JP2011114523A - 動電型スピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供する。
【解決手段】 動電型スピーカーは、音波を放射する前面側に配置される第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する第２振動板と、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状のコイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第１振動板および第２振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第１振動板の内周側および第２振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、を備える。
【選択図】 図２

Description

長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーに関し、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーに関する。

音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形化を図る動電型スピーカーでは、磁気回路の構成によって細長形化に限界がある場合がある。また、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。

従来には、動電型スピーカーの薄型化を図るために、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーがある。例えば、フレームと、前記フレームに固定された磁気回路と、所定の方向に振動可能なように前記フレームに固定された振動板と、前記振動板に結合された駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材を支持するダンパーとを備え、前記磁気回路は、第１の平面と第２の平面との間に配置されており、前記第１の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記第２の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記駆動力伝達部材は、ボイスコイルが形成された領域を有しており、前記駆動力伝達部材は、前記ボイスコイルに流れる電流と前記磁気回路によって提供される磁束との作用により発生する前記所定の方向の駆動力を前記振動板に伝達するように構成されており、前記ダンパーの一端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記駆動力伝達部材に結合されており、前記ダンパーの他端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記フレームに結合されている、スピーカーがある。（特許文献１）。

また、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーとしては、例えば、平面振動板と、該平面振動板の裏面に面方向を振動方向に沿って取り付けられ、平面状にコイルが形成された駆動板と、該駆動板のコイルに磁界を及ぼすマグネットから構成してなり、該駆動板は、コイルを印刷形成したプリント配線板であることを特徴とした平面駆動スピーカーがある（特許文献２）。

また、板状の駆動力伝達部材を備えていなくても、長方形状もしくは長円状の振動板の中央部に、対向する直線状二側面を有する偏平コイルで形成されたボイスコイルが、該振動板に対して実質的に直交するように該一方の直線状側面を振動板に接合し、該ボイスコイルに鎖交する磁束がコイル偏平面に直交するように磁気回路を配置してなる角形ダイナミックスピーカーがある（特許文献３）。あるいは、所定の方向に振動可能に支持される振動板と、上記振動板の振動方向に直交する方向に相対向して配置された一対のマグネットと、上記一対のマグネットの相対向した方向と平行な方向を巻き軸方向として巻回されたボイスコイルとを備え、上記ボイスコイルは、電流が上記巻き軸方向及び上記振動方向に直交する一方向に流れる部分が上記振動板に接合され、電流が他方向に流れる部分が上記一対のマグネットに対向して配置されるスピーカー装置がある（特許文献４）。

特許第３８９１４８１号公報（図１〜１１） 実開昭５８−４８１９４号公報（図１〜３） 実開昭５９−１８９３９８号公報（図１〜３） 特開２００７−１２９６６５号公報（図１〜９）

しかしながら、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、コイルの巻軸の方向がスピーカー振動板の振動方向と直交するように配置される平板状のコイルを含む場合には、例えば、上記特許文献１のような板状の駆動力伝達部材を備える場合には、スピーカー振動系の重量が増加し、また、直線状の磁気空隙における磁束密度が低下し、音声を再生するスピーカーとしての再生能率が低下する場合がある、等の問題が発生しやすくなる。一方で、例えば、上記特許文献４のような板状の駆動力伝達部材を備えない場合には、偏平コイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、偏平コイルの剛性不足のために偏平コイルに接合されるスピーカー振動板に十分伝達されず、高域限界周波数が低下して十分な音声再生帯域が確保できず、結果的に、音声再生能力に劣る動電型スピーカーになる、という問題がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供することにある。

本発明の動電型スピーカーは、音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状のコイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第１振動板および第２振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第１振動板の内周側および第２振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、第１振動板が、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第１リブを有し、第２振動板が、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の一部にボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第２リブを有する。

また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第１直線部と、第１直線部と平行に形成される第２直線部と、第１直線部および第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、第１振動板の係合凹部および第２振動板の係合孔部が、それぞれボイスコイルの第１直線部に離隔して連結し、ボイスコイルの第２直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。

