JP2013162228A

JP2013162228A - スピーカ装置

Info

Publication number: JP2013162228A
Application number: JP2012021044A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shimamura; 直樹島村
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-19
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: JP5825522B2

Abstract

【課題】背後のスペースを有効に利用し得るとともに、磁気回路の大きさの制限の少ない構造の「スピーカ装置」を提供すること。
【解決手段】第１磁気ギャップＧｐ１と、第１磁気ギャップＧｐ１の内側に配置される環状の第２磁気ギャップＧｐ２とが形成された磁気回路１０と、第１ボイスコイル１４ａが第１磁気ギャップＧｐ１内に配置されるように設けられた第１ボイスコイルユニット１４と、第２ボイスコイル２０ａが第２磁気ギャップＧｐ２内に配置されるように設けられた第２ボイスコイルユニット２０と、磁気回路１０より音出力の方向Ａにコーン状に広がる第１フレーム体１５と、第１ボイスコイルユニット１４内に配置された第２フレーム体２１とを有し、第１振動板１６が第１フレーム体１５と第１ボイスコイルユニット１４とに固定され、第２振動板２２が第２フレーム体２１と第２ボイスコイルユニット２０とに固定された構成となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の振動板及び前記音出力の方向に突出する逆コーン状振動板の２つの振動板を有するスピーカ装置に関する。

従来、特許文献１に記載された複合型のスピーカ装置が知られている。この複合型のスピーカ装置は、音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の第１振動板３３と、その第１振動板３３の外側に配置され、音出力の方向に突出する逆コーン状の第２振動板３８とを有する。このような複合型のスピーカ装置によれば、外側に配置される逆コーン状の第２振動板３８にて囲まれる空間に磁気回路３２を配置することができるので、スピーカ装置の薄型化が可能になる。

特許第３１９１５２４号公報

しかしながら、前述した従来のスピーカ装置では、音出力の方向に突出した逆コーン状の第２振動板３８がコーン状の第１振動板の外側に配置されているので、第２振動板３８が音出力の方向と逆方向に広がって、その第２振動板３８を固定するための第２フレーム４０の背後（音出力の方向と逆方向側）のスペースが小さくなる。そのため、車両等に搭載する場合に、有効なスペースの利用が損なわれる。

また、逆コーン状の振動板３８の空間内に磁気回路を配置するので、その磁気回路を小型化しなければならず、性能を確保するために必要な磁気エネルギーを得るためには、高い磁気エネルギーを発生することのできる高価な磁石を使用しなければならない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、背後のスペースを有効に利用し得るとともに、磁気回路の大きさの制限の少ない構造のスピーカ装置を提供するものである。

本発明に係るスピーカ装置は、音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の第１振動板と、前記音出力の方向に突出する逆コーン状の第２振動板とを有するスピーカ装置であって、環状の第１磁気ギャップと、該第１磁気ギャップの内側に該第１磁気ギャップと同心的に配置される環状の第２磁気ギャップとが形成された磁気回路と、第１ボイスコイルを有し、該第１ボイスコイルが前記磁気回路の前記第１磁気ギャップ内に配置されるように設けられた筒状の第１ボイスコイルユニットと、第２ボイスコイルを有し、該第２ボイスコイルが前記磁気回路の前記第２磁気ギャップ内に配置されるように設けられた筒状の第２ボイスコイルユニットと、前記磁気回路より音出力の方向にコーン状に広がる第１フレーム体と、筒状の前記第１ボイスコイルユニット内に少なくとも一部が配置された第２フレーム体とを有し、前記第１振動板の外周縁部が前記第１フレーム体に対して固定されるとともに、前記第１振動板の内周縁部が前記第１ボイスコイルユニットに固定され、前記第２振動板の外周縁部が前記第２フレーム体に対して固定されるとともに、前記第２振動板の内周縁部が前記第２ボイスコイルユニットに固定された構成となる。

