JP2022015126A - Speaker - Google Patents

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Abstract

To provide a speaker which can improve the drive efficiency of a diaphragm by increasing the density of magnetic flux traversing a magnetic gap, with the use of two magnets that generate repulsive magnetic fields.SOLUTION: In a speaker 1, a magnetic field generating part 10 is configured such that a second yoke 11, a second magnet 12, a middle yoke 13, a first magnet 14, and a first yoke 15 are laminated in this order in a first direction (a Y1-direction). The magnetic field generating part is also provided with an inner facing yoke 16 and an outer facing yoke 17 extending from the second yoke 11 in the first direction. In front of the inner facing yoke 16, a base member 31 and a facing magnetic body 32 are provided in a manner magnetically coupled to each other. Because the facing magnetic body 32 faces the first yoke 15 via a diaphragm 20, it is possible to increase the density of magnetic flux traversing an inner magnetic gap G1.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、磁界発生部に、反発磁界を成形する2つの磁石が設けられたスピーカに関する。 The present invention relates to a speaker in which a magnetic field generating portion is provided with two magnets for forming a repulsive magnetic field.

特許文献1に記載されたスピーカは、非磁性体であるアルミニウムで形成された支持体に、磁気回路が固定されている。磁気回路は、図示下方に向けて、ヨークとマグネットとポールおよび反発マグネットの順に重ねられている。ヨークにはその外周部からポールの側方に延びる筒状部が一体に形成されており、ヨークの筒状部の内周面とポールの外周面との間に磁気空隙が形成されている。コーン型振動板の中心部にボビンが固定され、ボビンに巻かれたボイスコイルが磁気空隙内に位置している。 In the speaker described in Patent Document 1, a magnetic circuit is fixed to a support made of aluminum, which is a non-magnetic material. The magnetic circuit is stacked in the order of a yoke, a magnet, a pole, and a repulsive magnet toward the lower part of the figure. A cylindrical portion extending from the outer peripheral portion thereof to the side of the pole is integrally formed on the yoke, and a magnetic gap is formed between the inner peripheral surface of the tubular portion of the yoke and the outer peripheral surface of the pole. The bobbin is fixed to the center of the cone-shaped diaphragm, and the voice coil wound around the bobbin is located in the magnetic gap.

特許文献1の図2に記載されているスピーカは、反発マグネットの図示下端に磁性体で形成された支持部材が固定されている。支持部材は、図示下方に延びる軸部と、軸部の下端から外周方向に張り出すフランジ部とを有している。図3に、磁気回路における磁束の分布が示されている。このスピーカは、反発マグネットからの磁束が、支持部材に形成されたフランジ部に飛ぶことで、反発マグネットからの磁束の漏洩を低減する、というものである。 In the speaker described in FIG. 2 of Patent Document 1, a support member formed of a magnetic material is fixed to the lower end of the drawing of the repulsive magnet. The support member has a shaft portion extending downward in the drawing and a flange portion protruding in the outer peripheral direction from the lower end of the shaft portion. FIG. 3 shows the distribution of magnetic flux in a magnetic circuit. In this speaker, the magnetic flux from the repulsive magnet flies to the flange portion formed on the support member, thereby reducing the leakage of the magnetic flux from the repulsive magnet.

特開2011-223165号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-223165

特許文献1の図2に記載されたスピーカは、ポールの下端に磁性体の支持部材が重ねられているが、支持部材は、磁気空隙の外側に位置しているヨークの筒状部と磁気的に係合されておらず、また支持部材に形成されたフランジ部と、ヨークの筒状部との間の空間距離が長くなっている。そのため、図2に示されているように、磁気空隙を経てさらにヨークの筒状部からフランジ部に至るまでの磁束の密度がきわめて低くなり、反発マグネットからの磁束の漏洩を十分に防止することはできていない。 In the speaker described in FIG. 2 of Patent Document 1, a magnetic support member is superposed on the lower end of the pole, and the support member is magnetically connected to the tubular portion of the yoke located outside the magnetic space. The clearance between the flange portion formed on the support member and the tubular portion of the yoke is long. Therefore, as shown in FIG. 2, the density of the magnetic flux from the tubular portion to the flange portion of the yoke through the magnetic void is extremely low, and the leakage of the magnetic flux from the repulsive magnet is sufficiently prevented. Not done.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、磁界発生部に設けられた2つの磁石から発せられて磁気ギャップを横断する磁束の密度を高くして、磁気駆動効率を高め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。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can increase the density of magnetic flux emitted from two magnets provided in a magnetic field generating portion and cross a magnetic gap to improve magnetic driving efficiency. It is intended to provide a speaker.

本発明は、振動板と、前記振動板に振動力を与えるボイスコイルと、前記ボイスコイルに磁界を与える第1磁石および第2磁石を有する磁界発生部と、を有し、前記磁界発生部から前記振動板に向かう方向が第1の方向とされたスピーカにおいて、
前記磁界発生部は、
第1の方向に向けて、磁性材料製の第2ヨークと、前記第2磁石と、磁性材料製の中間ヨークと、前記第1磁石と、磁性材料製の第1ヨークの順に重ねられて、前記第2ヨークと磁気的に結合されて第1の方向へ延び前記中間ヨークとの間に磁気ギャップを形成する磁性材料製の対向ヨークが設けられ、前記ボイスコイルが前記磁気ギャップ内に位置し、
前記第2磁石の前記中間ヨークに向く着磁面と、前記第1磁石の前記中間ヨークに向く着磁面とが同じ磁極に着磁され、前記第2磁石の前記第2ヨークに向く着磁面と、前記第1磁石の前記第1ヨークに向く着磁面とが同じ磁極に着磁されており、
前記対向ヨークに磁気的に結合されて第1の方向に延びる対向磁性体が設けられ、前記対向磁性体が前記振動板を挟んで前記第1ヨークに対向していることを特徴とするものである。
The present invention has a diaphragm, a voice coil that applies a vibrating force to the diaphragm, and a magnetic field generating unit having a first magnet and a second magnet that apply a magnetic field to the voice coil, from the magnetic field generating unit. In the speaker in which the direction toward the diaphragm is the first direction,
The magnetic field generating part is
In the first direction, the second yoke made of magnetic material, the second magnet, the intermediate yoke made of magnetic material, the first magnet, and the first yoke made of magnetic material are stacked in this order. A facing yoke made of a magnetic material that is magnetically coupled to the second yoke and extends in the first direction to form a magnetic gap with the intermediate yoke is provided, and the voice coil is located in the magnetic gap. ,
The magnetizing surface of the second magnet facing the intermediate yoke and the magnetizing surface of the first magnet facing the intermediate yoke are magnetized on the same magnetic pole, and the magnetizing surface of the second magnet facing the second yoke. The surface and the magnetized surface of the first magnet facing the first yoke are magnetized to the same magnetic pole.
An opposed magnetic material that is magnetically coupled to the opposed yoke and extends in the first direction is provided, and the opposed magnetic material is characterized in that it faces the first yoke with the diaphragm interposed therebetween. be.

