JP4527599B2 - Variable frequency characteristic type speaker device - Google Patents

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本発明は、周波数特性可変型スピーカ装置に関する。   The present invention relates to a frequency characteristic variable speaker device.

図１は、従来の一般的な動電型スピーカ装置１の構成を示したものであり、その構成は、磁気回路３と、この磁気回路３が後部に取り付けられたフレーム５と、外周のロール状のエッジ７がフレーム５の前部の振動板支持部５ａに固定されたコーン状の振動板９と、円筒状のボイスコイルボビン１１に巻回されたボイスコイル１２とを備えている。   FIG. 1 shows a configuration of a conventional general electrodynamic speaker device 1. The configuration includes a magnetic circuit 3, a frame 5 to which the magnetic circuit 3 is attached, and an outer roll. The cone-shaped diaphragm 9 is fixed to the diaphragm support section 5 a at the front of the frame 5, and the voice coil 12 is wound around a cylindrical voice coil bobbin 11.

磁気回路３は、円板状のプレート１５ａの中心に円筒状のセンターポール１５ｂが突設された構造のヨーク１５と、センターポール１５ｂの外周に遊嵌するリング状のマグネット１６と、プレート１５ａとの間にマグネット１６を挟み込むようにセンターポール１５ｂの先端側に遊嵌して装備されたリング状のトッププレート１７とから構成されている。
トッププレート１７の内周とセンターポール１５ｂとの間の隙間が、ボイスコイル１２を配置する磁気ギャップ１９となっている。 The magnetic circuit 3 includes a yoke 15 having a structure in which a cylindrical center pole 15b protrudes from the center of a disk-shaped plate 15a, a ring-shaped magnet 16 that is loosely fitted on the outer periphery of the center pole 15b, and a plate 15a. A ring-shaped top plate 17 is provided so as to be loosely fitted to the front end side of the center pole 15b so as to sandwich the magnet 16 therebetween.
A gap between the inner periphery of the top plate 17 and the center pole 15b is a magnetic gap 19 in which the voice coil 12 is disposed.

振動板９は、中心に、ボイスコイルボビン１１を挿通させる開口部９ａが形成されている。振動板９の外周縁に接合されたエッジ７は、該エッジ７の外周に装備された取付用フランジ部７ａが振動板支持部５ａに貼着されたリング状のガスケット２１と振動板支持部５ａとの間に挟まれた形態で、振動板支持部５ａに固定される。また、開口部９ａを形成している振動板９の内周部９ｂは、開口部９ａに挿通されたボイスコイルボビン１１の外周に接着等により固定される。
また、このような振動板９の中央部には、ダストキャップ２３が貼着装備される。このダストキャップ２３は、ボイスコイルボビン１１の前方を覆って、磁気ギャップ１９への塵埃等の進入を防止する。 The diaphragm 9 has an opening 9a through which the voice coil bobbin 11 is inserted. The edge 7 joined to the outer peripheral edge of the diaphragm 9 includes a ring-shaped gasket 21 in which a mounting flange portion 7a provided on the outer periphery of the edge 7 is attached to the diaphragm support portion 5a and the diaphragm support portion 5a. And is fixed to the diaphragm support portion 5a. The inner peripheral portion 9b of the diaphragm 9 forming the opening 9a is fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin 11 inserted through the opening 9a by adhesion or the like.
In addition, a dust cap 23 is attached to the center of the diaphragm 9. The dust cap 23 covers the front of the voice coil bobbin 11 and prevents dust and the like from entering the magnetic gap 19.

円筒状のボイスコイルボビン１１は、軸方向に移動自在に、センターポール１５ｂの外周に遊嵌されると共に、軸方向の移動が規制されるように、ダンパ２５を介してフレーム５に弾性支持される。
通常、ダンパ２５としては、ボイスコイルボビン１１に対して同心状に蛇腹構造を形成したものが普及している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
ダンパ２５は、外周縁がフレーム５のダンパ支持部５ｂに固定されると共に、内周部がボイスコイルボビン１１の外周に固定されて、ボイスコイルボビン１１の半径方向の変位を規制し、且つ、振動板９の駆動時には、蛇腹の変形によって振動エネルギーを吸収し、振動板９の制振を行う。 The cylindrical voice coil bobbin 11 is loosely fitted on the outer periphery of the center pole 15b so as to be movable in the axial direction, and is elastically supported by the frame 5 via the damper 25 so that the movement in the axial direction is restricted. .
Usually, as the damper 25, a damper having a bellows structure concentrically formed with respect to the voice coil bobbin 11 is widely used (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
The damper 25 has an outer peripheral edge fixed to the damper support part 5b of the frame 5, an inner peripheral part fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin 11, and restricts the radial displacement of the voice coil bobbin 11, and the diaphragm When driving 9, the vibration energy is absorbed by the deformation of the bellows, and the vibration plate 9 is damped.

