JP2014003470A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカボックスにジャバラを設け、振動板のストロークを十分大きくすることで低音特性を改善することができる小容量化されたスピーカ装置を提供する。
【解決手段】スピーカ装置１００においては、振動板１３０とスピーカボックス１１０とが一体で形成され、スピーカボックス１１０のジャバラ１１２が振動板１３０を保持しているので、ジャバラ１１２が振動板１３０の振動に連動して伸縮し、このジャバラ１１２の伸長可能な範囲が、振動板１３０のストロークとなる。音声信号により、ボイスコイル１１７が波形に合わせて前後方向に振動すると、ボイスコイル１１７のボビン１２１に固着されている振動板１３０が振動し、音声信号と等しい波形の音が出力される。このようなジャバラ１１２を設けたスピーカボックス１１０により、小容量化されたスピーカ装置１００でも振動板１３０のストロークを十分大きくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカ装置に係り、特に小容量化されたスピーカの振動板のストロークを大きくし、発生する振動を抑制することができるスピーカ装置に関する。

ダイナミック型のスピーカ装置は、導線が巻きつけられた複数のコイルからなるコイルの結合体（以下、ボイスコイルという）を円筒形の磁石の空間に挿入し、このボイスコイルの導線に信号電流（以下、音声信号という）を流すことでボイスコイルを振動させ、ボイスコイルの振動によりボイスコイルに固着している振動板を振動させるものである。このようなダイナミック型のスピーカ装置は、導線に流れる音声信号の波形に合わせてボイスコイルを前後方向に振動させ、振動板がボイスコイルの振動に連動することで、振動板が音声信号と同じ波形の音を空気中に放射するものである。しかし、オーディオ機器の小型化やテレビの薄型化に伴い、ダイナミック型のスピーカ装置を小型化されたオーディオ機器や薄型化されたテレビに搭載できるようにするため、ダイナミック型のスピーカ装置においても小容量化されかつ音響特性が良いものが要求されている。しかし、低音を良好に出力するためには、スピーカ装置の振動板のストロークを十分大きくする必要があるが、小容量化されたスピーカ装置では振動板のストロークを十分大きくすることができない。また、スピーカ装置において振動板のストロークを大きくとると、この振動板による大きなストロークによりスピーカ装置に振動が生じる。このため、小容量化されたダイナミック型のスピーカ装置においては、ストロークを十分大きくとれるようにし、またストロークを十分大きくとることによるスピーカ装置に発生する振動を抑制することが必要となった。

スピーカ装置に生じる振動を抑制する技術として特開２００９−１５９０１０号公報（特許文献１）を挙げることができる。特許文献１に開示の技術では、スピーカのジャバラ状のエッジが軸芯に沿って互いに隣り合うように並べられ、螺旋状に延在して形成されている。ボイスコイルの導線の巻きつけがばらついているときには、ボイスコイルの導線に音声信号を流すとボイスコイルの駆動力が不均一となることでスピーカ装置に振動が発生し、振動板が周方向に回転する。特許文献１のスピーカ装置では、エッジを振動板の回転方向に伸縮させることで、振動板が周方向に回転することを抑制し、振動板の周方向の回転による異音が生じることを抑止している。

特開２００９−１５９０１０号公報

上記のように、特許文献１に開示の技術におけるスピーカ装置では、振動板が周方向に回転することを抑制することで異音が生じることを抑止している。しかし、小容量化されたスピーカ装置において、低音特性を改善するには振動板のストロークを十分大きくする必要があるが、特許文献１のスピーカ装置のようにジャバラ状のエッジによる伸張だけでは、小容量化されたスピーカ装置において振動板のストロークを十分大きくすることはできない。また、スピーカのジャバラ状のエッジが軸芯に沿って互いに隣り合うように並べられ、螺旋状に延在して形成されるので、製造や組み立ての工程にコストがかかる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる技術を提供することを目的とする。

本発明のスピーカ装置は、スピーカ装置のスピーカボックスが筒状体であり、前記筒状体に振動板が取り付けられ、前記筒状体は、前記振動板の振動方向に伸縮可能であることを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置は、２つの前記スピーカボックスを背中合わせに合体させたことを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置の２つの前記スピーカボックスは、前記スピーカのヨークの背面同士を合体させたことを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置は、２つの前記スピーカの前記ヨークを一体で製造することを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置は、２つの前記スピーカの前記ヨークとの間には仕切板が設けられ、前記仕切板には前記スピーカの空気の流出入が可能な孔が設けられていることを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置の前記筒状体は円筒状であることを特徴としている。
また、本発明のスピーカ装置の前記筒状体は、ジャバラ構造であることを特徴としている。