本発明のスピーカは、前記振動板から延びるボビンに前記ボイスコイルが固定されており、前記振動板とボビンとで、第1空間と第2空間とが区画されており、
前記第1磁石と前記第2磁石が前記第1空間に位置し、前記対向磁性体が前記第2空間に位置しているものである。
In the speaker of the present invention, the voice coil is fixed to a bobbin extending from the diaphragm, and the first space and the second space are partitioned by the diaphragm and the bobbin.
The first magnet and the second magnet are located in the first space, and the opposed magnetic material is located in the second space.

本発明のスピーカは、前記対向磁性体が、前記振動板の中心部に位置しており、前記対向磁性体が、前記振動板よりも第1の方向に突出するフェイズプラグである。 The speaker of the present invention is a phase plug in which the opposed magnetic material is located at the center of the diaphragm, and the opposed magnetic material protrudes in the first direction from the diaphragm.

または、本発明のスピーカは、前記対向磁性体が、前記振動板の外周側から前記振動板よりも第1の方向に延びるガード部材である。 Alternatively, the speaker of the present invention is a guard member in which the opposed magnetic material extends from the outer peripheral side of the diaphragm in the first direction with respect to the diaphragm.

本発明のスピーカは、磁界発生部において磁気ギャップを形成している対向ヨークと磁気的に結合されている対向磁性体が設けられ、この対向磁性体が振動板を介して第1ヨークに対向している。そのため、第1ヨークと中間ヨークとの間に位置している第1磁石からの磁束を磁気ギャップ内に効率よく導くことができ、漏洩磁束が少なくなって、振動板の駆動効率を高めることができる。 The speaker of the present invention is provided with an opposed magnetic material that is magnetically coupled to an opposed yoke forming a magnetic gap in the magnetic field generation portion, and the opposed magnetic material faces the first yoke via a diaphragm. ing. Therefore, the magnetic flux from the first magnet located between the first yoke and the intermediate yoke can be efficiently guided into the magnetic gap, the leakage magnetic flux is reduced, and the driving efficiency of the diaphragm can be improved. can.

本発明の第1実施形態のスピーカの外観を示す斜視図、A perspective view showing the appearance of the speaker according to the first embodiment of the present invention. 図1に示したスピーカの縦断面図、The vertical sectional view of the speaker shown in FIG. 1. 図2に示した縦断面図の一部を拡大した拡大断面図、An enlarged sectional view obtained by enlarging a part of the vertical sectional view shown in FIG. 本発明の第2実施形態のスピーカの外観を示す斜視図、A perspective view showing the appearance of the speaker according to the second embodiment of the present invention. 図4に示したスピーカをV-V線で切断した部分拡大断面図、A partially enlarged cross-sectional view of the speaker shown in FIG. 4 cut along a VV line.

図1ないし図3に本発明の第1実施形態のスピーカ1が示されている。このスピーカは振動板に2つのボイスコイルが設けられており、1つの磁界発生部からそれぞれのボイスコイルを横断する磁束が与えられる。スピーカ1はY1方向が第1の方向でY2方向が第2の方向である。第1の方向(Y1方向)がスピーカ1の前方で、発音方向であり、第2の方向(Y2方向)が後方である。 1 to 3 show the speaker 1 of the first embodiment of the present invention. In this speaker, two voice coils are provided on the diaphragm, and a magnetic flux that traverses each voice coil is given from one magnetic field generating portion. In the speaker 1, the Y1 direction is the first direction and the Y2 direction is the second direction. The first direction (Y1 direction) is the front of the speaker 1, the sounding direction, and the second direction (Y2 direction) is the rear.

図2と図3の断面図に示されるように、スピーカ1は、合成樹脂材料または非磁性の金属である非磁性材料で形成されたケース2を有している。ケース2は第1の方向である前方(Y1方向)に位置する前方ケース3と、第2の方向である後方(Y2方向)に位置する後方ケース4とが組み合わされて構成されている。 As shown in the cross-sectional views of FIGS. 2 and 3, the speaker 1 has a case 2 made of a synthetic resin material or a non-magnetic material which is a non-magnetic metal. The case 2 is configured by combining a front case 3 located in the front (Y1 direction) in the first direction and a rear case 4 located in the rear (Y2 direction) in the second direction.

前方ケース3の内部に磁界発生部10が収納されている。磁界発生部10は、後方から第1の方向(Y1方向)に向けて、第2ヨーク11、第2磁石12、中間ヨーク13、第1磁石14、第1ヨーク15の順に重ねられている。第2ヨーク11は鉄などの磁性材料で形成されており、前方から見た平面形状は、中心軸Oを中心とする円形である。中間ヨーク13と第1ヨーク15も鉄などの磁性材料で形成されており、いずれも前後方向(Y1-Y2)方向の板厚寸法が均一であり、前方から見た平面形状は。中心軸Oを中心とするリング形状(ドーナツ形状)である。 The magnetic field generating portion 10 is housed inside the front case 3. The magnetic field generating portion 10 is stacked in the order of the second yoke 11, the second magnet 12, the intermediate yoke 13, the first magnet 14, and the first yoke 15 from the rear toward the first direction (Y1 direction). The second yoke 11 is made of a magnetic material such as iron, and the planar shape seen from the front is a circle centered on the central axis O. The intermediate yoke 13 and the first yoke 15 are also made of a magnetic material such as iron, and both have uniform plate thickness dimensions in the front-rear direction (Y1-Y2), and the planar shape seen from the front. It is a ring shape (doughnut shape) centered on the central axis O.

