JP3911935B2

JP3911935B2 - Speaker

Info

Publication number: JP3911935B2
Application number: JP32949399A
Authority: JP
Inventors: 和朗奥沢; 満裕長谷川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: JP2001148895A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種音響機器に使用されるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図３のドーム形のスピーカの断面図により説明する。
【０００３】
図３において、１はセンターポールを有するボトムプレート、２はリング状のマグネット、３はトッププレートであり、ボトムプレート１とトッププレート３は、マグネット２を挟持して環状の磁気空隙４を形成する。５はボイスコイルボビン６に巻回されたボイスコイルで、前記磁気空隙４の中に振動可能なように吊下げられている。
【０００４】
７は金属の薄い箔で形成されたドーム振動板で、８はロールエッジであり、ゴム系樹脂のコーティングを表面に施して、通気性を無くした布で形成され内周をドーム振動板７に固着してある。このロールエッジ８の外周部はスペーサ９の上に固定され、バッフル板１０で挟持されている。１１はバッフル板１０を固定するビスである。
【０００５】
以上のように構成されたドーム形のスピーカについて以下その動作について説明する。
【０００６】
まず、磁気空隙４には、ボイスコイル５が吊下げられており、電気信号が印加されると、フレミングの左手の法則により、ボイスコイルボビン６を介してドーム振動板７を振動させる。
【０００７】
以上のように構成されたスピーカのドーム振動板７は上記以外にもポリイミド系フィルム、ＰＥＮフィルム等のフィルム単体、または布基材にゴム樹脂を含浸加工したシート成形物やチタン、アルミニウム等の金属箔を成形したものも用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のポリイミド系フィルム、ＰＥＮフィルム等の樹脂フィルムを成形して得られる高音用ドーム振動板は、軽量であるがこれらのフィルムは剛性に欠けるために可聴帯域内に共振が発生し易いため音質面に課題が残る。一方、布基材にゴム樹脂を含浸加工したシートを成形して得られるソフトドーム振動板は内部損失が非常に高く、共振の少ない高音質を可能にするが、素材が重く、音圧が低くなる。また、布基材に成形用樹脂として熱硬化性のフェノール樹脂およびゴム系樹脂を含浸加工するなど製造工程が多いので品質面でのバラツキ等の課題がある。
【０００９】
また、チタン、アルミニウム等の金属を成形して得られるドーム振動板は剛性が高く、高音域までの伸び（高域特性）が良好であるが、内部損失が小さいために鋭い共振が生じ易く、キーンというピーク感があり、この金属が薄い場合にはシワの発生や亀裂が生じたり、比重が高いので音圧が低くなる欠点を有するものであった。
【００１０】
また、樹脂フィルム表面にアルミナ等を蒸着したものも提案されているが物性は上述の樹脂フィルムのものに近似し、十分な剛性を得ることができないものであった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、軽量で、内部損失が非常に高く耐熱性をはじめ信頼性にすぐれた振動板を用いたスピーカを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のスピーカは厚さ１０〜１５μのアルミニウム金属箔を基材とし、これに内部損失の大きく且つ無延伸のフィルムを積層したものを所望の形状に加熱加圧成形した振動板を用いたものであり、この振動板によって内部損失が高く、共振のピークディップが制動された高音質のスピーカが実現できるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のスピーカの請求項１に記載の発明は、振動板に耐熱性に優れた厚さ１０〜１５μのアルミニウム金属箔を基材とし、これに内部損失の大きく且つ無延伸のフィルムを積層したものを使用したものであり、音圧が高く、バラツキが少なく、品質の良い、信頼性に優れたスピーカの提供を可能とするものである。なお、無延伸フィルムを用いることで、無延伸フィルムの内部損失が大きく、縦方向、横方向の物理強度の差が少ない点を利用して成形後の変形の少ない振動板を用いることで、更に、音圧が高く、バラツキが少なく、品質の良い、信頼性に優れたスピーカの提供を可能とするものである。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載のスピーカ用振動板の内部損失の大きいフィルムとしてポリウレタン系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルムのいずれかを用いたものは、スピーカとしての音圧が高く、バラツキが少なく、品質の良い、信頼性に優れたスピーカの提供ができるものであるとともに、このフィルムを振動板体積の６０％以下として高温での熱変形の抑制を図れるものである。
【００１６】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態のドーム形スピーカの要部であるドーム形の振動板の断面図であり、図２は同音圧周波数特性図である。
【００１８】
まず、試料として基材１、基材２、基材３、および比較用基材Ａ、比較用基材Ｂ、比較用基材Ｃおよび比較用基材Ｄを作製し、口径２５ｍｍ、高さは１０ｍｍのドーム形の振動板を作製した。
【００１９】
基材１
１５μのアルミニウム金属箔に２０μのポリエステル系樹脂（ＰＥＮ）を装着した積層シート材を基材１とした。接着剤としてウレタン系を用いて上記積層シート材を構成した。基材１の重量は約６５〜７０ｇ／ｍ²である。
