JP2009232040A - パッシブラジエータ及びスピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡単で軽量であり、安価なパッシブラジエータ及びこのパッシブラジエータを備えたスピーカシステムを提供する。
【解決手段】 開示されるパッシブラジエータ１は、振動体１１と、電磁制動部１２と、フレーム１３とを備えている。電磁制動部１２は、磁気回路３１と、導電部３２とを有している。上記導電部３２は、上記振動体１１に取り付けられている。上記導電部３２の一部は、上記磁気回路３１が形成する磁界内へ延在している。フレーム１３は、振動体１１と電磁制動部１２とを支持している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、音声信号が印加されることなくスピーカの低音域再生特性を改善するパッシブラジエータ及び、このパッシブラジエータと、スピーカユニットと、これらが取り付けられるキャビネットとを備えたスピーカシステムに関する。

従来のスピーカシステムには、音声信号が印加されることなく、スピーカの低音域再生特性を改善するパッシブラジエータと、音声信号が印加されるスピーカユニットと、これらが取り付けられるエンクロージャ（キャビネット）とを備え、上記パッシブラジエータに電気制動部が設けられているものがある。この電気制動部は、上記パッシブラジエータの一端に位置するボビンと、このボビンに巻回されるコイルと、このコイルの両端に接続されてパッシブラジエータに配設される一対の端子とを有している。また、電気制動部は、プレートと、このプレートに連結して磁路を形成するヨークと、このヨークに連結して上記プレートとの間で磁束を形成するセンタポールと、このセンタポールに配設される永久磁石とを有している（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。

また、従来のスピーカシステムには、バスレフダクトを設けたバッフルボードにスピーカユニットを取り付けたものもある。上記バッフルボードの前面には、低音域再生特性を改善するために、音響放射方向に所定の間隙を隔てて突出板が設けられている。この突出板の端部は、端面と上記スピーカユニットの中心までの距離とを変化させて形成されている。このような突出板が複数個対向して設けられている（例えば、特許文献２参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。

実開平４−４４９５号公報（実用新案登録請求の範囲，第５頁第４行〜第９頁第１８行、第２図，第３図） 特公昭５８−４６１２０号公報（特許請求の範囲，第１頁第２欄第１０行〜第２頁第３欄第１行、第１図〜第３図）

上記した第１の従来例では、パッシブラジエータは、音声信号が印加されるスピーカユニットと同じ構造を備えており、空間を伝達された音波に応じて磁気回路中を振動する際にコイルに生じる誘導起電力を当該コイルに直列に接続された抵抗体に印加することにより生じる誘導電流がコイルに流れることで、パッシブラジエータの振動板の振動を制動する。したがって、パッシブラジエータ全体の重量が大きいとともに、抵抗体等の電気回路を別途設けることからパッシブラジエータの構造が複雑になるであるという問題があった。また、パッシブラジエータ自体が高価であるとともに、このパッシブラジエータを備えたスピーカシステムも高価になるという問題があった。

そこで、上記した第１の従来例のパッシブラジエータが取り付けられたキャビネットの前面に、上記した第２の従来例の突出板を設けることが考えられる。しかし、このような構成では、風きり音が発生する、振動板に作用する空気抵抗の調整が非常に難しいという問題が想定できる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができるパッシブラジエータ及びスピーカシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載される発明に係るパッシブラジエータは、振動体と、磁気回路と導電部とを有する電磁制動部と、前記振動体と前記磁気回路とを支持するフレームとを備え、前記導電部は、前記振動体に取り付けられ、前記磁気回路が形成する磁界内へ一部が延在していることを特徴としている。

また、請求項１１に記載される発明に係るスピーカシステムは、請求項１乃至１０のいずれかに記載されるパッシブラジエータと、音声信号が印加されるスピーカユニットと、前記スピーカユニット及び前記パッシブラジエータが取り付けられるキャビネットとを備えていることを特徴としている。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るパッシブラジエータ１の概略構成を示す背面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。本実施の形態１に係るパッシブラジエータ１は、振動体１１と、電磁制動部１２と、フレーム１３とを有している。

振動体１１は、振動板２１と、エッジ２２と、ダンパー２３とを有している。振動板２１は、平面形状が略円形状を呈している。振動板２１の縦断面形状は、略円錐台形状（コーン形状）を呈している。

振動板２１の材料としては、例えば、紙、繊維を用いた織布、繊維を用いた編み物、不織布、フェノール系樹脂等を含浸させた不織布、金属材料、合成樹脂、アクリル発泡体、合成樹脂と金属とからなるハイブリッド材などがある。金属材料には、例えば、アルミニウムやチタン、ベリリウム、マグネシウム、あるいはこれらの合金等がある。合成樹脂には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネイト、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ポリサルホン、ウレタン結合を有するポリウレタン、ゴム等がある。また、発泡樹脂であるアクリル発泡体は、例えば、メタアクリル酸メチルと、メタアクリル酸と、スチレンと、無水マレイン酸と、メタアクリルアミドとを原料として形成され、公知の発泡樹脂も振動板２１に用いることができる。ハイブリッド材は、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂とタングステン等の金属とからなる。

