JP3882769B2 - Dynamic speaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ用スピーカの技術分野に属し、特に木製振動板を用いたコーン型やドーム型のダイナミック・スピーカに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図12の断面図に示されるように、一般的に、略ラッパ状の振動板61と、前記振動板61を支持するエッジ63と、ダンパー64と、前記エッジ63の外周部に接着されたガスケット65と、フレーム66と、前記振動板61の中央の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップ62と、振動板61に駆動力を与えるボイスコイルボビン67と、ボイスコイル68と、マグネット69と、トッププレート70と、ポールピース71と、バックプレート72と、を備える構造のコーン型ダイナミック・スピーカ60がフルレンジスピーカ若しくは低音域/中音域用スピーカとして汎用されている。
【0003】
また、図13の断面図に示されるように、一般的に、略ドーム状の振動板81と、金網状のプロテクタ82と、前記振動板81を支持するエッジ83と、フランジ84と、トッププレート85と、マグネット86と、ボイスコイル87と、ポールピース88と、パッキン89と、バックプレート79を備える構造のドーム型ダイナミック・スピーカ80が高音域用として一般に使用されている。
【0004】
そして上記コーン型ダイナミック・スピーカ60は例えば図14の(a)正面図及び(b)縦断面図に示されるような木製又はプラスチック製のキャビネット或いはエンクロージャと称される筺体95内に取り付けられてスピーカ装置(スピーカユニットとも言う。)90となる。
【0005】
また、図15の正面図に示されるように、前記ドーム型ダイナミック・スピーカ80をツィータとして、図16の(a)のネットワーク回路92或いは(b)のネットワーク回路93を直列に挿入して低音域をカットし、これに前記コーン型ダイナミック・スピーカ60をウーファとして組み合わせて筺体95に取り付けた2WAYスピーカ装置100もある。更には、スコーカ等を加えて3WAY以上の構成としたスピーカ装置がある(図示せず)。
【0006】
ダイナミック・スピーカの音響特性を決める主要素である前記略ラッパ状の振動板61や前記略ドーム状の振動板81の素材としては、紙パルプ製、プラスチック製又はアルミ等の金属製のものが殆どであった。これら従来の振動板は均一材料をプレス成形して成るので中心から半径方向の音の伝搬速度があらゆる方向で等しくなっている。したがって、必ず定在波が発生して共振ポイントを持ち、低周波領域での分割振動による音圧周波数特性の悪化を招き、しかも臨場感が欠落するという難点がある。また、紙パルプ製やプラスチック製の振動板は比較的大きな内部損失係数を有するものの、逆に剛性(ヤング率の大小)の点では劣り、音波伝搬速度は小さいので再生音の解像度にやや不満が残る。一方、アルミ等の金属製振動板は音波伝搬速度が高いものの内部損失係数が小さいので振幅の減衰が小さく、再生音の区切りが不明瞭、換言すると音のメリハリが悪いという難点がある。
【0007】
上記のような一長一短のある既存素材の振動板を用いたダイナミック・スピーカに代わって、より自然に近い音を再現できる木製振動板を用いたダイナミック・スピーカの実現が望まれている。
【0008】
即ち、木材の音波伝搬速度はその種類によって異なるが、一般に紙パルプよりも高く、さらに木目の方向とその直角方向とで異なり、木目方向(縦方向という。)の伝搬速度は速く、木目と直角方向(横方向という。)の伝搬速度は比較的遅いという異方性の伝搬性質を有している。また、木材は一般にスピーカ用振動板として適当な内部損失係数を有しており、且つ軽量で丈夫(高剛性)である。
【0009】
したがって、木材そのものを素材とする木製振動板は定在波が発生しにくく共振ポイントが殆ど現れないので、分割振動が殆ど発生せず、音圧周波数特性の改善が期待されるとともに既存の紙パルプ製の振動板に比べて再生音の解像度向上や歯切れ良い音の向上が図れるのである。
【0010】
上記木製振動板を用いたダイナミック・スピーカや木製振動板の製造方法として、例えば以下に挙げる公知文献に種々の提案が既に為されている。
【0011】
下記[特許文献1]には、木質材の平板状薄板にポリエステル等のプラスチックを含浸硬化したWPC化処理木材の平面薄板を寸法安定性、内部摩擦、剛性などの特性において優れるスピーカ用平面振動板として用いたスピーカが提案されている。
【0012】
下記[特許文献2]には、図17の(a)、(b)に示す製造手順のように、(a)一枚の木材薄板4から中心部に円弧状の切り欠き部1aを有し、それに連続して扇形の切り欠き部1bを有する略ラッパ形状の展開形状である木材シート1を切り出し、(b)木材シート1の扇形状の切り欠き部1bの両縁部b1、b2を糊代部分1cで互いに接着剤で重ね貼り合わせてラッパ状に形成し、その後にプレス成形してなるコーン振動板5が提案されている。
【0013】
また、図18の(a)、(b)に示す製造手順のように、複数の木材小片シート2a、2b・・・、2Lを接着剤で貼り合わせて(b)のように略ラッパ状に形成し、その後にプレス成形してなるコーン振動板2が提案されている。また、上記コーン振動板1、2に物理的耐湿処理或いは化学的耐湿処理を加えたコーン振動板が提案されている。
【0014】
下記[特許文献3]には、80μm以下にスライスされた極薄木材シートと、その裏面に貼付された接着性の樹脂からなる不織布と、から構成される複合シートを、柔軟剤で柔軟化処理して複数枚積層し、さらに加熱及び加圧して円錐形状に成形した音響用振動板が提案されている。
【0015】
下記[特許文献4]には、扇形形状に切断した平板状の木材薄板を成形時に割れ発生を防止するために高温度の蒸気、熱湯、又はpH10以上のアルカリ溶液でボイルした後、円錐状にプレス成形してなるコーン振動板が提案されている。
【0016】
下記[特許文献5]には、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着した貼り合わせシートを作成し、これを潤滑剤入りの容器に含浸し、含浸された貼り合わせシートをプレス加熱成形して略ラッパ状に成形したスピーカ用振動板が提案されている。
【0017】
下記[特許文献6]には、プレス成形時にしわや割れの生じない、かつ、経時変化の少ない木製のスピーカ用振動板を作るために、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙又はカーボンシートを貼着した貼り合わせシートを作成し、これを熱硬化性樹脂に含浸させた後、プレス加熱成形して略ラッパ状に成形してなるスピーカ用振動板が提案されている。
【0018】
【特許文献1】
特開昭62−224196号公報
【特許文献2】
特開平1−288100号公報
【特許文献3】
特開平5−83792号公報
【特許文献4】
特開平6−178386号公報
【特許文献5】
特開平10−304492号公報
【特許文献6】
特開2000−59883号公報
【発明が解決しようとする課題】
木製振動板をダイナミック・スピーカに採用する場合において、特にポイントとなるのは、木材という素材の割れ易いという性質に如何に対処するか、また、成形性の悪さ、経年変化に如何に対処するかである。これらのハードルをクリアしない限り木材の特質を活かした優れた音響特性を備えるダイナミック・スピーカの実現は不可能である。
【0019】
この点、[特許文献1]は対象が木製の平面振動板であって、木製であることの特質・利点は開示されているものの、略ラッパ状(コーン状)やドーム状に成形加工する際の問題点に関する技術的資料は何ら提供していない。
【0020】
また、図17及び図18のような[特許文献2]の木製振動板の製造方法では、木材シート1若しくは木材小片シート2a、2b・・が木の素材のみの状態で成形されているために、取り扱いの際やプレス成形時に割れが生じてしまったり、木材シートを互いに接着剤で貼り合わせるため、貼着部が障害となって所望の音響特性が得られないという問題や寸法精度が確保できないという問題がある。
【0021】
また、[特許文献3]の極薄木材シートを複数枚積層してプレス成形する製造方法による木製振動板は、加工精度に難点があり、接着層が増えて接着剤の重量により振動板自体の重量が増加して所望の音響特性が得られず、多量の接着剤が音圧周波数特性にも悪影響を与えるので好ましくない。
【0022】
また、[特許文献4]のようにプレス成形前に高温水蒸気やpH10以上のアルカリ溶液でのボイル処理が含まれる製造方法によって作られた木製振動板は、木材の中のリグニンという構成物質が取り去られてしまっているので木材の本来の特徴を発揮できず、音質に悪影響を与えることになる。
【0023】
そして何よりも上記[特許文献2]、[特許文献3]、[特許文献4]の内容は製造工程での割れ、ひび、しわの発生といった不具合が多く、量産面での歩留まりが非常に悪くなって製品化が実現していないのである。
【0024】
