JP2009105704A5 - - Google Patents

Description

スピーカー

本発明は、スピーカーに関する。さらに詳述すると、本発明は、ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーに関する。

スピーカーの音質を向上させる技術としてＭＦＢ（Ｍｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ）回路を搭載したスピーカーが知られている。このＭＦＢ回路は、スピーカーに入力された音声情報を示す電気信号（音声信号とも呼ばれる）に基づいて振動する振動板の動作状態を検出し、その検出結果に基づいて振動板をフィードバック制御するものであり、これにより特に低音域で生じ易い音の歪みを解消することができる。したがって、一般的にＭＦＢ回路は、低音域での再生が難しいとされる小型のスピーカーで採用されることが効果的であるとされている。

ＭＦＢ回路では、電極間に形成される静電容量の変化を検出することによって振動板の動作状態を検出する。具体的には、振動板またはこの振動板を振動させるためのボイスコイルと呼ばれる電磁コイルに電極（以下、可動電極と呼ぶ）を固定すると共に、この可動電極に対して対向するように電極（以下、固定電極と呼ぶ）を固定し、可動電極が固定電極に対して相対的に可動することによって変化した静電容量を検出器で検出して、それを変換回路で電気信号（検出信号とも呼ばれる）に変換して出力する。そして、検出信号と音声信号とを比較装置（例えば、ＣＰＵ）で比較し、その比較結果、すなわち、検出信号の出力レベルと音声信号の出力レベルとの差分に基づいて振動板の動作を適宜に制御する。

上述のような、電極であるボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量の変化を検出して電気信号に変換して出力する従来のスピーカーとしては、例えば、図１０に示すように、マグネット１０５及び円柱状のセンターポール１０３付きヨーク１０４によって磁気回路を形成すると共に、センターポール１０３とヨーク１０４との間の環状のギャップ１０７内にコイル１０２が巻かれた円筒状のボイスコイル１０１を挿入し、このボイスコイル１０１と振動板１０６とを連接すると共に図示されていないフレームに支持させて振動板１０６を振動させて音響を発生させるものがある（特許文献１）。

特開昭５３−１２３２０号

しかしながら、特許文献１のスピーカーでは、電極であるボイスコイル１０１とセンターポール１０３とが接触すると異常信号となって異常音を発するという問題がある。このため、例えばスピーカー自体が振動したり異常な入力があったりした場合にも良好な音響発生状態が確保されるとは言い難い。

そこで、本発明は、ボイスコイルとセンターポールとが接触することによって発生する異常音を防止することができるスピーカーを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のスピーカーは、ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーにおいて、センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の少なくとも一方の側方に非導電材を備えるようにしている。
したがって、このスピーカーによると、センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の側方に非導電材を備えるようにしているので、センターポール本体の軸心に対してボイスコイルのボビンの軸心が傾いた場合に、ボイスコイルのボビンの内周面とセンターポール本体の帯状突起部の側方に設けられた非導電材とが接触することによってボイスコイルとセンターポールとが直接接触することが避けられるので、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止される。

また本発明において、前記非導電材は、前記センターポールの本体の外周面からの前記帯状突起の高さと同じ、もしくは前記帯状突起より高くしている。よって、センターポールの本体の軸心に対してボビンの軸心が傾いたときはボビンの内周面と非導電材とが接触するのでボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることが避けられる。

また本発明において、前記非導電材は、前記帯状突起の側面に密着して形成されている。よって、センターポールの本体の軸心に対してボビンの軸心が傾いたときに帯状突起部に優先してボビンの内周面と非導電材とが接触するのでボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることが避けられる。

また本発明において、前記ボイスコイルは、両端が開口されたボビンと、前記ボビンに帯状に巻き回されたコイルと、前記センターポール及びマグネット並びにヨークケース及びヨークプレートとを備え、前記コイルは前記帯状突起と前記ヨークプレートと対向する位置のボビンの外周側に巻きまわしている。よって、ボビンとセンターポール本体とが直接接触することが避けられる。これにより、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。

