JP2008124961A - スピーカ用抄紙振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昨今の音響再生用スピーカにおいては、各種再生機器の進歩により音の出口であるスピーカの、音質の向上や高音域での音圧レベル向上等の明瞭度向上、さらには高い品質および信頼性の確保が課題であった。
【解決手段】本発明は、竹齢１年以上の竹から得られた竹繊維の叩解度をミクロフィブリル状態まで小さくしたものと天然長繊維のフィリピン雁皮やマニラ麻等と混合した材料にて抄紙したスピーカ用抄紙振動板の構成とすることにより、振動板の剛性を向上させ、この振動板を用いたスピーカの音質向上や高音域での音圧レベル向上等の明瞭度を向上させることができる構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用抄紙振動板やこれを用いたスピーカおよびステレオセットやテレビセット等の電子機器および自動車等の装置に関するものである。

昨今のオーディオ業界や、オーディオ機器を搭載した自動車業界では、デジタル機器の普及により、スピーカから再生される音質は飛躍的に向上した。

これらの業界での、スピーカに対するトレンドは高音質化、軽量化、環境調和型である。

高音質化では、ユーザニーズである音質的要求を実現させるため、その音質を決定するウエイトの高いスピーカの構成部品である振動板の開発が急務である。この振動板開発は、精度高く音質を制御しやすい利点があるという理由から、抄紙振動板を中心に多くの開発が進められている。

これら抄紙振動板に用いられる材料であるパルプは、従来より針葉樹から叩解工程を経て得られたクラフトパルプが使用されており、成長速度の非常に遅い針葉樹不足に拍車をかける状態である。

このことにより、今後は地球環境に優しく、尚且つ安定供給が望める材料が必要不可欠となってきている。

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２０００−３２４５９１号公報

針葉樹から得られたクラフトパルプを使用したパルプ振動板を中心とする抄紙振動板は、金属材料や樹脂材料から構成される振動板と比較すると、一般的にその材質上、剛性が低くなるという傾向を有するものであった。

このため、従来のパルプ振動板は材料的な剛性向上が困難であり、パルプ振動板を使用したスピーカは、高音質化の一つである高明瞭度な再生化や、大出力化、高信頼性化に不利であるという課題を有するものであった。

本発明は前記課題を解決し、振動板の材料剛性を向上させ、スピーカとして高音質化を図り、大出力化、高信頼性化をも可能とするスピーカ用抄紙振動板を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、少なくとも、竹齢１年以上の竹から得られたミクロフィブリル化された竹繊維と天然長繊維材料を含んで抄紙してスピーカ用抄紙振動板を構成したものである。

この構成とすることにより、竹齢１年以上経過、成長して剛性や強靭性を有する竹から得られた竹繊維をミクロフィブリル化したものと、天然長繊維材料を骨材とすることにより、骨材を基にしてミクロフィブリル化した竹繊維が他の材料と強固に絡み合い、スピーカ用振動板に十分な剛性や強靭性を与えることができる。

よって、スピーカ用振動板の材料物性値を向上させることができ、剛性やヤング率、引張強度の向上を図ることができる。

以上のように本発明のスピーカ用抄紙振動板は、竹齢１年以上の竹から得られたミクロフィブリル化された竹繊維と天然長繊維材料を含んで抄紙して構成するものであり、振動板の剛性や強靭性、ヤング率を向上させ、この振動板を用いたスピーカの高音質化を図り、大出力化、高信頼性化を図ることができる。

さらに、本発明は安価で地球環境に優しいスピーカ用抄紙振動板を提供することができる。

現在、スピーカ用抄紙振動板として用いられる材料は、針葉樹が中心であり、針葉樹は成長が非常に遅いために、針葉樹不足に拍車をかける状態である。

一方、竹については、その旺盛な繁殖力と迅速な成長性から、種類、量ともに世界中に非常に多く存在し、特定地域においては竹林が拡大したあげく竹害が叫ばれる状況である。

竹は針葉樹に比べてその成長が非常に速く、筍のレベルである竹齢がおおむね１年以内であるものは剛性に乏しく強靭性も備わっていないが、１年以上経過すれば剛性、強靭性を備えた安定した物性を有するようになる。

それ故に、針葉樹と比較すると成長速度が桁違いに速く、誕生するとすぐに食用等に利用できるという利点を有する。

さらに、伐採してもすぐにもとの竹林が再生されるという利点も備えており、針葉樹林伐採のように地球環境に悪影響を与える状況には至らない。

むしろ増えすぎた竹林を伐採して竹害を無くすことが、地球環境にとって望ましい状況になる。

これらの竹は、古くからその用途開発が進められてはきているが、竹齢１年以内の筍や幼稈レベルのものは、その柔らかさや加工の容易性から食用等や材料面で多方面に利用されることが多かった。

