JP2008182310A - All-range single diaphragm suited to physical sound transmission characteristic - Google Patents

All-range single diaphragm suited to physical sound transmission characteristic Download PDF

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Shoyu Yu
勝雄 游
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YOKIN KOGYO KOFUN YUGENKOSHI
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YOKIN KOGYO KOFUN YUGENKOSHI
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an all-range single diaphragm suited to physical sound transmission characteristics. <P>SOLUTION: The present invention relates to the all-range single diaphragm suited to physical sound transmission characteristics, and a structure of a single diaphragm 2 installed in a speaker 11 is disclosed to eliminate limits of a structure made of standard materials and having the same strength as known techniques. Here, the structure of the diaphragm 2 is gradually decreased from high strength to low strength by utilizing variation in structural strength of the materials from an inner end edge to an outer end edge to vary the structure with gradual and smooth frequency ranges. Consequently, different positions and part structures of the unit diaphragm 2 satisfy requirements for physical sound transmission characteristics of high-range, middle-range, and low-range frequencies, and the single diaphragm 2 exhibits most ideal sound qualities and characteristics of the high-range, middle range, and low-range. The present invention eliminates the costs for designing a complicated sound distributor and avoids a false sound which is not genuine and efficiency loss, so that the purposes of improving the efficiency, reducing the cost, and reproducing a genuine source sound can be achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板は、スピーカー中の単体振動板構造に関するものであり、特に振動板構造において、各位置のそれぞれが異なる材料強度であるという特徴を持っている。よって、単体振動板が高音、中音、低音の音質に関する全音域音声発信の要求を満たす『物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板』を提案する。   The whole-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the present invention relates to a single diaphragm structure in a speaker, and particularly has a feature that each position has a different material strength in the diaphragm structure. ing. Therefore, the “single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics” is proposed, in which the single diaphragm satisfies the requirements for full-range sound transmission regarding the sound quality of high, medium and low sounds.

人類の高度経済発展に伴い、生活における質向上をもたらし、余暇時間の質に対する要求も徐々に厳しくなってきた。各種余暇活動において、テレビや映画ないしは音楽鑑賞に関わらず、見ることと聞くことへの要求の向上は、見る商品と『聞く』商品の研究開発に完全に頼る結果となっている。『視覚』部分の映像商品に関しては、現在既に高解析度デジタル平面ディスプレイに至るまで日進月歩の発展を遂げており、液晶テレビまたはプラズマテレビを問わず、高解析度低放射性の商品もまた迅速に発展している。『聴覚』商品の品質向上とその進歩を省みれば、研究開発を進めているメーカーの少ないことがわかる。その原因を探求してみると、主な原因としては聴覚商品の主軸が『スピーカー』であり、その構造原理は簡単で、長く使用されている故に、一般にはもはや改善点がないと見なされており、現在聴覚商品の研究創作は、大部分が拡大回路の研究に集中していることが挙げられる。しかしながら発明者はこの種の、根本を捨てて不要を追うやり方は決して正しくないと考えている。   Along with the advanced economic development of humankind, the quality of life has been improved, and the demand for quality of leisure time has become increasingly strict. In various leisure activities, regardless of television, movies or music appreciation, the increased demand for viewing and listening has resulted in a complete reliance on the research and development of the products seen and heard. With regard to the visual products, the visual products have already progressed steadily until reaching high-resolution digital flat display, and high-resolution, low-emission products are also rapidly developed regardless of whether they are liquid crystal televisions or plasma televisions. is doing. If we omit the quality improvement and progress of “Hearing” products, we can see that few manufacturers are conducting research and development. In search of the cause, the main reason is that the main axis of the hearing product is “speaker”, and its structural principle is simple and has been used for a long time. It can be said that most of the research and creation of hearing products is now concentrated on the research of the expansion circuit. However, the inventor believes that this kind of way of throwing away the roots and chasing unnecessary is never right.