本発明によれば、小容量化されたスピーカ装置でも振動板のストロークを十分大きくすることができるので低音特性を改善し、また振動板のストロークを大きくすることによるスピーカ装置に生じる振動を抑制することで音響特性を向上させ、更に製造や組み立て工程のコストを削減することができるスピーカ装置を提供する。

本発明の実施形態１に係るスピーカ装置の断面を示す図である。 本発明の実施形態２に係るスピーカ装置の断面を示す図である。 本発明の実施形態２に係る図２におけるスピーカ装置のＡ−Ａ断面を示す図である。

以下、本発明を実施するための第１の実施形態（以下、「実施形態１」という）を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態１のスピーカ装置１００は、小容量化されたダイナミック型のスピーカ装置において、振動板のストロークを十分大きくすることができる。

実施形態１におけるスピーカ装置１００の構造について説明する。図１に、スピーカ装置１００の断面を示す。図１に示すように、スピーカ装置１００は、スピーカボックス１１０と振動板１３０の間に伸縮可能なエッジを設けずに、スピーカボックス１１０と振動板１３０とが一体で形成されている。スピーカボックス１１０は、フレーム１１１とジャバラ１１２で構成され、ジャバラ１１２は円筒の形状体として形成されている。スピーカボックス１１０の内部には、センターポール１１３、ヨーク１１４、磁石１１５、プレート１１６からなる磁気回路が形成され、センターポール１１３とプレート１１６との間にはボイスコイル１１７が配置されている。

センターポール１１３、ヨーク１１４、プレート１１６は、透磁率の高い鉄製の材料であり、ヨーク１１４はスピーカボックス１１０の内面に接して固定されている。ヨーク１１４とプレート１１６との間にはリング状の磁石１１５が取り付けられている。更に、センターポール１１３とプレート１１６との間には、ボイスコイル１１７の挿入孔となるギャップ１１８が設けられている。このセンターポール１１３、ヨーク１１４、磁石１１５、プレート１１６で形成された磁気回路は、ボイスコイル１１７の部分に強い磁場を発生させる。ボイスコイル１１７には、筒状のボビン１２１が設けられ、ボビン１２１の一端が振動板１３０に固着されている。また、ボイスコイル１１７は、直径をギャップ１１８の外径と内径の中間の値とすることで、センターポール１１３とプレート１１６に接しないようにギャップ１１８に挿入される。ダンパー１１９は、外周側が薄板状のダンパー支持体１２０に固着されている。ダンパー支持体１２０は、センターポール１１３の外周部に固着され、ダンパー支持体１２０と反対側がボビン１２１に固着されている。

このような構造のスピーカ装置１００において、スピーカボックス１１０に取り付けられた導線（図示せず）を通して外部からボイスコイル１１７に音声信号が流れる。この音声信号により、ボイスコイル１１７に磁力が発生することで、ボイスコイル１１７が波形に合わせて前後方向に振動する。このボイスコイル１１７が前後方向に振動することで、ボイスコイル１１７に固着されている振動板１３０が振動し、音声信号と等しい波形の音が出力される。また、スピーカ装置１００では振動板１３０とスピーカボックス１１０とが一体で形成され、スピーカボックス１１０のジャバラ１１２が振動板１３０を保持しているので、このジャバラ１１２が振動板の振動に連動して伸縮する。この振動板１３０とスピーカボックス１１０とで閉じられた空間が確保される。スピーカボックス１１０においては、このジャバラ１１２の伸長可能な範囲が、振動板１３０のストロークとなる。ダンパー１１９は、ボイスコイル１１７の上下の振動を減衰させ、ボイスコイル１１７が中心に対し対称となる位置から外れることを防止し、ボイスコイル１１７の振動を正確に振動板１３０に伝える。

なお、このような構造のスピーカ装置１００において、スピーカボックス１１０のフレーム１１１にはヨーク１１４が取り付けられるので、フレーム１１１は強度や剛性のある材質とし、ジャバラ１１２は伸縮するのでポリエチレンなどの柔らかい材質とし、また振動板１３０は音声を再生するために必要な剛性が求められるのでプラスチック等の剛性のある材質とする。

以上の実施形態１によれば、スピーカ装置１００にジャバラ１１２を設けたスピーカボックス１１０を用いることで、小容量化されたスピーカ装置１００でも振動板１３０のストロークを十分大きくすることができ、低音特性を改善することができる。また、ジャバラ１１２を設けたスピーカボックス１１０と振動板１３０とを一体で形成することによって、スピーカボックス１１０と振動板１３０の間にエッジを設ける必要がないので、製造や組み立て工程のコストを削減することができる。

