JP2013172183A - Speaker device, voice coil vibrator for speaker device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピーカ装置及びスピーカ装置用ボイスコイル振動体に関するものである。 The present invention relates to a speaker device and a voice coil vibrating body for a speaker device.
スピーカ装置は一般に、磁気回路、ボイスコイル、振動板、フレームなどを備えており、ボイスコイルの振動を振動板に伝えて、振動板から音を放出する。ボイコイルは一般にボイスコイルボビンに巻かれており、ボイスコイルの振動を振動板に効率よく伝えるために、ボイスコイルボビンを補強することが行われることがある。従来技術として、ボイスコイルボビンの外周面全体に補強部材を設けたものや、ボイスコイルの外周面に帯状の補強部材を設けたものが知られている(下記特許文献1,2参照)。
The speaker device generally includes a magnetic circuit, a voice coil, a diaphragm, a frame, and the like, and transmits the vibration of the voice coil to the diaphragm and emits sound from the diaphragm. The voice coil is generally wound around a voice coil bobbin, and the voice coil bobbin may be reinforced in order to efficiently transmit the vibration of the voice coil to the diaphragm. As a prior art, there are known those in which a reinforcing member is provided on the entire outer peripheral surface of a voice coil bobbin and those in which a belt-like reinforcing member is provided on the outer peripheral surface of a voice coil (see
従来のスピーカは、ボイスコイルの振動方向と振動板の振動方向が一致しており、振動板の振動方向に沿ってスピーカの薄型化を図る場合にはボイスコイルの振動幅がスピーカの薄型化によって規制されることになる。このため、高音圧で低音域再生を行う場合などに必要な振動板の大振幅とスピーカの薄型化を両立させることが困難である。 In the conventional speaker, the vibration direction of the voice coil and the vibration direction of the diaphragm coincide with each other. When the speaker is thinned along the vibration direction of the diaphragm, the vibration width of the voice coil is reduced by the thinning of the speaker. It will be regulated. For this reason, it is difficult to achieve both the large amplitude of the diaphragm and the thinning of the speaker, which are necessary when performing low-frequency range reproduction with high sound pressure.
これに対しては、ボイスコイルの振動方向と振動板の振動方向を異ならせ、一つの振動方向の入力を異なる方向の振動に変換する振動方向変換部を介してボイスコイルの振動を振動板に伝えることで、振動板の振動を大きくすることとスピーカの薄型化の両立が可能になる。これよると、振動板の振動方向に沿ってスピーカの薄型化を図った場合であってもボイスコイルの振動を所定の範囲で大きくすることが可能になる。 For this, the vibration direction of the voice coil and the vibration direction of the diaphragm are made different, and the vibration of the voice coil is changed to the diaphragm via the vibration direction conversion unit that converts the input of one vibration direction into the vibration of the different direction. By transmitting, it is possible to increase both the vibration of the diaphragm and make the speaker thinner. According to this, even when the speaker is made thin along the vibration direction of the diaphragm, the vibration of the voice coil can be increased within a predetermined range.
このような振動方向変換部を備えたスピーカ装置は、平板状のボイスコイルが用いられ、振動板の振動によって生じる反力が平板状のボイスコイルに対して自身の振動方向と交差する方向に作用するので、この反力に対してボイスコイルに撓みが生じないことが要求される。 A speaker device provided with such a vibration direction converter uses a flat voice coil, and the reaction force generated by the vibration of the diaphragm acts on the flat voice coil in a direction crossing its own vibration direction. Therefore, it is required that the voice coil does not bend against this reaction force.
この際、ボイスコイルを支持する部材に厚みを持たせて、撓み難くすることが考えられる。しかしながら、ボイスコイルを支持する部材に厚みを持たせると、ボイスコイルが配置される磁気ギャップの間隔が大きくなり、振動方向変換部を備えたスピーカ装置は、磁気ギャップの間隔がスピーカ装置の音響放射方向の厚さに影響するので、スピーカ装置の薄型化を目指すこの種のスピーカ装置の要求に反することになる。 At this time, it is conceivable to make the member that supports the voice coil thick so that it is difficult to bend. However, if the thickness of the member that supports the voice coil is increased, the gap between the magnetic gaps in which the voice coil is disposed increases. Since this affects the thickness in the direction, it is contrary to the requirement of this type of speaker device aiming at thinning of the speaker device.
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、振動方向変換部を備えるスピーカ装置において、スピーカ装置の音響放射方向の薄型化を図りながら、振動板の振動反力によってボイスコイルに生じる撓みを抑制することができること、等が本発明の目的である。 This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, in the speaker device including the vibration direction conversion unit, it is possible to suppress the bending generated in the voice coil due to the vibration reaction force of the diaphragm while reducing the thickness of the sound emission direction of the speaker device. It is.
このような目的を達成するために、本発明によるスピーカ装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
一軸方向に振動自在な平板状のボイスコイルと、前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを備える磁気回路と、前記ボイスコイルとは異なる方向に振動する振動板と、前記ボイスコイルの振動を前記一軸方向とは異なる方向に振動する前記振動板に伝える剛性の振動方向変換部とを備え、前記ボイスコイル又は当該ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部は、前記一軸方向に沿った両側部が前記磁気ギャップの外側に配置され、前記両側部に、前記ボイスコイル又は前記ボイスコイル支持部を補強する補強部を設けたことを特徴とするスピーカ装置。
In order to achieve such an object, the speaker device according to the present invention has at least the following configuration.
