JP2012070147A - スピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 第１振動板と、第２振動板と、ボイスコイルのボビンとを連結した二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを提供する。
【解決手段】 スピーカーは、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、略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、第１振動板が、略コーン形状の基体の外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、第２振動板が、ボビンに連結する内周部を含む基体と、基体の内周部から径方向外側に延設されてその外周端部で第１振動板の係合凹部に係合する係合部と、内周部と係合部との間の位置に基体に複数の貫通孔を規定する縁立て部と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軽量で剛性が高く、ピストン振動帯域が広い振動板を用いたスピーカーに関し、特に、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る第２振動板と、第１振動板および第２振動板が連結するボイスコイルのボビンと、を含む二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカーに関する。

スピーカーでは、円筒状のボイスコイルボビンの円筒側面に、スピーカー振動板（特に、コーン型振動板）の内周端を接着剤で接着する組立構造が多用されている。従来のスピーカーにおいては、この組立構造に工夫をして組立工数の削減を図ろうとするものがある。また、コーン型振動板、あるいはドーム型振動板を備えるスピーカーにおいて、前面側に露出する振動板とは別にその背後にコーン形状の振動板を設けて、スピーカー振動系の強度を向上させる二重振動板構造を採用する場合がある。

従来には、例えば、磁気回路の磁気ギャップにはめこまれるボイスコイルに振動板の中央部を結合してなるスピーカーにおいて、上記振動板は、半頂角および曲率のいずれか一方が異なる２枚以上のコーンを用いて構成されていることを特徴とするスピーカーがある（特許文献１）。また、本願発明の出願人による二重振動板構造のスピーカーとして、半頂角が異なる２枚のコーン形の振動板基材の夫々の外周部位が相互に接着されて共通のエッジ部材の内周に結合されるとともに、前記振動板基材の夫々の内周部位は相互に隙間を隔てて共通のボイスコイルのボビンに結合されており、前記２枚の振動板基材の隙間にコアー材を充填させた構造の振動板を、前記エッジを介してフレームに保持せしめたことを特徴とするスピーカーがある（特許文献２）。

また、振動板形状が正面縦断面でその曲面が下方にドーム状に突出した逆ドーム型スピーカーにおいて、振動板１が熱可塑性樹脂を主材としたインジェクション成型からなり、振動板１の背面に同心円状の複数のリング状のリブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ〜からなるリブ群１５を設け、前記リブ群１５の一つをガイドとしてボイスコイルボビン２を振動板１に固着し、かつ、ボイスコイルボビン２と前記リブ群１５の他の一つのリブとの間にリング状のスロート２２を配設するスピーカーがある（特許文献３）。また、スピーカーフレームの中央底部に直立させたボイスコイルボビンの外周にサブコーン振動体を止着し、少なくともこのサブコーン振動体の先端拡開部を平板状振動板に止着し、この平板状振動板を前記スピーカーフレームに弾性的に保持させてなる平板型スピーカー装置において、前記サブコーン振動体を2個以上の切片により構成し、サブコーン振動体の各切片の先端拡開部を前記平板状振動板の振動の節円部の一部に止着してなることを特徴とする平板形スピーカー装置がある（特許文献４）。

また、本願発明の出願人による二重振動板構造ではないスピーカー振動板は、第１振動板部分５と、第１振動板部分５と一体成形された第２振動板部分６と、第１振動板部分５と第２振動板部分６との結合部の背面側に突出して設けられボイスコイルボビンの一端が取り付けられる取付部７とを備え、第１振動板部分５および第２振動板部分６が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなり、取付部７が、熱硬化性樹脂が硬化されて成形されている（特許文献５）。また、基体と、基体の片側に配置され、ポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材とを有するスピーカー振動板がある（特許文献６）。これらのスピーカー振動板は、ボイスコイルボビンからの駆動力の伝達ロスを低減させ、特に後者の場合にはヤング率と内部損失とのバランスに優れたスピーカー振動板を実現するので、これを用いたスピーカーは、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。

特開昭６３−１５５９００号公報 （第１図） 実開昭６２−６８３９４号公報 （第１図〜第３図） 特開平９−２４７７９１号公報 （第３図） 特開昭５９−１７１３９９号公報 （第４図〜第８図） 特許第３８４６４９７号公報 （第１図〜第４図） 特開２００７−２５９２６１号公報