なお、通常、フレーム５は、振動板支持部５ａとダンパ支持部５ｂとの間に、適宜に開口５ｃを設けた構造とされる。この開口５ｃは、振動板９の駆動時の背圧を逃がす通気孔として機能すると同時に、フレーム５の軽量化に貢献する。   Normally, the frame 5 has a structure in which an opening 5c is appropriately provided between the diaphragm support portion 5a and the damper support portion 5b. The opening 5c functions as a vent hole for releasing back pressure when the diaphragm 9 is driven, and at the same time contributes to weight reduction of the frame 5.

以上のスピーカ装置１は、図示せぬ入力端子および錦糸線を介して、音響信号がボイスコイル１２に入力されると、それによるボイスコイルボビン１１の往復振動によって振動板９を振動させて、音響再生をする。   When the sound signal is input to the voice coil 12 via the input terminal and the tinsel wire (not shown), the speaker device 1 described above vibrates the diaphragm 9 by the reciprocating vibration of the voice coil bobbin 11 and thereby reproduces the sound. do.

このほか、スピーカユニットの振動系に負のスティフネスを与える手段の負スティフネスを減少させることにより、低音再生能力をもたせたスピーカ装置も知られている（特許文献３，４）。この場合、スピーカユニットの振動系に負のスティフネスを与える手段のスティフネスを可変にすることにより、発生する負のスティフネスを調整し、低域特性を変更できるようにしている。
特開昭６３−１５５９００号公報 特開平１１−２６２０８５号公報 特開２０００−３０８１７４号公報 特開２００１−１５７２９０号公報 In addition, a speaker device having a low sound reproduction capability by reducing the negative stiffness of means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is also known (Patent Documents 3 and 4). In this case, by making the stiffness of the means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit variable, the generated negative stiffness can be adjusted to change the low frequency characteristics.
JP-A 63-155900 JP-A-11-262085 JP 2000-308174 A JP 2001-157290 A

ところで、最近は、車載のオーディオシステムでも、ウーファーやサブウーファーといった重低音再生用のスピーカ装置を組み込むものが増えている。
このような車載用のスピーカ装置の場合は、車両のドアや天井パネル等の奥行き寸法が限られている部位でもスピーカ装置の組み込みが可能なように、スピーカ装置の薄型化が重要課題とされている。 By the way, recently, an in-vehicle audio system that incorporates a speaker device for reproducing heavy bass such as a woofer or a subwoofer is increasing.
In the case of such a vehicle-mounted speaker device, it is important to make the speaker device thin so that the speaker device can be incorporated even in parts where the depth dimension is limited, such as a vehicle door or a ceiling panel. Yes.

ところが、上記のようにボイスコイルボビン１１の弾性支持をダンパ２５によって行う従来のスピーカ装置１では、振動板９と磁気回路３との間にダンパ２５を配置するスペースを確保しなければならず、ダンパ２５の設置スペースの確保のために、スピーカ装置の軸方向寸法の短縮が困難で、スピーカ装置の薄型化のネックとなっていた。   However, in the conventional speaker device 1 in which the voice coil bobbin 11 is elastically supported by the damper 25 as described above, a space for disposing the damper 25 must be secured between the diaphragm 9 and the magnetic circuit 3. In order to secure the installation space of 25, it is difficult to reduce the axial dimension of the speaker device, which has been a bottleneck in reducing the thickness of the speaker device.

また、ダンパ２５は、通常エッジ７よりもスティフネスが大きいため、長期使用による機械疲労がエッジ７よりも早期に起こり、制御性能の低下が故障の原因となる虞があった。
更に、ダンパ２５上の隣接する蛇腹間の振動伝搬時における蛇腹の変形によって、特異な振動や擦れ音が発生し、それが逆にボイスコイル１２や振動板９の振動に影響を及ぼして、音質を濁してしまう可能性もあった。 Further, since the damper 25 has a stiffness greater than that of the normal edge 7, mechanical fatigue due to long-term use occurs earlier than the edge 7, and there is a possibility that a decrease in control performance may cause a failure.
Furthermore, due to deformation of the bellows during vibration propagation between adjacent bellows on the damper 25, unusual vibrations and rubbing sounds are generated, which in turn affect the vibrations of the voice coil 12 and the diaphragm 9, thereby reducing the sound quality. There was also a possibility of becoming cloudy.

一般に、スピーカの最低共振周波数ｆ０は、前記スピーカの振動系重量をＭｍｓ、前記スピーカのトータルコンプライアンス（バネ定数の逆数）をＣｍｓとすると、ｆ０＝（１／２π）×√（１／（Ｍｍｓ×Ｃｍｓ））で決定され、図１のダンパ支持型のスピーカ装置ではバネ成分がダンパと振動板のエッジ自身のもつバネ性とで構成され、これらのバネ定数は固定であるため、このバネ定数に直結している最低共振周波数もそれぞれのスピーカユニットに対して固定されたものである。 In general, the lowest resonance frequency f 0 of the speaker is f 0 = (1 / 2π) × √ (1 where M ms is the vibration system weight of the speaker and C ms is the total compliance (reciprocal of the spring constant) of the speaker. / (M ms × C ms )), and in the damper-supported speaker device of FIG. 1, the spring component is composed of the damper and the spring property of the edge of the diaphragm itself, and these spring constants are fixed. Therefore, the lowest resonance frequency directly connected to this spring constant is also fixed to each speaker unit.