A flat voice coil that can freely vibrate in a uniaxial direction, a magnetic circuit having a magnetic gap in which the voice coil is disposed, a diaphragm that vibrates in a direction different from the voice coil, and vibration of the voice coil in the uniaxial direction A rigid vibration direction converting portion that transmits to the diaphragm that vibrates in a direction different from the direction, and the voice coil or the voice coil support portion that supports the voice coil has both sides along the one-axis direction as the magnetic field. A speaker device, wherein the speaker device is provided outside the gap, and a reinforcing portion for reinforcing the voice coil or the voice coil support portion is provided on both side portions.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むがこれのみに限定されるものではない。なお、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment of the present invention includes the contents shown in the drawings, but is not limited thereto. In the following description of each drawing, parts that are common to the parts that have already been described are assigned the same reference numerals, and duplicate descriptions are partially omitted.
図1は本発明の実施形態におけるスピーカ装置の基本構成を示した説明図である(同図(a)がX軸方向に沿った断面図、同図(b)が駆動部の動作を示した説明図)。スピーカ装置1は、静止部100と静止部に対して振動する振動部200とを備えている。
1A and 1B are explanatory views showing a basic configuration of a speaker device according to an embodiment of the present invention (FIG. 1A is a cross-sectional view along the X-axis direction, and FIG. 1B shows an operation of a drive unit. Illustration). The speaker device 1 includes a
静止部100は、振動板10やボイスコイル30の振動を支持する部位の総称であって、図示の例では、フレーム12、フレーム12の機能を兼ねた磁気回路20等が静止部100にあたる。静止部100は、それ自体が完全に静止していることを意図するわけではなく、それ全体が振動板10やボイスコイル30の振動の影響を受けて、或いは他の力を受けて、振動するものであってもよい。磁気回路20は、ボイスコイル30が配置される磁気ギャップ20Gを備える。
The
振動部200は、振動板10、ボイスコイル30、ボイスコイル支持部40、振動方向変換部50、連結部60など、ボイスコイル30の振動によって静止部100に対して相対的に振動する部位である。ボイスコイル30は、平板状であり、電気信号(音声信号)が入力されて振動板10とは異なる方向に振動する。振動方向変換部50は、ボイスコイル30の振動をこの振動とは異なる方向に振動する振動板10に伝える剛性の部位である。図示においては、ボイスコイル30はボイスコイル支持部40に支持されているが、ボイスコイル30自体が振動方向変換部50と連結されるものであってもよい。ここでは、ボイスコイル30の振動方向をX軸方向とし、それと直交する2方向をそれぞれY軸方向とZ軸方向としている。振動板10の外周部はエッジ11を介して静止部100であるフレーム12に支持されている。ボイスコイル30と磁気回路20によってスピーカ装置1の駆動部14が構成される。
The
振動板10は、平面視が略矩形状であるか、又は円形状や楕円形状、或いはその他の形状のものであってもよい。また、振動板10の断面形状は、例えば、平板形状、ドーム形状、コーン形状などの規定形状に形成することができる。図示の例は、振動板10の断面形状が平面であるが、湾曲形状でも構わない。また、必要に応じて、振動板10の全高を比較的小さくし、スピーカ装置1の薄型化を図っても構わない。
The
駆動部14においては、ボイスコイル30が磁気回路20の磁気ギャップ20Gに沿って一軸方向に振動し、その振動を振動方向変換部50が方向変換して振動板10に伝える。図示の例では、X軸方向に沿ってボイスコイル30が振動し、それと直交するZ軸方向に振動板10が振動可能に配置されており、振動方向変換部50は、ボイスコイル30のX軸方向の振動を自身の変化する斜設角度に変換して、振動板10をZ軸方向に振動させている。
In the
磁気回路20は、複数の磁気ギャップ20Gをボイスコイル30の振動方向(例えばX軸方向)に沿って並べるように、磁石21(21A,21B)と磁極部材(ヨーク部)22(22A,22B)を備えている。ここでは、一対の磁気ギャップ20Gの磁場方向が互いに逆方向(±Z軸方向)になるように磁石21(21A,21B)の磁極方向が設定されており、互いに逆方向に磁場を有する磁気ギャップ20Gに対して互いに逆方向(±Y軸方向)の電流が流れるように導電部材が巻き回されたボイスコイル30を配置することによって、ボイスコイル30に磁気ギャップ20Gに沿った方向(±X軸方向)の駆動力(ローレンツ力,電磁気力)を生じさせている。磁石21と磁極部材(ヨーク部)22の配置関係は図示の例に限らない。ボイスコイル支持部40を例えば平板状の絶縁部材で形成することで、ボイスコイル30全体に剛性(曲げ剛性、捩れ剛性も含む)を付加させることができる。
The
振動方向変換部50は、一軸方向の振動をこの振動方向とは異なる方向の振動に変換するものであり、一端部がボイスコイル30に角度変更自在に直接又は他の部材を介して連結されるとともに、他端部が振動板10に角度変更自在に直接又は他の部材を介して連結され、振動板10の振動方向およびボイスコイル30の振動方向それぞれに対して斜設されて配置されている。すなわち、振動方向変換部50は、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40と振動板10との間で角度変更自在に斜設される剛性のリンク部分51と、リンク部分51の両端に形成され、振動方向変換部50の角度変化の支点となる関節部分52とを備えている。
The vibration
図示の例では、振動方向変換部50の一端の連結部分53(53A)が、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40と連結部60を介して連結されるが、連結部60を介することなく直接連結してもよい。連結部60は、振動方向変換部50におけるボイスコイル側の端部と、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40の振動方向変換部側の端部との間に形成され、両端部を振動方向に沿って間隔を開けて連結させるものである。連結部60は、磁気回路20の厚さを吸収し、スピーカ装置の薄型化を図っている。