ただし、従来の二重振動板構造のスピーカー振動系では、十分ではない。前面側の第１振動板と背面側の第２振動板とを備えることで、その重量が重くなりがちな二重振動板構造のスピーカー振動系は、スピーカーの再生能率を高めるには全体的に軽量化を図る必要がある。二重振動板構造のスピーカー振動系は、前面側の第１振動板と背面側の第２振動板とをそれぞれ最適に設計しなければ、軽量化することで剛性が不足すると、それぞれの振動板での分割振動モードの影響が低い周波数で現れてしまうという問題がある。つまり、ボイスコイルのボビンを含めて第１振動板と第２振動板を組み合わせた二重振動板構造のスピーカー振動系は、連結した構造体としての剛性が低くなると、音圧周波数特性上のピーク・ディップが大きくなり、ピストン振動領域が狭くなって再生音質の低下を招く場合があるという問題がある。特に、前面側の第１振動板が織布を含む表面材を有する場合には、経糸および緯糸の方向には強く、その間の斜め４５度の角度方向には弱いという織布の材料異方性により、第１振動板の分割振動モードの影響が大きく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、第１振動板と、第２振動板と、ボイスコイルのボビンとを連結した二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを提供することにある。

本発明のスピーカーは、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第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、第１振動板および第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、第１振動板が、略コーン形状の基体の外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、第２振動板が、ボビンに連結する内周部を含む基体と、基体の内周部から径方向外側に延設されてその外周端部で第１振動板の係合凹部に係合する係合部と、内周部と係合部との間の位置に基体に複数の貫通孔を規定する縁立て部と、を有する。

好ましくは、本発明のスピーカーは、第２振動板の縁立て部が規定する貫通孔が、径方向に長い長円形または、径方向に長い長楕形である。

好ましくは、本発明のスピーカーは、第２振動板の縁立て部の高さが、貫通孔の全周囲に渡って第２振動板の基体の厚みよりも大きく形成されている。

また、好ましくは、本発明のスピーカーは、第２振動板の隣り合う２つの貫通孔を規定する縁立て部のそれぞれが、近接して第２振動板の剛性が高めるリブを形成する。

また、好ましくは、本発明のスピーカーは、第１振動板が、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成形される基体を、または、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体を、有し、第２振動板が、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体を有する。

さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、第１振動板が、その基体の前面側に接着されて経糸および緯糸を含む平織、綾（斜文）織、繻子（朱子）織のいずれかからなる織布を含む表面材を、さらに有する。

また、好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイルのボビンにその内周端部が連結するダンパーと、エッジの外周部ならびにダンパーの外周端部が連結するフレームと、フレームが連結されて、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカーは、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第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、第１振動板および第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備える。また、好ましくは、本発明のスピーカーは、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、ボイスコイルのボビンにその内周端部が連結するダンパーと、エッジの外周部ならびにダンパーの外周端部が連結するフレームと、フレームが連結されて、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える。したがって、本発明のスピーカーは、二重振動板構造のスピーカー振動系を有する動電型のスピーカーである。

第１振動板は、その外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有する。第１振動板の係合鍔部は、第１振動板の外周側の強度を高めるとともに、エッジが有する環状凹部に係合する。また、第２振動板は、その外周端部に第１振動板の係合凹部に係合する係合部を有し、ここに塗布される第１接着剤で第１振動板と第２振動板とが連結される。したがって、第１振動板および第２振動板は、その内周側がそれぞれ離隔して略円筒形状のボイスコイルのボビンと連結するので、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。なお、第１振動板は、略コーン形状の基体の内周側に、ボビンの端部に連結する連結部と、連結部の内周側を覆う中央部と、を、基体と一体に成形して備えるドーム形状、あるいは、ダストキャップ一体のコーン形状であってもよい。

ここで、第２振動板は、内周部と係合部との間の位置に基体に複数の貫通孔を規定する縁立て部を、さらに有する。つまり、第２振動板の基体には、縁立て部により規定される貫通孔が設けられており、好ましくは、これらの貫通孔は、径方向に長い長円形または、径方向に長い長楕形である。第２振動板の縁立て部は、貫通孔を規定して第２振動板を軽量化する一方で、実質的な第２振動板の振動板面積を減少させて、第２振動板からの放射音を低減させることができる。また、第２振動板の縁立て部の高さは、貫通孔の全周囲に渡って第２振動板の基体の厚みよりも大きく形成されていれば、複数の貫通孔を有する第２振動板であっても、十分に剛性を高めることができる。第２振動板の隣り合う２つの貫通孔を規定する縁立て部のそれぞれが近接する場合には、第２振動板の剛性が高めるリブを形成することができる。さらに、第２振動板に複数の貫通孔を規定する縁立て部を設けることで、第２振動板の剛性に任意の異方性を与えることができる。

また、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、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。

本発明の二重振動板構造のスピーカー振動系は、エッジの内周部が連結する部分として規定される第２振動板の外周縁部が、第１振動板との間に、第２振動板の係合部から内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間を形成する。この離隔空間を設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板の外周側を、第１振動板より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板の外周側が補強するという構造が実現され、外周側が分割振動を始めるモードの周波数をより高い周波数に押し上げて、ピストン振動領域を拡げることができる。