本発明を実施するための第２の実施形態（以下、「実施形態２」という）を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態２のスピーカ装置２００は、実施形態１のスピーカ装置１００を対向させて左右対称な構造とすることで振動板のストロークを大きくすることにより生じる振動を抑制することができる。

実施形態２におけるスピーカ装置２００の構造について説明する。図２に、スピーカ装置２００の断面を示す。図２に示すように、スピーカ装置２００は、スピーカボックス２１０ａと振動板２３０ａとが一体で形成され、また、スピーカボックス２１０ｂと振動板２３０ｂとが一体で形成され、更にこれらのスピーカボックス２１０ａとスピーカボックス２１０ｂとを仕切板２４０を挟んで背中合わせに合体させるものである。

スピーカボックス２１０ａには、円筒状のジャバラ２１２ａ形成されている。スピーカボックス２１０ａの内部には、センターポール２１３ａ、ヨーク２１４ａ、磁石２１５ａ、プレート２１６ａからなる磁気回路が形成されている。また、ボイスコイル２１７ａ、ダンパー２１９ａを備えている。また、ヨーク２１４ａは仕切板２４０の面に接して固着されている。ボイスコイル２１７ａには筒状のボビン２２１ａが設けられている。ダンパー２１９ａは薄板状のダンパー支持体２２０ａに固着されている。このように、図２に示すスピーカボックス２１０ａは、ヨーク２１４ａが仕切板２４０の面に接している以外は、実施形態１のスピーカボックス１１０の構造に同じである。従って、スピーカボックス２１０ａにおけるスピーカボックス１１０と同じ構造部分の機能は、スピーカボックス１１０に同じである。

同様に、スピーカボックス２１０ｂには、円筒状のジャバラ２１２ｂ形成されている。スピーカボックス２１０ｂの内部には、センターポール２１３ｂ、ヨーク２１４ｂ、磁石２１５ｂ、プレート２１６ｂからなる磁気回路が形成されている。また、ボイスコイル２１７ｂ、ダンパー２１９ｂを備えている。また、ヨーク２１４ｂは仕切板２４０の面に接して固着されている。ボイスコイル２１７ｂには筒状のボビン２２１ｂが設けられている。ダンパー２１９ｂは薄板状のダンパー支持体２２０ｂに固着されている。このように、図２に示すスピーカボックス２１０ｂは、ヨーク２１４ｂが仕切板２４０の面に接している以外は、実施形態１のスピーカボックス１１０の構造に同じである。従って、スピーカボックス２１０ｂにおけるスピーカボックス１１０と同じ構造部分の機能は、スピーカボックス１１０に同じである。

このようなスピーカ装置２００において、振動板２３０ａと振動板２３０ｂにおける振動の反作用の力が相互に打ち消すようにスピーカボックス２１０ａのヨーク２１４ａと、スピーカボックス２１０ｂのヨーク２１４ｂとを仕切板２４０を挟んで背中合わせに固定する。これにより、スピーカボックス２１０ａで生じる振動と、スピーカボックス２１０ｂで生じる振動とが打ち消し合うので、振動板２３０ａと振動板２３０ｂのストロークを大きくすることによるスピーカ装置２００に生じる振動を抑制することができる。

また、図３に示すように仕切板２４０には、上部と下部に空気の流出入が可能な孔２４１が設けられている。なお、図３は図２におけるスピーカ装置２００のＡ−Ａ断面を示している。このような孔２４１を設けることで、スピーカボックス２１０ａにおける空気の容積と、スピーカボックス２１０ｂにおける空気の容積が連動して変化する。つまり、空気の変化に応じてスピーカボックス２１０ａの振動板２３０ａが振動し、同様に空気の変化に応じてスピーカボックス２１０ｂの振動板２３０ｂが振動する。このように、孔２４１を通してスピーカボックス２１０ａとスピーカボックス２１０ｂには、同相の波形となる音波が放射されるので、スピーカボックス２１０ａとスピーカボックス２１０ｂとで違和感のない音が出力される。

以上の実施形態２によれば、スピーカ装置２００にジャバラ２１２ａを設けたスピーカボックス２１０ａと、ジャバラ２１２ｂを設けたスピーカボックス２１０ｂとを仕切板２４０を挟んで背中合わせに合体させることで、ストロークを十分大きくすることによるスピーカ装置２００に生じる振動を抑制して音響特性を向上させることができる。

