JP4610229B2

JP4610229B2 - スピーカおよびスピーカの製造方法

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Publication number: JP4610229B2
Application number: JP2004157328A
Authority: JP
Inventors: 智洋水口; 達史冨澤
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP2005341210A

Description

本発明は、スピーカおよびスピーカの製造方法に関する。

音響機器等に使用されるスピーカには、振動板およびダンパが設けられているものが多い（例えば、特許文献１参照）。図７に、振動板およびダンパが設けられている従来のスピーカ１２０の断面図を示す。このスピーカ１２０は、フレーム１２２と、ボイスコイルボビン１２４と、振動板１２６と、ダンパ１２８と、ボイスコイル１３０と、磁気回路１３２と、を備えている。

振動板１２６は、拡径部１３４とネック部１３６とから構成されている。この振動板１２６は、拡径部１３４の外周部がフレーム１２２に固定されているエッジ部１４０に接着されることにより、フレーム１２２に保持されている。また、振動板１２６は、ボイスコイルボビン１２４の外壁１２４ａとネック部１３６の内壁１３６ａとの隙間に充填された接着剤によって、ボイスコイルボビン１０４と接着されている。

実開昭６３−１５９９９２号公報（第２図、第４図から第６図）

しかしながら、エッジ部１４０が柔軟な材料から構成されている場合、ネック部１３６の内壁１３６ａとボイスコイルボビン１２４の外壁１２４ａとを接着するまでの間、振動板１２６の自重によって、ネック部１３６が徐々に図７の矢示Ａ方向に移動してしまい、振動板１２６が本来の接着位置とは異なった位置に固定されてしまうという問題点がある。振動板１２６が本来の接着位置とは異なった位置に固定されてしまうと、高い音質が得られないばかりでなく、入力信号に対する耐久性も損なわれてしまう。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で、振動板をボイスコイルボビンの正規の位置に固定することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明のスピーカは、ボイスコイルと、上記ボイスコイルに流れる電気信号と上記ボイスコイルに与えられる磁界との作用によって動作する円筒形状のボイスコイルボビンと、上記ボイスコイルボビンの周囲に配置される振動板と、上記ボイスコイルボビンが貫通する孔を備え、該孔内に上記ボイスコイルホビンが配置されるダンパと、を有するスピーカにおいて、上記ダンパは、上記孔の周縁に上記振動板を支持するための突出部を備え、上記突出部は、上記ダンパの本体部と一体に構成されていると共に、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して上記振動板が配置される方向であって、上記ボイスコイルボビンの外方向にさらに折り曲げられており、上記振動板は、上記ボイスコイルボビンの周囲を覆う円筒形状のネック部を備え、上記ネック部が上記突出部に接触していると共に、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に接着剤を介して固定（但し、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に存在する上記接着剤の厚みが異なる態様での固定を除く）されているものである。

振動板は、ボイスコイルボビンの周囲を覆うネック部を備え、ネック部が突出部に接触している構成を採用することができる。

本発明のスピーカ製造方法は、ボイスコイルと、フレームと、ボイスコイルに流れる電気信号と上記ボイスコイルに与えられる磁界との作用によって動作する円筒形状のボイスコイルボビンと、上記ボイスコイルボビンの周囲に配置される振動板と、上記ボイスコイルボビンが貫通する孔と、上記孔の周縁に設けられると共に、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して上記振動板が配置される方向に折り曲げられた突出部と、を備え上記孔内に上記ボイスコイルホビンが配置されるダンパと、上記ボイスコイルボビンの周囲に配置されたボイスコイルと、を有するスピーカの製造方法において、上記ダンパを上記ボイスコイルボビンに接着するダンパ接着工程と、上記ダンパ接着工程の後、上記ダンパを上記フレームに固定するダンパ固定工程と、上記ダンパ固定工程の後、上記振動板を上記突出部に接触させながら上記ボイスコイルボビンに接着する振動板接着工程と、を有し、上記振動板接着工程において、上記振動板は、上記ボイスコイルボビンの周囲を覆う円筒形状のネック部を備え、上記ネック部が上記突出部に接触していると共に、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に接着剤を介して固定（但し、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に存在する上記接着剤の厚みが異なる態様での固定を除く）されるものである。