また、[特許文献5]や[特許文献6]における“張り”や“しなやかさ”を引き出すための潤滑剤の含浸及びしわや割れの発生防止、経時変化を防止するための熱硬化性樹脂の含浸後に、プレス加熱成形してなるスピーカ用振動板は、前記[特許文献1]〜[特許文献4]に比べて量産に向けた製造工程の優位性は認められるが、未だ十分な量産効率が達成されたとは言えず、実用化に向けてより一層の成形性の向上、延いては製造工程の歩留まりの向上が望まれる。
【0025】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オーディオ用ダイナミック・スピーカとして、音響特性に優れ且つ量産に適する新規な木製振動板を用いたコーン型ダイナミック・スピーカ又はドーム型ダイナミック・スピーカを提供し、更には、それらを用いたスピーカ装置を提供するものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、
(1)略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ラッパ状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略V字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって前記略V字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる木製振動板であることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(2)略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ドーム状のキャップが、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って略ドーム形状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(3)前記(2)に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートの一面側に貼る薄い不織布又は和紙は厚さ0.02〜0.30mmであり、貼り合わせシートは前記不織布又は和紙の繊維方向と木製シートの木目が略直角になるように貼り合わせてあることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(4)前記(2)に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が4.5〜6.0km/秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が0.02〜0.03の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(5)前記(1)に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ラッパ状の振動板の素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が4.5〜6.0km/秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が0.02〜0.03の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(6)略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備え、前記振動板と前記キャップに磁気回路の磁力に基づき振動するボイスコイルの振動を伝達するように構成されているコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ラッパ状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略V字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって前記略V字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であり、前記略ドーム状のキャップが、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行ってドーム状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
(7)前記(6)に記載のコーン型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成ることを特徴とするスピーカ装置を提供する。
(8)略ドーム状の振動板を備えるドーム型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ドーム状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であることを特徴とするドーム型ダイナミック・スピーカを提供する。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイナミック・スピーカ及びスピーカ装置の実施の形態について、本発明の主構成要素である新規な木製振動板を主体に図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる木製振動板の製造工程フロー図である。図2、図3及び図4は前記コーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態を示す模式図である。図5は本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いられている木製振動板の製造工程フローである。図6、図7及び図8は前記ドーム型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態を示す模式図である。図9は本発明に係るダイナミック・スピーカの構造を示す側面図である。図10は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカとドーム型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成るスピーカ装置(2WAYスピーカ)の音響特性(音圧周波数特性、インピーダンス、歪み特性)を示す実測グラフである。図11は木製振動板の素材となりうる各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度(縦方向)についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフである。
【0029】
以下、本発明のダイナミック・スピーカに使用される木製振動板の製造方法について詳述する。
【0030】
先ず、木製振動板の部材として、例えば選択された木材の丸太からロータリー方式により削り出し用刃で円周方向から薄く剥がし、実際に振動板となる成形部分よりも大きめの適当な矩形形状又は円形/楕円形状に切断して柾目の厚さ0.1〜0.9mmの木製シートを準備する。
【0031】
ここで、本発明のダイナミック・スピーカで使用する木製振動板の上記木製シートに適する木材について考察すると、図10の各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度(縦方向)についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフ及び各種木材の密度、ヤング率、音速、内部損失係数(tanδ)を表した下記[表1]から判るように、概ね合板を(G点、H点、I点、J点)除く木材(無垢材)が適度な内部損失係数と高い音伝搬速度を有する優れた素材となり得ることが判る。特に、カバ(A点)やブナ(C点)が最適であることが判る。
【0032】
【表1】
なお、図10中のA点はカバ(無垢材)であり、以下、B点シナ(無垢材)、C点ブナ(無垢材)、D点オーク(無垢材)、E点チェリー(無垢材)、F点スプルース(無垢材)、G点シナ合板(共芯)、H点ラワン合板、I点MFD、J点パーティクルボードである。
【0033】
次に、本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる略ラッパ状の木製振動板の製造手順を図1の(a)から(j)までの製造工程フロー及び図2、図3の対応する(a)から(j)までの各加工状態を示す模式図に従って説明する。
【0034】
第1の実施の形態の製造工程は、図1に示されるように木製シートに対する(a)〜(j)までの10工程で構成され、(a)貼り合わせ、(b)V字状切り込み、(c)潤滑剤含浸、(d)1次プレス、(e)乾燥、(f)熱硬化性樹脂含浸、(g)半乾燥、(h)2次プレス、(i)防湿剤塗布、(j)中心・外形抜きの順に行われて略ラッパ状の木製振動板の完成となる。
【0035】
上記各工程の詳細内容を以下順に説明する。