また、第２振動板に複数の貫通孔を規定する縁立て部を設けることで、第２振動板の剛性に任意の異方性を与えることができるので、前面側の第１振動板が織布を含む表面材を有する場合に、経糸および緯糸の方向には強く、その間の斜め４５度の角度方向には弱いという織布の材料異方性により、第１振動板の分割振動モードの影響が大きくなる場合であっても、第１振動板の剛性が弱い方向と第２振動板の剛性が強い方向とを一致させるように、第１振動板および第２振動板を配置することにより、相互に分割振動を抑制して、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを実現することができる。

本発明のスピーカーは、二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れた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スピーカー１について説明する図である。（実施例１） 本発明のスピーカー１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（実施例１） 本発明の実施例のスピーカー１のスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。（実施例１） 本発明のスピーカー１の音響特性を説明するグラフである。（実施例１） 比較例のスピーカー１００のスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。（比較例１） 比較例のスピーカー１００の音響特性を説明するグラフである。（比較例１） 本発明の他の実施例のスピーカー１ａのスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。（実施例２） 本発明の他の実施例のスピーカー１ｂのスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。（実施例３） 本発明のスピーカー１ｃの第１振動板５について説明する平面図である。（実施例４） 本発明のスピーカー１ｃおよび比較例のスピーカー１００ｃの振動モードを説明する図である。（実施例４、比較例２）

以下、本発明の好ましい実施形態による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は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１の概略断面図である。また、図２は、スピーカー１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図であり、図１に図示するＸ部分を拡大した断面図である。また、図３は、スピーカー１のスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。なお、後述するように、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、スピーカー１では、第１振動板であるスピーカー振動板５が露出する図示する上方が前面側であり、磁気回路１０が取り付けられている図示する下方が背面側である。

スピーカー１は、砲弾状のイコライザー９を備える口径が約１５ｃｍの動電型のスピーカーであって、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板５と、第１振動板５の背面側に配置されてその外周側で第１振動板５の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板６と、第１振動板５および第２振動板６の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボイスコイルボビン２と、ボイスコイルボビン２の下端部に巻回されたボイスコイル３とを有し、これらが、二重振動板構造のスピーカー振動系を構成する。ボイスコイルボビン２およびボイスコイル３は、フレーム８に固定された磁気回路１０の磁気空隙に配され、入力信号に応じて磁気空隙内を変位することにより、このスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系を駆動する。また、このスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、フレーム８に外周側を固定されたダンパー４およびエッジ７により、図示する上下方向に振動可能に支持されている。

ボイスコイルボビン２は、例えば、材厚が０．０５ｍｍのアルミニウムからなり、その下端部にボイスコイル３が巻回されて、ボイスコイル３が巻回されていない外側曲面には補強紙が巻かれて、全体として直径約３９．０ｍｍの円筒形状に成形されている。ボイスコイルボビン２は、他にも、ポリイミドフィルム、ジュラルミン、シルター、キャプトン等で形成されていても良い。ボイスコイル３には、錦糸線（図示しない）がハンダづけされて固定されており、錦糸線の他端側がフレーム８に固定される（図示しない）ターミナルに導通するように固定される。ボイスコイル３には、これらのターミナル及び錦糸線を介して音声信号電流が供給される。

ボイスコイルボビン２の外側曲面には、ダンパー４の内径端が接着剤で連結される。ダンパー４の外径端は、フレーム８のダンパー固定部に接着固定される。ダンパー４は、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等の樹脂を含浸して成形する円環形状のコルゲーションダンパーであればよく、また、他の材料で形成するものであってもよい。例えば、内周側リングと外周側リングを連結するアームを有し、金属または樹脂で形成する蝶ダンパーであってもよい。また、フレーム８は、バスケット状に形成されるアルミダイカストのフレームであり、磁気回路１０に複数のネジで連結される。なお、フレーム８は、二重振動板構造のスピーカー振動系に対応してバスケット状にプレス成型された鉄板フレームであってもよい。

磁気回路１０は、フレーム８に固定される円環形のトッププレート１１と、円筒形状であってトッププレート１１の中央に形成された円形孔に挿入されるセンターポールおよび平板状のアンダープレートを有するポール１２と、円環状のマグネット１３と、から構成される。トッププレート１１およびポール１２は、均等な幅を有する円形の磁気空隙を形成する。マグネット１３は、トッププレート１１およびポール１２のアンダープレートの間に狭持されるように接着される。本実施例のマグネット１３は、フェライト系磁石であり、残留磁化および保磁力がさらに大きく、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石であってもよい。本実施例の磁気回路１０は、ポール１２のアンダープレートの背面側にマグネット１３とは逆方向の磁極性を有するように着磁されて連結されるキャンセルマグネット１４と、キャンセルマグネット１４の背面側から磁気回路１０の全体を覆うように磁気シールドするカバー１５と、をさらに備える。