また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第１直線部と、第１直線部と平行に形成される第２直線部と、第１直線部および第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、第１振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第１直線部に連結し、第２振動板の係合孔部が、ボイスコイルの一組の連結部にそれぞれ連結し、ボイスコイルの第２直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。

また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第１直線部と、第１直線部と平行に形成される第２直線部と、第１直線部および第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、その内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板をさらに備え、第１振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第１直線部に連結し、第２振動板の係合孔部が、ボイスコイルの補強板に連結し、ボイスコイルの第２直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。

さらに好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、第１振動板の第１リブと、第２振動板の第２リブと、が、ボイスコイルの巻軸の方向、および、ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向に形成されている。

また、本発明の動電型スピーカーは、磁気回路に連結するフレームと、フレームに連結する外周部と、第１振動板または第２振動板の外周側に連結する内周部と、外周部と内周部との間に規定される支持可動部と、を有するエッジと、をさらに備える。

好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、内周部がボイスコイルに連結し、外周部がフレームまたは磁気回路に連結するダンパーをさらに備える。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明の動電型スピーカーは、音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、を備える。また、本発明の動電型スピーカーは、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯のコイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第１振動板および第２振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第１振動板の内周側および第２振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、を備える動電型スピーカーである。つまり、本発明の動電型スピーカーは、第１振動板および第２振動板からなる二重振動板構造のスピーカー振動板を有し、その振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーである。

前面側の第１振動板は、前面側に配置される平板状または略コーン形状の振動板であって、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第１リブを有する。背面側の第２振動板は、略コーン形状の振動板であって、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の一部にボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第２リブを有する。また、ボイスコイルは、第１直線部と、第１直線部と平行に形成される第２直線部と、第１直線部および第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成される。第１振動板の係合凹部および第２振動板の係合孔部は、それぞれボイスコイルの第１直線部に離隔して連結するので、その結果、ボイスコイルの巻軸方向と平行な方向の断面が略三角形の強固な構造体となるスピーカー振動系を構成する。また、第１振動板の第１リブと、第２振動板の第２リブと、が、ボイスコイルの巻軸の方向、および、ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向、つまり、ボイスコイルの直線部の延長方向に形成されている場合には、これらのリブが延びる方向の剛性を高めて、強固な二重振動板構造のスピーカー振動板を実現することができる。

また、ボイスコイルの第２直線部は、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置されるので、ボイスコイルに音声信号電流が供給されると、ボイスコイルの第２直線部には駆動力が作用し、二重振動板構造のスピーカー振動板を振動させる。したがって、ボイスコイルの直線部および振動板に設けられるリブが延びる方向を長径方向とし、ボイスコイルの巻軸方向と平行な方向を短径方向とすると、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーを実現することができる。なお、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されてスピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、を備え、好ましくは、内周部がボイスコイルに連結し、外周部がフレームまたは磁気回路に連結するダンパーを備える。

もちろん、第１振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第１直線部に連結する一方で、第２振動板の係合孔部が、ボイスコイルの一組の連結部にそれぞれ連結してもよい。また、ボイスコイルが、第１直線部と、第１直線部と平行に形成される第２直線部と、第１直線部および第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、その内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板をさらに備えていてもよい。この補強板を備えることでボイスコイルを含むスピーカー振動系の剛性を高めることができ、ボイスコイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板に駆動力を十分伝達する。その結果、このボイスコイルを用いる動電型スピーカーは、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。補強板は、樹脂又は非磁性金属から形成されて、内周空間に収容されるものであればよく、スピーカー振動系の軽量化が図られ、かつ、磁気空隙の幅を狭めることができることから磁気空隙における磁束密度が高くなり、さらに再生能率を向上することができる。

