JP2007243868A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はスピーカの低歪化を図ることを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために本発明は、フレーム５と、このフレーム５に支持された磁気回路１と、この磁気回路１の磁気ギャップ８内に少なくともそのコイル部２ｂが可動自在に設けられたボイスコイル体２と、このボイスコイル体２の磁気ギャップ８外方部分に、その内周部分が接続された振動板３と、この振動板３の外周部分を前記フレーム５に接続した第１のエッジ４と、前記ボイスコイル体２、または振動板３にその内周部分が接続されたサスペンションホルダ１０と、このサスペンションホルダ１０の外周部分を、前記フレーム５に接続した第２のエッジ１１とを備え、前記第２のエッジ１１は、前記ボイスコイル体２の外周において複数に分割され、これら複数の第２のエッジ１１のうち少なくとも一つは、直線形状とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカに関するものである。

従来のスピーカは図５に示されるように、磁気回路１Ａの磁気ギャップＡに可動可能に配置されたボイスコイル体２Ａを振動板３Ａの内周端に接続し、この振動板３Ａの外周端を、エッジ４Ａを介してフレーム５Ａに接続し、さらに、この振動板３Ａの裏面をサスペンションホルダー６Ａとエッジ７Ａを介してフレーム５Ａに接続した構造となっていた。

またエッジ４Ａ、７Ａの突出形状を逆方向とすることによって振動板３Ａの上下振幅を上下略対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。

なお、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２００４−７３３２号公報

上記図５に示したスピーカは上述のごとく、振動板３Ａを支えるサスペンションホルダー６Ａを用いるとともに、このサスペンションホルダー６Ａはエッジ７Ａを介してフレーム５Ａに接続した構造とし、さらにエッジ７Ａと、振動板３Ａを支えたエッジ４Ａの突出形状を逆方向とすることによって振動板３Ａの上下振幅を上下略対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。

そしてこのように振動板３Ａの上下振幅を上下略対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させることができる様になる結果として、ボイスコイル体２Ａに大きな電流を印加し、より大きな音声出力を出すことができるようになった。

しかしながら、より大きな音声出力を出すべく、ボイスコイル体２Ａに大きな電流を印加すると、今までは問題とならなかった新たな理由によるスピーカ歪が問題となってきた。

すなわち、サスペンションホルダー６Ａは図６のごとく略円錐台形状で、しかもボイスコイル体２Ａを、振動板３Ａを介して強固に支持するために十分な厚みを持たせている。

この構成において、ボイスコイル体２Ａが図５の上方に上昇する状態においては、リング状のエッジ７Ａも図９のＡからＢのごとくその内周側が大きく上昇することになる。

ここで問題は、この図９および図７、図８からも明らかなようにボイスコイル体２Ａが図５の上方に上昇する状態においては、エッジ７Ａの中心点が内上方に大きく引っ張られ、これによりその内径が小さくなろうとする変形がこのエッジ７Ａに起きようとする。

しかしながら上述のごとくサスペンションホルダー６Ａは図６のごとく略円錐台形状で、しかもボイスコイル体２Ａを、振動板３Ａを介して強固に支持するために十分な厚みを持たせているので、上記エッジ７Ａの内径が小さくなろうとする変形が起きようとしても、このサスペンションホルダー６Ａは変形せず、この結果エッジ７Ａの内径部分にはしわができるようになる。

つまり、ボイスコイル体２Ａを図５の上方に大きく上昇させようとした状態においては、その上昇力の一部がエッジ７Ａの内径部分にしわができるような変形力に使われてしまい、これによりボイスコイル体２Ａは予定量上昇せず、これがボイスコイル体２Ａの上下動差につながり、新たな歪の発生となるのである（勿論サスペンションホルダー６Ａとエッジ７Ａを用いていない物よりははるかに歪は少ないのではあるが。）。

そこで、本発明は低歪みのスピーカにおいて、大きな出力時における新たな歪発生を抑制することを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、前記第２のエッジは、前記ボイスコイル体の外周において複数に分割し、これら複数の第２のエッジの内少なくとも一つは、直線形状としたものである。