第1磁石14と第2磁石13は、共に前後方向(Y1-Y2方向)の板厚が均一であり、前方から見た平面形状は、中心軸Oを中心とするリング形状(ドーナツ形状)である。図3に拡大して示されるように、第2磁石12は、中間ヨーク13に向けられて中間ヨーク13に接合された前方着磁面(第1着磁面)12aと、第2ヨーク11に向けられて第2ヨーク11に接合された後方着磁面(第2着磁面)12bを有している。第1磁石14は、第1ヨーク15に向けられて第1ヨーク15に接合された前方着磁面(第1着磁面)14aと、中間ヨーク13に向けられて中間ヨーク13に接合された後方着磁面(第2着磁面)14bを有している。第2磁石12の前方着磁面12aと第1磁石14の後方着磁面14bは同じ磁極に着磁されており共にN極である。第2磁石12の後方着磁面12bと第1磁石14の前方着磁面14aは同じ磁極に着磁されており共にS極である。なお、前記N極とS極とが逆であってもよい。 Both the first magnet 14 and the second magnet 13 have a uniform plate thickness in the front-rear direction (Y1-Y2 direction), and the planar shape seen from the front is a ring shape (doughnut shape) centered on the central axis O. be. As shown enlarged in FIG. 3, the second magnet 12 is directed toward the intermediate yoke 13 and is joined to the intermediate yoke 13 on the front magnetized surface (first magnetized surface) 12a and the second yoke 11. It has a rear magnetized surface (second magnetized surface) 12b that is directed and joined to the second yoke 11. The first magnet 14 is joined to the front magnetized surface (first magnetized surface) 14a directed toward the first yoke 15 and joined to the first yoke 15, and joined to the intermediate yoke 13 toward the intermediate yoke 13. It has a rear magnetized surface (second magnetized surface) 14b. The front magnetizing surface 12a of the second magnet 12 and the rear magnetizing surface 14b of the first magnet 14 are magnetized to the same magnetic pole, and both are N poles. The rear magnetizing surface 12b of the second magnet 12 and the front magnetizing surface 14a of the first magnet 14 are magnetized to the same magnetic pole, and both are S poles. The north pole and the south pole may be reversed.

図2と図3に示されるように、磁界発生部10では、中心側に内側対向ヨーク16が設けられ、外周側に外側対向ヨーク17が設けられている。内側対向ヨーク16は、中心軸Oを中心とする円柱形状であり、外側対向ヨーク17は、中心軸Oを中心とする円筒形状である。内側対向ヨーク16と外側対向ヨーク17は、第2ヨーク11と磁気的に結合されて第1の方向(Y1方向)に延びている。本明細書での磁気的に結合とは、一体に形成されている、互いに対面して接合されている、あるいは薄い接着剤層や薄い非磁性材料などを介して接合されている、など磁気抵抗を有することなく、または微小な磁気抵抗を有して結合されている、ことを意味している。図2と図3に示される磁界発生部10では、内側対向ヨーク16と外側対向ヨーク17とが、第2ヨーク11と一体に形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the magnetic field generating portion 10, the inner facing yoke 16 is provided on the center side, and the outer facing yoke 17 is provided on the outer peripheral side. The inner facing yoke 16 has a cylindrical shape centered on the central axis O, and the outer facing yoke 17 has a cylindrical shape centered on the central axis O. The inner facing yoke 16 and the outer facing yoke 17 are magnetically coupled to the second yoke 11 and extend in the first direction (Y1 direction). Magnetic coupling as used herein refers to magnetic resistance, such as being integrally formed, being joined face-to-face with each other, or being joined via a thin adhesive layer, a thin non-magnetic material, or the like. It means that it is bonded without having or having a minute magnetic resistance. In the magnetic field generating portion 10 shown in FIGS. 2 and 3, the inner facing yoke 16 and the outer facing yoke 17 are integrally formed with the second yoke 11.

図3に拡大して示されるように、内側対向ヨーク16は、中間ヨーク13の内周面に対向し、内側対向ヨーク16と中間ヨーク13との間に内側磁気ギャップG1が形成されている。外側対向ヨーク17は、中間ヨーク13の外周面に対向し、外側対向ヨーク17と中間ヨーク13との間に外側磁気ギャップG2が形成されている。 As shown enlarged in FIG. 3, the inner facing yoke 16 faces the inner peripheral surface of the intermediate yoke 13, and an inner magnetic gap G1 is formed between the inner facing yoke 16 and the intermediate yoke 13. The outer facing yoke 17 faces the outer peripheral surface of the intermediate yoke 13, and an outer magnetic gap G2 is formed between the outer facing yoke 17 and the intermediate yoke 13.

図2と図3に示されるように、前方ケース3の第1の方向(Y1方向)に向く開口部に振動板20が設けられている。前方ケース3の内部では、第1の方向(Y1方向)に向けて、磁界発生部10と振動板20の順に配置されている。図2と図3の断面図には、振動板20の湾曲部21が表れている。湾曲部21は、合成樹脂材または紙材と合成樹脂材との複合材などで形成されている。湾曲部21はその断面が前方に凸形状となる円弧形状であり、前方から見たときに、湾曲部21は、中心軸Oを中心とするリング形状(ドーナツ形状)となっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the diaphragm 20 is provided in the opening of the front case 3 facing the first direction (Y1 direction). Inside the front case 3, the magnetic field generating portion 10 and the diaphragm 20 are arranged in this order toward the first direction (Y1 direction). The curved portion 21 of the diaphragm 20 appears in the cross-sectional views of FIGS. 2 and 3. The curved portion 21 is formed of a synthetic resin material or a composite material of a paper material and a synthetic resin material. The curved portion 21 has an arc shape whose cross section is convex forward, and when viewed from the front, the curved portion 21 has a ring shape (doughnut shape) centered on the central axis O.