なお、実施形態１と実施形態２において、スピーカボックス１１０、スピーカボックス２１０ａ、及びスピーカボックス２１０ｂを円筒の形状体として説明したが、この円筒の形状体に限らず断面が楕円形、長方形、又は正方形などの筒状形状体（以下、筒状体という）にすることも可能である。また、スピーカボックス１１０のジャバラ１１２、スピーカボックス２１０ａのジャバラ２１２ａ、及びスピーカボックス２１０ｂのジャバラ２１２ｂについては、ジャバラ構造としたが、伸縮が可能であればジャバラ構造に限らずどのような構造でも可能である。また、スピーカ装置２００においては、スピーカボックス２１０ａのヨーク２１４ａと、スピーカボックス２１０ｂのヨーク２１４ｂとを仕切板２４０を挟んで背中合わせに固定するようにしたが、仕切板２４０を挟まずに、スピーカボックス２１０ａのヨーク２１４ａと、スピーカボックス２１０ｂのヨーク２１４ｂとを直接合体させて固定することも可能である。更に、スピーカボックス２１０ａのヨーク２１４ａと、スピーカボックス２１０ｂのヨーク２１４ｂとを一体で製造することも可能である。また、スピーカ装置２００において、仕切板２４０の上下に２つの孔２４１を設けるようにしたが、仕切板２４０の円周上に等間隔で３つ以上の孔２４１を設けるようにしてもよい。

このような本実施形態により、小容量化されたスピーカ装置でも振動板のストロークを十分大きくすることで低音特性を改善し、また振動板のストロークを大きくすることによるスピーカ装置に生じる振動を抑制して音響特性を向上させ、更に製造や組み立て工程のコストを削減することができる。従って、低音特性が改善され、音響特性のよい低コストの小容量化されたスピーカ装置を、小型のオーディオ機器や薄型のテレビに搭載することができる。

以上、本発明の実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００・・・・・・スピーカ装置
１１０・・・・・・スピーカボックス
１１１・・・・・・フレーム
１１２・・・・・・ジャバラ
１１３・・・・・・センターポール
１１４・・・・・・ヨーク
１１５・・・・・・磁石
１１６・・・・・・プレート
１１７・・・・・・ボイスコイル
１１８・・・・・・ギャップ
１１９・・・・・・ダンパー
１２０・・・・・・ダンパー支持体
１２１・・・・・・ボビン
１３０・・・・・・振動板
２００・・・・・・スピーカ装置
２１０ａ・・・・・スピーカボックス
２１０ｂ・・・・・スピーカボックス
２１１ａ・・・・・フレーム
２１１ｂ・・・・・フレーム
２１２ａ・・・・・ジャバラ
２１２ｂ・・・・・ジャバラ
２１３ａ・・・・・センターポール
２１３ｂ・・・・・センターポール
２１４ａ・・・・・ヨーク
２１４ｂ・・・・・ヨーク
２１５ａ・・・・・磁石
２１５ｂ・・・・・磁石
２１６ａ・・・・・プレート
２１６ｂ・・・・・プレート
２１７ａ・・・・・ボイスコイル
２１７ｂ・・・・・ボイスコイル
２１８ａ・・・・・ギャップ
２１８ｂ・・・・・ギャップ
２１９ａ・・・・・ダンパー
２１９ｂ・・・・・ダンパー
２２０ａ・・・・・ダンパー支持体
２２０ｂ・・・・・ダンパー支持体
２２１ａ・・・・・ボビン
２２１ｂ・・・・・ボビン
２３０ａ・・・・・振動板
２３０ｂ・・・・・振動板
２４０・・・・・・仕切板
２４１・・・・・・孔

Claims (7)

1. スピーカ装置のスピーカボックスが筒状体であり、
   前記筒状体に振動板が取り付けられ、
   前記筒状体は、前記振動板の振動方向に伸縮可能であることを特徴とするスピーカ装置。
2. ２つの前記スピーカボックスを背中合わせに合体させたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. ２つの前記スピーカボックスは、前記スピーカのヨークの背面同士を合体させたことを特徴とする請求項２に記載のスピーカ装置。
4. ２つの前記スピーカの前記ヨークを一体で製造することを特徴とする請求項３に記載のスピーカ装置。
5. ２つの前記スピーカの前記ヨークとの間には仕切板が設けられ、前記仕切板には前記スピーカの空気の流出入が可能な孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスピーカ装置。
6. 前記筒状体は円筒状であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスピーカ装置。
7. 前記筒状体は、ジャバラ構造であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスピーカ装置。

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