以上のように本発明は、第１のエッジと第２のエッジおよびサスペンションホルダによりサスペンションを構成させることで、サスペンションの非直線性及び非対称性の要因となるダンパーを排除するとともに、第１のエッジと第２のエッジはそれ自体の非対称性をキャンセルするようにすることにより、サスペンションの非直線性及び非対称性を根本的に解決することができ、これに起因するスピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアリティを向上させてスピーカの性能を向上させることができる。また、前記第２のエッジは、前記ボイスコイル体の外周において複数に分割し、これら複数の第２のエッジのうち少なくとも一つは、直線形状としたものであるので、大出力時における第２のエッジのしわ発生変形が起きず、この結果として大出力時における歪の発生も防止できるものとなる。

以下、本発明の一実施の形態を図を用いて説明する。

図１は本発明のスピーカを示す断面図であり、すり鉢状のフレーム５の底部中央に配置された磁気回路１は、円板状マグネット１ａ、円板状プレート１ｂ、円筒状のヨーク１ｃを組み合わせて接着することにより形成され、ヨーク１ｃの側壁部分の内周側面とプレート１ｂの外周側面間により、磁気回路１における上面側に向けて開口した円筒状の磁気ギャップ８が形成されている。

また、ボイスコイル体２は、円筒状の本体２ａの外周部にコイル２ｂが巻き付けられた構造であり、磁気ギャップ８に対して上下方向に可動可能に配置され、これにより、ボイスコイル体２の上部外周部分に接続された薄皿状の振動板３を振動させる構造となっている。なお、ボイスコイル体２の上端部分には防塵対策としてのダストキャップ９が設けられている。

振動板３はスピーカの発音源となる部分であり、高い剛性と内部損失を両立したパルプおよび樹脂を主な材料としたもので、その外周端部分が上方に突出したエッジ４を介してフレーム５の開口端部分に接続され、また内周端部分がボイスコイル体２に固定されている。なお、エッジ４は振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

サスペンションホルダ１０は図１〜図３に示すように略四角錐台形状となっており、その内周端部分がボイスコイル体２の振動板３固定部よりも磁気回路１側に接続され、また天板１０ａ部分は振動板３の下面側（磁気回路１側）に接着され、さらに外周端部分がエッジ１１を介してフレーム５に接続されている。サスペンションホルダ１０の形成材料は、高い剛性と内部損失を両立したパルプ及び樹脂となっている。

またエッジ１１もエッジ４と同様に大きな可動負荷とならないようにウレタン、ゴム、布などの材料が用いられる。

さらにエッジ４は磁気回路１とは反対方向に突出し、エッジ１１はエッジ４とは反対側に突出しており、これらエッジ４、１１間を境にして略対称相似形状となっている。

サスペンションホルダ１０は、上述のごとく振動板３側に向けて小さくなる略四角錐形状となっているので、その下方外方に設けたエッジ１１は図２、図３に示すごとく、前記ボイスコイル体２の外周において四つに分割され、これら四つのエッジ１１は何れも直線形状としていることが本実施形態の特徴点である。

またこれら四つに分割されたエッジ１１の合計の弾性率は、エッジ４の弾性率と略同等に設定している。

以下その動作について説明する。

ボイスコイル体２のコイル部２ｂに、オーディオアンプ等からの電気信号を入力することで、ボイスコイル体２が起振し、その起振力が振動板３に伝達され、振動板３が空気を振動させて電気信号を音声に変換する。

また、ボイスコイル体２とフレーム５の間には従来のダンパーに代わってサスペンションホルダ１０とエッジ１１によるサスペンションが設けられている。このサスペンションホルダ１０及びエッジ１１は、エッジ４と共にサスペンションを構成し、ボイスコイル体２が可動時にローリングしないように設けられているものである。

なお、従来のダンパーを排除することで、サスペンションの非直線性及び非対称性を改善できる。

また、エッジ４とエッジ１１はそれ自体の非対称性をキャンセルするように略対称相似形状となっている。具体的にはエッジ４とエッジ１１の突出する方向が反対になるように対向配置されており、これによりサスペンションの非直線性及び非対称性を根本的に解決することができ、この結果として、サスペンションの非直線性及び非対称性に起因する高調波ひずみを低減することができ、スピーカの高性能化が実現できる。

さて本実施形態においては、上述のごとくサスペンションホルダ１０は、上述のごとく振動板３側に向けて小さくなる略四角錐形状としており、しかもその下方外方に設けたエッジ１１は図２、図３に示すごとく、前記ボイスコイル体２の外周において四つに分割され、これら四つのエッジ１１は何れも直線形状としている。