図3の断面図に示されるように、振動板20の一部として、湾曲部21の外周に外側エッジ部材22が接合されており、外側エッジ部材22は、前方ケース3の前端部3aに接着されて固定されている。あるいは前端部3aにおいて板材などで挟まれて固定されている。振動板20の一部として、湾曲部21の内周に内側エッジ部材23が接合されている。内側対向ヨーク16には、第1の方向に向けて、台座部材31と対向磁性体32とが順に重ねられており、内側対向ヨーク16の中心部に挿入された固定ねじ33によって、台座部材31と対向磁性材32とが固定されている。内側エッジ部材23は、台座部材31と対向磁性体32との間に挟まれて固定されている。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the outer edge member 22 is bonded to the outer periphery of the curved portion 21 as a part of the diaphragm 20, and the outer edge member 22 is adhered to the front end portion 3a of the front case 3. It is fixed. Alternatively, it is sandwiched and fixed by a plate material or the like at the front end portion 3a. As a part of the diaphragm 20, an inner edge member 23 is joined to the inner circumference of the curved portion 21. The pedestal member 31 and the opposed magnetic material 32 are sequentially stacked on the inner facing yoke 16 in the first direction, and the pedestal member 31 is formed by a fixing screw 33 inserted in the center of the inner facing yoke 16. And the opposing magnetic material 32 are fixed. The inner edge member 23 is sandwiched and fixed between the pedestal member 31 and the opposed magnetic body 32.

外側エッジ部材22と内側エッジ部材23は、湾曲部21よりも剛性が小さく、撓み変形しやすい。振動板20は、外側エッジ部材22と内側エッジ部材23とが変形することで、湾曲部21が前後方向(Y1-Y2方向)に振動できる。 The outer edge member 22 and the inner edge member 23 have lower rigidity than the curved portion 21, and are easily deformed by bending. In the diaphragm 20, the curved portion 21 can vibrate in the front-rear direction (Y1-Y2 direction) by deforming the outer edge member 22 and the inner edge member 23.

台座部材31と対向磁性体32は鉄などの磁性材料で形成されている。台座部材31は、内側対向ヨーク16と磁気的に結合されており、対向磁性体32は、台座部材31と内側対向ヨーク16の双方に磁気的に結合されている。すなわち、内側対向ヨーク16と台座部材31は互いに接触した状態で固定ねじ33の締付け力で固定されている。台座部材31と対向磁性体32は、振動板20の一部である内側エッジ部材23を挟んだ状態で、微小な間隔を空けて、固定ねじ33の締付け力で固定されている。 The pedestal member 31 and the opposed magnetic material 32 are made of a magnetic material such as iron. The pedestal member 31 is magnetically coupled to the inner facing yoke 16, and the facing magnetic body 32 is magnetically coupled to both the pedestal member 31 and the inner facing yoke 16. That is, the inner facing yoke 16 and the pedestal member 31 are fixed by the tightening force of the fixing screw 33 in a state of being in contact with each other. The pedestal member 31 and the opposed magnetic body 32 are fixed by the tightening force of the fixing screw 33 with a minute gap between the inner edge member 23 which is a part of the diaphragm 20.

対向磁性体32は、振動板20の中心部に位置し、第1の方向である前方(Y1方向)に向けて直径が徐々に狭くなるように突出している。この形状の対向磁性体32は、イコライザまたはフェイズプラグと称されるものであり、振動板20の振動によって第1の方向へ発せられる音の指向性を広め、特に高音域の音圧の指向性を第1の方向(Y1方向)に向けて広げるように制御する。 The opposing magnetic body 32 is located at the center of the diaphragm 20 and projects so as to have a gradually narrowing diameter toward the front (Y1 direction), which is the first direction. The opposed magnetic body 32 having this shape is called an equalizer or a phase plug, and spreads the directivity of the sound emitted in the first direction by the vibration of the diaphragm 20, and particularly the directivity of the sound pressure in the high frequency range. Is controlled to spread toward the first direction (Y1 direction).

図3に示されるように、振動板20の湾曲部21と内側エッジ部材23との接合部から第2の方向(Y2方向)に向けて内側ボビン24が延びており、内側ボビン24の後方の端部に内側ボイスコイル25が固定されている。内側ボビン24と内側ボイスコイル25は、内側対向ヨーク16の外周に位置する円筒形状であり、内側ボイスコイル25が内側磁気ギャップG1の内部に位置している。振動板20の湾曲部21と外側エッジ部材22との接合部から第2の方向(Y2方向)に向けて外側ボビン26が延びており、外側ボビン26の後方の端部に外側ボイスコイル27が固定されている。外側ボビン26と外側ボイスコイル27は、中間ヨーク13と第1磁石14の外周に位置する円筒形状であり、外側ボイスコイル27が外側磁気ギャップG2の内部に位置している。 As shown in FIG. 3, the inner bobbin 24 extends in the second direction (Y2 direction) from the joint portion between the curved portion 21 of the diaphragm 20 and the inner edge member 23, and is behind the inner bobbin 24. The inner voice coil 25 is fixed to the end. The inner bobbin 24 and the inner voice coil 25 have a cylindrical shape located on the outer periphery of the inner facing yoke 16, and the inner voice coil 25 is located inside the inner magnetic gap G1. The outer bobbin 26 extends in the second direction (Y2 direction) from the joint between the curved portion 21 of the diaphragm 20 and the outer edge member 22, and the outer voice coil 27 extends to the rear end of the outer bobbin 26. It is fixed. The outer bobbin 26 and the outer voice coil 27 have a cylindrical shape located on the outer periphery of the intermediate yoke 13 and the first magnet 14, and the outer voice coil 27 is located inside the outer magnetic gap G2.