In the illustrated example, the connecting portion 53 (53A) at one end of the vibration
振動方向変換部50の関節部分52に近接する部位には、関節部分52との接触を避ける接触回避部70が形成されている。この接触回避部70は、振動方向変換部50を接合する接合部材を収容して拘束する接合部材収容部(拘束部)としても機能する。この接触回避部70は、関節部分52に沿って凹状に形成される、例えば凹部や切欠部や溝部等であり、関節部分52と、関節部分52の近傍に配置される被取り付け部位の表面との間に所定の空間を形成して、振動方向変換部50と被取り付け部位との間に介在する接着部材が関節部分52に拘わるのを抑止している。図示の例では、連結部60に接触回避部70として切欠部71を関節部分52(52A)に近接するように形成し、振動板10に接触回避部70として凹部72を関節部分52(52B)に近接するように形成している。それによって、振動方向変換部50の連結部分53と、連結部60又は振動板10の端面とが接着剤や両面テープ等の接合部材で貼り合わされる際、関節部分52に向けてはみ出た接着剤や両面テープの端部が、切欠部71又は凹部72に入り込むことで、関節部分52に接触して付着することがないようにしている。
A
このようなスピーカ装置1は、同図(a)に示すように、駆動部14のボイスコイル30に、電気信号として音声信号SSを入力することで、同図(b)に示すように、磁気回路20の磁気ギャップ20Gに沿ってボイスコイル30又はボイスコイル支持部40が例えば図示のX軸方向に振動する。これにより、この振動が振動方向変換部50によって方向変換されて振動板10に伝達されることになって、振動板10を例えば図示のZ軸方向に振動させて音響放射方向SDに音声信号に応じた音が放射される。
As shown in FIG. 6A, such a speaker device 1 inputs a voice signal SS as an electrical signal to the
このようなスピーカ装置1によると、振動方向変換部50によって、ボイスコイル30の振動方向と振動板10の振動方向を異なる方向にしているので、振動板10の振動方向に沿ってボイスコイル30を振動させる場合と比較して、振動板10の背面側を薄型化することが可能になる。これによって、低音域を高音圧で再生できる薄型のスピーカ装置を得ることができる。
According to such a speaker device 1, since the vibration direction of the
さらに、ボイスコイル30の振動を振動方向変換部50によって方向変換して振動板10に伝えるので、ボイスコイル30の振幅を大きくすることで、振動板10の振幅を大きくしても、スピーカ装置1の音響放射方向の厚さ(スピーカ装置の全高)は大きくならない。これによって、大音量の再生音を放射することができる薄型のスピーカ装置を得ることができる。
Furthermore, since the vibration of the
図2は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置の各種形態例を示した説明図である。図2に示した例は、いずれも振動方向変換部50が一対のリンク部分51からなる平行リンクを構成している。図2(a)に示した例は、駆動部14が一組のボイスコイル30と磁気回路20によって、一つの振動板10を駆動している。図2(b)に示した例は、駆動部14が、一組のボイスコイル30と磁気回路20によって、対向配置された一対の振動板10,10を互いに逆方向に振動させている。図2(c)に示した例は、駆動部14が、互いに対向配置された二組のボイスコイル30,30と磁気回路20,20によって、一つの振動板10を振動させている。図2(d)に示した例は、駆動部14が、互いに対向配置された二組のボイスコイル30,30と磁気回路20,20によって、対向配置された一対の振動板10(10A),10(10B)を互いに逆方向に振動させている。図2(a)と図2(c)に示した例は、振動板10を片面駆動させるもので単一指向性の音を放射させることができる。図2(b)と図2(d)に示した例は、振動板10を両面駆動するもので、無指向性の音を放射させることができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing various examples of the speaker device according to the embodiment of the present invention. In all the examples shown in FIG. 2, the
図3は、振動方向変換部50の他の例を示す説明図である。図3に示した振動方向変換部50(リンク機構50L)は、駆動部を一対設けて、振動方向変換部50を互いに略左右対称に対向配置させる図2(c)の形態例に用いられるものある。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating another example of the vibration
振動方向変換部50は、一端を第1の連結部分53A(R),53A(L)との関節部分52A(R),52A(L)とし、他端を第2の連結部分53Bとの関節部分52B(R),52B(L)とする一対の第1のリンク部分51A(R),51A(L)を有する。また、一端を第1のリンク部分51A(R),51A(L)の中間部との関節部分52C(R),52C(L)とし、他端を不動の連結部分53Cとの関節部分52D(R),52D(L)とする一対の第2のリンク部分51B(R),51B(L)を有する。前述したように第1の連結部分53Aはボイスコイル30又はボイスコイル支持部40に直接、或いは他の部材としての連結部60を介して連結され、第2の連結部分53Bは振動板10に連結され、不動の連結部分53Cは、静止部100となるフレーム12の底部や磁気回路20を形成するヨーク部22等に連結される。
The
更に、一端が第1の連結部分53A(R),53A(L)から一体的に延設される一対の連結部分53D(R),53D(L)との関節部分52E(R),52E(L)であって、他端が第2の連結部分53Bと一体の連結部分53Eとの関節部分52F(R),52F(L)である第3のリンク部分51C(R),(L)を有する。
Further,
そして、第1のリンク部分51A(R)と第3のリンク部分51C(R)、第1のリンク部分51A(L)と第3のリンク部分51C(L)、第2のリンク部分51B(R)と第3のリンク部分51C(L)、第2のリンク部分51B(L)と第3のリンク部分51C(R)がそれぞれ平行リンクを形成している。
The
図示の例では、関節部分52F(R),52F(L)に近接して配置される第2の連結部分53Bと、関節部分52A(R),52A(L)に近接して配置される一対の連結部分53D(R),53D(L)には、接触回避部70として凹部76を形成することで、各関節部分と連結部分との間に空間が形成されるようにしている。
In the illustrated example, the second connecting
この振動方向変換部50は、フレーム12に支持される不動の連結部分53Cが静止部100として機能することになる。このような振動方向変換部50によると、ボイスコイル支持部40の振動によって、関節部分52A(R),(L)がX軸方向に互いに近接するように移動すると、平行リンク機構によって第2の連結部分53Bとそれに一体の連結部分53Eが平行状態を維持して上昇し、平行リンクを形成している第1のリンク部分51A(R),(L)と第3のリンク部分51C(R),(L)が立ち上がるように角度変更する。その際、関節部分52D(L),(R)が静止部となる不動の連結部分53Cの両端で支持されているので、静止部からの反力を受けて第1のリンク部分51A(R),(L)と第3のリンク部分51C(R),(L)の角度変更が確実に行われ、関節部分52A(R),(L)の変位を振動板10の変位に確実に変換する。