イコライザー９は、本実施例ではアルミニウムを含む合金で形成される砲弾形状の部材であり、尖った先端側が第１振動板５のネック部分から突出するように磁気回路１０のポール１２のセンターポールに連結されて固定される。イコライザー９は、ボイスコイルボビン２が形成する円筒状の内部空間と略コーン形状の第１振動板５が囲む空間の一部とを埋めてこれらの空間を占める空気を排除するとともに、指向特性を整えて音圧周波数特性を平坦にする。なお、磁気回路１０に連結するイコライザー９は、真鍮、あるいは、樹脂といった非磁性の部材で形成するのが好ましい。

第１振動板５は、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１を前面視した場合に前面側に露出する振動板であって、断面形状が滑らかに連続する曲線で規定される略コーン形状の振動板であり、略コーン形状の振動板部分５ａと、その外周端部から折り返されるように延設される係合鍔部５ｂを有する。略コーン形状の振動板部分５ａは、内径寸法が直径約３９．５ｍｍであり、外径寸法が直径約１１３．５ｍｍであり、高さが約２６．８ｍｍである。約１．５ｍｍの長さの係合鍔部５ｂは、図２に図示するように、前面側に凸状の稜線部５ｃを規定するとともに、稜線部５ｃの背面側に係合凹部５ｄを規定する。第１振動板５の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤で連結される。

本実施例の第１振動板５は、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体（振動板部分５ａ、係合鍔部５ｂ、稜線部５ｃ、係合凹部５ｄを含む。）と、この基体の前面側に接着される表面材５ｅを備える。具体的には、基体は、テクノーラ繊維の不織布を２層積層して、不飽和ポリエステル樹脂を含浸して熱プレス成形して得られる。不飽和ポリエステルは、硬化速度が速く、硬化温度が低いので、短時間の熱プレス成形で基体を製造することができる。また、表面材５ｅは、この基体に熱可塑性接着剤を塗布して乾燥させたものに、ＰＥＮ繊維の織布を沿わせこれらを熱プレス成形して一体化する。

第２振動板６は、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１を前面視した場合に背面側に隠れる振動板であって、断面形状が滑らかに連続する第１振動板５とは異なるＲ曲線と直線とで規定される略コーン形状の振動板である。第２振動板６は、抄紙されて形成された紙材の基体を有し、略コーン形状の振動板部分６ａは、内径寸法が直径約３９．５ｍｍであり、外径寸法が直径約１１１．５ｍｍであり、高さが約３１．２ｍｍであり、基体の厚みが平均で約０．４ｍｍである。また、第２振動板６は、図３の背面側からの一部断面図に図示するように、中心から見た放射方向の４方向に貫通孔６ｅを規定する縁立て部６ｄを含む基体を有する振動板であり、略コーン形状の振動板部分６ａは、内周部６ｃから径方向外側に延設されている。第２振動板６の内周部６ｃは、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤により第１振動板５の内径端と離隔するように連結される。第２振動板６は、振動板部分６ａの外周端部に、第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する係合部６ｂを有する。

第２振動板６の振動板部分６ａに形成される４つの貫通孔６ｅは、内周部６ｃと係合部６ｂとの間の位置に設けられており、それぞれ振動板部分６ａから切り起こされるように形成される縁立て部６ｄにより規定される。第２振動板６の縁立て部６ｄおよび貫通孔６ｅは、振動板部分６ａをプレス成形する際に同時に形成される。縁立て部６ｄの高さは、振動板部分６ａの中央付近で最も大きくなり、貫通孔６ｅの全周囲に渡る間に変化するものの、全周囲に渡って第２振動板６の基体の厚みよりも大きく形成されている。本実施例では、貫通孔６ｅは、径方向に細長い長円形になっている。第２振動板６は、面積の大きい４つの貫通孔６ｅが規定されることで、貫通孔６ｅを有しない場合に比較して軽量化されている。また、第２振動板６では、振動板部分６ａに縁立て部６ｄを設けると、隣り合う貫通孔６ｅとの間の部分の断面が概略コの字形状を有するリブとして機能するので、ボイスコイルボビン２からと第１振動板５の係合凹部５ｄまでの間を補強することができる。

エッジ７は、二重振動板構造のスピーカー振動系を振動可能に支持する円環形状、あるいは、リング状のコルゲーションエッジであって、フレーム８のエッジ固定部に接着固定される外周部７ａと、第２振動板６の外周側に背面側から連結する内周部７ｂと、外周部７ａと内周部７ｂとの間にコルゲーションを形成する支持可動部７ｃと、支持可動部７ｃのコルゲーションの最も内周側に前面側から第１振動板５の係合鍔部５ｂが係合する環状凹部７ｄと、を有する。本実施例のエッジ７は、柔軟性を有するポリエステルの超極細繊維からなるスエード調人工皮革を加圧加熱して形成したものであり、外周部７ａの前面側に紙材のガスケット７ｅが接着されている。なお、本実施例のエッジ７の支持可動部７ｃは、外周側から内周側に向かうにつれて前方に凸状となる山部の高さが小さくなるコルゲーションを有している。

