JP2017085235A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】振動板を薄くしても、中低域の分割共振を抑え、平坦な音圧特性を得る。【解決手段】振動板１１と、振動板１１の外径に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けられたボイスコイル１２とを備えた。【選択図】図１

Description

この発明は、例えばオーディオ信号を再生するスピーカに関するものである。

近年、液晶テレビ等、薄型化が進んでおり、それに搭載するスピーカも薄型化が必要となっている。スピーカの薄型化については、コーン形振動板を用いたものや、ドーム形振動板を用いたもの（例えば特許文献１，２参照）等、様々な方式がある。例えば特許文献１では、振動板を薄くした場合に分割共振が発生しないように、ドーム形振動板の中央の一部を凹ましている。

特開２００４−２６０７３６号公報 特開２００７−００５９０６号公報

一方、コーン形振動板では、構造強化のために振動方向に深さを持ち、たわみ振動が高域に発生するようにしている。しかしながら、この深さは、スピーカの奥行を増加させることになり、薄型化に対しては欠点となる。よって、スピーカの奥行を薄型にするためには、コーン形振動板を薄く（浅く）する必要がある。一方、コーン形振動板では、奥行きが小さかったり材料に剛性が無かったりすると、機械共振である分割共振が発生しやすくなる。また、小径のＶＣ径（駆動径）で駆動する場合にも、たわみ振動が起こりやすくなる。すなわち、コーン形振動板を薄くすると、分割振動が起こりやすくなり、低周波数から音圧特性変動が起こることになるため、音質に悪い影響を与えるという課題がある。

また、コーン形振動板の深さは、くぼみ空間を振動板の前面に形成することになる。このくぼみ空間は、スピーカの中の高域の音圧特性に変動を生じさせ、平坦性を損なわせる音響的な欠点を有する（くぼみ効果）。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、振動板を薄くしても、中低域の分割共振を抑え、平坦な音圧特性を得ることができるスピーカを提供することを目的としている。

この発明に係るスピーカは、振動板と、振動板の外径に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けられたボイスコイルとを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、振動板を薄くしても、中低域の分割共振を抑え、平坦な音圧特性を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係るスピーカの構成例を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係るスピーカの別の構成例を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係るスピーカの別の構成例を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るスピーカの構成例を示す断面図である。
スピーカは、例えばオーディオ信号を再生する薄型のスピーカである。このスピーカは、振動系１と、振動系１に磁力を与える磁気回路２と、振動系１を保持して磁気回路２と結合するフレーム３とを備えている。なお、磁気回路２は、磁石２１、プレート２２及びポールピース２３から成り、プレート２２とポールピース２３との間には間隙が設けられている。

振動系１は、図１に示すように、振動板１１、ボイスコイル（ボビン）１２、エッジ１３及びダンパ１４等を備えている。

振動板１１は、正面視した形状が円形である振動板であり、ボイスコイル１２からの振動を受けて音波を放射するものである。図１の例では、振動板１１をドーム形振動板１１１及びコーン形振動板１１２を用いて構成した場合を示している。

ドーム形振動板１１１は、中心に向かい突出した凸断面形状の振動板である。
コーン形振動板１１２は、ドーム形振動板１１１の外周に同心円状に設けられた振動板である。なお図１では、コーン形振動板１１２は、ドーム形振動板１１１に接着等により接続されている。

ボイスコイル１２は、信号が給電されることで磁気回路２と反応して振動し、この振動を振動板１１に伝えるものである。このボイスコイル１２は、磁気回路２の間隙部分に配置されている。また、ボイスコイル１２の一端は、振動板１１に接着等により接続されている。ここで、本発明では、ボイスコイル１２の一端が、振動板１１の外径Ｄ_１に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けられている。また、ボイスコイル１２には、リード線４を介して端子５から信号が給電される。

エッジ１３は、振動板１１をフレーム３に支持する凸断面形状の部材である。このエッジ１３では、内周が振動板１１の外周に接着剤等により接続され、外周がフレーム３に接着等により固定されている。

