JP3336771B2

JP3336771B2 - 逆ドーム型スピーカ

Info

Publication number: JP3336771B2
Application number: JP26461894A
Authority: JP
Inventors: 清孝宮下; 晃原; 真村上
Original assignee: フオスター電機株式会社
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH08102993A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は音響機器の一種である
スピーカにかかり、詳しくは振動板形状がいわゆる逆ド
ーム型をなし、かつその振動板材料が微生物バイオセル
ロースを主体としたものからなる逆ドーム型スピーカに
関する。

【０００２】

【従来の技術】逆ドーム型の振動板とは、振動板の形状
が正面縦断面において曲面が下方に向かってドーム状に
突出しているもので、通常のコーン型スピーカ等に比べ
て次の如き特徴を有している。

【０００３】コーン型スピーカは一般的に振動板前面の
窪みによる前室効果のため、音圧特性に乱れが出来る。
また、平面型スピーカは振動板の剛性を得るのが困難で
高域特性が伸びないため、商品化に成功している例はほ
とんどない。これに対し、逆ドーム型は浅いドーム形状
を取ることにより適度な形状剛性が得られる上に前室効
果の出ない理想的な性能が得られる。

【０００４】逆ドーム型はコーン型スピーカのようにキ
ャップ部の接着が無く振動板が一体であるため、高域特
性のバラツキが少なく安定している。また、形状が球面
で剛性が高いので、分割振動周波数が高くなり、中音域
の歪みを低くすることが出来る。

【０００５】通常のドーム型スピーカは構造上、振動板
外周部にテーパ状のショートホーンが付いているのが一
般的である。ハードドームの場合は振動板から出た音が
このショートホーンによる反射音と直接音との干渉によ
って高音域の音圧特性上にディップを生じていた。この
ディップをキャンセルするためにリング状のイコライザ
ーをプロテクターと兼用して設けている。これに対し、
逆ドーム型の場合は振動板が凹面状でショートホーンが
不要であるため、フラットな特性が得られる上にイコラ
イザーやメタルカバーのようなプロテクターも削除出来
るので、クリヤーな音質が再生出来る。

【０００６】ドーム型スピーカは一般に指向性が良いと
されているが、これは振動板の口径が小さいことに起因
する。しかしながら、逆ドーム型で振動板外径の約０．
７５倍内側の最適位置を駆動し、高域特性をコントロー
ルすることで、同一口径のドーム型スピーカに比べ、指
向性をさらに改善することが出来る。

【０００７】逆ドーム型では、一般のコーンタイプに比
べ振動板の深さを浅く出来るため、マルチウェイ方式ス
ピーカにおいて、各スピーカユニットから聴取位置まで
の信号到達時間の差が少なく位相のずれによるクロスオ
ーバー近辺の波形歪みが減少する。また、この位相差を
完全に補正する場合もユニット間前後の位置調整がわず
かで済むため、バッフル板の構造がシンプルに出来ると
いう特徴がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように逆ドーム
型のスピーカは、コーン型スピーカ等に比べ、周波数特
性や指向性の点で優れた特性を有している。しかしなが
ら、従来の振動板材料ではヤング率が不足するために高
域限界周波数（ｆｈ）が低くなり、また、ヤング率の高
いアルミニウムのような材料では内部損失ｔａｎδが
０．００２と小さいためにｆｈのピークが鋭くなってし
まい、良好な音質を得ることができず、そのため、ダン
プ剤、ブチルゴム等の制動剤を用いることで改善してい
たが、振動系の質量が増加するために感度が低下し、か
つトランジェント特性も悪化し、実用に供することがで
きない、という課題があった。

【０００９】この発明は上記のことに鑑み提案されたも
ので、その主目的とするところは、優れた物性を有する
微生物バイオセルロースと高弾性ファイバーの複合化材
料からなる振動板材料を用い、逆ドーム型の特性を十分
生かした逆ドーム型スピーカを提供することにある。

