JP3812364B2

JP3812364B2 - スピーカー

Info

Publication number: JP3812364B2
Application number: JP2001142628A
Authority: JP
Inventors: 容子仲野; 正洋西浦
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-05-14
Also published as: JP2002345085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーに関する。より詳細には、本発明は、輸送・保管に便利で、音質を低下させずに最低共振周波数ｆ０を低下させることが可能で、かつ、適切なＱを有するスピーカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高域再生スピーカー（ツィーター）においては、最低共振周波数ｆ０を低下させて再生帯域を広げる、いわゆるワイドレンジ化の試みが数多くなされている。例えば、磁気回路を構成するポールに貫通孔を形成し、当該孔に連通する長い管を設けることにより、ｆ０を低下させる試みがなされている。しかし、このような技術によればインピーダンスのＱが適切な範囲より大きくなる傾向が強く、しかも、ツィーターは、その構造に起因して振動板の背面側の容積を十分に確保することが困難であるので、所望のワイドレンジ化にはほど遠い状態である。
【０００３】
管を長くすればｆ０を低下させることは可能であるが、定在波が発生したり、高周波数域においてポール孔のインピーダンスが上昇したりして、ツィーターの再生音質が低下してしまう。従って、管を長くするだけでは、所望のワイドレンジ化を達成することはできない。しかも、長い管を有するスピーカーは、輸送および保管が困難であり、商品価値を低下させてしまう。
【０００４】
一方、磁気回路を構成するポールのアンダープレート部分に小さな貫通孔を形成し、カバーによって磁気回路外部に規定されたバックキャビティにより容積を確保する試みも数多くなされている。しかし、上記と同様に、単にバックキャビティを設けるだけでは、ｆ０およびＱのいずれについても所望の改善は得られない。
【０００５】
以上のように、輸送・保管に便利で、音質を低下させずに最低共振周波数ｆ０を低下させることが可能で、かつ、適切なＱを有するスピーカーが強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、輸送・保管に便利で、音質を低下させずに最低共振周波数ｆ０を低下させることが可能で、かつ、適切なＱを有するスピーカーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らは、ツィーターの構造（特に、背面側に規定される空間の構造）と音質と再生帯域との関係について鋭意検討した結果、振動板の背面側に規定された空間とバックキャビティとを分離して形成し、かつ、磁気ギャップの背面側に規定される空間と該バックキャビティを連通させることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明のスピーカーは、エッジを介してフレームに取り付けられた振動板と、磁気回路と、該磁気回路の背面側にキャビティを規定するカバーとを備える。該磁気回路の該振動板に対応する部分には貫通孔が形成され、該カバーが、該キャビティと分離した、該貫通孔を含み振動板側が開き背面側が閉じた空間を規定する。さらに、該磁気回路の磁気ギャップに対応する部分には少なくとも１つの貫通孔が形成され、該貫通孔を介して、該磁気ギャップの背面側に規定された空間と該キャビティとが連通する。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記振動板を平面視したときの面積をＳ₁とし、上記エッジを平面視したときの面積をＳ₂とし、上記磁気ギャップに対応する部分に形成された貫通孔の合計面積をＳ₃としたとき、上記振動板側が開き背面側が閉じた空間の容積Ｖ₁と、上記磁気ギャップの背面側に規定された空間の容積Ｖ₂と、上記キャビティの容積Ｖ₃とは、Ｖ₁／Ｖ₂が0.25（Ｓ₁／Ｓ₂）〜Ｓ₁／Ｓ₂の範囲であり、かつ、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）が１．５〜５．０の範囲であるような関係を有する。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記キャビティおよび／または上記磁気ギャップの背面側に規定された空間には吸音材が配されている。
【００１１】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、磁気ギャップの背面側に規定される空間と連通するバックキャビティを形成し、かつ、振動板背面側に、該バックキャビティと分離し振動板側が開き背面側が閉じた空間を形成することにより、輸送・保管に便利で、音質を低下させずに最低共振周波数ｆ０を低下させることが可能で、かつ、適切なＱを有するスピーカーを提供する。より詳細には、背面側に分離した２つの空間を形成することにより、振動板とエッジとがそれぞれ背面に押し出した空気によって互いに影響されることがないので、優れた周波数特性を有するスピーカーが得られる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、振動板の背面側に規定された空間と磁気ギャップの背面側に規定された空間とバックキャビティとは、それぞれの空間の容積をＶ₁〜Ｖ₃とし、上記振動板を平面視したときの面積をＳ₁とし、上記エッジを平面視したときの面積をＳ₂とし、上記磁気ギャップに対応する部分に形成された貫通孔の合計面積をＳ₃としたとき、Ｖ₁／Ｖ₂が0.25（Ｓ₁／Ｓ₂）〜Ｓ₁／Ｓ₂の範囲であり、かつ、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）が１．５〜５．０の範囲であるような関係を有する。このような関係を有することにより、各空間の圧力差に起因して生じる空気の流れによりボイスコイルの動きが阻害されるのを抑制することができ、その結果、優れた周波数特性を有するスピーカーが得られるからである。さらに、このような関係を有することにより、低域再生状態と高域再生状態との間の移行が格段に円滑となり、非常に優れたワイドレンジ化が達成できるからである。より詳細には以下の通りである。高域再生状態では空気量は少なく空間容積は小さい方が好ましく、低域再生状態では空間容積は大きい方が好ましい。磁気ギャップに対応する部分に貫通孔を設けて、磁気ギャップの背面側に規定された空間とバックキャビティとを上記のような所定の関係で連通させることにより、高域再生状態においては空気の影響を少なくし、低域再生状態においてはバックキャビティを有効に利用して容積を確保することができる。すなわち、上記のような関係を有することにより、貫通孔が空気の流れに対する適切な抵抗として機能するので、低域再生状態と高域再生状態との間の移行を適切な周波数で行うことができ、その結果、音圧を損なうことなく再生周波数帯域を拡大することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００１４】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーを説明するための概略断面図である。本発明のスピーカー１００は、エッジ２を介してフレームに取り付けられた振動板１と、磁気回路３と、該磁気回路の背面側にキャビティ４を規定するカバー５とを備える。磁気回路３は、ポール６と、プレート７と、マグネット８とを含む。必要に応じて、磁気回路３の背面側（すなわち、ポール６の背面側）に、第２のマグネット（いわゆるキャンセルマグネット）９が配設され得る。