図２に示すように、第１振動板５の振動板部分５ａの外周端部には、基材ないし熱硬化性樹脂を含む係合鍔部５ｂが形成されている。係合鍔部５ｂは、振動板部分５ａの外周側端部において振動板部分５ａを補強して外周側の強度を高めるリブとして機能するとともに、振動板部分５ａの略コーン形状とは反対側に折り返した鍔部として形成されているので、前面側に凸状の稜線部５ｃを規定し、そして、稜線部５ｃの背面側に係合凹部５ｄを規定する。本実施例のスピーカー１の場合には、第２振動板６が、その外周端部に、第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する４つの係合部６ｂを有し、また、エッジ７の内周部７ｂが接着固定されるので、第１振動板５の係合鍔部５ｂは、エッジ７のコルゲーションが形成する支持可動部７ｃの環状凹部７ｄに係合する。

すなわち、本実施例のスピーカー１では、第２振動板６およびエッジ７が形成する振動系に第１振動板５の外周端部を接着する工程において、第１振動板５の係合鍔部５ｂがエッジ７のコルゲーションが形成する環状凹部５ｄに係合するようにすれば、第１振動板５を傾かせることなくボイスコイルボビン２、および、第２振動板６に接着することができる。第２振動板６は、その外周端部に第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する係合部６ｂを有するので、ここに第１接着剤Ａｄ１を塗布すると、第１振動板５と第２振動板６とが連結される。図１に示すように、第１振動板５および第２振動板６は、その内周側がそれぞれ離隔して略円筒形状のボイスコイルボビン２と連結するので、断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造のスピーカー振動系を構成する。

また、本実施例のスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。離隔空間Ｙは、図２に図示するように、第１振動板５の背面と第２振動板６の前面との間に規定される断面が鋭角な三角形状の空間である。この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板５の外周側を、第１振動板５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。

第１振動板５の係合凹部５ｄと、ここに係合する第２振動板６の係合部６ｂに塗布する第１接着剤Ａｄ１は、本実施例の場合には、ゴム系接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に大きく、硬度が大きくて硬く、内部損失が小さな接着剤である。また、本実施例の場合には、第１振動板５と第２振動板６との間に規定される離隔空間Ｙに、第１接着剤Ａｄ１とは異なる第２接着剤Ａｄ２が塗布されて充填される。第２接着剤Ａｄ２は、アクリル樹脂エマルジョン接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に小さく、硬度が小さくて軟らかく、内部損失が大きな接着剤である。例えば、本実施例の場合の第１接着剤Ａｄ１は、接着剤が硬化したのちのヤング率が７．３Ｅ＋８Ｐａであり、また、接着剤が硬化したのちの内部損失が０．１６１であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５３準拠のタイプＡのデュロメータで硬度が約２７ポイントである。一方、第２接着剤Ａｄ２は、接着剤が硬化したのちのヤング率が６．５Ｅ＋７Ｐａであり、また、接着剤が硬化したのちの内部損失が０．３０であり、硬度が約８ポイントである。つまり、第１接着剤Ａｄ１の方が、第２接着剤Ａｄ２よりも相対的に硬い接着剤である。なお、第１接着剤Ａｄ１と第２接着剤Ａｄ２とは、混じり合わないように分離して塗布されるのが好ましい。

一般の二重振動板構造のスピーカー振動系では、第１振動板５の背後側に第２振動板６を配置する都合上、スピーカー振動系の総重量が重くなり、結果的に能率の低いスピーカーになるという問題がある。ただし、本実施例のスピーカー１では、第２振動板６に貫通孔６ｅが設けられることにより、第２振動板６を軽量化できるという利点がある。また、第２振動板６は、貫通孔６ｅを規定するように構成されるので、実質的な第２振動板６の振動板面積が減少する。その結果、本実施例のスピーカー１の二重振動板構造では、第２振動板６からの不要な放射音を低減させることができるという利点がある。

図４は、本発明のスピーカー１の音響特性を説明するグラフである。図３に示すように、本実施例のスピーカー１を構成する第２振動板６では、強度が最も低下すると予想される隣り合う貫通孔６ｅの近接部で最も縁立て部６ｄの幅及び高さが大きく、そこから内周部６ｃおよび外周側の係合部６ｂに移るにしたがって小さくなるような形状としている。その結果、図４に示す音圧周波数特性では、約中音域（約８００Ｈｚ付近）での乱れが少ない平坦な特性が得られている。
（比較例１）

図５は、比較例の（図示しない）スピーカー１００のスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。比較例のスピーカー１００は、実施例のスピーカー１と第２振動板６０の構成が異なる他は、共通する構成を有するスピーカーである。したがって、共通するボイスコイルボビン２、ボイスコイル３、ダンパー４、第１振動板５、エッジ７、フレーム８、イコライザー９、磁気回路１０については、説明を省略する。