このような構成により、音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の第１振動板が、音出力の方向に突出する逆コーン状の第２振動板の外側に配置され、該第１振動板が、磁気回路から音出力の方向にコーン状に広がる第１フレーム体に固定された構造であるので、その第１フレーム体の背後（音出力の方向と逆方向側）のスペースが比較的大きくなる。

また、環状の第１磁気ギャップと、該第１磁気ギャップの内側に該第１磁気ギャップと同心的に配置される環状の第２磁気ギャップとが形成された磁気回路の前記第２磁気ギャップ内に第２ボイスコイルが配置されるように設けられた筒状の第２ボイスコイルユニットと、該第２ボイスコイルユニットの外側にあって前記第１磁気ギャップに第１ボイスコイルが配置されるように設けられた筒状の第１ボイスコイルユニット内に少なくとも一部が配置された第２フレーム体と間に逆コーン状の第２振動板が固定された構造となるので、前記磁気回路は第２振動板の外部に配置され得る。

本発明に係るスピーカ装置において、前記第２フレーム体、前記第２ボイスコイルユニット及び前記第２振動板は、前記第１振動板の外周縁部より前記音出力の方向に出ることなく、配置された構成とすることができる。

このような構成により、前記第２フレーム体、前記第２ボイスコイルユニット及び前記第２振動板が、前記第１振動板の外周縁部より前記音出力の方向に出ていないので、スピーカ装置のより薄型化を図ることができる。

また、本発明に係るスピーカ装置において、前記第２フレーム体は、前記磁気回路に対して固定されている構成とすることができる。

このような構成により、第２フレーム体を、磁気回路の第１磁気ギャップ内に第１ボイスコイルが配置された筒状の第１ボイスコイルユニット内に容易に配置することができる。

また、本発明に係るスピーカ装置において、前記磁気回路は、円盤状の底部と、該底部の中央部に立設した円柱部と、該底部の外周縁部から立ち上がる外壁部とからなる第１ヨークと、前記第１ヨークの前記外壁部と前記円柱部との間の環状の空間に配置された環状の第２ヨークと、前記第１ヨークの前記外壁部と前記円柱部との間の環状の空間において、前記第１ヨークの前記底部と前記第２ヨークとによって挟まれ、固定された環状の磁石とを有し、前記第２ヨークの外周面と、該外周面に対向する前記第１ヨークの前記外壁部の内周面部分との間に前記第１磁気ギャップが形成され、前記第２ヨークの内周面と、該内周面に対向する前記第１ヨークの前記円柱部の外周面部分との間に前記第２磁気ギャップが形成された構成とすることができる。

このような構成において、前記第１フレーム体が前記第１ヨークの前記外周壁部の端面に固定される構造とすることができ、また、前記第２フレーム体が前記第２ヨークに対して固定された構造とすることができる。

本発明に係るスピーカ装置によれば、逆コーン状の第２振動板より外側に配置されるコーン状の第１振動板の外周縁部が固定される第１フレーム体の背後（音出力の方向と逆方向側）のスペースが比較的大きくなるので、スピーカ装置の背後のスペースを有効に利用することができるようになる。また、本発明に係るスピーカ装置は、前記磁気回路が逆コーン状の第２振動板の外部に配置することができるので、磁気回路の大きさの制限の少ない構造となり得る。

本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置を示す断面図である。本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の出力周波数特性の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置は、図１に示すように構成される。

