JP2010093313A - 平板スピーカおよび内装パネル - Google Patents

Abstract

【課題】振動板が対称的な形状を保ったまま、分割共振を分散させて、周波数特性を平坦にすることができる平板スピーカ、および、この平板スピーカを用いた内装パネルを提供する。
【解決手段】本発明の平板スピーカ１００は、外周端部１０１ａより中心側が窪むとともにこの窪んだ部分から上方に突出した凸部１０１ｂが設けられたフレーム１０１と、幾何学的中心Ｏに関して対称に形成され、中央部に伝達部材１０４のフランジ部１２１が結合され、外側の端部がフレーム１０１の外周端部１０１ａに支持され、凸部１０１ｂに結合され、磁気回路１０２とボイスコイル１０３ａから発生する駆動力によって振動する平板振動板１０６とを備え、凸部１０１ｂは、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏを通るいずれの直線上にも２箇所あり、凸部１０１ｂの一の箇所と他の箇所とは平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏに関して非対称に配置されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、平板スピーカおよび内装パネルに関するものであり、特に住宅やマンション、オフィスビル等の建築物に使用される平板スピーカおよび内装パネルに関する。

従来のスピーカの振動板について図面を用いて説明する。

図７（ａ）はエッジを貼り合わせた状態を示す振動板の平面図である。図７（ｂ）は同側断面図である。図７に示されるように、スピーカ用の振動板１１は、形状を非同心円状にする、もしくは振動板１１とロールエッジ１２の貼り合わせ形状を非円形状にすることで、振動板上で発生する分割共振を分散させて周波数特性を平坦化していた（例えば、特許文献１を参照）。
特開平１１−２０５８９５号公報

しかし、住宅などの建築物の壁や天井にスピーカを取り付ける際には、建築物の装飾性が損なわれることを防ぐために振動板の形状を対称的にする必要があった。このため、建築物の壁や天井に取り付けられるスピーカは、特定の周波数で固有の共振が発生し、周波数特性に激しいピーク・ディップが生じるという課題を有していた。

本発明の目的は、振動板の対称的な形状を保ったまま、振動板上で発生する分割共振を分散させて、周波数特性を平坦にすることができる平板スピーカ、および、この平板スピーカを用いた内装パネルを提供することを目的とするものである。

本発明の平板スピーカは、外周端部より中心側が窪むとともにこの窪んだ部分から上方に突出した凸部が設けられたフレームと、このフレームに固定され、磁気空隙を有する磁気回路と、この磁気回路の磁気空隙内に配挿されたボイスコイルと、このボイスコイルが下端側に巻回されたボイスコイルボビンと、このボイスコイルボビンの上端側と結合された部分と、これから外側に張り出したフランジ部が形成された伝達部材と、外側の端部が前記フレームの外周端部に支持され、幾何学的中心部が前記伝達部材のフランジ部と結合され、前記フレームの凸部に結合され、前記磁気回路とボイスコイルから発生する駆動力によって振動する平板振動板とを備え、前記フレームの凸部は、前記平板振動板の幾何学的中心を通るいずれの直線上にも少なくとも１箇所あり、前記直線上に前記フレームの凸部が２箇所ある場合、前記フレームの凸部の一の箇所と他の箇所とは前記平板振動板の幾何学的中心に関して非対称に配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、平板振動板が円形や矩形といった対称的な形状を保ったまま、その幾何学的中心部を駆動して、平板振動板上で発生する分割共振を分散させて周波数特性を平坦化したスピーカを提供できるので、スピーカを住宅の天井や壁に設置した際に、部屋の外観を損ねることなく良質な音質で音楽を楽しむことが可能となる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における平板スピーカ１００について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における平板スピーカ１００の平面図である。図２は、図１における平板スピーカ１００の線Ａ−Ａ’に沿う断面を矢印Ｂの方向から見たときの断面図である。図３は、本発明の実施の形態１の変形例における平板スピーカ１００の平面図である。

図１、図２に示されるように、平板スピーカ１００は、フレーム１０１と、このフレーム１０１に載置される磁気回路１０２と、この磁気回路１０２の磁気空隙内に配挿されるボイスコイル１０３ａと、このボイスコイル１０３ａが巻回されるボイスコイルボビン１０３ｂと、このボイスコイルボビン１０３ｂに結合される円筒状の伝達部材１０４と、ボイスコイルボビン１０３ｂおよびフレーム１０１に結合されるダンパー１０５と、フレーム１０１および円筒状の伝達部材１０４と結合する平板振動板１０６とを備える。