本発明によれば、簡易な方法で、振動板をボイスコイルボビンの正規の位置に固定することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るスピーカおよびスピーカの製造方法について説明する。まず、図１および図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０の断面図である。それぞれ、図１の矢示Ｘ方向がスピーカ１０の前方向、図１の矢示Ｙ方向がスピーカ１０の後方向である。このスピーカ１０は、振動することによって周囲の空気を振動させて音波を発生させる振動板１２と、ボイスコイルボビン１４を支持するダンパ１６と、振動板１２を振動させるボイスコイル１８と、ボイスコイル１８に電磁力を与える磁気回路２０と、を備えている。

また、このスピーカ１０は、スピーカ１０の筐体となるフレーム２６と、ボイスコイル１８と一体的に動作するボイスコイルボビン１４と、振動板１２をフレーム２６に固定する際の媒介部材となるエッジ部２８と、ボイスコイルボビン１４等のスピーカ１０の内部の部品に塵芥等が侵入するのを防ぐダストキャップ３０と、を備えている。

振動板１２は、樹脂、紙または木材等から構成されており、中空の略盃形状を有している。この振動板１２は、後側に、円筒形状をしているネック部３４と、前側に、ネック部３４と連通し前方に向かって拡がっていく中空の略円錐台形状を有している拡径部３６と、を備えている。

エッジ部２８は、環状の接合部３８と、接合部３８の外側に形成された環状ドーム形状の凸部４０と、凸部４０の外側に形成された環状の端部４２とを有する。接合部３８には、拡径部３６の開口部の外周部が接着されている。端部４２は、接着等によってフレーム２６に固定されている。このため、振動板１２は、外側で、エッジ部２８を介してフレーム２６に固定されることとなる。また、振動板１２の内側では、ネック部３４の内壁３４ａとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとの隙間に接着剤が充填されて互いに固定されている。

フレーム２６は、剛性を有する材料、例えば、金属、木材または合成樹脂等から構成されており、中空の略円錐台形状を有している。また、フレーム２６は、スピーカ１０の各種部品を係止、支持、固定または接着等すると共に、覆うことによって各種部品を保護している。

ダストキャップ３０は、振動板１２と同様に、樹脂、紙または木材等から構成されており、円形ドーム形状を有している。また、ダストキャップ３０は、その外周部が折り返されており、この折り返し部の後側の面と振動板１２の拡径部３６の前側の面とが接着等によって接合されて、振動板１２に支持されている。すなわち、ダストキャップ３０は、ボイスコイルボビン１４の前側の開口部を非接触で覆っている。したがって、ボイスコイルボビン１４等のスピーカ１０の内部の部品に塵芥が侵入するのを防止することができる。

ボイスコイルボビン１４は、軽量で剛性を有する材料、例えば、ガラス繊維または合成樹脂等から構成されており、円筒形状を有している。なお、金属または紙等でボイスコイルボビン１４を作製しても良い。このボイスコイルボビン１４の周囲には、螺旋状に巻回されたボイスコイル１８が配置されている。また、ボイスコイルボビン１４は、磁気回路２０を形成している後述する第１プレート４６の円柱形状部分のセンターポール４８に外挿されており、ボイスコイル１８と第１プレート４６（センターポール４８）の接触を防いでいる。

図２は、ダンパ１６の平面図である。ダンパ１６は、図２に示すように、中央にボイスコイルボビン１４を貫通する略円形の孔４９を有する略円形形状を有しており、本体部５０と、本体部５０の内周部（孔４９の周縁）に設けられた突出部５２と、を備えている。突出部５２を設けることによって、スピーカ１０の製造工程において、ボイスコイルボビン１４と振動板１２のネック部３４との位置合わせを行うことができる。また、ダンパ１６における本体部５０の外周部は、図１に示すように、フレーム２６に接着等により固定されて支持されている。

