JP3804931B2 - 電気音響変換器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカやマイクロホンの如き電気音響変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカは振動板を有し、この振動板の外周はエッジを介し支持されているが、このエッジについても所望の音響特性を得るべく、形状、材質等種々の特性が要求されている。
【０００３】
スピーカとしては種々のタイプのものが存在するが、このうち図７はアップロール型のエッジ２０を設けた従来のスピーカの縦断面図、図８は同従来のスピーカにおいて、振動板２６が前後方向に動いたときのアップロール型のエッジ２０が排除する空気量の違いを示す説明図である。
【０００４】
図７に示すスピーカは、スピーカの底部を構成するヨーク２１と、このヨーク２１の上面に取り付けられたマグネット２２と、このマグネット２２の上面に取り付けられたポールピース２３と、前記ヨーク２１とポールピース２３間の磁気ギャップ内に保持されたボイスコイル２５およびボイスコイルボビン２４と、このボイスコイルボビン２４の上端部に固着したドーム状の振動板２６と、この振動板２６の外周部に設けたアップロール型のエッジ２０と、前記各部材を保持するフレーム２７とを備えて構成されている。
【０００５】
前記スピーカでは、振動板２６はその外周部がエッジ２０によって振動可能に支持されている。この振動板２６の支持部の入力に対する直線性は、振幅が増加するにつれて上下非対称となり、高調波歪の発生原因となっている。例えば、アップロール型のエッジの場合、図８に示すように、振動板２６が前方および後方に同じ変位量だけ動いた場合でも、エッジが排除する空気量Ａ１およびＡ２は異なったものとなる。また、振動板２６の変位量が増加する程、その差も大きくなる。
【０００６】
そして、弾性制御域ではスピーカの音圧は振動板２６とエッジ２０が排除する空気量の和に比例する。このため、振動板２６の振幅が増加するにつれて前後の音圧差が増え、その結果、偶数次の歪を発生する。
【０００７】
その対策として、例えば特開平１１−１６８７９３号に示されるような電気音響変換器が提案されている。すなわち、この電気音響変換器は、図５および図６に示すように、振動面２’に対して上下対称なロール形状を周方向に交互に等間隔に形成し、上ロール形状６’と下ロール形状７’とを切替面８’によって接続した構成としている。
【０００８】
なお、図６は上記図５のＸ−Ｘ’線断面図である。
【０００９】
このエッジ１’においては、エッジ部の円周方向に隣合うロールの上ロール形状６’と下ロール形状７’とを互い違いに形成しているため、エッジ部の円周方向に隣合うロール部分から排除される空気量の和が、エッジ部が前方に動いた場合と後方に動いた場合とで同等となり、その結果エッジ部から排除される空気量も前方と後方に動いた場合とで同等となる。これにより、振動板とエッジ１’が排除する空気量が前方と後方に動いた場合とで同等となり、したがって偶数次の高調波歪の発生を少なくすることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、図５に示すように、上ロール形状６’および下ロール形状７’の内周部は外周部に対して面積が少ない形状となっているため、変位が増加するにつれて周方向のゆがみが生じ、スティフネスが大きく変化する、という課題がある。
【００１１】
また、上ロール形状６’と下ロール形状７’とを接ぐ切替面８’の形状は巾広で、切替面８’の外周部は全体としてほぼリング状をなすエッジ１’の外周方向側に位置し、エッジ巾があり、有効振動面積を稼ごうとすると制約を受ける、という課題があった。
【００１２】
この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、同じストロークを得るのにエッジ巾を小さくでき、よって相対的に有効振動面積を増やすことができ、音圧の向上化を図ることができ、また、変位の増加に対するスティフネスの増加を一定に保つことを可能とし、ボイスコイルの入力増加に伴う主にｆｏ近辺の奇数次の歪の増加を押え得る電気音響変換器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明はエッジ１を、振動面２に対して上ロール形状６および下ロール形状７を周方向に交互に等間隔に形成するとともに、上ロール形状６および下ロール形状７を接ぐ切替面８をロール内周３およびロール外周４にほぼ接する曲線Ａに沿わせて構成することにより、上記目的を達成している。
【００１４】
また、この場合、切替面８は振動面２に対し一定の角度Ｃをなし、この角度Ｃはロール立上り部の曲率に対応した構成としている。
【００１５】
また、上記角度Ｃは４５°〜９０°の範囲としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明に用いられるエッジ１の平面図、図２は図１中Ｘ−Ｘ’線断面で、図中２は振動面である。
【００１８】
図１において、エッジ１には円形のロール内周３、およびその外周側に間隔を介してロール外周４が形成され、このロール内周３、ロール外周４によってリング状のロール部５が区画形成され、このロール部５の周方向には、上ロール形状６、下ロール形状７等が交互に等間隔に形成されている。
【００１９】