また本発明において、前記非導電材は前記センターポールの本体の外周面のうち前記ボビンの内部に侵入している部分および前記ボビンの軸心方向の振動により進入し得る部分を覆う幅を有することを特徴とするスピーカー。これにより、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。

本発明のスピーカーによれば、ボイスコイルとセンターポールとが直接接触することが避けられるので両者が電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止される。このため、異常信号が生じることがなく、異常音を発することがないので、例えばスピーカー自体が振動したり異常な入力があったりしても良好な音響発生状態を確保することができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。

図１から図４に、本発明のスピーカーの実施形態の一例を示す。このスピーカー１は、ボイスコイル４とセンターポール５との間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するものであり、センターポール５の本体５ａの外周面に形成される帯状突起部５ｂの両側方に非導電材６を備えるようにしている。

スピーカー１は、ダンパ２、振動板３、ボイスコイル４、センターポール５、マグネット７、ヨークプレート８、ヨークケース９を備える。

ヨークケース９は横断面円形の枡状に形成される。

ヨークプレート８は中央部に貫通孔８ａを有する円板状に形成される。また、ヨークプレート８は、直径がヨークケース９の開口部の直径よりも少なくとも大きく形成される。そして、ヨークプレート８は、貫通孔８ａがヨークケース９の開口部のほぼ中央に位置した状態でヨークケース９の開口部側の端面に固定される。

マグネット７は厚さ一定の円板状に形成される。そして、この円板状のマグネット７の片面とヨークケース９の内側底面９ａとが接着され、マグネット７は内側底面９ａのほぼ中央に固定される。

センターポール５は鉄製であり、円柱状のセンターポール本体５ａと、センターポール本体５ａの途中にセンターポール本体５ａの外周面を取り巻くように形成された帯状突起部５ｂと、センターポール本体５ａの基端に形成されたフランジ５ｃとから構成される。そして、センターポール５のフランジ５ｃ側の端面とヨークケース９の内側底面９ａに固定されたマグネット７とが接着され、円柱状のセンターポール本体５ａの軸心が内側底面９ａに対してほぼ垂直且つ内側底面９ａのほぼ中央に位置した状態でセンターポール５は固定される。

センターポール本体５ａは、図２に示すように、帯状突起部５ｂの、フランジ５ｃ側の側方とこれと反対側の側方とに環状の非導電材６を備える。非導電材６は、絶縁性を有するものであれば良く、具体的には例えばフッ素樹脂が用いられる。また、本実施形態では、非導電材６は、断面矩形の紐状に形成され、帯状突起部５ｂの側方に、センターポール本体５ａの外周面に巻き付けられて取り付けられる。なお、図２においては、センターポール５は側面図として表し、ボイスコイル４及びヨークプレート８は縦断面図として表している。

本実施形態では、非導電材６は、図３に示すように、センターポール本体５ａの外周面からの帯状突起部５ｂの高さと同じ高さ、センターポール本体５ａの軸心方向１ｍｍ程度の幅に形成される。また、本実施形態では、非導電材６は帯状突起部５ｂの側面に密着して取り付けられる。

センターポール５は、基端側であるフランジ５ｃ側の端面がマグネット７に接着された状態で、帯状突起部５ｂとヨークプレート８の貫通孔８ａとの位置が概ね一致し、さらに、センターポール本体５ａの先端部分が貫通孔８ａからヨークケース９の外部に突出するように形成され配置される。

なお、センターポール５及びヨークケース９は、エンクロージャーと呼ばれる筐体（図示省略）に接続され、接地即ちアースされる。

ボイスコイル４は、両端が開口された円筒状のボビン４ａと、ボビン４ａの外周に帯状に巻き回されたコイル４ｂとから構成される。

ボビン４ａは、内径がセンターポール５の帯状突起部５ｂの外径よりも僅かに大きく、即ちボビン４ａの内周面とセンターポール５の帯状突起部５ｂの外周面との間にエアギャップが形成されるように内径が調整されて形成される。そして、ヨークプレート８の貫通孔８ａからヨークケース９の内部に挿入され、少なくとも帯状突起部５ｂを覆ってセンターポール本体５ａに被せられる。