フレーム１０１は、鉄鋼材等の金属や、硬質の樹脂で構成される。このフレーム１０１は、外周端部１０１ａ以外、すなわち外周端部１０１ａより中心側の部分が窪むとともにこの窪んだ部分から上方に突出した凸部１０１ｂが設けられている。フレーム１０１の中央部には、磁気回路１０２が固定される。磁気回路１０２は、磁気空隙を有する。円筒状の伝達部材１０４は、両端を開放して筒状に構成された筒状部１２０と、この筒状部１２０の上端側から外側に張り出す方向に伸びた水平で平坦なフランジ部１２１とを備える。この筒状部１２０の下端側には、ボイスコイルボビン１０３ｂの一端が結合される。また、ボイスコイルボビン１０３ｂの他端には、ボイスコイル１０３ａが結合される。ボイスコイルボビン１０３ｂの他端と、このボイスコイルボビン１０３ｂの他端に結合されたボイスコイル１０３ａは、磁気回路１０２の磁気空隙内に配挿される。そして、ボイスコイルボビン１０３ｂの外周側の側面は、ダンパー１０５の内周と結合される。ダンパー１０５の外周は、フレーム１０１に接合される。フランジ部１２１は、平板振動板１０６の幾何学的な中心近傍の領域である幾何学的中心部と接合される。図１に示されるように、平板振動板１０６の形状は、当実施例の場合四角形状である。本実施の形態の平板振動板１０６における幾何学的中心は、平板振動板１０６の各辺に引いた垂直２等分線の交点を意味する。なお、本実施の形態では、平板振動板１０６は四角形状であったが、円形や多角形であってもよい。平板振動板１０６の形状が円形であった場合、幾何学的中心は、平板振動板１０６を構成する円のいずれの外周からの距離も等しくなる点を意味する。また、平板振動板１０６の形状が多角形であった場合、幾何学的中心は、各頂点から引いたいずれの直線の距離も等しくなる点を意味する。

図１に示されるように、平板振動板１０６は、幾何学的中心Ｏに関して対称である。ここで、幾何学的中心Ｏに関して対称とは、平板振動板１０６を１８０°回転しても同じ形状になっていることをいう。図２に示されるように、平板振動板１０６は、磁気回路１０２とボイスコイル１０３ａから発生する駆動力によってフランジ部１２１を介して振動する。磁気回路１０２の幾何学的中心の位置と、フランジ部１２１の中心の位置と、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置とは一致するのが音圧確保上望ましい。平板振動板１０６の外側の端部は、フレーム１０１の外周部と接合される。なお、伝達部材１０４とボイスコイルボビン１０３ｂとを一体にすることで、部品点数の削減が可能となり、低コスト化を図ることができる。

図２に示されるように、フレーム１０１の凸部１０１ｂは、一続きに設けられて磁気回路１０２を囲んでいる。凸部１０１ｂは、平板振動板１０６の下面に結合されている。

図１に示されるように、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏを通る仮想的な直線Ｌ１１を引いた場合、この直線Ｌ１１は、凸部１０１ｂと２箇所で交わる。直線Ｌ１１をどのように引いても、直線Ｌ１１上には、常に凸部１０１ｂがある。ここで、直線Ｌ１１が凸部１０１ｂと、幾何学的中心Ｏ側で交わる２箇所の点をそれぞれ点Ｃ１１、点Ｃ１２とすると、凸部１０１ｂは、幾何学的中心Ｏから点Ｃ１１までの距離と、幾何学的中心Ｏから点Ｃ１２までの距離とが常に異なるように配置される。したがって、いずれの直線Ｌ１１を引いても、凸部１０１ｂの点Ｃ１１と点Ｃ１２とは、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏに関して非対称に配置されている。

このように、凸部１０１ｂが平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏに関して非対称に配置されることにより、フランジ部１２１により駆動された平板振動板１０６上では、分割共振が効果的に分散される。したがって、以上の構成により住宅用の壁や天井に使用される平板スピーカであっても、平板振動板１０６を幾何学的中心Ｏに関して対称的な形状としたまま、分割共振を分散させて、周波数特性を平坦にすることができる。

なお、本実施の形態では、平板振動板１０６の形状を矩形としたが、円形状や六角形状など、幾何学的中心に関して対称であればどのような形状でもよい。また、凸部１０１ｂで囲まれた領域の重心の位置と、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置とが一致するように、凸部１０１ｂを設けてもよい。これにより、平板振動板１０６の重量バランスが崩れてローリングと呼ばれる横揺れ現象により異常音が発生することを防止することができる。

