JP3201096B2

JP3201096B2 - ホーンスピーカ

Info

Publication number: JP3201096B2
Application number: JP24173993A
Authority: JP
Inventors: 信夫冨宅
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 2001-08-20
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JPH0799699A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドーム状の振動板を使
用したホーンスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】主として高音域の音を再生するホーンス
ピーカは、ドーム状の振動板が使用されている。このド
ーム状の振動板は、従来例えば図６及び図７に示すよう
に形成されていた。図６は分解した状態を示し、図７は
振動板として組み立てられた状態の断面を示し、図中１
は振動板全体を示し、比較的厚さの薄い金属板を使用し
て、図６に示すようにドーム状に湾曲したドーム部２
と、このドーム部２の周辺のエッジ３とを一体的に形成
させる。そして、ドーム部２の外径とほぼ同じ径の環状
のコイルボビン４を別に用意し、このコイルボビン４に
ボイスコイル５を巻装させると共に、コイルボビン４の
上端４ａを、図７に示すように接着剤６でドーム部２の
外周部に接着させて、振動板１として完成させる。

【０００３】そして、このように構成される振動板１の
コイルボビン４に巻装されたボイスコイル５を、図示し
ないスピーカ装置の磁気回路の所定箇所に配するように
すると共に、エッジ３の最外周部を固定させることで、
ボイスコイル５に供給される駆動信号（音声信号）に基
づいてドーム部２が振動し、駆動信号に対応した音が再
生される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ホーンスピーカは、振動板の軽量化がスピーカの性能
（音質、変換効率等）を向上させるために重要である。
また、スピーカとしては出来る限りフラットで広い周波
数帯域を再生できることが望まれている。

【０００５】ところが、この種のスピーカに使用される
振動板を構成する金属板は、その材質及び板厚が、エッ
ジとして必要な耐久性や剛性を確保するために、振動板
として本来適当な厚さよりも厚くなっている。従って、
振動板として重量が重くなっていて、それだけ特性が悪
くなっている。

【０００６】本発明はかかる点に鑑み、振動板の軽量化
を行って特性を向上させることのできるホーンスピーカ
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ドーム状の振
動板の振動に基づいて発生する音を、ホーンを介して放
音させるホーンスピーカにおいて、例えば図１に示すよ
うに、ドーム状の振動板１０を、ボイスコイルのボビン
部１１と一体に形成させると共に、この振動板のエッジ
部１３を別体として形成させてこの振動板に接続させ、
ドーム状の振動板１０を構成する素材の板厚を、エッジ
部１３を構成する素材と強度的に等価な板厚の７０％以
下としたものである。

【０００８】また、この場合にエッジ部１３として、チ
タン，高弾性バイオセルロース，カーボン繊維等の高弾
性材を使用したものである。

【０００９】

【作用】本発明によると、ボビン部１１と一体化された
ドーム状の振動板１０とエッジ部１３とが別体であるの
で、振動板１０とエッジ部１３とで、それぞれ個別に最
適な材質、厚さを選定することができ、それぞれの厚さ
を最適化してエッジ部を含む振動板全体の重さを軽量化
することができる。

【００１０】この場合、エッジ部１３として、チタン，
高弾性バイオセルロース，カーボン繊維等の高弾性材を
使用することで、エッジ部が良好な特性で軽量に構成で
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図５を参
照して説明する。

【００１２】まず、図４を参照して本例のホーンスピー
カの構成について説明する。本例のホーンスピーカは数
百Ｈｚ（例えば５００Ｈｚ）よりも上の周波数帯域で使
用されるスピーカユニットである。図中１０は振動板を
示し、この振動板１０はドーム状に形成され、ドーム状
に湾曲した部分の外周部に筒状のコイルボビン１１が形
成され、このコイルボビン１１にボイスコイル１２が巻
装されている。

