JP3136853B2 - スピーカユニット - Google Patents

スピーカユニット

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JP3136853B2 JP05202418A JP20241893A JP3136853B2 JP 3136853 B2 JP3136853 B2 JP 3136853B2 JP 05202418 A JP05202418 A JP 05202418A JP 20241893 A JP20241893 A JP 20241893A JP 3136853 B2 JP3136853 B2 JP 3136853B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/04Construction, mounting, or centering of coil

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モーショナルフィード
バック(MFB)式のスピーカユニットに関するもので
あり、特に検出部と振動系との結合部に新規な材料を用
いたスピーカユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、過渡特性、歪みを改善するスピー
カとして、モーショナルフィードバック(MFB)方式
のスピーカが開発されている。これらは、振動板の動き
を検出し、これを増幅器へ帰還して周波数特性の改善を
行うことを目的としている。
【0003】MFBスピーカユニットは、例えば次のよ
うに構成されている。すなわち、例えばコーン型振動板
を用いたダイナミック型スピーカにおいて、ヨークの周
囲にマグネットを配するとともに、中央にボイスコイル
を配し、振動板を支持する構造を採る。また、キャンセ
ルマグネットは、ヨークの下部に配し、マグネットの磁
束漏れを低減するようにする。
【0004】そして、例えばボイスコイルの上部から結
合部(カプラー)を介し、振動板の動きを検出するコイ
ルボビンを配したMFB検出部を取り付ける。ここで、
外部よりボイスコイルに信号が入ると、キャンセルマグ
ネットの磁束内にある検出用のコイルボビンも振動板と
同一の動きをし、コイルからMFB信号が検出され、出
力部へ帰還される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで検出される基本
的なMFB信号を図9に示す。MFB式スピーカユニッ
トにおいては、検出信号は振動板の振動速度を測定する
ため、f0 付近を最大に出力レベルは減少する。また、
検出信号の周波数特性には、カプラー共振ピークが測定
される。
【0006】したがって、その共振レベルがMFBをか
けるために設定された出力レベルにかかると、所定の位
相からずれた検出信号が出力側に加わるため、発振現象
を起こすことが問題となってくる。
【0007】そこで、前述の発振現象を解消するため
に、カプラーにゴム等の制振材料を貼り、共振ピークを
抑えることも行われているが、これらは振動系の重量を
重くするためスピーカ特性に悪影響を及ぼすと同時に、
製造工程上も大きな工数が必要となる。
【0008】そこで本発明は、前述の従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、共振ピーク付近を再生した
場合にも発振現象を起こすことがなく、しかも優れたス
ピーカ特性を有し、安定した動作が可能で、製造上も有
利なスピーカユニットを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、検出部により振動系の振動を検出し、
これを振動系を駆動する増幅器へ帰還するスピーカユニ
ットにおいて、少なくとも検出部と振動系との結合部に
液晶ポリマーを用いたことを特徴とするものである。
【0010】本発明において、検出部や振動系の構造は
任意であるが、例えば検出部をボビンに巻回した検出コ
イルにより構成し、これを結合部(カプラー)を介して
振動系と結合したもの、あるいは圧電センサ等により検
出部を構成し、これを振動板のセンターキャップに取付
けたもの等が挙げられる。前者の場合、ボビン及びボビ
ンと振動系の駆動部分との結合部(カプラー)に液晶ポ
リマーを用いればよく、また後者の場合は、センターキ
ャップに液晶ポリマーを用いればよい。
【0011】液晶ポリマーとしては、公知のものがいず
れも使用でき、例えば熱可塑性芳香族ポリエステル系の
液晶ポリマーを用いることができる。熱可塑性芳香族ポ
リエステル系の液晶ポリマーは、パラヒドロキシ安息香
酸、ビフェノール、テレフタル酸、6−ハイドロキシ−
2−ナフタリンカルボン酸、ポリエチレンテレフタレー