【００１０】また、この場合において、組立作業性の向
上、振動板とボイスコイルボビン等との接着作業のしや
すさ、接着強度の向上、特性のコントロール等々を図っ
た逆ドーム型スピーカを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、振動板材料として、微生物バイオセルロー
スと高弾性ファイバーの複合化材料からなるものを用い
た構成としている。また、高弾性ファイバーに加え、必
要に応じ物性調整用の調整材を混入する構成としてい
る。

【００１２】また、上記振動板材料からなる逆ドーム型
振動板１に対し、ダンパー２ｂとボイスコイルボビン２
ａとが一体化したボイスコイルボビン型ダンパー２を振
動板背面に接合するようにし、作業性の向上を図ってい
る。

【００１３】また、ボイスコイルボビン型ダンパー２の
ロール部ｂに複数の穴ｈを形成している。

【００１４】また、ボイスコイルボビン型ダンパー２の
ボイスコイルボビン２ａとダンパー２ｂとの間にテーパ
状の振動板背面と接着される接着面２ｃを形成してい
る。

【００１５】また、ダンパー２ｂとボイスコイルボビン
２ａとの間にテーパ部２ｄを形成し、逆ドーム型振動板
１との接合部分を変え、駆動位置を調整し、特性のコン
トロールを調整し得るようにしている。

【００１６】また、逆ドーム型振動板１と円筒状ボイス
コイルボビン２Ａ間を接着用アダプターリング１１を介
在させ、両者の接着性の向上を図っている。

【００１７】また、この接着用アダプターリング１１に
テーパ部１１ｄを形成し、駆動位置を調整する構成とし
ている。

【００１８】

【作用】微生物バイオセルロースとは、例えば酢酸菌の
如き微生物を培養してゲル状物質として産出することが
でき、この微生物バイオセルロースを水中に離解し、周
知のように抄紙網を用いて所定の厚さに抄造すれば振動
板材料を得ることができる。この微生物バイオセルロー
スからなる逆ドーム型振動板１は高ヤング率を有し、か
つｔａｎδ０．０３という優れた内部損失を有する。

【００１９】この微生物バイオセルロースは、他の材料
を包み込む性質を有している。そこで、抄造時に、高弾
性のカーボンファイバーやアラミッドファイバーの如き
高弾性ファイバー、あるいは、これに加え必要に応じそ
の他の例えば鱗片状マイカ等の適切な物性を調整するた
めの調整材を混入して複合化させて複合化材料にて形成
し、所望の特性が得られるようにしている。

【００２０】これらの種類、量等を調整することで、高
音用、中音用、低音用、フルレンジか否か等、用途に見
合った所望の物性を得ることができるようにしている。

【００２１】そして、組立にあたり、ボイスコイルボビ
ン２ａとダンパー２ｂを一体成形してなるボイスコイル
ボビン型ダンパー２を用いることにより、ダンパー２ｂ
とボイスコイルボビン２ａとの境界部の強度が著しく向
上し、スピーカの高入力時における信頼性を高くしてい
る。

【００２２】また、ボイスコイルボビン２ａとダンパー
２ｂとを一体化することにより、ダンパー部の接着工程
が不要となるため、生産性が向上する。

【００２３】また、ボイスコイルボビン２ａ部分とダン
パー２ｂ部分との境界部に接着面２ｃを設けることによ
り、接着強度が向上し、高入力による信頼性が向上す
る。さらに、接着力が安定するために、音圧特性安定と
なりバラツキが低減出来る。

【００２４】また、ボイスコイルボビン２ａは一体のダ
ンパー２ｂを有することにより、ボイスコイルボビン２
ａの横方向の振動（ローリング）を防止出来るため、安
定した振動性能が得られ高入力が可能となる。

【００２５】また、ダンパー２ｂのロール部ｂに多数の
穴ｈを設けることにより、スチフネスをコントロールで
きると共にダンパー面の振動による音圧放射を低減出来
るので、音質への影響がなくなる。

【００２６】また、ボイスコイルボビン２ａの径に対し
ボイスコイルボビン２ａの上部をテーパ状に径を大きく
して逆ドーム型振動板１の駆動位置を調整することで特
性を選択することも可能である。