本体部５０は、織布等にフェノール樹脂等を含浸させたものを成形用の型に注入し、加熱成型して作製される。なお、本体部５０は、織布にフェノール樹脂を含浸させたものに代えて、ポリアミド樹脂等の耐熱性樹脂から構成されても良い。

突出部５２は、図２に示すように、本体部５０の内周部に本体部５０と一体に設けられている。突出部５２を本体部５０と一体成型することによって、成形用の金型を変更するのみで、他の製造工程を変更することなく、突出部５２を形成することができる。また、突出部５２を、Ｂの位置で振動板１２の方向に折り曲げるという簡易な手法によって、ボイスコイルボビン１４と振動板１２のネック部３４との位置合わせが可能となる。

なお、振動板１２のネック部３４の長さを伸ばす等によって、振動板１２に、ボイスコイルボビン１４と振動板１２との位置合わせ部材を形成することも可能である。しかし、振動板１２は音波発生部であり、音質を左右する重要な部品であるため、その形状を変更することは好ましくない。したがって、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０のように、ダンパ１２に位置合わせ部材（突出部５２）を設ける方が、より好ましい。

また、突出部５２は、図１に示すように、図２のＣの位置で、さらにボイスコイルボビン１４の外方向に折り曲げられている。このため、振動板１２のネック部３４の径が一定の範囲内で変化しても、突出部５２の外方向に折り曲げられている部分が、振動板１２のネック部３４の後側の開口端面を確実に支持することができる。

また、突出部５２とボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとの隙間には接着剤が充填されており、突出部５２とボイスコイルボビン１４とが固定されている。なお、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０の振動板１２では、突出部５２が４箇所設けられているが、これに代えて、突出部５２を全周に渡って１箇所設けても良いし、２箇所、３箇所または５箇所以上設けても良い。

また、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０では、突出部５２は本体部５０と一体に形成されているが、これに代えて、本体部５０とは異なる材質で作製した突出部５２を、または、本体部５０と同じ材質であって別体で作製した突出部５２を、本体部５０に取り付けても良い。この場合、突出部５２の断面形状を略コ字の三面構造として、各面をそれぞれ本体部５０と接着面、振動板１２の拡径部３６とダンパ１６の本体部５０との間隔を保つ面（振動板１２のネック部３４をボイスコイルボビン１４に対して位置決めする面）、振動板１２のネック部３４の後方の開口端面との接触面にすることができる。

ボイスコイル１８は、金属線等の導線を螺旋状に巻回されたコイル５６から構成されている。このボイスコイル１８は、後述する磁気回路２０の第２プレート５８の内壁５８ａに接触しないように配置されている。また、コイル５６の終端は、ボイスコイルボビン１４の外壁に沿って引き出され、フレーム２６に設けられたターミナル６０に接続されている。ターミナル６０には、外部入力線６２が、一方の端部で接続されている。この外部入力線６２のもう一方の端部は、音響機器のアンプ等の出力回路に接続されている。

磁気回路２０は、第１プレート４６と、マグネット６４と、第２プレート５８と、から形成されている。第１プレート４６は、鉄等の磁性材料から作製されている。この第１プレート４６は、前側の円柱形状のセンターポール４８と、後側の円板形状の台座部６６とから一体に構成されている。

マグネット６４は、フェライト磁石、アルニコ磁石またはネオジウム磁石等から構成されており、リング形状を有している。このマグネット６４は、第１プレート４６のセンターポール４８を非接触に囲むように、台座部６６の前面に接着固定されている。なお、マグネット６４の第１プレート４６への固定は、接着に限定されない。例えば、台座部６６にリング形状の穴を設け、この穴にマグネット６４を挿入して固定しても良い。また、マグネット６４の前面６４ａは一方の極（例えば、Ｎ極）となっており、マグネット６４の後面６４ｂは他方の極（例えば、Ｓ極）となっている。