また、図１に示されるように、本実施の形態において、フランジ部１２１のうち、平板振動板１０６と結合する部分は、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して対称な略円形状に形成されているが、図３に示されるように、フランジ部１２２のうち、平板振動板１０６と結合する部分は、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して非対称な形状に形成されてもよい。ここで、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して非対称な形状に形成されるとは、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏを通るいずれの直線上にもフランジ部１２２が２箇所あり、フランジ部１２２の一の箇所と他の箇所とは平板振動板１０６の幾何学的中心に関して非対称な形状に形成されていることを意味する。そして、いずれの直線Ｌ３１を引いた場合にも、直線Ｌ３１とフランジ部１２２の外周との２つの交点について、点Ｃ３１側の交点を点Ｃ３３、点Ｃ３２側の交点を点Ｃ３４としたとき、点Ｃ３１から点Ｃ３３までの距離と点Ｃ３２から点Ｃ３４までの距離とが異なる。これにより、分割共振をさらに分散させ、周波数特性のピーク・ディップを抑えることができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２００について図面を用いて説明する。なお、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。

図４は、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２００の平面図である。図４における平板スピーカ２００の線Ｄ−Ｄ’に沿う断面を矢印Ｅの方向から見たときの断面図は、図１と同様であるので省略する。図５は、本発明の実施の形態２の変形例における平板スピーカ２００の平面図である。

図４に示されるように、凸部２０１ｂは、一続きになっておらず、複数設けられている。

図４に示されるように、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏを通る仮想的な直線Ｌ４１や直線Ｌ４２を引いた場合、この直線Ｌ４１は、凸部２０１ｂと２箇所で交わり、直線Ｌ４２は、凸部２０１ｂと１箇所で交わる。したがって、直線Ｌ４１や直線Ｌ４２をどのように引いても、直線Ｌ４１や直線Ｌ４２上には、常に凸部２０１ｂがある。

ここで、直線Ｌ４１が凸部２０１ｂと２箇所で交わるとき、実施の形態１と同様に幾何学的中心Ｏ側で交わる２箇所の点をそれぞれ点Ｃ４１、点Ｃ４２とすると、凸部２０１ｂは、幾何学的中心Ｏから点Ｃ４１までの距離と、幾何学的中心Ｏから点Ｃ４２までの距離とが常に異なるように配置される。

また、直線Ｌ４２が凸部２０１ｂと１箇所でのみ交わるとき、この交点を点Ｃ４３、直線Ｌ４２と平板振動板１０６との交点をＣ４４とすると、幾何学的中心Ｏから点Ｃ４３までの距離と、幾何学的中心Ｏから点Ｃ４４までの距離とは常に異なる。

したがって、いずれの直線Ｌ４１を引いても、凸部２０１ｂの点Ｃ４１と点Ｃ４２は、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏに関して非対称に配置されている。また、いずれの直線Ｌ４２を引いても、点Ｃ４３と点Ｃ４４とは、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏに関して非対称に配置されている。

これにより、平板振動板１０６の外側の端部まで振動させることができるので、住宅用の壁や天井に使用される平板スピーカであっても、平板振動板１０６による大きな音圧を維持し、平板振動板１０６を幾何学的中心Ｏに関して対称的な形状としたまま、分割共振を分散させて、周波数特性を平坦にすることができる。

また、図４に示されるように、本実施の形態において、フランジ部１２１のうち、平板振動板１０６と結合する部分は、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して対称な略円形状に形成されているが、図５に示されるようにフランジ部１２３のうち、平板振動板１０６と結合する部分は、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して非対称な形状に形成されてもよい。ここで、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏの位置に関して非対称な形状に形成されるとは、平板振動板１０６の幾何学的中心Ｏを通るいずれの直線上にもフランジ部１２３が２箇所あり、フランジ部１２３の一の箇所と他の箇所とは平板振動板１０６の幾何学的中心に関して非対称な形状に形成されていることを意味する。そして、直線Ｌ５１が凸部２０１ｂと２箇所で交わる場合、直線Ｌ５１とフランジ部１２３の外周との２つの交点について、点Ｃ５１側の交点を点Ｃ５５、点Ｃ５２側の交点を点Ｃ５６としたとき、いずれの直線Ｌ５１を引いても点Ｃ５１から点Ｃ５５までの距離と点Ｃ５２から点Ｃ５６までの距離とが異なる。あるいは、直線Ｌ５２が凸部２０１ｂと１箇所で交わる場合、直線Ｌ５２とフランジ部１２３の外周との２つの交点について、点Ｃ５３側の交点を点Ｃ５７、点Ｃ５４側の交点を点Ｃ５８としたとき、いずれの直線Ｌ５２を引いても点Ｃ５３から点Ｃ５７までの距離と点Ｃ５４から点Ｃ５８までの距離とが異なる。これにより、分割共振をさらに分散させ、周波数特性のピーク・ディップを抑えることができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における内装パネル３００について図面を用いて説明する。なお、実施の形態１、実施の形態２と同一部分は同一番号を付し、説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態３における内装パネル３００の断面図である。図６に示されるように、内装パネル３００は、桟３０１と、この桟３０１に埋め込まれた平板スピーカ１００とを備える。なお、本実施の形態における平板スピーカ１００では、平板振動板１０６の代わりに、壁や天井などに用いられる化粧板３０６が用いられる。なお、実施の形態２の平板スピーカ２００が桟３０１に埋め込まれてもよい。この場合も、化粧板３０６が振動板として用いられる。内装パネル３００は、住宅などの建築物において、壁や天井のように空間を仕切るものとして用いられる。

