JP4013307B2 - スピーカ - Google Patents

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】
近年、デジタル信号処理技術が飛躍的に進歩しスピーカに供給される電気信号の質が大幅に向上したため、これに対応して高音質再生の可能なスピーカの開発が強く望まれている。
【０００３】
従来のスピーカについて図６、図７により説明する。
図６は上記従来のスピーカの長および短径側から見た断面を示した断面図であり、図７は同要部である円形磁気回路の平面図を示すものである。同図において、１はセンターポールを備えたボトムプレートであり、２はこのボトムプレート１に固着したリング状のメインマグネット、３はこのマグネット２の上面に固着したトッププレートである。４はこれらボトムプレート１とリング状のメインマグネット２とトッププレート３で形成された円形の磁気回路に結合したフレームである。
【０００４】
５はボトムプレート１の下面にメインマグネット２とは逆方向に着磁を施し固着したリング状のキャンセルマグネットであり、６は円形の磁気回路全体を覆うシールドカバーである。
【０００５】
７はトッププレート３の内周とボトムプレート１のセンターポールの外周面で構成される磁気ギャップ中に保持されたボイスコイルであり、８はボイスコイル７に固着した楕円型のダンパーであり、９はボイスコイル７の先端に固着した楕円型の振動板である。１０は振動板９の中央上面に貼られたダストキャップである。
【０００６】
ａは振動板９とボイスコイル７の貼り付け部の角度を示す長径側頂角である。１１は磁気回路の円形の磁気ギャップである。１２は円形の磁気回路の長径比であり、１３は円形の磁気回路の短径比であり、この長径と短径の比率はこのスピーカにおいては１：１で構成されている。
【０００７】
以上のように構成された従来のスピーカについて以下にその動作を説明する。まず、スピーカのボイスコイル７に電気信号が加えられると磁気回路に駆動力が発生する。
【０００８】
この駆動力がボイスコイル７に伝達され、その先端に固着された楕円型の振動板９を振動させその振動に応じた音を放射するものである。更に外部への磁気影響を少なくするため、キャンセルマグネット５とシールドカバー６によって磁気を遮断している。
【０００９】
又、振動によって放射する音を大きくするためメインマグネット２やキャンセルマグネット５等で構成される円形の磁気回路の大きさを大きくして出力音圧レベルを稼いでいた。又、音圧周波数特性の高域再生限界を伸ばすために、振動板９とボイスコイル７の貼り付け部で形成する角度の特に長径側頂角ａをできる限り小さくして高域特性の向上を図っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、放射する音を大きくする即ち出力音圧レベルを稼ぐために、スピーカのフレーム４の底面にメインマグネット２やキャンセルマグネット５等で形成した円形の磁気回路を大きくして出力音圧レベルを維持しなくてはならず、特に磁気回路を円形で構成しているため、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズなどの形状の制約やサイズの決められた場合は出力音圧レベルを犠牲にして構造を成り立たせていた。
【００１１】
又、出力音圧レベルを維持するためには、反対にスピーカのフレーム４より円形の磁気回路の方が大きくはみ出ることになり、使用用途などに大きく制限が強いられることになった。更に振動板９とボイスコイル７の貼り付け部で形成する角度の特に長径側頂角ａが大きくなるため、音圧周波数特性の高域再生限界の低下をも招き、高域特性に悪影響を及ぼしていた。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するもので楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、高い磁束密度を維持して十分な出力音圧レベルを稼ぐことができ、どのような条件下でも対応できるスリムでコンパクトな形状と伸びのある高域特性を実現する優れた音響性能を兼ね備えたスピーカを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【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、磁気回路の磁気ギャップの形状が長径と短径からなる矩形で、且つ上記磁気回路の外径も短径と長径から成り、そこに結合するフレームとボイスコイルとダンパーと振動板とダストキャップのネック部も矩形型の構造とするとともに、上記磁気回路の磁気ギャップの寸法を長径側の方を短径側より大きくしたことにより、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が異なるタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、高い磁束密度を維持して十分な出力音圧レベルを稼ぐことができ、スリムでコンパクトな形状と伸びのある高域特性を実現する優れた音響性能を兼ね備えたスピーカの提供を可能とするものである。なお、更に、上記磁気回路の磁気ギャップの長径側の方を短径側より大きくしたことで、スピーカに発生する振幅モードの乱れやボイスコイルなどのシーソー現象を軽減させると共に、組立時の磁気ギャップの寸法バラツキをも吸収するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁気回路の磁気ギャップの形状が長径と短径からなる矩形で、磁気回路の外径も短径と長径からなる構成とし、これに結合するフレームとボイスコイルとダンパーと振動板も矩形型の構成として、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、高い磁束密度を維持して十分な出力音圧レベルを稼ぐことができ、スリムでコンパクトな形状と伸びのある高域特性を実現する優れた音響性能を有するスピーカを提供するものである。
【００１５】
更に、本発明の請求項１においては、磁気回路の磁気ギャップの寸法を短径側と長径側で異ならせた不均一な寸法（長径側の磁気ギャップの寸法を短径側より大きく）構成したものであり、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプに多く見られる振幅モードの乱れやボイスコイルなどのシーソー現象を軽減させると共に、組立時の磁気ギャップの寸法バラツキをも吸収するものである。