振動板２１の外周縁（外周部）には、エッジ２２が振動板２１と一体に形成されている。エッジ２２は、適度なコンプライアンス（剛性）を兼ね備えている。エッジ２２は、平面形状が略円環形状を呈するとともに、縦断面形状がパッシブラジエータ１の前面側（音響放射方向）に突き出た略ロール形状を呈している。エッジ２２の外周縁（外周部）は、後述するフレーム１３を構成する第３層１３ｃの内底部１３ｃａに接着剤等により固着されている。以上により、振動板２１は、エッジ２２を介してフレーム１３に連結されている。すなわち、エッジ２２は、振動板２１をフレーム１３に対し、弾性的に支持している。上記したように、エッジ２２は振動板２１と一体に形成されているので、エッジ２２の材料は、上記した振動板２１の材料と同一である。なお、振動板２１とエッジ２２とが別部材にて形成されていても良い。

振動板２１を構成する略円盤形状を呈する底部２１ａの背面略中央には、後述する電磁制動部１２を構成する導電部３２の一端が接着剤等により固着されている。導電部３２は、例えば、銅、アルミニウム、銀、亜鉛等の金属や常磁性体又はこれらの合金、炭素化合物、導電性高分子あるいは、これらの粒子をフィラーとした合成樹脂、導電性のある強磁性体など、導電性を有する材料からなる。導電部３２は、略平板形状を呈した少なくとも１個の導電部材により構成されている。導電部３２の一部は、後述する電磁制動部１２を構成する磁気回路３１が形成する磁界内へ延在している。

また、振動板２１を構成する底部２１ａの外周には、ダンパー２３の内周縁（内周部）が接着剤等により固着されている。ダンパー２３は、平面形状が略円環形状を呈している。ダンパー２３は、適度なコンプライアンス（剛性）を兼ね備えている。ダンパー２３には、コルゲーションが形成されている。すなわち、ダンパー２３の断面形状は、複数の凸部及び凹部（言い換えれば、曲線部と直線部）とを有している。ダンパー２３は、例えば、繊維から構成される不織布にフェノール系樹脂等又はフェノール系樹脂と有機溶媒とからなる溶液などを含浸し、加熱成形により形成されている。

ダンパー２３の外周縁（外周部）は、後述するフレーム１３を構成する第２層１３ｂの底板部１３ｂａの前面に接着剤等により固着されている。以上により、振動板２１は、ダンパー２３を介してフレーム１３に連結されている。すなわち、ダンパー２３は、振動板２１をフレーム１３に対し、弾性的に支持している。

これにより、ダンパー２３は、パッシブラジエータ１の静止状態において、エッジ２２とともに、振動板２１をパッシブラジエータ１の所定位置に配置されるように、弾性的に支持している。ダンパー２３及びエッジ２２は、特に、後述する電磁制動部１２を構成する磁気回路３１の磁石４１と磁石４２との間に形成された磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇ内に導電部３２が配置されるように、振動板２１及び導電部３２を弾性的に支持している。

この場合、ダンパー２３は、導電部３２を磁石４１及び４２等に接触させない所定位置で弾性的に保持している。また、ダンパー２３は、パッシブラジエータ１の作動状態においては、振動板２１及び導電部３２を振動方向（図１（ｂ）に示すＸ方向）に沿って弾性的に支持する役目も担っている。

電磁制動部１２は、磁気回路３１と、上記した導電部３２と、支持部３３とを有している。磁気回路３１は、所定距離隔てて対向して配置された磁石４１及び４２を有している。磁石４１及び４２は、例えば、希土類系（例えば、ネオジム系）、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、フェライト系磁石等の永久磁石等からなる。磁石４１及び４２は、同一の略平板形状を呈しており、かつ、同一寸法である。磁石４１及び４２は、異なる磁極が対向するように配置されている。例えば、磁石４１の磁石４２と対向する面がＮ極に着磁されている場合には、磁石４２の磁石４１と対向する面がＳ極に着磁されている。そして、導電部３２は、磁石４１と磁石４２との間に配置されている。

磁石４１及び４２は、支持部３３により支持されている。支持部３３は、環形状（枠形状）を呈している。図１の例では、支持部３３は、平面形状が略ロ字形状を呈している。支持部３３は、１個の部材で構成されていても良いし、複数の部材が接着剤等により固着されて構成されていても良い。磁石４１及び４２は、支持部３３の対向する内側面に接着剤等により固着されている。この支持部３３は、フレーム１３に取り付けられている。図１の例では、支持部３３は、フレーム１３を構成する第１層１３ａの底板部１３ａａの内周縁背面（音響放射方向に対し反対側）に接着剤等により固着されている。

フレーム１３は、例えば、鉄系金属、非鉄金属又はそれらの合金、合成樹脂などから構成されている。鉄系金属としては、例えば、純鉄、無酸素鋼又はケイ素鋼等がある。非鉄金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム又は亜鉛等がある。合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレンなどのオレフィン系、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブダジエン・スチレン）、ポリエチレンテレフタレート系などの熱可塑性樹脂に、補強用フィラーとしてガラス繊維又はフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂を添加してなるものなどがある。フレーム１３は、例えば、鉄系金属を絞り成形したり、非鉄金属又はそれらの合金をダイキャスト成形したり、合成樹脂を射出成形したりして形成されている。