図2と図3に示されるように、前方ケース3の前方はガード部材5で覆われている。ガード部材5は、磁性材料で形成されており、多孔性の鋼材の板材または網状の鋼材の板材などで表面メッキされたものである。あるいは、多孔性や網状の合成樹脂材料の表面にメタルメッキが施されたものなどである。または、アルミニウム合金などで形成されていてもよい。ガード部材5は、緩い傾斜の円錐状に形成されたものであり、振動板20および対向磁性体32の前方に間隔を空けて配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the front of the front case 3 is covered with the guard member 5. The guard member 5 is made of a magnetic material and is surface-plated with a porous steel plate or a net-like steel plate. Alternatively, the surface of a porous or net-like synthetic resin material is metal-plated. Alternatively, it may be formed of an aluminum alloy or the like. The guard member 5 is formed in a gently inclined conical shape, and is arranged at intervals in front of the diaphragm 20 and the opposing magnetic body 32.

次に、前記スピーカ1の発音動作を説明する。
図3には、第1磁束Φ1と第2磁束Φ2および第3磁束Φ3と第4磁束Φ4の主な経路が記載されている。磁界発生部10は反発磁界を利用したものであり、第1磁束Φ1と第2磁束Φ2は、互いに反発する経路を経て内側磁気ギャップG1を横断する。第3磁束Φ3と第4磁束Φ4は、互いに反発する経路を経て外側磁気ギャップG2を横断する。各磁束Φ1,Φ2,Φ3,Φ4は、実際には所定の磁束密度を有する磁界の束であるが、説明の都合上、図3では各磁束Φ1,Φ2,Φ3,Φ4の主な経路が、それぞれ1本の破線で示されている。
Next, the sounding operation of the speaker 1 will be described.
FIG. 3 shows the main paths of the first magnetic flux Φ1, the second magnetic flux Φ2, the third magnetic flux Φ3, and the fourth magnetic flux Φ4. The magnetic field generation unit 10 utilizes a repulsive magnetic field, and the first magnetic flux Φ1 and the second magnetic flux Φ2 cross the inner magnetic gap G1 through a path that repels each other. The third magnetic flux Φ3 and the fourth magnetic flux Φ4 cross the outer magnetic gap G2 through a path that repels each other. Each magnetic flux Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 is actually a bundle of magnetic fields having a predetermined magnetic flux density, but for convenience of explanation, in FIG. 3, the main paths of the magnetic fluxes Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 are shown. Each is indicated by a single dashed line.

第2磁石12で生成される第2磁束Φ2は、第2磁石12の前方着磁面12aから中間ヨーク13を経て内側磁気ギャップG1を横断し、内側対向ヨーク16から第2ヨーク11を得て第2磁石12の後方着磁面12bに至る。第4磁束Φ4は、第2磁石12の前方着磁面12aから中間ヨーク13を経て外側磁気ギャップG2を横断し、外側対向ヨーク17から第2ヨーク11を得て第2磁石12の後方着磁面12bに至る。内側磁気ギャップG1を形成する内側対向ヨーク16は第2ヨーク11と一体で、外側磁気ギャップG2を形成する外側対向ヨーク17は第2ヨーク11と一体である。そのため、内側磁気ギャップG1を横断する第2磁束Φ2の磁束密度と、外側磁気ギャップG2を横断する第3磁束Φ3の磁束密度は、構造上高くなっている。 The second magnetic flux Φ2 generated by the second magnet 12 crosses the inner magnetic gap G1 from the front magnetizing surface 12a of the second magnet 12 via the intermediate yoke 13, and obtains the second yoke 11 from the inner facing yoke 16. It reaches the rear magnetizing surface 12b of the second magnet 12. The fourth magnetic flux Φ4 crosses the outer magnetic gap G2 from the front magnetizing surface 12a of the second magnet 12 via the intermediate yoke 13, obtains the second yoke 11 from the outer facing yoke 17, and is magnetized backward of the second magnet 12. It reaches the surface 12b. The inner facing yoke 16 forming the inner magnetic gap G1 is integrated with the second yoke 11, and the outer facing yoke 17 forming the outer magnetic gap G2 is integrated with the second yoke 11. Therefore, the magnetic flux density of the second magnetic flux Φ2 that crosses the inner magnetic gap G1 and the magnetic flux density of the third magnetic flux Φ3 that crosses the outer magnetic gap G2 are structurally high.

一方、第1磁石14に関しては、中間ヨーク13と逆側である前方(Y1方向)に振動板20が位置し、さらに振動板20から各磁気ギャップG1,G2内にボビン24,26が延びている。そのため、第1ヨーク15から第2の方向(Y2方向)に向けて外側対向ヨークと内側対向ヨークを延ばすことができず、その外側対向ヨークと中間ヨーク13との間、およびその内側対向ヨークと中間ヨーク13との間に磁気ギャップを形成することができない。言い換えると、図3に示される内側対向ヨーク16および外側対向ヨーク17と、第1ヨーク15とを、磁気的に結合させて設けることができない。 On the other hand, regarding the first magnet 14, the diaphragm 20 is located in the front (Y1 direction) opposite to the intermediate yoke 13, and the bobbins 24 and 26 extend from the diaphragm 20 into the magnetic gaps G1 and G2. There is. Therefore, the outer facing yoke and the inner facing yoke cannot be extended from the first yoke 15 toward the second direction (Y2 direction), and between the outer facing yoke and the intermediate yoke 13 and the inner facing yoke thereof. A magnetic gap cannot be formed with the intermediate yoke 13. In other words, the inner facing yoke 16 and the outer facing yoke 17 shown in FIG. 3 and the first yoke 15 cannot be magnetically coupled to each other.

そのため、第3磁束Φ3は、第1磁石14の後方着磁面14bから中間ヨーク13を経て外側磁気ギャップG2を横断し外側対向ヨーク17に至るが、その後は空間を通過して第1ヨーク15に戻ることになる。第1磁石14の図面に向かって右側には、非磁性の前方ケース3の前端部分と非磁性のガード部材5の一部が存在しているが、磁性の部材は対向していない。これにより、第1磁石14から出て外側磁気ギャップG2を横断する第3磁束Φ3の磁束密度は非常に低くなってしまう。 Therefore, the third magnetic flux Φ3 crosses the outer magnetic gap G2 from the rear magnetizing surface 14b of the first magnet 14 through the intermediate yoke 13 to reach the outer facing yoke 17, but then passes through the space to reach the first yoke 15. Will return to. On the right side of the drawing of the first magnet 14, there is a front end portion of the non-magnetic front case 3 and a part of the non-magnetic guard member 5, but the magnetic member does not face each other. As a result, the magnetic flux density of the third magnetic flux Φ3 that emerges from the first magnet 14 and crosses the outer magnetic gap G2 becomes very low.