ダンパ１４は、ボイスコイル１２の振動を減衰するものである。このダンパ１４では、一端がボイスコイル１２に接着等により接続され、他端がフレーム３に接着等により固定されている。

また、振動板１１は、ボイスコイル１２が取付けられた位置の内側と外側を正面視した面積が同一となるように構成されている。図１の例では、上記内側と外側を正面視した面積が同一となるように、ドーム形振動板１１１の傾斜とコーン形振動板１１２の傾斜が設計される。

次に、本発明に係るスピーカの効果について説明する。
ここで、「節駆動」理論では、円形平板の軸対称共振モードの節を同径の力で駆動することにより、その共振の音圧特性への影響を打ち消すことができることが知られている。
一方、本発明では、ボイスコイル１２を、振動板１１の外径Ｄ_１に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けている。言い換えると、振動板１１の外径Ｄ_１に対するＶＣ径（駆動径）Ｄ_２の比を（７０±５）％としている。これは、内側と外側が一体の振動板１１で起こる軸対称共振モードの節径に駆動径Ｄ_２がほぼ一致し、節駆動となることを意味している。よって上記構成から、共振の音圧特性への影響を打ち消すことができる。

また、これにより、振動板１１の奥行を小さく、すなわち、振動板１１の奥行／外径の比を小さくした平板に近い構造を採用することが可能となる。そして、奥行の小さい振動板１１を用いることで、振動板１１の前面のくぼみ空間の容積を小さくすることができ、「くぼみ効果」による音圧特性変動を抑えることができる。

また、振動板１１は、ボイスコイル１２が取付けられた位置（駆動径Ｄ_２の位置）の内側と外側を正面視した面積が同一となるように構成されている。このように、駆動径Ｄ_２の外側と内側とで同じ表面積とすることで、駆動のバランスが均一となり、分割共振を防ぐことができる。

なお上記では、ドーム形振動板１１１とコーン形振動板１１２を接着等により接続した場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、ドーム形振動板１１１とコーン形振動板１１２を分離した構成としてもよいし、一体成型してもよい。

また、ドーム形振動板１１１とコーン形振動板１１２の向きは、スピーカの音放射方向（図の上方）に対してどちらに向いていてもよい。例えば、ドーム形状を、凸形状としてもよいし、凹形状としてもよい。また、ドーム内周部を逆方向に凹まして凸と凹を組み合わせたドーム溝形状としてもよい。なお図２では、図１のドーム形振動板１１１に代えて、中心に向かい凹ませた凹断面形状の逆ドーム形振動板１１３を用いた場合を示している。

また、図３では、構造的に強い構成とするため、断面形状が複数の曲面から成る振動板１５を用いた場合を示している。図３の例では、３種の曲率を持つ曲面を同心円状に設けた振動板１５を用いた場合を示している。この振動板１５によっても、「くぼみ効果」による音圧特性変動を抑える効果がある。

以上のように、この実施の形態１によれば、振動板１１と、振動板１１の外径Ｄ_１に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けられたボイスコイル１２とを備えたので、振動板１１を薄くしても、中低域の分割共振を抑え、平坦な音圧特性を得ることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 振動系、２ 磁気回路、３ フレーム、４ リード線、５ 端子、１１ 振動板、１２ ボイスコイル、１３ エッジ、１４ ダンパ、１５ 振動板、２１ 磁石、２２ プレート、２３ ポールピース、１１１ ドーム形振動板、１１２ コーン形振動板、１１３ 逆ドーム形振動板。

Claims (5)

1. 振動板と、
   前記振動板の外径に対して中心から（７０±５）％の位置に取付けられたボイスコイルと
   を備えたスピーカ。
2. 前記振動板は、前記ボイスコイルが取付けられた位置の内側と外側を正面視した面積が同一である
   ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
3. 前記振動板は、
   ドーム形振動板と、
   前記ドーム形振動板の外周に同心円状に設けられたコーン形振動板とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
4. 前記振動板は、
   逆ドーム形振動板と、
   前記逆ドーム形振動板の外周に同心円状に設けられたコーン形振動板とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
5. 前記振動板は、複数の曲面を組み合わせて構成された振動板である
   ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。

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