JP4278801B2

JP4278801B2 - スピーカ用振動板

Info

Publication number: JP4278801B2
Application number: JP32214099A
Authority: JP
Inventors: 秀明元橋; 公寿杉山; 直晃橋本; 元臣岡邊; 清孝宮下
Original assignee: Foster Electric Co Ltd; Rengo Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd; Rengo Co Ltd
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: JP2001145189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気音響変換器用の紙製のスピーカ振動板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ用振動板に要望される物性としては、密度が小さく、高弾性で適度な内部損失を有し、また機械的疲労がなく耐候性等が良いことである。
【０００３】
上記物性を満足するものとして種々の高分子材料、金属、セラミックス等が提案され使用されているが、これらはいずれも物性のコントロールと製造上の問題で高価となる。
【０００４】
一方、物性のコントロールと製造が容易なことで、現状では紙製振動板が多く用いられている。紙製振動板の力学的性質は、使用される単繊維の物性と繊維間結合強度、並びに結合面積で決定される。
【０００５】
現在使用されている紙製振動板材料は木材パルプ或いは非木材パルプを単独で抄造するか、或いは麻、綿などの天然繊維もしくはカーボン、アラミド等の化学繊維を混抄して物性のコントロールを行ってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの材料は、弾性率或いは曲げ剛性、内部損失の向上、密度を小さくする等に用いられるが、例えば、カーボン、アラミド繊維の場合、弾性率の向上、密度を小さくすることは出来る。しかし、低音再生用として使用する場合、密度が小さくなることは有効であるが、弾性率の向上により高音域まで再生されてしまい、例えばツィーターと組み合わせて使用するには不適合である。また、天然繊維の場合、低音再生用には伝播速度を下げるために主にリンター等の綿が用いられるが、曲げ剛性が十分でないため、特に２次の高調波歪みが増え聴感上好ましくない傾向になるという問題があった。
【０００７】
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、セルロース基材１にゼオライト２を担時させた特殊なパルプ材を使用することにより、曲げ剛性を損なうことなく内部損失の増大を計ることができるスピーカ用振動板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、親水性高分子基材がその実体内に無機多孔質結晶を有してなる無機多孔質結晶−親水性高分子複合体を単独で抄造したもの、または他の繊維材料と混抄してなり、前記無機多孔質結晶にゼオライト２を用い、かつ親水性高分子基材としてセルロース基材１を用い、前記セルロース基材１は木材パルプまたは非木材パルプからなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のスピーカ用振動板において、木材パルプに対し、前記親水性高分子基材がその実体内に無機多孔質結晶を有してなる無機多孔質結晶−親水性高分子複合体を単独で抄造したもの、または他の繊維材料と混抄してなり、前記無機多孔質結晶に、平均粒子径２〜３μｍの前記ゼオライト２を用い、かつ親水性高分子基材として、木材パルプまたは非木材パルプからなる前記セルロース基材１を１％から７０％の範囲内で混抄したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるパルプ材は、特開平１０−１２０９２３号公報に示されるような無機多孔質結晶−親水性高分子複合体であって、ゼオライトセルロース、或いはゼオライトパルプと称され、レンゴー株式会社開発にかかるゼオライト平均粒子径２〜３μｍのものを指す。
【００１０】
すなわち、このパルプ材は、木材パルプを素材とするセルロースの如き親水性高分子基材がその実体内、つまり内部に無機多孔質結晶を有する無機多孔質結晶−親水性高分子複合体をいう。
【００１１】
また、無機多孔質結晶としては、例えばゼオライト（多孔質のアルミニウム、カルシウム等の珪酸塩水和物）のようなイオン交換能を有する無機イオン交換体結晶が挙げられ、親水性高分子基材を溶解、分解または崩壊させないものであれば特に制限はない。
【００１２】
親水性高分子基材の実体内とは、例えば、基材がセルロースの場合、セルロース基材を構成している高分子物質の内部を意味し、実体内に無機多孔質結晶を有するとは、図１に示すように、セルロース基材１の内部に無機多孔質結晶であるゼオライト２が蜂の巣状に詰まっている状態である。図２は従来のセルロースとゼオライトとを複合化したものの模式図でセルロース基材１の表面のみにゼオライト２が付着し、やや偏平形状を呈している。