図3に示されるように、スピーカ1の中心部分においては、振動板20の湾曲部21と内側ボビン24とで、第1空間(A)と第2空間(B)が区画されており、第1空間(A)に中間ヨーク13と第1磁石14および第1ヨーク15が位置し、第2空間(B)に台座部材31と対向磁性体32が位置している。対向磁性体32は、振動板20を介して第1ヨーク15に対向しているため、対向磁性体32と第1ヨーク15との空間距離はきわめて短くなっている。また、対向磁性体32と台座部材31は共に磁性材料で形成されて、内側対向ヨーク16と磁気的に結合されている。そのため、内側磁気ギャップG1を横断する第1磁束Φ1の磁束密度は、外側磁気ギャップG2を横断する第3磁束Φ3の磁束密度に比べて格段に高くなっている。 As shown in FIG. 3, in the central portion of the speaker 1, the first space (A) and the second space (B) are partitioned by the curved portion 21 of the diaphragm 20 and the inner bobbin 24, and the second space (B) is divided. The intermediate yoke 13, the first magnet 14, and the first yoke 15 are located in one space (A), and the pedestal member 31 and the opposing magnetic body 32 are located in the second space (B). Since the opposing magnetic body 32 faces the first yoke 15 via the diaphragm 20, the spatial distance between the opposed magnetic body 32 and the first yoke 15 is extremely short. Further, both the opposed magnetic body 32 and the pedestal member 31 are formed of a magnetic material and are magnetically coupled to the inner opposed yoke 16. Therefore, the magnetic flux density of the first magnetic flux Φ1 crossing the inner magnetic gap G1 is significantly higher than the magnetic flux density of the third magnetic flux Φ3 crossing the outer magnetic gap G2.

内側ボイスコイル25に流れるボイス電流と、内側磁気ギャップG1を横断する磁束とで、内側ボビン24から振動板20に振動が与えられ、外側ボイスコイル27に流れるボイス電流と、外側磁気ギャップG2を横断する磁束とで、外側ボビン26から振動板20に振動が与えられる。そして振動板20の振動により第1の方向である前方(Y1方向)に向けて音圧が発生する。 The voice current flowing through the inner voice coil 25 and the magnetic flux crossing the inner magnetic gap G1 apply vibration to the diaphragm 20 from the inner bobbin 24, and the voice current flowing through the outer voice coil 27 and the outer magnetic gap G2 are crossed. Vibration is applied to the diaphragm 20 from the outer bobbin 26 by the magnetic current generated. Then, the vibration of the diaphragm 20 generates a sound pressure toward the front (Y1 direction), which is the first direction.

図3に示されるように、内側磁気ギャップG1を横断する第1磁束Φ1の磁束密度は、外側磁気ギャップG2を横断する第3磁束Φ3の磁束密度よりも高いため、内側ボイスコイル25から内側ボビン24を経て振動板20に与えられる振動エネルギーが大きくなる。そのため、音圧を高くでき、再生音質も良好になる。また、第1磁石14で生成される第1磁束Φ1を効率よく循環させることで第1磁石14の発熱を抑えることができ、第1磁石14の減磁も抑制できる。 As shown in FIG. 3, since the magnetic flux density of the first magnetic flux Φ1 crossing the inner magnetic gap G1 is higher than the magnetic flux density of the third magnetic flux Φ3 crossing the outer magnetic gap G2, the inner bobbin from the inner voice coil 25 The vibration energy given to the vibrating plate 20 via 24 becomes large. Therefore, the sound pressure can be increased and the reproduced sound quality is also good. Further, by efficiently circulating the first magnetic flux Φ1 generated by the first magnet 14, the heat generation of the first magnet 14 can be suppressed, and the demagnetization of the first magnet 14 can also be suppressed.

図1ないし3に示されたスピーカ1は、2つのボイスコイル25,27で振動板20を駆動する方式である。内側ボイスコイル25を横断する磁束の密度が、外側ボイスコイル27を横断する磁束の密度よりも高いため、内側ボイスコイル25に作用する単位周長当たりの振動エネルギーは、外側ボイスコイル27に作用する単位周長当たりの振動エネルギーよりも大きい。しかし、内側ボイスコイル25は直径が小さく周長が短く、外側ボイスコイル27は内側ボイスコイル25に比べて直径が大きく周長が長いため、内側ボイスコイル25の全周で得られる振動エネルギーと外側ボイスコイル27の全周で得られる振動エネルギーの差を小さくでき、2つのボイスコイル25,27で振動板20をバランス良く駆動できるようになる。 The speaker 1 shown in FIGS. 1 to 3 is a system in which the diaphragm 20 is driven by two voice coils 25 and 27. Since the density of the magnetic flux across the inner voice coil 25 is higher than the density of the magnetic flux across the outer voice coil 27, the vibration energy per unit circumference acting on the inner voice coil 25 acts on the outer voice coil 27. It is larger than the vibration energy per unit circumference. However, since the inner voice coil 25 has a smaller diameter and a shorter circumference, and the outer voice coil 27 has a larger diameter and a longer circumference than the inner voice coil 25, the vibration energy obtained on the entire circumference of the inner voice coil 25 and the outer side are obtained. The difference in vibration energy obtained around the entire circumference of the voice coil 27 can be reduced, and the diaphragm 20 can be driven in a well-balanced manner by the two voice coils 25 and 27.

振動板20を挟んで第1ヨーク15に対向する対向磁性体32は、イコライザまたはフェイズプラグとして機能するため、対向磁性体32として従来と異なる特別な部材を設ける必要がなくなる。 Since the opposing magnetic body 32 facing the first yoke 15 with the diaphragm 20 sandwiched therein functions as an equalizer or a phase plug, it is not necessary to provide a special member different from the conventional one as the opposed magnetic body 32.