In the vibration
同様に、関節部分52A(R),(L)がX軸方向に離れるように移動すると、平行リンク機構によって第2の連結部分53Bとそれに一体の連結部分53Eは平行状態を維持して下降し、平行リンクを形成している第1のリンク部分51A(R),(L)と第3のリンク部分51C(R),(L)が倒れるように角度変更する。その際、関節部分52D(R),(L)が静止部に支持されているので、静止部からの反力を受けて第1のリンク部分51A(R),(L)と第3のリンク部分51C(R),(L)の角度変更が確実に行われ、関節部分52A(R),(L)の変位を振動板10の変位に確実に変換する。
Similarly, when the
このような振動方向変換部50によると、一つのボイスコイル支持部40のX軸方向の振動が略同位相・略同振幅で振動する関節部分52B(R),(L),52F(R),(L)及び第2の連結部分53BにおけるZ軸方向の振動に変換されることになる。これによって、振動板10は、広い範囲で支持されて略同位相・略同振幅の振動が与えられることになるので、面積が広い平面的な振動板10に対してボイスコイル支持部40の振動を略同位相で伝達することができる。
According to such a vibration
この振動方向変換部50は、連結部分53B,53D(R),(L),第3のリンク部分51C(R),(L)をそれぞれ幅方向一対に平行配置しており、第1のリンク部分51A(R),(L)を二股に形成してその中間部に第2のリンク部分51B(R),(L)との関節部分52C(R),(L)が形成され、第2のリンク部分51B(R),(L)及び連結部分53Cは、幅方向一対に平行配置されている連結部分53B,53D(R),(L),第3のリンク部分51C(R),(L)の間に配備されている。このようにリンク部分を1つのシート状(板状)部品で形成することで、振動板10を面で支持して振動させることができるので、振動板10全体を略同位相で振動させることができ、分割振動を抑制することが可能になる。
In the vibration
また、この形態の振動方向変換部50は、リンク部分を形成する一つの板状部材全体を凸台形状に屈折させて第1のリンク部分51A(R),(L)と第2の連結部分53Bを形成し、この板状部材を部分的に切り出して凹台形状に屈折させて第2のリンク部分51B(R),(L)と不動の連結部分53Cを形成している。
Moreover, the vibration
この振動方向変換部50は、2つの対向するボイスコイル支持部40に対して一つの一体部品を用いることで、振動方向変換部50のリンク機構を形成することができるので、一対の駆動部を備えたスピーカ装置を形成する場合にも組み立て作業を簡易に行うことができる。また、不動の連結部分53Cを設けることで、ボイスコイル支持部40の対向振動(複数のボイスコイル支持部40が互いに逆方向となるように振動すること)に対しては、特に関節部分52D(R),(L)をフレーム12に支持しなくても、この関節部分52D(R),(L)の位置が一定に保持されることになり、これによっても振動方向変換部50のスピーカ装置への組み込みを簡易化することができる。
The vibration
そして、リンク機構として、右側の第1のリンク部分51A(R)と第3のリンク部分51C(R)、左側の第1のリンク部分51A(L)と第3のリンク部分51C(L)によって平行リンクが形成されているので、ボイスコイル支持部40の対向振動に対して振動板10に固着される第2の連結部分53BをZ軸方向に沿って安定に平行移動させることができる。これによって、平面状の振動板10に対して安定した振動を加えることが可能になる。
As a link mechanism, the right
図3(a)に示す例では、ボイスコイル支持部40の対向振動によって曲げが生じ易いリンク部分に対して凸部510を設けて剛性を高めている。図示の例では、第1のリンク部分51A(R),(L),第2のリンク部分51B(R),(L),連結部分53D(R),(L),連結部分53Cにそれぞれ凸部510が設けられている。また、図3(b)に示す例では、特に強度を必要としないリンク部分において開口部520を設けて振動方向変換部の軽量化を図っている。図示の例では、連結部分53Bに開口部520が設けられている。振動方向変換部の軽量化は特に再生周波数帯域の広域化や、所定の音声電流に対する音波の振幅及び音圧レベルを大きくすることに有効である。
In the example shown in FIG. 3A, the
図4は、振動方向変換部50の他の例を示す説明図である。図4に示した振動方向変換部50は、駆動部を一対設けて、振動方向変換部50を互いに略左右対称に対向配置させ、一対の振動板を互いに異なる方向に振動させる図2(d)の形態例に用いられるものある。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating another example of the
振動方向変換部50は、図2(d)において、一対のボイスコイル30,30がX軸方向に沿って近接又は離間する振動を、第1の振動板10Aと第2の振動板10BがZ軸方向に沿って近接又は離間する振動に変換する。図4に示した振動方向変換部50は、第1の振動板10Aを振動させる第1の振動方向変換部50Aと第2の振動板10Bを振動させる第2の振動方向変換部50Bが組み合わされている。
In FIG. 2D, the vibration
第1の振動方向変換部50Aは、第1の振動板10Aに連結してX軸方向に沿って延在する振動板側連結部分50aと、X軸方向に沿って配置され一対のボイスコイル30,30のそれぞれに連結するボイスコイル側連結部分50b,50bと、振動板側連結部分50aと各ボイスコイル側連結部分50bの間に斜設される複数のリンク部分50c(図示の例では一対のリンク部分50c,50c)と、リンク部分50cの端部と振動板側連結部分50a又はボイスコイル側連結部分50bの端部とを連結する関節部分50dとを備えている。振動板側連結部分50aとボイスコイル側連結部分50bは略平行に配置されている。一対のリンク部分50cは傾斜角度がZ軸(振動板20の振動方向に沿った軸)に対して実質的に対称になっている。第1の振動方向変換部50Aと第2の振動方向変換部50Bは、X軸に対して実質的に対称に配置されている。第2の振動方向変換部50Bは、第2の振動板10Aに連結する振動板側連結部分50aと、複数のボイスコイル側連結部分50b(図示の例では一対のボイスコイル側連結部分50b,50b)と、複数のリンク部分50c(図示の例では一対のリンク部分50c,50c)と、複数の関節部分50dとを備えている。振動板側連結部分50aには、振動板10の嵌合孔に嵌合される嵌合凸部55が設けられている。
The first
また、第1の振動方向変換部50Aと第2の振動方向変換部50Bは、複数のリンク部分50cがY軸方向(ボイスコイル31の振動方向及び振動板20の振動方向にそれぞれ交差する方向)に沿って設定された間隔を空けて並列配置している。そして、第1の振動方向変換部50Aの複数のリンク部分50cの間に第2の振動方向変換部50Bの複数のリンク部分50cが配置されている。第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bはボイスコイル30又はボイスコイル支持部40に対して第2の振動板10B側に配置され、第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bはボイスコイル30又はボイスコイル支持部40に対して第1の振動板10A側に配置されている。
In the first vibration