なお、第２振動板は、第１振動板よりも剛性が高い振動板であればよい。具体的には、第１振動板は、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であるか、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であり、好ましくは、平織、綾（斜文）織、繻子（朱子）織のいずれかからなる絹繊維またはポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材を、前面側に更に備えている。また、第２振動板は、第１振動板と同様に繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であればよく、好ましくは、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であってもよい。

スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、特に、巻軸方向に対して平角線をずらすことなく多層巻きにして形成したトラック形状のコイルを備え、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するスピーカー用磁気回路、および、動電型スピーカーを提供することができる。

本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１の構成を説明する一部拡大断面図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による第１振動板２１およびボイスコイル４の構成を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による第２振動板２２およびボイスコイル４の構成を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４の構成を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー振動板２、ボイスコイル４およびダンパー５の構成を説明する図である。（実施例１） 比較例の動電型スピーカー１００を説明する断面図である。（比較例１） 比較例の動電型スピーカー１００の構成を説明する一部拡大断面図である。（比較例１） 実施例１の動電型スピーカー１と、比較例の動電型スピーカー１００の音圧周波数特性のグラフである。（実施例１、比較例１） 実施例１の動電型スピーカー１ａと、比較例の動電型スピーカー１００ａの音圧周波数特性のグラフである。（実施例２、比較例２）

以下、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１、および、図２は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。具体的には、図１は、動電型スピーカー１を前面側から見た斜視図であり、図２は、動電型スピーカー１の短径方向の断面の一部拡大図である。また、図３、および、図４は、それぞれ第１振動板２１およびボイスコイル４と、第２振動板２２およびボイスコイル４との構成をそれぞれ説明する図であり、長径方向に細長い半分のみを図示している。具体的には、図３（ａ）ならびに図４（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）ならびに図４（ｂ）は長径方向の断面図であり、図３（ｃ）ならびに図４（ｃ）は短径方向の断面図である。さらに、図５は、ボイスコイル４を説明する図である。図５（ａ）はボイスコイル４を短径方向から見た側面図であり、図５（ｂ）はボイスコイル４のＣ−Ｃ’断面図であり、図５（ｃ）はボイスコイル４の斜視図であり、図５（ｄ）はボイスコイル４の構成を説明する展開図である。さらに、図６は、スピーカー振動板２、ボイスコイル４およびダンパー５の構成を説明する図である。図６（ａ）は長径方向から見た側面図であり、図６（ｂ）は斜視図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ａ−Ｏ−Ａ’を結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｂ−Ｏ−Ｂ’
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。

本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向長Ｌ１が約１３５．６ｍｍ、短径方向長Ｌ２が約１０ｍｍのトラック形のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約３５ｍｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。スピーカー振動板２は、後述するように第１振動板２１および第２振動板２２からなる二重振動板構造のスピーカー振動板である。また、スピーカー振動板２の中央部には、コイル４が背面側から連結しており、コイル４は、フレーム６に外周側が固定されるダンパー５により振動可能に支持されている。本実施例のコイル４は、トラック形のコイルであって、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルである。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に収容されるように固定される磁気回路１０も、短径方向長Ｌ２以下の幅が狭い細長形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。フレーム６の背面側には、音声信号電流が供給される（図示しない）ターミナル７が取り付けられ、磁気回路１０の一部が露出している。

動電型スピーカー１のスピーカー振動板２は、第１振動板２１および第２振動板２２からなる二重振動板構造のスピーカー振動板であって、その外周端にエッジ３の内周側が接着されて、振動可能に支持されている。第１振動板２１は、図２および図３に図示するように、音波を放射する前面側に配置される細長形状の略コーン形状振動板である。また、第２振動板２２は、図２および図４に図示するように、第１振動板２１の背面側に配置されてその外周側で第１振動板２１の外周側と連結する細長形状の略コーン形状の振動板である。第１振動板２１の中央背面側には、後述するトラック形状のコイル４の一方の直線部４ｂが接着剤で接着される。また、第２振動板２２の内周側も、第１振動板２１の内周側とは離隔してトラック形状のコイル４に接着剤で接着されるので、スピーカー振動板２は、図２に図示する短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となるスピーカー振動系を構成する。

