JP2007259196A - Speaker - Google Patents
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Description
本発明は各種音響機器に使用されるスピーカに関するものであり、特に高音域再生に適したスピーカに関するものである。 The present invention relates to a speaker used in various audio equipment, and more particularly to a speaker suitable for high-frequency range reproduction.
近年のオーディオ再生機器で、DVDやスーパーCDのようなソフトにおいては、高音域の記録帯域が100kHzにも達するものが多くあり、オーディオ再生機器的には100kHzまで充分に再生が可能になっている。そこで音響再生機器であるスピーカにおいても、できるだけ高音域再生帯域を広げる要望が高まっている。 In recent years, there are many audio playback devices such as DVDs and Super CDs whose high-frequency recording bandwidth reaches 100 kHz, and audio playback devices can sufficiently play back up to 100 kHz. . Therefore, there is an increasing demand for a loudspeaker, which is a sound reproducing device, to expand the high-frequency range reproduction band as much as possible.
従来の高音域再生用のスピーカを図5の側断面図により説明する。同図によると、1はセンターポール部1eを有する下部プレート1aとその上に接着結合された環状のマグネット1bと、その上に重畳され接着結合された環状の上部プレート1cとで構成され、前記センターポール部1eの外周と上部プレート1cの内周間に磁気ギャップ1dを形成した磁気回路であり、2は前記上部プレート1cに接着結合されたフレームであり、3はドーム状のセンター部を有した振動板であり、この振動板3の外周はエッジ部3aを介して前記フレーム2に接着結合されると共に、ドーム状の振動板3の下部3bには前記磁気ギャップ1dに嵌め込んだボイスコイル4の他端が接着結合されている。
A conventional loudspeaker speaker will be described with reference to a side sectional view of FIG. According to the figure,
以上のように高音域用のスピーカは構成されているが、主要部材である高音域再生用スピーカの振動板材料としては、アルミ、チタン等の金属材料、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PI(ポリイミド)等の樹脂フィルム材料やシルク繊維、ポリエステル繊維で編まれゴムコートされた布材料が多く使用されている。 As described above, the loudspeaker speaker is configured. However, as a diaphragm material of the loudspeaker for high sound reproduction, which is a main member, metal materials such as aluminum and titanium, PEN (polyethylene naphthalate), PI (polyimide) are used. ), Etc., and fabric materials woven with silk fibers and polyester fibers and rubber-coated.
布材料に関しては、低歪み用として使用されることが多く、どちらかと言えば中〜高音域再生用として用いられ他の材料と多少目的を異とする。 As for the cloth material, it is often used for low distortion. If anything, it is used for medium to high sound range reproduction and has a purpose slightly different from other materials.
なお、この出願の発明に関するスピーカの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。
以上のように高音域再生用スピーカの振動板3に要求される、音速、高剛性、軽量、加工性、コスト等を加味した振動板材料としては前記3種の材料が多く使われている。
As described above, the above three types of materials are often used as diaphragm materials that take into consideration the sound speed, high rigidity, light weight, workability, cost, etc. required for the
なお、音速を重視し高音域再生帯域を向上させたものに、ベリリウム材があるが、製造性等に問題があり一部の超高級オーディオにしか使用できないほど高価なもので一般的ではなかった。 In addition, there is a beryllium material that emphasizes the speed of sound and improves the high frequency range reproduction band, but there is a problem in manufacturability etc., and it is expensive so that it can only be used for some super high-end audio, and it was not common .
ちなみに音速とは振動板材料の一ファクターを示すものであり、一般的に音速の数値が大きいほど高音域への帯域は広がりやすいとされている。 Incidentally, the speed of sound indicates one factor of the diaphragm material. Generally, the larger the numerical value of the speed of sound, the easier the band to be expanded.
この従来の高音域再生用スピーカの音圧周波数特性を図6のaに示す。 FIG. 6a shows the sound pressure frequency characteristics of this conventional high-frequency range reproduction speaker.
なお、bは第2高調波歪、cは第3高調波歪を示す。 Note that b represents the second harmonic distortion, and c represents the third harmonic distortion.
