JP2996842B2

JP2996842B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP2996842B2
Application number: JP5226744A
Authority: JP
Inventors: 志郎岩倉; 良雄坂本
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JPH0759195A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反発磁気回路型のスピ
ーカに係り、特に同軸型に構成したスピーカに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、同極側を対向させた２つのマ
グネットの反発磁気による磁界内にボイスコイルを配置
して振動板を駆動する反発磁気回路型のスピーカがあ
り、我々も高能率可及び薄型可を目的としたこの種反発
磁気回路型スピーカを先に提案した。また、特開昭５９
−１４８５００号公報で提案されている図１５に示すス
ピーカもその一例であり、このスピーカにおいては同軸
型スピーカとして構成されていて、同極側を対向させた
２つのマグネットＭ１，Ｍ２間に磁性材からなるリング
状のプレートＰが挟持され、該プレートＰの外周部には
第１のボイスコイル１３を配置して低音用の第１の振動
板１４を駆動するようにすると共に、プレートＰの内周
部にも第２のボイスコイル１５を配置して高音用の振動
板１６を駆動するように構成されている。なお、図中、
１１はフレーム、１２は低音用スピーカ部のダンパーで
ある。

【０００３】一方、防磁用のマグネットの磁力を利用し
て高音用スピーカ部を構成する同軸型スピーカの例とし
ては実開昭６４−１１０９６号公報で提案されている図
１６に示すものがある。この図１６に示すスピーカにお
いては、マグネットＭ３、ヨーク２８及びトッププレー
ト２９で構成される従来の磁気回路におけるヨーク２８
のポール部を中空に形成すると共に該ヨークの底面側に
防磁用のマグネットＭ４を配置し、該マグネットＭ４の
底面側にはサブヨーク２７を配置してそのポール部２７
ａと上記ヨーク２８の上端部側内周部との間にサブ磁気
ギャップを形成し、ここに第２のボイスコイル２５を配
置して高音用振動板２６を駆動するものである。なお、
図中、２１はフレーム、２２は低音用スピーカ部のダン
パー、２３は同じくボイスコイル、２４は低音用振動
板、３０は防磁カバーである。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】図１５に示す従来提案の
反発磁気回路を使用した同軸型スピーカにあっては、高
音用スピーカ部において良好な音波放射を得るには、上
記振動板１６はマグネットＭ１の外側（上面側）に配置
しなければならず、従ってボイスコイルボビン１５ａは
低音用である第１のボイスコイルボビン１３ａと同等の
長さか、あるいは振動板１６の振幅を考慮すればそれ以
上の長さを必要とし、重量が増加することとなる。この
結果、高域限界周波数の低下やボビン部の共振が発生
し、周波数特性に乱れが生じ易い状態となり、高音用ス
ピーカユニットとしては極めて不都合な構造となってい
る。

【０００５】また、マグネットＭ１，Ｍ２の外周囲にあ
る第１のボイスコイル１３に十分な磁束密度を与えるた
めにマグネットの内径を小さくすると、内周囲の第２の
ボイスコイル１５には十分な磁束密度を付えることがで
きず、従って高音用スピーカ部の能率が極めて低く、実
用性に乏しいものとなる。

【０００６】これとは反対に、マグネットＭ１，Ｍ２の
内径を大きくしてマグネット内側の磁束密度を増加さ
せ、高音用スピーカ部の能率を高めようとすると、マグ
ネットの外径は決まっているので、全体のマグネット量
が少なくなり、結果的に双方の磁束密度が大幅に低下し
てしまう欠点がある。更に、高音用振動板１６のエッジ
１６ａの外周部が低音用振動板１４の中ほどに固定され
ているため、低音用振動板１４の振動が高音用振動板１
６に伝わり、混変調が発生し易い構造となっている。ま
た、上記特開昭５９−１４８５００号公報では第２のボ
イスコイル１５への信号入力配線構造は明記されていな
いが、組立工程が極めて困難な構造となっている。

【０００７】一方、図１６に示す従来提案の防磁用マグ
ネットの磁力を利用した同軸型スピーカにあっては、ヨ
ーク２８の形状が図に示すように複雑となり、しかも内
側、外側、上面、下面の寸法精度が必要であるから、部
品がコスト高となる欠点がある。また、ヨーク２８の図
で示す垂直断面の箇所にはマグネットＭ３と防磁用マグ
ネットＭ４の双方の磁束が流れて磁気飽和が発生し、２
箇所に形成されるべき磁気ギャップの磁束密度が低下し
易くなる。これを回避するために、垂直断面部の厚みを
厚くすると、サブヨーク２７のポール部２７ａに接近す
ることとなって漏洩磁束が増加し、高音用スピーカ部の
磁気ギャップの磁束密度が更に低下してしまう欠点があ
る。また、上記特開昭５９−１４８５００号公報に示す
ものと同様に、実開昭６４−１１０９６号公報では高音
用スピーカ部のボイスコイル２５への信号入力配線構造
が明示されていないが、組立工程が極めて困難な構造と
なっている。