図１において、このスピーカ装置１００は、磁気回路１０、音出力の方向Ａと逆方向に突出するコーン状の第１振動板１６、及び前記音出力の方向Ａに突出する逆コーン状の第２振動板２２を有している。磁気回路１０は、第１ヨーク１１、第２ヨーク１２及び磁石１３にて構成されている。第１ヨーク１１は、円盤状の底部１１ａと、底部１１ａの中央部に立設した円柱部１１ｂと、底部１１ａの外周縁部から立ち上がる外壁部１１ｃとによって形成されている。第２ヨーク１２は、円環形状であり、第１ヨーク１１の外壁部１１ｃと円柱部１１ｂとの間の円環状の空間に配置されている。磁石１３は、円環形状であり、第１ヨーク１１の外壁部１１ｃと円柱部１１ｂとの間の環状の空間において、第１ヨーク１１の底部１１ａと第２ヨーク１２とによって挟まれて固定されている。円環形状の第２ヨーク１２の外周面と、該外周面に対向する第１ヨーク１１の外壁部１１ｃの内周面部分との間に第１磁気ギャップＧｐ１が形成されている。また、円環形状の第２ヨーク１２の内周面と、該内周面に対向する第１ヨーク１１の円柱部１１ｂの外周面部分との間に第２磁気ギャップＧｐ２が形成されている。このように、磁気回路１０には、円環状の第１磁気ギャップＧｐ１が形成されるとともに、第１磁気ギャップＧｐ１の内側に該第１磁気ギャップＧｐ１と同心的に円環状の第２磁気ギャップＧｐ２が形成されている。

第１ボビン１４ａの先端部に第１ボイスコイル１４ｂが巻かれてなる筒状の第１ボイスコイルユニット１４が、第１ボイスコイル１４ｂが前述した磁気回路１０の第１磁気ギャップＧｐ１内に配置されるように設けられている。第２ボビン２０ａの先端部に第２ボイスコイル２０ｂが巻かれてなる筒状の第２ボイスコイルユニット２０が、第２ボイスコイル２０ｂが磁気回路２０の第２磁気ギャップＧｐ２内に配置されるように設けられている。前述したように、磁気回路２０において、第２磁気ギャップＧｐ２が第１磁気ギャップＧｐ１の内側に同心的に形成されているので、第２ボイスコイルユニット２０もまた、第１ボイスコイルユニット１４の内側に同心的に配置されている。

磁気回路２０の第１ヨーク１１の外壁部１１ｃの端面に前記音出力の方向Ａにコーン状に広がる第１フレーム体１５が接着固定されている。そして、コーン状の第１振動板１６の外周縁部が第１エッジ部１６ａを介して第１フレーム体１５の外周縁部に接着固定されている。第１ボイスコイルユニット１４における第１ボビン１４ａの第１ボイスコイル１４ｂが巻かれた部分と逆側の端部が第１振動板１６の内周縁部に接着固定されている。また、第１ダンパ１７が第１フレーム体１５と第１ボイスコイルユニット１４との間に設けられ、当該第１ダンパ１７の外周縁部が第１フレーム体１５に固定され、当該第１ダンパ１７の内周縁部が第１ボイスコイルユニット１４の第１ボビン１４ａに固定されている。これにより、第１ボイスコイルユニット１４及び第１振動板１６の内周縁部が第１ダンパ１７によって、第１ボイスコイルユニット１４の第１ボビン１４ａの長手方向に振動可能となるように弾性支持された状態となる。

筒状の第１ボイスコイルユニット１４（第１ボビン１４ａ）内において、前記音出力の方向Ａに向けて僅かに広がる形状の第２フレーム体２１が磁気回路１０の第２ヨーク１２の上面に接着固定されている。そして、前記音出力の方向Ａに突出する逆コーン状の第２振動板２２の外周縁部が第２エッジ部２２ａを介して第２フレーム体２１の外周縁部に接着固定されている。第２ボイスコイルユニット２０における第２ボビン２０ａの第２ボイスコイル２０ｂが巻かれた部分と逆側の端部が第２振動板２２の内周縁部に接着固定されている。また、第２ダンパ２３が第２フレーム体２１と第２ボイスコイルユニット２０との間に設けられ、当該第２ダンパ２３の外周縁部が第２フレーム体２１に固定され、当該第２ダンパ２３の内周縁部が第２ボイスコイルユニット２０の第２ボビン２０ａに固定されている。これにより、第２ボイスコイルユニット２０及び第２振動板２２の内周縁部が第２ダンパ２３によって、第２ボイスコイルユニット２０の第２ボビン２０ａの長手方向に振動可能となるように弾性支持された状態となる。なお、第２ボイスコイルユニット２０の第２ボビン２０ａの開放端部がキャップ２４によって閉鎖されている。