フレーム１３は、第１層１３ａ、第２層１３ｂ及び第３層１３ｃの３層が一体に構成されている。第１層１３ａの外径よりも第２層１３ｂの外径が大きく、第２層１３ｂの外径よりも第３層１３ｃの外径が大きい。第１層１３ａ及び第２層１３ｂは、それぞれ断面形状が略台形状を呈している。一方、第３層１３ｃは、略円筒形状を呈している。

第１層１３ａを構成する底板部１３ａａの略中央には、略円形状を呈する貫通孔１３ａｂが穿設されている。フレーム１３は、この貫通孔１３ａｂにより背面側（音響放射方向に対し反対側）に開口している。底板部１３ａａの上記貫通孔１３ａｂとの境界に、上記した支持部３３の一部前面（音響放射方向）が、例えば、接着剤等により固着されている。これにより、フレーム１３は、上記磁気回路３１を支持している。

第２層１３ｂの側面には、平面形状が略円形状を呈する複数の開口部１３ｂｂがそれぞれ穿設されている。図１の例では、１２個の開口部１３ｂｂが示されている。フレーム１３は、第３層１３ｃにおいて前面側（音響放射方向）に開口している。フレーム１３は、第３層１３ｃの内底部１３ｃａ及び第２層１３ｂの底板部１３ｂａにおいて上記した振動体２１を支持している。

図３は、上記した構成を有するパッシブラジエータ１を備えたスピーカシステムの概略構成を示す断面図である。このスピーカシステムは、上記したパッシブラジエータ１と、スピーカユニット２と、これらが取り付けられたキャビネット３とを備えている。

スピーカユニット２は、図４に示すように、磁気回路５１と、フレーム５２と、振動体５３とを有している。磁気回路５１は、ヨーク６１とプレート６３とにより磁石６２を挟持する外磁型である。ヨーク６１を構成する材料として、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等が挙げられるが、公知の磁性材料により構成することが可能である。ヨーク６１は、平面形状が略円形状を呈しているとともに、断面形状が略逆Ｔ字形状を呈している。ヨーク６１は、底板部６１ａと、柱部（センターポール）６１ｂとが一体に形成されて構成されている。底板部６１ａは、平面形状が略円盤形状を呈している。柱部６１ｂは、略円柱形状を呈し、底板部６１ａの略中央に略垂直に立設されている。底板部６１ａの外径は、例えば、磁石６２の外径よりわずかに小さい。一方、柱部６１ｂの外径は、後述するボイスコイルボビンの内径よりわずかに小さい。ヨーク６１を構成する柱部６１ｂは、後述する振動体５３を構成するボイスコイルボビン７３の内部に遊挿されている。また、ヨーク６１を構成する底板部６１ａの外周縁の前面（音響放射方向）は、磁石６２の背面に、例えば、接着剤等により固着されている。

磁石６２は、例えば、上記した磁石４１及び４２と同一素材により構成されている。磁石６２は、略円環形状を呈している。プレート６３は、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等が挙げられるが、公知の磁性材料により構成することが可能である。プレート６３は、略円環形状を呈している。磁石６２の外径は、プレート６３の外径よりわずかに小さい。磁石６２とプレート６３とは、互いの厚み方向の中心軸が重なるように、例えば、接着剤等により固着されている。

この磁気回路５１において、スピーカユニット２の前面側（音響放射方向）のプレート６３の前面には、フレーム５２が、例えば、接着剤等により固着されている。フレーム５２は、例えば、上記したフレーム１３と同一素材により構成されている。

フレーム５２は、第１層５２ａ、第２層５２ｂ及び第３層５２ｃの３層が一体に構成されている。第１層５２ａの外径よりも第２層５２ｂの外径が大きく、第２層５２ｂの外径よりも第３層５２ｃの外径が大きい。第１層５２ａ及び第２層５２ｂは、それぞれ断面形状が略台形状を呈している。一方、第３層５２ｃは、略円筒形状を呈している。

第１層５２ａを構成する底板部５２ａａの略中央には、略円形状を呈する貫通孔５２ａｂが穿設されている。フレーム５２は、この貫通孔５２ａｂにより背面側（音響放射方向に対し反対側）に開口している。上記貫通孔５２ａｂの周縁に、上記したプレート６３の前面（音響放射方向）が、例えば、接着剤等により固着されている。これにより、フレーム５２は、上記磁気回路５１を支持している。

第２層５２ｂの側面には、図１を参照して説明した開口部１３ｂｂと同様に、平面形状が略円形状を呈する複数の開口部５２ｂｂがそれぞれ穿設されている。フレーム５２は、第３層５２ｃにおいて前面側（音響放射方向）に開口している。フレーム５２は、第３層５２ｃの内底部５２ｃａ及び第２層５２ｂの底板部５２ｂａにおいて後述する振動体５３を支持している。

振動体５３は、振動板７１と、エッジ７２と、ボイスコイルボビン７３と、ボイスコイル７４と、ダンパー７５と、センターキャップ７６とを有している。振動板７１は、平面形状が略円環形状を呈している。振動板７１の縦断面形状は、略円錐台形状（コーン形状）を呈している。

