JP2010103894A

JP2010103894A - 電気音響変換装置

Info

Publication number: JP2010103894A
Application number: JP2008275361A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Mizuguchi; 祐一郎水口
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-05-06

Abstract

【課題】振動板の連結部を補強し、音質を改善させることのできる電気音響変換装置を提供する。
【解決手段】磁気回路部１０は磁界を発生する。振動板６はドーム部１とエッジ部３とその双方を連結する連結部２とを有する。ボイスコイル４は、第１の巻数で巻線した基部４１と、基部４１に連結し、第１の巻数より多い第２の巻数で巻線した端部４２とを有する。また、ボイスコイル４の端部４２は連結部２に接着される。さらに、ボイスコイル４は磁気回路部１０と協働して、振動板６を駆動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボイスコイルを使用した動電型電気音響変換装置に関する。

動電型電気音響変換装置は、一般的に磁気回路部、振動板、ボイスコイル等を備えて構成される。ボイスコイルに音声信号等の電流を流すと、磁気回路部によって発生した磁界と、ボイスコイルに流される電流とによる電磁力で、ボイスコイルは振動板を振動させる。
ここで、イヤホンやヘッドホン等の小型の電気音響変換装置において、振動板はポリエチレンテレフタラート等の材料を成型することで作られる。このような振動板の形状は、中心がドーム形状のドーム部となっており、その周囲はドーナツ状にエッジ部で囲まれている。また、そのドーム部とエッジ部の間には、双方をつなぐ連結部がある。これらはそれぞれが分離しているわけではなく、一体の板状で形成されている。このような振動板において、連結部を補強しなければ連結部を節とした共振により音圧ディップが生じ、音質が低下してしまうという問題点がある。

特開２００４−２３２９７号公報（特許文献１）には、振動板の連結部に接着されるコイルボビンによって連結部を補強することで音質を改善する方法が記載されている。
特開２００４−２３２９７号公報

イヤホンやヘッドホン等の小型の電気音響変換装置においては、コイルボビンの重量による出力音圧低下を避けるためコイルボビンを使わずにボイスコイルを直接振動板に接着する方法を用いることが多い。従って、上記特許文献１に記載の発明を用いることはできない。そこで、コイルボビンを使用せずに振動板の連結部を補強する方法が望まれている。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、ボイスコイルを直接振動板に接着する電気音響変換装置において、振動板の連結部を補強し、音質を改善することのできる電気音響変換装置を提供することを目的とする。

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するため、磁界を発生する磁気回路部（１０）と、ドーム部（１）とエッジ部（３）とその双方を連結する連結部（２）とを有する振動板（６）と、第１の巻数で巻線した基部（４１）と、前記基部（４１）に連結し、前記第１の巻数より多い第２の巻数で巻線した端部（４２）とを有し、前記端部（４２）が前記連結部（２）に接着され、前記磁気回路部（１０）と協働して、前記振動板（６）を駆動するボイスコイル（４）とを備えることを特徴とする電気音響変換装置を提供する。

本発明の電気音響変換装置によれば、振動板の連結部を補強し、音質を改善することができる。

以下、本発明の電気音響変換装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。図２は、本発明の電気音響変換装置の一例を示す断面図である。図３は本発明の各実施形態におけるボイスコイルを振動板へ接着する方法を示した図である。図４は本発明の第１実施形態の効果を示す図である。図５は本発明の第２実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。図６は本発明の第３実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。図７は本発明の第４実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。

＜第１実施形態＞
まず、図２を用いて本実施形態の電気音響変換装置の全体構成について説明する。図２において、プレート７とセンターポール９は永久磁石８によって磁極化されており、プレート７、センターポール９、永久磁石８は磁気回路部１０を構成している。また、プレート７とセンターポール９は鉄等の金属からなる。柱状突起部１２は、センターポール９、永久磁石８、プレート７のそれぞれの開口部に挿入された状態でフレーム部１１に嵌合されている。このようにして磁気回路部１０は柱状突起部１２によってフレーム部１１に固定されている。

また、振動板６は、振動板６の中央に位置するドーム部１、ドーナツ状にドーム部１を囲むエッジ部３と、その双方を結合する連結部２を備えている。ドーム部１、連結部２、エッジ部３は分離しているわけではなく、一体の板状で形成されている。さらに、振動板６はエッジ部３においてフレーム部１１の外縁に結合されている。振動板６はポリエチレンテレフタラート等の材料を一体成型して作られる。また、第１実施形態では、ドーム部１と連結部２の境界、連結部２とエッジ部３の境界は、一点鎖線で示す振動板６の断面の変曲点とする。連結部２を中心とした不要な共振を防ぐ点から、連結部２の断面の幅と高さの比は１：０．１５程度であることが望ましい。また、連結部２の断面の幅はできるだけ狭い方が望ましい。