【０００８】本発明の目的は、反発磁気回路を使用した
２ウェイスピーカにおいて、該磁気回路の特性を有効に
活用して、複雑な部品を使用せず、部品点数も可及的少
なくし、また生産工程においても特別な手段を採用しな
いで容易かつ安価に生産することができるスピーカを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
めに、本発明のスピーカは、同極側を対向させた２つの
マグネット間に鉄等の磁性材からなるプレートを挟持
し、該プレート外周に得られる両マグネットの反発磁気
による磁界内にボイスコイルを配置して振動板を駆動す
るスピーカにおいて、少なくとも一方のマグネットのプ
レートに接する面側の極から発生してボイスコイルに有
効に作用した磁束がマグネットのプレートに接する面と
は反対側の面の極に戻ることで形成される磁界内であっ
て、マグネットのプレートと接する面の反対側の面付近
に第２のボイスコイルが配置され、該第２のボイスコイ
ルで駆動される第２の振動板を備えているものである。
この場合、少なくとも一方のマグネットのプレートに接
する面とは反対側の面に磁性材からなるポールピースを
設け、該ポールピースの外周部に上記第２のボイスコイ
ルを配置してもよい。

【００１０】

【作用】反発磁気回路の基本的構成は、図１に示すよう
に、同極側を対向させた２つのマグネットＭ１、Ｍ２間
に鉄等の磁性材からなるプレートＰを挟持した構造であ
り、図３に示すように、２個のマグネットの上記プレー
トＰに接する面側の極から発生した磁束は互いに反発し
ながらプレートＰの内部を通り、該プレートＰの外周か
ら集束して外部に向かって放出される。従ってプレート
Ｐの近傍にボイスコイル３を配置することにより該磁束
はボイスコイルに有効に作用して、スピーカとしての動
作をするものである。そして該磁束はマグネットＭ１、
Ｍ２の上記プレートＰに接する面とは反対側の面の極に
戻り、磁路を構成する。また、図２に示すように、ボイ
スコイル３の外側に鉄等の磁性材によるアウターリング
ＯＬを配置したものも反発磁気回路である。なお、図１
及び図２において、ＡＨはアルミ等の非磁性材からなる
ホルダーである。

【００１１】反発磁気回路は、磁気ギャップを形成した
従来のスピーカーの磁気回路のように磁性材で閉回路を
構成していないが、上記のような磁束分布により磁路を
構成している。この磁気回路の近傍には図３に示すよう
に磁束が分散しており、ボイスコイル３のために磁束を
集中させているプレート外周部以外の箇所、例えば、マ
グネットのプレートＰと接する面の反対側の面付近も比
較的磁束密度が高いから、この磁界内に第２のボイスコ
イルを配置して高音用の第２の振動板を駆動させること
ができる。従って、特にコストアップとなることなく、
能率の高い２ウェイスピーカを構成でき、高周波特性を
改善することができる。

【００１２】

【実施例】図４は本発明に係るスピーカの第１の実施例
を示し、反発磁気回路の構成は図１に示すものと同様で
あって、同極側を対向させた２つのマグネットＭ１，Ｍ
２間に鉄等の磁性材からなるプレートＰを挟持したもの
である。このプレートＰの外周に得られる上記両マグネ
ットの反発磁気による磁界内にボイスコイル３を配置し
て低音用の振動板４を駆動するスピーカにおいて、少な
くとも一方のマグネットＭ１のプレートＰと接する面の
反対側の面付近に生じる磁界内には第２のボイスコイル
５を配置し、該第２のボイスコイル５で駆動される高音
用の第２の振動板６を設けたものである。

【００１３】具体的には、高音用の振動板であるドーム
形振動板６と第２のボイスコイル５を一体にしたものを
合成樹脂製のベースリングＢに保持させ、これを上記マ
グネットＭ１の上面に取り付けている。図５は要部の拡
大断面図、図６（Ａ）は組立例を示す底面側から見た斜
視図、図６（Ｂ）は同じく上面側から見た斜視図であ
る。ベースリングＢは円形リングの内周に「十字」型の
フレームを差し渡して略「丸に十の字」の形状をしてお
り、十の字を形成するフレームＢ’のうちの１本には、
第２のボイスコイル５に入力信号を印加するための一対
の導電体Ｌをインサート成形や溝への嵌合等の手段によ
り配置してある。また、十の字のフレームの裏面には反
発磁気回路のマグネットＭ１との嵌合のための突起ＢＴ
が４個成形されている。