振動板７１は、例えば、上記した振動板２１と同一素材により構成されている。振動板７１の内周縁７１ａには、平面形状が略円形状を呈する貫通孔７１ａａが形成されている。貫通孔７１ａａには、略円筒形状を呈するボイスコイルボビン７３の前端近傍外周面が接着剤等により固着されている。ボイスコイルボビン７３の材料としては、例えば、有機繊維、無機繊維又は金属材料、樹脂等を採用することができる。具体的には、例えば、フェノール樹脂含浸ガラス繊維、ポリイミド樹脂含浸ガラス繊維等の樹脂材料を含浸した繊維や、アルミニウム、ジュラルミン等の金属箔、ＡＢＳ、ポリイミド等の樹脂フィルム等をボイスコイルボビン７３の材料として採用することができる。

ボイスコイルボビン７３の後端近傍外周面には、図４に示すように、ボイスコイル７４が巻き回されている。ボイスコイル７４の両端は、それぞれボイスコイルボビン７３及び振動板７１に沿って引き出され、例えば振動板７１の内周縁近傍において図示せぬ一対のリード線とそれぞれ電気的に接続されている。ヨーク６１を構成する柱部６１ｂと、プレート６３との間には、磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇが形成されている。図示せぬ一対のリード線は、例えば、複数の細い電線を撚り合せて形成された屈曲に強い錦糸線からなる。

センターキャップ７６は、例えば、磁石６２の内径に略等しい外径を有する球面板によって形成されている。振動板７１の内周縁７１ａ近傍には、ボイスコイルボビン７３の前方をふさぐとともに、スピーカユニット２の前面側（音響放射方向）が凸形状となるように、センターキャップ７６が接着剤等により固着されている。

一方、振動板７１の外周縁には、エッジ７２が振動板７１と一体に形成されている。エッジ７２は、適度なコンプライアンス（剛性）を兼ね備えている。エッジ７２は、平面形状が略円環形状を呈するとともに、縦断面形状がスピーカユニット２の前面側（音響放射方向）に突き出た略ロール形状を呈している。エッジ７２の外周縁は、フレーム５２を構成する第３層５２ｃの内底部５２ｃａに接着剤等により固着されている。以上により、振動板７１は、エッジ７２を介してフレーム５２に連結されている。すなわち、エッジ７２は、振動板７１をフレーム５２に対し、弾性的に支持している。上記したように、エッジ７２は振動板７１と一体に形成されているので、エッジ７２の材料は、上記した振動板７１の材料と同一である。なお、振動板７１とエッジ７２とが別部材にて形成されていても良い。

ダンパー７５は、平面形状が略円環形状を呈している。ダンパー７５は、適度なコンプライアンス（剛性）を兼ね備えている。ダンパー７５には、コルゲーションが形成されている。すなわち、ダンパー７５の断面形状は、複数の凸部及び凹部（言い換えれば、曲線部と直線部）とを有している。ダンパー７５は、上記したダンパー２３と同一素材により構成されている。ダンパー７５の外周縁（外周部）は、フレーム５２を構成する第２層５２ｂの底板部５２ｂａの前面に接着剤等により固着されている。一方、ダンパー７５の内周縁は、ボイスコイルボビン７３の前端近傍外周面であって、振動板７１の内周縁７１ａの固着箇所より後部に、接着剤等により固着されている。以上により、振動板７１は、ダンパー７５を介してフレーム５２に連結されている。すなわち、ダンパー７５は、振動板７１をフレーム５２に対し、弾性的に支持している。

図３に示すキャビネット３は、中空の矩形状に形成されている。キャビネット３の材料としては、例えば、木材、熱可塑性樹脂、シリコン樹脂、ゴムを含む樹脂材料、アルミニウム等の金属材料、多孔質材料（例えば、多孔質コンクリート）、セラミックス、古紙、パルプ、コルク、木屑や木粉等のセルロース系粉末、発泡剤、あるいはこれらを混合したものなどがある。キャビネット３は、前板３ａに略円形状を呈する貫通孔３ｂ及び３ｃがそれぞれ穿設されている。貫通孔３ｂ周縁にはスピーカユニット２が取り付けられ、貫通孔３ｃ周縁にはパッシブラジエータ１が取り付けられてスピーカシステムが構成されている。なお、キャビネット３の内面には、例えば、グラスウール等からなる吸音材を接着剤等により固着しても良い。

上記構成を有するスピーカシステムは、外部から音声信号（音声電流）が供給されると、この音声電流が図示せぬ一対のリード線を介してスピーカユニット２のボイスコイル７４に流れる。したがって、磁気回路５１を構成する磁石６２に基づく磁束とボイスコイル７４に流れた音声電流との間の電磁気力（ローレンツ力）に基づいて、スピーカユニット２の中心軸方向の駆動力がボイスコイル７４に誘起される。この駆動力は、ボイスコイルボビン７３を介して振動板７１に伝達される。振動板７１は、この駆動力の作用を受けて、エッジ７２及びダンパー７５に弾性支持されつつ、振動し、音声電流に応じた音波を前面（音響放射方向）にある空間及び背面にある空間に向けて放射する。