これによると、Y軸方向に並列される第1の振動方向変換部50Aのリンク部分50cと第2の振動方向変換部50Bのリンク部分50cが交差した状態になっており、第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bは、第2の振動板10Bと第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bとの間に配置され、第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bは、第1の振動板10Aと第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bとの間に配置されている。
According to this, the
振動方向変換部50は、静止部の柱状部(図示省略)に直接的に連結する又は他の部材を介して連結する(間接的に連結する)柱状部側連結部分50fを有している。振動方向変換部50のリンク部分50cは、ボイスコイル30の振動と柱状部から受ける反力によって、リンク部分50cの傾斜角度(例:リンク部分50cとX軸方向とが成す角度)が変化する。静止部の柱状部は、第1の振動方向変換部50Aの柱状部側連結部分50fと第2の振動方向変換部50Bの柱状部側連結部分50fとの間に配置されている。また、静止部10の柱状部10Bは、第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bと第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bとの間に配置されている。
The vibration
ボイスコイル側連結部分50bとリンク部分50cは、ボイスコイル31の振動方向(X軸方向)に沿って延在して第1の振動板21又は第2の振動板22に向かって突出する突出部54を備える。突出部54は、リンク部分50cの一方の端部から他方の端部にかけて連続して形成されている。
The voice coil
このような突出部54を設けることで、ボイスコイル側連結部分50bとリンク部分50cはボイスコイル31の振動方向に対して剛性を有する。振動板側連結部分50aは、振動板側連結部分50a自体が振動板20に取り付けられることによって必要な剛性が付与される。また、突出部54は、リンク部分50cなどの剛性を高めると共に、部分的に突出しているので、リンク部分50cなどの質量増加を抑えることができる。
By providing such a protruding
振動板20の振動方向(Z軸方向)における、第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bの高さと、第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bの高さとの差分を、連結部材(図示省略)を用いることで、所望の大きさに設定することができる。具体的には、この差分を比較的大きくすることで、スピーカ装置1を薄型化しつつ、振動板20の振幅を比較的大きくできる。また、この差分を設けることで、振動板20の振動方向における磁気回路40の厚さの一部を差分の中に重複させることができるので、スピーカ装置1を薄型化しつつ、磁気回路40に用いる磁石41の厚さを比較的大きくして、ボイスコイル31に作用する電磁気力を比較的大きくすることができる。
The height of the voice coil
この連結部材は、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40と、第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bと、第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bとを連結している部材である。連結部材は、異なる位置に配置された第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bと第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bの間隔を埋めるスペーサになるように、第1の振動方向変換部50Aのボイスコイル側連結部分50bと第2の振動方向変換部50Bのボイスコイル側連結部分50bの間に配置されている。
The connecting member includes the
図5〜図7は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置の駆動部を説明する説明図である。ここでは、ボイスコイル30とボイスコイル支持部40によって平板状のボイスコイル振動体41が構成されている。ボイスコイル振動体41は、ボイスコイル30のみによって構成することができ、また、図示のように、ボイスコイル30をボイスコイル支持部40に支持させることで構成することもできる。
5-7 is explanatory drawing explaining the drive part of the speaker apparatus based on embodiment of this invention. Here, the
ボイスコイル振動体41を振動させるための磁気回路20は、磁石21とヨーク部22によって形成されており、Z軸方向で互いに逆向きの磁場方向を有する一対の磁気ギャップ20G(20G1,20G2)をX軸方向の所定間隔で並べて形成している。そしてこの磁気ギャップ20G(20G1,20G2)内を流れる電流がY軸方向で互いに逆方向になるようにボイスコイル30を巻き回すことで、ボイスコイル30にX軸方向に沿ったローレンツ力が働くようにしている。図示の例では、ボイスコイル30が一対の直線部30A,30Cを有し、一対の磁気ギャップ20G1,20G2で直線部30A,30Cに逆方向の電流が流れるように、ボイスコイル30が一対の磁気ギャップ20G1,20G2を巡回するように配置されている。
The
磁石21とヨーク部22の配置を変えることによって同様の機能で様々な形態の磁気回路20を形成することができる。図6に示した例では、磁気回路20は、複数の磁石21(21A〜21D)を有する。この磁気回路20では、磁石21が、磁気ギャップ20Gの磁場の方向に沿った両側に設けられている。
By changing the arrangement of the
図示の例では、ヨーク部22は、下側のヨーク部22A、上側のヨーク部22B、および支柱部22Cを有する。ヨーク部22A,22Bは規定間隔をあけて略平行に配置されており、中央部には、支柱部22Cがヨーク部22A,22Bに対して略直交する方向へ延在するように形成されている。
In the illustrated example, the
ヨーク部22A,22Bには磁石21A〜21Dが配置され、磁石21Aと磁石21Cとで一つの磁気ギャップ20G2が形成され、磁石21Bと磁石21Dとでもう一つの磁気ギャップ20G1が形成されている。この一対の磁気ギャップ20G1と磁気ギャップ20G2は、平面的に並べて形成され、互いに逆方向の磁場が形成されるようになっている。
ボイスコイル30は、平面形状が略矩形状に形成されており、Y軸方向に沿って形成された直線部30A,30Cと、X軸方向に沿って形成された直線部30B,30Dにより構成されている。ボイスコイル30の直線部30A,30Cは、磁気回路20の磁気ギャップ20G内に配置され、磁場の方向がZ軸方向に沿うように規定されている。ボイスコイル30の直線部30B,30Dには磁場を印加しないほうが好ましい。また、直線部30B,30Dに磁場が印加されている場合でも、その直線部30B,30Dに生じるローレンツ力が互いに相殺されるように構成されている。ボイスコイル30は、巻き数を比較的多くすることで、磁気ギャップ20G中の部分を比較的大きくすることができ、スピーカ駆動時、比較的大きな駆動力を得ることができる。
The