桟３０１は、複数用いられる。複数の桟３０１は、井桁状に組まれるのが補強の観点から望ましい。桟３０１が井桁状に組まれたことによって形成された四角の空間には、化粧板３０６と一体に成型された平板スピーカ１００が埋め込まれる。桟３０１は、フレーム１０１と結合する。これにより、内装パネル３００は、住宅などの建築物用の壁や天井として違和感のないデザインを保ったまま、音響性能を改善することができる。

本発明の平板スピーカは、住宅やマンション、オフィスビル等の建築物に設置する音響機器として有用である。

本発明の実施の形態１における平板スピーカの平面図 図１における平板スピーカの線Ａ−Ａ’に沿う断面を矢印Ｂの方向から見たときの断面図 本発明の実施の形態１の変形例における平板スピーカの平面図 本発明の実施の形態２における平板スピーカの平面図 本発明の実施の形態２の変形例における平板スピーカの平面図 本発明の実施の形態３における内装パネルの断面図 （ａ）従来のスピーカのエッジを貼り合わせた状態を示す振動板の平面図、（ｂ）従来のスピーカのエッジを貼り合わせた状態を示す振動板の側断面図

符号の説明

１００、２００ 平板スピーカ
１０１ フレーム
１０１ａ 外周端部
１０１ｂ、２０１ｂ 凸部
１０２ 磁気回路
１０３ａ ボイスコイル
１０３ｂ ボイスコイルボビン
１０４ 伝達部材
１０５ ダンパー
１０６ 平板振動板
１２０ 筒状部
１２１ フランジ部
３００ 内装パネル
３０１ 桟
３０６ 化粧板

Claims (4)

1. 外周端部より中心側が窪むとともにこの窪んだ部分から上方に突出した凸部が設けられたフレームと、
   このフレームに固定され、磁気空隙を有する磁気回路と、
   この磁気回路の磁気空隙内に配挿されたボイスコイルと、
   このボイスコイルが下端側に巻回されたボイスコイルボビンと、
   このボイスコイルボビンの上端側と結合された部分と、これから外側に張り出したフランジ部が形成された伝達部材と、
   外側の端部が前記フレームの外周端部に支持され、幾何学的中心部が前記伝達部材のフランジ部と結合され、前記フレームの凸部に結合され、前記磁気回路とボイスコイルから発生する駆動力によって振動する平板振動板とを備え、
   前記フレームの凸部は、前記平板振動板の幾何学的中心を通るいずれの直線上にも少なくとも１箇所あり、前記直線上に前記フレームの凸部が２箇所ある場合、前記フレームの凸部の一の箇所と他の箇所とは前記平板振動板の幾何学的中心に関して非対称に配置されたことを特徴とする平板スピーカ。
2. 前記伝達部材のフランジ部は、前記平板振動板の幾何学的中心を通るいずれの直線上にも２箇所あり、前記フランジ部の一の箇所と他の箇所とは前記平板振動板の幾何学的中心に関して非対称に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の平板スピーカ。
3. 前記平板振動板の平面のうち前記フレームの凸部で囲まれた領域の重心位置と、前記平板振動板の幾何学的中心の位置とが一致することを特徴とする請求項１に記載の平板スピーカ。
4. 請求項１に記載の平板スピーカと、この平面スピーカの周囲を取り囲むように配設された天井板または壁面板としての桟からなる内装パネル。

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