上記スピーカユニット２を構成する振動板７１の背面から放射された音波は、その位相が振動板７１の前面から放射された音波の位相に対して反転して、キャビネット３内の空間を伝達した後、当該スピーカユニット２を構成する振動板７１の前面から放射された音波を強めるように、エッジ２２及びダンパー２３に弾性支持された、パッシブラジエータ１の振動板２１を振動させる。この振動板２１の、パッシブラジエータ１の中心軸方向の振動（往復運動）に応じて、導電部３２は、磁石４１と磁石４２との間に形成されている磁界内を往復運動（振動）するが、導電部３２に作用する磁力も変化する。この磁力の変化に対応して、導電部３２に作用する磁力を一定に保持するために、導電部３２に誘導起電力が発生し、このため導電部３２に渦電流（誘導電流）が発生する。

この渦電流は、磁石４１と磁石４２との間（磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇ内）の磁力と自己誘導作用して、電磁気力（ローレンツ力）を生じさせる。上記電磁気力の方向は、導電部３２の振動による移動方向と反対方向であるので、パッシブラジエータ１には電気制動が生ずる。このパッシブラジエータ１に生ずる電気制動力は、導電部３２の振動速度に比例している。

以上説明した電磁気力が導電部３２に作用するので、導電部３２を介してパッシブラジエータ１の振動を緩やかに制動させることが可能となる。また、導電部３２が略平板形状を呈しているとともに、磁石４１及び４２も略平板形状を呈しているので、導電部３２に磁力が作用する面積が比較的大きい。このため、電磁気力が比較的大きくなり、良好に導電部３２又はパッシブラジエータ１に制動を作用させることが可能となる。

また、導電部３２の電気抵抗率を調整すれば、制動効果を調整することができる。すなわち、銅など、電気抵抗率が小さい素材で導電部３２を構成した場合には、電磁誘導が促進され、制動が掛かりやすくなる。したがって、本実施の形態１に係るパッシブラジエータ１は、その電気制動により低音域の過渡特性が著しく改良されるため、外部から供給される音声信号に対する低音域の追従性が著しく改良される。

パッシブラジエータは、一般に、所定の重さを有する振動板がエッジやダンパーなどのバネ性を有する支持系で支えられているという単純な構造のため、図５に曲線ａで示すように、共振の鋭さを表すＱ値が高過ぎて大振幅時の過振幅が問題であった。しかし、本実施の形態１に係るパッシブラジエータ１では、電磁制動部１２を設けることによってパッシブラジエータ１の機械抵抗を増やし、これにより、図５に曲線ｂで示すように、Ｑ値を低下させて過振幅を制御することができるとともに、共振帯域を拡大することができる。

また、このパッシブラジエータ１は、音声信号が印加されるスピーカユニットとほぼ同様な構造を有する従来のパッシブラジエータとは異なり、ボイスコイル、ボイスコイルボビン、ヨーク及びプレートを備えていない。したがって、パッシブラジエータ１は、従来のパッシブラジエータと比較して、構造が簡単であって、軽量化を図ることができ、安価に構成することができる。この結果、パッシブラジエータ１を備えたスピーカシステムも安価に構成することができる。また、このパッシブラジエータ１では、上記した第２の従来例のように、キャビネット３のパッシブラジエータ１の前面に、上記突出板を設ける必要がない。したがって、風きり音の発生を抑止することができるとともに、振動板２１に作用する空気抵抗を調整する必要がない。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係るパッシブラジエータ８１の概略構成を示す断面図である。図６において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図６に示すパッシブラジエータ８１においては、図２に示す電磁制動部１２に換えて、電磁制動部８２が新たに設けられている。

電磁制動部８２は、導電部８３と、磁気回路８４とを有している。導電部８３は、導電部材８５及び８６から構成されている。導電部材８５及び８６は、例えば、上記した導電部３２と同一素材により構成されている。導電部材８５及び８６は、略円環形状を呈している。導電部材８５の外径は、導電部材８６の外径より大きい。導電部材８５及び８６は、互いの中心軸が重なるように、振動板２１を構成する底部２１ａの背面外周縁近傍に各一端が接着剤等により固着されている。導電部材８５及び８６の少なくとも一部は、後述する磁気回路８４を構成するヨーク８７の外周側部８７ｂに取り囲まれている。

磁気回路８４は、ヨーク８７とプレート８９とにより磁石８８を挟持する内磁型である。ヨーク８７は、例えば、上記したヨーク６１と同一素材により構成されている。ヨーク８７は、平面の全体形状が略円形状を呈している。ヨーク８７は、底板部８７ａと、外周側部８７ｂとが一体に形成されて構成されている。底板部８７ａは、平面形状が略円盤形状を呈している。外周側部８７ｂは、底板部８７ａの外周縁（縁部）に略垂直に立設されている。

磁石８８は、略円柱形状を呈している。磁石８８は、例えば、上記した磁石４１及び４２並びに磁石６２と同一素材により構成されている。プレート８９は、略円柱形状を呈している。プレート８９は、例えば、上記したプレート６３と同一素材により構成されている。プレート８９の外径は、磁石８８の外径と略等しい。磁石８８とプレート８９とは、ヨーク８７を構成する底板部８７ａの底面（音響放射方向）略中央に、互いの中心軸が重なるように、例えば、接着剤等により固着されている。ヨーク８７を構成する外周側部８７ｂと、プレート８９との間には、磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇが形成されている。