工程(a)・・・0.lmm〜0.9mm厚(好ましくは0.3mm程度)の木製シート10の一面側に、接着剤により略0.02〜0.30mm厚の不織布又は和紙13を貼り合わせて貼り合わせシート15を作成する。上記木製シート10の厚さは成形性と音響特性及びダイナミック・スピーカの口径を考慮した上での振動板として適正な厚さであり、上記不織布又は和紙13の厚さ0.02〜0.30mmの範囲は音響特性に与える影響と木製シート10の補強という作用効果の兼ね合いで決まる適正な範囲である。また、ここにいう不織布はカーボン材その他の合成樹脂からなる周知材料である。なお、前記不織布又は和紙13の繊維方向と木製シート10の木目方向とが略直角になるように重ねて貼り合わせるようにすれば、取り扱い上非常に木目方向に沿って割れ易い木製シート10の飛躍的な強度向上が図れるので好ましい。上記不織布又は和紙13を貼り合わせた一面側が完成した木製振動板の背面側となる。
工程(b)・・・貼り合わせシート15に対して、中心部に頂点が至る略V字状の切り込み11とその頂点近傍に小穴12とを設ける。前記切り込み11は、貼り合わせシート15の木目方向(矢印f)に概ね沿って設ける。
工程(c)・・・V字状の切り込みをした前記貼り合わせシート15が軟化するように、貼り合わせシート15の中に浸透して水分を与え且つ水分を保持する作用のある潤滑剤16の液中に5〜60分浸し、十分に含浸させる。
【0036】
これは後の1次プレス加熱成形を実施する時に割れを未然に防ぎ、歩留まり良く仮成形するためである。本発明者の研究によれば、前記潤滑剤16としては、単なる水若しくはアルカリ水溶液ではなく、糖類を溶解させた水溶液が適する。工程(d)・・・ヒータ33を各々備えた上型31と下型32の金型構成のプレス装置P1によって、潤滑剤16を含浸させた貼り合わせシート15の前記V字状の切り込み11の両縁部11a、11bを互いに重ね合わせて略ラッパ状になるように貼り合わせシート15の成形部分以外の外周部分を掛止具等を利用して保持した状態で1次プレス加熱成形(仮成形)する。ここで1次プレス加熱成形の設定条件は、プレス圧力が略1〜10Kg、金型温度は上型31が略80〜150℃、下型32が略100〜200℃、プレス時間が略2〜60秒である。この1次プレス加熱成形(仮成形)で貼り合わせシート15は略ラッパ状の形状が維持される。
工程(e)・・・乾燥炉(50〜60℃)に略10〜30分間入れて完全乾燥を行なう。
工程(f)・・・乾燥後の仮成形された貼り合わせシート15を熱硬化性樹脂17液中に略30分〜180分浸し、十分に含浸させる。上記熱硬化性樹脂17としてはフェノール樹脂が適する。
工程(g)・・・熱硬化性樹脂17の含浸直後に後工程の2次プレスを実施すると、金型に熱硬化性樹脂17が貼り付いてしまい、プレス後に貼り合わせシート15を剥がす時に割れや引きちぎれが発生して歩留まりが極度に低下する。逆に完全に乾燥させると成形性が悪くなって割れやすくなる。これを防止するために、乾燥炉(50℃〜60℃)に略1〜10分間入れて熱硬化性樹脂17を半乾燥状態(指で触ってもべたつかない程度の所謂“指触乾燥状態”である。)にする。
工程(h)・・・前記工程(d)と同様の周知の構成のプレス装置P2によって、含浸させた熱硬化性樹脂17が半乾燥状態の貼り合わせシート15を再度プレス加熱成形する。ここで2次プレス加熱成形の設定条件は、プレス圧力が略20〜40Kg、金型温度は上型34が略80〜200℃、下型35が略100〜200℃、プレス時間が略10〜100秒である。成形後は揮発成分が蒸散して成形形状が略ラッパ形状に安定した貼り合わせシート15となる。ここに、前記熱硬化性樹脂17は貼り合わせシート15の重ね合わせ部分の接着剤の役目も担っているのである。
工程(i)・・・2次プレス後の貼り合わせシート15の表裏両面に筆による塗布若しくはジャブ漬けにより防湿剤18を塗布して自然乾燥又は乾燥炉に入れて完全乾燥を行なう。前記防湿剤18としては、例えばポリイソシアネートとポリエステルポリオールを混合したものを用いる。この防湿剤の塗布によって木製振動板の湿度による経年変化が抑えられて寿命の長いダイナミック・スピーカが実現される。
工程(j)・・・上記のように防湿処理されたプレス加熱成形後の貼り合わせシート15にボイスコイル用の中心孔25と外形抜きが施されて所定の振動板形状に加工されてコーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板30が完成する。
【0037】
上記木製振動板30の木目は中心から径方向を見ると種々の角度をもつことになり、殆どの方向において同一の音伝搬速度は存在せず、定在波が発生しにくく共振ポイントが殆ど発生しないので、分割振動が抑えられる。
【0038】
また、上記木製振動板30は前述のように木製であることに基づく優れた音響特性を備えるとともに特殊な潤滑剤や熱硬化性樹脂の含浸及び一連のプレス加熱成形工程の工夫等により、しわや割れが無く、湿度による経時変化が小さく寿命の長い木目の美しい仕上がりとなっている。そして特筆すべきは、その製造工程は簡単でありながら非常に歩留まり良く、製造コストを抑えた量産性に優れたものとなっている。
【0039】
上記完成した略ラッパ状の木製振動板30は、図9の(a)の断面図に示されるように、従来のコーン型ダイナミック・スピーカ60と同様、ダンパー64、エッジ63、ボイスコイル68等と組み合わされてコーン型ダイナミック・スピーカ38となる。
【0040】
次に、上記略ラッパ状の木製振動板30の他の製造方法の形態として、図1における工程(h)の2次プレスのみの工程に代えて、図1の破線枠で囲まれた(h1)2次プレス、(h2)離型剤含浸、(h3)乾燥、(h4)3次プレスという工程(図4の模式図を参照)を工程(i)防湿剤塗布の前に行うと歩留まりが向上し、成形加工の仕上がり度も高まるので、好ましい木製振動板の製造方法といえる。ここに、工程(h1)の2次プレス加熱成形のプレス装置P2の設定条件は、プレス圧力が略20〜40Kg、金型温度は上型34が略80〜200℃、下型35が略100〜200℃、プレス時間が略2〜30秒であり、工程(h4)の3次プレス加熱成形のプレス装置P3の設定条件は、プレス圧力が略20〜40Kg、金型温度は上型36が略80〜200℃、下型37が略100〜200℃、プレス時間が略2〜60秒である。また、離型剤46としてはシリコン(ケイ素)を用いる。
【0041】
次に、本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いる略ドーム状の木製振動板の製造方法について述べる。
【0042】
略ドーム状の木製振動板の製造方法は、図5の製造工程フローから判るように、木製シートに対する(a)〜(i)までの9工程で構成され、(a)貼り合わせ、(b)潤滑剤含浸、(c)1次プレス、(d)乾燥、(e)熱硬化性樹脂含浸、(f)半乾燥、(g)2次プレス、(h)防湿剤塗布、(i)中心・外形抜きの順に行われて略ドーム状の木製振動板40の完成となる。
【0043】
上記製造フローは前述のコーン型ダイナミック・スピーカの略ラッパ状の木製振動板30における図1の製造工程フローの工程(b)の貼り合わせシート15に略V字状の切り込み11を設ける工程が無い点以外、他の工程は同等である。V字状の切り込み工程が無く且つ工程(d)の1次プレスを行う際に略ラッパ状に保持する必要がない点で、作業性は一層簡単であるといえる。
【0044】
勿論、上記略ドーム状の木製振動板40においても他の製造方法の形態として、図5における工程(g)の2次プレスのみの工程に代えて、図5の破線枠で囲まれた(g1)2次プレス、(g2)離型剤含浸、(g3)乾燥、(g4)3次プレスという工程(図8の模式図を参照)を工程(h)防湿剤塗布の前に行うことで歩留まりが向上し、成形加工の仕上がり度も高まるので、好ましい略ドーム状の木製振動板の製造方法といえる。なお、図8における工程(g2)の離型剤46はシリコンであることは前記と同様であり、工程(g4)の3次プレス装置P3の上型48、下型47の貼り合わせシート15に対するプレス条件も同様である。
【0045】
上記略ドーム状の木製振動板40も前述の略ラッパ状の木製振動板30と同じく木製であることに基づく優れた音響特性等を備えた木目の美しい仕上がりとなっている。そしてその製造工程は簡単でありながら非常に歩留まり良く、製造コストを抑えた量産性に優れたものとなっている。
【0046】
上記完成した略ドーム状の木製振動板40は、図9の(b)の断面図に示されるように、従来のドーム型ダイナミック・スピーカ80と同様、エッジ83、ボイスコイル87等と組み合わされてドーム型ダイナミック・スピーカ50となるところで、上記略ドーム状の木製振動板40はその形状・寸法が従来のコーン型ダイナミック・スピーカ60のキャップ62の形状・寸法と極めて類似することから、上記略ドーム状の木製振動板40を図9の(a)の本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカ38の木製キャップ39として利用することができる。この構成によれば、コーン型ダイナミック・スピーカ38の前面側は木目の美しい木製振動板30とその中心部の木製キャップ39が組み合わされて、見た目に美しく高級感、統一感のあるスピーカとなる。