このような構造のスピーカ装置１００では、例えば、第１ボイスコイル１４ｂに低音域の音信号が供給されるとともに、第２ボイスコイル２０ｂに中高音域の音信号が供給される。供給される低音域の音信号に基づいて第１ボイスコイル１４ｂに流れる電流と磁気回路１０の第１磁気ギャップＧｐ１に形成される磁界との相互作用（電磁作用）により、第１ボイスコイルユニット１４が、第１ボビン１４ａの長手方向に振動し、その振動に基づいた第１振動板１６の振動により低音域の音が発せられる。また、同時に、供給される中高音域の音信号に基づいて第２ボイスコイル２０ｂに流れる電流と磁気回路１０の第２磁気ギャップＧｐ２に形成される磁界との相互作用（電磁作用）により、第２ボイスコイルユニット２０が、第２ボビン２０ａの長手方向に振動し、その振動に基づいた第２振動板２２の振動により中音域の音が発せられる。

このスピーカ装置１００によれば、中高音域の音を発する第２振動板２２が、逆コーン状の形状となって、その振動面が音出力の方向Ａに対して外方向を向いているので、指向性の比較的強い中高音域の音であっても、例えば、図２の領域Ｅでみられるように、中心からの角度（例えば、０°、３０°、６０°）方向での音の減衰量の差が少ないものとなる。従って、車両等のように、スピーカ装置１００に対して種々の方向にて視聴する者に対して中高音域の音を良好な特性にて視聴させることができる。

また、第２振動板２２より外側に配置される第１振動板１６が逆コーン状となって、その振動面が内側に向いているので、視聴者に第１振動板１６による低音域の音と、第２振動板２２による中高音域の音とを全体として良好な音質として視聴させることができる。

更に、中高音域を担当する第２振動板２２の背後（音出力の方向Ａと逆方向）には磁気回路１０が配置されて、中高音域の音のスピーカ装置１００の背後への漏れ量が少ないので、当該スピーカ装置１００を収容するエンクロージャー内部での中高音域の音の共振が抑えられて、濁りのないクリアな音を出力することができる。

また、前述した構造のスピーカ装置１００では、第２振動板２２の外側に配置される第１振動板１６を支持する第１フレーム体１５が、磁気回路１０における第１ヨーク１１の外壁部１１ｃの端面に固定されて、音出力の方向Ａの方向にコーン状に広がっているので、その第１フレーム体１５の背後（音出力の方向Ａと逆方向側）のスペースＳｐ（図１における破線で囲まれた領域）が比較的大きくなる。このため、スピーカ装置１００の背後のスペースＳｐを有効に利用することができ、例えば、車両のダッシュボード等の狭い領域にスピーカ装置を設けても、そのスピーカ装置１００の背後にワイヤハーネスや部品等を配置することができる。

更に、磁気回路１０における第２ヨーク１２の上面に固定されて第１ボイスコイルユニット１４内に配置された第２フレーム体２１と第２ボイスコイルユニット２０との間に逆コーン状の第２振動板２２が固定された構造となって、磁気回路１０が第２振動板２２の外部に配置されているので、磁気回路１０の大きさが第２振動板２２内の空間の広さ等に制限されない等、磁気回路１０の大きさの制限が少ない。従って、安価な磁石１３であっても、比較的大きくすることができるので、性能を確保するために必要な磁気エネルギーを確保することができる。