以上説明した構成を有する磁気回路８４は、フレーム１３に支持されている。すなわち、磁気回路８４を構成するヨーク８７の外周側部８７ｂの前面（音響放射方向）が、フレーム１３を構成する第１層１３ａの底板部１３ａａの背面（音響放射方向に対し反対側）に接着剤等により固着されている。

以上説明した構成を有するパッシブラジエータ８１は、図３において、パッシブラジエータ１に換えてキャビネット３に取り付けられることにより、スピーカシステムが構成される。このスピーカシステムでは、外部から音声信号（音声電流）が供給されると、この音声電流が図示せぬ一対のリード線を介してスピーカユニット２のボイスコイル７４に流れる。したがって、スピーカユニット２の振動板７１は、上記した音声電流に応じた音波を前面（音響放射方向）にある空間及び背面にある空間に向けて放射する。

上記スピーカユニット２を構成する振動板７１の背面から放射された音波は、その位相が振動板７１の前面から放射された音波の位相に対して反転して、キャビネット３内の空間を伝達した後、当該スピーカユニット２を構成する振動板７１の前面から放射された音波を強めるように、エッジ２２及びダンパー２３に弾性支持された、パッシブラジエータ１の振動板２１を振動させる。この振動板２１の、パッシブラジエータ８１の中心軸方向の振動（往復運動）に応じて、導電部材８５及び８６は、ヨーク８７を構成する外周側部８７ｂとプレート８９との間に形成されている磁界内を往復運動（振動）するが、導電部材８５及び８６に作用する磁力も変化する。この磁力の変化に対応して、導電部材８５及び８６に作用する磁力を一定に保持するために、導電部材８５及び８６に誘導起電力が発生し、このため導電部材８５及び８６に渦電流（誘導電流）が発生する。

この渦電流は、外周側部８７ｂとプレート８９との間（磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇ内）の磁力と自己誘導作用して、電磁気力（ローレンツ力）を生じさせる。上記電磁気力の方向は、導電部材８５及び８６の振動による移動方向と反対方向であるので、パッシブラジエータ８１には電気制動が生ずる。このパッシブラジエータ８１に生ずる電気制動力は、導電部材８５及び８６の振動速度に比例している。以上説明した電磁気力が導電部材８５及び８６に作用するので、導電部材８５及び８６を介してパッシブラジエータ８１の振動を緩やかに制動させることが可能となる。

導電部８３を構成する導電部材８５及び８６の各電気抵抗率や個数を変更することにより、制動効果を調整することができる。すなわち、銅など、電気抵抗率が小さい素材で導電部材８５又は８６の一方又は両方を構成したり、導電部材の個数を多くしたりした場合には、電磁誘導が促進され、制動が掛かりやすくなる。したがって、本実施の形態２に係るパッシブラジエータ８１は、その電気制動により低音域の過渡特性が著しく改善されるため、外部から供給される音声信号に対する低音域の追従性が著しく改善される。

また、本実施の形態２に係るパッシブラジエータ８１では、電磁制動部８２を設けることによってパッシブラジエータ８１の機械抵抗を増やし、これにより、図５に曲線ｂで示すように、Ｑ値を低下させて過振幅を制御することができるとともに、共振帯域を拡大することができる。

また、このパッシブラジエータ８１は、音声信号が印加されるスピーカユニットとほぼ同様な構造を有する従来のパッシブラジエータとは異なり、ボイスコイル及びボイスコイルボビンを備えていない。したがって、パッシブラジエータ８１は、従来のパッシブラジエータと比較して、構造が簡単であって、軽量化を図ることができ、安価に構成することができる。この結果、パッシブラジエータ８１を備えたスピーカシステムも安価に構成することができる。また、このパッシブラジエータ８１では、上記した第２の従来例のように、キャビネット３のパッシブラジエータ８１の前面に、上記突出板を設ける必要がない。したがって、風きり音の発生を抑止することができるとともに、振動板２１に作用する空気抵抗を調整する必要がない。

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３に係るパッシブラジエータ９１の概略構成を示す断面図、図８は図７のＢ−Ｂ断面図である。図７及び図８において、図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図７及び図８に示すパッシブラジエータ９１においては、図６に示す電磁制動部８２に換えて、電磁制動部９２が新たに設けられている。

電磁制動部９２は、上記した導電部８３と、磁気回路９３とを有している。導電部８３を構成する導電部材８５及び８６の少なくとも一部は、後述する磁気回路９３を構成するヨーク９４の柱部９４ｂの一部を取り囲んでいる。

磁気回路９３は、ヨーク９４とプレート９６とにより磁石９５を挟持する外磁型である。ヨーク９４は、例えば、上記したヨーク６１及び８７と同一素材により構成されている。ヨーク９４は、平面形状が略円形状を呈しているとともに、断面形状が略逆Ｔ字形状を呈している。ヨーク９４は、底板部９４ａと、柱部（センターポール）９４ｂとが一体に形成されて構成されている。底板部９４ａは、平面形状が略円盤形状を呈している。柱部９４ｂは、略円柱形状を呈し、底板部９４ａの略中央に略垂直に立設されている。