比較例の第２振動板６０は、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１を前面視した場合に背面側に隠れる振動板であって、コーン形状の振動板部分６ａの形状寸法と、４つの貫通孔６ｅの配置及び形状が、先の実施例での第２振動板６と共通する振動板である。第２振動板６０が先の実施例での第２振動板６と相違する点は、実施例の第２振動板６の４つの貫通孔６ｅの周囲には貫通孔６ｅを規定する縁立て部６ｄが規定されているのに対して、比較例の第２振動板６０の４つの貫通孔６ｅの周囲には縁立て部が規定されていない点である。

図６は、比較例のスピーカー１００の音響特性を説明するグラフである。図５に示すように、比較例のスピーカー１００を構成する第２振動板６０では、強度が最も低下すると予想される隣り合う貫通孔６ｅの近接部分において、実施例のような縁立て部が設けられていないので、第２振動板６０を軽量化できているものの、細くなった振動板部分６ａの強度が十分でなくなっている。その結果、図６に示す音圧周波数特性では、約中音域（約８００Ｈｚ付近）で分割振動を生じるので、ピーク・ディップが生じて平坦な特性が得られていない。

図７は、本発明の他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー１ａのスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。本実施例のスピーカー１ａは、実施例のスピーカー１と第２振動板６１の構成が異なる他は、共通する構成を有するスピーカーである。したがって、他の共通する構成については、説明ないし図示を省略する。

本実施例の第２振動板６１は、先の実施例における第２振動板６に比較して、貫通孔６ｅを規定する縁立て部６ｄａの形状が異なる他は、共通する振動板である。先の実施例では、第２振動板６の縁立て部６ｄは、その幅及び高さが振動板部分６ａの中央付近で最も大きくなり、貫通孔６ｅの全周囲に渡る間に変化するようになっているのに対し、本実施例の第２振動板６１の縁立て部６ｄａの高さは、貫通孔６ｅの全周囲に渡って同一で、約５ｍｍである。本実施例の場合にも、振動板部分６ａに設けられる縁立て部６ｄａが、隣り合う貫通孔６ｅとの間の部分の断面が概略コの字形状になるリブとして機能するので、ボイスコイルボビン２からと第１振動板５の係合凹部５ｄまでの間を補強することができる。

したがって、本実施例のスピーカー１ａにおいても、約中音域での乱れが少ない音響特性が得られる。本実施例のスピーカー１の第２振動板６１では、縁立て部６ｄａで規定される貫通孔６ｅを有するようにすることで、第２振動板６１を軽量化する一方で、実質的な第２振動板６１の振動板面積を減少させて、第２振動板６１からの放射音を低減させることができる。

図８は、本発明の他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー１ｂのスピーカー振動系について説明する一部断面斜視図である。本実施例のスピーカー１ｂは、実施例のスピーカー１と第２振動板６２の構成が異なる他は、共通する構成を有するスピーカーである。したがって、他の共通する構成については、説明ないし図示を省略する。

本実施例の第２振動板６２は、先の実施例における第２振動板６に比較して、貫通孔６ｅを規定する縁立て部６ｄｂの形状が異なる他は、共通する振動板である。先の実施例では、第２振動板６の縁立て部６ｄは、その幅及び高さが振動板部分６ａの中央付近で最も大きくなり約５ｍｍであるのに対し、貫通孔６ｅの全周囲に渡る間に外周側の係合部６ｂまたは内周側の内周部６ｃに近づくと低くなり、長円の端部で約１ｍｍであって、第２振動板６２の基体の厚みよりも大きい。本実施例の場合にも、振動板部分６ａに設けられる縁立て部６ｄｂが、隣り合う貫通孔６ｅとの間の部分の断面が概略コの字形状になるリブとして機能するので、ボイスコイルボビン２からと第１振動板５の係合凹部５ｄまでの間を補強することができる。

したがって、本実施例のスピーカー１ｂにおいても、約中音域での乱れが少ない音響特性が得られる。本実施例のスピーカー１の第２振動板６２では、縁立て部６ｄｂで規定される貫通孔６ｅを有するようにすることで、第２振動板６２を軽量化する一方で、実質的な第２振動板６２の振動板面積を減少させて、第２振動板６２からの放射音を低減させることができる。

図９は、本発明の他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー１ｃの（図示しない）第１振動板５０について説明する平面図である。本実施例のスピーカー１ｃは、先の実施例のスピーカー１と第１振動板５０の構成が異なる他は、共通する構成を有するスピーカーである。したがって、他の共通する構成については、説明ないし図示を省略する。