【００２７】従来、ボイスコイルボビン２ａの上端部の
円周上に接着剤を安定に塗布することは著しく困難であ
ったが、ボイスコイルボビンの口径の比較的大きいスピ
ーカの場合はボイスコイルボビン上部に振動板形状にそ
った接着用アダプターリング１１を用いて接着強度、接
着剤塗布の作業性等の向上、及びボイスコイルボビン２
ａの変形強度の補強を行うことが出来るようにしてい
る。

【００２８】また、この接着用アダプターリング１１に
テーパ部１１ｄを形成して駆動点を変え、所望の特性が
得られるようにしている。

【００２９】

【実施例１】図１は本発明の第１実施例の逆ドーム型ス
ピーカの半断面図を示す。図中１は逆ドーム振動板であ
り、この振動板材料としては、微生物バイオセルロース
と高弾性ファイバー等の補強材との複合化材料からなる
ものが用いられている。

【００３０】高弾性ファイバーの補強材としては、カー
ボンファイバー、アラミッドファイバー等を採択すると
好適である。また、物性を調整するための調整材として
は鱗片状マイカや木材パルプ、非木材パルプの何れか、
あるいは組み合わせが選択される。それらの配合率は用
途等に応じ決定される。

【００３１】２は円筒状のボイスコイルボビン２ａとダ
ンパー２ｂとが一体となったボイスコイルボビン型ダン
パーである。この構造によるとダンパー２ｂとボイスコ
イルボビン２ａとの境界部の強度が著しく向上し、高入
力時の信頼性が高くなる利点がある。なお、境界部、つ
まりボイスコイルボビン２ａの上方部には逆ドーム型振
動板１と接着するためのテーパ状の接着面２ｃが形成さ
れ、これによる高入力時の信頼性向上および接着強度の
向上が図られている。３は接着剤である。この部材の成
形材料としては、ＰＰＴＡ、ポリイミド等の熱硬化性で
あって高耐熱で高屈曲強度のフィルム材を用いると好適
である。

【００３２】４は磁気回路である。この磁気回路４は、
断面逆Ｔ字状のヨーク５と、このヨーク５のフランジ部
上に設けられたリング状のマグネット６と、このマグネ
ット６の上部に設けられたリング状のプレート７とを備
え、このプレート７の内周面とヨーク５のセンターポー
ル５ａの上方外周面との間に磁気ギャップ８が形成され
ている。

【００３３】そして、この磁気ギャップ８にボイスコイ
ルを有するボイスコイルボビン２ａが設けられている。
また、ダンパー２ｂの外周部はプレート７上に設けられ
たフレーム９に接着されている。すなわち、フレーム９
には上方部の第１の段部９ａと、下方部の第２の段部９
ｂとを有し、第１の段部９ａにガスケット１０を介し逆
ドーム型振動板１が結合されている。また、第２の段部
９ｂにダンパー２ｂの外周部が結合されている。

【００３４】このスピーカの組立ての一例としては次の
通りである。ボイスコイルボビン２ａと振動板１とフ
レーム９を予め治具を用いて接着して組立体をつくる。
プレート７の外周部又はダボ（図にはない）ガイドし
て、上記組立体を投入して組み立てる（ネジ止め又は接
着）。尚、プレート７とフレーム９には予めガイドして
ボイスコイルが磁気回路４の中心になるような寸法精度
と構造を与えておく。他の組立法としては次の通りであ
る。磁気回路４にフレーム９を接着又はインサート成
形しておく。ボイスコイルセンターゲージを用いてボ
ビン２ａを接着する。センターゲージを取って振動板
１を接着する。

【００３５】図２は上記ボイスコイルボビン型ダンパー
２の縦断面図である。このダンパー２ｂのダンパーロー
ル部ｂに、その円周方向に沿って多数の穴ｈを適間隔で
形成すると、それに応じてスチフネスをコントロールで
きるとともに、ダンパー面の振動による音圧放射を低減
できるので、良好な音質を得ることができる。なお、穴
ｈを必ずしも形成しなくても良い。