ト等を基本骨格とするもので、化1〜化3に代表的な基
本構造を示す。
【0012】
【化1】
【0013】
【化2】
【0014】
【化3】
【0015】その他、ポリエチレンテレフタレート−p
−ハイドロキシ安息香酸とポリエチレンテレフタレート
との共重合体や、p−アセトキシ安息香酸、テレフタル
酸、ナフタレンジアセテートを溶融重合させたコポリエ
ステル等、市販の熱可塑性芳香族ポリエステル系の液晶
ポリマーをいずれも使用することができる。
【0016】上述の液晶ポリマーは、異方性が強く、射
出成形が難しい。そこで、ガラス繊維等の充填剤を混入
し、ある程度異方性を緩和するようにして用いてもよ
い。充填剤としては、前記ガラス繊維の他、炭素繊維、
タルク、マイカ、グラファイト等が挙げられる。
【0017】
【作用】液晶ポリマーは、剛性が高く、振動減衰性も高
い。したがって、液晶ポリマー製のカプラーやセンター
キャップは、MFB検出信号に測定されるこれら部材の
共振ピークを高周波数側にシフトさせ、ピークレベルも
制振する。したがって、共振ピーク付近を再生した場合
にも、発振することはなく、安定した動作が可能であ
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。
【0019】実施例1 図1は、本実施例のMFBスピーカの構成を示すもので
ある。このスピーカは、振動板1と、振動板1に固定さ
れて当該振動板1を駆動するボイスコイル2、さらには
振動板1の振動を検出するための検出コイル3aを巻回
したボビン3とからなる。
【0020】上記検出コイル3aを巻回したボビン3
は、図2及び図3に示す結合部(カプラー)4によって
振動板1と結合されている。カプラー4は、ボイスコイ
ル2の上端に嵌め込まれる第1の円環部41と、下方に
ボビン3が垂下する如く取り付けられる第2の円環部4
2とからなり、これら円環部41,42が放射状の連結
部材43によって結合され一体化されてなるものであ
る。
【0021】また、ボイスコイル2の周辺には、ヨーク
5、ヨーク5の外周側においてそのフランジ部分の上に
配されるマグネット6、マグネット6の上方に積まれヨ
ーク5との間でギャップG1 を形成するプレート7が配
されており、ギャップG1 にボイスコイル2が挿入され
ている。なお、マグネット6は、プレート7側がS、ヨ
ーク5のフランジ部側がNとなるように着磁されてい
る。
【0022】一方、ヨーク5の中央孔内には、センター
ヨーク8が配され、その下部はフランジ部とされてい
る。そしい、ヨーク5の内周面とセンターヨーク8の外
周面との間がギャップG2 とされ、このギャップG2
に検出コイル3aを巻回したボビン3が挿入されてい
る。
【0023】そして、防磁作用をなすキャンセルマグネ
ット9が、ヨーク5のフランジ部とセンターヨーク8の
フランジ部の間に配されている。キャンセルマグネット
9は、ヨーク5側がN、センターヨーク8側がSとなる
ように着磁されている。
【0024】このように構成されたスピーカにおいて
は、マグネット6、ヨーク5、ギャップG1 、プレート
7によって磁気回路が形成され、ギャップG1 に挿入さ
れているボイスコイル2が駆動される。また、キャンセ
ルマグネット9、ヨーク5、ギャップG2 、センターヨ
ーク8によっても磁気回路が構成され、ギャップG2
に挿入されカプラー4を介してボイスコイル2と連動す
るようになされている検出コイル3aから振動検出信号
を得ることができるようになされている。
【0025】以上のように構成されるスピーカにおい
て、ボビン3及びカプラー4に液晶ポリマーを用いた。
液晶ポリマーとしては、ポリプラスチック社製,商品名
ベクトラA−950を用いた。
【0026】本実施例のMFBシステムのループゲイン
−周波数特性を図4に示す。本例では、カプラーの共振
点は6225Hzに現れているが、f0 (50Hz付
近)のループゲインに比べ、そのレベルが15dB下が
っており、十分なゲイン余裕が得られた。したがって、
共振周波数付近の再生が行われても発振は起こらず、音
質的にも満足のいくユニットが得られた。
【0027】比較例1 次に、カプラー材料にABS樹脂(電気化学社製,商品
名GR−1000)を用いた場合の同様の特性を図5に
示す。カプラーの共振ピークは、4575Hzに測定さ
れ、レベルは+1.7dBとなった。これを聴取する
と、設定値を越えたレベルにピークがあるため、共振周
波数付近では発振現象が起こり、そのままでは使用でき
なかった。
【0028】比較例2 ABS樹脂製のカプラーの裏にブチルゴムを貼り、制振
した状態で測定を行った。結果を図6に示す。比較例2
に比べほぼ同じ周波数で共振ピークが観測されたが、レ
ベルは−0.2dBと設定値と同様であり、発振が起き
ない安定した状態は得られず、音質的にも不十分であっ