スピーカー構造には振動板を含んでいるが、現有する振動板は、紙振動板、最近のアルミ振動板、プラスチック振動板、いかなるその他材料によって製造したものに関わらず、高音、中音、低音の振動が発生する部位は全て、同様の材料、同様の密度と強度による単一振動板であり、欠点をまとめたものを次に示す。
1.特性について:図1に示すとおり、特性曲線の範囲が狭く、且つ曲線は平たくなく、エイリアシング(aliasing)が大きい。振動板は同一の磁気回路設計であるという条件の下、エイリアシングのトップとボトムの差が10-15dBであることは常にあり、且つ、帯域幅が比較的狭く、およそ20〜25%Hzである。もし10KHzであるなら実際は8KHzにしか至らない。もし20KHzであるなら実際には10〜13KHzだけであり下降を始めるか、さもなければ、短絡環設計の追加、ハイコーン(H−CONE)の追加、振動質量の減少、ボイスコイル構造と重量の変化、ボイスコイル線の間隔幅の低下や本体ボディの形態の修正等を行わなければならず、これらによって、コストの向上、音響条件の仮特性に符合しない、偽音発生等を引き起こすことになる。
2.音質について:同一の振動板において、統一性のある材料は同時に高音、中音、低音のそれぞれ適当な音色を発することが不可能である。公知技術においては統一性のある材料、同一の構造強度によって製造された振動板は制限され、これはシーソー原理によって説明できる。もし低音域を重視するなら中音は損失を受け、混濁により音声ははっきりしなくなる。もし中音域を重視するなら相対して低音は損失を受け、音声は甲高くなり耳に馴染まない音となる。明らかにこちらを立てればあちらが立たないやり方であり、業界はこれらの制限を長期間解決できないでいる。
3.効率について:同一振動板内の材料、構造、密度がすべて一致している故、単体振動板は高域、中域、低域の各種振幅の下、スムーズな周波数幅を持つ音色を表現できなく、且つ、音色表現がスムーズにいかない状況が起き易い。よって、振動板は効率が悪く、更に音色表現が最良となる境地に達するよう振動板に要求することはできない。
現有の音響は高音、中音、低音の各音色表現を完全に且つエイリアシングを起こさせないように、音声分配器を設置しているが、それは分離式の高音スピーカー、中音スピーカー、低音スピーカーを組み合わせてそれぞれに実施させる必要があり、音声分配器は音楽の高音、中音、低音を分離して特性、音色に修正を加え、更に特性に対応した高音スピーカー、中音スピーカー、低音スピーカーによる音声発信によって、適当な音質表現を取得する。
Although the speaker structure includes a diaphragm, the existing diaphragm is a paper diaphragm, a modern aluminum diaphragm, a plastic diaphragm, or any other material made of any other material. All the parts where vibrations occur are single diaphragms of the same material, density and strength, and the shortcomings are summarized below.
1. Characteristics: As shown in FIG. 1, the range of the characteristic curve is narrow, the curve is not flat, and aliasing is large. Under the condition that the diaphragms have the same magnetic circuit design, the difference between the top and bottom of aliasing is always 10-15 dB, and the bandwidth is relatively narrow, approximately 20-25% Hz. . If it is 10KHz, it actually only reaches 8KHz. If it is 20KHz, it is actually only 10-13KHz and starts descending, otherwise, short circuit design is added, high cone (H-CONE) is added, vibration mass is reduced, voice coil structure and weight change Therefore, it is necessary to reduce the interval width of the voice coil wires, correct the shape of the main body, etc., which causes an increase in cost and generation of false sounds that do not match the temporary characteristics of the acoustic conditions.
2. About sound quality: In the same diaphragm, it is impossible for uniform materials to emit appropriate tones of high, medium and low sounds at the same time. In the prior art, diaphragms manufactured with uniform materials and the same structural strength are limited, which can be explained by the seesaw principle. If the low frequency range is emphasized, the middle sound will be lost and the sound will not be clear due to turbidity. If the mid-range is emphasized, the bass is relatively lost, and the sound is high-pitched and unfamiliar to the ear. Obviously, this is not possible, and the industry has not been able to solve these limitations for a long time.
3. Efficiency: Because the material, structure, and density of the same diaphragm all match, a single diaphragm expresses a timbre with a smooth frequency range under various amplitudes in the high, middle, and low frequencies. It is not possible and a situation in which the timbre expression is not smooth is likely to occur. Thus, the diaphragm is inefficient and cannot be required to reach a boundary where the timbre expression is best.
The existing sound is equipped with a sound distributor so that the high-tone, mid-tone, and low-tone timbre expressions are completely and not aliased, but it combines a separate high-frequency speaker, mid-range speaker, and low-frequency speaker. The sound distributor separates the high, mid, and low sounds of the music and modifies the characteristics and timbre, and further sends the sound through the high, mid, and low sound speakers that correspond to the characteristics. To obtain an appropriate sound quality expression.

音声分配器を用いて分離式の高音スピーカー、中音スピーカー、低音スピーカーを組み合わせることにより高音、中音、低音等の各音色を表現できるが、電子音声分配器を用いて修正、変更されて発信された音声は、真実の音ではなく不自然で、コストも高く、全世界の音響技術は、長い歴史においてこれに制限を受ける結果となっている。   By combining a separate high-frequency speaker, mid-range speaker, and low-frequency speaker using a sound distributor, each tone such as high sound, medium sound, and low sound can be expressed, but it is modified and changed using an electronic sound distributor. The audio produced is not true, it is unnatural and expensive, and the world's acoustic technology has been limited by this in a long history.

本発明の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板は、単体振動板によって全音域の高音、中音、低音の完全な音色と音質を表現することを最も主な目的とする。
発明者は、もし音声分配器を使用せずただスピーカーだけを使用するという前提の下、高音、中音、低音等各音色が完全に表現されエイリアシングがない音質効果を達成できるなら、スピーカーと聴覚商品に飛躍的な革命と発展を遂げさせることができるであろうと考えている。スピーカーに音を出させる為には、振動板がとても重要な位置を占めており、振動板は音声特性と品質決定の重要要素となっている故、高品質の振動板の研究開発は非常に大きな必要性を持っている。発明者は振動板の構造と特性について、試験と研究に努力を重ね、ついに本発明の開発に至った故、本案の提出によって振動板に時代を画する技術的突破を果たすことを期待している。
The main purpose of the whole-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the present invention is to express the complete tone and tone quality of the high, middle, and low frequencies of the whole range by using the single diaphragm.
If the inventor can achieve a sound quality effect without aliasing if all sounds such as treble, medium and bass are completely expressed under the premise that only a speaker is used without using a sound distributor, the inventor We believe that we will be able to revolutionize and develop our products. The diaphragm occupies a very important position in order to make the speaker emit sound, and the diaphragm is an important element in the sound characteristics and quality determination, so the research and development of high quality diaphragm is very much Have a great need. The inventor made great efforts in testing and research on the structure and characteristics of the diaphragm, and finally came up with the development of the present invention, so expecting to achieve a technological breakthrough in the diaphragm by submitting this proposal. Yes.

