JP4626462B2 - スピーカ - Google Patents

Description

本発明は、スピーカに関するものである。

従来のスピーカは図３に示されるように、磁気回路１に可動可能に配置されたボイスコイル体２を振動板３の内周端に接続し、振動板３の外周端をエッジ４を介してフレーム５に接続し、さらに、この振動板３の裏面をサスペンションホルダ６とエッジ７を介してフレーム５に接続した構造となっていた。またエッジ４、７の突出形状を逆方向とすることによって振動板３の上下振幅を上下対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−７３３２号公報

しかしながら、このようなスピーカ構造を採用する場合、サスペンションホルダ６は少なくとも振動板３と同じ程度の剛体で形成しているので、これに起因して電気回路１における駆動負荷が増加してしまい、結果としてスピーカの駆動効率を向上させることが困難なものとなっていた。

そこで、本発明は低歪みのスピーカにおいてより駆動効率を高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、スピーカの構成部品でありボイスコイル体のローリングを抑制するために設けられていたダンパーの外周部にエッジを設け、このエッジを介してフレームに接続する構成とし、このダンパーとエッジの接続部分の弾性率をダンパーおよびエッジの弾性率よりも大きくし、さらに第１のエッジはダンパーが設けられた側と反対側に突出する形状とし、第２のエッジは振動板が設けられた側と反対側に突出する形状としたものである。

この構成により、スピーカの歪みを抑制できるとともに駆動効率を向上させることが出来るのである。すなわち、ダンパーとエッジはそれぞれ異なる弾性率を有し、ダンパーとエッジとの接続領域においてその領域の弾性率をダンパーおよびエッジの弾性率より大きく（硬く）設定することで両者の独立性を確保し、スピーカの歪を抑制し駆動効率の向上も可能となる。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。なお、背景技術として上述した構成と同様の構成については同じ符号を付して説明する。

図１は本発明のスピーカを示す断面図であり、すり鉢状のフレーム５の底部中央に配置された磁気回路１は、円板状マグネット１ａ、円板状プレート１ｂ、円筒状のヨーク１ｃを組み合わせて接着することにより形成され、ヨーク１ｃの側壁部分の内周側面とプレート１ｂの外周側面間により、磁気回路１における上面側に向けて開口した磁気ギャップ８が形成されている。

また、ボイスコイル体２は円筒状の本体２ａの外周部にコイル（図示せず）が巻き付けられた構造であり、磁気ギャップ８に対して上下方向に可動可能に配置されたもので、ボイスコイル体２の上部外周部分に接続された振動板３を振動させる構造となっている。なお、ボイスコイル体２の上端部分には防塵対策としてのダストキャップ９が設けられている。

振動板３はスピーカの発音源となる部分であり、高い剛性と内部損失を両立したパルプおよび樹脂を主な材料としたもので、その外周端部分が上方に突出したエッジ４を介してフレーム５の開口端部分に接続され、内周端部分がボイスコイル体２に固定されている。なお、エッジ４は振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

ダンパー１０はその内周端部分がボイスコイル体２の振動板３固定部よりも磁気回路１側に接続され、外周端部分がダンパー１０とは別体の下方に突出したエッジ１１を介してフレーム５に接続されている。なお、このダンパー１０は波板状のリング構造となっておりボイスコイル体２の可動に対応して伸縮する構造とするとともに、振動板３に設けられたエッジ４と同様に振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

そして、ボイスコイル体２のコイルに音声信号を印加することで磁気ギャップ８の磁界と反応しボイスコイル体２が上下方向に可動し、この可動により振動板３が振動してスピーカから音が発信されるものであり、特に、ダンパー１０の外周端部分にエッジ１１を設けたことによりスピーカの歪みが抑制され、さらにスピーカの駆動効率が高められたものとなっている。

ダンパー１０は、本来、その両端がフレーム５とボイスコイル体２に接続されて、ボイスコイル体２の可動時におけるローリングを抑制するものであり、ボイスコイル体２の可動に追従し易くするため波板状とし弾性をもたせている。

しかし、波板状としたことにより、振幅量が小さい時は、ボイスコイル体２の可動に大きな負荷となることは少ないが、ボイスコイル体２の振幅量が大きくなるにしたがって負荷が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態では、ダンパー１０の外周部をエッジ１１を介してフレーム５に接続したものであり、この様にすればボイスコイル体２の可動幅が大きくなり、ダンパー１０が負荷となってきた時にエッジ１１に応力が加わるようになり、この応力に応じてエッジ１１が弾性変形することになる。

このためこの様にボイスコイル体２の振幅量が大きくなってきた時にもダンパー１０によりその振幅が阻害されにくくなり、駆動効率の低下が抑制されることになる。また、エッジ１１が変形をはじめる場合、このエッジ１１とエッジ４はその突出方向を逆方向としているので、振動板３が上下に振動することに対する負荷に大きな差異はないことになる。そしてこの様にダンパー１０にエッジ１１を設けて振動負荷の増大を抑制したことと、エッジ４、１１が両者間を境に逆方向に突出させて上下方向の振動負荷に差が出にくくしたことにより、低歪みのスピーカとすることができる。