【００１５】
磁気回路５の振動板１に対応する部分（すなわち、ポール６の中心部分）には貫通孔１０が形成されている。カバー５は、ポール６と一緒になって、貫通孔１０を含み振動板側が開き背面側が閉じた空間１１を規定する。当該空間１１は、キャビティ４と分離している。すなわち、空間１１とキャビティ４とは、カバー５によって仕切られている。空間１１とキャビティ４とを分離することが本発明の特徴の１つであり、このことにより、振動板とエッジとがそれぞれ背面に押し出した空気によって動かされることがないので、歪みの少ない周波数特性を有するスピーカーが得られる。さらに、磁気回路３の磁気ギャップに対応するポール６の部分には少なくとも１つの貫通孔１２が形成され、該貫通孔１２を介して、該磁気ギャップの背面側に規定された（すなわち、ポール６とマグネット８との間に規定された）空間１３とキャビティ４とが連通する。
【００１６】
好ましくは、キャビティ４および／または空間１３には吸音材が配され得る。吸音材を配することにより、さらに良好なワイドレンジ化が達成され得るからである。吸音材は、キャビティ４および／または空間１３の任意の適切な位置に任意の適切な大きさで配置され得る。さらに好ましくは、吸音材は空間１３に配され得る。代表的には、配置される吸音材の体積は、空間１３の容積Ｖ₂の３０〜１００％、さらに好ましくは５０〜８０％の範囲である。このような範囲の大きさの吸音材を配することにより、定在波を抑制し、かつ、低域再生状態と高域再生状態との間の移行を円滑にすることができるので、音圧を損なうことなく再生周波数帯域を拡大することが可能となる。
【００１７】
好ましくは、上記振動板１を平面視したときの面積をＳ₁とし、上記エッジ２を平面視したときの面積をＳ₂とし（図２（ａ）参照）、上記磁気ギャップに対応する部分に形成された貫通孔１２の合計面積をＳ₃としたとき（図２（ｂ）参照）、上記振動板背面側に規定された空間１１の容積Ｖ₁と、上記磁気ギャップの背面側に規定された空間１３の容積Ｖ₂と、上記キャビティ４の容積Ｖ₃とは、Ｖ₁／Ｖ₂が0.25（Ｓ₁／Ｓ₂）〜Ｓ₁／Ｓ₂の範囲であり、かつ、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）が１．５〜５．０の範囲であるような関係を有する。このような関係を有することにより、長いキャビティを規定することなく、良好にｆ０を低下させることができるからである。このような関係を用いて各々の空間を規定することにより、空気の流れ（結果的に、反射、管共振（定在波）など）が良好に制御されるからである。さらに好ましくは、Ｖ₁／Ｖ₂は0.50（Ｓ₁／Ｓ₂）〜Ｓ₁／Ｓ₂の範囲であり、および／または、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）は１．５〜４．０の範囲である。なお、実用的なＶ₁／Ｖ₂は１〜４の範囲、さらに好ましくは２〜４の範囲であり、実用的なＶ₃／Ｖ₂は３〜８の範囲、さらに好ましくは４〜６の範囲である。
【００１８】
振動板１の背面側に規定される空間１１の形状（および空間１１に含まれる貫通孔１０の形状）としては、上記のような要件を満たす限りにおいて任意の適切な形状が採用され得る。好ましい形状の一例としては、図１に示すような形状が挙げられる。具体的には、ポール６に形成された貫通孔１０は、振動板側では径が連続的に減少し、背面側では一定の径を有する。空間１１のうちカバー５によって規定される部分は、振動板側では、貫通孔１０よりも小さくかつ一定の径を有する円筒状であり、背面側の所定の位置から断面が放物線を描くように径が減少し最終的に閉じた空間となる。好ましい形状の別の例としては、図３に示すような形状（いわゆる、ホーンをふさいだような形状）が挙げられる。このような形状によれば、定在波の発生が顕著に抑制され得る。空間１１の形状は、得られるスピーカーの目的に応じて適宜変更され得る。例えば、ポール６部分から空間が閉じる部分まで径が連続的に減少するような形状でもよく、中間部分で径が極小値を有するような形状であってもよい。
【００１９】
磁気ギャップに対応する部分の貫通孔１２は、任意の適切な径を有し、任意の適切な数で形成される。好ましくは、貫通孔１２の径および数は、貫通孔１２の合計面積Ｓ₃が上記の要件を満たすように組み合わせて選択され得る。実用的には、貫通孔１２は、ポール６の円周方向に等間隔で２〜８個、好ましくは２〜６個形成される。図２（ｂ）では、貫通孔を２個形成した場合を例示している。
【００２０】
本発明のスピーカーは、その目的を達する限りにおいて、あらゆる用途に幅広く用いられ得るが、ツィーターとして特に好適に用いられ得る。
【００２１】
【実施例】
（実施例１）
図１に示すようなスピーカーを作製した。Ｖ₁／Ｖ₂が２、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）が１．６となるように設計した。さらに、磁気ギャップ背面側の空間部分には、当該空間の容積の６０％の体積を有する発泡ポリウレタンを配置した。得られたスピーカーについて、通常の方法で、周波数特性を測定した。得られた結果を図４に示す。
【００２２】
（比較例１）
ポールの中心部分（振動板に対応する部分）に貫通孔を形成し、当該孔に連通する長い管を設けたスピーカーを作製した。得られたスピーカーを実施例１と同様の評価に供した。結果を図５に示す。
【００２３】
図４と図５とを比較すると明らかなように、本発明のスピーカーは、比較例のスピーカーに比べて、ｆ０が低下し、２００Ｈｚおよび１０ｋＨｚ付近での音圧が上昇し、ｆ０におけるＱがより適切である。すなわち、本発明のスピーカーは、比較例のスピーカーに比べて良好なワイドレンジ化が達成できていることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動板の背面側に規定された空間とバックキャビティとを分離して形成し、かつ、磁気ギャップの背面側に規定される空間と該バックキャビティを連通させることにより、輸送・保管に便利で、音質を低下させずに最低共振周波数ｆ０を低下させることが可能で、かつ、適切なＱを有するスピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーを説明するための概略断面図である。
【図２】（ａ）は図１のスピーカーのＡ−Ａ線による断面図であり、（ｂ）は図１のスピーカーのＢ−Ｂ線による断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるスピーカーを説明するための概略断面図である。
【図４】本発明の実施例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【図５】比較例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１振動板
２エッジ
３磁気回路
４キャビティ
５カバー
６ポール
７プレート
８マグネット
１０貫通孔
１１空間
１２貫通孔
１３空間
１００スピーカー