【0047】
次に、前記コーン型ダイナミック・スピーカ38は例えば従来と同様に図14の(a)正面図及び(b)縦断面図に示されるような木製又はプラスチック製の筺体95内に取り付けられてスピーカ装置となる。また、ドーム型ダイナミック・スピーカ50に図16のネットワーク回路92又は93を挿入して高域周波数再生専用のツィータとし、それ以外の帯域を再生するウーファとして前記コーン型ダイナミック・スピーカ38を組み合わせて筺体95に取り付けることで、図15のような2WAYスピーカ装置とすることもできる。更には、3WAYスピーカ装置や同軸2WAYスピーカシステムも可能である。
【0048】
このようにウーファ及びツィータの振動板に前記木製振動板30、40を用いる構成として、全ての振動板が木製となることで、音質の向上が図られることになる。なお、ウーファの周波数特性がクロスオーバー周波数付近で暴れるようならば、図16の(c)のような高域カット用のネットワーク回路99を挿入する。
【0049】
以上のように、本発明のダイナミック・スピーカは、従来と同様に1個構成のスピーカ装置に限らず、種々の口径、ドーム型、コーン型の組み合わせ等で自然で優れた音響特性を備えるスピーカ装置を構成することができる。
【0050】
本発明者の研究によれば、上記各実施の形態のダイナミック・スピーカにおいて、明確に従来の紙パルプ製の振動板やアルミ製の振動板に比べて再生音の解像度向上や歯切れ良い音の向上が得られるのは、縦方向伝搬速度が4.5〜6.0km/秒、横方向伝搬速度が2.0〜4.5km/秒の範囲の木材を選定した場合であった。
【0051】
特に顕著に音質向上が実感されるのは、縦方向伝搬速度が4.5〜6.0km/秒、横方向伝搬速度が2.0〜2.5km/秒の範囲で、内部損失係数が0.02〜0.03の範囲の木材を選択して振動板に用いた場合であり、カバ(無垢材)が最良であった。
【0052】
勿論、本発明のスピーカ用振動板は、カバのみならず、ブナ、オーク、チェリー、シナ等の他の材木を適用することもできる。
【0053】
実際に、図16の(b)のネットワーク回路93(容量C2=1.5μF、インダクタL1=0.18mH)を用いた本発明のドーム型ダイナミック・スピーカ50とコーン型ダイナミック・スピーカ38(口径8cm程度)との組み合わせによる2WAYスピーカ装置では、図10の実測グラフに示される優れた音圧、インピーダンス、歪みの各周波数特性を得ている。
【0054】
【発明の効果】
上記のように本発明に係るダイナミック・スピーカはドーム型或いはコーン型の何れにおいてもその構成要素である振動板として、1枚の木材を素材とし、従来の紙パルプ製振動板の製造過程に存在するような化学薬品での蒸解や木材繊維の叩解処理が加えられていない木製振動板を用いているので音質劣化が無く、木製振動板であるが故の自然な振動による生音に迫る再生音が得られる。
【0055】
木製振動板がプレス加熱成形時のしわや割れの発生が防止されて、仕上がりの良い均一なプレス加熱成形品となっており、変形や割れといった経時変化が少ない。
【0056】
軽くて丈夫な略ラッパ状の木製振動板を用いたコーン型ダイナミック・スピーカなので、ウーファからフルレンジスピーカまで全ての帯域に対応したダイナミック・スピーカとなる。
【0057】
また、ドーム型ダイナミック・スピーカはツィータとして、コーン型ダイナミック・スピーカはウーファとして組み合わせて種々の形態のスピーカ装置とすることができる。
【0058】
また、既存の製造工程が利用でき、歩留まりが良好で量産性に優れていて、安価供給が実現できる。
【0059】
さらに、コーン型ダイナミック・スピーカでは、振動板の表面或いは振動板とキャップの表面に自然の木目が表れているので、高級感、統一感のある外観体裁となる。
【0060】
スピーカ装置に関しては、エンクロージャ(キャビネット)のみでなく、スピーカユニットの全ての振動板が木製振動板とできるので、本物の木目デザインで統一することが可能になり高級感溢れる外観が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる木製振動板の製造工程フロー図である。
【図2】前記コーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローの各加工状態(前半)を示す模式図である。
【図3】前記製造工程フローの各加工状態(後半)を示す模式図である。
【図4】前記製造工程フローの破線枠内の追加フローの加工状態を示す模式図である。
【図5】本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いられている木製振動板の製造工程フローである。
【図6】前記ドーム型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態(前半)を示す模式図である。
【図7】前記製造工程フローの各加工状態(後半)を示す模式図である。
【図8】前記製造工程フローの破線枠内の追加フローの加工状態を示す模式図である。
【図9】(a)は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカの断面図であり、(b)は本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカの断面図である。
【図10】本発明に係る2WAYスピーカ装置の音圧、インピーダンス、歪みの周波数特性の実測グラフである。
【図11】各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度(縦方向)についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフである。
【図12】コーン型ダイナミック・スピーカの構造を示す断面図である。
【図13】ドーム型ダイナミック・スピーカの構造を示す断面図である。
【図14】コーン型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成るスピーカ装置の(a)正面図、(b)断面図である。
【図15】コーン型ダイナミック・スピーカとドーム型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成る2WAYスピーカ装置の正面図である。
【図16】(a)、(b)はツィータのネットワーク回路、(c)はウーファの高域カット用ネットワーク回路である。
【図17】従来の木製振動板の製造手順を示す図である。
【図18】従来の木製振動板の製造手順を示す図である。
【符号の説明】
10 木製シート
11 略V字状の切り込み
11a、11b 両縁部
12 小穴
13 不織布又は和紙
15 貼り合わせシート
16 水分を与え且つ水分を保持する作用のある潤滑剤
17 熱硬化性樹脂
18 防湿剤
25 中心孔
30 略ラッパ状の木製振動板
31、34、36、43、45、48 上型
33 ヒータ
32、35、37、42、44、47 下型
46 離型剤
38、60 コーン型ダイナミック・スピーカ
39 木製キャップ
40 略ドーム状の木製振動板
50、80 ドーム型ダイナミック・スピーカ
61 略ラッパ状の振動板
62 キャップ
63、83 エッジ
64 ダンパー
68、87 ボイスコイル
81 略ドーム状の振動板
95 筺体
90 スピーカ装置
92、93、99 ネットワーク回路
100 2WAYスピーカ装置
P1、P2、P3 プレス装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of audio speakers, and particularly relates to a cone-type or dome-type dynamic speaker using a wooden diaphragm.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in the sectional view of FIG. 12, generally, a substantially trumpet-
[0003]
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 13, generally, a substantially dome-
[0004]
The cone type
[0005]
As shown in the front view of FIG. 15, the
[0006]
As the material of the substantially trumpet-
[0007]
In place of the dynamic speaker using the existing diaphragm having the advantages and disadvantages as described above, it is desired to realize a dynamic speaker using a wooden diaphragm that can reproduce a more natural sound.