また、特許文献３，４に記載のスピーカ装置では、スプリングの圧縮力の変更により、低域特性を可変できる構成としているが、この場合は、あくまでメーカの製作段階において変更設定できる構造であり、最終ユーザー側で所望の低域特性を得るように調整することはできない。   Moreover, in the speaker devices described in Patent Documents 3 and 4, the low-frequency characteristics can be varied by changing the compression force of the spring, but in this case, the structure can be changed and set at the manufacturer's production stage. It cannot be adjusted to obtain a desired low frequency characteristic on the end user side.

本発明が解決しようとする課題としては、従来のダンパ設置スペースの確保のためスピーカ装置の軸方向寸法の短縮が困難であるという問題、長期使用で前記ダンパの機械疲労が生じ、これによる振動板の支持性能の低下が故障の原因となるという問題、前記ダンパの変形によって特異な振動や擦れ音が発生するという問題、さらに、ユーザー側で簡単に周波数特性を好みに応じて変更できないという問題がそれぞれ一例として挙げられる。   Problems to be solved by the present invention include the problem that it is difficult to shorten the axial dimension of the speaker device for securing a conventional damper installation space, mechanical fatigue of the damper occurs during long-term use, and the diaphragm due to this The problem is that the lowering of the support performance causes failure, the problem that the vibration of the damper causes unusual vibration and rubbing noise, and the problem that the user cannot easily change the frequency characteristics according to their preference. Each is given as an example.

本発明の請求項１に係る周波数可変型スピーカ装置は、駆動方向に沿って配置された振動板と、ボイスコイルの駆動を前記振動板に伝えるドライブコーンと、を備え、前記振動板および前記ドライブコーンの外周部がフレーム上の振動板支持部に固着されると共に、前記振動板および前記ドライブコーンの内周部が互いに接合されてボイスコイルボビンに固着され、前記フレームの外周部に、前記振動板および前記ドライブコーンと前記フレームとで画成される密閉空間に連通する密閉中空アタッチメントが脱着可能に取り付けられ、前記密閉空間の空気バネ定数が容積の異なる前記密閉中空アタッチメントの交換により可変とされることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable frequency speaker device comprising: a diaphragm disposed along a driving direction; and a drive cone that transmits driving of a voice coil to the diaphragm. The diaphragm and the drive The outer peripheral part of the cone is fixed to the diaphragm support part on the frame, and the inner peripheral part of the diaphragm and the drive cone are joined to each other and fixed to the voice coil bobbin, and the diaphragm is fixed to the outer peripheral part of the frame. A sealed hollow attachment communicating with a sealed space defined by the drive cone and the frame is detachably attached, and an air spring constant of the sealed space is made variable by replacing the sealed hollow attachment having a different volume. It is characterized by that.

以下、本発明に係る周波数可変型スピーカ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a variable frequency speaker device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図２は、本発明に係る周波数可変型スピーカ装置の実施の形態の縦断面図である。図２に示すように、この実施形態のスピーカ装置３０は磁気回路３３と、この磁気回路３３が後部内壁に取り付けられたフレーム３５と、駆動方向に向って同軸に配置された振動板４１およびボイスコイルの駆動を振動板４１に伝えるドライブコーン４２と、円筒状のボイスコイルボビン４５に巻回されたボイスコイル４６と、フレーム３５に脱着可能に嵌挿され、かつ前記振動板４１およびドライブコーン４２の間の密閉空間に連通する密閉中空アタッチメント７０とを備えた構成である。なお、３７はスピーカ装置３０の中心線である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a variable frequency speaker device according to the present invention. As shown in FIG. 2, the speaker device 30 of this embodiment includes a magnetic circuit 33, a frame 35 on which the magnetic circuit 33 is attached to the rear inner wall, a diaphragm 41 and a voice arranged coaxially in the driving direction. A drive cone 42 for transmitting the drive of the coil to the diaphragm 41, a voice coil 46 wound around a cylindrical voice coil bobbin 45, and a detachably fitted to the frame 35, and the diaphragm 41 and the drive cone 42 It is the structure provided with the sealed hollow attachment 70 connected to the sealed space between. Reference numeral 37 denotes a center line of the speaker device 30.