【００１４】組立方法は、導電体Ｌに予めリード線Ｗを
半田づけしておき、ベースリングＢをマグネットＭ１の
上面に接着剤にて固定し、上記の一体形ドーム振動板６
をベースリングＢに接着固定する。振動板の最外周にあ
るボイスコイルのリード端子ＶＴ（穴あき）は、ベース
リングＢの外周部に出ている一対の導電体Ｌに半田づけ
する。なお、図４において、ＨＴは高音用端子、ＬＴは
低音用端子である。図３に示すように、マグネットＭ１
の上面には、十分とはいえないが、ボイスコイルを駆動
するに足りるある程度の磁束密度が分布しており、ボイ
スコイル５に信号電流を加えることによってドーム振動
板６を駆動することができる。第１のボイスコイル３と
第２のボイスコイル５とは、図７（Ａ）に示すように、
高周波側にコンデンサＣを１個挿入したクロスオバーネ
ットワークで結線され、振動板４を低音用、振動板６を
高音用としてコアキシャル形２ウェイスピーカを構成
し、高周波特性を改善することができた。なお、クロス
オバーネットワークの構成は他の回路構成でもよい。ま
た、図７（Ｂ）に示すように、各々のボイスコイルを別
々の増幅器で駆動する、いわゆる、マルチアンプ方式と
することも可能である。

【００１５】図８に示すものは第２の実施例であって、
図９は部分詳細図であり、上記実施例１のスピーカの効
率を改善したものである。図１０（Ａ），（Ｂ）の部分
組立図に示すように、マグネットＭ１の上面に実施例１
と同様の方法でベースリングＢを配置し、その上に積み
重ねるように鉄等の磁性材からなるポールピース７を接
着固定する。このときマグネットＭ１による吸着力が働
くから、組立治具を用いて作業する必要がある。ポール
ピース７にはベースリングＢのフレームＢ’を避けるた
めの溝７’が形成されており、ポールピース７の裏面が
マグネットＭ１に密着するようになっている。そして該
ポールピース７の上段部の外周部にボイスコイル５が位
置するように、一体形ドーム振動板６を配置してある。
このポールピース７の効果は、図１１に示すように、マ
グネットＭ１上面付近の磁束を収束させ、ボイスコイル
５を駆動するに有効な磁束密度を高める効果がある。従
って、振動板６の発生する音圧を上昇させ、スピーカの
効率を高めることができた。なお、その他の構成は実施
例１と同様である。

【００１６】図１２は第３の実施例によるスピーカの高
音振動板付近の部分詳細図である。この実施例では、略
全面駆動型のフィルム状の振動板６を中央部に円盤部を
有するベースリングＢに取り付けて該ベースリングをマ
グネットＭ１の上面側に取り付けたものである。図１３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、フィルム状の振動板６の
表面には、略渦巻き状に巻回した金属泊をボイスコイル
５として配置してある。この配置方法としては、フィル
ムに接着剤で金属泊（この例ではアルミ）を貼着し、エ
ッチング法にて所定のボイスコイルに形成した。このよ
うにして形成された振動板６は、貼り枠兼電極であるリ
ングＤ２，Ｄ１により内外周が固定されている。その他
の組立方法は実施例１と同様である。このボイスコイル
５は、マグネットＭ１の上面と平行になっており、振動
板６を振動させるためには、作用する有効磁束は該マグ
ネットＭ１に平行な成分を利用することになる。反発磁
気回路の磁気分布は、図３に示すように、マグネットＭ
１における外周部に近い上面程、本実施例に対して有効
な磁束が多いから、振動板６はマグネットＭ１の外周部
に沿ったリング状をなしている。