【００１３】さらに、振動板１０の外周部には、エッジ
１３が接続され、このエッジ１３がスピーカユニット側
のプレート２１と、このプレート２１上に配された環状
の抑え部材２４とにより挟まれるようにして、振動板１
０がスピーカユニット側に支持されるようにしてある。
この場合、プレート２１と抑え部材２４との間には、必
要に応じてスペーサ２２，２３を配して、振動板１０の
取付け高さを調整する。そして、ネジ２５ａを使用し
て、抑え部材２４をプレート２１に固定させ、振動板１
０のエッジ１３をスピーカユニット側に固定させる。ま
た、このネジ２５ａとは反対側からネジ２５ｂを使用し
て、プレート２１の下部にガイドリング２６を同時に固
定させる。このガイドリング２６は、段差部２６ａがプ
レート２１側の段差部２１ａに嵌まる形状としてあり、
プレート２１の取付け位置を基準として、ガイドリング
２６の取付け位置が定まる。

【００１４】そして、ドーム状に湾曲した振動板１０の
湾曲した形状に沿って、イコライザ３０を配置する。こ
のイコライザ３０は、振動板１０の振動により生じる音
の位相を合わせて集音して出力させる位相等化器として
作用するもので、アルミ合金より形成され、同心円状に
４本の環状のスリット３１，３２，３３，３４が形成さ
れて、振動板１０からの音が、このスリット３１〜３４
により集められるようにしてある。

【００１５】そして、イコライザ３０の振動板１０とは
反対になる側（図４では下側）に、筒状のポールピース
２７を取付ける。このポールピース２７の外周２７ａ
は、ガイドリング２６の内周２６ａと同一の径としてあ
り、ガイドリング２６の内周２６ａとポールピース２７
の外周２７ａとが接する状態で、ポールピース２７が取
付けられるようにしてある。従って、ガイドリング２６
の取付け位置を基準として、ポールピース２７の取付け
位置が定まる。また、このポールピース２７の中央部に
は、後述するスロート２９を接続するための透孔２７ｂ
が形成されている。なお、このポールピース２７は上述
したプレート２１等と共にスピーカの磁気回路を構成す
る部品とされ、それぞれ磁性材より構成される。

【００１６】そして、このポールピース２７とイコライ
ザ３０とが接する面には、イコライザ３０側の突起３５
に嵌まる凹部２７ｃがポールピース２７に形成され、こ
の突起３５が凹部２７ｃに嵌まることで、イコライザ３
０が若干浮いた状態でポールピース２７に取付けられ、
ポールピース２７とイコライザ３０との間に、スリット
３６が形成される。

【００１７】そして、ポールピース２７のイコライザ３
０とは反対になる側（図４では下側）に、環状の磁石２
８を配置ける。この磁石２８の中央部にも、後述するス
ロート２９を接続するための透孔２８ａが形成されてい
るが、この透孔２８ａは、上述したポールピース２７の
透孔２７ｂよりも若干径を大きくしてある。

【００１８】そして、この磁石２８の中央部の透孔２８
ａと、ポールピース２７の中央部の透孔２７ｂとの中
に、筒状のスロート２９を配置する。このスロート２９
は、イコライザ３０から出力される音を、ホーン側に伝
えるための部材で、この音を通過させるための透孔２９
ａを有する。この透孔２９ａは、イコライザ３０寄りの
部分から離れるに従って徐々に径が広がるようにしてあ
る。そして、このスロート２９の外周２９ｂが、磁石２
８の透孔２８ａに嵌まるようにしてあると共に、外周２
９ｂの先端部２９ｃが若干細い径とされ、この径の細い
先端部２９ｃが、ポールピース２７の透孔２７ｂに嵌ま
る形状としてある。従って、スロート２９の位置が、ポ
ールピース２７の透孔２７ｂを基準として定まると共
に、このスロート２９の位置を基準として、磁石２８の
位置が定まる。なお、本例においてはスロート２９を熱
伝導率の比較的高い金属（例えば銅）で形成させる。