なお、このようにダンパー１０を、エッジ１１を介してフレーム５に接続する構成においては、先にも述べたようにボイスコイル体２の可動幅がある程度大きくなるまでは波板状のダンパー１０によりパワーリニアリティの直線性が確保でき、ボイスコイル体２の可動幅が所定以上となりその直線性が確保しにくくなった場合にエッジ１１の弾性によりその直線性を補なうものであることから、エッジ１１の弾性率はダンパー１０の弾性率より大きく（硬く）設定することが望ましい。

また、ダンパー１０とエッジ１１はそれぞれ異なる弾性率を有し、ボイスコイル体２の可動幅に応じて両者が独立して機能するように設定することが望ましく、ダンパー１０とエッジ１１との間、より具体的にはダンパー１０とエッジ１１との接続領域においてその領域の弾性率をダンパー１０およびエッジ１１の弾性率より大きく（硬く）設定することで両者の独立性を確保できる。

なお、ダンパー１０とエッジ１１との接続領域の弾性率をダンパー１０およびエッジ１１の弾性率より大きく（硬く）設定するにあたっては、例えばエッジ１１とダンパー１０を接着する接着剤の種類をアクリル系などの硬質接着剤を用いたり、エッジ１１とダンパー１０をインサートモールドにより一体化しその部分の厚みを大きくしたり、接続領域に補強材料を貼り付けたりする。

また、スピーカの発音領域となる振動板３のパワーリニアリティの直線性を確保しようとした場合、先に述べたダンパー１０とエッジ１１の複合体を最適化するだけではなく、さらに、ダンパー１０とエッジ１１の複合体と振動板３に設けられたエッジ４との関係を規定することが望ましい。

すなわち、この関係において重要となるのはスピーカの実質的な発音源となる振動板３が如何に自由に上下に均等に振動できるかという点であり、この点を考慮した場合には振動板３における直線性を最大限活用するためにダンパー１０とエッジ１１の複合体の弾性率を振動板３に設けられたエッジ４の弾性率に比べ同等に設定することが望ましい。

そのため本実施形態では、エッジ１１は図１のごとくエッジ４よりも小さくしている。

すなわち、ダンパー１０はコルゲート構造で弾性率が小さい（やわらかい）ので、エッジ１１をエッジ４より小さくすることでその弾性率を大きく（硬く）し、これによりエッジ１１とダンパー１０の複合体の弾性率を、エッジ４と略同等になるようにしている。

また、上下エッジ４、１１間に囲まれた領域に位置する振動板３、ボイスコイル体２およびダンパー１０は一体化された剛体と見なせることから、エッジ４、１１の間隔を大きくすればボイスコイル体２のローリングを抑制し、歪みを低減できるため、このエッジ４、１１の間隔を確保するため、エッジ４をダンパー１０とは反対側に突出させ、エッジ１１を振動板３とは反対側に突出するように設定することで、その間隔を確保できる。

さらに、図２に示されるようにダンパー１０の外周端部分を下方に屈曲させエッジ１１とフレーム５の接続位置を磁気回路１の上端に位置するプレート１ｂより下方となるように設定することで、先に述べた振動板３、ボイスコイル体２およびダンパー１０が一体化された剛体と見なせる領域にボイスコイル体２の駆動点となる磁気ギャップ８の領域が入るようになり、よりスピーカ歪みを低減できるものとなる。

本発明は、スピーカにおいて、スピーカの歪みを低減させることができるとともに、駆動効率を改善することができ、特に小型のスピーカに有用である。

本発明の一実施形態におけるスピーカの断面図 本発明の他の実施形態におけるスピーカの断面図 従来のスピーカの断面図

符号の説明

１ 磁気回路
２ ボイスコイル体
３ 振動板
４ （第１の）エッジ
５ フレーム
８ 磁気ギャップ
１０ ダンパー
１１ （第２の）エッジ

Claims (5)

1. フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動可能に配置されたボイスコイル体と、外周端部が前記フレームに第１のエッジを介して接続され内周端部が前記ボイスコイル体に接続された振動板と、この振動板より前記磁気回路側に設けられ、外周端部が前記フレームに接続され内周端部が前記ボイスコイル体に接続されたダンパーとを備え、前記ダンパーは第２のエッジを介して前記フレームに接続され、かつダンパーと第２のエッジとの接続部分の弾性率を前記ダンパーおよび第２のエッジの弾性率より大きくし、さらに第１のエッジはダンパーが設けられた側と反対側に突出する形状とし、第２のエッジは振動板が設けられた側と反対側に突出する形状としたことを特徴とするスピーカ。
2. ダンパーおよび第２のエッジで形成する複合体の弾性率を、第１のエッジの弾性率と略同等に設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
3. 第２のエッジの弾性率をダンパーの弾性率より大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
4. 第２のエッジとフレームとの接続位置を磁気回路の上端より下方に設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
5. 第１のエッジと第２のエッジを対称相似形状とし、第２のエッジの突出量は第１のエッジの突出量よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。

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