[0008]
That is, the sound wave propagation speed of wood varies depending on the type, but is generally higher than that of paper pulp. Further, the propagation speed differs in the direction of the wood grain and the direction perpendicular thereto, and the propagation speed in the wood grain direction (referred to as the vertical direction) is fast and perpendicular to the grain The propagation velocity in the direction (referred to as the transverse direction) has an anisotropic propagation property that it is relatively slow. In addition, wood generally has an appropriate internal loss factor as a speaker diaphragm, and is light and strong (high rigidity).
[0009]
Therefore, a wooden diaphragm made of wood itself is less likely to generate standing waves, so there are almost no resonance points. Therefore, divided vibration hardly occurs, and improvement in sound pressure frequency characteristics is expected and existing paper pulp is expected. Compared to a diaphragm made of steel, the resolution of the reproduced sound can be improved and the sound can be improved crisply.
[0010]
Various proposals have already been made, for example, in the following publicly known literatures as methods for producing dynamic speakers and wooden diaphragms using the above-described wooden diaphragm.
[0011]
In the following [Patent Document 1], a flat plate made of WPC made by impregnating and hardening a plastic material such as polyester on a flat plate made of wood material is a flat plate diaphragm for a speaker excellent in characteristics such as dimensional stability, internal friction, and rigidity. The speaker used as is proposed.
[0012]
[Patent Document 2] includes (a) an arc-
[0013]
Further, like the manufacturing procedure shown in FIGS. 18A and 18B, a plurality of small pieces of
[0014]
In the following [Patent Document 3], a composite sheet composed of an ultrathin wood sheet sliced to 80 μm or less and a non-woven fabric made of an adhesive resin attached to the back surface thereof is softened with a softening agent. Thus, there has been proposed an acoustic diaphragm in which a plurality of sheets are stacked and further heated and pressed to form a conical shape.
[0015]
In the following [Patent Document 4], a flat timber sheet cut into a fan shape is boiled with high-temperature steam, hot water, or an alkaline solution having a pH of 10 or more to prevent cracking during molding, and then conical. A cone diaphragm formed by press molding has been proposed.
[0016]
In the following [Patent Document 5], a laminated sheet in which a thin non-woven fabric or Japanese paper is pasted on one side of one wooden sheet is prepared, and this is impregnated into a container containing a lubricant, and the impregnated laminated sheet There has been proposed a loudspeaker diaphragm that is press-heated and formed into a substantially trumpet shape.
[0017]
The following [Patent Document 6] describes a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of one wooden sheet in order to produce a wooden speaker diaphragm that does not cause wrinkles or cracks during press molding and has little change over time. There has been proposed a speaker diaphragm in which a bonded sheet with a carbon sheet attached is prepared, impregnated with a thermosetting resin, and then press-heat molded to form a substantially trumpet shape.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-62-2224196
[Patent Document 2]
JP-A-1-288100
[Patent Document 3]
JP-A-5-83792
[Patent Document 4]
JP-A-6-178386
[Patent Document 5]
JP-A-10-304492
[Patent Document 6]
JP 2000-59883 A
[Problems to be solved by the invention]
When adopting a wooden diaphragm for a dynamic speaker, the key point is how to deal with the nature of the material of wood, which is easy to break, and how to deal with poor formability and aging. It is. Unless these hurdles are cleared, it is impossible to realize a dynamic speaker having excellent acoustic characteristics utilizing the characteristics of wood.
[0019]
In this regard, [Patent Document 1] is a flat vibration plate made of wood, and the characteristics and advantages of being a wood are disclosed, but when forming into a substantially trumpet shape (cone shape) or dome shape. It does not provide any technical data on the problem.
[0020]
In addition, in the method for manufacturing a wooden diaphragm of [Patent Document 2] as shown in FIGS. 17 and 18, the
[0021]
Further, the wooden diaphragm produced by the manufacturing method in which a plurality of ultra-thin wood sheets of [Patent Document 3] are laminated and press-molded has a difficulty in processing accuracy, and the number of adhesive layers increases and the weight of the adhesive increases the vibration of the diaphragm itself. The weight is increased and desired acoustic characteristics cannot be obtained, and a large amount of adhesive adversely affects sound pressure frequency characteristics, which is not preferable.
[0022]
Further, as in [Patent Document 4], a wooden diaphragm made by a manufacturing method that includes boil treatment with high-temperature steam or an alkaline solution having a pH of 10 or more before press molding takes a component called lignin in the wood. Since it has been left, the original characteristics of wood cannot be demonstrated, and the sound quality will be adversely affected.
[0023]
Above all, the contents of [Patent Document 2], [Patent Document 3], and [Patent Document 4] have many problems such as cracks, cracks and wrinkles in the manufacturing process, and the yield in mass production becomes very poor. Therefore, commercialization has not been realized.
[0024]
In addition, in [Patent Document 5] and [Patent Document 6], a thermosetting resin is used to impregnate a lubricant for extracting “tension” and “flexibility”, prevent wrinkles and cracks from occurring, and prevent change over time. The speaker diaphragm formed by press-heating after impregnation has an advantage in the manufacturing process for mass production as compared with [Patent Document 1] to [Patent Document 4], but still has sufficient mass production efficiency. It cannot be said that it has been achieved, and it is desired to further improve the moldability for practical use, and further improve the yield of the manufacturing process.