【００１９】そして、スロート２９の外周２９ｂが嵌ま
る円形の透孔４１ａを有するヨーク４１を、スロート２
９に嵌める状態で取付ける。このヨーク４１は、ガイド
リング２６，ポールピース２７，磁石２８の外周部を覆
う形状としてあり、プレート２１と接触する。このヨー
ク４１は、磁性材で構成され、ホーン（図示せず）を取
付けるためのネジ孔４１ｂを有する。そして、このスピ
ーカユニットのヨーク４１とは反対側の面（図４では上
側の面）に、バックカバー４２を取付ける。このバック
カバー４２は、ネジ止め等でプレート２１を介してヨー
ク４１側に取付ける。

【００２０】このようにして構成されていることで、振
動板１０に取付けられたボイスコイル１２の内周側に配
されたポールピース２７，磁石２８と、ボイスコイル１
２の外周側に配されたプレート２１と、磁石２８とプレ
ート２１とを接続するヨーク４１とで、スピーカとして
の磁気回路が構成され、ボイスコイル１２に供給される
駆動信号に基づいて振動板１０が振動して、駆動信号に
基づいた音が出力される。

【００２１】ここで、イコライザ３０からスロート２９
までの部材を分解して示すと、図５に示すようになり、
プレート２１とガイドリング２６とは、それぞれのネジ
孔２１ｂ，２６ｄを使用したネジ止めで固定されるが、
ポールピース２７と磁石２８との固定は、磁石２８によ
るポールピース２７の着磁で、磁力により固定される。
また、図５ではヨーク４１は図示しないが、このヨーク
４１と磁石２８との固定も、磁石２８によるヨーク４１
の着磁で、磁力により固定される。なお、図５に示した
振動板１０は、エッジが取付けられてない状態を示す。

【００２２】次に、このように構成されるホーンスピー
カに使用される本例の振動板１０の構成について説明す
ると、本例においては図１に示すように、振動板１０と
して、ドーム部１０ａと、このドーム部１０ａと連続し
たコイルボビン１１とを一体的に形成させる。この一体
化されたドーム部１０ａとコイルボビン１１を形成させ
る素材としては、厚さ２０μｍのチタン合金を使用す
る。そして、コイルボビン１１にボイスコイル１２を巻
装させる。

【００２３】また、エッジ１３としては、中央にドーム
部１０ａの外径とほぼ同じ径の透孔１３ａを設け、図２
に示すように、この透孔１３ａの部分を接着剤１４でド
ーム部１０ａに固定させる。このエッジ１３を形成させ
る素材としては、厚さ５０μｍのチタン合金を使用す
る。この厚さ５０μｍは、チタン合金を使用した場合に
は、エッジとしての耐久性が確保される最低の厚さであ
る。

【００２４】なお、エッジ１３には、図１に示すよう
に、透孔１３ａより若干外側の部分に所定の間隔で補強
リブ１３ｂを複数形成させて、ドーム部１０ａが良好に
振動できるようにしてある。

【００２５】このように形成された振動板１０を使用す
ることで、振動系として必要な耐久性が確保された状態
で、振動板１０の重量を軽量化することができる。即
ち、振動板として振動するときには、エッジ１３に振動
量に応じた力が加わるが、このエッジ１３としては比較
的厚さの厚い５０μｍのチタン合金より形成させたの
で、このエッジ１３を形成する素材が金属疲労して切れ
ることはない。そして、ドーム部１０ａとコイルボビン
１１としては、比較的厚さの薄い２０μｍのチタン合金
より形成させたので、振動板１０全体としての重量を、
従来よりも軽量化することができる。例えば、ドーム部
１０ａの外径を１００ｍｍとした場合、エッジ１３及び
接着剤１４の重量も含めて、約２．４ｇで振動板１０を
形成させることができる。

【００２６】同じ大きさの振動板を、従来例として図６
及び図７に示した構成（ドームとエッジを一体化させた
構成）で形成させた場合には、エッジの耐久性を確保す
るために、エッジ及びドーム部を構成する素材として、
厚さ５０μｍのチタン合金を使用する必要があり、全体
で約３．３ｇになってしまう。