ボイスコイル４は、磁気回路部１０の空隙Ｇへ懸垂されるように振動板６の連結部２に接着されている。また、ボイスコイル４は図示しない信号入力線と接続されている。ボイスコイル４は、信号入力線により入力された音声信号等の電流に応じて空隙Ｇ内を図２の上下方向に変位することにより、磁気回路部１０と協働して、振動板６を駆動する。この駆動力は磁気回路部１０により発生した磁界と、ボイスコイル４に入力された電流とによる電磁力である。また、フレーム部１１に設けられた開口部１３はハウジング１４の容積を利用し振動板６の振幅を大きくする役割を持つ。開口部１３の数、及び、大きさを調整することで振動板６の周波数特性を調整することができる。

次に、図１を用いて第１実施形態におけるボイスコイル４の詳細について説明する。本実施形態のボイスコイル４は、所定の巻数の基部４１と、振動板６の連結部２の幅と同程度の幅となるように、基部４１の巻数よりも多い巻数にした端部４２とからなる。ボイスコイル４は例えば銅である連続した金属線を巻線することにより形成されている。幅を広くしたボイスコイル４の端部４２は、振動板６の連結部２の底面に沿うような基部４１側に凸の略Ｕ字受け皿形状となっている。ボイスコイル４の端部４２と振動板６の連結部２の底面が接するようにボイスコイル４は接着剤５によって連結部２に接着されている。以上の構成によって、ボイスコイル４は、連結部２を補強し、連結部２を節とした不要な共振を防ぐ。

ボイスコイル４の重量増加による音圧の低下を防ぐ点から、ボイスコイル４の巻数を多くする箇所は、連結部２と接着されている端部１層のみとするのが望ましい。また、音質の点から、図１のように連結部２の中心とボイスコイル４の中心が一致するように構成することが望ましい。また、ボイスコイル４は一般的なコイル巻線方法を用いて容易に製造することができる。

図３を用いて本実施形態におけるボイスコイル４の振動板６への接着方法について説明する。図４に示すように振動板６は連結部２が上向きに凸、ドーム部１及びエッジ部３が下向きに凸になるように台座３２に載せられている。また、押さえ治具３１は振動板６を台座に固定する。この時、押さえ治具３１は振動板６の連結部２の外側部分で振動板６に接する。また、接着剤５は振動板６の連結部２に塗布される。ボイスコイル４は押さえ治具３１の中心に落とし込まれる。その後、接着剤５は自然乾燥される。以上のようにボイスコイル４は接着剤５によって振動板６の連結部２に接着される。

次に、図４を用いて第１実施形態の音質改善効果を示す。図４の横軸は周波数を示し、縦軸は音圧レベルを示している。低周波数から高周波数まで音圧が一定であることが望ましい。図４（Ａ）の特性４１は振動板６の連結部２を補強していない場合の特性、図４（Ｂ）の特性４２は振動板６の連結部２を補強している本実施形態の特性である。
振動板６の連結部２を補強していない特性４１は可聴範囲である２００００Ｈｚより低い周波数で音圧レベルが大きく変動しているのに対して、振動板６の連結部２を補強している本実施形態の特性４２では、２００００Ｈｚより低い周波数で音圧レベルの変動が小さく、良好な特性になっている。以上から、ボイスコイル４によって振動板６の連結部２を補強することで、理想的な音質が得られることがわかる。

＜第２実施形態＞
図５を用いて第２実施形態におけるボイスコイル５３について説明する。本実施形態の電気音響変換装置の連結部５４とボイスコイル５３以外の構成は第１実施形態における電気音響変換装置と同様である。また、第２実施形態では、ドーム部１と連結部５４の境界は、図５中の左側の一点鎖線で示すように、ドーム部１側から見て最初に折れ曲がる点、連結部５２とエッジ部３の境界は、図５中の右側の一点鎖線で示すように、エッジ部３から見て最初に折れ曲がる点とする。

本実施形態のボイスコイル５３は、所定の巻数の基部５１と、振動板５５の連結部５４の幅と同程度の幅となるように、基部５１の巻数よりも多い巻数にした端部５２とからなる。ボイスコイル５３は例えば銅である連続した金属線により形成されている。この幅を広くしたボイスコイル５３の端部５２は振動板５５の連結部５４の底面に沿うような上に凸の形状を形成する。ボイスコイル５３の端部５２と振動板５５の連結部５４の底面が接するようにボイスコイル５３は接着剤５によって連結部５４に接着されている。ボイスコイル５３は、振動板５５の連結部５４に接着されることで、連結部５４を補強し、連結部５４を節とした不要な共振を防ぐ。以上の構成から本実施形態の発明は第１実施形態と同様の効果をもたらす。