コイル４ｂは、ボビン４ａがセンターポール本体５ａに被せられた状態でヨークプレート８の貫通孔８ａと対向する位置のボビン４ａの外周に巻き回される。なお、コイル４ｂとしては、具体的には例えば、エナメル線や導線などの導電体が用いられる。

ヨークプレート８の貫通孔８ａは、ボビン４ａがセンターポール本体５ａに被せられた状態で、ボビン４ａの外周に巻き回されたコイル４ｂの外周面と貫通孔８ａの内周面との間にエアギャップが形成されるように直径が調整されて形成される。

ボイスコイル４のボビン４ａにはダンパ２及び振動板３が取り付けられる。ダンパ２は複数の屈曲部を有すると共に中央にボビン４ａを貫通させるための孔を有する円形の薄板であり、中央の孔の縁部がボビン４ａの外周面に接着剤で接合され、外周縁部がフレーム１２に接着剤で接合される。振動板３は所謂コーン紙として機能するものであり、底部にボビン４ａを貫通させるための孔を有するすり鉢状に形成され、底部の孔の縁部がボビン４ａの外周面に接着剤で接合され、外周縁部がジョイント１３を介してフレーム１２に接合される。ダンパ２及び振動板３は可撓性を有する材料で形成され、ボイスコイル４は円筒状ボビン４ａの軸心方向に振動自在に支持される。

フレーム１２は、底部のほぼ中央にボビン４ａを貫通させるための孔を有するすり鉢状に形成される。そして、底部がヨークプレート８に接着剤で接合され、外周縁部が前記エンクロージャーと呼ばれる筐体にビスや接着剤などで接合され、接地される。

ボイスコイル４のヨークケース９と反対側の開口部４ｃはセンターキャップ１４によって覆われる。センターキャップ１４はアルミ等からなり、ドーム状に形成された本体部１４ａと、本体部１４ａの外周縁に沿って形成された鍔部１４ｂとからなる。センターキャップ１４は、鍔部１４ｂが振動板３に接着剤で接合され、振動板３に固定される。

以上のように構成されたスピーカー１によれば、音声信号がボイスコイル４に入力され、即ちボイスコイル４のコイル４ｂに音声信号を示す電流が流れ、この電流と、センターポール５及びマグネット７並びにヨークケース９及びヨークプレート８の間に形成される磁束とによる励磁作用によってボイスコイル４が円筒状ボビン４ａの軸心方向に振動する。これに伴ってダンパ２及び振動板３が振動してスピーカー１から音響が発せられる。

そして、本発明のスピーカー１によれば、ボイスコイル４のボビン４ａの内周面と接触する可能性があるセンターポール５の本体５ａの帯状突起部５ｂの側方に非導電材６が備えられているので、図４に示すように、円柱状のセンターポール本体５ａの軸心に対して円筒状のボビン４ａの軸心が傾いたとしても、帯状突起部５ｂの側方に設けられた非導電材６がボビン４ａの内周面に接触することによってボビン４ａとセンターポール本体５ａとが直接接触することが避けられる。これにより、ボイスコイル４とセンターポール５とが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。なお、図４においては、説明を分かり易くするため、ボビン４ａの内周面とセンターポール５の帯状突起部５ｂの外周面との間のエアギャップを実際よりも大きくして図示している。なお、図１から図４に示す形態は、以下に述べる形態と比べ、センターポール本体５ａの軸心に対するボビン４ａの軸心の傾きの許容範囲を大きくできる点でより好ましい形態といえる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、非導電材６は帯状突起部５ｂの高さと同じ高さに形成されるようにしているが、これに限られず、図５に示すように、ボビン４ａの内周面と非導電材６の外周面との間にエアギャップが確保できる範囲で非導電材６は帯状突起部５ｂよりも高く形成されるようにしても良い。この場合も、センターポール本体５ａの軸心に対してボビン４ａの軸心が傾いたときはボビン４ａの内周面と非導電材６とが接触するのでボイスコイル４とセンターポール５とが電気的に接続された状態になることが避けられる。