磁気回路３３は、円板状のプレート５１ａの中心に円筒状のセンターポール５１ｂが突設された構造のヨーク５１と、センターポール５１ｂの外周に遊嵌するリング状のマグネット５３と、プレート５１ａとの間にマグネット５３を挟み込むようにセンターポール５１ｂの先端側に遊嵌して装備されたリング状のトッププレート５５とから構成されている。トッププレート５５の内周とセンターポール５１ｂとの間の隙間が、ボイスコイル４６を配置する磁気ギャップ５７となっている。   The magnetic circuit 33 includes a yoke 51 having a structure in which a cylindrical center pole 51b protrudes from the center of a disk-shaped plate 51a, a ring-shaped magnet 53 loosely fitted on the outer periphery of the center pole 51b, and a plate 51a. A ring-shaped top plate 55 is provided that is loosely fitted to the tip of the center pole 51b so as to sandwich the magnet 53 therebetween. A gap between the inner periphery of the top plate 55 and the center pole 51b is a magnetic gap 57 in which the voice coil 46 is disposed.

フレーム３５は浅底の椀形で、底板部３５ａの内面はヨーク５１のプレート５１ａを載せた状態で、磁気回路３３が取り付けられる。
このフレーム３５には、駆動方向に沿って離れた位置に、振動板４１の振動板支持部３５ｃとドライブコーン４２の振動板支持部３５ｄがそれぞれ装備されている。
この２つの振動板支持部３５ｃ，３５ｄと底板部３５ａとの間には、振動板の背圧を逃がす通気孔としての開口３５ｆが、適宜に設けられている。なお、フレーム３５の振動板支持部３５ｃの背面は、スピーカキャビネットのバッフル７１に密着固定するフランジ面として機能する。 The frame 35 has a shallow bowl shape, and the magnetic circuit 33 is attached to the inner surface of the bottom plate portion 35a with the plate 51a of the yoke 51 mounted thereon.
The frame 35 is equipped with a vibration plate support portion 35c of the vibration plate 41 and a vibration plate support portion 35d of the drive cone 42 at positions separated along the driving direction.
Between the two diaphragm support portions 35c and 35d and the bottom plate portion 35a, an opening 35f is provided as appropriate as a vent hole for releasing the back pressure of the diaphragm. The back surface of the diaphragm support portion 35c of the frame 35 functions as a flange surface that is tightly fixed to the baffle 71 of the speaker cabinet.

振動板４１およびドライブコーン４２は、コーン型の振動板であり、その外周部であるエッジ６１，６２は、フレーム３５上の振動板支持部３５ｃ，３５ｄに固定されると共に、その内周部４１ｂ，４２ｂは、接合してボイスコイルボビン４５に固定される。
このエッジ６１，６２は、振動板本体であるコーン紙から伝わった振動を減衰させるため、内部損失の高い材質の部材を使用することが好ましい。よって、例えば、コーン紙とは異なる材質（コーン紙よりも内部損失の高い材質）の部材を接合してエッジ６１，６２とするのがよい。 The diaphragm 41 and the drive cone 42 are cone-shaped diaphragms, and the edges 61 and 62 that are outer peripheral portions thereof are fixed to the diaphragm supporting portions 35c and 35d on the frame 35, and the inner peripheral portion 41b thereof. , 42b are joined and fixed to the voice coil bobbin 45.
The edges 61 and 62 are preferably made of a material having a high internal loss in order to attenuate the vibration transmitted from the cone paper as the diaphragm main body. Therefore, for example, it is preferable to join the members made of a material different from the cone paper (a material having a higher internal loss than the cone paper) to form the edges 61 and 62.

スピーカ装置の前面側に配置される振動板４１は、中央の開口の径が、スピーカ装置の前面側に配置されたドライブコーン４２の開口の径よりも大きく設定されており、エッジ６１には振動板間の密閉空間６７の外側（スピーカ装置の前面側）に膨らむ膨出部６１ａが設けられている。
また、振動板４１の背部に配置されるドライブコーン４２は、中央部の開口の径がボイスコイルボビン４５の外径に略等しく設定されており、エッジ６２には振動板間の密閉空間６７の外側（スピーカ装置の背面側）に膨らむ膨出部６２ａが設けられている。
なお、膨出部６１ａおよび膨出部６２ａの凹凸の向きは、図２の向きに限定されるものではない。 The diaphragm 41 arranged on the front side of the speaker device has a central opening diameter set larger than the diameter of the opening of the drive cone 42 arranged on the front side of the speaker device. A bulging portion 61a that swells outside the sealed space 67 between the plates (the front side of the speaker device) is provided.
Further, the drive cone 42 disposed on the back of the diaphragm 41 has an opening diameter at the center set substantially equal to the outer diameter of the voice coil bobbin 45, and the edge 62 has an outside of the sealed space 67 between the diaphragms. A bulging portion 62a that swells is provided on the back side of the speaker device.
In addition, the direction of the unevenness | corrugation of the bulging part 61a and the bulging part 62a is not limited to the direction of FIG.