従来の高音域再生帯域を拡大する方法としては、前述のように振動板自体の音速、高剛性化、軽量化等振動板自体の物性値を改善することで改善を進めるか、駆動力であるボイスコイルとの接合を改善することが一般的な解決方法であった。 As a conventional method for expanding the high frequency range reproduction band, as described above, improvement is made by improving the physical property value of the diaphragm itself, such as sound speed, high rigidity, and weight reduction of the diaphragm itself, or driving force. Improving the connection with the voice coil has been a common solution.
しかしながら、特殊工法を用いて振動板とボイスコイルを接合させる方法は、品質的に安定しないために一般的には、振動板材料の物性値改善で対応しているが、新規材料の開発には莫大な費用と日数が必要であり、現段階では前述の両方法ともコストの大幅アップという課題を有するものであった。 However, the method of joining the diaphragm and the voice coil using a special method is not stable in terms of quality, so it is generally handled by improving the physical properties of the diaphragm material. Enormous costs and days are required, and at the present stage both the above-mentioned methods have the problem of a significant increase in cost.
本発明は上記課題を解決して性能的に優れた高音域再生用スピーカを、製造工程を変化させることなく安価に提供を可能とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems and makes it possible to provide a high-frequency reproduction speaker excellent in performance at a low cost without changing the manufacturing process.
上記課題を解決するために、本発明のスピーカは、少なくとも内周下部にボイスコイルを取り付けたドーム状の振動板と、前記ボイスコイルが配置される磁気空隙を設けた磁気回路と、エッジを介して前記振動板の外周が接着結合されるとともに、前記上部プレートに結合されたフレームとからなるスピーカであって、前記振動板と前記磁気回路との空間に、前記ドーム形状の振動板と略等間隔の空隙を設けるように空隙反発スペーサを配置した構成としたものである。 In order to solve the above-described problems, a speaker according to the present invention includes a dome-shaped diaphragm having a voice coil attached to at least a lower inner periphery, a magnetic circuit having a magnetic gap in which the voice coil is disposed, and an edge. The diaphragm is bonded to the outer periphery of the diaphragm, and is a speaker including a frame coupled to the upper plate. The speaker is substantially the same as the dome-shaped diaphragm in the space between the diaphragm and the magnetic circuit. A gap repelling spacer is arranged so as to provide a gap having a gap.
本発明のスピーカは、スピーカのドーム状の振動板と磁気回路との間に空隙反発スペーサを配置することで、前記振動板と空隙反発スペーサとの間に略等間隔の空隙を設け、この等間隔の空隙により、振動板の上下振幅により発生する振動板固有のたわみが空隙によって均一に発生する空気バネにより押さえ込まれ、振動板のドーム形状部分を上下振幅のピストンモーションのまま振幅させ、高音域再生帯域を拡大させることができるものである。 In the speaker of the present invention, an air gap repelling spacer is disposed between the speaker's dome-shaped diaphragm and the magnetic circuit, thereby providing substantially equal gaps between the vibration plate and the air gap repelling spacer. Due to the gap of the gap, the inherent deflection of the diaphragm caused by the vertical amplitude of the diaphragm is held down by the air spring that is uniformly generated by the gap, and the dome-shaped part of the diaphragm is made to vibrate with the piston motion of the vertical amplitude, and the high sound range The reproduction band can be expanded.
以下、本発明の一実施の形態を図1(a)〜図4(c)により説明する。なお、従来技術と同一部分には同一番号を付与して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 (a) to 4 (c). The same parts as those in the prior art will be described with the same numbers.