第２プレート５８は、第１プレート４６と同様に鉄等の磁性材料から作製されており、リング形状を有している。この第２プレート５８は、第１プレート４６のセンターポール４８を非接触に囲むように、マグネット６４の前面６４ａに接着固定されている。なお、第２プレート５８のマグネット６４への固定は、接着に限定されない。

マグネット６４の後面６４ｂの磁極によって形成される磁界は、第１プレート４６の台座部６６を経由して、センターポール４８の前方に導かれる。一方、マグネット６４の前面６４ａの磁極によって形成される磁界は、第２プレート５８に導かれる。このため、第１プレート４６のセンターポール４８の前方の外壁と第２プレート５８の内壁との隙間には、一方向の強い磁界が形成されている。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０の動作の仕組みについて説明する。

まず、音声に対応する電気信号が、スピーカ１０の外部にある音響機器のアンプ等の出力回路から、外部入力線６２を経由して、ボイスコイル１８に入力される。次に、ボイスコイル１８は、ボイスコイル１８に入力された電気信号の電流の経時変化に応じて、磁気回路２０の第１プレート４６と第２プレート５８との隙間に形成されている磁界から電磁力を受けて振動する。

次に、ボイスコイル１８の振動が、ボイスコイルボビン１４を経由して振動板１２に伝わり、この結果、振動板１２も振動する。そして、振動板１２の振動が周囲の空気を振動させることによって、音波が発生する。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ１０の製造方法について説明する。

最初に、第１プレート４６の台座部６６の前面６６ａに、マグネット６４を接着等によって固定する。次に、マグネット６４の前面６４ａに、第２プレート５８を接着等によって固定する。これらの工程によって磁気回路２０が形成される。次に、第２プレート５８の前面５８ｂの外周部にフレーム２６を取り付ける。次に、ボイスコイルボビン１４を第１プレート４６のセンターポール４８の外側に嵌め込む。次に、ボイスコイル１８を、第２プレート５８の内壁５８ａに接触しないように、ボイスコイルボビン１４の外側に嵌め込む。

次に、本体部５０と、振動板１２が配置される方向（前方）に折り曲げられた突出部５２とを備えたダンパ１６を、ボイスコイルボビン１４の外側に配置する。次に、ダンパ１６をボイスコイルボビン１４に接着するダンパ接着工程を行う。このダンパ接着工程は、突出部５２とボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとの隙間に接着剤を充填することによって行う。次に、ダンパ１６の外周部をフレーム２６に接着等によって固定するダンパ固定工程を行う。次に、コイル５６の引き出し線をターミナル６０に接続する。

次に、振動板１２の外周部にエッジ部２８を、中央部にダストキャップ３０を、それぞれ接着等によって接合する。次に、エッジ部２８およびダストキャップ３０が接合された振動板１２の中央の孔４９を、ボイスコイルボビン１４に嵌め込んで、ネック部３４の後方の開後端部を突出部５２に接触させる。

次に、フレーム２６に、エッジ部２８の端部４２を接着等によって固定する。最後に、ネック部３４が突出部５２に接触した状態で、ネック部３４の内壁３４ａとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとの隙間に接着剤を充填して、振動板１２をボイスコイルボビン１４に接着する振動板接着工程を行う。

こうして製造されたスピーカ１０のターミナル６０に外部入力線６２を接続して、外部入力線６２から音声に関する電気信号をスピーカ１０（ボイスコイル１８）に入力することによって、スピーカ１０から音声が出力される。