＜第３実施形態＞
図６を用いて第３実施形態におけるボイスコイル６３について説明する。本実施形態の電気音響変換装置の連結部６４とボイスコイル６３以外の構成は第１実施形態における電気音響変換装置と同様である。また、第３実施形態では、ドーム部１と連結部６４の境界は、図６中の左側の一点鎖線で示すように、ドーム部１側から見て最初に折れ曲がる点、連結部６４とエッジ部３の境界は、図６中の右側の一点鎖線で示すように、エッジ部３から見て最初に折れ曲がる点とする。

本実施形態のボイスコイル６３は、所定の巻数の基部６１と、振動板６５の連結部６４の幅と同程度の幅となるように、基部６１の巻数よりも多い巻数にした端部６２とからなる。ボイスコイル６３は例えば銅である連続した金属線により形成されている。この幅を広くしたボイスコイル６３の端部６２は振動板６５の連結部６４の底面に沿うような平坦形状を形成する。ボイスコイル６３の端部６２と振動板６５の連結部６４の底面が接するようにボイスコイル６３は接着剤５によって連結部６４に接着されている。ボイスコイル６３は、振動板６５の連結部６４に接着されることで、連結部６４を補強し、連結部６４を節とした不要な共振を防ぐ。以上の構成から本実施形態の発明は第１実施形態と同様の効果をもたらす。

＜第４実施形態＞
図７を用いて第４実施形態におけるボイスコイル７３について説明する。本実施形態の電気音響変換装置の連結部６４とボイスコイル７３以外の構成は第１実施形態における電気音響変換装置と同様である。また、連結部６４の構成は第３実施形態と同様である。

本実施形態のボイスコイル７３は、所定の巻数の基部７１と、振動板６５の連結部６４の幅と同程度の幅となるように、基部７１の巻数よりも多い巻数にした端部７２とからなる。ボイスコイル７３は例えば銅である連続した金属線により形成されている。この幅を広くしたボイスコイル７３の端部７２は振動板６５の連結部６４の底面に沿うような凹形状を形成する。このような凹形状は、幅を連結部６４の底面と側面を合計した幅とした端部７２を連結部６４と同様な形の型にプレスすることで作られる。ボイスコイル７３の端部７２と振動板６５の連結部６４の底面及び側面が接するようにボイスコイル７３は接着剤５によって連結部６４に接着されている。ボイスコイル７３は、振動板６５の連結部６４に接着されることで、連結部６４を補強し、連結部６４を節とした不要な共振を防ぐ。以上の構成から本実施形態の発明は第１実施形態と同様の効果をもたらす。

本発明は以上説明した各実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。例えば、ボイスコイル及び振動板は円形に限らず、楕円形や、三角形、四角形、他の多角形であってもよい。
また、ボイスコイルの巻幅を広くする箇所は、連結部と接着される端部１層のみとするのが望ましいが、製造時の利便性の点から、各実施形態のボイスコイル端部の巻幅を広くする箇所は１層に限定されるものではない。
また、連結部の中心とボイスコイルの中心が一致するように接着することが望ましいが、必ずしも一致している必要はない。また、各実施形態においてコイルボビンを使わないことを前提としたが、コイルボビンを使用するような構成にしても良い。また、振動板は一体の板状で形成されているものを例としたが、それぞれ分離した状態で成型し、後で貼り合わせるような構成にしても良い。連結部２の断面の幅と高さの比は１：０．１５程度であることが望ましいが、これに限定されるものではない。

本発明の第１実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。本発明の電気音響変換装置の一例を示す断面図である。本発明の各実施形態におけるボイスコイルを振動板へ接着する方法を示す図である。本発明の第１実施形態における音質改善効果を示す図である。本発明の第２実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。本発明の第３実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。本発明の第４実施形態におけるボイスコイルを示す断面図である。

符号の説明

１ドーム部
２連結部
３エッジ部
４ボイスコイル
４１基部
４２端部
６振動板
１０磁気回路部

Claims

磁界を発生する磁気回路部と、
ドーム部とエッジ部とその双方を連結する連結部とを有する振動板と、
第１の巻数で巻線した基部と、前記基部に連結し、前記第１の巻数より多い第２の巻数で巻線した端部とを有し、前記端部が前記連結部に接着され、前記磁気回路部と協働して、前記振動板を駆動するボイスコイルと
を備えることを特徴とする電気音響変換装置。
前記連結部は前記ボイスコイルの前記端部側に凸の凸形状となっており、前記端部は前記連結部の前記凸形状に沿うように前記基部側に凸となっていることを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換装置。
前記連結部は前記ボイスコイルの前記端部とは逆側に凸の凸形状となっており、前記端部は前記連結部の前記凸形状に沿うように前記基部とは逆側に凸となっていることを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換装置。
前記連結部は前記ボイスコイルの前記端部側に凸で平坦部を有する形状となっており、前記端部は前記連結部の前記平坦部に沿うように平坦となっていることを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換装置。