JP2017139616A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化あるいは薄型化および軽量化を図ることができるスピーカ装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係るスピーカ装置は、複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置であって、第１音域用の第１の振動板と、第１の振動板と対向配置される第２の振動板と、第１および第２の振動板が共に取り付けられるボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻装されるボイスコイルと、ボイスコイルに磁力を与える磁気ギャップを有する磁気回路と、を備える。そして、第２の振動板のエッジは、ボイスコイルボビンを弾性支持するダンパーとして機能する。【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。

従来、自動車等の車室において音楽や音声といった各種の音を出力するスピーカ装置が知られている。かかるスピーカ装置には、低音域の音を出力するウーハーの振動板に加え、中高音域または高音域の音を出力するツィータの振動板を含んで一体的に構成されて、小型化が図られたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−１７７７００号公報

しかしながら、特許文献１のように複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置においては、さらに小型化あるいは薄型化を図ることが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化あるいは薄型化および軽量化を図ることができるスピーカ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のスピーカ装置は、複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置であって、第１音域用の第１の振動板と、前記第１の振動板と対向配置される第２の振動板と、前記第１および第２の振動板が共に取り付けられるボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンに巻装されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに磁力を与える磁気ギャップを有する磁気回路と、を備える。そして、前記第２の振動板のエッジは、前記ボイスコイルボビンを弾性支持するダンパーとして機能する。

本発明によれば、小型化あるいは薄型化および軽量化を図ることができるスピーカ装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係るスピーカ装置の概要を示す図である。 図２は、実施形態に係る第１構成例のスピーカ装置の外観斜視図である。 図３は、図２に示すスピーカ装置の一部切断斜視図である。 図４は、図２に示すスピーカ装置の断面模式図である。 図５は、実施形態に係る第２構成例のスピーカ装置の断面模式図である。 図６は、実施形態に係る第３構成例のスピーカ装置の断面模式図である。 図７は、実施形態に係る第４構成例のスピーカ装置の断面模式図である。 図８は、図７に示すスピーカ装置を車両のドア内に取り付けた場合の例を示す図である。 図９は、実施形態に係る第５構成例のスピーカ装置の一部切断斜視図である。 図１０は、図９に示すスピーカ装置の断面模式図である。 図１１は、実施形態に係る他の構成例のスピーカ装置の断面模式図である。

以下に、本発明にかかるスピーカ装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、かかる実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．スピーカ装置の概要＞
まず、実施形態に係るスピーカ装置の概要について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るスピーカ装置の概要を示す図である。

図１に示すように、実施形態に係るスピーカ装置は、複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置であり、例えば、車載用のスピーカ装置である。かかるスピーカ装置は、第１音域の第１の振動板と、第１音域とは異なる第２音域の第２の振動板と、磁気回路と、ボイスコイルと、ボイスコイルボビンとを有する。

第１音域は、例えば、低音域であり、第２音域は、例えば、中高音域または高音域である。この場合、実施形態に係るスピーカ装置は、第１の振動板をウーハー用の振動板とし、第２の振動板をツィータ用の振動板としたフルレンジスピーカ装置として機能する。以下、主に、第１の振動板がウーハー用の振動板であり、第２の振動板がツィータ用の振動板であるものとして説明する。

磁気回路は、ボイスコイルに磁力を与える磁気ギャップを有する。かかるボイスコイルが基端部側に巻装されたボイスコイルボビンの先端部側に第１の振動板の内周部（ネック部）が取り付けられる。そして、音出力方向（スピーカ装置の前面側）で第２の振動板が第１の振動板と対向配置され、かかる第２の振動板の内周部（ネック部）が第１の振動板よりもスピーカ装置の前面側でボイスコイルボビンの先端部側に取り付けられる。

このように第１の振動板と第２の振動板とが互いに対向配置されることから、スピーカ装置の音出力方向で薄型化を図ることができる。また、ウーハー用のボイスコイルボビンに第２の振動板が取り付けられることから、ツィータ専用の磁気回路、ボイスコイルおよびボイスコイルボビンが不要になり、スピーカ装置の小型化および軽量化を図ることができる。

さらに、第２の振動板のエッジは、ボイスコイルボビンを弾性支持するダンパーとして機能する。そのため、スピーカ装置にダンパー部材を別途設ける場合に比べ、スピーカ装置の小型化あるいは薄型化を図ることができる。