次に、図３から図６を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係るスピーカのダンパの突出部について説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るスピーカ７０の振動板１２を装着する前のダンパ７２付近を模式的に示す外観図である。このダンパ７２の突出部７４は、円筒の一部の形状をしている立ち上がり部７６と、この立ち上がり部７６と外側方向に連通すると共に、円環の一部の形状を有している支持部７８とを備えている。支持部７８の前面７８ａは、振動板１２のネック部３４の後方の開口端部を支持する部分である。

このダンパ７２では、立ち上がり部７６が円筒の一部の形状をしているため、立ち上がり部７６をボイスコイルボビン１４と密着させて、または、立ち上がり部７６とボイスコイルボビン１４との間隔を等しい状態にして、ダンパ７２を設置することができる。立ち上がり部７６をボイスコイルボビン１４と密着させて、または、立ち上がり部７６とボイスコイルボビン１４との間隔を等しい状態にして、ダンパ７２を設置することによって、ダンパ７２とボイスコイルボビン１４との接着を確実に行うことができる。

また、このダンパ７２では、支持部７８が円環の一部の形状をしており、支持される振動板１２のネック部３４の形状と対応している。したがって、ダンパ７２が安定して振動板１２を支持することができる。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係るスピーカ８０の振動板１２を装着する前のダンパ８２付近を模式的に示す外観図である。このダンパ８２の突出部８４は、長方体の形状をしている。このダンパ８２では、突出部８４の幅を大きくする（ボイスコイル１６の中心軸と直交している辺を長くする）ことによって、ダンパ８２が安定して振動板１２を支持することができる。

図５は、本発明の第４の実施の形態に係るスピーカ９０の振動板１２を装着する前のダンパ９２付近を模式的に示す外観図である。このダンパ９２の突出部９４は、円筒の一部の形状をしている立ち上がり部９６と、この立ち上がり部９６と内側方向に連通すると共に、円環の一部の形状をしている支持部９８とを備えている。支持部９８の前面９８ａは、振動板１２のネック部３４の後方の開口端部を支持する部分である。

このダンパ９２では、立ち上がり部９６が円筒の一部の形状をしているため、第２の実施の形態に係るスピーカ７０と同様に、ダンパ９２とボイスコイルボビン１４との接着を確実に行うことができる。また、このダンパ９２では、支持部９８の内壁９８ｂとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとを接触させることができる。支持部９８の内壁９８ｂとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとを接触させることによって、ボイスコイルボビン１４の周囲に支持部９８を安定して配置することができる。このため、ダンパ９２が安定した状態で振動板１２を支持することができる。

図６は、本発明の第５の実施の形態に係るスピーカ１００の振動板１２を装着する前のダンパ１０２付近を模式的に示す外観図である。このダンパ１０２の突出部１０４は、円筒の一部の形状をしている立ち上がり部１０６と、この立ち上がり部１０６から外側方向に連通し、さらに最外部で内側方向に折り返されている円環の一部の形状をしている支持部１０８と、この支持部１０８から前方に連通すると共に、立ち上がり部１０６より内側に配置される円筒の一部の形状をしている円筒接合部１１０とを備えている。支持部１０８の前面１０８ａが、振動板１２のネック部３４の後方の開口端部を支持する。

このダンパ１０２では、支持部１０８が二重構造になっていて強度が増しているため、ダンパ１０２が安定した状態で振動板１２を支持することができる。また、このダンパ１０２では、円筒接合部１１０の内壁１１０ａとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとを接触させることができる。円筒接合部１１０の内壁１１０ａとボイスコイルボビン１４の外壁１４ａとを接触させることによって、ボイスコイルボビン１４の周囲に支持部１０８を安定して配置することができる。このため、より一層、ダンパ１０２が安定した状態で振動板１２を支持することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形実施可能である。例えば、各実施の形態に係るスピーカ１０，７０，８０，９０，１００では、振動板１２がネック部３４を備えているが、これに代えて、振動部１２がネック部３４を備えていない構造としても良い。この場合、突出部５２，７４，８４，９４，１０４に接触するのは拡径部３６の後方の開口端部となる。