[0025]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and as a dynamic speaker for audio, a cone type dynamic speaker or a dome type dynamic speaker using a new wooden diaphragm having excellent acoustic characteristics and suitable for mass production is provided. Furthermore, the present invention provides a speaker device using them.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention
(1) In a cone-type dynamic speaker comprising a substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers the small-diameter side opening of the diaphragm, the substantially trumpet-shaped diaphragm is made of one wooden sheet. Applying a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side to form a laminated sheet, providing a substantially V-shaped cut leading to the center of the laminated sheet, and applying moisture to the laminated sheet provided with the cut A lubricant having an action of softening and holding moisture in the bonded sheet is included, and the bonded sheet containing the lubricant has the edges of the substantially V-shaped cuts formed by primary press thermoforming. Overlaid and temporarily formed into a substantially trumpet shape, dried after temporary molding, and after drying, contains a thermosetting resin, until the thermosetting resin is in a semi-dry state Drying is performed at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for about 1 to 10 minutes. Semi-dried, heat-molded in a semi-dry state of the thermosetting resin, secondary press-heat-molded, and after the secondary press heat-molding, at least a moisture-proofing agent is applied. There is provided a cone type dynamic speaker characterized in that it is a wooden diaphragm formed by performing a center hole for a coil and an outer shape to be molded into a predetermined size shape as a diaphragm.
(2) In a cone-type dynamic speaker comprising a substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers the small-diameter side opening of the diaphragm, the substantially dome-shaped cap is a surface of one wooden sheet. A thin non-woven fabric or Japanese paper is attached to the side to form a laminated sheet, and a lubricant having an action of retaining moisture in the laminated sheet is included while softening the laminated sheet with moisture, and the lubricant is The contained laminated sheet is temporarily formed into a substantially dome shape by primary press thermoforming, dried after temporary forming, and after drying, contains a thermosetting resin, until the thermosetting resin is in a semi-dry state. Drying is performed at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for about 1 to 10 minutes. Semi-dried and heat-molded in a semi-dry state of the thermosetting resin, and subjected to secondary press thermoforming. After the secondary press thermoforming, at least a moisture-proofing agent is applied, and an outer shape of the laminated sheet coated with the moisture-proofing agent is removed. A cone-type dynamic speaker is provided which is a cap formed to have a predetermined dimensional shape as a substantially dome-shaped cap.
(3) In the cone-type dynamic speaker according to (2), the thin nonwoven fabric or Japanese paper to be attached to one side of the wooden sheet that is the material of the substantially dome-shaped cap has a thickness of 0.02 to 0.30 mm. The bonded sheet is provided so that the fiber direction of the nonwoven fabric or Japanese paper and the wood grain of the wooden sheet are approximately perpendicular to each other.
(4) In the cone-type dynamic speaker according to (2), the wooden sheet that is the material of the substantially dome-shaped cap has a propagation speed of acoustic waves in the vertical direction along the grain of 4.5 to 6.0 km / There is provided a cone type dynamic speaker characterized by being cut from a solid material having an internal loss coefficient in a range of 0.02 to 0.03.
(5) In the cone-type dynamic speaker described in (1) above, the wooden sheet that is the material of the substantially trumpet-shaped diaphragm has a propagation speed of sound waves in the vertical direction along the grain of 4.5 to 6.0 km. A cone-type dynamic speaker characterized by being cut out from a solid material having an internal loss coefficient in the range of 0.02 to 0.03.
(6) A substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers the small-diameter opening of the diaphragm are provided, and the vibration of the voice coil that vibrates based on the magnetic force of the magnetic circuit is transmitted to the diaphragm and the cap. In the cone-type dynamic speaker configured as described above, the substantially trumpet-shaped diaphragm is attached to one side of a single wooden sheet with a thin non-woven fabric or Japanese paper as a laminated sheet, A substantially V-shaped notch having a vertex at the center is provided, and a lubricant having an action of retaining moisture in the bonded sheet is added to the bonded sheet provided with the notch and softened by adding moisture, The bonded sheet containing the lubricant is temporarily formed into a substantially trumpet shape by overlapping the edges of the substantially V-shaped cuts by primary press thermoforming, Dried after the molding, the thermosetting resin is included after drying, until the thermosetting resin is half-dried state Drying is performed at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for about 1 to 10 minutes. Semi-dried, heat-molded in a semi-dry state of the thermosetting resin, secondary press-heat-molded, and after the secondary press heat-molding, at least a moisture-proofing agent is applied. A diaphragm formed by removing a center hole for a coil and an outer shape to form a predetermined shape as a diaphragm. The substantially dome-shaped cap is a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of one wooden sheet. To form a laminated sheet, and to add a moisture to the laminated sheet to soften it and to contain a lubricant having an action of retaining moisture, the laminated sheet containing the lubricant Is temporarily molded into a substantially dome shape by primary press thermoforming, dried after temporary molding, and after drying, contains a thermosetting resin, until the thermosetting resin is in a semi-dry state Drying is performed at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for about 1 to 10 minutes. Semi-dried and heat-molded in a semi-dry state of the thermosetting resin, and subjected to secondary press thermoforming. After the secondary press thermoforming, at least a moisture-proofing agent is applied, and the laminated sheet to which the moisture-proofing agent is applied is removed. A cone-type dynamic speaker is provided which is a cap formed by molding into a predetermined dimensional shape as a dome-shaped cap.
(7) Provided is a speaker device comprising the cone type dynamic speaker according to (6) attached to a housing.
(8) In the dome-type dynamic speaker provided with a substantially dome-shaped diaphragm, the substantially dome-shaped diaphragm is a laminated sheet obtained by sticking a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of one wooden sheet, The bonded sheet is softened by applying moisture, and the bonded sheet contains a lubricant having a function of retaining moisture, and the bonded sheet containing the lubricant is substantially dome-shaped by primary press thermoforming. Until the thermosetting resin is in a semi-dried state. Drying is performed at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for about 1 to 10 minutes. Semi-dried and heat-molded in a semi-dry state of the thermosetting resin, and subjected to secondary press thermoforming. After the secondary press thermoforming, at least a moisture-proofing agent is applied, and the laminated sheet to which the moisture-proofing agent is applied is removed A dome-type dynamic speaker is provided which is a diaphragm formed by being molded into a predetermined size and shape as a diaphragm.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a dynamic speaker and a speaker device according to the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on a novel wooden diaphragm that is a main component of the present invention.
[0028]
FIG. 1 is a manufacturing process flow chart of a wooden diaphragm used in a cone type dynamic speaker according to the present invention. 2, 3 and 4 are schematic views showing respective processing states in the manufacturing process flow of the wooden diaphragm of the cone type dynamic speaker. FIG. 5 is a manufacturing process flow of the wooden diaphragm used in the dome type dynamic speaker according to the present invention. 6, 7 and 8 are schematic views showing each processing state in the manufacturing process flow of the wooden diaphragm of the dome type dynamic speaker. FIG. 9 is a side view showing the structure of the dynamic speaker according to the present invention. FIG. 10 is an actual measurement graph showing acoustic characteristics (sound pressure frequency characteristics, impedance, distortion characteristics) of a speaker device (2WAY speaker) in which a cone type dynamic speaker and a dome type dynamic speaker according to the present invention are attached to a housing. . FIG. 11 is a graph showing the relationship between the internal loss coefficient and the sound propagation speed (longitudinal direction) of various kinds of wood that can be used as a material for the wooden diaphragm together with aluminum and paper as conventional materials.
[0029]
Hereinafter, the manufacturing method of the wooden diaphragm used for the dynamic speaker of the present invention will be described in detail.