本実施例の第１振動板５０は、先の実施例における第１振動板５と、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体（振動板部分５ａ、係合鍔部５ｂ、稜線部５ｃ、係合凹部５ｄを含む。）を備える点で共通し、この基体の前面側に接着される異なる表面材５０ｅを備える点で相違する。具体的には、本実施例の表面材５０ｅは、図９に図示するような、経糸もしくは緯糸の方向に異方性を有するＰＥＮ繊維の平織の織布から構成されている。第１振動板５０は、この基体に熱可塑性接着剤を塗布して乾燥させたものに、ＰＥＮ繊維の平織の織布を沿わせ、これらを熱プレス成形して一体化する。したがって、平織のＰＥＮ繊維の織布を含む表面材５０ｅを有する第１振動板５は、織布の経糸もしくは緯糸の方向（図９のｄｘ１方向、ｄｘ２方向）には強く、織布の経糸および緯糸の方向の間の斜め４５度の角度方向（図９のｄｙ１方向、ｄｙ２方向）には弱い、という異方性を有する。

また、本実施例における第２振動板６は、中心点に対して回転対称の４方向に貫通孔６ｅが規定されている。第２振動板６の振動板部分６ａに形成される４つの貫通孔６ｅは、内周部６ｃと係合部６ｂとの間の位置に設けられており、それぞれ振動板部分６ａから切り起こされるように形成される縁立て部６ｄにより規定される。したがって、第２振動板６も、残る４つの振動板部分６ａおよび係合部６ｂの方向に強く、４つの貫通孔６ｅの方向には弱い、という異方性を有する。

本実施例のスピーカー１ｃの二重振動板構造のスピーカー振動系では、平織のＰＥＮ繊維の織布を含む表面材５０ｅを有して異方性を有する第１振動板５０と、４つの振動板部分６ａの方向に強く、４つの貫通孔６ｅの方向には弱い、という異方性を有する切り欠かれた第２振動板６とが、互いに補強し合う関係になるように配置されている。すなわち、第２振動板６の４つの振動板部分６ａおよび係合部６ｂが、基体の中心点に対して回転対称に４方向に形成されているので、それぞれの第２振動板６の係合部６ｂと中心点を結ぶ直線が、第１振動板５０の表面材５０ｅを構成する織布の経糸もしくは緯糸の方向（図９のｄｘ１方向、ｄｘ２方向）と、約４５度ずれるように、第１振動板５０および第２振動板６が配置されている。言い換えると、それぞれの第２振動板６の係合部６ｂと中心点を結ぶ直線が、第１振動板５０の表面材５０ｅを構成する織布の経糸および緯糸の方向の間の斜め４５度の角度方向（図９のｄｙ１方向、ｄｙ２方向）と、一致するように、第１振動板５０および第２振動板６が配置されている。

つまり、スピーカー１ｃの二重振動板構造のスピーカー振動系では、異方性を有する第１振動板５０の弱い方向である織り方向に沿わない方向（経糸および緯糸の間の斜め４５度の角度方向：図９のｄｙ１方向、ｄｙ２方向）と、異方性を有する第２振動板６の強い方向である４つの振動板部分６ａの方向と、を一致させるように第１振動板５０および第２振動板６が配置されている。これは、第１振動板５０の剛性が弱い方向と第２振動板６の剛性が強い方向とが一致するように、第１振動板５０および第２振動板６を配置する、という関係になる。したがって、経糸および緯糸の方向には強く、その間の斜め４５度の角度方向には弱いという表面材５０ｅを構成する織布の材料異方性により、第１振動板５０の分割振動モードの影響が大きくなる場合であっても、異方性を有する第２振動板６により相互に分割振動を抑制して、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカー１ｃを実現することができる。

図１０は、本発明のスピーカー１ｃおよび比較例の（図示しない）スピーカー１００ｃの振動モードを説明する図である。比較例のスピーカー１００ｃは、本実施例のスピーカー１ｃに対比して、第２振動板６を有しない二重振動板構造ではないスピーカー振動系を有する動電型のスピーカーである。比較例のスピーカー１００ｃのスピーカー振動系は、第２振動板６を有しない点のみで相違する。

図１０（ａ）に示すように、本実施例のスピーカー１ｃでは、ボイスコイルボビン２と第１振動板５０および第２振動板６とが構成する二重振動板構造のスピーカー振動系において、第１振動板５０の表面材５０ｅの異方性を打ち消すべく補強するように第２振動板６が配置されているので、表面材５０ｅが等方性である場合のような略同心円状の振動モード分布が見られる。一方、図１０（ｂ）に示すように、比較例のスピーカー１００ｃでは、第１振動板５０を補強する第２振動板６が配置されていないので、第１振動板５０の表面材５０ｅの異方性が顕著に表れて４回転対称の振動モード分布が低い周波数から現れる。したがって、比較例のスピーカー１００ｃでは、スピーカー振動系のピストン振動領域が狭くなり、スピーカー振動系の動作が不安定になる。

