単にボイスコイルボビン部512の所定位置にボイスコイル6を配置することができる。特に予め筒形状のボイスコイルを用意した場合には、そのボイスコイル6をボイスコイルボビン部512に嵌合させる際に突出部513がストッパーとして機能して、高精度にボイスコイル6を所定位置に配置することができる。
一般的なドーム型振動板を備えるドーム型スピーカ装置を説明するための断面図である。 本発明の第1実施形態に係るスピーカの断面図である。 図2に示したスピーカの振動板付近の拡大断面図である。 図2に示したスピーカ装置のドーム型振動板5およびボイスコイル6の分解図である。 図4に示したスピーカ装置のドーム型振動板5およびボイスコイル6の斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るスピーカ装置の主要部の断面拡大図である。
符号の説明
1 プレート
2 磁石
3 ヨーク
4 スピーカフレーム(フレーム)
5 振動板(ドーム型振動板)
6 ボイスコイル
8 キャップ
10 磁気回路
10a 磁気間隙
51 ドーム状振動板
52 エッジ状振動板
52a 外周部
52b エッジ状振動板
100 スピーカ(スピーカ装置)
511 ドーム形状部
512 ボイスコイルボビン部
513 突出部
521 開口部
522 内周端部
523 ダンパ部

Claims (11)

  1. ボイスコイルが配置されるドーム型振動板を備えるスピーカであって、
    前記ドーム型振動板は、
    前記ボイスコイルが配置される筒形状のボイスコイルボビン部、および当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板と、
    外周部がスピーカフレームに固定され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状振動板と、を有し、
    該エッジ状振動板の開口部に前記ドーム状振動板が固定されていることを特徴とするスピーカ。
  2. 前記ドーム状振動板は、前記ボイスコイルボビン部の他端部に、径方向外側に向かって突出した断面L字形状の突出部を備え、
    該突出部により、前記ボイスコイルボビン部に配置した前記ボイスコイルが位置決めされていることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ。
  3. 前記エッジ状振動板の開口部の内周端部が、少なくとも前記ドーム形状部に固定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスピーカ。
  4. 前記ドーム状振動板は、前記エッジ状振動板と厚みが異なることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一に記載のスピーカ。
  5. 前記ドーム状振動板は、前記エッジ状振動板より厚く形成されていることを特徴とする請求項4に記載のスピーカ。
  6. 前記ドーム状振動板は、前記エッジ状振動板と異なる材料にて形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一に記載のスピーカ。
  7. 前記ドーム状振動板は、少なくともフィルム状の樹脂材料または金属材料を含むことを特徴とする請求項6に記載のスピーカ。
  8. ボイスコイルが配置されるドーム型スピーカ用振動板であって、
    前記ボイスコイルが配置される筒形状のボイスコイルボビン部、および当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板と、
    外周部がスピーカフレームに固定され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状振動板と、を有し、
    該エッジ状振動板の開口部に前記ドーム状振動板が固定されていることを特徴とするドーム型スピーカ用振動板。
  9. 前記ドーム状振動板は、前記ボイスコイルボビン部の他端部に、径方向外側に向かって突出した断面L字形状の突出部を備え、
    該突出部により、前記ボイスコイルボビン部に配置した前記ボイスコイルが位置決めされていることを特徴とする請求項8に記載のドーム型スピーカ用振動板。
  10. ボイスコイルが配置されるドーム型スピーカ用振動板の製造方法であって、
    筒形状のボイスコイルボビン部と、当該ボイスコイルボビン部の一端部に形成されたドーム形状部が一体成形されたドーム状振動板を有し、
    前記ボイスコイルを前記ボイスコイルボビン部に配置する工程と、
    前記ボイスコイルボビン部に前記ボイスコイルを配置した状態で、前記ドーム状振動板を、リング形状のエッジ状振動板の開口部に固定する工程とを有することを特徴とするドーム型スピーカ用振動板の製造方法。
  11. 前記ドーム状振動板は、前記ボイスコイルボビン部の他端部に、径方向外側に向かって突出した断面L字形状の突出部を備え、
    該突出部により、前記ボイスコイルボビン部に配置した前記ボイスコイルが位置決めされていることを特徴とする請求項10に記載のドーム型スピーカ用振動板の製造方法。
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