【００１３】
本発明でのゼオライト−セルロース複合体は、セルロース基材１の内部にゼオライト２が多数存在するため、その断面形状が、図２に示すものに比べ、丸くなり材料が嵩高になり、その結果、物理的特質として曲げ剛性が向上する。このため、このパルプ材を抄造してスピーカ用振動板を作製した場合、繊維間の擦れによる聴感上の歪み音が改善される利点がある。
【００１４】
また、ゼオライトの化学的な基本特性としてセルロース繊維等との結合力が高いため、一般的な物性の法則として、パルプ繊維の振動板材料を嵩高にするとヤング率が低下するので、伝播速度の低下が大きくなることを防止し得る。
【００１５】
このような、無機多孔質結晶−親水性高分子複合体は、膨潤している親水性高分子基材の存在下で、複数の水溶性化合物および塩基性物質とを親水性高分子基材の実体内で反応させることにより製造することができる。
【００１６】
以下に無機多孔結晶がゼオライトであり、親水性高分子がセルロース基材である場合の製造方法を具体的に説明する。
【００１７】
まず、セルロース基材にメタケイ酸ナトリウムの如きケイ素化合物の水溶液を含浸する。所定時間含浸し、かつ溶液の量を調節したセルロース基材を、アルミン酸ナトリウムの如きアルミニウム化合物および水酸化ナトリウムの如き塩基性物質の混合水溶液に所定温度、所定時間浸漬させる。
【００１８】
以上の工程によりセルロース基材の実体内にゼオライトが生成され、ゼオライト−セルロース複合体を得ることができる。
【００１９】
なお、ケイ素化合物、アルミニウム化合物、塩基性物質は前記したものに限らず、各種の組み合わせが可能である。
【００２０】
また、製造方法は前記した工程に限らず、アルミニウム化合物の水溶液を先にセルロース基材に含浸させ、次いでケイ素化合物および塩基性物質の混合水溶液に浸漬させてもよく、さらにケイ素化合物或いはアルミニウム化合物のどちらか一方と塩基性物質の混合水溶液を先にセルロース基材に含浸させ、次いで残りのもう一つの水溶液に浸漬させても良い。
【００２１】
このようにして得られたゼオライト−セルロース複合体のうち特にセルロース基材としてパルプ材を用いたもの（以下、単にゼオライトパルプという）を本発明では用いている。
【００２２】
このゼオライトパルプは単独で振動板材料として用いることができるほか、他のパルプ材等とも任意の配合比で容易に混抄することができる。
スピーカ用振動板を全帯域再生用として使用した場合、従来の材料、例えば木材パルプ（ＮＢＫＰ）を１００％とした場合、或いはカーボン、アラミド等の化学繊維を混抄して使用した場合は、伝播速度は速くなるが内部損失の低さから高音域にピークができてしまうという欠点があった。
【００２３】
しかしながら、本発明で用いられるゼオライトパルプをスピーカ用振動板として使用した場合、伝播速度をあまり下げることなく、かつ内部損失を増大させることができるため、高音域のピークを抑えることができ、非常に優れた特性を得ることができる。
【００２４】
また、低音域再生用は伝播速度よりも曲げ剛性を上げ（密度を下げ）、かつ伝播速度を上げることなく内部損失を大きくすることが望ましい。
従来はリンター等が主に使用されているが、曲げ剛性が低いために決して満足できるものではなかった。
【００２５】
低音再生用としてゼオライトパルプを使用した場合は、密度を下げることにより曲げ剛性を上げることができる。また、ニトロセルロース系のラッカーを含浸すると曲げ剛性を損なうことなく内部損失をさらに増大させ、高音域ピークの低減をも図ることができる。
【００２６】
カーボン繊維等の化学繊維の場合はそれ自体には含浸されないため、含浸の効果が少ない。しかし、ゼオライトパルプは他の材料に比べ、ラッカーの吸水率が高いため、他の材料に比べ含浸剤の効果が大きく、振動板材料としてだけでなく、このような２次効果も得られることができ、まさに振動板材料に適している材料であり、これらのことに着目して本発明がなされたものである。
【００２７】
【実施例１】
以下に本発明の製造方法を説明する。
ゼオライトパルプはレンゴー株式会社製（ゼオライト平均粒子径２〜３μｍ）を用いて製作した。まず、ゼオライトパルプ単独を抄造してスピーカ用振動板を作製した。その結果、曲げ剛性が向上し、かつ振動板の伝播速度を上げることがなく、また、大きく低下させることもないため、低域から高域の全帯域にわたって良好な音質の振動板を得ることができる。
【００２８】
【実施例２】
次に、１９°ＳＲに叩解した木材パルプ（ＮＢＫＰ）に、離解したゼオライトパルプを３０％の割合で混抄し、手抄き後、加熱プレスした紙シートを作成し、振動リード法にて物性評価した。
【００２９】
比較として木材パルプ（ＮＢＫＰ）１００％及び、木材パルプ（ＮＢＫＰ）にカーボンファイバーを３０％混抄したもの、木材パルプ（ＮＢＫＰ）にリンターを３０％混抄したもの、木材パルプ（ＮＢＫＰ）７０％にカーボンファイバーを３０％混抄したものも同時に作成、測定した。
【００３０】
それらＡ〜Ｄの結果を表１に示す。
【表１】