【００２０】
基材２
１５μのアルミニウム金属箔に柔軟性の優れた２０μのポリウレタン系樹脂フィルムをラミネート加工した積層シート材を基材２とした。ポリウレタン系樹脂フィルムはフィルム加工時にアルミニウム箔に接合可能で、接着剤を必要としない。基材２の重量は約６０〜６５ｇ／ｍ²である。
【００２１】
基材３
１５μのアルミニウム金属箔に２０μのポリアミド系樹脂フィルムをラミネート加工した積層シート材を基材３とした。ポリアミド系樹脂フィルムはフィルム加工時にアルミニウム箔に接合し、接着剤を必要としない。基材３の重量は約６０〜６５ｇ／ｍ²である。
【００２２】
金属箔に接合するフィルム基材の体積比率については、耐熱性の劣る樹脂を用いる場合には振動板の体積の６０％以下が望ましい、これは８５℃以上の温度雰囲気にて変形する恐れがあるためである。但し、フィルム基材が耐熱性の良好なＰＥＮフィルムやポリイミド系樹脂、ポリカーボネートフィルムの場合は全く問題はない。
【００２３】
比較用基材Ａ
従来のドーム形の振動板の例として、ＰＥＮフィルム５０μの基材Ａを得た。比較用基材Ａの重量は約６０〜６５ｇ／ｍ²である。
【００２４】
比較用基材Ｂ
従来のドーム形の振動板の例として、アルミニウム金属箔３０μ（ドーム形状に成形するために３０μ以下は成形不可）の基材Ｂを得た。比較用基材Ｂの重量は約８０〜８５ｇ／ｍ²である。
【００２５】
比較用基材Ｃ
従来のドーム形の振動板の例として、布地にゴム樹脂を含浸加工したシート基材Ｃを得た。比較用基材Ｃの重量は約９５〜１００ｇ／ｍ²である。
【００２６】
比較用基材Ｄ
ＰＥＮフィルム５０μに５００Åのアルミ蒸着処理をしたシート基材Ｄを得た。比較用基材Ｄの重量は約６０〜６５ｇ／ｍ²である。
【００２７】
次に図１により振動板の構成と基材の説明を基材３により行うと、まず、上記振動板１２はドーム形状に成形する時、アルミニウム金属箔１３にポリアミド系樹脂フィルム１４をラミネートし、積層することにより得られる。ポリアミド系樹脂フィルム１４自体は伸率が良好で、柔軟性を有するので、金属の成形応力を緩和し、金属の材厚を薄くしてもドーム成形が可能となる。これは成形時に金型に対してフィルムがクッション的な効果と振動板の基材となる金属材料の伸びを均一にして、成形させる効果のためと思われる。
【００２８】
もちろん本発明に用いるポリアミド系樹脂フィルム１４は無延伸フィルムを用いている。延伸フィルムでも効果はあるが、無延伸フィルムを用いることにより、より優れた成形後の変形の少ない振動板を提供することが可能となる。
【００２９】
本発明に用いる振動板１２は適度の剛性を有するアルミニウム金属箔１３と高い内部損失を有するポリアミド系樹脂フィルム１４とから構成されるので、共振のピークディップが制動された高音質のスピーカが実現できる。
【００３０】
アルミニウム金属箔１３は口径のドーム形状に成形するとき３０μの材厚ではシワが発生し、スピーカ特性のバラツキ原因となり、３５μ以上の材厚で成形すると安定した形状を有する。
【００３１】
しかし、アルミニウム金属箔１３に樹脂フィルム、例えばポリアミド系樹脂フィルム１４をラミネートし、積層した構成にすることにより、１５μの材厚のアルミニウム金属箔１３でも成形が可能となることが別途確認された。ポリアミド系樹脂フィルム１４の材厚は２０μ以上は必要である。２０μ未満では振動板１２にシワが発生し、亀裂が入る場合がある。アルミニウム金属箔１３にラミネートし、積層したポリアミド系樹脂フィルム１４が金型にて成形する時に、ポリアミド系樹脂フィルム１４自体は伸率が良好で、柔軟性を有するので、アルミニウム金属箔１３の成形応力を緩和し、アルミニウム金属箔１３の材厚を薄くしてもドーム成形が可能となる。これは成形時に金型に対してフィルムがクッション的な効果と振動板の基材となるアルミニウム金属箔１３の伸びを均一にして、成形させる効果があるものと思われる。
【００３２】
フィルム成形条件としては上記構成のシートを温度１５０℃〜１６０℃に５秒間〜１０秒間加熱し、金型へ挿入して加圧成形後、１００℃以下に冷却してから金型から取り出すことにより目的の振動板１２（口径２５ｍｍ、高さ１０ｍｍに設定）を得ることができる。
【００３３】
以上は基材３について説明したが、基材３のポリアミド系樹脂に代えて基材１のポリエステル系樹脂、基材２のポリウレタン系樹脂を用いても同様の効果が得られた。
【００３４】
【表１】

【００３５】
上記（表１）から明らかなように、本実施の形態による振動板は重量、剛性、伸び率が良好となるので、成形性の点で、優れた効果が得られることが確認された。
【００３６】
なお図２は本実施の形態の基材３、従来の基材Ａ〜Ｃの振動板を用いたスピーカの周波数音圧特性と従来の振動板を用いたスピーカのそれを図２に比較したものである。
【００３７】
この図２から明らかなように、本実施の形態によるスピーカは音圧が高く、高域までの音域再生が可能であるばかりでなく、高音域でのピークが少ない低歪みスピーカを提供できることが確認された。
【００３８】
なお、上記実施の形態の基材１〜基材３は金属箔として厚さ１５μのものを用いたが、１０μ未満にあっては成形時にシワやクラックが発生する可能性を有し、１０μ以上とすることが実用上望ましい。また、上記２５ｍｍ口径、高さ１０ｍｍ程度の上記実施の形態の振動板においては金属箔として１５μ程度が安定して使用でき、望ましくは２０μ以上が量産上適切と考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカは振動板を耐熱性に優れた金属箔を基材とし、これに内部損失の大きいフィルム樹脂を積層したものを成形して構成したもので、共振のピークディップが制動された高音質のスピーカが実現できると同時に、重量面においても軽量で音圧が高く、製造工程が簡単で、バラツキの少ない品質の良好なスピーカを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカの要部である振動板の断面図