(実施の形態1)
本発明の一実施の形態を図1(a)〜図3(b)により説明する。本実施の形態は主として請求項1〜請求項5および請求項10に記載の発明について説明するものであり、図1(a)は本発明の一実施の形態における高音域再生用のスピーカの側断面図であり、図1(b)は同要部であるAで図示したドーム状の振動板と空隙反発スペーサの部分拡大図であり、図2は同音圧周波数特性図であり、図3(a)は同展開例の高音域再生用のスピーカの側断面図であり、図3(b)は同他の展開例の高音域再生用のスピーカの側断面図である。
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 3 (b). The present embodiment mainly explains the invention according to
図1(a)、図1(b)によると、1はセンターポール部1eを有する下部プレート1aとその上に接着結合された環状のマグネット1bとその上に重畳され、接着結合された上部プレート1cとで構成され、前記センターポール部1eの外周と上部プレート1cの内周間に磁気ギャップ1dを形成した磁気回路であり、2は上部プレート1cに接着結合されたフレームであり、3はドーム状のセンター部を有した樹脂成形された振動板であり、この振動板3の外周はエッジ部3aを介して前記フレーム2に接着結合されると共に、ドーム状の振動板3の下部3bには前記磁気ギャップ1dに嵌め込んだボイスコイル4の他端が接着結合されている。
1 (a) and 1 (b),
5はセンターポール部1e上に接着結合された樹脂成形により形成された空隙反発スペーサであり、前記振動板3の中央のドーム状部分と略等間隔の空隙6を有するように上部が球面状に形成されている。また、7は磁気ギャップ1d間に塗布等により配置された磁性流体であり、これにより前記振動板3と空隙反発スペーサ5間の前記空隙6は略密閉状態となっている。
前記空隙6は前記振動板3の放音時の上下動の妨げとならない間隔である限り狭小であることが望ましいが、0.5〜2.0mm程度とするのが最適である。
The
上記実施の形態におけるスピーカの音圧周波数特性dを図2に示す。eは第2高調波歪、fは第3高調波歪を示す。図6の従来のスピーカの音圧周波数特性と比較した場合、より平坦な特性となり、再生帯域も拡大した上、周波数特性ならびに歪においても滑らかに改善され、高音域用のスピーカとして優れたものであることが確認された。 The sound pressure frequency characteristic d of the speaker in the above embodiment is shown in FIG. e represents the second harmonic distortion, and f represents the third harmonic distortion. Compared with the sound pressure frequency characteristics of the conventional speaker in FIG. 6, the characteristics are flatter, the reproduction band is expanded, the frequency characteristics and distortion are smoothly improved, and it is excellent as a loudspeaker. It was confirmed that there was.
これは、空隙反発スペーサ5の装着によって前記空隙6を均一な狭い空間としたことにより、空隙6の空気バネ圧力が略均一となり、前記振動板3の駆動時の変形が抑制されたことによるものと考えられる。本実施の形態におけるスピーカを振動解析シュミレーションとレーザー振動モード解析機を用いて振動板3の振動モーションを解析した結果、振動板3のドーム頂点部での変異が従来品と比べて減少し、振動板自体が変形することなく、ピストンモーションにて振幅していることが確認された。
This is because the air spring pressure in the
なお、前記空隙反発スペーサ5は空隙6の空気バネ圧力の均一性を阻害するような物でなければ材質を選ばないが、樹脂材でいえば比較的硬度があり耐熱性もあるポリカーボネートや液晶ポリマーが望ましく、金属材でいえば銅製のものが電流制御の面からも望ましいものである。また、セラミック材を使用する場合は、表面に微細な孔が空いていることが多いため、表面を封孔材等でコーティングすることが望ましい。
The air
また、振動板3の材質であるが、自体が高剛性で変形の少ない金属製が良いのは当然であるが、樹脂成形品やフィルム成形品でも高剛性のものであれば充分効果を得ることはできる。
In addition, it is a matter of course that the
なお、布製の振動板のものは布自体の剛性が低いために、効果はあるものの金属製や樹脂製のものほどの大きな効果は期待できないが、このスピーカが使用される音響機器等の種別に応じて適宜選択されるべきである。 The cloth diaphragm is effective because the cloth itself is low in rigidity, but it cannot be expected to be as great as that made of metal or resin. It should be selected accordingly.
また、本実施の形態では磁気ギャップ1d間に塗布等により磁性流体7を配置するものとしたが、これは密閉性の向上によって前記空間6の空気バネの圧力の抜けによる変動を抑制することを目的とするものであるので、スピーカ特性が満足できるものであれば磁性流体7の塗布を行なわないことも可能である。
In the present embodiment, the
以下、図3(a)および図3(b)により本実施の形態の展開例について説明する。 Hereinafter, a development example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
(展開例1)
図3(a)は展開例のスピーカの側断面図であり、本実施の形態との相違点のみ説明すると、相違点はセンターポール部を有する下部プレート1fと空隙反発スペーサ5aとの結合構成にあり、下部プレート1fのセンターポール部1gの上面に凹部1hを設け、空隙反発スペーサ5aの下面に前記凹部1hに嵌め込まれる凸部5bを設ける構成としたものである。
(Development example 1)
FIG. 3A is a side sectional view of the speaker of the development example, and only differences from the present embodiment will be described. The difference is in the coupling configuration of the lower plate 1f having the center pole portion and the air gap repelling spacer 5a. In addition, a concave portion 1h is provided on the upper surface of the center pole portion 1g of the lower plate 1f, and a convex portion 5b fitted into the concave portion 1h is provided on the lower surface of the air gap repelling spacer 5a.