エッジ１１を図２、図３に示すごとく、前記ボイスコイル体２の外周において四つに分割し、しかもこれら四つのエッジ１１は何れも直線形状とすると、より大きな音声出力を出すべく、ボイスコイル体２のコイル２ｂに大きな電流を印加してもエッジ１１の変形によるスピーカ歪は発生しにくくなる。

すなわち、サスペンションホルダ１０は図２、図３のごとく略円錐台形状で、しかもボイスコイル体２を、振動板３を介して強固に支持するために十分な厚みを持たせている。

この構成において、ボイスコイル体２が図１の上方に上昇する状態においては、直線形状となった四つのエッジ１１も図１の状態からその内周側が上昇することになる。

ここで図５〜図９に示した従来のものは、上述のごとくリング状のエッジ７Ａの内径部分にしわができるようになり、ボイスコイル体２Ａの上下動差が発生し、新たな歪の発生となることがあったが、図１〜図４に示した本実施形態品では、四つのエッジ１１が直線形状となっているので、このような歪発生が起きにくくなる。

その理由は、四つのエッジ１１が何れも直線形状となっておれば、サスペンションホルダ１０の上昇時にはその内周側（ボイスコイル体２側）が上方に引っ張られても、このエッジ１１の外周側も同じ状態で引っ張られ、この結果その中央部（溝底部）は同じ線上を上下動することとなり、これにより従来のごとくエッジ１１の内周側にしわが形成されることはなくなる。

そしてこのようなしわがエッジ１１の内周側に形成されることがないということは、ボイスコイル体２の上動時に、ボイスコイル体２の上昇力の一部がエッジ１１変形力に使われてしまうことはなく、これによりボイスコイル体２は予定量上昇し、ボイスコイル体２の上下動差は実質的に発生せず、歪の発生が起きなくなるのである。

なお上記実施形態では、エッジ４は磁気回路１とは反対方向に突出する形状にし、エッジ１１はエッジ４とは反対方向に向けて突出する形状としたが、エッジ４を磁気回路１に向けて突出する形状とし、エッジ１１はエッジ４とは反対方向に向けて突出する形状としても良い。

本発明は、スピーカにおいて、大出力時においても歪を低減させることができるものとなる。

本発明の一実施形態におけるスピーカの断面図 同サスペンションホルダの斜視図 同サスペンションホルダの平面図 図３のＣ部拡大平面図 従来のスピーカの断面図 同サスペンションホルダの斜視図 同サスペンションホルダの平面図 図７のＣ部拡大平面図 同サスペンションホルダの要部拡大断面図

符号の説明

１ 磁気回路
２ ボイスコイル体
３ 振動板
４ （第１の）エッジ
５ フレーム
８ 磁気ギャップ
１０ サスペンションホルダ
１１ （第２の）エッジ

Claims (6)

1. フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路の磁気ギャップ内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル体と、このボイスコイル体の磁気ギャップ外方部分に、その内周部分が接続された振動板と、この振動板の外周部分を前記フレームに接続した第１のエッジと、前記ボイスコイル体、または振動板にその内周部分が接続されたサスペンションホルダと、このサスペンションホルダの外周部分を、前記フレームに接続した第２のエッジとを備え、前記第２のエッジは、前記ボイスコイル体の外周において複数に分割され、これら複数の第２のエッジの内少なくとも一つは、直線形状としたスピーカ。
2. 第１のエッジは磁気回路とは反対方向に突出する形状にし、第２のエッジは第１のエッジとは反対方向に向けて突出する形状とした請求項１に記載のスピーカ。
3. 第１のエッジは磁気回路に向けて突出する形状とし、第２のエッジは第１のエッジとは反対方向に向けて突出する形状とした請求項１に記載のスピーカ。
4. 複数の第２のエッジの合計の弾性率を、第１のエッジの弾性率と略同等に設定した請求項２または３に記載のスピーカ。
5. 第１のエッジと第２のエッジを発泡ウレタン樹脂で形成した請求項４に記載のスピーカ。
6. サスペンションホルダは、振動板側に向けて小さくなる略四角錐形状とした請求項１〜５のいずれか一つに記載のスピーカ。

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