[0030]
First, as a member of a wooden diaphragm, for example, a selected wooden log is peeled thinly from the circumferential direction with a cutting blade by a rotary method, and a suitable rectangular shape or circle larger than the molded part that actually becomes the diaphragm / Cut into an elliptical shape to prepare a wooden sheet having a thickness of 0.1 to 0.9 mm.
[0031]
Here, considering wood suitable for the wooden sheet of the wooden diaphragm used in the dynamic speaker of the present invention, the relationship between the internal loss coefficient and the sound propagation speed (longitudinal direction) of the various types of wood in FIG. As can be seen from the following [Table 1] representing the density, Young's modulus, sound velocity, and internal loss factor (tan δ) of various woods with the aluminum and paper materials, the plywood (G point, H point, It can be seen that wood (solid material) excluding point I and point J can be an excellent material having an appropriate internal loss coefficient and high sound propagation speed. In particular, it is found that hip (point A) and beech (point C) are optimal.
[0032]
[Table 1]
In addition, A point in FIG. 10 is a hip (solid wood), and below, B point China (solid wood), C point beech (solid wood), D point oak (solid wood), E point cherry (solid wood) F point spruce (solid material), G point China plywood (core), H point lauan plywood, I point MFD, J point particle board.
[0033]
Next, the manufacturing procedure of the substantially trumpet-shaped wooden diaphragm used for the cone type dynamic speaker according to the present invention corresponds to the manufacturing process flow from (a) to (j) of FIG. 1 and FIGS. 2 and 3. A description will be given in accordance with schematic diagrams showing each processing state from (a) to (j).
[0034]
The manufacturing process of 1st Embodiment is comprised by 10 process to (a)-(j) with respect to a wooden sheet, as shown in FIG. 1, (a) bonding, (b) V-shaped cutting, (C) Lubricant impregnation, (d) primary press, (e) drying, (f) thermosetting resin impregnation, (g) semi-drying, (h) secondary press, (i) moisture-proofing agent application, (j ) This is done in the order of center and outer shape, and a substantially trumpet-shaped wooden diaphragm is completed.
[0035]
The detailed contents of the above steps will be described in the following order.
Step (a) ... 0. A non-woven fabric or
Step (b): A substantially V-shaped
Step (c): The
[0036]
This is in order to prevent the cracking in the subsequent primary press heat forming and to perform temporary forming with a high yield. According to the inventor's research, the
Step (e): Complete drying is carried out in a drying furnace (50-60 ° C.) for about 10-30 minutes.
Step (f) ... The temporarily bonded bonded
Step (g): When the secondary press of the subsequent step is performed immediately after impregnation with the
Step (h): The
Step (i): The moisture-proofing
Step (j)... The press-molded
[0037]
The wood grain of the
[0038]
In addition, the
[0039]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 9A, the completed substantially trumpet-shaped
[0040]
Next, instead of the step of only the secondary press of the step (h) in FIG. 1 as a form of another manufacturing method of the substantially trumpet-shaped
[0041]
Next, a method for manufacturing a substantially dome-shaped wooden diaphragm used for the dome-type dynamic speaker according to the present invention will be described.
[0042]
As can be seen from the manufacturing process flow of FIG. 5, the manufacturing method of the substantially dome-shaped wooden diaphragm is composed of 9 steps (a) to (i) for the wooden sheet, (a) bonding, (b) Lubricant impregnation, (c) primary press, (d) drying, (e) thermosetting resin impregnation, (f) semi-drying, (g) secondary press, (h) moisture-proofing agent application, (i) center The outline dome-shaped
[0043]
In the manufacturing flow described above, there is no step of providing the substantially V-shaped
[0044]
Of course, in the substantially dome-shaped
[0045]
The substantially dome-shaped
[0046]
The completed substantially dome-shaped
[0047]
Next, the cone type
[0048]
As described above, when the
[0049]
As described above, the dynamic speaker of the present invention is not limited to a single speaker device as in the prior art, and is a speaker device having natural and excellent acoustic characteristics by combining various apertures, dome types, cone types, and the like. Can be configured.
[0050]
According to the inventor's research, in the dynamic speaker of each of the above-described embodiments, the resolution of reproduced sound is improved and the improvement of crisp sound is clearly improved compared to conventional paper pulp diaphragms and aluminum diaphragms. Was obtained when wood having a longitudinal propagation velocity of 4.5 to 6.0 km / second and a lateral propagation velocity of 2.0 to 4.5 km / second was selected.
[0051]
It is particularly noticeable that the sound quality is improved when the longitudinal propagation velocity is 4.5 to 6.0 km / second, the lateral propagation velocity is 2.0 to 2.5 km / second, and the internal loss factor is 0. This is the case where wood in the range of 0.02 to 0.03 was selected and used for the diaphragm, and the cover (solid material) was the best.
[0052]
Of course, the speaker diaphragm of the present invention can be applied not only to the hippo but also other timbers such as beech, oak, cherry, and china.
[0053]
Actually, the dome-type
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the dynamic speaker according to the present invention is a diaphragm which is a constituent element of either the dome type or the cone type, and is present in the manufacturing process of a conventional paper pulp diaphragm using a single piece of wood. This is a wooden diaphragm that has not been cooked with chemicals or beating wood fibers, so there is no deterioration in sound quality. can get.
[0055]
The wooden diaphragm prevents the occurrence of wrinkles and cracks during press thermoforming, and is a uniform press thermoformed product with a good finish, with little change over time such as deformation and cracking.
[0056]
It is a cone-type dynamic speaker that uses a light and durable substantially trumpet-shaped wooden diaphragm, so it is a dynamic speaker that supports all bands from woofers to full-range speakers.
[0057]
The dome-type dynamic speaker can be combined as a tweeter and the cone-type dynamic speaker can be combined as a woofer to form various types of speaker devices.
[0058]
In addition, existing manufacturing processes can be used, yield is good, mass productivity is excellent, and inexpensive supply can be realized.
[0059]
Further, the cone-type dynamic speaker has a natural grain appearance on the surface of the diaphragm or on the surface of the diaphragm and the cap, so that the appearance looks high-class and unified.
[0060]
With respect to the speaker device, not only the enclosure (cabinet) but also all the diaphragms of the speaker unit can be made of wooden diaphragms, so that it can be unified with a real wood grain design and a high-quality appearance can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a manufacturing process flow diagram of a wooden diaphragm used in a cone type dynamic speaker according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing each processing state (first half) of a manufacturing process flow of the wooden diaphragm of the cone type dynamic speaker.
FIG. 3 is a schematic diagram showing each processing state (second half) of the manufacturing process flow.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a processing state of an additional flow within a broken line frame of the manufacturing process flow.
FIG. 5 is a manufacturing process flow of a wooden diaphragm used in a dome-type dynamic speaker according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing each processing state (first half) in the manufacturing process flow of the wooden diaphragm of the dome type dynamic speaker.
FIG. 7 is a schematic diagram showing each processing state (second half) of the manufacturing process flow.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a processing state of an additional flow within a broken line frame of the manufacturing process flow.
9A is a cross-sectional view of a cone-type dynamic speaker according to the present invention, and FIG. 9B is a cross-sectional view of a dome-type dynamic speaker according to the present invention.