また、第１の振動板は、外周部側よりも中央部側が音出力方向に対して突出する逆コーン状の振動板であり、磁気回路の少なくとも一部は、第１の振動板で囲まれる領域に配置される。これにより、スピーカ装置の小型化や薄型化を図ることができる。以下、スピーカ装置の具体的構成例について説明する。

＜２．スピーカ装置の第１構成例＞
図２は、実施形態に係る第１構成例のスピーカ装置の外観斜視図であり、図３は、図２に示すスピーカ装置の一部切断斜視図である。

図２および図３に示すように、実施形態に係るスピーカ装置１は、第１の振動板１０と、第２の振動板２０と、フレーム３０と、磁気回路４０と、ボイスコイルボビン５０と、ボイスコイル５１と、支持部材６０と、前面クッション７０と、背面クッション８０とを備える。

第１の振動板１０は、例えば、ウーハー用の振動板であり、外周部側よりも中央部側が音出力方向（スピーカ装置１の前面側）に対して突出する逆コーン状の振動板である。かかる第１の振動板１０のエッジ１１は、フレーム３０の背面側内周部に取り付けられる。

第２の振動板２０は、例えば、ツィータ用の振動板であり、中央部よりも外周部側が音出力方向に対して突出するコーン状の振動板である。かかる第２の振動板２０は、スピーカ装置１の音出力方向で第１の振動板１０と対向配置される。これにより、例えば、ウーハー用の振動板とツィータ用の振動板を有するスピーカ装置１の音出力方向で薄型化を図ることができる。

なお、第１および第２の振動板１０、２０の材質は、例えば、パルプ（紙）であるが、ポリエステルなどの樹脂であってもよく、また、アルミニウムなどの金属であってもよい。

フレーム３０は、基部３１と、カバー部３２とを備える。基部３１は、円筒状に形成され、外周部に径方向に突出する取付部３４、３５が設けられる。取付部３４、３５には、取付孔３６、３７が形成され、かかる取付孔３６、３７に取付部材（例えば、ボルト）を取り付けることによって、スピーカ装置１を取付対象（例えば、車両のドア部）に取り付けることができる。

また、基部３１の外周部には、ボイスコイルボビン５０に取り付けられたボイスコイル５１に電気的に接続されたコネクタ３８が設けられる。かかるコネクタ３８を介して電気的なボイス信号である交流電圧がボイスコイル５１に入力される。

カバー部３２は、複数の開口部を有し、第１の振動板１０の背面側（スピーカ装置１の音出力方向と逆方向）の全体を覆う。カバー部３２の周縁部は、基部３１の内周部に一端側が固定され、カバー部３２の中央部によって磁気回路４０が支持される。なお、図２に示す例では、基部３１とカバー部３２とは一体成形によって形成されるが、基部３１とカバー部３２とは別部材であってもよい。

磁気回路４０は、中央に開口部を有する円板状のトッププレート４１と、同心円状のヨーク４２と、トッププレート４１とヨーク４２との間に設けられた円環状のマグネット４３とを備える。

トッププレート４１とヨーク４２のセンターポール４２ａとの間にはボイスコイル５１に磁力を与える磁気ギャップが形成されており、かかる磁気ギャップに、ボイスコイルボビン５０に巻装されたボイスコイル５１の少なくとも一部が配置される。これにより、ボイスコイル５１に供給される交流電圧により、磁気ギャップ内において磁束が変化し、かかる磁束の変化に応じてボイスコイルボビン５０が振動する。ボイスコイルボビン５０の先端には、センターキャップ９０（後述する図４参照）が取り付けられる。

ボイスコイルボビン５０には、第１の振動板１０の内周部（ネック部）が接着材によって接合され、第１の振動板１０のエッジ１１は、基部３１の内周部に接合される。これにより、ボイスコイルボビン５０の振動によって、第１の振動板１０がウーハーとして音を出力する。

第１の振動板１０は、上述したように逆コーン状の振動板であり、磁気回路４０の一部が、第１の振動板１０で囲まれる領域（例えば、後述する図４に示す領域Ｒａ）に配置される。これにより、スピーカ装置１の小型化や薄型化を図ることができる。また、磁気回路４０の全部が、第１の振動板１０で囲まれる領域（例えば、上述の領域Ｒａ）に配置されることによって、スピーカ装置１の小型化や薄型化をさらに図ることができる。