スピーカー振動板２を構成する第１振動板２１は、軽量化を図るために発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成されている。本実施例の場合には、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、ポリスチレンペーパー）を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、凹凸を有する第１振動板２１を得ている。すなわち、長径方向長Ｌ１と短径方向長Ｌ２が著しく異なる細長形の動電型スピーカー１を構成する第１振動板２１は、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含むコーン形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。第１振動板２１は、断面がコーン形状になる振動板面２１ａと、前面側に凸状の稜線部２１ｄを規定し、かつ、稜線部２１ｄの背面側の一部にボイスコイル４が係合する係合凹部２１ｃを規定する第１リブ２１ｂと、を有する。つまり、第１リブ２１ｂは、第１振動板２１の長軸方向に形成されたリブであって、中央背面側にボイスコイル４が係合する係合凹部２１ｃを形成するとともに、前面側に凸状の稜線部２１ｄを規定するリブである。

スピーカー振動板２を構成する第２振動板２２は、第１振動板２１よりも剛性が高い略コーン形状の振動板であって、本実施例の場合には、具体的には、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板である。第２振動板２２は、第１振動板２１の背面側に配置されてその外周側で第１振動板２１の外周側と連結する。第２振動板２２は、略コーン形状の第２振動板第１振動板２１と同様に、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含むコーン形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。第２振動板２２は、断面がコーン形状になる振動板面２２ａと、前面側又は背面側に凸状の稜線部２２ｄを規定し、かつ、稜線部２２ｄの一部にボイスコイル４が貫通して係合する係合孔部２２ｃを含む第２リブ２２ｂと、を有する。つまり、第２リブ２２ｂは、第２振動板２２の長軸方向に形成されたリブであって、中央背面側にボイスコイル４が係合する係合孔部２２ｃを形成するとともに、背面側に凸状の稜線部２２ｄを規定するリブである。

なお、第１振動板２１は、略コーン形状の場合よりも全高が低くなる平板状の振動板であってもよい。第１振動板２１は、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であるか、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であってもよい。好ましくは、平織、綾（斜文）織、繻子（朱子）織のいずれかからなる絹繊維またはポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材を、前面側に更に備えているものでよい。また、略コーン形状の第２振動板２２は、第１振動板２１と同様に、発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成してもよく、また、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であればよい。

エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びるトラック形の長辺と、短径方向に円弧状になるトラック形の短辺とでは、スピーカー振動板２を自由支持するように薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成される。本実施例の場合には、エッジ３は、その内周端側が二重振動板構造のスピーカー振動板２を構成する第２振動板２２の背面側に連結する。なお、トラック形の短辺では、短径方向に円弧状になるエッジが、スピーカー振動板２を固定支持するように厚肉で自由に振動しないフィックスドエッジとして形成されるものであってもよい。

コイル４は、後述する磁気回路１０に対応して、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルであって、長径方向長が約３６．２ｍｍで、短径方向長が約８．２ｍｍのトラック形で、厚み４ｔが約０．５ｍｍのコイルである。具体的には、コイル４は、太さ寸法が０．１２ｍｍ×０．２０ｍｍの銅平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きにして、厚み（４１ｔないし４２ｔ）が平角線の太さ寸法約０．２５ｍｍにほぼ等しく、巻層厚寸法が約２．３ｍｍである平板状に形成した２つの空芯のコイル４１および４２と、後述する補強板４３とを含む。本実施例のコイル４を構成するコイル４１および４２は、それぞれ巻数が等しいコイルである。コイル４は、接着剤（若しくはワニス）でコイル４１および４２の巻軸が一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされたコイル４１および４２が、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続して構成するボイスコイルである。コイル４１および４２は、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きしているので、それぞれ単独では反って変形し易いという問題を有するものの、それぞれのコイル端面同士を貼り合わせると、変形を防止してフラットな平板状を保つことができる。