以上の振動板４１およびドライブコーン４２のそれぞれのエッジ６１，６２は、前述のフレーム３５の２つの振動板支持部３５ｃ，３５ｄにそれぞれ固定される。
なお、振動板４１のエッジ６１は、その外周部に連設された取付用フランジ部６１ｂがガスケット６５と振動板支持部３５ｃとで挟持されて、振動板支持部３５ｃに固定されている。 The edges 61 and 62 of the diaphragm 41 and the drive cone 42 are fixed to the two diaphragm support portions 35c and 35d of the frame 35, respectively.
The edge 61 of the vibration plate 41 is fixed to the vibration plate support portion 35c with a mounting flange portion 61b connected to the outer periphery thereof sandwiched between the gasket 65 and the vibration plate support portion 35c.

また、振動板４１の内周部４１ｂは、その背後に位置しているドライブコーン４２の上に重ねられた状態でドライブコーン４２に接合されている。
また、この振動板４１の中央部には、ダストキャップ２３が貼着装備される。このダストキャップ２３は、ボイスコイルボビン４５の前方を覆って、磁気ギャップ５７への塵埃等の進入を防止する。 Further, the inner peripheral portion 41 b of the diaphragm 41 is joined to the drive cone 42 in a state of being superimposed on the drive cone 42 positioned behind the diaphragm 41.
A dust cap 23 is attached to the center of the diaphragm 41. The dust cap 23 covers the front of the voice coil bobbin 45 and prevents entry of dust or the like into the magnetic gap 57.

ドライブコーン４２の内周部４２ｂを、ボイスコイルボビン４５の外周に適宜接着剤によって接着固定することで、振動板４１およびドライブコーン４２の内周部４１ｂ，４２ｂが接合され、ボイスコイルボビン４５に固定された構造を得ている。   The inner peripheral portion 42 b of the drive cone 42 is bonded and fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin 45 with an appropriate adhesive so that the diaphragm 41 and the inner peripheral portions 41 b and 42 b of the drive cone 42 are joined and fixed to the voice coil bobbin 45. I got the structure.

円筒状のボイスコイルボビン４５は、軸方向に移動自在に、センターポール５１ｂの外周に遊嵌すると共に、その外周に接合されたドライブコーン４２によって、半径方向および軸方向の位置決めが成されている。   The cylindrical voice coil bobbin 45 is freely fitted on the outer periphery of the center pole 51b so as to be movable in the axial direction, and is positioned in the radial direction and the axial direction by a drive cone 42 joined to the outer periphery.

振動板４１およびドライブコーン４２と、フレーム３５とで囲まれる領域が主空気バネ空間（密閉空間）６７となる。この主空気バネ空間を画成するフレーム３５の側部には、後述する密閉中空アタッチメント７０を装着する差込み口３５ｈが形成されている。この差込み口３５ｈの部分を除いて主空気バネ空間６７は気密空間となっている。   A region surrounded by the diaphragm 41, the drive cone 42, and the frame 35 is a main air spring space (sealed space) 67. An insertion port 35h for mounting a sealed hollow attachment 70, which will be described later, is formed on a side portion of the frame 35 that defines the main air spring space. Except for the insertion port 35h, the main air spring space 67 is an airtight space.

密閉中空アタッチメント７０は、本実施の形態の場合、図２に示すように矩形箱型の形態を成し、その側部には、フレーム３５の差込み口３５ｈに気密状態に、かつ脱着可能に嵌挿される差込み口７０ａが形成されている。密閉中空アタッチメント７０内はその差込み口７０ａの部分を除いて気密空間となっており、この気密空間が副空気バネ空間７３となる。そして、密閉中空アタッチメント７０をフレーム３５に嵌挿した状態では、振動板４１およびドライブコーン４２で挟まれた主空気バネ空間６７とアタッチメント７０内部の副空気バネ空間７３とが合体してスピーカ装置の全体密閉空気バネ空間が形成される。   In the case of the present embodiment, the sealed hollow attachment 70 has a rectangular box shape as shown in FIG. 2, and the side portion thereof is fitted in an airtight and detachable manner into the insertion port 35 h of the frame 35. An insertion port 70a to be inserted is formed. The inside of the sealed hollow attachment 70 is an airtight space except for the portion of the insertion port 70 a, and this airtight space becomes a sub air spring space 73. When the sealed hollow attachment 70 is inserted into the frame 35, the main air spring space 67 sandwiched between the diaphragm 41 and the drive cone 42 and the sub air spring space 73 inside the attachment 70 are combined to form a speaker device. A whole sealed air spring space is formed.

ボイスコイルボビン４５の軸方向変位によって振動板４１およびドライブコーン４２が駆動される時、図示の如く、振動板４１とドライブコーン４２との間およびアタッチメント７０内の密閉空間に封入されている空気などの気体が振動板４１およびドライブコーン４２の変位およびエッジ６１ａ，６２ａの変位により圧迫されて、空気バネとしてのバネ性が発揮され、このエッジ６１ａ，６２ａ自身のバネと、密閉空間の容積により規制される空気バネとによってボイスコイルボビン４５が制御可能に支持される。   When the diaphragm 41 and the drive cone 42 are driven by the axial displacement of the voice coil bobbin 45, as shown in the drawing, air enclosed in the sealed space between the diaphragm 41 and the drive cone 42 and in the attachment 70, etc. The gas is compressed by the displacement of the vibration plate 41 and the drive cone 42 and the displacement of the edges 61a and 62a, thereby exhibiting the spring property as an air spring, and is regulated by the springs of the edges 61a and 62a themselves and the volume of the sealed space. The voice coil bobbin 45 is controllably supported by the air spring.