上述目的を達成する為に、振動板の構造において、各位置にはそれぞれ、異なる材料強度の特性を持たせ、特に、振動板構造を内側端縁から外側端縁に向けさせ、材料構造の強度と密度を変化させることを利用して、高強度から徐々に緩やかに低強度に低下させ、その間は、段階的なスムーズな周波数幅を持たせて変化させる。よって、同一の振動板において各異なる位置と区域は、高周波、中周波、低周波の音発信特性の要求に十分応えることができ、単一振動板は、理想的で完全な高音、中音、低音の音色、音質、音声発信特性を発揮するものである。   In order to achieve the above-mentioned purpose, in the structure of the diaphragm, each position has a different material strength characteristic, in particular, the diaphragm structure is directed from the inner edge to the outer edge, and the strength of the material structure By changing the density, the strength is gradually lowered from high strength to low strength, and in the meantime, it is changed with a stepwise smooth frequency width. Therefore, each different position and area in the same diaphragm can fully meet the requirements of high-frequency, medium-frequency, and low-frequency sound transmission characteristics, and a single diaphragm is ideal for perfect high and medium sounds, It exhibits low tone, tone quality and voice transmission characteristics.

請求項1の発明は、物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、その振動板を結合したスピーカー構造は、
ボイスコイルと、
防塵キャップと、
結合構造と、を含むものであり、これにより、振動板は異なる位置に各種叩解度の材料を採用、その内一端縁から徐々に別の相対する端縁に向けて、材料の構造強度をスムーズな周波数幅で変化させ、高強度構造から徐々に低強度構造へ低減させることにより、全音域の音声発信の要求を満足させることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度構造の材料は、高叩解度を持ち、また低強度構造の材料は、低叩解度を持つことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板は一体成形であり、材料の構造強度を変化させることにより高強度細繊維膜体、中強度中繊維膜体、低強度粗繊維膜体を形成することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項4の発明は、請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度細繊維膜体は、高強度叩解構造の材料を主とし、叩解度はSR28°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し高強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、麻、亜麻、高強度化繊、ナノ化繊またはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項5の発明は、請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記中強度中繊維膜体は、中強度叩解構造の材料を主としており、叩解度はSR23°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し中強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、亜硫酸液、牛皮パルプ、もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項6の発明は、請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記低強度粗繊維膜体は、低強度叩解構造の材料を主としており、叩解度はSR18°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し低強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、羊毛、木綿、防弾化繊もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項7の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記叩解度と振動板の材料構造強度の変化は、段階的にスムーズな周波数幅で低減することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
The invention of claim 1 is a full-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics, and the speaker structure coupled with the diaphragm is
Voice coil,
A dust cap,
In this way, the diaphragm adopts materials with various beating degrees at different positions, and gradually smoothes the structural strength of the material from one inner edge to another opposite edge. All-sound range diaphragm that meets physical sound transmission characteristics, satisfying the requirements for sound transmission in the whole range by changing with a wide frequency range and gradually reducing from high-strength structure to low-strength structure It is said.
According to a second aspect of the present invention, in the whole-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the first aspect, the high-strength structural material has a high beating degree, and the low-strength structural material is low. It is a single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics characterized by having a beating degree.
A third aspect of the invention is a single-range diaphragm for the whole sound range that conforms to the physical sound transmission characteristics of the first aspect, wherein the diaphragm is integrally formed, and the high strength fine fiber membrane is obtained by changing the structural strength of the material. A whole-range single diaphragm that conforms to physical sound transmission characteristics, characterized in that a body, a medium-strength medium fiber membrane body, and a low-strength coarse fiber membrane body are formed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the whole-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the third aspect, the high-strength fine fiber membrane body is mainly made of a material having a high-strength beating structure, and the beating degree is SR28. The degree of beating is increased and decreased according to the actual material structure to match the high-strength membrane structure, and the material should be selected from hemp, flax, high-strength fiber, nano-fiber, or other applicable materials It is a single-range diaphragm that corresponds to the physical sound transmission characteristics characterized by
According to a fifth aspect of the present invention, in the full-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the third aspect, the medium-strength medium fiber membrane is mainly made of a medium-strength beating structure, and the beating degree is SR23. Based on the actual material structure, the beating degree is increased or decreased to match the medium strength membrane structure, and the material is selected from sulfite, cowhide pulp, or other applicable materials A single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics.
A sixth aspect of the present invention is the full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics of the third aspect, wherein the low-strength coarse fiber membrane body is mainly made of a material having a low-strength beating structure, and the beating degree is SR18. Based on the actual material structure, the beating degree is increased or decreased to match the low-strength membrane structure, and the material is selected from wool, cotton, bulletproof fiber or other applicable materials A single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics.
A seventh aspect of the present invention is the full-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics of the first aspect, wherein the beating degree and the change in the material structure strength of the diaphragm are reduced stepwise with a smooth frequency width. This is a single-range diaphragm that corresponds to the physical sound transmission characteristics.

