JP4683555B2 - ドーム型振動板、およびスピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドーム型振動板、およびスピーカ装置に関するものである。

電気音響変換装置として、マイクロフォン装置やスピーカ装置が知られている。例えば電気信号を音響信号に変換するためのスピーカ装置としては、一般的に図１（ａ）に示すような、いわゆるドーム型スピーカ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このスピーカ装置１００ｊは、図１（ａ）に示すように、プレート１ｊ、永久磁石等の磁石２ｊ、およびヨーク３ｊからなる内磁型磁気回路１０ｊを有する。このヨーク３ｊの開口端縁部に筒状のスピーカフレーム４ｊが配置され、スピーカフレーム４ｊがドーム型振動板５ｊを支持している。ドーム型振動板５ｊは、半球状のドーム状部５１ｊと、このドーム状部５１ｊの外周縁部に連続する断面Ｕ字形状の溝部（凹部）５２ｊと、溝部５２ｊの外周縁部に設けられたダンパ部（エッジ部）５３ｊとを有する。このダンパ部５３ｊの外周端部５３１ｊは、フレーム４ｊに支持されている。ボイスコイル６ｊは、この溝部５２ｊ内に配置され、磁気回路１０ｊの磁気間隙１０ｋ内に位置決めされた状態で、振動板５ｊにより振動可能に支持されている。従来のドーム型振動板５ｊでは、例えば樹脂フィルムを金型を用いて加熱加圧成形することにより、上記ドーム状部５１ｊ、溝部５２ｊ、およびダンパ部５３ｊが一体成形されている。

特開平９−３２２２８９号公報

ところで、上述したドーム型振動板５ｊの高域特性を改善するために、図１（ｂ）に示すように単純に半球状のドーム状部５１ｊに、振動板５ｊと異なる材料からなる音響調整用ドーム部材５１ｐを貼り付けた場合、従来よりもドーム部材５１ｊ付近の重量が重くなり、溝部（凹部）５２ｊ付近に径方向に沿った不要な振動が生じる場合がある。つまり溝部（凹部）５２ｊのたわみによって再生音に不要な歪が生じるという問題点がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、凹部にボイスコイルが配置されるドーム型振動板を備えるスピーカにおいて、凹部のたわみ等によって生じる信号の歪を低減すること、音響特性を改善すること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

請求項１に記載の発明は、スピーカ装置に備えられるドーム型振動板であって、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、該ドーム状部と該エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有し、前記凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部を備え、当該補強部と前記ドーム状部とが一体成形されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、スピーカ装置に備えられるドーム型振動板であって、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周に形成された環状の第一の平坦部と、該第一の平坦部の外周に形成されたボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部と、該凹部の外周に形成された環状の第二の平坦部と、該第二の平坦部の外周に形成されたエッジ状部とを有し、前記ドーム状部、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部上に配置され、前記凹部の開口部、前記第一の平坦部または前記第二の平坦部を補強する補強部を備えることを特徴とするドーム型振動板。

請求項６に記載の発明は、ドーム型振動板を備えるスピーカ装置であって、前記ドーム型振動板部は、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、該ドーム状部と該エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有し、前記凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部を備え、当該補強部と前記ドーム状部とが一体成形されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、ドーム型振動板を備えるスピーカ装置であって、前記ドーム型振動板は、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周に形成された環状の第一の平坦部と、該第一の平坦部の外周に形成されたボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部と、該凹部の外周に形成された環状の第二の平坦部と、該第二の平坦部の外周に形成されたエッジ状部とを有し、前記ドーム状部、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部上に配置され、前記凹部の開口部、前記第一の平坦部または前記第二の平坦部を補強する補強部を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るドーム型振動板は、例えばマイクロフォンやスピーカ等の電気音響変換装置に用いられ、ドーム状部と、ドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、該ドーム状部と該エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有し、凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部を備え、当該補強部とドーム状部とが一体成形されていることを特徴とする。

上記構成のドーム型振動板には、凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部が形成され、当該補強部とドーム状部とが一体成形されているので、凹部のたわみ等によって生じる音響信号や電気信号等の歪を低減することができる。また音響特性を改善することができる。

また、本発明の一実施形態に係るドーム型振動板は、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周に形成された環状の第一の平坦部と、該第一の平坦部の外周に形成されたボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部と、該凹部の外周に形成された環状の第二の平坦部と、該第二の平坦部の外周に形成されたエッジ状部とを有し、前記ドーム状部、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部上に配置され、前記凹部の開口部、前記第一の平坦部または前記第二の平坦部を補強する補強部を備えることを特徴とする。

上記構成のドーム型振動板では、ドーム状の補強部が、ドーム状部および凹部上に配置され、当該凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強するので、凹部のたわみ等によって生じる信号の歪を低減することができる。また音響特性を改善することができる。

以下、図面を参照しながら本発明に係るドーム型振動板、およびそのドーム型振動板を備える電気音響変換装置を採用したスピーカ装置（スピーカ）の一実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図２は本発明の第１実施形態に係るスピーカの断面図である。図３は図２に示したスピーカの振動板付近の拡大断面図である。

本発明の第１実施形態に係るスピーカ１００は、例えば図２，図３に示すように、上面視で略円形状に形成されたプレート１、永久磁石等の磁石２、およびヨーク３を有する磁気回路１０を有する。この磁気回路１０において、ヨーク３の開口縁部とプレート１の端部間に磁気間隙１０ａが形成されている。磁気回路１０の外周部には筒形状のスピーカフレーム（フレーム）４が配置され、フレーム４の支持部４ａによりドーム型振動板（振動板）５を支持している。このドーム型振動板５は、ボイスコイル６を磁気回路１０の磁気間隙１０ａに振動可能に支持している。