ここで、空気バネは振動板４１とドライブコーン４２との振動面積の差が小さい程、また、密閉空間の容積が大きい程、柔らかくなる。本実施の形態において、振動板４１の有効面積とドライブコーン４２の有効面積との差をΔＳ、密閉中空アタッチメント７０の容積を加えた密閉空間全体の容積をＶとすると、バネの硬さ、即ち空気バネのバネ性を表わすバネ定数のスティフネスは、ΔＳ／Ｖに比例する。   Here, the air spring becomes softer as the difference in vibration area between the vibration plate 41 and the drive cone 42 is smaller, and as the volume of the sealed space is larger. In the present embodiment, when the difference between the effective area of the diaphragm 41 and the effective area of the drive cone 42 is ΔS, and the volume of the entire sealed space including the volume of the sealed hollow attachment 70 is V, the hardness of the spring, that is, The stiffness of the spring constant representing the spring property of the air spring is proportional to ΔS / V.

本実施の形態では、容積の異なる３種類の密閉中空アタッチメント７０（１），７０（２），７０（３）がスピーカユニットに付属されており、この密閉中空アタッチメント７０（１），７０（２），７０（３）を交換することにより、密閉空間全体の容積Ｖ、したがってバネ定数が変わり、ユーザーが好みの最低共振周波数ｆ０を、密閉中空アタッチメントを交換するだけで、ユーザー自身が簡単に選択できる。密閉中空アタッチメントをさらに多数準備しておくことにより、副空気バネを使用しない状態（図２で閉鎖アタッチメント７４によりフレーム３５の差込み口３５ｈを開放する）から、機構上ギリギリに空気バネを利かせた状態まで、ユーザーがこの空気バネのバネ定数を自由に選択できる。 In the present embodiment, three types of sealed hollow attachments 70 (1), 70 (2), 70 (3) having different volumes are attached to the speaker unit, and these sealed hollow attachments 70 (1), 70 (2 ), 70 (3), the volume V of the entire sealed space, and hence the spring constant, changes, and the user can easily change the desired minimum resonance frequency f 0 by simply replacing the sealed hollow attachment. You can choose. By preparing a larger number of sealed hollow attachments, the air springs were applied to the mechanism just after the state in which the auxiliary air spring was not used (the insertion port 35h of the frame 35 was opened by the closing attachment 74 in FIG. 2). The user can freely select the spring constant of this air spring until the state.

実際に異なる容積の密閉中空アタッチメント７０を付けて密閉空間全体の容積Ｖを変化させ、最低共振周波数ｆ０を測定した結果のグラフを図３に示す。
図３において、密閉空間全体の容積Ｖが大きくなる程、最低共振周波数ｆ０が低くなっていることがわかる。すなわち、異なる容積の密閉中空アタッチメント７０をフレーム３５に嵌挿することにより、最低共振周波数ｆ０を調整することができる。 FIG. 3 shows a graph of the result of measuring the lowest resonance frequency f 0 by actually changing the volume V of the entire sealed space by attaching the sealed hollow attachments 70 of different volumes.
In FIG. 3, it can be seen that the lowest resonance frequency f 0 decreases as the volume V of the entire sealed space increases. That is, the lowest resonance frequency f 0 can be adjusted by inserting the sealed hollow attachments 70 having different volumes into the frame 35.

また、本実施の形態のスピーカ装置３０では、振動板４１およびドライブコーン４２自体が振動制御機能をもつダンパを兼ねており、振動板間の密閉空間６７の空気バネとしてのバネ性がボイスコイルボビン４５，振動板４１およびドライブコーン４２の振動エネルギーを吸収して、これらボイスコイルボビン４５，振動板４１およびドライブコーン４２の制御を行うため、図１に示す従来のスピーカ装置に備えられているような制御用のダンパを設ける必要が無い。ダンパおよびその設置スペースの排除によってスピーカ装置の軸方向寸法が縮小され、車載オーディオシステム等で要求されているスピーカ装置３０の薄型化を実現できる。   In the speaker device 30 of the present embodiment, the diaphragm 41 and the drive cone 42 themselves also serve as a damper having a vibration control function, and the spring property as an air spring of the sealed space 67 between the diaphragms is a voice coil bobbin 45. In order to absorb the vibration energy of the diaphragm 41 and the drive cone 42 and control the voice coil bobbin 45, the diaphragm 41 and the drive cone 42, the control as provided in the conventional speaker device shown in FIG. There is no need to provide a damper. By eliminating the damper and its installation space, the axial dimension of the speaker device is reduced, and the speaker device 30 required for an in-vehicle audio system can be thinned.