磁気回路20は、図6に示す例では、ボイスコイル30の直線部30Aに係る磁場の向きが、直線部30Cに係る磁場の向きに対して逆向きとなるように、複数の磁石21A〜21Dに対して、磁石21Aと磁石21Cが同方向に着磁され、磁石21Bと磁石21Dがそれとは逆の同方向に着磁されている。これに対して、図7に示す例では、磁気ギャップ20G2を同方向に着磁された磁石21A,21Cによって形成し、磁気ギャップ20G1はヨーク部22A,22Bのそれぞれに形成したヨーク凸部22a,22b間に形成されている。これによると、磁石21とヨーク部22とを組み付けた後に行う着磁工程を1回で済ませることができ、工程の簡略化が可能になる。また、図示していないが、磁気回路20は、磁気ギャップ20G1,20G2に両方が磁石とヨーク凸部で構成される場合や、磁気ギャップ20G1,20G2の一方が磁石とヨーク部で構成され、他方が2つの磁石又は2つのヨーク部とで構成される場合がある。
In the example shown in FIG. 6, the
ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)には、ボイスコイル30の振動方向(X軸方向)に沿った両側部が磁気ギャップ20Gの外側に配置されている。そして、ボイスコイル振動体41の両側部に、ボイスコイル振動体41を補強する補強部300を設けている。この補強部300は、ボイスコイル振動体41における振動板10の振動反力による撓みやボイスコイル30の固有モード振動による撓みを抑制するものである。図5に示した例では、補強部300は、補強部材301をボイスコイル振動体41の両側部に装着することによって構成されている。補強部材301は、磁気ギャップ20Gの外で、ボイスコイル振動体41の両側部を覆って一軸方向(X軸方向)に延在するように装着される。
In the voice coil vibrating body 41 (
図8〜図12は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置における補強部の形態例を示した説明図である。各図における形態例で共通する部位は同一符号を付して重複説明を省略する。 8-12 is explanatory drawing which showed the form example of the reinforcement part in the speaker apparatus based on embodiment of this invention. Parts common to the form examples in the respective drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図8に示した形態例は、磁気ギャップ20Gの外側に配置されるボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)のX軸方向に沿った両側部に補強部300が設けられており、ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)を静止部100に振動自在に保持する保持部15の一端が、補強部300を介してボイスコイル振動体41に連結されている。補強部300は、ボイスコイル30の振動方向(X軸方向)のみに設けてもよいが、これに併せて、ボイスコイル振動体41のY軸方向(ボイスコイル30の振動方向と交差する方向)の側部に設けてもよい。補強部300が設けられるY軸方向の側部も磁気ギャップ20Gの外側に配置される。図示の例では、ボイスコイル振動体41の表面には、ボイスコイル30の両端から引き出される導電配線43が配備されている。
In the embodiment shown in FIG. 8, the reinforcing
図9(図9(a)が平面図、図9(b1),(b2)がX−X断面図)に示した形態例は、補強部300がボイスコイル振動体41の両側部の少なくともいずれか一面を覆って一軸方向(X軸方向)に延在するように装着される補強部材によって構成されている。また、この補強部(補強部材)300の一部は、ボイスコイル振動体41の両側部を通りボイスコイル30から引き出される導電配線43の上に設けられている。補強部(補強部材)300は図9(b1)に示すようにボイスコイル振動体41の片面側に装着しても良いし、図9(b2)に示すようにボイスコイル振動体41の両面側に装着しても良い。この補強部(補強部材)300は、樹脂、ゴム、紙などの絶縁部材で形成することができる。また、導電配線43がそれ自体で絶縁被覆されている場合には、着磁しない金属や合金で形成することができる。
In the embodiment shown in FIG. 9 (FIG. 9A is a plan view and FIGS. 9B1 and 9B2 are XX cross-sectional views), the reinforcing
補強部300は、補強部300を含むボイスコイル振動体41の両側部におけるX軸方向に対して交差する方向の厚さt1,t2が、磁気ギャップ20Gの間隔tGより大きくなるように設定することができる。このように厚さt1,t2を大きくすることで、補強効果を高めることができる。このように厚さt1,t2を大きくしても磁気ギャップ20Gの間隔tGには影響しないので、スピーカ装置の厚さとは無関係にボイスコイル振動体41を補強することができる。
Reinforcing
図10に示した形態例は、ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)が連結部60を介して振動方向変換部50に連結されており、補強部300がX軸方向の端部で連結部60と連結している。図示の例では、補強部300は連結部と一体に構成されており、連結部60がボイスコイル振動体41のY軸方向に沿った補強部300として機能している。
In the embodiment shown in FIG. 10, the voice coil vibrating body 41 (
図11に示した形態例は、ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)と振動方向変換部50が一体に形成されており、補強部300がX軸方向の端部で振動方向変換部50と連結している。図示の例では、振動方向変換部50と一体に形成された補強部300がボイスコイル振動体41のY軸方向に沿った補強部300として機能している。
In the embodiment shown in FIG. 11, the voice coil vibrating body 41 (
図12に示した形態例は、補強部300は、X軸方向に沿った折れ線でボイスコイル振動体41の両側部を折り返した折り返し部302によって構成されている(図12(a)がボイスコイル振動体41を平面視した図であり、図12(b)がボイスコイル振動体41を側面視した図である。)。折り返し部302はボイスコイル支持部40の両側端をL字状に成形加工したものであってもよいし、L字状の補強部材をボイスコイル支持部40の両側部に装着したものであってもよい。また、この折り返し部302は、ボイスコイル支持部40のY軸方向に沿った側部に併せて設けてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 12, the reinforcing
図13は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置における補強部の具体例を示した説明図である(図13(a)が平面図、図13(b)が補強部の部分断面図)。図示の例では、補強部300は、ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)の両側部を覆ってX軸方向に延在するように装着される補強部材302によって構成されており、この補強部材302が、肉抜きされたトラス形状を有している。これによると、トラス形状によって、補強部材302の軽量化を図ることができると共に、振動板の振動反力によるボイスコイル振動体41の撓みを効果的に抑制することが可能になる。