しかしながら、竹齢１年以上経過した剛性の高い成長した竹については、その剛性による加工の困難性から、一部の建築用材料や竹細工等にしかその利用方法が見出せず、需要の低迷とともに竹害にもつながり、用途開発が急がれているものであった。

スピーカ用抄紙振動板への応用については、竹繊維の解繊の容易性から竹齢１年以内の筍や幼稈レベルのものについて取り組まれ、ある程度の効果を上げてはいるものの、スピーカ用抄紙振動板の中心になるまでには至らなかった。

この理由としては、本来の竹繊維の特長を発揮させるには、柔らかく加工が容易な竹齢１年以内の筍や幼稈レベルのものを使用するよりも、竹齢１年以上経過し剛性や強靭性を有する成長した竹繊維を使用するのが効果的であるが、成長した竹の繊維をうまく解繊することが技術的に困難であったために、本来の竹繊維の特長を活かしきる振動板が生産できず、トレンドとする音質的要求を満足させることが出来なかったためである。

ところが、昨今の針葉樹不足による砂漠化等の地球環境問題から、針葉樹に替わる繊維の開発が課題となっていた。

抄紙技術についても、新しい材料叩解技術が開発され、従来では困難とされていた材料でもその特長を活かした振動板に抄紙形成することができるようになってきた。

本発明の特徴である天然長繊維を骨材として利用することにより、竹繊維の特長を最大限に活かすことができる。

また、骨材としての天然長繊維も粘状叩解することにより、フィブリル化することが可能であるため、竹齢１年以上経過、成長した竹繊維をミクロフィブリル化した繊維と混合することにより、より一層剛性や強靭性を有する抄紙振動板を得ることが可能である。

以上の背景から、竹齢１年以上経過、成長した竹繊維を主体とし、天然長繊維を混合させた本発明の実施の形態について、以下図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項２に記載の発明について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態におけるスピーカ用抄紙振動板の断面図を示したものである。

図１に示すように、２７は竹齢１年以上の竹から得られた竹繊維の叩解度をミクロフィブリル状態まで小さくした材料と天然長繊維を骨材として混合させた材料にて抄紙させてスピーカ用振動板を構成したものである。

ここで、天然長繊維の長さであるが３ｍｍ以上が望ましい。これは現状抄紙振動板で多く使用されている針葉樹系のパルプ長が平均３ｍｍ程度であるのに対し、本発明の竹繊維パルプ長は、１．６ｍｍと短いために長い繊維を混合させることにより補強する効果がある。

天然長繊維の径であるが、１０〜４０μｍ以下が望ましく、この径より細い場合は繊維としての強度が弱くなり、また、これより太い場合は竹繊維パルプとの絡み具合が弱くなる傾向がある。

次に、ミクロフィブリル化した竹繊維は、平均繊維径を５μｍより小さくして、さらにＬ／Ｄ（平均繊維長／平均繊維径）が１０以上であることが望ましい。前記フィブリル化した天然長繊維を骨材として、前記ミクロフィブリル化した竹繊維パルプが繊維同士で強固な絡みつきをするため、振動板の剛性や強靭性、ヤング率の向上を図ることができる。

ちなみに竹繊維パルプであるが、混合する全質量がミクロフィブリル化される必要はなく、全質量に対して３ｗｔ％以上から十分に効果が現れるものであり、残量の竹繊維パルプはミクロフィブリル化されている必要はない。

以上の構成とすることにより、本発明のスピーカ用抄紙振動板は、振動板の剛性や強靭性、ヤング率を向上させ、この抄紙振動板を用いたスピーカの高音質化を図り、大出力化、高信頼性化を図ることができる。

さらに、本発明は安価で地球環境に優しいスピーカ用抄紙振動板を提供することができる。

（実施の形態２)
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３から請求項６に記載の発明について説明する。

実施の形態１と異なる点として、竹繊維パルプに天然長繊維が複数種類混合されており、それぞれの天然長繊維の含有量が１５ｗｔ％以下であることが特徴である。

天然長繊維の種類としては、各種の雁皮や麻等であるが、一般的にフィリピン雁皮と呼ばれるサラゴの白皮やマニラ麻が大きな効果が望める天然長繊維である。

効果対費用から考慮すれば、竹繊維パルプに混合させる天然長繊維パルプの種類は１〜２種類が望ましく、また、含有量からすれば全体で２５ｗｔ％以下が望ましい。

以上の構成とすることにより、実施の形態１で説明した効果をさらに大きく引出し、またその特性や音質をより精度高く調整することができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項７に記載の発明について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。

図２に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。

この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部に、請求項１記載の振動板２７の外周をエッジ２９を介して接着している。そして、この振動板２７の中心部にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、反対の一端を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