Claims

エッジを介してフレームに取り付けられた振動板と、磁気回路と、該磁気回路の背面側にキャビティを規定するカバーとを備え、
該磁気回路の該振動板に対応する部分に貫通孔が形成され、該カバーが、該キャビティと分離した、該貫通孔を含み振動板側が開き背面側が閉じた空間を規定し、
該磁気回路の磁気ギャップに対応する部分に少なくとも１つの貫通孔が形成され、該貫通孔を介して、該磁気ギャップの背面側に規定された空間と該キャビティとが連通する
スピーカー。
前記振動板を平面視したときの面積をＳ₁とし、前記エッジを平面視したときの面積をＳ₂とし、前記磁気ギャップに対応する部分に形成された貫通孔の合計面積をＳ₃としたとき、前記振動板側が開き背面側が閉じた空間の容積Ｖ₁と、前記磁気ギャップの背面側に規定された空間の容積Ｖ₂と、前記キャビティの容積Ｖ₃とが、Ｖ₁／Ｖ₂が0.25（Ｓ₁／Ｓ₂）〜Ｓ₁／Ｓ₂の範囲であり、かつ、（Ｖ₂・Ｓ₂）／（Ｖ₃・Ｓ₃）が１．５〜５．０の範囲であるような関係を有する、請求項１に記載のスピーカー。
前記キャビティおよび／または前記磁気ギャップの背面側に規定された空間に吸音材が配されている、請求項１または２に記載のスピーカー。