コイル４１および４２が貼り合わされるトラック形状のコイル４では、一方の直線部４ａと、他方の直線部４ｂと、一方の円弧部４ｃと、他方の円弧部４ｄと、が形成されて、トラック形状の内周端部４ｅの内周側には、トラック形状の孔である内周空間４ｆが形成される。したがって、コイル４では、この内周空間４ｆに収容される補強板４３の外周端部４３ｅが、トラック形状の内周端部４ｅに係合する。補強板４３は、その外周端部４３ｅがコイル４のトラック形状の内周端部４ｅに係合し、接着剤で接着されている。つまり、補強板４３の外周端部４３ｅは、コイル４１および４２の最も内周側の巻線の内周面に係合する。本実施例の補強板４３は、その厚み４３ｔが約０．４ｍｍのアルミ板であり、長径方向長が約３１．５ｍｍで、短径方向長が約３．５ｍｍのトラック形である。補強板４３の厚み４３ｔは、コイル４１および４２を貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法４ｔよりも小さくされるので、補強板４３は、コイル４の内周空間４ｆから突出しない。補強板４３は、コイル４の剛性を高めるので、平板状のコイル４が反るような変形を抑制する。なお、補強板４３は、銅、ジュラルミン、あるいは、アルミ合金等の非磁性の金属から構成されていればよいが、ＡＢＳ、ＰＩ、ＰＥＴなどの樹脂で形成されていてもよい。また、補強板４３の形状は、本実施例のような平板状に限らない。

ダンパー５は、薄板状の樹脂板に切欠部分（スリット部分）を設けて、コイル４に連結する内側固定部と、フレーム６に連結する外側固定部と、内側固定部と外側固定部とを連結するアーム状の可動部と、を備えるようにしたダンパーである。具体的には、ダンパー５は、厚さが約０．２ｍｍのＰＣ樹脂板をプレス加工して形成する部材であり、内側固定部には、コイル４の円弧部４ｃないし円弧部４ｄと、コイル４の補強板４３とが差し込まれて固定されるスリットを有する。ダンパー５は、コイル４またはフレーム６と、接着剤により連結される。なお、ダンパー５は、樹脂を射出成形して形成するダンパーであっても良く、また、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形するものであってもよい。

フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状に射出成形された樹脂であり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、磁気回路１０を固定する固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、（図示しない）ターミナルを取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、コイル４、および、ダンパー５からなるスピーカー振動系は、フレーム６および磁気回路１０に対して振動可能に支持される。なお、フレーム６は、鋼板をプレス成型して形成する金属フレームであってもよい。

磁気回路１０は、直線状の磁気空隙１４を形成するヨーク１１および１２と、ヨーク１１および１２に狭持される矩形断面を有する棒状のマグネット１３と、から構成される。本実施例マグネット１３は、棒状の希土類磁石であり、ヨーク１１または１２に連結するそれぞれの平面が異なる磁極性を有するように着磁されるので、直線状の磁気空隙１４に高い磁束密度の磁界を発生させる。磁気回路１０を構成する各部材は、接着剤で固定される。また、磁気回路１０も、フレーム６の固定部に接着剤で固定される。磁気回路１０は、長径方向長が約３１．０ｍｍで、短径方向長が約５．７ｍｍの外形寸法を有する細長形の磁気回路であって、ほぼその全体が前面視するフレーム６の内側に収容される大きさであるので、動電型スピーカー１を細長化することができる。なお、磁気回路１０は、直線状の磁気空隙１４を形成するものであれば、本実施例の構成に限定されない。