FIG. 13 is an explanatory view showing a specific example of the reinforcing portion in the speaker device according to the embodiment of the present invention (FIG. 13A is a plan view, and FIG. 13B is a partial cross-sectional view of the reinforcing portion). In the illustrated example, the reinforcing
本発明の実施形態に係るスピーカ装置1は、ボイスコイル振動体41(ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40)に補強部300を設けることで、振動板10の振動反力や、ボイスコイル30の固有モード振動による力がボイスコイル振動体41の振動方向とは異なる方向に作用した場合にも、ボイスコイル振動体41の撓み剛性を確保することができ、ボイスコイル30の振動を効率よく振動方向変換部50に伝えることができる。
In the speaker device 1 according to the embodiment of the present invention, the reinforcing
また、ボイスコイル振動体41は、その振動方向に沿った両側部が磁気ギャップ20Gの外に配置されており、磁気ギャップ20Gの外側でこの両側部に補強部300が設けられるので、補強部300が磁気ギャップ20Gに干渉することが無く、磁気ギャップ20Gを可能な限り狭くして、スピーカ装置1の薄型化を図ることができる。
The voice
補強部300は、ボイスコイル振動体41の両側部に装着する補強部材301,303によって構成することができ、これによって、ボイスコイル振動体41に用いられる部材の材質を任意に選択することが可能になる。補強部材303を肉抜きしたトラス形状にすることで、補強部材303の軽量化を図ることができ、補強部材303を装着した場合にもボイスコイル振動体41の良好な振動特性を維持することができる。
The reinforcing
また、補強部300は、ボイスコイル振動体41の両側部に設けた折り返し部302によって構成することができる。この例では、ボイスコイル振動体41に別部材を付加すること無く、ボイスコイル振動体41に効果的に撓み剛性を付与することができる。
Further, the reinforcing
以上のように、本発明の実施形態に係るスピーカ装置は薄型化が可能であり、且つ大音量化の実現も可能である。このようなスピーカ装置は各種電子機器や車載用として効果的に用いることができる。図14は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置の適用例を示した説明図である。同図(a)に示したフラットパネルディスプレイのような電子機器2は、スピーカ装置1の設置に必要な厚さスペースを小さくできるので、電子機器全体の薄型化が可能になる。また、薄型化された電子機器においても充分な音声出力を得ることができる。また、スピーカ装置は、フラットパネルディスプレイの背面側に取り付けられても構わない。同図(b)は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置を備えた自動車3を示している。同図に示した自動車3は、スピーカ装置1の薄型化によって車内スペースの拡大が可能になる。特にドアパネルに本発明の実施形態に係るスピーカ装置1を内装したものでは、ドアパネルの出っ張りを無くし運転者の操作スペースの拡大が可能になる。また、充分な音声出力が得られるので、雑音が多い高速走行時等でも車内で快適に音楽やラジオ放送を楽しむことができる。
As described above, the speaker device according to the embodiment of the present invention can be reduced in thickness and can be increased in volume. Such a speaker device can be effectively used for various electronic devices and in-vehicle use. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an application example of the speaker device according to the embodiment of the present invention. Since the
また、スピーカ装置1を備える建築物として、人の居住を用途とする住宅(建築物)や会議、講演会、パーティー等、多数の人数を収容して催しを行うことができるホテル、旅館や研修施設等(建築物)にスピーカ装置1を設置した場合、スピーカ装置1の設置に必要な厚さスペースを小さくできるので、不要なスペースを削除でき、スペースを有効に活用することができる。また、近年、プロジェクターや大画面テレビ等の普及に伴い、音響・映像設備を備える居室を設ける例が見られるようになっており、一方で音響・映像設備を備える居室を設けずに、リビングルーム等をシアタールームとして使用するケースも見られる。このようなケースにおいても、スピーカ装置1を用いることで、簡易にリビングルーム等をシアタールーム化でき、さらにリビングルーム内の空間を有効に活用することが可能である。なお、スピーカ装置1の配置場所は、例えば、居室内の天井や壁等が挙げられる。 In addition, as a building equipped with the speaker device 1, a hotel, inn or training that can accommodate a large number of people, such as a house (building) intended for the residence of people, a meeting, a lecture, a party, etc. When the speaker device 1 is installed in a facility or the like (building), the thickness space necessary for the installation of the speaker device 1 can be reduced, so that unnecessary space can be deleted and the space can be used effectively. In recent years, with the widespread use of projectors and large-screen TVs, etc., there have been examples of providing living rooms with audio / video equipment, while living rooms without audio / video equipment have been provided. In some cases, etc. are used as theater rooms. Even in such a case, by using the speaker device 1, it is possible to easily convert a living room or the like into a theater room and to effectively use the space in the living room. Note that the speaker device 1 may be arranged at, for example, a ceiling or a wall in a living room.