【００１７】図１４は第４の実施例によるスピーカの高
音振動板付近の部分詳細図であり、実施例３のスピーカ
にホーンＨを付加し、音響出力の効率向上を図ったもの
である。本実施例では中央部にフェイズプラグｈをもつ
エクスポーネンシャル型ホーンをベースリングＢ中央部
の円盤部（フェイズプラグ）にねじ部Ｎでねじ込んで固
定してある。なお、他の実施例でもホーンを付加するこ
とは可能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明のスピーカによれば、反発磁気
回路の特性を有効に活用し、すなわち、第１のボイスコ
イルに有効に作用する磁束をさらに活用して、第２のボ
イスコイルを駆動させるようにすることで、必要最小限
の部品を追加配置することによって、同軸２ウェイスピ
ーカ（コアキシャル形スピーカ）を構成することができ
る。特に高音用の第２のボイスコイルと振動板を付加
し、また、クロスオーバーネットワークによって２ウェ
イスピーカを構成することによって、スピーカ全体の音
圧周波数特性は高周波帯域が拡張され、しかも指向特性
が広いものとなり、性能を大幅に改善したスピーカとす
ることができた。なお、プレートの外周部に磁性材によ
るアウターリングを配置したものであっても実施が可能
であることは勿論、高音用の第２の振動板の形状も実施
例に示したものに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】反発磁気回路の基本構造図。

【図２】アウターリングを配置した反発磁気回路の基本
構造図。

【図３】反発磁気回路の磁力線を示す半断面図。

【図４】本発明に係るスピーカの第１の実施例を示す断
面図。

【図５】要部の拡大断面図。

【図６（Ａ）】要部の組立例を示す底面側から見た斜視
図。

【図６（Ｂ）】要部の組立例を示す上面側から見た斜視
図。

【図７（Ａ）】本発明に係るスピーカのネットワーク配
線図。

【図７（Ｂ）】本発明に係るスピーカのマルチアンプ方
式の接続図。

【図８】第２の実施例を示す断面図。

【図９】第２の実施例の要部の断面図。

【図１０（Ａ）】第２の実施例における要部の組立例を
示す底面側から見た斜視図。

【図１０（Ｂ）】第２の実施例における要部の組立例を
示す上面側から見た斜視図。

【図１１】第２の実施例における反発磁気回路の磁力線
図。

【図１２】第３の実施例における要部の断面図。

【図１３（Ａ）】第３の実施例における要部の組立例を
示す底面側から見た斜視図。

【図１３（Ｂ）】第３の実施例における要部の組立例を
示す上面側から見た斜視図。

【図１４】第４の実施例を示す要部の断面図。

【図１５】反発磁気回路を利用した従来の２ウエイスピ
ーカの断面図。

【図１６】防磁用マグネットを利用した従来の２ウエイ
スピーカの断面図。

【符号の説明】

１フレーム２ダンパー３第１のボイスコイル４第１の振動板５第２のボイスコイル６第２の振動板７ポールピースＢベースリングＢ’ ベースリングの十字状フレームＣコンデンサＤ１貼り枠兼電極（外周）Ｄ２貼り枠兼電極（内周）ＨホーンｈフェイスプラグＬベースリングの導電部Ｍ１マグネットＭ２マグネットＮフェイスプラグのねじ部ＰプレートＶＴボイスコイルのリード端子（穴あき）Ｗリード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭55−142084（ＪＰ，Ｕ) 実開昭52−44733（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−186596（ＪＰ，Ｕ) 実公昭39−3704（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 9/02 102 H04R 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同極側を対向させた２つのマグネット
（Ｍ１，Ｍ２）間に鉄等の磁性材からなるプレート
（Ｐ）を挟持し、該プレート外周に得られる両マグネッ
トの反発磁気による磁界内にボイスコイル（３）を配置
して振動板（４）を駆動するスピーカにおいて、少なく
とも一方のマグネット（Ｍ１）のプレート（Ｐ）に接す
る面側の極から発生してボイスコイル（３）に有効に作
用した磁束がマグネット（Ｍ１）のプレート（Ｐ）に接
する面とは反対側の面の極に戻ることで形成される磁界
内であって、マグネット（Ｍ１）のプレート（Ｐ）と接
する面の反対側の面付近に第２のボイスコイル（５）が
配置され、該第２のボイスコイル（５）で駆動される第
２の振動板（６）を備えていることを特徴とするスピー
カ。
【請求項２】少なくとも一方のマグネット（Ｍ１）の
プレート（Ｐ）に接する面とは反対側の面に磁性材から
なるポールピース（７）が設けられ、該ポールピースの
外周部に第２のボイスコイル（５）が配置されているこ
とを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】第２の振動板（６）を載置するベースリ
ングを前記一方のマグネット（Ｍ１）に嵌合させると共
にこのベースリング内に前記ボイスコイル（５）に通電
するための導電体を配置したことを特徴とする請求項１
又は２記載のスピーカ。
【請求項４】第２の振動板（６）を載置するベースリ
ングの外径を前記マグネット（Ｍ１）の外径より小さく
し、このベースリングをマグネット（Ｍ１）よりはみ出
ないようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記
載のスピーカ。