【００３６】図３は本発明と、振動板がジュラルミンか
らなる従来のツィータスピーカとの音圧−周波数特性の
比較を示す。実線Ａが本発明のもので、ボイスコイル径
φ２５ｍｍ、振動板外径φ３５ｍｍで、微生物バイオセ
ルロースにカーボンファイバー６０％を混入したもので
ある。破線Ｂが従来例のもので、高域のディップの平坦
化、高域の再生特性において顕著な改善が見られた。

【００３７】

【実施例２】図４は本発明の第２実施例を示す。この実
施例ではボイスコイルボビン２ａの上端と接着面２ｃと
の間に、斜め上方に立上ったテーパ部２ｄを形成し、逆
ドーム型振動板１との接着部分を上方にズラしたもので
ある。

【００３８】すなわち、逆ドーム型振動板１の口径が大
きくなるとその駆動点を適切な位置にする必要がある。
この場合、テーパ部２ｄの長さを調整することで、中音
用や低音用のスピーカ等に容易に対応することができ
る。なお、同じ口径のものでは駆動位置を変えることに
より、特性を調整できる。

【００３９】その他の構成は前述の実施例と同様である
ため、詳細な説明は省略する。

【００４０】

【実施例３】図５は本発明の第３実施例を示す。この例
では接着用アダプターリング１１を使い、逆ドーム型振
動板１と円筒状のボイスコイルボビン２Ａとを一体化し
た点に主たる特徴を有している。なお、ボイスコイルボ
ビン２Ａとダンパー２Ｂとは別体のものを接着剤にて結
合するようになっている。

【００４１】その他の構成は上記した第１，第２実施例
とほぼ同様であるが、ヨーク５の中央部に空気抜きの貫
通孔５ｂを形成し、逆ドーム型振動板１の駆動時の背圧
を外部に逃がすようにしている。

【００４２】図６は接着用アダプターリング１１の拡大
図である。この接着用アダプターリング１１は、円筒状
のボイスコイルボビン接着部１１ｂと、その上端のテー
パ状の接着面１１ａと、その上端において斜め下方に立
下った折曲部１１ｃとを有し、接着面１１ａを逆ドーム
型振動板１の背面に接着剤を用いて強固に接着するよう
に構成されている。これにより、高入力時の破損などを
防止でき、信頼性を向上させることができる。

【００４３】

【実施例４】図７は本発明の第４実施例を示す。この例
では、接着用アダプターリング１１のボイスコイルボビ
ン接着部１１ｂと接着面１１ａとの間に斜め上方に延び
るテーパ部１１ｄを形成し、口径の大きい逆ドーム型振
動板１に対しても駆動位置を変えて適応できるようにし
たことに特徴を有している。

【００４４】なお、他の構成は第３実施例と同様であ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の本発明に
よれば、逆ドーム型振動板１を備えたスピーカにおい
て、高強度と、高い内部損失が得られるため、高域特性
を改善することができ、かつ高弾性ファイバーに加え、
物性を調整するための調整材を混入によって、より所望
の特性を得ることができ、しかも、ボイスコイルボビン
２ａとダンパー２ｂとが一体であるため、組立性が良
く、かつボイスコイルボビン２ａとダンパー２ｂとの境
界部の強度が著しく向上するため、高入力時における信
頼性が向上する、といった利点がある。

【００４６】請求項２記載の本発明によれば、スチフネ
スをコントロールでき、かつダンパー面の振動による音
圧放射を穴ｈの存在により低減できるので、良好な音質
を得ることができる。

【００４７】請求項３記載の本発明によれば、接着強度
が向上するため、高入力による信頼性が向上し、かつ接
着力が安定するため、高域特性が安定となり、バラツキ
を低減できる。