【００３１】
上記仕様のパルプ材にて振動板を製造し、口径２０ｃｍのスピーカを製作し、その周波数特性を測定した。
その結果を図３に示す。この図において、Ｂに示すように、木材パルプ（ＮＢＫＰ）にゼオライトパルプを３０％混抄したものが、中高域側でのディップ、ピークを抑え良好な音質を得られたことがわかる。
【００３２】
【実施例３】
木材パルプ（ＮＢＫＰ）にゼオライトパルプを１０％混抄したパルプ材にて振動板を製造し、口径１０ｃｍのスピーカを製作し、その周波数特性を測定した。その結果を図４に示す。図中Ｅが実施例３にかかる本発明での木材パルプ（ＮＢＫＰ）＋ゼオライトパルプ１０％のもの、Ｆは木材パルプ（ＮＢＫＰ）１００％の場合の特性を示す。図４から明らかなように、ゼオライトパルプを混抄したものの方が音質が良好となっている。
【００３３】
上記実施例において、木材パルプ（ＮＢＫＰ）に対し、ゼオライトパルプを３０％、或いは１０％混抄した２例について説明したが、それらに限られるものでなく、１〜７０％の範囲内で混抄したものであれば、木材パルプ（ＮＢＫＰ）１００％のものに比べ音質を改善することができる。
【００３４】
また、木材パルプ（ＮＢＫＰ）に限らず、ケナフ、バナナ等の非木材パルプに混抄しても良く、この場合もほぼ同様の特性を得ることができる。非木材パルプを採用すると、森林資源保護といった自然破壊防止の観点から好ましい。
【００３５】
さらに、これらにアラミドやカーボンのような化学繊維材料を適宜混合することにより、物性をコントロールすることができ、所望の特性の振動板を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ゼオライトパルプを用いた結果、振動板の伝播速度を低下させることがないため、高域限界周波数を下げることなく、高域のピークを抑えることが実現できた。
【００３７】
また、振動板の伝播速度を上げることなく曲げ剛性を向上させ、さらに内部損失を増大させることができるため、低域再生も優れており、フルレンジ用スピーカとして優れた振動板材料を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられる無機多孔質結晶−親水性高分子複合体の模式図を示す。
【図２】上記本発明に対応する従来例の模式図を示す。
【図３】口径２０ｃｍのスピーカにおける本発明の第２実施例と従来例との周波数特性の比較を示す。
【図４】口径１０ｃｍのスピーカにおける本発明の第３実施例と従来例との周波数特性の比較を示す。
【符号の説明】
１セルロース基材
２ゼオライト
Ｂ，Ｅ本発明品

Claims

親水性高分子基材がその実体内に無機多孔質結晶を有してなる無機多孔質結晶−親水性高分子複合体を単独で抄造したもの、または他の繊維材料と混抄してなり、前記無機多孔質結晶にゼオライト（２）を用い、かつ親水性高分子基材としてセルロース基材（１）を用い、前記セルロース基材（１）は木材パルプまたは非木材パルプからなることを特徴とするスピーカ用振動板。
請求項１記載のスピーカ用振動板において、木材パルプに対し、前記親水性高分子基材がその実体内に無機多孔質結晶を有してなる無機多孔質結晶−親水性高分子複合体を単独で抄造したもの、または他の繊維材料と混抄してなり、前記無機多孔質結晶に、平均粒子径２〜３μｍの前記ゼオライト（２）を用い、かつ親水性高分子基材として、木材パルプまたは非木材パルプからなる前記セルロース基材（１）を１％から７０％の範囲内で混抄したことを特徴とするスピーカ用振動板。