【００２７】従って、本例の場合には振動板の重量を、
従来よりも約０．９ｇ軽量化することができ、それだけ
スピーカとしての周波数特性を改善することができる。
ここで、図３に本例の振動板１０を使用した場合の周波
数特性Ｆ₁と、図６及び図７に示した従来の構成の振動
板を使用した場合の周波数特性Ｆ₂とを示すと、本例の
振動板１０の方がほぼ全ての周波数帯域でレベルが高く
なっていると共に、従来の振動板では高域は約２０ｋＨ
ｚまでしか平坦になってないのに比べ、本例の振動板１
０では約２５ｋＨｚまで平坦な特性になっていて、スピ
ーカとして使用できる周波数帯域の上限が約２５ｋＨｚ
まで広がることになる。

【００２８】なお、上述実施例においては、振動板１０
として、ドーム部１０ａ，エッジ１３共にチタン合金を
使用するようにしたが、アルミ合金などの他の金属を使
用するようにしても良い。例えば、ドーム部１０ａとコ
イルボビン１１として厚さ３５μｍのアルミ合金を使用
し、エッジ１３として厚さ５０μｍのチタン合金を使用
することで、ドーム部１０ａの外径を１００ｍｍとした
場合、振動板１０全体の重量を約２．３ｇにすることが
できる。

【００２９】なお、これらの各部の厚さは一例を示した
ものであり、他の値としても良いが、ドーム部１０ａ及
びコイルボビン１１の板厚を、エッジ１３の板厚の７０
％以下（又はエッジ１３を構成する素材と強度的に等価
な板厚の７０％以下）とすることで、周波数特性の改善
効果が得られる。

【００３０】また、チタン合金やアルミ合金以外の素材
で、ドーム部１０ａ，コイルボビン１１やエッジ１３を
形成させるようにしても良い。例えば、エッジ１３とし
て、高弾性バイオセルロースやカーボン繊維などの高弾
性材を使用するようにしても良い。この高弾性バイオセ
ルロースやカーボン繊維をエッジ１３として使用するこ
とで、更に振動板の重量を軽量化することができ、より
良好な特性が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、ドーム状の振動板とエ
ッジ部とが別体であるので、振動板とエッジ部とで、そ
れぞれ個別に最適な材質、厚さを選定することができ、
それぞれの厚さを最適化して、エッジ部を含む振動板全
体の重さを軽量化することができ、高音再生限界周波数
などの周波数特性を改善することができる。

【００３２】この場合、エッジ部として、チタン，高弾
性バイオセルロース，カーボン繊維等の高弾性材を使用
することで、エッジ部が良好な特性で軽量に構成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による振動板を示す分解斜視
図である。

【図２】一実施例による振動板を示す断面図である。

【図３】一実施例の振動板による周波数特性図である。

【図４】一実施例の振動板が適用されるスピーカを示す
断面図である。

【図５】図４に示すスピーカの分解斜視図である。

【図６】従来のホーンスピーカの振動板の一例を示す分
解斜視図である。

【図７】図６に示す従来の振動板の断面図である。

【符号の説明】

１０振動板１０ａドーム部１１コイルボビン１２ボイスコイル１３エッジ１４接着剤

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 7/12 H04R 1/30 H04R 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ドーム状の振動板の振動に基づいて発生
する音を、ホーンを介して放音させるホーンスピーカに
おいて、上記ドーム状の振動板を、ボイスコイルのボビン部と一
体に形成させると共に、この振動板からエッジ部を別体
として形成させてこの振動板に接続させ、上記ドーム状の振動板を構成する素材の板厚を、上記エ
ッジ部を構成する素材と強度的に等価な板厚の７０％以
下としたことを特徴とするホーンスピーカ。
【請求項２】上記エッジ部として、チタン，高弾性バ
イオセルロース，カーボン繊維等の高弾性材を使用した
請求項１記載のホーンスピーカ。