請求項8の発明は、請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度細繊維膜体、中強度中繊維膜体、低強度粗繊維膜体の材質は、各音域特性の需要に応じて比率に基づきその他適用する材料の組み合わせを選択し、その材料は、動物繊維、植物繊維、化学繊維、鉱物、ガラス化学繊維、炭化繊維、化学補助材、もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項9の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記音域の調節範囲には全音域と多音域を含むことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項10の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板の内側端縁と防塵キャップは一体連結しており、その接合箇所に結合構造を設け、その結合構造は内環状体と外環状体を含み、内環状体と外環状体底部には結合溝を形成、その結合溝はボイスコイルを収め上部を結合する為のものであることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項11の発明は、請求項10記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記結合溝の断面はA字型もしくは逆U字型とすることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項12の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、結合構造はボイスコイル上部に設け、その結合構造の結合溝は振動板底端の延伸構造と結合することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項13の発明は、請求項12記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記結合溝の断面はV字型もしくはU字型であることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
請求項14の発明は、請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板と防塵キャップは上方の結合部で結合し、振動板とボイスコイルは下方の結合部で結合することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板としている。
The invention of claim 8 is a full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics of claim 3, wherein the material of the high-strength fine fiber membrane body, medium-strength medium fiber membrane body, and low-strength coarse fiber membrane body Select other combinations of materials based on the ratio according to the demand of each range characteristic, and the materials are animal fiber, plant fiber, chemical fiber, mineral, glass chemical fiber, carbonized fiber, chemical auxiliary material, or It is a single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics characterized by selecting from other applicable materials.
A ninth aspect of the invention relates to a whole-range single diaphragm that conforms to the physical-sound transmission characteristics of the first aspect, wherein the range of adjustment includes a whole range and a multi-sound range. It is a single-range diaphragm that matches the characteristics.
A tenth aspect of the present invention is the full-range single-side diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to the first aspect, wherein the inner edge of the diaphragm and the dust-proof cap are integrally connected, and a joint structure is formed at the joint. The coupling structure includes an inner annular body and an outer annular body, a coupling groove is formed at the bottom of the inner annular body and the outer annular body, and the coupling groove is for accommodating a voice coil and coupling the upper part. It is a single-range diaphragm that corresponds to the physical sound transmission characteristics characterized by
An eleventh aspect of the present invention is the full-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics according to the tenth aspect, wherein the coupling groove has an A-shaped or inverted U-shaped cross section. A single-range diaphragm that matches the sound transmission characteristics.
In a twelfth aspect of the present invention, in the full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to the first aspect, the coupling structure is provided in the upper part of the voice coil, and the coupling groove of the coupling structure is an extension structure of the bottom end of the diaphragm This is a single-range diaphragm for the entire range that matches the physical sound transmission characteristics.
In a thirteenth aspect of the present invention, in the whole-range single diaphragm that matches the physical voice transmission characteristics according to the twelfth aspect, the cross-section of the coupling groove is V-shaped or U-shaped. It is a single-range diaphragm that matches the transmission characteristics.
A fourteenth aspect of the present invention is the full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics of the first aspect, wherein the diaphragm and the dust cap are coupled at an upper coupling portion, and the diaphragm and the voice coil are disposed at the lower side. A full-range single diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics characterized by being coupled at the coupling portion.

単一の振動板において高音、中音、低音の全音域の優美な音質を完全に表現し、また、周辺の多くのコストを削減、並びに対応効率を向上させ、公知技術と比較して明らかに飛躍的な発展を持つものであり、確実にスピーカーの振動板の実用性と機能性を大幅に増強させるものである。   A single diaphragm fully expresses the graceful sound quality of the whole range of high, medium and low frequencies, and reduces the cost of many surroundings and improves the response efficiency, clearly compared with known technologies It has a tremendous development, and will surely enhance the practicality and functionality of the speaker diaphragm.

図2に、スピーカー1の断面構造図を示す。それは、振動板2、防塵キャップ3、ボイスコイル4、鉄心5、磁石6、ワッシャ7、ダンパー8、フレーム9等既存構造を含む。   FIG. 2 shows a cross-sectional structure diagram of the speaker 1. It includes existing structures such as a diaphragm 2, a dust cap 3, a voice coil 4, an iron core 5, a magnet 6, a washer 7, a damper 8, a frame 9, and the like.

スピーカー1に組み合わせて使用する音響について言えば、音響は電気エネルギーを動力エネルギーに変換するものである故、図3に示すとおり、スピーカー1のピストン式往復運動を形成でき、更に、空気を押し出して音声を発生させる。   Speaking of the sound used in combination with the speaker 1, since the sound converts electrical energy into motive energy, as shown in FIG. 3, the piston type reciprocating motion of the speaker 1 can be formed, and further, air is pushed out. Generate sound.

図4に、音の周波数とスピーカー1のピストン式往復運動に関する線性移動量対応曲線図を示す。図中において、高音、中音、低音の周波数の段階的移動量(即ち、ピストン式動作の移動量)が異なっていることが理解できる。その内、高音周波数部分のピストン動作移動量は小さく、中音周波数部分のピストン動作の移動量は高音部分より高く、低音周波数部分のピストン動作移動量は最大となっている。この理論に基づき、本案の単一振動板2構造においては、同時に異なる音の周波数を満足させるピストン動作移動量が必要である。   FIG. 4 shows a linear movement amount corresponding curve diagram regarding the sound frequency and the piston type reciprocating motion of the speaker 1. In the figure, it can be understood that the stepwise movement amounts (that is, the movement amount of the piston type operation) of the frequencies of the high tone, the middle tone, and the low tone are different. Among them, the piston operation movement amount in the high sound frequency portion is small, the piston operation movement amount in the middle sound frequency portion is higher than that in the high sound portion, and the piston operation movement amount in the low sound frequency portion is maximum. Based on this theory, the single diaphragm 2 structure of the present invention requires a piston movement amount that satisfies different sound frequencies at the same time.