【図２】同音圧周波数特性図
【図３】従来のドーム形のスピーカの断面図
【符号の説明】
１２振動板
１３アルミニウム金属箔
１４ポリアミド系樹脂フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker used for various audio equipment.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described with reference to a cross-sectional view of the dome-shaped speaker shown in FIG.
[0003]
In FIG. 3, 1 is a bottom plate having a center pole, 2 is a ring-shaped magnet, 3 is a top plate, and the bottom plate 1 and the top plate 3 sandwich the magnet 2 to form an annular magnetic gap 4. . A voice coil 5 is wound around a voice coil bobbin 6 and is suspended in the magnetic gap 4 so as to be vibrated.
[0004]
Reference numeral 7 denotes a dome diaphragm formed of a thin metal foil. Reference numeral 8 denotes a roll edge. The dome diaphragm 7 has a rubber-based resin coating on the surface and is made of a cloth having no air permeability. It is fixed. The outer peripheral portion of the roll edge 8 is fixed on the spacer 9 and is sandwiched between baffle plates 10. Reference numeral 11 denotes a screw for fixing the baffle plate 10.
[0005]
The operation of the dome-shaped speaker configured as described above will be described below.
[0006]
First, a voice coil 5 is suspended in the magnetic gap 4, and when an electric signal is applied, the dome diaphragm 7 is vibrated via the voice coil bobbin 6 according to Fleming's left-hand rule.
[0007]
In addition to the above, the speaker dome diaphragm 7 configured as described above may be a single film such as a polyimide film or a PEN film, or a sheet molded product in which a rubber base material is impregnated with a rubber resin, or a metal such as titanium or aluminum. A molded foil is also used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the high-frequency dome diaphragms obtained by molding resin films such as the above-mentioned polyimide films and PEN films are lightweight, but since these films lack rigidity, they tend to resonate within the audible band, so the sound quality is high. Issues remain on the surface. On the other hand, the soft dome diaphragm obtained by molding a sheet with rubber resin impregnated on the fabric base material has very high internal loss and enables high sound quality with little resonance, but the material is heavy and the sound pressure is low. Become. In addition, since there are many manufacturing processes such as impregnating a thermosetting phenolic resin and a rubber-based resin as a molding resin on the cloth base material, there are problems such as variations in quality.