この構成により、安定して前記空隙反発スペーサ5aを前記センターポール部1g部に固定することができ、前記空隙反発スペーサ5aが偏芯して起こる空隙6の間隔の不均一さを起こさせることなく、また、空隙反発スペーサ5aをセンターポール部1gに容易に固定できるものである。
With this configuration, the space repulsion spacer 5a can be stably fixed to the center pole portion 1g, and the space repulsion spacer 5a is not eccentric, resulting in non-uniform spacing of the
なお、凸凹の構成は空隙反発スペーサ5a、センターポール部1gのどちら側に設けてもよく、数量、位置等は適宜設定することが可能である。 Note that the uneven structure may be provided on either side of the air gap repelling spacer 5a or the center pole portion 1g, and the quantity, position, etc. can be set as appropriate.
(展開例2)
図3(b)は他の展開例のスピーカの側断面図であり、本実施の形態との相違点は、空隙反発スペーサ1jと下部プレート1iの構成にあり、下部プレート1iのセンターポール部を延伸して空隙反発スペーサ1jを一体に形成したものである。下部プレート1iは一般的には鉄などの磁性金属で形成されているので、切削、鍛造等既知の製造手段で容易に製造できるものである。
(Development example 2)
FIG. 3 (b) is a side sectional view of a speaker of another development example. The difference from the present embodiment is the structure of the air gap repelling spacer 1j and the lower plate 1i, and the center pole portion of the lower plate 1i is The gap repelling spacer 1j is integrally formed by stretching. Since the lower plate 1i is generally made of a magnetic metal such as iron, it can be easily manufactured by known manufacturing means such as cutting and forging.
これにより、下部プレート1iと空隙反発スピーカ1jの装着時のズレ等を前述の展開例に較べ更に精度よく排除できるとともに、スピーカ製作時の工程及び部品点数を増やすことなくスピーカを製造することが可能となるものである。 As a result, it is possible to eliminate the displacement at the time of mounting the lower plate 1i and the air gap repulsion speaker 1j more accurately than the above-described development example, and it is possible to manufacture the speaker without increasing the number of steps and the number of parts at the time of manufacturing the speaker. It will be.
(実施の形態2)
図4(a)は本発明のスピーカにおける他の実施の形態であり、図4(b)は同展開例のスピーカの側断面図であり、図4(c)は同他の展開例のスピーカの側断面図であり、主として請求項6〜請求項9について説明するものである。
(Embodiment 2)
4A is another embodiment of the speaker of the present invention, FIG. 4B is a side sectional view of the speaker of the same development example, and FIG. 4C is a speaker of the other development example. FIG. 6 is a side sectional view mainly illustrating the sixth to ninth aspects.
実施の形態1が磁気回路を外磁型(マグネットを環状のものとしたもの)としたものであったが、本実施の形態は内磁型(マグネットを円柱状のものとしたもの)とした磁気回路であり、実施の形態1との相違点である磁気回路の構成を中心に説明する。実施の形態1と同一部分は同一番号を付し説明を省略する。 Although the first embodiment is a magnetic circuit having an outer magnet type (a magnet having an annular shape), this embodiment has an inner magnet type (a magnet having a cylindrical shape). The description will focus on the configuration of the magnetic circuit, which is a magnetic circuit and is different from the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図4(a)によると、10は内磁型の磁気回路であり、ヨーク10aと、このヨーク10aの内底中央に接着結合された円柱状のマグネット10bと、このマグネット10b上に接着結合された円板状の上部プレート10cで構成されている。なお、10dは前記ヨーク10aの内側面と前記上部プレート10cの外周側面との間に形成される磁気ギャップであり、ボイスコイル4の他端が配置されている。
According to FIG. 4 (a),
11は前記上部プレート10c上に接着結合された樹脂成形により形成された空隙反発スペーサであり、前記振動板3の中央のドーム状部分と略等間隔の空隙6を有するように上部が球面状に形成されている。
以上のように形成されたスピーカは、実施の形態1のスピーカと磁気回路の構成は異なるものの、前記振動板3と空隙反発スペーサ11の関係は同様であり、本実施の形態のスピーカにおいても、高音域において広帯域のスピーカの提供を可能とするものである。
The speaker formed as described above is different in the configuration of the magnetic circuit from that of the speaker of the first embodiment, but the relationship between the
なお、前記空隙反発スペーサ11および前記振動板3に用いられる材質は実施の形態1と同様であるので説明は省略する。
The materials used for the air
(展開例1)
図4(b)は本実施の形態の展開例であり、本実施の形態との相違点は空隙反発スペーサと上部プレートの接着結合部分の構成にあり、実施の形態1の図3(a)の展開例1と対応するものである。
(Development example 1)
FIG. 4B is a development example of the present embodiment, and the difference from the present embodiment lies in the configuration of the adhesive coupling portion between the air gap repelling spacer and the upper plate, and FIG. 3A of the first embodiment. This corresponds to the first development example.