図5に、本案の特徴を示す。振動板2構造は、中央の防塵キャップ3の周囲の内側端縁から徐々に外側端縁方向に向いており、材料の構造強度、密度、叩解度(濾水度とも言う。SR:ショッパーリーグラー)を適当に変化させることにより、構造強度は高強度から徐々に緩やかに低強度へと下降、その間は段階的なスムーズな周波数幅を持つ変化が現れ、その振動板2中はおよそ高強度細繊維膜体21、中強度中繊維膜体22、低強度粗繊維膜体23とに区分される。   FIG. 5 shows the features of the present plan. The diaphragm 2 structure is gradually oriented from the inner edge around the dust cap 3 in the center toward the outer edge, and the structural strength, density, and beating degree of the material (also called freeness. SR: Shopper Leaguer) ) Is appropriately changed, the structural strength gradually decreases from the high strength to the low strength gradually. During this period, a change with a smooth frequency range appears gradually, and the diaphragm 2 has a high strength and thinness. A fiber membrane body 21, a medium-strength medium fiber membrane body 22, and a low-strength coarse fiber membrane body 23 are classified.

高強度細繊維膜体21は高音周波数の音声発信を担っており、それは、高強度の叩解構造の材料を主としており、叩解度は主にSR28°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し高強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、麻、亜麻、高強度化繊、ナノ化繊またはその他適用する材料から選ばれる。   The high-strength fine fiber membrane body 21 is responsible for high-frequency sound transmission, and is mainly made of high-strength beating structure material, with a beating degree of SR28 ° mainly, and the beating degree based on the actual material structure The material is selected from hemp, flax, high-strength fiber, nano-fiber, or other materials to be applied.

中強度中繊維膜体22は中音周波数の音声発信を担っており、それは、中強度の叩解構造の材料を主としており、叩解度は主にSR23°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し中強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、亜硫酸液、牛皮パルプ、もしくはその他適用する材料から選ばれる。   The medium-strength medium fiber membrane body 22 is responsible for sound transmission of medium-frequency, which is mainly made of medium-strength beating structure material, the beating degree is mainly SR23 °, and beating based on the actual material structure The material is selected from a sulfite solution, cowhide pulp, or other applicable materials.

低強度粗繊維膜体23は低音周波数の音声発信を担っており、それは、低強度の叩解構造の材料を主としており、叩解度は主にSR18°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し低強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、羊毛、木綿、防弾化繊もしくはその他適用する材料から選ばれる。   The low-strength coarse fiber membrane 23 is responsible for low-frequency sound transmission, which is mainly made of low-strength beating material, with a beating degree of SR18 ° mainly, and a beating degree based on the actual material structure. The material is selected from wool, cotton, bulletproof fiber or other applicable materials.

前記本案実施例の各振動板の材質は、各振動板特性に応じてその他適当比率で組み合わせる材料を選択する。その材料は、動物繊維、植物繊維、化学繊維、鉱物、ガラス化学繊維、炭化繊維、化学補助材、もしくはその他適用する材料から選ばれる。   As materials of the diaphragms of the present embodiment, other materials to be combined at an appropriate ratio are selected according to the characteristics of the diaphragms. The material is selected from animal fibers, plant fibers, chemical fibers, minerals, glass chemical fibers, carbonized fibers, chemical auxiliary materials, or other applicable materials.

よって、本案の単一振動板2の断面構造において、各位置の材料組成、叩解度、構造強度、密度は全て異なり、特に、内から外に段階的に順序に基づいて徐々にその構造強度を変化させている。その叩解度がSR28°の高強度細繊維膜体21は緩やかに徐々に減少されて叩解度がSR23°の中強度中繊維膜体22となり、更に徐々に減少されて叩解度がSR18°の低強度粗繊維膜体23となる。実際の材料構造の叩解度を増減するだけで各種強度膜体構造の要求に符合できるものとなる。言い換えれば、高強度細繊維膜体21から低強度粗繊維膜体23までは、その叩解度を概ねSR28°から段階的に緩やかに徐々にSR18°まで減少させる。その単一の振動板2において、各断面位置の構造強度が異なり、異なるピストン動作の特性を持つ故、物理的音声発信特性において、高音周波数、中音周波数、低音周波数の各種異なる周波数の音声出力に対する要求に応えることができ、更に、単一の振動板2において高音周波数、中音周波数、低音周波数等全音域を十分に表現できる完全な音質を獲得できる。   Therefore, in the cross-sectional structure of the single diaphragm 2 of the present proposal, the material composition, beating degree, structural strength, and density at each position are all different, and in particular, the structural strength is gradually increased from the inside to the outside based on the order. It is changing. The high-strength fine fiber membrane body 21 with a beating degree of SR28 ° is gradually and gradually reduced to become a medium-strength medium fiber membrane body 22 with an SR23 ° of beating degree, and further gradually reduced to a low beating degree of SR18 °. The strength coarse fiber membrane body 23 is obtained. By simply increasing or decreasing the beating degree of the actual material structure, it is possible to meet the requirements of various strength film structures. In other words, the beating degree from the high-strength fine fiber membrane body 21 to the low-strength coarse fiber membrane body 23 is gradually reduced gradually from SR28 ° to SR18 ° gradually in steps. In the single diaphragm 2, the structural strength of each cross-sectional position is different and the characteristics of piston operation are different. Therefore, in the physical sound transmission characteristics, sound output of various frequencies of high sound frequency, medium sound frequency, and low sound frequency In addition, it is possible to obtain a complete sound quality that can sufficiently express the entire sound range such as the high frequency, the mid frequency, and the low frequency in the single diaphragm 2.