磁石９５は、略円環形状を呈している。磁石９５は、例えば、上記した磁石４１及び４２、磁石６２並びに磁石８８と同一素材により構成されている。プレート９６は、略円環形状を呈している。プレート９６は、例えば、上記したプレート６３及び８９と同一素材により構成されている。プレート９６の外径及び内径は、磁石９５の外径及び内径と略等しい。磁石９５とプレート９６とは、ヨーク９４を構成する底板部９４ａの底面（音響放射方向）外周縁に、互いの中心軸が重なるように、例えば、接着剤等により固着されている。ヨーク９４を構成する柱部９４ｂと、プレート９６との間には、磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇが形成されている。

以上説明した構成を有する磁気回路９３は、フレーム１３に支持されている。すなわち、磁気回路９３を構成するプレート９６の前面（音響放射方向）が、フレーム１３を構成する第１層１３ａの底板部１３ａａの背面（音響放射方向に対し反対側）に接着剤等により固着されている。

以上説明した構成を有するパッシブラジエータ９１は、図３において、パッシブラジエータ１に換えてキャビネット３に取り付けられることにより、スピーカシステムが構成される。このスピーカシステムでは、外部から音声信号（音声電流）が供給されると、この音声電流が図示せぬ一対のリード線を介してスピーカユニット２のボイスコイル７４に流れる。したがって、スピーカユニット２の振動板７１は、上記した音声電流に応じた音波を前面（音響放射方向）にある空間及び背面にある空間に向けて放射する。

上記スピーカユニット２を構成する振動板７１の背面から放射された音波は、その位相が振動板７１の前面から放射された音波の位相に対して反転して、キャビネット３内の空間を伝達した後、当該スピーカユニット２を構成する振動板７１の前面から放射された音波を強めるように、エッジ２２及びダンパー２３に弾性支持された、パッシブラジエータ１の振動板２１を振動させる。この振動板２１の、パッシブラジエータ９１の中心軸方向の振動（往復運動）に応じて、導電部材８５及び８６は、ヨーク９４を構成する柱部９４ｂとプレート９６との間に形成されている磁界内を往復運動（振動）するが、導電部材８５及び８６に作用する磁力も変化する。この磁力の変化に対応して、導電部材８５及び８６に作用する磁力を一定に保持するために、導電部材８５及び８６に誘導起電力が発生し、このため導電部材８５及び８６に渦電流（誘導電流）が発生する。

この渦電流は、柱部９４ｂとプレート９６との間（磁気ギャップ（磁気間隙）Ｇ内）の磁力と自己誘導作用して、電磁気力（ローレンツ力）を生じさせる。上記電磁気力の方向は、導電部材８５及び８６の振動による移動方向と反対方向であるので、パッシブラジエータ９１には電気制動が生ずる。このパッシブラジエータ９１に生ずる電気制動力は、導電部材８５及び８６の振動速度に比例している。以上説明した電磁気力が導電部材８５及び８６に作用するので、導電部材８５及び８６を介してパッシブラジエータ９１の振動を緩やかに制動させることが可能となる。

導電部８３を構成する導電部材８５及び８６の各電気抵抗率や個数を変更することにより、制動効果を調整することができる。すなわち、銅など、電気抵抗率が小さい素材で導電部材８５又は８６の一方又は両方を構成したり、導電部材の個数を多くしたりした場合には、電磁誘導が促進され、制動が掛かりやすくなる。したがって、本実施の形態３に係るパッシブラジエータ９１は、その電気制動により低音域の過渡特性が著しく改善されるため、外部から供給される音声信号に対する低音域の追従性が著しく改善される。

また、本実施の形態３に係るパッシブラジエータ９１では、電磁制動部９２を設けることによってパッシブラジエータ９１の機械抵抗を増やし、これにより、図５に曲線ｂで示すように、Ｑ値を低下させて過振幅を制御することができるとともに、共振帯域を拡大することができる。

また、このパッシブラジエータ９１は、音声信号が印加されるスピーカユニットとほぼ同様な構造を有する従来のパッシブラジエータとは異なり、ボイスコイル及びボイスコイルボビンを備えていない。したがって、パッシブラジエータ９１は、従来のパッシブラジエータと比較して、構造が簡単であって、軽量化を図ることができ、安価に構成することができる。この結果、パッシブラジエータ９１を備えたスピーカシステムも安価に構成することができる。また、このパッシブラジエータ９１では、上記した第２の従来例のように、キャビネット３のパッシブラジエータ９１の前面に、上記突出板を設ける必要がない。したがって、風きり音の発生を抑止することができるとともに、振動板２１に作用する空気抵抗を調整する必要がない。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の各実施の形態では、振動板２１は、縦断面形状がコーン形状を呈する例を示したが、これに限定されず、縦断面形状が前面側（音波の放射側）に突き出た略ドーム形状を呈していても良い。

また、上述の各実施の形態では、パッシブラジエータ１、８１及び９１並びにスピーカユニット２の平面形状が略円形状を呈している例を示したが、これに限定されず、パッシブラジエータ１、８１及び９１並びにスピーカユニット２の平面形状は略矩形状、略楕円状、あるいは、多角形状を呈していても良い。さらに、上述の各実施の形態では、パッシブラジエータ１、８１及び９１並びにスピーカユニット２の平面形状が略円形状を呈しているため、プレート６３及び９６、磁石６２及び９５並びに導電部材８５及び８６が略円環形状を呈し、磁石８８及びプレート８９が略円柱形状を呈している例を示したが、これに限定されない。例えば、パッシブラジエータ１、８１又は９１あるいはスピーカユニット２の平面形状が略矩形状を呈している場合には、プレート６３又は９６、磁石６２又は９５あるいは導電部材８５又は８６が略角環形状を呈していても良く、磁石８８又はプレート８９が略矩形状を呈していても良い。