図4(b)において本実施の形態との相違点のみ説明すると、相違点は上部プレート10eの上面に凹部10fを設け、空隙反発スペーサ11aの下面に前記凹部10fに嵌め込まれる凸部11bを設けたことである。
In FIG. 4B, only the difference from the present embodiment will be described. The difference is that a
この構成により、安定して前記空隙反発スペーサ11aを前記上部プレート10eに固定することができ、前記空隙反発スペーサ11aが偏芯して起こる空隙6の間隔の不均一さを起こさせることなく、また、空隙反発スペーサ11aを上部プレート10eに容易に固定できるものである。なお、凸凹の構成は空隙反発スペーサ11a、上部プレート10eのどちら側に設けてもよく、数量、位置等は適宜設定することが可能である。
With this configuration, it is possible to stably fix the gap repelling spacer 11a to the
(展開例2)
図4(c)は他の展開例のスピーカの側断面図であり、本実施の形態との相違点は、空隙反発スペーサと上部プレートの構成にあり、上部プレート10gに空隙反発スペーサ11fを一体に形成したものである。上部プレート10gは一般的には鉄などの磁性金属で形成されているので、切削、鍛造等既知の製造手段で容易に製造できるものである。
(Development example 2)
FIG. 4C is a side sectional view of a speaker of another development example. The difference from the present embodiment is the configuration of a space repulsion spacer and an upper plate, and the space repulsion spacer 11f is integrated with the
これにより、上部プレート10gと空隙反発スピーカ11fの装着時のズレ等を前述の展開例に較べ更に精度よく排除できるとともに、スピーカ製作時の工程及び部品点数を増やすことなくスピーカを製造することが可能となるものである。
As a result, it is possible to eliminate the displacement at the time of mounting the
本発明によるスピーカは、振動板と空隙反発スペーサとの間に振動板形状と略均一な空隙を設けることにより、振動板固有のたわみが空隙によって均一に発生する空気バネにより押さえ込まれ、振動板のドーム形状部分をピストンモーションのまま振幅させることができ、再生帯域を拡大させた高音域用のスピーカの提供を可能とするものである。 In the speaker according to the present invention, by providing a substantially uniform air gap between the vibration plate and the air gap repelling spacer, the vibration inherent to the vibration plate is pressed down by an air spring that is uniformly generated by the air gap, and the vibration plate It is possible to provide a loudspeaker for a high sound range in which a dome-shaped portion can be oscillated with a piston motion and the reproduction band is expanded.
1 磁気回路
1a,1f,1i 下部プレート
1b 環状マグネット
1c 上部プレート
1d 磁気ギャップ
1e,1g センターポール部
1h,10f 凹部
2 フレーム
3 振動板
4 ボイスコイル
5,5a,1j 空隙反発スペーサ
5b,11b 凸部
6 空隙
10 磁気回路
10a ヨーク
10b マグネット
10c,10e,10g 上部プレート
10d 磁気ギャップ
11,11a,11f 空隙反発スペーサ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
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JP2006082280A JP2007259196A (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Speaker |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
WO2013114872A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | パナソニック株式会社 | Speaker, inner ear headphone provided with speaker, and hearing aid |
-
2006
- 2006-03-24 JP JP2006082280A patent/JP2007259196A/en active Pending
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