さらに、振動板間の密閉空間６７を実現するために振動板４１の背後に同軸に装備されるドライブコーン４２は、振動板４１と共通の材質で良く、従来の蛇腹構造のダンパと比較すると、機械疲労が発生し難いため、構成部品の機械疲労に起因する制振性能の低下を防止して、スピーカ装置の長寿命化を実現できる。   Further, the drive cone 42 coaxially provided behind the diaphragm 41 in order to realize the sealed space 67 between the diaphragms may be made of the same material as that of the diaphragm 41. Compared to a damper having a conventional bellows structure, Since mechanical fatigue is unlikely to occur, it is possible to prevent the vibration damping performance from being lowered due to mechanical fatigue of the component parts and to extend the life of the speaker device.

また、振動伝搬時に隣接する蛇腹間を変形が移動する従来の蛇腹構造のダンパの場合と異なり、振動板４１およびドライブコーン４２には局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となる特異振動や擦れ音の発生が無く、濁りのない高品位の音再生を実現できる。   In addition, unlike the conventional bellows structure damper in which the deformation moves between adjacent bellows during vibration propagation, the diaphragm 41 and the drive cone 42 are not greatly deformed locally, causing the sound quality to become muddy. There is no generation of singular vibration and rubbing noise, and high-quality sound reproduction without turbidity can be realized.

また、本実施の形態のスピーカ装置３０は、振動板間の密閉空間６７内の気体の気圧の助けにより、振動板４１およびドライブコーン４２のエッジ６１，６２が背圧による変形に強くなる。さらに、ドライブコーン４２およびそのエッジ６２が背圧を負担するので、音響再生を行う振動板４１にかかる背圧の負担が減り、再生音質を向上させることができる。   Further, in the speaker device 30 of the present embodiment, the edges 41 and 62 of the diaphragm 41 and the drive cone 42 are resistant to deformation due to back pressure with the aid of the gas pressure in the sealed space 67 between the diaphragms. Furthermore, since the drive cone 42 and its edge 62 bear the back pressure, the back pressure applied to the diaphragm 41 that performs sound reproduction is reduced, and the reproduced sound quality can be improved.

以上、詳述したように、本発明の実施の形態に係る周波数特性可変型スピーカ装置３０は、駆動方向に沿って配置された振動板４１とボイスコイルの駆動を前記振動板に伝えるドライブコーンとを備え、ドライブコーン４２の外周部６１，６２がフレーム３５上の振動板支持部３５ｃ，３５ｄに固着されると共に、振動板４１およびドライブコーン４２の内周部４１ａ，４２ａが互いに接合されてボイスコイルボビン４５に固着され、フレーム３５の外周部に、振動板４１およびドライブコーン４２とフレーム３５とで画成される密閉空間６７に連通する密閉中空アタッチメント７０が脱着可能に取り付けられ、密閉空間６７の空気バネ定数が容積の異なる密閉中空アタッチメント７０の交換により可変とされる。   As described above in detail, the variable frequency characteristic type speaker device 30 according to the embodiment of the present invention includes a diaphragm 41 arranged along the driving direction and a drive cone that transmits the driving of the voice coil to the diaphragm. The outer peripheral portions 61 and 62 of the drive cone 42 are fixed to the diaphragm support portions 35c and 35d on the frame 35, and the diaphragm 41 and the inner peripheral portions 41a and 42a of the drive cone 42 are joined to each other. A sealed hollow attachment 70 that is fixed to the coil bobbin 45 and that communicates with the sealed space 67 defined by the diaphragm 41, the drive cone 42, and the frame 35 is detachably attached to the outer periphery of the frame 35. The air spring constant is made variable by exchanging the sealed hollow attachment 70 having a different volume.

これにより、容積の異なる複数個の密閉中空アタッチメントを準備しておき、この密閉中空アタッチメントを交換することにより、主空気バネ空間と副空気バネ空間とを合せた密閉空間全体の容積Ｖ、したがってバネ定数が変わり、ユーザーが好みの最低共振周波数ｆ０を、アタッチメントを交換するだけで、ユーザー自身が簡単に選択できる。付属する密閉中空アタッチメントの形状も種々形状のものを準備しておくことが可能で、ユーザーが自由に最低共振周波数ｆ０を選択できることから、ユーザー好みの音質、取り付ける密閉中空アタッチメントとの相性を調整可能となる。 As a result, a plurality of sealed hollow attachments having different volumes are prepared, and by replacing the sealed hollow attachment, the volume V of the entire sealed space including the main air spring space and the sub air spring space, and therefore the spring The constant changes, and the user can easily select the user's favorite minimum resonance frequency f 0 by simply replacing the attachment. Shape of the closed hollow attachment accessories also can to keep a variety of shapes that, since the user can select the lowest resonance frequency f 0 freely, the user favorite sound the compatibility with sealing hollow attachment mounting adjustment It becomes possible.