上記振動板2構造の発明を利用した本案が発揮する効果には、最低次のものが含まれる。
1.スピーカーの単体は、最良音質という特性を発揮する他、効率を向上させ、磁石の磁場強度に対する要求を低下させ、磁場強度のエネルギー消耗を減少させ、また、製造コストを削減する。
2.段階的でスムーズな周波数幅を持つ平坦な音質特性設計によって、音声分配器の設計コストを削減できる。
3.電気エネルギー及び動力エネルギーの変換効率の向上によって、アンプの押し動かす力の簡略化と関連音質特性の修正設計が、出力効率の損失を減少させ、スピーカー単体の実用性と機能性をアップさせる。
以上の三つの具体的な効果により、公知技術と比較して、最低約15〜20%のコストを削減、且つエネルギー源節約の目的を達成することができる。
The following effects are included in the effects exhibited by the present invention utilizing the invention of the diaphragm 2 structure.
1. In addition to exhibiting the best sound quality characteristics, a single speaker improves efficiency, lowers the requirements for magnetic field strength of the magnet, reduces energy consumption of magnetic field strength, and reduces manufacturing costs.
2. Flat sound quality characteristic design with gradual and smooth frequency width can reduce the design cost of voice distributor.
3. By improving the conversion efficiency of electric energy and power energy, the simplification of the driving force of the amplifier and the modification design of the related sound quality characteristics will reduce the loss of output efficiency and increase the practicality and functionality of the speaker alone. .
Due to the above three specific effects, the cost can be reduced by at least about 15 to 20% and the purpose of saving energy sources can be achieved as compared with the known technology.

本案の実施は、更に下記の長所を持っている。
1.図1に示すとおり、音質のエイリアシング部位を修正し、平坦で段階的な対応効果を達成する。公知振動板構造の周波数対応は、逆共振であることから波形エイリアシングが大きくなる。これに反する本案の図6に、本案実施時の周波数対応図を示す。この図からわかるように、段階的な平坦設計は、傾斜したエイリアシングが小さく、周波数対応効率が高く、公知のものと比較してその音質表現は大幅に改善されている。且つ、その周波域は比較的広く、公知のものと比較して約20%前後の拡大である。また本案は、エイリアシングの波形が対応する振動板位置に対し、その構造強度を適当に調整することができ、音質特性をスムーズにし、エイリアシングを起こさないという目的を達成する。
2.音響が必要とするものを充たし、音響の最良効果を達成、特性である平坦さを±2dBにし、帯域は全音域という正しい要求に符合するものである。
The implementation of this plan has the following advantages.
1. As shown in Fig. 1, the sound quality aliasing part is modified to achieve a flat and gradual response effect. Waveform aliasing is increased because the frequency response of the known diaphragm structure is inverse resonance. On the contrary, FIG. 6 of the present plan shows a frequency correspondence diagram when the present plan is implemented. As can be seen from this figure, the stepped flat design has small tilted aliasing and high frequency response efficiency, and its sound quality expression is greatly improved compared to the known one. In addition, the frequency range is relatively wide and is about 20% larger than that of the known one. In addition, the present invention achieves the purpose of making it possible to appropriately adjust the structural strength of the diaphragm position corresponding to the aliasing waveform, smoothing the sound quality characteristics, and preventing aliasing.
2. Satisfies what the sound needs, achieves the best effect of the sound, makes the characteristic flatness ± 2 dB, and the band meets the correct requirement of the whole range.

本案の発明によって音響設計面において生じる効果は次のとおりである。
1.スピーカー単体について:本案の効率が高い故、必要とする磁石の磁場強度値を低下でき、比較的小さな磁石を使用できる為、ハイコストである大きな磁石が不要になる。
2.スピーカーボックスの設計について:複雑なスピーカーボックス音声分配器の設計が不要、機器材料の製造コストを削減する。
3.アンプについて:本案の効率の向上により、アンプは比較的効率の低い設計のものを使用でき、回路製造コストとエネルギー消耗を低減できる。
The effects produced in the acoustic design by the invention of the present plan are as follows.
1. About the speaker alone: Because the efficiency of this proposal is high, the magnetic field strength value of the required magnet can be reduced, and a relatively small magnet can be used, so a large magnet that is expensive is unnecessary.
2. Speaker box design: No complicated speaker box audio distributor design is required, reducing the manufacturing cost of equipment materials.
3. About the amplifier: By improving the efficiency of this plan, the amplifier can be used with a relatively low efficiency design, and the circuit manufacturing cost and energy consumption can be reduced.