支持部材６０は、円筒状の基部６１と、複数の支持柱６２と、円環状の支持部６３とを備え、第２の振動板２０を支持する。支持部材６０の基部６１は、フレーム３０の基部３１の内径と同様の外径（または内径）を有しており、フレーム３０の基部３１の上端部に取り付けられる。

複数の支持柱６２は、基部６１と支持部６３との間に形成され、支持部６３の外周部を支持する。かかる支持柱６２は、カバー部３２のような多数の開口部を有する形状である場合に比べ、第１および第２の振動板１０、２０によって発生する音の進行の阻害が少ない。そのため、スピーカ装置１の音質を向上させることができる。

また、支持部６３の内周部には、第２の振動板２０のエッジ２１が取り付けられる。これにより、第２の振動板２０のエッジ２１は、ボイスコイルボビン５０のダンパーとして機能し、スピーカ装置１にダンパー部材を別途設ける場合に比べ、スピーカ装置１の小型化や薄型化を図ることができる。

なお、図２等に示す例では、支持柱６２が中央部を中心として９０度ずつの間隔で配置されるが、支持柱６２の数および配置間隔は、図２等に示す例に限定されない。例えば、支持柱６２を１２０度ずつの間隔で配置することもできる。また、図２および図３に示す支持柱６２は、略棒状の形状を有しているが、かかる形状に限定されない。

図４は、図２に示すスピーカ装置１の断面模式図である。図４に示すように、第１の振動板１０の内周部１３（ネック部）と第２の振動板２０の内周部２３（ネック部）は、同一のボイスコイルボビン５０に取り付けられる。これにより、ツィータ専用の磁気回路、ボイスコイルおよびボイスコイルボビンを設ける場合に比べ、スピーカ装置１の小型化を図ることができる。

また、第１の振動板１０の内周部１３と第２の振動板２０の内周部２３とは、同一径のボイスコイルボビン５０に取り付けられる。そのため、第１および第２の振動板１０、２０を互いに異なるボイスコイルボビンに取り付ける場合に比べ、ツィータ専用のネットワーク（例えば、コンデンサ）を設けなくてもよく、スピーカ装置１の小型化を図ることができる。

また、第２の振動板２０の外径は、第１の振動板１０の外径より小さく、例えば、第１の振動板１０の外径の１／２以下である。これにより、第２の振動板２０の外周部と支持部材６０の基部６１との間に形成される空間から第１の振動板１０によって生じた音をスピーカ装置１の前面側からに出力することができる。

ボイスコイルボビン５０に対する第１の振動板１０の取付位置は、ボイスコイルボビン５０の先端部側に配置されるため、ボイスコイルボビン５０の振動時に撓み易い。そこで、第１の振動板１０の取付位置とボイスコイルボビン５０に対する第２の振動板２０の取付位置との距離Ｄａを短くする。これにより、ボイスコイルボビン５０の振動時の撓みを防ぐことができる。

例えば、ボイスコイルボビン５０に対する第１の振動板１０の取付位置の近傍にボイスコイルボビン５０に対する第２の振動板２０の取付位置を設けることで、ボイスコイルボビン５０の振動時の撓みを防ぐことができる。そのため、音の歪み感や特性の改善を図ることができる。

なお、第１の振動板１０の内周部１３から第２の振動板２０の内周部２３にかけて接着材を連続して塗布することで、第１の振動板１０の内周部１３と第２の振動板２０の内周部２３とを同一の接着材塗布領域で接着することができる。これにより、ボイスコイルボビン５０の振動時の撓みをより精度よく防ぐことができる。

＜３．スピーカ装置の第２構成例＞
図５は、実施形態に係る第２構成例のスピーカ装置１の断面模式図である。図５に示すスピーカ装置１は、第２の振動板２０をダンパー部材としている点で、第２の振動板２０をツィータ用の振動板としている図４に示すスピーカ装置１と異なる。