[0009]
In addition, the dome diaphragm obtained by molding a metal such as titanium or aluminum has high rigidity and good elongation to the high sound range (high frequency characteristics), but sharp resonance easily occurs because the internal loss is small, There is a peak feeling of keen, and when this metal is thin, wrinkles and cracks occur, and since the specific gravity is high, the sound pressure is low.
[0010]
Moreover, although what vapor-deposited alumina etc. on the resin film surface is proposed, the physical property approximates that of the above-mentioned resin film, and sufficient rigidity cannot be obtained.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a speaker using a diaphragm that is light in weight, has a very high internal loss, and has excellent heat resistance and reliability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the speaker of the present invention is made by heating and press-molding an aluminum metal foil having a thickness of 10 to 15μ as a base material and laminating a non-stretched film with a large internal loss on the base material. This diaphragm can be used to realize a high-quality speaker having a high internal loss and a damped resonance peak dip.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the invention according to claim 1 of the speaker of the present invention, an aluminum metal foil having a thickness of 10 to 15 μm excellent in heat resistance is used as a base material on a diaphragm, and a non-stretched film having a large internal loss is laminated thereon. It is possible to provide a speaker with high sound pressure, low variation, good quality, and high reliability. In addition, by using a non-stretched film, the internal loss of the unstretched film is large, and by using a diaphragm with less deformation after molding using the point where the difference in physical strength in the vertical and horizontal directions is small, further Therefore, it is possible to provide a speaker having high sound pressure, little variation, good quality, and high reliability.
[0014]
The invention according to claim 2 of the present invention, those using polyurethane-based resin film, polyamide resin film, any of the polyester resin film arm as a large film of internal loss of claim 1 speaker diaphragm according Can provide a speaker with high sound pressure, low variation, good quality, and high reliability, and with this film at 60% or less of the diaphragm volume, It can be suppressed.
[0016]
Hereinafter, an embodiment of the speaker of the present invention will be described.
[0017]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a dome-shaped diaphragm that is a main part of a dome-shaped speaker according to an embodiment of the present invention, and FIG.
[0018]
First, the base material 1, the base material 2, the base material 3, and the comparative base material A, the comparative base material B, the comparative base material C, and the comparative base material D were prepared as samples, and the diameter was 25 mm and the height was A 10 mm dome-shaped diaphragm was produced.
[0019]
Base material 1
A laminated sheet material in which 20 μ polyester resin (PEN) was mounted on 15 μ aluminum metal foil was used as the substrate 1. The laminated sheet material was configured using urethane as an adhesive. The weight of the substrate 1 is about 65 to 70 g / m ² .
[0020]
Base material 2
The base material 2 was a laminated sheet material obtained by laminating a 15 μ aluminum metal foil and a 20 μ polyurethane resin film having excellent flexibility. The polyurethane resin film can be bonded to the aluminum foil during film processing and does not require an adhesive. The weight of the substrate 2 is about 60 to 65 g / m ² .
[0021]
Base material 3
A laminated sheet material obtained by laminating a 20 μ polyamide resin film on a 15 μ aluminum metal foil was used as the substrate 3. The polyamide-based resin film is bonded to the aluminum foil during film processing and does not require an adhesive. The weight of the substrate 3 is about 60 to 65 g / m ² .
[0022]
The volume ratio of the film base material to be bonded to the metal foil is preferably 60% or less of the volume of the diaphragm when using a resin having poor heat resistance, which may be deformed in a temperature atmosphere of 85 ° C. or higher. Because. However, there is no problem when the film substrate is a heat-resistant PEN film, polyimide resin, or polycarbonate film.
[0023]
Comparative substrate A
As an example of a conventional dome-shaped diaphragm, a substrate A having a PEN film of 50 μm was obtained. The weight of the comparative substrate A is about 60 to 65 g / m ² .
[0024]
Comparative substrate B
As an example of a conventional dome-shaped diaphragm, a base material B having an aluminum metal foil of 30 μm (30 μm or less cannot be formed to form a dome shape) was obtained. The weight of the comparative substrate B is about 80 to 85 g / m ² .
[0025]
Comparative substrate C
As an example of a conventional dome-shaped diaphragm, a sheet base material C in which a fabric was impregnated with a rubber resin was obtained. The weight of the comparative substrate C is about 95 to 100 g / m ² .
[0026]
Comparative substrate D
A sheet substrate D obtained by subjecting a PEN film 50 μm to an aluminum vapor deposition treatment of 500 mm was obtained. The weight of the comparative substrate D is about 60 to 65 g / m ² .