隣合う各上ロール形状６、下ロール形状７は上下対称となっており、エッジ１が前後動した場合、これら上ロール形状６および下ロール形状７から排除される空気量の和は、前方、後方に動いた場合とで同等となるようになっている。したがって、これらからなる上下ロール形状６、７を備えてなるエッジ１から排除される空気量も前方と後方とに動いた場合とで同等になり、高周波歪の発生を低減することができるよう構成されている。
【００２０】
８は上ロール形状６と下ロール形状７とを接ぐ切替面で、この切替面８は上ロール形状６、これと隣接する下ロール形状７との間にそれぞれ形成されている。
【００２１】
本発明に用いられるエッジ１では、この切替面８をロール内周３およびロール外周４にほぼ接する曲線Ａに沿って形成し、切替面８の距離を長くしたことに特徴を有している。
【００２２】
このため、上下のロール形状６、７の切替面８が周方向に沿った状態となり、この分ロール部５が径方向に対して見掛け上長くなるので、同じストロークを得るのにロール部５の巾を小さくでき、ひいてはエッジ１の巾を小さくできる。
【００２３】
したがって、その分、相対的に有効振動面積を増やすことができ、音圧の向上を図ることができる。
【００２４】
また、曲線Ａに沿って形成された切替面８は、図１中右側に示すように、振動面２に対し一定角度Ｃ°としている。
【００２５】
この角度Ｃはロール立上り部の曲率に対応し、４５°〜９０°の範囲内である。なお、９０°はロール部５が半円状の場合である。
【００２６】
図５に示した従来のロール形状では、ロールの内周部は外周部に対して面積が少ない分、変位が増加するにつれ周方向のゆがみが生じ、スティフネスが大きく変化する。前記本発明の構成によれば、ロール部５の各部位に対し常に略直交する形で切替面８があるため、内外周のゆがみを切替面８で解消し得る効果を有する。
【００２７】
これによりボイスコイルの入力増加に伴う主にｆｏ近辺の奇数次の歪の増加を押えることが可能となり、音質を良好とすることができる。
【００２８】
図３は上記エッジ１にドーム状の振動板９を組み込んでなる本発明の一実施例にかかるスピーカＳの一例の断面図である。
【００２９】
すなわち、エッジ１の内側に振動板９が設けられ、かつ外側はフレーム１０側に結合、支持されている。
【００３０】
振動板９の下面には円筒状のボイスコイル１１の上部が結合され、かつこのボイスコイル１１は磁気回路１２の磁気ギャップ間に位置される。
【００３１】
磁気回路１２はスピーカＳの底部をなすヨーク１３と、その上に設けられたマグネット１４と、その上に設けられた円板状のプレート１５とを備え、プレート１５の外周と、これと対向するヨーク１３の内周面間の磁気ギャップにボイスコイル１１が設けられ、エッジ１によって支持された振動板９がボイスコイル１１に入力信号を加えると、それに応じて振動し、前方に音を放射するように構成されている。
【００３２】
図４は、エッジの荷重−変位特性であり、図５に示した従来例と上記本発明品とを比較した説明図を示す。
【００３３】
振動板９の上下動に伴いエッジ１に荷重がかかり変位するが、従来例に比べ本発明では、荷重−変位特性がリニアである。すなわち、本発明では、振動板９の支持部（エッジ）の入力に対する直線性が変化せず一定であり、高調波歪発生を抑制し得る。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、上、下ロール形状６、７間の切替面８を、ロール内、外周３、４にほぼ接する曲線Aに沿わせて形成した請求項１記載の構成の本発明によれば、同じストロークを得るのにエッジ巾を小さくでき、相対的に有効振動面積を増やすことができるため、音圧の向上を図ることができる。
【００３５】
また、従来の形状に比べ、ロール部の各部位に対し常に略直交する形で切替面８が形成されているため、変位の増加に対するスティフネスの増加を一定に保つことができ、かつボイスコイルの入力増加に伴う主にｆｏ近辺の奇数次の歪の増加を押えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に用いられるエッジの平面図を示す。
【図２】 図１中Ｘ−Ｘ’線断面図を示す。
【図３】 本発明の一実施例にかかるエッジを有する振動板を組込んだ電気音響変換器の一例の断面図を示す。
【図４】 本発明と従来例とを対比した荷重−変位特性図。
【図５】 本発明に用いられるエッジと対応する従来のエッジの平面図を示す。
【図６】 図５中Ｘ−Ｘ’線断面図を示す。
【図７】 従来例のスピーカの断面図を示す。
【図８】 同上の動作説明図を示す。
【符号の説明】
Ａ ロール内、外周にほぼ接する曲線
１ エッジ
２ 振動面
３ ロール内周
４ ロール外周
５ ロール部
６ 上ロール形状
７ 下ロール形状
８ 切替面
９ 振動板
１０ フレーム
１１ ボイスコイル
１２ 磁気回路
１３ ヨーク
１４ マグネット
１５ プレート

Claims (3)

1. 振動面（２）に対して上ロール形状（６）および下ロール形状（７）を周方向に交互に等間隔に形成するとともに、上ロール形状（６）および下ロール形状（７）を接ぐ切替面（８）をロール内周（３）およびロール外周（４）にほぼ接する曲線（Ａ）に沿わせて形成したエッジ（１）を備えてなることを特徴とする電気音響変換器。
2. 請求項１記載において、切替面（８）は、振動面（２）に対し一定の角度Ｃをなし、この角度Ｃはロール立上り部の曲率に対応することを特徴とする電気音響変換器。
3. 請求項２記載において、前記角度Ｃは４５°〜９０°の範囲であることを特徴とする電気音響変換器。

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