本案スピーカー1構造において、振動板2とボイスコイル4の結合構造を更に詳しく説明する。図7に示すとおり、振動板2内側端縁と防塵キャップ3は一体連結しており、本案は特に、その接合箇所に結合構造31を設けた。その結合構造31は内環状体311と外環状体312を含み、内環状体311と外環状体312底部には結合溝313を形成、その結合構造31の断面をA字型もしくは逆U字型とし、結合溝313はボイスコイル4を収め上部を結合する為のものである。これによって振動板2のピストン式運動は、完全にボイスコイル4の押し動かされる運動に頼ることとなり、よって、理想的なボイスコイル4と振動板2の結合構造は相当重要なものである。本案はボイスコイル4の連結位置が振動板2内側端底部の結合溝313内に設けられ、良好なプッシュ力と連結効果を持つ。ボイスコイルが振動板体側辺に連結されている公知構造と比較すると、更に良好な組み合わせ効果を持つ。前述構造は図8に示した実施例も実施可能であり、その結合構造41はボイスコイル4上部に設け、結合構造41の結合溝413の断面はV字型もしくはU字型とし、結合溝413は振動板2底端の延伸構造32を収め結合する為のものである。   In the proposed speaker 1 structure, the coupling structure of the diaphragm 2 and the voice coil 4 will be described in more detail. As shown in FIG. 7, the inner edge of the diaphragm 2 and the dust cap 3 are integrally connected, and the present structure is particularly provided with a coupling structure 31 at the junction. The coupling structure 31 includes an inner annular body 311 and an outer annular body 312, and a coupling groove 313 is formed at the bottom of the inner annular body 311 and the outer annular body 312, and the section of the coupling structure 31 is A-shaped or inverted U-shaped. The coupling groove 313 is for accommodating the voice coil 4 and coupling the upper part. As a result, the piston-type motion of the diaphragm 2 relies entirely on the motion of the voice coil 4 being pushed and moved, so that an ideal voice coil 4 and diaphragm 2 coupling structure is quite important. In this proposal, the connection position of the voice coil 4 is provided in the coupling groove 313 in the bottom end of the inner side of the diaphragm 2, and has a good push force and a connection effect. Compared with a known structure in which the voice coil is connected to the side of the diaphragm body, it has a better combination effect. The embodiment shown in FIG. 8 can be applied to the above-described structure. The coupling structure 41 is provided on the voice coil 4 and the coupling groove 413 of the coupling structure 41 has a V-shaped or U-shaped cross section. Is for accommodating and connecting the extending structure 32 at the bottom end of the diaphragm 2.

図9は、本案スピーカー1のもう一つの構造の実施例であり、異なる点は振動板2、防塵キャップ3、ボイスコイル4の接合位置と方法である。振動板2と防塵キャップ3は結合部33によって結合され、振動板2とボイスコイル4は結合部42によって結合される。   FIG. 9 shows an embodiment of another structure of the speaker 1 of the present invention, and a different point is the joining position and method of the diaphragm 2, the dustproof cap 3, and the voice coil 4. The diaphragm 2 and the dust cap 3 are coupled by a coupling portion 33, and the diaphragm 2 and the voice coil 4 are coupled by a coupling portion.

公知のスピーカー振動板の周波数対応図である。It is a frequency corresponding figure of a well-known speaker diaphragm. 本発明のスピーカーの断面構造図である。It is a cross-section figure of the speaker of the present invention. 本発明のスピーカーのピストン式往復運動概略図である。It is the piston type reciprocating motion schematic of the speaker of this invention. 音の周波数域とスピーカーのピストン式運動の段階的移動量対応曲線図である。It is a curve figure corresponding to the step-wise movement amount of a sound frequency range and the piston type movement of a speaker. 本発明のスピーカー振動板の局部拡大構造図である。It is a local enlarged structure figure of the speaker diaphragm of the present invention. 本発明の振動板の周波数対応図である。It is a frequency corresponding figure of the diaphragm of the present invention. 本発明の振動板とボイスコイルの結合構造概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a coupling structure of a diaphragm and a voice coil according to the present invention. 本発明の振動板とボイスコイルのもう一つの結合構造概略図である。It is another coupling structure schematic of the diaphragm and voice coil of this invention. 本発明の別のスピーカーの断面構造図である。It is a cross-section figure of another speaker of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 スピーカー
2 振動板
3 防塵キャップ
4 ボイスコイル
5 鉄心
6 磁石
7 ワッシャ
8 ダンパー
9 フレーム
21 高強度細繊維膜体
22 中強度中繊維膜体
23 低強度粗繊維膜体
31 結合構造
311 内環状体
312 外環状体
313 結合溝
32 延伸構造
33 結合部
41 結合構造
42 結合部
413 結合溝
1 Speaker
2 Diaphragm
3 Dust-proof cap
4 Voice coil
5 Iron core
6 Magnet
7 Washer
8 Damper
9 frames
21 High-strength fine fiber membrane
22 Medium strength medium fiber membrane
23 Low strength coarse fiber membrane
31 Bonding structure
311 Inner ring
312 outer ring
313 Bonding groove
32 Stretched structure
33 Joint
41 Bonding structure
42 joint
413 Bonding groove

Claims (14)