本発明は、音響機器等に使用されるスピーカに利用することが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るスピーカを示す断面図である。図１のスピーカに使用されるダンパを示す平面図である。本発明の第２の実施の形態に係るスピーカのダンパ付近を示す外観図である。本発明の第３の実施の形態に係るスピーカのダンパ付近を示す外観図である。本発明の第４の実施の形態に係るスピーカのダンパ付近を示す外観図である。本発明の第５の実施の形態に係るスピーカのダンパ付近を示す外観図である。従来のスピーカを示す断面図である。

符号の説明

１０スピーカ
１２振動板
１４ボイスコイルボビン
１６ダンパ
１８ボイスコイル
２０磁気回路
２６フレーム
２８エッジ部
３０ダストキャップ
３４ネック部（振動板の一部）
３６拡径部（振動板の一部）
４６第１プレート（磁気回路の一部）
４８センターポール（第１プレートの一部）
４９孔
５０本体部
５２突出部
５６コイル（ボイスコイルの一部）
５８第２プレート（磁気回路の一部）
６０ターミナル
６２外部入力線
６４マグネット（磁気回路の一部）
６６台座部（第１プレートの一部）
７０スピーカ
７２ダンパ
７４突出部
８０スピーカ
８２ダンパ
８４突出部
９０スピーカ
９２ダンパ
９４突出部
１００スピーカ
１０２ダンパ
１０４突出部

Claims

ボイスコイルと、上記ボイスコイルに流れる電気信号と上記ボイスコイルに与えられる磁界との作用によって動作する円筒形状のボイスコイルボビンと、上記ボイスコイルボビンの周囲に配置される振動板と、上記ボイスコイルボビンが貫通する孔を備え、該孔内に上記ボイスコイルホビンが配置されるダンパと、を有するスピーカにおいて、
上記ダンパは、上記孔の周縁に上記振動板を支持するための突出部を備え、
上記突出部は、上記ダンパの本体部と一体に構成されていると共に、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して上記振動板が配置される方向であって、上記ボイスコイルボビンの外方向にさらに折り曲げられており、
上記振動板は、上記ボイスコイルボビンの周囲を覆う円筒形状のネック部を備え、上記ネック部が上記突出部に接触していると共に、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に接着剤を介して固定（但し、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に存在する上記接着剤の厚みが異なる態様での固定を除く）されていることを特徴とするスピーカ。
前記振動板は、前記ボイスコイルボビンの周囲を覆うネック部を備え、
上記ネック部が前記突出部に接触していることを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
フレームと、
ボイスコイルと、
ボイスコイルに流れる電気信号と上記ボイスコイルに与えられる磁界との作用によって動作する円筒形状のボイスコイルボビンと、
上記ボイスコイルボビンの周囲に配置される振動板と、
上記ボイスコイルボビンが貫通する孔と、上記孔の周縁に設けられると共に、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して上記振動板が配置される方向に折り曲げられた突出部と、を備え上記孔内に上記ボイスコイルホビンが配置されるダンパと、
上記ボイスコイルボビンの周囲に配置されたボイスコイルと、
を有するスピーカの製造方法において、
上記ダンパを上記ボイスコイルボビンに接着するダンパ接着工程と、
上記ダンパ接着工程の後、上記ダンパを上記フレームに固定するダンパ固定工程と、
上記ダンパ固定工程の後、上記振動板を上記突出部に接触させながら上記ボイスコイルボビンに接着する振動板接着工程と、
を有し、
上記振動板接着工程において、
上記振動板は、上記ボイスコイルボビンの周囲を覆う円筒形状のネック部を備え、上記ネック部が上記突出部に接触していると共に、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に接着剤を介して固定（但し、上記ボイスコイルホビンの軸方向に対して、上記ネック部内壁と上記ボイスコイルホビン外壁との隙間に存在する上記接着剤の厚みが異なる態様での固定を除く）されることを特徴とするスピーカの製造方法。