また、第２振動板２２が固定される第２フレーム体２１が筒状の第１ボイスコイルユニット１４内に配置されて、第２フレーム体２１、第２振動板２２及び第２ボイスコイルユニット２０が、第１振動板１６の外周端部（図１におけるラインＬの位置参照）から音出力の方向Ａに出ていないので、スピーカ装置１００の薄型化を図ることができる。

なお、第２フレーム体２１は、少なくともその一部が筒状の第１ボイスコイルユニット１４内に配置されていればよい。

本発明に係るスピーカ装置は、背後のスペースを有効に利用し得るとともに、磁気回路の大きさの制限の少ない構造を実現できるという効果を有し、音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の振動板及び前記音出力の方向に突出する逆コーン状振動板の２つの振動板を有するスピーカ装置として有用である。

１０磁気回路
１１第１ヨーク
１１ａ底部
１１ｂ円筒部
１１ｃ外壁部
１２第２ヨーク
１３磁石
１４第１ボイスコイルユニット
１４ａ第１ボビン
１４ｂ第１ボイスコイル
１５第１フレーム体
１６第１振動板
１６ａ第１エッジ部
１７第１ダンパ
２０第２ボイスコイルユニット
２０ａ第２ボビン
２０ｂ第２ボイスコイル
２１第２フレーム体
２２第２振動板
２３第２ダンパ
２４キャップ

Claims

音出力の方向と逆方向に突出するコーン状の第１振動板と、前記音出力の方向に突出する逆コーン状の第２振動板とを有するスピーカ装置であって、
環状の第１磁気ギャップと、該第１磁気ギャップの内側に該第１磁気ギャップと同心的に配置される環状の第２磁気ギャップとが形成された磁気回路と、
第１ボイスコイルを有し、該第１ボイスコイルが前記磁気回路の前記第１磁気ギャップ内に配置されるように設けられた筒状の第１ボイスコイルユニットと、
第２ボイスコイルを有し、該第２ボイスコイルが前記磁気回路の前記第２磁気ギャップ内に配置されるように設けられた筒状の第２ボイスコイルユニットと、
前記磁気回路より前記音出力の方向にコーン状に広がる第１フレーム体と、
筒状の前記第１ボイスコイルユニット内に少なくとも一部が配置された第２フレーム体とを有し、
前記第１振動板の外周縁部が前記第１フレーム体に対して固定されるとともに、前記第１振動板の内周縁部が前記第１ボイスコイルユニットに固定され、
前記第２振動板の外周縁部が前記第２フレーム体に対して固定されるとともに、前記第２振動板の内周縁部が前記第２ボイスコイルユニットに固定されたスピーカ装置。
前記第２フレーム体、前記第２ボイスコイルユニット及び前記第２振動板は、前記第１振動板の外周縁部より前記音出力の方向に出ることなく、配置された請求項１記載のスピーカ装置。
前記第２フレーム体は、前記磁気回路に対して固定されている請求項１または２記載のスピーカ装置。
前記磁気回路は、
円盤状の底部と、該底部の中央部に立設した円柱部と、該底部の外周縁部から立ち上がる外壁部とからなる第１ヨークと、
前記第１ヨークの前記外壁部と前記円柱部との間の環状の空間に配置された環状の第２ヨークと、
前記第１ヨークの前記外壁部と前記円柱部との間の環状の空間において、前記第１ヨークの前記底部と前記第２ヨークとによって挟まれ、固定された環状の磁石とを有し、
前記第２ヨークの外周面と、該外周面に対向する前記第１ヨークの前記外壁部の内周面部分との間に前記第１磁気ギャップが形成され、
前記第２ヨークの内周面と、該内周面に対向する前記第１ヨークの前記円柱部の外周面部分との間に前記第２磁気ギャップが形成された請求項１乃至３のいずれかに記載のスピーカ装置。
前記第１フレーム体は、前記第１ヨークの前記外周壁部の端面に固定された請求項４記載のスピーカ装置。
前記第２フレーム体は、前記第２ヨークに対して固定された請求項４または５記載のスピーカ装置。