【００４８】請求項４記載の本発明によれば、ボイスコ
イルボビン２ａの上端と接着面２ｃとの間にテーパ部２
ｄを形成し、逆ドーム型振動板１との接着位置を調整可
能としたため、駆動位置を調整でき、同一振動板から異
なった高域特性を得たり、口径の大きい振動板でも対応
できる。

【００４９】請求項５記載の本発明によれば、接着用ア
ダプターリング１１を設けたため、接着剤を安定に塗布
でき、かつ接着の作業性、強度が向上し、強度向上によ
り高入力時の信頼性も向上する。

【００５０】請求項６記載の本発明によれば、接着用ア
ダプターリング１１を用いたものにおいて、駆動位置が
調整できるため、同一振動板であっても異なった特性を
得ることができ、かつ振動板の口径が大きくなっても対
応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の逆ドーム型スピーカの半
断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に用いられるボイスコイル
ボビン型ダンパーの一例の縦断面図である。

【図３】本発明と従来例との音圧に対する周波数特性を
示す。

【図４】本発明の第２実施例の半断面図である。

【図５】本発明の第３実施例の半断面図である。

【図６】本発明の第３実施例の要部の拡大説明図であ
る。

【図７】本発明の第４実施例の半断面図である。

【符号の説明】

１逆ドーム型振動板２ボイスコイルボビン型ダンパー２ａ，２Ａボイスコイルボビン２ｂ，２Ｂダンパー２ｃ接着面２ｄテーパ部３接着剤４磁気回路５ヨーク５ａセンターポール５ｂ貫通孔６マグネット７プレート８磁気ギャップ９フレーム９ａ第１の段部９ｂ第２の段部１０ガスケット１１接着用アダプターリング１１ａ接着面１１ｂボイスコイルボビン接着部１１ｃ折曲部１１ｄテーパ部ｈ穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｒ 9/04 １０５Ｈ０４Ｒ 9/04 １０５Ａ１０５Ｂ (56)参考文献特開平６−125593（ＪＰ，Ａ) 特開平４−23597（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−169690（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 7/12 C08K 7/02 C08L 1/00 H04R 7/02 H04R 9/02 103 H04R 9/04 105

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板形状が正面縦断面でその曲面が下
方にドーム状に突出した逆ドーム型スピーカにおいて、
逆ドーム型振動板（１）は微生物バイオセルロースと高
弾性ファイバーの複合化材料からなり、または前記高弾
性ファイバーに加え、物性を調整するための調整材を混
入してなり、かつ逆ドーム型振動板（１）の背面に接続
されるダンパー（２ｂ）はボイスコイルボビン（２ａ）
と一体に形成されたボイスコイルボビン型ダンパー
（２）にてなることを特徴とした逆ドーム型スピーカ。
【請求項２】ボイスコイルボビン型ダンパー（２）の
ロール部（ｂ）に複数の穴（ｈ）が形成された請求項１
記載の逆ドーム型スピーカ。
【請求項３】ボイスコイルボビン型ダンパー（２）の
ボイスコイルボビン（２ａ）とダンパー（２ｂ）との間
にテーパ状の振動板背面と接着される接着面（２ｃ）を
形成した請求項１記載の逆ドーム型スピーカ。
【請求項４】ボイスコイルボビン型ダンパー（２）の
ボイスコイルボビン（２ａ）の上端と接着面（２ｃ）と
の間に逆ドーム型振動板（１）の駆動点を調整するテー
パ部（２ｄ）を形成した請求項３記載の逆ドーム型スピ
ーカ。
【請求項５】微生物バイオセルロースと高弾性ファイ
バーとからなる、またはこれらに調整材を混入してなる
逆ドーム型振動板（１）の背面に接合される円筒状のボ
イスコイルボビン（２Ａ）を接着用アダプターリング
（１１）を用いて接合することを特徴とした逆ドーム型
スピーカ。
【請求項６】接着用アダプターリング（１１）の接着
面（１１ａ）とボイスコイルボビン（２Ａ）との接着部
との間に振動板の駆動位置を調整するテーパ部（１１
ａ）を形成した請求項５記載の逆ドーム型スピーカ。