た。
【0029】実施例2 本実施例は、ダイナミックスピーカのセンターキャップ
に駆動部の振幅に比例した電圧を発生する検出センサー
を備えた構成のMFBスピーカユニットに適用した例で
ある。
【0030】このMFBスピーカユニットは、図7に示
すように、コーン型の振動板11の中央にセンターキャ
ップ12を設け、このセンターキャップ12の裏面側に
圧電センサー13を検出部として設けたものである。セ
ンターキャップ12の後方には、ボイスコイル14が取
り付けられるとともに、ダンパー15を介してフレーム
16に固定されている。
【0031】また、ボイスコイル14の周囲には、セン
ターポール17、マグネット18、ヨーク19、トップ
プレート20が配されて磁気回路が構成されており、そ
の磁気ギャップ内にボイスコイル14が挿入されてい
る。
【0032】本例では、このスピーカユニットのセンタ
ーキャップ材料にナイロンフィルムと液晶ポリマーフィ
ルムを用い、スピーカユニットを作製した。これらのス
ピーカユニットのループゲイン−周波数特性を図8に示
す。この図8を見ると明らかなように、液晶ポリマーを
用いたセンターキャップの共振周波数はナイロンに比べ
て高域に移動しており、またピークも抑えられているた
め、十分なゲインが得られた。
【0033】
【発明の効果】本発明においては、カプラーに液晶ポリ
マーを用いているので、高い剛性と振動減衰性のため、
共振周波数を高くしピークを制振することができる。し
たがって、共振レベルを下げMFBスピーカで問題にな
る発振現象を回避することができる。
【0034】また、本発明のスピーカユニットにおいて
は、カプラーに制振材料を貼る必要もなく、振動系の重
量を重くしてスピーカ特性に悪影響を及ぼすことはな
く、さらに製造工程上も工数を増やす必要がなく有利で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したMFBスピーカユニットの一
例を示す概略断面図である。
【図2】カプラーの形状を示す概略断面図である。
【図3】カプラーの形状を示す概略平面図である。
【図4】実施例1のループゲイン−周波数特性を示す特
性図である。
【図5】比較例1のループゲイン−周波数特性を示す特
性図である。
【図6】比較例2のループゲイン−周波数特性を示す特
性図である。
【図7】本発明を適用したMFBスピーカユニットの他
の例を示す概略断面図である。
【図8】センターキャップ材料にナイロンフィルム、液
晶ポリマーフィルムを用いたスピーカユニットのループ
ゲイン−周波数特性を示す特性図である。
【図9】MFBスピーカユニットにおいて検出される基
本的なMFB信号を示す特性図である。
【符号の説明】
1,11・・・振動板 2,14・・・ボイスコイル 3・・・ボビン 3a・・・検出コイル 4・・・結合部(カプラー) 12・・・センターキャップ 14・・・圧電センサ(検出部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−373400(JP,A) 実開 平2−137197(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/04 101 C08L 67/00 H04R 9/02 H04R 9/04 105

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検出部により振動系の振動を検出し、こ
    れを振動系を駆動する増幅器へ帰還するスピーカユニッ
    トにおいて、 少なくとも検出部と振動系との結合部に液晶ポリマーを
    用いたことを特徴とするスピーカユニット。
  2. 【請求項2】 検出部がボビンに巻回された検出コイル
    よりなり、前記ボビン及びボビンと振動系の駆動部分と
    の結合部に液晶ポリマーを用いたことを特徴とする請求
    項1記載のスピーカユニット。
  3. 【請求項3】 検出部がセンターキャップに搭載されて
    なり、前記センターキャップに液晶ポリマーを用いたこ
    とを特徴とする請求項1記載のスピーカユニット。
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US08/287,294 US5533134A (en) 1993-08-16 1994-08-08 Motional feedback loudspeaker apparatus having a coupling member for connecting a voice coil bobbin with a detecting coil bobbin
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