本実施例の動電型スピーカー１では、コイル４は、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４にトラック形状の一方の直線部４ａが配置されて、他方の直線部４ｂが二重振動板構造のスピーカー振動板２を構成する第１振動板２１の中央部の係合凹部２１ｃに連結する。また、図６に図示するように、コイル４の一方の円弧部４ｃおよび他方の円弧部４ｄと、補強板４３とには、二重振動板構造のスピーカー振動板２を構成する第２振動板２２の中央部の係合孔部２２ｃと、ダンパー５の内側固定部のスリットと、が連結する。本実施例では、コイル４を構成する貼り合わせる２つのコイル４１および４２は、貼り合わされた部分（例えば、コイル４１の一方の直線部４ａおよびコイル４２の一方の直線部４ａ。）に相互に同じ方向に音声信号電流が流れるように直列接続される。もちろん、コイル４１および４２は、並列接続であってもよい。また、コイル４に接続する（図示しない）錦糸線は、フレーム６に固定される（図示しない）ターミナルと、ターミナルからコイル４の引出線とを、ハンダづけして導通させて、コイル４に音声電流を供給する。ただし、錦糸線は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナルまで導通させるようにしてもよい。

動電型スピーカー１でのコイル４に音声信号電流が供給されると、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４に配置されるコイル４の一方の直線部４ａに駆動力が作用する。このコイル４は、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に係合する上記の補強板４３を備えることで、コイル４１および４２を補強して剛性を高められている。補強板４３は、樹脂又は非磁性金属から形成されて、内周空間に収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、コイル４の厚み寸法４ｔに適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。本実施例の補強板４３は、加工が容易なトラック形状の平板であるが、貫通孔ないし肉盗みを設けて軽量化を図ってもよい。したがって、音声再生能率を高めて、音声再生能力に優れる動電型スピーカー１にすることができる。

また、二重振動板構造のスピーカー振動板２は、第１振動板２１と、第２振動板２２と、コイル４とが、ともに短径方向の断面が略三角形の強固な構造体を構成し、ダンパー５がこれを振動可能に支持している。また、第１振動板２１の第１リブ２１ｂと、第２振動板２２の第２リブ２２ｂと、が、コイル４の巻軸の方向、および、コイル４の振動する方向、と直交する方向である長径方向に形成されているので、これらのリブ２１ｂおよび２２ｂが延びる方向の剛性を高めて、強固な二重振動板構造のスピーカー振動板２を実現することができる。したがって、コイル４の磁気回路１０の磁気空隙１４に配置される部分（コイル４の一方の直線部４ａ）に作用する駆動力が、コイル４の他方の直線部４ｂに連結するスピーカー振動板２に十分伝達される。その結果、このコイル４を用いる動電型スピーカー１は、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。

図７および図８は、先の実施例の動電型スピーカー１に対応する比較例の動電型スピーカー１００を説明する図である。具体的には、図７は、動電型スピーカー１００の斜視図であり、図８は、比較例の動電型スピーカー１００の短径方向の断面の一部拡大図である。つまり、比較例の動電型スピーカー１００は、先の実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板２に比較して、コーン形状のスピーカー振動板２０のみからなり、二重ではない振動板構造である点で相違する。したがって、共通する部分には共通の番号を付して説明を省略する。

比較例のスピーカー振動板２０は、先の実施例の第１振動板２１と同様の構成を有し、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、ポリスチレンペーパー）を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、凹凸を有する振動板を得ている。すなわち、比較例の細長形の動電型スピーカー１００を構成するスピーカー振動板２０は、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含むコーン形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。スピーカー振動板２０は、先の実施例の第１振動板２１と同様に、断面がコーン形状になる振動板面と、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にコイル４が係合する係合凹部を規定するリブと、を有する。

図９は、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板２を備える動電型スピーカー１と、比較例のスピーカー振動板２０を用いる動電型スピーカー１００の音圧周波数特性のグラフである。図９の実線で示すように、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板２を用いる動電型スピーカー１は、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。一方、破線で示すように、比較例のスピーカー振動板２０を用いる動電型スピーカー１００では、高域限界周波数が低くなり、約４ｋＨｚ付近に高いピークが発生し、広い音声再生帯域を確保することができない。