[0027]
Next, the structure of the diaphragm and the description of the base material will be described with reference to FIG. 1. First, when the diaphragm 12 is formed into a dome shape, a polyamide resin film 14 is laminated on the aluminum metal foil 13. It is obtained by laminating. Since the polyamide-based resin film 14 itself has a good elongation and flexibility, the dome can be formed even if the metal forming stress is reduced and the metal thickness is reduced. This is considered to be due to the effect that the film is cushioned against the mold during molding and the elongation of the metal material that becomes the base of the diaphragm is made uniform.
[0028]
Of course, the polyamide resin film 14 used in the present invention is an unstretched film. Although a stretched film is effective, the use of an unstretched film makes it possible to provide a better diaphragm with less deformation after molding.
[0029]
Since the diaphragm 12 used in the present invention is composed of the aluminum metal foil 13 having an appropriate rigidity and the polyamide resin film 14 having a high internal loss, a high-quality speaker with a resonance peak dip damped can be realized. .
[0030]
When the aluminum metal foil 13 is formed into a dome shape with a caliber, wrinkles are generated at a material thickness of 30 μ, causing variations in speaker characteristics, and has a stable shape when formed at a material thickness of 35 μ or more.
[0031]
However, it has been separately confirmed that the aluminum metal foil 13 can be molded even with the aluminum metal foil 13 having a thickness of 15 μm by laminating a resin film, for example, a polyamide resin film 14 on the aluminum metal foil 13 and laminating it. The material thickness of the polyamide resin film 14 needs to be 20 μm or more. If it is less than 20 μm, wrinkles may occur in the diaphragm 12 and cracks may occur. When the polyamide resin film 14 laminated and laminated on the aluminum metal foil 13 is molded with a mold, the polyamide resin film 14 itself has good elongation and flexibility, so the molding stress of the aluminum metal foil 13 is The dome can be formed even if the thickness of the aluminum metal foil 13 is reduced. This is considered to have the effect that the film has a cushioning effect on the mold during molding and that the elongation of the aluminum metal foil 13 that becomes the base material of the diaphragm is made uniform.
[0032]
As film forming conditions, the sheet having the above structure is heated to a temperature of 150 ° C. to 160 ° C. for 5 seconds to 10 seconds, inserted into a mold, press-molded, cooled to 100 ° C. or lower, and then taken out from the mold. The target diaphragm 12 (with a diameter of 25 mm and a height of 10 mm) can be obtained.
[0033]
Above it has been described substrate 3, a polyester resin of the base material 1 in place of the polyamide resin of the base material 3, the same effect even by using a poly urethane resin base material 2 was obtained.
[0034]
[Table 1]

[0035]
As is clear from the above (Table 1), it was confirmed that the diaphragm according to the present embodiment has excellent weight, rigidity, and elongation rate, and therefore excellent effects can be obtained in terms of moldability.
[0036]
2 is a comparison of the frequency sound pressure characteristics of the speaker using the base plate 3 of the present embodiment and the conventional base plate A to C with that of the speaker using the conventional diaphragm in FIG. It is.
[0037]
As is clear from FIG. 2, the speaker according to the present embodiment has a high sound pressure and can reproduce not only the high frequency range, but also can provide a low distortion speaker with few peaks in the high frequency range. It was done.
[0038]
In addition, although the base material 1-the base material 3 of the said embodiment used the thing of thickness 15micro as a metal foil, if it is less than 10micro, there is a possibility that a wrinkle and a crack will occur at the time of fabrication, and it is 10micro or more. It is practically desirable. Further, in the diaphragm of the above-described embodiment having a diameter of about 25 mm and a height of about 10 mm, about 15 μm can be stably used as the metal foil, desirably 20 μm or more is considered appropriate for mass production.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the speaker of the present invention is formed by molding a diaphragm using a metal foil having excellent heat resistance as a base material and laminating a film resin having a large internal loss on the diaphragm, and has a resonance peak dip. In addition to realizing a high-quality speaker that is braked, it is possible to provide a speaker that is light in weight and high in sound pressure, has a simple manufacturing process, and has good quality with little variation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a diaphragm which is a main part of the speaker of the present invention. FIG. 2 is a diagram of the sound pressure frequency characteristics. FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional dome-shaped speaker.
12 Diaphragm 13 Aluminum metal foil 14 Polyamide resin film

Claims

A speaker using a diaphragm obtained by heating and pressure-molding a laminate of an aluminum metal foil having a thickness of 10 to 15 μm and an unstretched resin film having a large internal loss.

Polyurethane-based resin film as a large film of internal loss, polyamide resin film, using any of the polyester resin film arm, and a speaker of claim 1, wherein that the volume occupied in this diaphragm 60% or less.