物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、その振動板を結合したスピーカー構造は、
ボイスコイルと、
防塵キャップと、
結合構造と、を含むものであり、これにより、振動板は異なる位置に各種叩解度の材料を採用、その内一端縁から徐々に別の相対する端縁に向けて、材料の構造強度をスムーズな周波数幅で変化させ、高強度構造から徐々に低強度構造へ低減させることにより、全音域の音声発信の要求を満足させることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。
In a single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics, the speaker structure that combines the diaphragm is
Voice coil,
A dust cap,
In this way, the diaphragm adopts materials with various beating degrees at different positions, and gradually smoothes the structural strength of the material from one inner edge to another opposite edge. All-sound range diaphragm that meets physical sound transmission characteristics, satisfying the requirements for sound transmission in the whole range by changing with a wide frequency range and gradually reducing from high-strength structure to low-strength structure .
請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度構造の材料は、高叩解度を持ち、また低強度構造の材料は、低叩解度を持つことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   2. The whole-range single diaphragm according to claim 1, wherein the high-strength structure material has a high beating degree, and the low-strength structure material has a low beating degree. A single-range diaphragm that matches the physical voice transmission characteristics. 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板は一体成形であり、材料の構造強度を変化させることにより高強度細繊維膜体、中強度中繊維膜体、低強度粗繊維膜体を形成することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   2. The whole-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 1, wherein the diaphragm is integrally formed, and a high-strength fine fiber membrane body and a medium-strength medium-fiber membrane by changing the structural strength of the material. And a low-frequency coarse fiber membrane body, a full-range single diaphragm that matches physical sound transmission characteristics. 請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度細繊維膜体は、高強度叩解構造の材料を主とし、叩解度はSR28°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し高強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、麻、亜麻、高強度化繊、ナノ化繊またはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   4. A full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 3, wherein the high-strength fine fiber membrane body is mainly made of a material having a high-strength beating structure, the beating degree is SR28 °, and an actual material. Based on the structure, the degree of beating is increased and decreased to match the high-strength membrane structure, and the material is selected from hemp, flax, high-strength fiber, nano-fiber, or other applicable materials A full-range single diaphragm that matches the transmission characteristics. 請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記中強度中繊維膜体は、中強度叩解構造の材料を主としており、叩解度はSR23°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し中強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、亜硫酸液、牛皮パルプ、もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   4. The whole-range single diaphragm according to claim 3, wherein the medium-strength medium fiber membrane body is mainly made of a medium-strength beating structure material, the beating degree is SR23 °, and an actual material. Based on the structure, the beating degree is increased or decreased to match the medium-strength membrane structure, and the material conforms to the physical sound transmission characteristics characterized by being selected from sulfite, cowhide pulp, or other applicable materials. Full range single-piece diaphragm. 請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記低強度粗繊維膜体は、低強度叩解構造の材料を主としており、叩解度はSR18°で、並びに実際の材料構造に基づいて叩解度を増減し低強度膜体構造に符合させるものであり、その材料は、羊毛、木綿、防弾化繊もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   4. A full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 3, wherein the low-strength coarse fiber membrane is mainly made of a material having a low-strength beating structure, the beating degree is SR18 °, and an actual material. Based on the structure, the degree of beating is increased and decreased to match the low-strength membrane structure, and the material conforms to physical sound transmission characteristics characterized by selecting from wool, cotton, bulletproof fiber or other applicable materials Full range single-piece diaphragm. 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記叩解度と振動板の材料構造強度の変化は、段階的にスムーズな周波数幅で低減することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   2. A full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 1, wherein the change in the beating degree and the material structure strength of the diaphragm is reduced stepwise with a smooth frequency width. Full-range single diaphragm that matches typical voice transmission characteristics. 請求項3記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記高強度細繊維膜体、中強度中繊維膜体、低強度粗繊維膜体の材質は、各音域特性の需要に応じて比率に基づきその他適用する材料の組み合わせを選択し、その材料は、動物繊維、植物繊維、化学繊維、鉱物、ガラス化学繊維、炭化繊維、化学補助材、もしくはその他適用する材料から選ぶことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   4. The whole-range single diaphragm according to claim 3, wherein the material of the high-strength fine fiber film body, medium-strength medium fiber film body, and low-strength coarse fiber film body is a demand for each sound band characteristic. Depending on the ratio, other combinations of materials to be applied are selected, and the materials should be selected from animal fibers, plant fibers, chemical fibers, minerals, glass chemical fibers, carbonized fibers, chemical auxiliary materials, or other applicable materials. A single-range diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics characterized by 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記音域の調節範囲には全音域と多音域を含むことを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   The whole-range single-diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 1, wherein the range of adjustment includes a whole sound range and a multi-range. Diaphragm. 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板の内側端縁と防塵キャップは一体連結しており、その接合箇所に結合構造を設け、その結合構造は内環状体と外環状体を含み、内環状体と外環状体底部には結合溝を形成、その結合溝はボイスコイルを収め上部を結合する為のものであることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   The whole-range single-sided diaphragm that matches the physical sound transmission characteristics according to claim 1, wherein the inner edge of the diaphragm and the dust cap are integrally connected, and a joint structure is provided at a joint portion thereof. A physical sound comprising an inner annular body and an outer annular body, wherein a coupling groove is formed at the bottom of the inner annular body and the outer annular body, and the coupling groove is for housing a voice coil and coupling the upper part. A full-range single diaphragm that matches the transmission characteristics. 請求項10記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記結合溝の断面はA字型もしくは逆U字型とすることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   11. The whole-range single diaphragm according to claim 10, wherein the cross section of the coupling groove is an A-shape or an inverted U-shape. A single-range diaphragm. 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、結合構造はボイスコイル上部に設け、その結合構造の結合溝は振動板底端の延伸構造と結合することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   2. The whole-range single diaphragm according to claim 1, wherein the coupling structure is provided on the upper part of the voice coil, and the coupling groove of the coupling structure is coupled to the extending structure at the bottom end of the diaphragm. A single-range diaphragm that matches the physical voice transmission characteristics. 請求項12記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記結合溝の断面はV字型もしくはU字型であることを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   The whole-range single-diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 12, wherein a cross-section of the coupling groove is V-shaped or U-shaped. Single diaphragm. 請求項1記載の物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板において、前記振動板と防塵キャップは上方の結合部で結合し、振動板とボイスコイルは下方の結合部で結合することを特徴とする物理的音声発信特性に符合する全音域単体振動板。   2. A full-range single diaphragm that conforms to the physical sound transmission characteristics according to claim 1, wherein the diaphragm and the dustproof cap are coupled at an upper coupling portion, and the diaphragm and the voice coil are coupled at a lower coupling portion. A single-range diaphragm that matches the characteristic physical sound transmission characteristics.
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