図５に示すように、スピーカ装置１の第２構成例では、第１の振動板１０よりもボイスコイルボビン５０の先端側に第２の振動板２０としてダンパー部材が設けられる。これにより、第１の振動板１０よりもボイスコイルボビン５０の後端側にダンパー部材を取り付ける場合に比べ、第１の振動板１０の振動が妨げることなくダンパー部材を配置することができる。

かかる第２の振動板２０は、弾性を有する部材であり、例えば、柔軟性を有する繊維の織布を基材として樹脂（例えば、フェノール樹脂）を含浸して成形されるが、その他の材質で構成されてもよい。また、第２の振動板２０は、例えば、周方向に沿って同心円上に複数のスリットが形成された形状を有するが、その他の形状であってもよい。

＜４．スピーカ装置の第３構成例＞
図６は、実施形態に係る第３構成例のスピーカ装置１の断面模式図である。図６に示すスピーカ装置１は、第２の振動板２０の内周側領域２２が第２音域用の振動部として機能する点で図５に示すスピーカ装置１と異なる。

内周側領域２２は、ダンパー部材の弾性を低減することによって振動部として機能させることができる。例えば、ダンパー部材の内周側領域２２に対応する領域に熱硬化部材（例えば、接着材）などを塗布した後に加熱してプレスすることによって弾性を低減することができる。これにより、ダンパー部材の内周側領域２２を第２音域用の振動板として機能させることができる。

＜５．スピーカ装置の第４構成例＞
図７は、実施形態に係る第４構成例のスピーカ装置１の断面模式図である。図７に示すスピーカ装置１では、支持部材６０の支持柱６２に複数の音響反射板６４（反射板の一例）が取り付けられる点で、図４に示すスピーカ装置１と異なる。

上述したように、第２の振動板２０の外周部と支持部材６０の基部６１との間に形成される空間から第１の振動板１０によって生じた音がスピーカ装置１の前面に出力される。しかし、第１の振動板１０によって生じた音は、指向性を有する場合がある。

そこで、図７に示すスピーカ装置１には、音響反射板６４が設けられる。かかる音響反射板６４は、例えば、ポリカーボネート、アクリルなどによって形成され、第１の振動板１０が発生する音の進行方向を変更する機能を有する。

これにより、第１の振動板１０から出力される第１の音域の音と第２の振動板２０から出力される第２の音域の音との間のつながりをよくすることができ、スピーカ装置１の音質を高めることができる。

また、第２の振動板２０を支持する支持部材６０で複数の音響反射板６４を支持することから、別途支持部材を設ける必要がなく、第１の振動板１０が発生する音の進行方向を変更する場合であっても、スピーカ装置１の小型化や薄型化を図ることができる。

図８は、図７に示すスピーカ装置１を車両のドア内に取り付けた場合の例を示す図である。スピーカ装置１の外周背面側は、車両のドアパネル９１に取り付けられ、スピーカ装置１のフレーム３０の外周前面側は、車両のドアトリム９２に取り付けられる。

そして、図８に示すように、第１の振動板１０から出力される第１の音域の音の進行方向が複数の音響反射板６４によって受聴者２００の方向へ変更される。これにより、受聴者２００に対してスピーカ装置１の音質を高めることができる。なお、音響反射板６４の数、構成および傾きは図８に示す例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

＜６．スピーカ装置の第５構成例＞
図９は、実施形態に係る第５構成例のスピーカ装置１の一部切断斜視図であり、図３に対応する図である。図１０は、スピーカ装置１の第５構成例を示す断面模式図である。図９および図１０に示すスピーカ装置１は、第２の振動板２０の背面側（第１の振動板１０側）を覆うカバー部材を設ける点で、図２に示すスピーカ装置１と異なる。

図２に示すスピーカ装置１では、第２の振動板２０が発生する音が第１の振動板１０へぶつかり、第１の振動板１０によって発生する音と干渉することがある。そこで、図９および図１０に示すスピーカ装置１は、第２の振動板２０の第１の振動板１０側を覆うカバー部材６５を備える。カバー部材６５は、中央部が開口したボウル状の形状を有しており、例えば、樹脂などによって形成される。

かかるカバー部材６５によって、第２の振動板２０が発生する音が第１の振動板１０へ進行することを抑制でき、第１の振動板１０によって発生する音と第２の振動板２０によって発生する音との干渉を抑制することができる。なお、第２の振動板２０の形状は、中央部が開口したボウル状の形状に限定されず、例えば、平板状の形状であってもよい。