実施例のスピーカー振動板２では、第１振動板２１と、第２振動板２２と、コイル４とが、強固な構造体となる二重振動板構造を実現するとともに、コイル４が補強板４３を備えているので、スピーカー振動板２を含む振動系の構成が安定する。その結果、本実施例の動電型スピーカー１は、振動系の動作が不安定になりやすい細長形の動電型スピーカーであっても、コイル４が磁気回路１０の磁気空隙１４に接触して異音を生じて動作不良となるような問題を抑制することができる。

なお、二重振動板構造のスピーカー振動板２を構成する第２振動板２２は、その中央部の係合孔部２２ｃが、コイル４の他方の直線部４ｂに連結してもよい。つまり、第１振動板２１の係合凹部２１ｃおよび第２振動板２２の係合孔部２２ｃが、それぞれコイル４の直線部４ｂに離隔して連結してもよい。第２振動板２２の係合孔部２２は、第１振動板２１の中央部の係合凹部２１ｃが連結するコイル４の他方の直線部４ｂに、係合凹部２１ｃとは離隔するようにして連結すれば、短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造を実現できる。

また、第２振動板２２は、その中央部の係合孔部２２ｃが、コイル４の一方の円弧部４ｃおよび他方の円弧部４ｄと、補強板４３とのいずれかに連結すればよい。第２振動板２２の係合孔部２２は、先の場合と同様に、第１振動板２１の中央部の係合凹部２１ｃと離隔するようにしてコイル４と連結すれば、短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造を実現できる。

また、実施例のコイル４では、補強板４３は、コイルの内周端部４ｅのトラック形状に対応して、トラック形状に形成されている。ただし、補強板４３は、トラック形状の一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂを連結する矩形状でもよい。補強板４３は、コイルの内周端部の形状に対応する他の形状でもよく、例えば、コイルが矩形状である場合には、剛性をさらに向上させる補強板も矩形状でもよい。

また、上記の動電型スピーカー１では、平板状のコイル４は、一体に形成されたダンパー５によって振動可能に支持されているが、他の形態のダンパー５であってもよい。ダンパー５は、コイル４の一方の円弧部４ｃおよび他方の円弧部４ｄと、補強板４３とのいずれかに連結すればよい。例えば、ダンパー５は、コイル４の長径方向の端部側を他の形態のダンパー５１および５２によって振動可能に支持するものでもよく、ダンパー５は、コイル４のローリングを抑制できている場合には、備えなくてもよい。

図１０は、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板２を備える（図示しない）動電型スピーカー１ａと、比較例のスピーカー振動板２０を用いる（図示しない）動電型スピーカー１００ａの音圧周波数特性のグラフである。本実施例の動電型スピーカー１ａは、先の実施例の動電型スピーカー１のコイル４に代えて、補強板４３を備えていない（図示しない）コイル４０を用いる場合であって、二重振動板構造のスピーカー振動板２を備える点では、先の実施例の動電型スピーカー１と共通する。同様に、比較例２の動電型スピーカー１００ａは、先の比較例の動電型スピーカー１００のコイル４に代えて、補強板４３を備えていないコイル４０を用いる場合であって、二重ではない振動板構造である。したがって、共通する部分には共通の番号を付して説明を省略する。

剛性を高める補強板４３を備えていないコイル４０では、トラック形状の内周端部４ｅの内周側には、トラック形状の孔である内周空間４ｆが形成される。その結果、このコイル４０を用いる動電型スピーカーでは、コイル４０の磁気回路１０の磁気空隙１４に配置される直線部４ａに作用する駆動力が、補強板４３を備えるコイル４の場合に比較して、コイル４０の他方の直線部４ｂに連結するスピーカー振動板２に十分伝達されない。

ただし、図１０の実線で示すように、実施例２の二重振動板構造のスピーカー振動板２を用いる動電型スピーカー１ａは、補強板４３を備えていないコイル４０を用いるので、先の実施例の動電型スピーカー１に比較して約９ｋＨｚ付近のピークが大きくなる傾向を示すものの、比較例２に比べて高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。一方、破線で示すように、比較例２のスピーカー振動板２０を用いる動電型スピーカー１００ａでは、補強板４３を備えていないコイル４０を用いるので、約４ｋＨｚ付近に高いピークと約６ｋＨｚ付近に深いディップとが発生し、広い音声再生帯域を確保することができない。