【００１６】
以下に本発明のスピーカの一実施の形態について、本発明に至る改善例も含め、図１〜図５により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一技術と同一部分には同一品番を付与し、説明を省略して説明する。
【００１７】
（改善例１）
図１は本発明に至る改善例のスピーカの長および短径側から見た断面を１図で示した断面図であり、図２は同スピーカの分解斜視図であり、図３は同矩形型の磁気回路の平面図である。本改善例と従来技術との相違点のみ同図により説明すると、１４は矩形型のボトムプレートであり、１５は矩形型のメインマグネットであり、１６は矩形型のトッププレートであり、１７は矩形型のフレームで、１８は矩形型のキャンセルマグネットであり、１９は矩形型シールドカバーであり、２０は矩形型の磁気ギャップである。２１は矩形型のボイスコイルであり、２２は矩形型のダンパーであり、２３は矩形型の振動板であり、２４は矩形型のダストキャップであり、Ａは矩形型の振動板２３と矩形型のボイスコイル２１の貼り付け部で形成する角度の特に長径側頂角を示すものであり、各図からも判るように夫々の矩形型は長径と短径の比を異なる矩形型の形状としている。
【００１８】
本改善例においては、磁気回路の磁気ギャップ２０の形状が矩形型で、磁気回路の外径も矩形型で、更にその磁気回路の短径と長径の寸法が違う構造から成り、そこに結合するフレーム１７とボイスコイル２１とダンパー２２と振動板とダストキャップ２４のネック部全てが矩形型の構造を有してフレーム１７からはみ出すことが無く、特に磁気回路を矩形型で構成しているため、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズなどの形状の制約やサイズの決められた場合でも出力音圧レベルを犠牲にすることが無く構造を自由に成り立たせることができ、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、高い磁束密度を維持して十分な出力音圧レベルを稼ぐことができ、どのような条件下でも対応できるスリムでコンパクトな形状と伸びのある高域特性を実現する優れた音響性能を兼ね備えたスピーカを提供できるものである。
【００１９】
図４は従来のスピーカと本改善例の音圧周波数特性と第２高調波歪特性を示すものであるが、本改善例のスピーカは、全帯域にわたって従来のスピーカの音圧周波数特性２９と比べ高い音圧周波数特性２８を示していることがわかる。また、音圧周波数特性の低音域においても伸びのある低域再生を示し高音域においても著しく伸びのある高域特性を実現している。更に第２高調波歪（従来のもの３１）に比べて、本改善例のもの（３０）は低歪化を実現して高いリニアリティが得られることが確認できる。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明のスピーカの一実施の形態を図５により説明する。
【００２１】
図５は本発明の一実施の形態の矩形型磁気回路の平面図である。本発明と従来技術との相違点のみ同図により説明すると、２５は長径側と短径側の磁気ギャップの寸法を異ならせた矩形型不均一磁気ギャップで、２６は矩形型不均一磁気ギャップ２５の長径側ギャップであり、２７は矩形型不均一磁気ギャップ２５の短径側ギャップである。
【００２２】
本実施の形態においては、特に短径側ギャップ２７の寸法より長径側ギャップ２６の寸法の方が大きい構造を有するようにしたことにより、均一な磁気ギャップでは防ぐことのできなかった楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプに多く見られる振幅時のリニアリティの劣化を長径側ギャップ２６が許容して短径側ギャップ２７とバランスを取ることにより、振幅モードの乱れやボイスコイルなどのシーソー現象を軽減させると共に、組立時の長短径の磁気ギャップの寸法バラツキをも長径側と短径側の寸法比で吸収することができるものである。
【００２３】
なお、上記実施の形態においては、磁気回路の外径形状を矩形型としているが形状は、トラック型や長方形型など非円形であれば、制約はなくどのような形状においても同様の効果が得られるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、磁気回路の磁気ギャップの形状が矩形型で、磁気回路の外径も短径側と長径側の寸法が違う構造から成り、そこに結合するフレームとボイスコイルとダンパーと振動板も矩形型の構造とすることにより、楕円型やトラック型等の長径と短径の比が違うタイプや限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、高い磁束密度を維持して十分な出力音圧レベルを稼ぐことができ、どのような条件下でも対応できるスリムでコンパクトな形状と伸びのある高域特性を実現する優れた音響性能を兼ね備えたスピーカを実現できるものであると共に、上記磁気ギャップの長径側を短径側より大きくしたことで、振幅モードの乱れやボイスコイルなどのシーソー現象を軽減させると共に、組立時の長短径の磁気ギャップの寸法バラツキをも長径側と短径側の寸法比で吸収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発明に至る改善例の断面図
【図２】 同分解斜視図
【図３】 同要部である矩形型の磁気回路の平面図
【図４】 同音圧周波数特性および第２高調波歪特性の特性図
【図５】 本発明のスピーカの一実施の形態の要部である矩形型磁気回路の平面図
【図６】 従来のスピーカの断面図
【図７】 同要部である磁気回路の平面図
【符号の説明】
１４ ボトムプレート
１５ メインマグネット
１６ トッププレート
１７ フレーム
１８ キャンセルマグネット
１９ シールドカバー
２０ 磁気ギャップ
２１ ボイスコイル
２２ ダンパー
２３ 振動板
２４ ダストキャップ
２５ 不均一磁気ギャップ
２６ ギャップ
２７ ギャップ
Ａ 長径側頂角

Claims (1)

1. 磁気ギャップの形状が長径と短径からなる矩形で、外径も長径と短径からなる構成の磁気回路とし、これに結合するフレームとボイスコイルとダンパーと振動板も矩形型としたスピーカであって、上記磁気回路の上記磁気ギャップの寸法を短径側より長径側を大きくしたスピーカ。

Images