FIG. 10 is an actual measurement graph of frequency characteristics of sound pressure, impedance, and distortion of the 2WAY speaker device according to the present invention.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the internal loss coefficient and sound propagation speed (longitudinal direction) of various kinds of wood together with aluminum and paper as conventional materials.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of a cone-type dynamic speaker.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the structure of a dome type dynamic speaker.
14A is a front view and FIG. 14B is a cross-sectional view of a speaker device in which a cone-type dynamic speaker is attached to a housing.
FIG. 15 is a front view of a 2WAY speaker device in which a cone type dynamic speaker and a dome type dynamic speaker are attached to a housing.
16A and 16B are tweeter network circuits, and FIG. 16C is a woofer high-frequency cut network circuit.
FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing procedure of a conventional wooden diaphragm.
FIG. 18 is a diagram showing a manufacturing procedure of a conventional wooden diaphragm.
[Explanation of symbols]
10 Wooden sheet
11 V-shaped notch
11a, 11b both edges
12 Small hole
13 Nonwoven fabric or Japanese paper
15 Bonding sheet
16 Lubricant that provides moisture and retains moisture
17 Thermosetting resin
18 Moisturizer
25 Center hole
30 Wooden trumpet shaped like a rough trumpet
31, 34, 36, 43, 45, 48 Upper mold
33 Heater
32, 35, 37, 42, 44, 47 Lower mold
46 Release agent
38, 60 Cone type dynamic speaker
39 wooden cap
40 Substrate-shaped wooden diaphragm
50, 80 Dome type dynamic speaker
61 A substantially trumpet-shaped diaphragm
62 cap
63, 83 edge
64 damper
68, 87 Voice coil
81 Substantially domed diaphragm
95 body
90 Speaker device
92, 93, 99 Network circuit
100 2WAY speaker device
P1, P2, P3 press machine
Claims (8)
前記略ラッパ状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略V字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって前記略V字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる木製振動板であることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。In a cone-type dynamic speaker having a substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers a small-diameter side opening of the diaphragm,
The substantially trumpet-shaped diaphragm is formed by attaching a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of a single wooden sheet to form a laminated sheet, and a substantially V-shaped notch that reaches the apex at the center of the laminated sheet. Providing a lubricant having an action of providing moisture to the laminated sheet provided with the cut and softening the laminated sheet, and holding the moisture in the laminated sheet, and the laminated sheet containing the lubricant is a primary press The edges of the substantially V-shaped cuts are overlapped by thermoforming and temporarily formed into a substantially trumpet shape, dried after the temporary forming, and include a thermosetting resin after drying, and the thermosetting resin is It is dried for about 1 to 10 minutes at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. until it becomes a semi-dry state, and is semi-dried, and is subjected to secondary press thermoforming in the semi-dry state of the thermosetting resin, Addition A wooden vibration formed by forming at least a moisture-proofing agent after molding, and performing a center hole punching and outline cutting for the voice coil on the laminated sheet coated with the moisture-proofing agent to form a predetermined size shape as a diaphragm. A cone-type dynamic speaker characterized by being a plate.
前記略ドーム状のキャップが、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って略ドーム形状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。In a cone-type dynamic speaker having a substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers a small-diameter side opening of the diaphragm,
The substantially dome-shaped cap sticks a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of a single wooden sheet to form a bonded sheet, and softens the bonded sheet by giving moisture to the bonded sheet. A laminated sheet containing a lubricant having a holding action is temporarily formed into a substantially dome shape by primary press thermoforming, dried after temporary molding, and a thermosetting resin is dried after drying. It is included and dried at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for approximately 1 to 10 minutes until the thermosetting resin is in a semi-dry state, and is semi-dried. Press heat forming, and after the secondary press heat forming, at least a moisture proofing agent is applied, and the laminated sheet to which the moisture proofing agent is applied is extracted to obtain a predetermined dome-shaped cap. Cone type dynamic speaker, which is a cap obtained by molding the law shape.
前記略ラッパ状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略V字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって前記略V字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であり、
前記略ドーム状のキャップが、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行ってドーム状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。A substantially trumpet-shaped diaphragm and a substantially dome-shaped cap that covers the opening on the small diameter side of the diaphragm are configured to transmit the vibration of a voice coil that vibrates based on the magnetic force of a magnetic circuit to the diaphragm and the cap. In the cone type dynamic speaker
The substantially trumpet-shaped diaphragm is formed by attaching a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of a single wooden sheet to form a laminated sheet, and a substantially V-shaped notch that reaches the apex at the center of the laminated sheet. Providing a lubricant having an action of providing moisture to the laminated sheet provided with the cut and softening the laminated sheet, and holding the moisture in the laminated sheet, and the laminated sheet containing the lubricant is a primary press The edges of the substantially V-shaped cuts are overlapped by thermoforming and temporarily formed into a substantially trumpet shape, dried after the temporary forming, and include a thermosetting resin after drying, and the thermosetting resin is It is dried for about 1 to 10 minutes at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. until it becomes a semi-dry state, and is semi-dried, and is subjected to secondary press thermoforming in the semi-dry state of the thermosetting resin, Addition A diaphragm obtained by forming at least a moisture-proofing agent after molding, and performing a hole punching and outline-cutting for a voice coil on a laminated sheet coated with the moisture-proofing agent to form a diaphragm with a predetermined dimension. And
The substantially dome-shaped cap sticks a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of a single wooden sheet to form a bonded sheet, and softens the bonded sheet by giving moisture to the bonded sheet. A laminated sheet containing a lubricant having a holding action is temporarily formed into a substantially dome shape by primary press thermoforming, dried after temporary molding, and a thermosetting resin is dried after drying. It is included and dried at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. for approximately 1 to 10 minutes until the thermosetting resin is in a semi-dry state, and is semi-dried. Press-molded, and after the secondary press-molding, at least a moisture-proofing agent is applied, and the bonded sheet coated with the moisture-proofing agent is extracted to obtain a predetermined dimension as a dome-shaped cap Cone type dynamic speaker, which is a cap obtained by molding the Jo.
前記略ドーム状の振動板が、1枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは1次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで50℃〜60℃の乾燥温度で略1〜10分間乾燥が行われて半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で2次プレス加熱成形され、前記2次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であることを特徴とするドーム型ダイナミック・スピーカ。In a dome-shaped dynamic speaker having a substantially dome-shaped diaphragm,
The substantially dome-shaped diaphragm is attached to a laminated sheet by sticking a thin non-woven fabric or Japanese paper on one side of a single wooden sheet, and the bonded sheet is softened by applying moisture to the bonded sheet. And a laminated sheet containing the lubricant is temporarily formed into a substantially dome shape by primary press thermoforming, dried after the temporary forming, and thermosetting resin after drying. And is dried for about 1 to 10 minutes at a drying temperature of 50 ° C. to 60 ° C. until the thermosetting resin is in a semi-dry state, and 2 in the semi-dry state of the thermosetting resin. Next press heat forming, after the secondary press heat forming, at least a moisture proofing agent is applied, and the bonded sheet coated with the moisture proofing agent is removed from the outer shape and formed into a predetermined dimension shape as a diaphragm. Dome dynamic speaker, which is a diaphragm that.
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