実施例２のスピーカー振動板２では、第１振動板２１と、第２振動板２２と、コイル４０とが、強固な構造体となる二重振動板構造を実現するので、コイル４０が補強板４３を備えていなくても、スピーカー振動板２を含む振動系の構成が安定する。第２振動板２２は、その中央部の係合孔部２２ｃが、コイル４の一方の円弧部４ｃおよび他方の円弧部４ｄに連結するからである。もちろん、第２振動板２２は、その中央部の係合孔部２２ｃが、コイル４の他方の直線部４ｂに連結してもよい。その結果、本実施例の動電型スピーカー１ａは、振動系の動作が不安定になりやすい細長形の動電型スピーカーであっても、コイル４０が磁気回路１０の磁気空隙１４に接触して異音を生じて動作不良となるような問題を抑制することができる。

本発明の動電型スピーカーは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカー用磁気回路を備える動電型スピーカーは、全幅が狭く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。

１、１００ 動電型スピーカー
２ スピーカー振動板
２１ 第１振動板
２２ 第２振動板
３ エッジ
４、４０ コイル
４１、４２ コイル
４３ 補強板
５ ダンパー
６ フレーム
１０ 磁気回路
１１、１２ ヨーク
１３ マグネット

Claims (7)

1. 音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第１振動板と、
   該第１振動板の背面側に配置されてその外周側で該第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、
   平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状のコイルを含み、該コイルの該巻軸の方向が、該第１振動板および該第２振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、該第１振動板の内周側および該第２振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、
   該ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、
   該第１振動板が、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、該稜線部の背面側の一部に該ボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第１リブを有し、
   該第２振動板が、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、該稜線部の一部に該ボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第２リブを有する、
   動電型スピーカー。
2. 前記ボイスコイルが、第１直線部と、該第１直線部と平行に形成される第２直線部と、該第１直線部および該第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
   前記第１振動板の前記係合凹部および前記第２振動板の前記係合孔部が、それぞれ該ボイスコイルの該第１直線部に離隔して連結し、該ボイスコイルの該第２直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
   請求項１に記載の動電型スピーカー。
3. 前記ボイスコイルが、第１直線部と、該第１直線部と平行に形成される第２直線部と、該第１直線部および該第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
   前記第１振動板の前記係合凹部が、該ボイスコイルの該第１直線部に連結し、前記第２振動板の前記係合孔部が、該ボイスコイルの該一組の連結部にそれぞれ連結し、該ボイスコイルの該第２直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
   請求項１に記載の動電型スピーカー。
4. 前記ボイスコイルが、第１直線部と、該第１直線部と平行に形成される第２直線部と、該第１直線部および該第２直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
   その内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が該内周端部に係合する補強板をさらに備え、
   前記第１振動板の前記係合凹部が、該ボイスコイルの該第１直線部に連結し、前記第２振動板の前記係合孔部が、該ボイスコイルの該補強板に連結し、該ボイスコイルの該第２直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
   請求項１に記載の動電型スピーカー。
5. 前記第１振動板の前記第１リブと、前記第２振動板の前記第２リブと、が、前記ボイスコイルの前記巻軸の方向、および、該ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向に形成されている、
   請求項１から４のいずれかに記載の動電型スピーカー。
6. 前記磁気回路に連結するフレームと、
   該フレームに連結する外周部と、前記第１振動板または前記第２振動板の外周側に連結する内周部と、該外周部と該内周部との間に規定される支持可動部と、を有するエッジと、をさらに備える、
   請求項１から５のいずれかに記載の動電型スピーカー。
7. 内周部が前記ボイスコイルに連結し、外周部が前記フレームまたは前記磁気回路に連結するダンパーをさらに備える、
   請求項６に記載の動電型スピーカー。
   

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