また、本実施形態では、非導電材６はセンターポール本体５ａの軸心方向１ｍｍ程度の幅であって断面矩形の紐状に形成されるようにしているが、これに限られず、図６に示すように、センターポール本体５ａの外周面のうちボビン４ａの内部に進入している部分及び進入し得る部分の帯状突起部５ｂを除く部分全部を覆う幅を有する帯状に形成されるようにしても良い。そしてこの場合も、図６に示すように非導電材６が帯状突起部５ｂの高さと同じ高さに形成されるようにしても良いし、図７に示すように帯状突起部５ｂよりも高く形成されるようにしても良い。

また、非導電材６の断面の形状は、矩形に限られず、センターポール本体５ａの軸心に対してボビン４ａの軸心が傾いたときに帯状突起部５ｂに優先してボビン４ａの内周面に接触する範囲で、帯状突起部５ｂに対して外側が曲面であったり斜面であったりしても良い。

さらに、本実施形態では、非導電材６は帯状突起部５ｂの側面に密着して取り付けられるようにしているが、これに限られず、図８及び図９に示すように、センターポール本体５ａの軸心に対してボビン４ａの軸心が傾いたときに帯状突起部５ｂに優先してボビン４ａの内周面に接触する位置であれば非導電材６は帯状突起部５ｂから離して取り付けられるようにしても良い。

また、本実施形態では、非導電材６は帯状突起部５ｂのフランジ５ｃ側の側方及びこれと反対側の側方に、すなわち、帯状突起部５ｂの両側の側方に設けられるようにしているが、これに限られず、センターポール本体５ａの軸心に対してボビン４ａの軸心が傾いたときに帯状突起部５ｂに優先してボビン４ａの内周面に接触する形状及び配置を有する非導電材６が帯状突起部５ｂのどちらか一方のみの側方に取り付けられるようにしても良い。

また、本実施形態では、非導電材６は、センターポール本体５ａの外周面に巻き付けられて環状に取り付けられるようにしているが、これに限られず、部分的に途切れていても構わない。

本発明のスピーカーの実施形態の一例を示す縦断面図である。 図１に示す実施形態のセンターポールの本体とボイスコイルのボビンとの対向部分であって非導電材取り付け部分の拡大図である。 図１に示す実施形態のセンターポールの本体とボイスコイルのボビンとの対向部分であって非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 図１に示す実施形態において非導電材によってセンターポール本体とボビン内周面との直接の接触が避けられる状況を説明する縦断面図である。 他の実施形態を示す非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 更に他の実施形態を示す非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 また更に他の実施形態を示す非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 また更に他の実施形態を示す非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 また更に他の実施形態を示す非導電材取り付け部分の拡大縦断面図である。 従来のスピーカーを示す縦断面図である。

１ スピーカー
４ ボイスコイル
５ センターポール
５ａ 本体
５ｂ 帯状突起部
６ 非導電材

Claims (5)

1. ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーにおいて、前記センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の少なくとも一方の側方に非導電材を備えることを特徴とするスピーカー。
2. 請求項１において、前記非導電材は、前記センターポールの本体の外周面からの前記帯状突起の高さと同じ、もしくは前記帯状突起より高いことを特徴とするスピーカー。
3. 請求項２において、前記非導電材は、前記帯状突起の側面に密着していることを特徴とするスピーカー。
4. 請求項２または３において、前記ボイスコイルは、両端が開口されたボビンと、前記ボビンに帯状に巻き回されたコイルと、前記センターポール及びマグネット並びにヨークケース及びヨークプレートとを備え、前記コイルは前記帯状突起と前記ヨークプレートと対向する位置のボビンの外周側に巻きまわされたことを特徴とするスピーカー。
5. 請求項４において、前記非導電材は前記センターポールの本体の外周面のうち前記ボビンの内部に侵入している部分および前記ボビンの軸心方向の振動により進入し得る部分を覆う幅を有することを特徴とするスピーカー。