以上は、内磁型の磁気回路２４を有するスピーカについて説明したが、これに限定されず、外磁型の磁気回路を有するスピーカに適用しても良い。

さらに、振動板２７とエッジ２９とが一体化された小型スピーカについても適用することも可能である。

この構成により、実施の形態１において説明したように、十分な剛性と強靭性を有する振動板を用いてスピーカを構成することで、高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

そして、低音域においても、締りの良い重低音を再生することができる。

全体としては、明瞭度の高い、輪郭のはっきりした音像定位の良好な優れた音質とすることができる。

さらに、歪感も低減したような音色を実現することができる。

以上のように、従来から抄紙振動板としての主体であった針葉樹からなる材料同様、本発明による竹繊維を含んだ抄紙振動板は、天然材料であり、この天然素材の持つ耳当りが良好で、素性の良い音色を活かした音つくりが可能となる。

そして、合成材料や金属材料のような特異な音質的キャラクターや独特の共振による音色の画一性に支配されることがなく、素直で自然な音つくりを実現することができる。

よって、スピーカを供給する分野を選択することなく、広くあらゆる分野のスピーカの音つくりに展開することができる。

また別の効果として、紙パルプ単体から構成された振動板と比較すると、振動板の強靭性が向上し、品質面や信頼性面においても優れた振動板とすることができる。

よって、この振動板を用いたスピーカの高耐入力化や、自動車用スピーカとして重要な耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができ、また、外観的にも美しく、変色しにくく、安定した外観を長期的に保持することができる。

さらに、品質面や信頼性面においても優れたスピーカとすることができ、環境面やコスト面に関しても大きく寄与することができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。

図３は、本発明の一実施の形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムの外観図を示したものである。

図３に示すように、本発明のスピーカ３０をエンクロジャー４１に組込んで、スピーカシステムを構成し、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプ４２に入力されるソースを出力するプレーヤ４３とを備えて、電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。

この構成とすることにより、従来では実現できなかった高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得るミニコンポシステムを実現することができる。

さらに、高耐入力化や、耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができるスピーカシステムを実現することができる。

よって、品質面や信頼性面においても優れたミニコンポシステムとすることができ、環境面やコスト面に関しても大きく寄与することができる。

（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態の装置である自動車５０の断面図を示したものである。

図４に示すように、本発明のスピーカ３０をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車５０を構成したものである。

この構成とすることにより、スピーカ３０の高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

さらに、高耐入力化や、自動車用スピーカとして重要な耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができる。

よって、品質面や信頼性面においても優れたものとすることができ、このスピーカ３０を搭載した自動車等の装置の性能や品質を向上させることができる。

さらに、環境面やコスト面に関しても大きく寄与することができる。

本発明にかかるスピーカ用抄紙振動板、スピーカ、電子機器および装置は、剛性の高い振動板による音質や特性の向上や高音域での音圧レベル向上等の明瞭度の向上、さらには良好な外観や高い品質および信頼性が必要な映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態における音響機器の外観図 本発明の一実施の形態における装置の断面図

符号の説明

２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ エッジ
３０ スピーカ
４１ エンクロジャー
４２ アンプ
４３ プレーヤ
４４ ミニコンポシステム
５０ 自動車

Claims (9)

1. スピーカ用抄紙振動板であって、前記スピーカ用抄紙振動板は、竹齢１年以上の竹から得られ、ミクロフィブリル化された竹繊維と、天然長繊維材料を含んで抄紙したスピーカ用抄紙振動板。
2. 天然長繊維材料は、その平均繊維径が１０μｍ以上でかつ４０μｍ以下であり、その平均繊維長が３ｍｍ以上である請求項１記載のスピーカ用抄紙振動板。
3. ミクロフィブリル化された竹繊維に、天然長繊維材料が複数種類混合されている請求項１記載のスピーカ用抄紙振動板。
4. ミクロフィブリル化された竹繊維に混合されている天然長繊維の含有率が、一つの天然長繊維ごとに１５ｗｔ％以下である請求項１記載のスピーカ用抄紙振動板。
5. 天然長繊維は、フィリピン雁皮である請求項１記載のスピーカ用抄紙振動板。
6. 天然長繊維は、マニラ麻である請求項１記載のスピーカ用抄紙振動板。
7. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された竹齢１年以上の竹から得られ、ミクロフィブリル化された竹繊維と、天然長繊維材料を含んで抄紙したスピーカ用抄紙振動板と、この抄紙振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカ。
8. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された竹齢１年以上の竹から得られ、ミクロフィブリル化された竹繊維と、天然長繊維材料を含んで抄紙したスピーカ用抄紙振動板と、この抄紙振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカと、少なくともこのスピーカへの入力信号の増幅回路とを備えた電子機器。
9. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された竹齢１年以上の竹から得られ、ミクロフィブリル化された竹繊維と、天然長繊維材料を含んで抄紙したスピーカ用抄紙振動板と、この抄紙振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカと、少なくともこのスピーカを移動手段に備えた装置。

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