振動板４１とドライブコーン４２との間の密閉空間６７の空気バネとしてのバネ特性がボイスコイルボビン４５，振動板４１およびドライブコーン４２の振動の制御を行うため、制御用として専用のダンパを設ける必要が無くなる。このようにダンパおよびその設置スペースの排除によってスピーカ装置３０の軸方向寸法を短縮し、特に、車載オーディオシステムで要求されるスピーカ装置の薄型化を実現することができる。   Since the spring characteristic as an air spring of the sealed space 67 between the diaphragm 41 and the drive cone 42 controls the vibration of the voice coil bobbin 45, the diaphragm 41 and the drive cone 42, it is necessary to provide a dedicated damper for control. Disappears. Thus, by eliminating the damper and its installation space, the axial dimension of the speaker device 30 can be shortened, and in particular, a reduction in the thickness of the speaker device required in the in-vehicle audio system can be realized.

また、ドライブコーン４２は、振動板４１と共通の材質を用いることができるので、従来の蛇腹構造のダンパと比較すると、質量が軽く、機械疲労が発生し難いため、構成部品の機械疲労に起因した制振性能の低下を防止して、スピーカ装置の長寿命化を実現でき、さらに、局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となる特異振動や擦れ音の発生が無く、濁りの無い高品位の音再生を実現することができる。   Further, since the drive cone 42 can use the same material as that of the diaphragm 41, the mass is lighter and mechanical fatigue is less likely to occur compared to a conventional bellows structure damper. This can prevent the deterioration of the vibration damping performance and extend the service life of the speaker device. In addition, since there is no significant local deformation, there is no occurrence of singular vibration or rubbing noise that causes the sound quality to become turbid. High-quality sound reproduction without noise can be realized.

従来のスピーカ装置の構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the conventional speaker apparatus. 本発明の実施の形態に係る周波数特性可変型スピーカ装置の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a variable frequency characteristic type speaker device according to an embodiment of the present invention. 密閉空間全体の容積Ｖを変化させ、最低共振周波数ｆ０を測定した結果のグラフである。The volume V of the entire sealed space is varied, a graph of results of measurement of the lowest resonance frequency f 0.

符号の説明Explanation of symbols

３０ スピーカ装置
３３ 磁気回路
３５ フレーム
３５ｃ，３５ｄ 振動板支持部
３５ｈ 差込み口
４１ 振動板
４２ ドライブコーン
４５ ボイスコイルボビン
５７ 磁気ギャップ
６１，６２ エッジ
６７ 振動板間の密閉空間
７０ 密閉中空アタッチメント
７０ａ 差込み口
７３ 副空気バネ空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Speaker apparatus 33 Magnetic circuit 35 Frame 35c, 35d Diaphragm support part 35h Insertion port 41 Diaphragm 42 Drive cone 45 Voice coil bobbin 57 Magnetic gap 61, 62 Edge 67 Sealed space between diaphragms 70 Sealed hollow attachment 70a Insertion port 73 Sub Air spring space

Claims (3)

駆動方向に沿って配置された振動板と、ボイスコイルの駆動を前記振動板に伝えるドライブコーンと、を備え、
前記振動板および前記ドライブコーンの外周部がフレーム上の振動板支持部に固着されると共に、前記振動板および前記ドライブコーンの内周部が互いに接合されてボイスコイルボビンに固着され、前記フレームの外周部に、前記振動板および前記ドライブコーンと前記フレームとで画成される密閉空間に連通する密閉中空アタッチメントが脱着可能に取り付けられ、前記密閉空間の空気バネ定数が容積の異なる前記密閉中空アタッチメントの交換により可変とされることを特徴とする周波数特性可変型スピーカ装置。 A diaphragm arranged along the drive direction, and a drive cone that transmits the drive of the voice coil to the diaphragm,
The outer peripheral part of the diaphragm and the drive cone are fixed to a diaphragm support part on a frame, and the inner peripheral part of the diaphragm and the drive cone are joined to each other and fixed to a voice coil bobbin. A sealed hollow attachment communicating with a sealed space defined by the diaphragm and the drive cone and the frame is detachably attached to the portion, and the air spring constant of the sealed space has a volume different from that of the sealed hollow attachment. A variable frequency characteristic type speaker device, which is variable by replacement. 前記密閉中空アタッチメントおよび前記フレームには互いに気密状態に嵌合する差込み口が形成されることを特徴とする請求項１に記載した周波数特性可変型スピーカ装置。   The variable frequency characteristic type speaker device according to claim 1, wherein the sealed hollow attachment and the frame are formed with an insertion port that fits in an airtight state. 前記フレームの差込み口に対して気密状態に嵌合する差込み口を備えた容積の異なる複数個の密閉中空アタッチメントがスピーカユニットに付属されることを特徴とする請求項１または２に記載した周波数特性可変型スピーカ装置。   The frequency characteristic according to claim 1 or 2, wherein a plurality of sealed hollow attachments having different volumes and having an insertion port that fits in an airtight manner with respect to the insertion port of the frame are attached to the speaker unit. Variable speaker device.
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