また、上述の各実施の形態では、磁気回路５１は、１個の略環形状を呈しているプレート６３と、１個の略環形状を呈している磁石６２とにより構成されている例を示し、磁気回路９３は、１個の略環形状を呈しているプレート９６と、１個の略環形状を呈している磁石９５とにより構成されている例を示したが、これに限定されない。プレート６３又は９６、磁石６２又は９５のいずれか又はすべては、略円弧状又は略矩形状を呈している複数個のプレート用素材又は複数個の磁石で構成しても良い。
また、上述の各実施の形態では、ダンパー２３及び７５は、振動板２１の底部２１ａ及び振動板７１の内周縁７１ａと同心円形状にコルゲーションが形成されている例を示したが、これに限定されず、ダンパー２３又は７５にはコルゲーションを形成しなくても良い
また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。

本発明の実施の形態１に係るパッシブラジエータの概略構成を示す背面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１及び図２に示すパッシブラジエータを備えたスピーカシステムの概略構成を示す断面図である。 図３に示すスピーカシステムが備えるスピーカユニットの概略構成を示す断面図である。 図３に示すスピーカシステムの音響特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るパッシブラジエータの概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るパッシブラジエータの概略構成を示す断面図である。 図７のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１…パッシブラジエータ、２…スピーカユニット、３…キャビネット、３ａ…前板、３ｂ，３ｃ…貫通孔、１１，５３…振動体、１２，８２，９２…電磁制動部、１３，５２…フレーム、１３ａ，５２ａ…第１層、１３ａａ，１３ｂａ，５２ａａ，５２ｂａ…底板部、１３ａｂ，５２ａｂ…貫通孔、１３ｂ，５２ｂ…第２層、１３ｂｂ，５２ｂｂ…開口部、１３ｃ，５２ｃ…第３層、１３ｃａ，５２ｃａ…内底部、２１，７１…振動板、２１ａ…底部、２２，７２…エッジ、２３，７５…ダンパー、３１，５１，８４，９３…磁気回路、３２，８３…導電部、３３…支持部、４１，４２，６２，８８，９５…磁石、６１，８７，９４…ヨーク、６１ａ，９４ａ…底板部、６１ｂ，９４ｂ…柱部（センターポール）、６３，８９，９６…プレート、７１ａ…内周縁、７１ａａ…貫通孔、７３…ボイスコイルボビン、７４…ボイスコイル、７６…センターキャップ

Claims (11)

1. 振動体と、
   磁気回路と導電部とを有する電磁制動部と、
   前記振動体と前記磁気回路とを支持するフレームとを備え、
   前記導電部は、前記振動体に取り付けられ、前記磁気回路が形成する磁界内へ一部が延在している
   ことを特徴とするパッシブラジエータ。
2. 前記磁気回路は、対向して配置された複数の磁石を有し、
   前記導電部は、前記複数の磁石の間に配置された少なくとも１個の導電部材により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載されるパッシブラジエータ。
3. 前記磁気回路は、前記複数の磁石を支持する支持部を有し、
   前記支持部は、前記フレームに取り付けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載されるパッシブラジエータ。
4. 前記支持部は、略環形状を呈している
   ことを特徴とする請求項３に記載されているパッシブラジエータ。
5. 前記複数の磁石は、略平板形状を呈している
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載されるパッシブラジエータ。
6. 前記複数の磁石は、異なる磁極が対向するように配置されている
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載されるパッシブラジエータ。
7. 前記磁気回路は、ヨークと磁石とプレートとを有し、
   前記ヨークは、底板部と前記底板部の縁部から立設する外周側部とを有し、
   前記底板部上に前記磁石及び前記プレートが順に積層され、
   前記導電部は、少なくとも一部が前記ヨークの外周側部に取り囲まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載されるパッシブラジエータ。
8. 前記磁気回路は、ヨークと磁石とプレートとを有し、
   前記ヨークは、底板部と前記底板部から立設する柱部とを有し、
   前記底板部上に前記柱部を取り囲むように前記磁石及び前記プレートが順に積層され、
   前記導電部は、少なくとも一部が前記柱部の一部を取り囲んでいる
   ことを特徴とする請求項１に記載されるパッシブラジエータ。
9. 前記振動体は、振動板とエッジとを有し、
   前記振動板は、前記エッジを介して前記フレームに支持されている
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載されるパッシブラジエータ。
10. 前記振動体は、ダンパーを備え、
    前記ダンパーの外周部は前記フレームに支持され、
    前記ダンパーの内周部は前記振動板に支持されている
    ことを特徴とする請求項９に記載されるパッシブラジエータ。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載されるパッシブラジエータと、
    音声信号が印加されるスピーカユニットと、
    前記スピーカユニット及び前記パッシブラジエータが取り付けられるキャビネットと
    を備えていることを特徴とするスピーカシステム。

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