図4と図5に、本発明の第2実施形態のスピーカ101が示されている。このスピーカ101はツィータとして使用されるものであり、ボイスコイルは1つのみ設けられている。このスピーカ101は、図1ないし図3に示された第1実施形態のスピーカ1と部材の形状などが相違しているが、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、第1実施形態と重複する説明をなるべく省略する。 4 and 5 show the speaker 101 of the second embodiment of the present invention. This speaker 101 is used as a tweeter, and only one voice coil is provided. The speaker 101 is different in the shape of the member from the speaker 1 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, but the members having the same function are designated by the same reference numerals and the first embodiment is used. The explanation that overlaps with is omitted as much as possible.

図4と図5に示されるスピーカ101においても、第1の方向である前方(Y1方向)に向けて磁界発生部10と振動板20が順に配置されている。磁界発生部10は、後方から前方すなわち第1の方向(Y1方向)に向けて、第2ヨーク11、第2磁石12、中間ヨーク13、第1磁石14、第1ヨーク15の順に積層されている。これら各部材は前方から見た平面形状が円板形状である。第2ヨーク11の外周部分から第1の方向(Y1方向)に向けて外側対向ヨーク17が延びている。外側対向ヨーク17は第2ヨーク11と磁気的に結合されている。すなわち、外側対向ヨーク17は第2ヨーク11と一体に形成されている。外側対向ヨーク17は円筒形状であり、中間ヨーク13の外周面と外側対向ヨーク17の内周面との間に磁気ギャップGが形成されている。 Also in the speaker 101 shown in FIGS. 4 and 5, the magnetic field generating unit 10 and the diaphragm 20 are arranged in order toward the front (Y1 direction), which is the first direction. The magnetic field generating portion 10 is laminated in the order of the second yoke 11, the second magnet 12, the intermediate yoke 13, the first magnet 14, and the first yoke 15 from the rear to the front, that is, from the first direction (Y1 direction). There is. Each of these members has a disk shape when viewed from the front. The outer facing yoke 17 extends from the outer peripheral portion of the second yoke 11 toward the first direction (Y1 direction). The outer facing yoke 17 is magnetically coupled to the second yoke 11. That is, the outer facing yoke 17 is integrally formed with the second yoke 11. The outer facing yoke 17 has a cylindrical shape, and a magnetic gap G is formed between the outer peripheral surface of the intermediate yoke 13 and the inner peripheral surface of the outer facing yoke 17.

外側対向ヨーク17には第1の方向(Y1-Y2方向)に向けて台座部材31と対向磁性体32が順に積層されて互いに接着やねじ止めなどの手段で固定されている。台座部材31と対向磁性体32は、鉄などの磁性材料で形成されている。外側対向ヨーク17と台座部材31および対向磁性体32は、互いに磁気的に結合されている。 The pedestal member 31 and the opposing magnetic body 32 are laminated in order on the outer facing yoke 17 in the first direction (Y1-Y2 direction) and fixed to each other by means such as adhesion or screwing. The pedestal member 31 and the opposed magnetic material 32 are made of a magnetic material such as iron. The outer facing yoke 17, the pedestal member 31, and the facing magnetic body 32 are magnetically coupled to each other.

振動板20は、ドーム状の湾曲部21と、湾曲部21の外周に接続されたエッジ部材22とを有しており、エッジ部材22が、台座部材31と対向磁性体32との間に挟まれて固定されている。湾曲部21とエッジ部材22との接合境界部には、第2の方向(Y2方向)に向けて延びる外側ボビン26が固定されている。外側ボビン26の後端部に固定された円筒状の外側ボイスコイル27が磁気ギャップGの内部に位置している。 The diaphragm 20 has a dome-shaped curved portion 21 and an edge member 22 connected to the outer periphery of the curved portion 21, and the edge member 22 is sandwiched between the pedestal member 31 and the opposed magnetic body 32. It is fixed. An outer bobbin 26 extending in the second direction (Y2 direction) is fixed to the joint boundary portion between the curved portion 21 and the edge member 22. A cylindrical outer voice coil 27 fixed to the rear end of the outer bobbin 26 is located inside the magnetic gap G.

図4に示されるように、対向磁性体32は、振動板20の外周部から湾曲部21の前方に延びるように複数か所(3か所)に設けられている。対向磁性体32はガード部材であり、対向磁性体32の存在により振動板20が指などで損傷を受けるのを防止できるようになっている。 As shown in FIG. 4, the opposed magnetic bodies 32 are provided at a plurality of locations (three locations) so as to extend from the outer peripheral portion of the diaphragm 20 to the front of the curved portion 21. The facing magnetic body 32 is a guard member, and the presence of the facing magnetic body 32 can prevent the diaphragm 20 from being damaged by a finger or the like.

図5に示すように、スピーカ101は、振動板20と外側ボビン26によって、内側の第1空間(A)と外側の第2空間(B)とに区画されている。第1空間(A)に中間ヨーク13と第1磁石14および第1ヨーク15が配置され、第2空間(B)に台座部材31と対向磁性体32とが配置されている。第1ヨーク15には、振動板20の湾曲部21に向けて前方に突出する突出部15aが複数か所(3か所)に形成されており、それぞれの対向磁性体32が振動板20の湾曲部21を介して第1ヨーク15の突出部15aに短い距離で対向している。 As shown in FIG. 5, the speaker 101 is divided into an inner first space (A) and an outer second space (B) by a diaphragm 20 and an outer bobbin 26. The intermediate yoke 13, the first magnet 14, and the first yoke 15 are arranged in the first space (A), and the pedestal member 31 and the opposing magnetic body 32 are arranged in the second space (B). The first yoke 15 is formed with protruding portions 15a projecting forward toward the curved portion 21 of the diaphragm 20 at a plurality of locations (three locations), and each of the opposing magnetic bodies 32 is formed on the diaphragm 20. It faces the protruding portion 15a of the first yoke 15 at a short distance via the curved portion 21.