また、カバー部材６５は、第２の振動板２０を支持する支持部材６０に支持される。これにより、カバー部材６５を設けた場合であっても、カバー部材６５を支持する専用の支持部材を設ける必要がなく、スピーカ装置１の小型化や薄型化を図ることができる。

なお、図９および図１０に示す例では、第２の振動板２０の背面側の全体を覆うカバー部材６５を設けたが、第２の振動板２０の背面側の少なくとも一部を覆うカバー部材を設けることもできる。これによっても、音の干渉を低減することができ、スピーカ装置１の音質を高めることができる。

上述した実施形態の第１〜第５構成例のスピーカ装置１では、第１の振動板１０を外周部側よりも中央部側が音出力方向に対して突出する逆コーン状の振動板としたが、かかる例に限定されず、図１１に示す構成であってもよい。図１１は、実施形態に係るスピーカ装置１の他の構成例を示す一部切断斜視図である。

図１１に示すスピーカ装置１では、第１の振動板１０は、中央部側よりも外周部側が音出力方向に対して突出するコーン状の振動板である。この場合も、第１の振動板１０と第２の振動板２０とが対向配置され、第１の振動板１０と第２の振動板２０とが共にボイスコイルボビン５０に取り付けられる。これにより、スピーカ装置の小型化や薄型化を図ることができる。

以上のように、実施形態に係るスピーカ装置１は、複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置であって、第１の振動板１０と、第２の振動板２０と、磁気回路４０と、ボイスコイルボビン５０と、ボイスコイル５１とを備える。第１の振動板１０は、第１音域用の振動板である。第２の振動板２０は、第１の振動板１０と対向配置される。ボイスコイルボビン５０は、ボイスコイル５１が巻装され、第１および第２の振動板１０、２０が共に取り付けられる。第２の振動板２０のエッジ２１は、ボイスコイルボビン５０を弾性支持するダンパーとして機能する。これにより、小型化あるいは薄型化および軽量化を図ることができる。

なお、上述した第１〜第５構成例のスピーカ装置１のうち異なる部分を組み合わせることもできる。例えば、第１〜第３構成例のスピーカ装置１に対して音響反射板６４およびカバー部材６５のうち少なくとも一方を設けることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ スピーカ装置
１０ 第１の振動板
２０ 第２の振動板
２１ エッジ
２２ 内周側領域
２３、２３ 内周部
３０ フレーム
３１ 基部
３２ カバー部
４０ 磁気回路
４１ トッププレート
４２ ヨーク
４３ マグネット
５０ ボイスコイルボビン
５１ ボイスコイル
６０ 支持部材
６１ 基部
６２ 支持柱
６３ 支持部
６４ 音響反射板
６５ カバー部材

Claims (7)

1. 複数の振動板を一体的に組み込んだスピーカ装置であって、
   第１音域用の第１の振動板と、
   前記第１の振動板と対向配置される第２の振動板と、
   前記第１および第２の振動板が共に取り付けられるボイスコイルボビンと、
   前記ボイスコイルボビンに巻装されるボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに磁力を与える磁気ギャップを有する磁気回路と、を備え、
   前記第２の振動板のエッジは、
   前記ボイスコイルボビンを弾性支持するダンパーとして機能する
   ことを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記第１の振動板は、
   中央部側が音出力方向に対して突出する逆コーン状の振動板であり、
   前記磁気回路の少なくとも一部は、
   前記第１の振動板で囲まれる領域に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記第２の振動板は、
   前記第１音域よりも高い第２音域用の振動板である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ装置。
4. 前記第２の振動板は、
   内周側の領域が前記第１音域よりも第２音域用の振動部として機能するダンパー部材である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ装置。
5. 前記第２の振動板の周縁部を支持する支持部と、
   前記支持部に取り付けられ、前記第１の振動板が発生する音の進行方向を変更する反射板と、を備える
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のスピーカ装置。
6. 前記ボイスコイルボビンに対する前記第１の振動板の取付位置の近傍に前記ボイスコイルボビンに対する前記第２の振動板の取付位置を設ける
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のスピーカ装置。
7. 前記第２の振動板の前記第１の振動板側の少なくとも一部を覆うカバー部材を備える
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のスピーカ装置。

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