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design can be changed without departing from the scope of the present invention. Is included in the present invention. The embodiments described in the above drawings can be combined with each other as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose, configuration, or the like. Moreover, the description content of each figure can become independent embodiment, respectively, and embodiment of this invention is not limited to one embodiment which combined each figure.
1:スピーカ装置,2:電子機器,3:自動車,
10:,振動板,20:磁気回路,20G:磁気ギャップ,
30:ボイスコイル,40:ボイスコイル支持部,41:ボイスコイル振動体,
50:振動方向変換部,
300:補強部,301,303:補強部材,302:折り返し部
1: speaker device, 2: electronic equipment, 3: automobile,
10 :, diaphragm, 20: magnetic circuit, 20G: magnetic gap,
30: Voice coil, 40: Voice coil support part, 41: Voice coil vibrating body,
50: Vibration direction conversion unit,
300: Reinforcement part, 301, 303: Reinforcement member, 302: Folding part
Claims (16)
前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを備える磁気回路と、
前記ボイスコイルとは異なる方向に振動する振動板と、
前記ボイスコイルの振動を前記一軸方向とは異なる方向に振動する前記振動板に伝える剛性の振動方向変換部とを備え、
前記ボイスコイル又は当該ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部は、前記一軸方向に沿った両側部が前記磁気ギャップの外側に配置され、
前記両側部に前記ボイスコイル又は前記ボイスコイル支持部を補強する補強部を設けたことを特徴とするスピーカ装置。 A flat voice coil that can vibrate in one axial direction;
A magnetic circuit comprising a magnetic gap in which the voice coil is disposed;
A diaphragm that vibrates in a different direction from the voice coil;
A rigid vibration direction converter that transmits the vibration of the voice coil to the diaphragm that vibrates in a direction different from the uniaxial direction,
The voice coil or the voice coil support portion that supports the voice coil is arranged on both sides along the uniaxial direction outside the magnetic gap,
A speaker device comprising a reinforcing portion for reinforcing the voice coil or the voice coil support portion on the both side portions.
前記補強部は前記一軸方向の端部で前記振動方向変換部と連結していることを特徴とする請求項1記載のスピーカ装置。 The voice coil or the voice coil support part and the vibration direction conversion part are integrally formed,
The speaker device according to claim 1, wherein the reinforcing portion is connected to the vibration direction changing portion at an end portion in the uniaxial direction.
前記保持部の一端は前記補強部を介して前記ボイスコイル又はボイスコイル支持部に連結されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のスピーカ装置。 A holding part for holding the voice coil or the voice coil support part in a stationary part so as to vibrate freely;
The speaker device according to claim 1, wherein one end of the holding portion is connected to the voice coil or the voice coil support portion through the reinforcing portion.
前記ボイスコイル支持部は、少なくとも前記ボイスコイルの振動方向または当該振動方向と交差する方向に延在する補強部を備えることを特徴とするスピーカ用ボイスコイル振動体。 A vibration direction converter that converts vibration in one axial direction into vibration in a direction different from the one axial direction is provided, and vibration in one axial direction of the voice coil is vibrated in a direction different from the one axial direction through the vibration direction converter. A voice coil vibrating body for a speaker device, which is used in a speaker device for transmitting to a diaphragm that includes the voice coil and a voice coil support portion for supporting the voice coil;
The voice coil vibrating body for a speaker, wherein the voice coil supporting portion includes a reinforcing portion extending at least in a vibration direction of the voice coil or in a direction intersecting with the vibration direction.
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