図5には、第2磁石12で生成される磁束Φ6の主な経路と、第1磁石14で成形される磁束Φ5の主な経路が示されている。このスピーカ101においても、第1磁石14で生成された磁束Φ5が、中間ヨーク13を経て磁気ギャップGを横断し、外側対向ヨーク17から台座部材31を経て対向磁性体32に至り、さらに、対向磁性体32から短い距離で対向している突出部15aに飛んで第1ヨーク15から第1磁石14に戻る。したがって、反発磁界となって磁気ギャップGを横断する磁束Φ5の磁束密度を高くすることができる。 FIG. 5 shows the main path of the magnetic flux Φ6 generated by the second magnet 12 and the main path of the magnetic flux Φ5 formed by the first magnet 14. Also in this speaker 101, the magnetic flux Φ5 generated by the first magnet 14 crosses the magnetic gap G via the intermediate yoke 13, reaches the facing magnetic body 32 from the outer facing yoke 17 via the pedestal member 31, and further faces. It flies to the projecting portion 15a facing the magnetic body 32 at a short distance and returns from the first yoke 15 to the first magnet 14. Therefore, the magnetic flux density of the magnetic flux Φ5 that becomes a repulsive magnetic field and crosses the magnetic gap G can be increased.

1 スピーカ
2 ケース
10 磁界発生部
11 第2ヨーク
12 第2磁石
13 中間ヨーク
14 第1磁石
15 第1ヨーク
16 内側対向ヨーク
17 外側対向ヨーク
20 振動板
21 湾曲部
22 外側エッジ部材
23 内側エッジ部材
24 内側ボビン
25 内側ボイスコイル
26 外側ボビン
27 外側ボイスコイル
31 台座部材
32 対向磁性体
(A) 第1空間
(B) 第2空間
G1 内側磁気ギャップ
G2 外側磁気ギャップ
G 磁気ギャップ
1 Speaker 2 Case 10 Magnetic field generator 11 2nd yoke 12 2nd magnet 13 Intermediate yoke 14 1st magnet 15 1st yoke 16 Inner facing yoke 17 Outer facing yoke 20 Vibrating plate 21 Curved part 22 Outer edge member 23 Inner edge member 24 Inner bobbin 25 Inner voice coil 26 Outer bobbin 27 Outer voice coil 31 Pedestal member 32 Opposed magnetic material (A) First space (B) Second space G1 Inner magnetic gap G2 Outer magnetic gap G Magnetic gap

Claims (4)

振動板と、前記振動板に振動力を与えるボイスコイルと、前記ボイスコイルに磁界を与える第1磁石および第2磁石を有する磁界発生部と、を有し、前記磁界発生部から前記振動板に向かう方向が第1の方向とされたスピーカにおいて、
前記磁界発生部は、
第1の方向に向けて、磁性材料製の第2ヨークと、前記第2磁石と、磁性材料製の中間ヨークと、前記第1磁石と、磁性材料製の第1ヨークの順に重ねられて、前記第2ヨークと磁気的に結合されて第1の方向へ延び前記中間ヨークとの間に磁気ギャップを形成する磁性材料製の対向ヨークが設けられ、前記ボイスコイルが前記磁気ギャップ内に位置し、
前記第2磁石の前記中間ヨークに向く着磁面と、前記第1磁石の前記中間ヨークに向く着磁面とが同じ磁極に着磁され、前記第2磁石の前記第2ヨークに向く着磁面と、前記第1磁石の前記第1ヨークに向く着磁面とが同じ磁極に着磁されており、
前記対向ヨークに磁気的に結合されて第1の方向に延びる対向磁性体が設けられ、前記対向磁性体が前記振動板を挟んで前記第1ヨークに対向していることを特徴とするスピーカ。
It has a diaphragm, a voice coil that applies a vibrating force to the diaphragm, and a magnetic field generating portion having a first magnet and a second magnet that apply a magnetic field to the voice coil, and the magnetic field generating portion is transferred to the diaphragm. In a speaker whose direction is the first direction,
The magnetic field generating part is
In the first direction, the second yoke made of magnetic material, the second magnet, the intermediate yoke made of magnetic material, the first magnet, and the first yoke made of magnetic material are stacked in this order. A facing yoke made of a magnetic material that is magnetically coupled to the second yoke and extends in the first direction to form a magnetic gap with the intermediate yoke is provided, and the voice coil is located in the magnetic gap. ,
The magnetizing surface of the second magnet facing the intermediate yoke and the magnetizing surface of the first magnet facing the intermediate yoke are magnetized on the same magnetic pole, and the magnetizing surface of the second magnet facing the second yoke. The surface and the magnetized surface of the first magnet facing the first yoke are magnetized to the same magnetic pole.
A speaker characterized in that an opposed magnetic material that is magnetically coupled to the opposed yoke and extends in the first direction is provided, and the opposed magnetic material faces the first yoke with the diaphragm interposed therebetween.
前記振動板から延びるボビンに前記ボイスコイルが固定されており、前記振動板とボビンとで、第1空間と第2空間とが区画されており、
前記第1磁石と前記第2磁石が前記第1空間に位置し、前記対向磁性体が前記第2空間に位置している請求項1記載のスピーカ。
The voice coil is fixed to the bobbin extending from the diaphragm, and the first space and the second space are separated by the diaphragm and the bobbin.
The speaker according to claim 1, wherein the first magnet and the second magnet are located in the first space, and the opposed magnetic material is located in the second space.
前記対向磁性体が、前記振動板の中心部に位置しており、前記対向磁性体が、前記振動板よりも第1の方向に突出するフェイズプラグである請求項1または2記載のスピーカ。 The speaker according to claim 1 or 2, wherein the opposed magnetic material is located at the center of the diaphragm, and the opposed magnetic material is a phase plug that protrudes in the first direction from the diaphragm. 前記対向磁性体が、前記振動板の外周側から前記振動板よりも第1の方向に延びるガード部材である請求項1または2記載のスピーカ。 The speaker according to claim 1 or 2, wherein the opposed magnetic material is a guard member extending from the outer peripheral side of the diaphragm in a first direction with respect to the diaphragm.
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