なお、第１振動板５または５０の基体を構成する基材は、用途および目的に応じて、任意の適切な織布または不織布と、任意の適切な熱硬化性樹脂とが採用され得る。基材は、織布または不織布単独であってもよく、複数の不織布を有する積層体、あるいは織布と不織布との積層体であってもよい。不織布としては、代表的には、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、レーヨン繊維、コットン繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリアリレート系繊維などが挙げられる。織布としては、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などが挙げられる。また、織布または不織布の繊維は、上記のように天然繊維でも、無機繊維でもよい。

また、本実施例の第１振動板５の表面材５ｅまたは５０ｅは、これを形成する異方性を有する織布が、織布の経糸、緯糸の構成比率の大きさが、約１．２以上の平織、綾織、朱紋織、繻子織、朱子織のいずれかの織布であれば、ヤング率が経緯で大きく変わり、表面材５ｅを備える第１振動板５は、高域での共振周波数が分散して、音圧周波数特性が平坦になりやすく、聴感上も高域のきつさがなくなり、非常に聴きやすくなる。表面材５ｅを形成する異方性を有する織布は、織布の経糸、緯糸の構成比率の大きさが、約１．２以上の綾（斜文）織りや繻子（朱子）織りの織布であれば、絹繊維（絹生糸、絹紡糸を含む）、綿繊維、ウール繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、ポリ乳酸繊維、ガラス繊維、カーボン繊維の少なくとも１つの繊維を含むものであればよい。また、繻子（朱子）織りの場合には、平織りや綾織りに対して経糸が密で組織点がまばらに飛んでいるので、滑らかで光沢に富んだ外観が得られるので、前面側に配置される略コーン形状の第１振動板５０の表面材５０ｅに適している。

また、本実施例のスピーカー１は、砲弾状のイコライザー９を備え、円筒状のボイスコイルボビン２の上端側を覆うダストキャップを備えない動電型スピーカーであるが、このような実施形態に限定されるものではない。砲弾状のイコライザー９を備えない場合には、ボイスコイルボビン２、あるいは、第１振動板５に連結するダストキャップを備えていても良い。また、基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形される第１振動板５は、ダストキャップに相当する部分が一体に成形されたものであってもよい。

本発明のスピーカーの振動系は、様々な用途（家庭用、車載用）に用いられるスピーカーに好適に適用され得る。さらに、特に低周波数領域を再生するウーファー、または高周波数領域も再生するフルレンジスピーカー等、任意のスピーカーに適用され得る。また、本発明の振動系は、スピーカーのみならず、マイクロホンにも適用が可能である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１００、１００ｃ スピーカー
２ ボイスコイルボビン
３ ボイスコイル
４ ダンパー
５、５０ 第１振動板
５ａ 振動板部分
５ｂ 係合鍔部
５ｃ 稜線部
５ｄ 係合凹部
５ｅ、５０ｅ 表面材
６、６１、６２ 第２振動板
６ａ 振動板部分
６ｂ 係合部
６ｃ 内周部
６ｄ 縁立て部
６ｅ 貫通孔
７ エッジ
７ａ 外周部
７ｂ 内周部
７ｃ 支持可動部
７ｄ 環状凹部
８ フレーム
９ イコライザー
１０ 磁気回路

Claims (7)

1. 音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第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、
   該第１振動板および該第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、
   該第１振動板が、略コーン形状の基体の外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して該稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、
   該第２振動板が、該ボビンに連結する内周部を含む基体と、該基体の該内周部から径方向外側に延設されてその外周端部で該第１振動板の該係合凹部に係合する係合部と、該内周部と該係合部との間の位置に該基体に複数の貫通孔を規定する縁立て部と、を有する、
   スピーカー。
2. 前記第２振動板の前記縁立て部が規定する前記貫通孔が、径方向に長い長円形または、径方向に長い長楕形である、
   請求項１に記載のスピーカー。
3. 前記第２振動板の前記縁立て部の高さが、前記貫通孔の全周囲に渡って該第２振動板の前記基体の厚みよりも大きく形成されている、
   請求項１または２に記載のスピーカー。
4. 前記第２振動板の隣り合う２つの前記貫通孔を規定する前記縁立て部のそれぞれが、近接して該第２振動板の剛性が高めるリブを形成する、
   請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー。
5. 前記第１振動板が、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成形される前記基体を、または、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体を、有し、
   前記第２振動板が、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする前記基体を有する、
   請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー。
6. 前記第１振動板が、その前記基体の前面側に接着されて経糸および緯糸を含む平織、綾（斜文）織、繻子（朱子）織のいずれかからなる織布を含む表面材を、さらに有する、
   請求項１から５のいずれかに記載のスピーカー。
7. 前記ボイスコイルの前記ボビンにその内周端部が連結するダンパーと、
   前記エッジの前記外周部ならびに該ダンパーの外周端部が連結するフレームと、
   該フレームが連結されて、該ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える、
   請求項１から６のいずれかに記載のスピーカー。