図４は図２，図３に示したスピーカのドーム型振動板およびボイスコイルの分解図である。図５は図４に示したスピーカのドーム型振動板およびボイスコイルの斜視図である。本実施形態に係るドーム型振動板５は、例えば樹脂材料、金属材料等の各種材料からなる。本実施形態に係るドーム型振動板５は、図２〜図５に示すように、ドーム状部５１、エッジ状部５２、凹部５３、および補強部７を有する。

ドーム状部５１は、ドーム型振動板５の中央部に設けられている。エッジ状部５２は、ドーム状部５１の外周部側に形成されている。エッジ状部５２は、詳細には図２〜図５に示すようダンパ部５２１を備える。ダンパ部５２１は、例えば断面凸形状、断面凹形状、断面波形状など各種形状に形成されている。またエッジ状部５２の外周端部５２ａは、フレーム４に固定されている。またエッジ状部５２の内周側には、凹部５３が形成されている。

凹部５３は、ドーム状部５１とエッジ状部５２との間に形成され、略断面Ｕ字形状の溝部を備える。この凹部５３内には、図２〜図５に示すように、ボイスコイル６が配置されている。このボイスコイル６は、例えば接着剤によりドーム型振動板５に接着されて固定されている。また本実施形態に係る凹部５３は、図２〜図５に示すように、外周端部５３１が、エッジ状部５２の内周側に連続して形成されている。つまり、エッジ状部５２と凹部５３とが一体成形されている。また本実施形態に係る凹部５３は、図２〜図５に示すように、内周端部５３２がドーム型振動板５径方向内側に向かって屈曲した断面円弧形状に形成されている。

補強部７は、凹部５３の開口部５３５又は開口部５３５近傍を補強する。本実施形態に係るドーム型振動板５は、図２〜図５に示すように、補強部７とドーム状部５１とが一体成形されている。詳細にはドーム型振動板５１の外周端部に補強部７が形成され、この補強部７が、凹部５３の開口部５３５又は開口部５３５近傍に配置されている。具体的には補強部７は、凹部５３上に配置され、凹部５３の開口部５３５の外周端部５３１と内周端部５３２の間隙の長さを、予め定めた長さに規定している。本実施形態に係る補強部７では、ドーム状部５１の外周端部５１１ａが、凹部５３の外周端部５３１およびエッジ状部５２の内周端部５２１ａに固定され、更に内周端部５３２がドーム状部５１の磁気回路側の内面部５１１ｂに固定されている。またドーム状部５１の端部近傍の平坦面部５１１ｃが凹部５３の開口部５３５の内周端部と外周端部間に位置するように、ドーム状部５１と凹部５３とが固定されている。

上記構成のドーム型振動板５では、例えば所望の音響特性を得るように、エッジ状部５２とドーム状部５１との厚みが異なるように形成されている。詳細には例えばドーム状部５１をエッジ状部５２より厚く形成してもよい。より具体的にはエッジ状部５２を比較的薄いフィルム状に形成し、ドーム状部５１を比較的厚いフィルム状に形成してもよい。上記構成により、例えば均一な膜厚の一般的なドーム型振動板と比べて、最低共振周波数（ｆ０）が比較的低く、高音限界周波数（ｆｈ）が比較的高い音響特性のドーム型振動板５を得ることができる。またドーム状部５１を比較的厚く形成することで、不要な共振振動を低減することができる。

また本実施形態に係るドーム状部５１は、例えば所望の音響特性を得るように、エッジ状部５２と異なる材料にて形成することが好ましい。詳細には、例えばドーム状部５１は、フィルム状の樹脂材料または金属材料により形成される。特にドーム状部５１を金属材料にて形成することでドーム状部５１の密度や剛性が高くなり、最低共振周波数（ｆ０）が比較的低く、高音限界周波数（ｆｈ）が比較的高い音響特性のドーム型振動板５を得ることができる。また不要な共振振動をさらに低減することができる。

本発明の一実施形態に係るドーム型振動板５の製造方法を、図２〜図５を参照しながら説明する。

先ず図４，図５に示すように、エッジ状部５２と凹部５３とを一体成形する。詳細にはエッジ状部５２および凹部５３の形成材料としては、例えばポリエチレン，ポリスチレンなどの樹脂材料、ジュラルミン，アルミニウム，チタニウムなどの各種金属材料、等の各種材料を採用することができる。この形成材料を用いて、加圧成形、加熱加圧成形、射出成形などの各種製造方法により、エッジ状部５２と凹部５３とを一体成形する。

次に、外周端部に上記補強部７を備え、中央部がドーム形状に形成されたドーム状部５１を作製しておく。詳細にはドーム状部５１の形成材料としては、例えばジュラルミン，アルミニウム，チタニウム，ベリリウム，マグネシウム合金，ボロン化チタン等の各種金属材料、ポリエチレン，ポリスチレンなどの樹脂材料、等各種材料を採用することができる。この形成材料を用いて、加圧成形、加熱加圧成形、射出成形などの各種製造方法により、ドーム状部５１を作製する。

次に図４，図５に示すように、予め用意した筒形状のボイスコイル（空芯コイル）６を、凹部５３の開口部５３５から、その内部に配置する。そして凹部５３にボイスコイル６を配置した状態で、それらの位置関係を保持するように接着剤によりそれぞれを固定する。

次に、外周端部に補強部７が形成されたドーム状部５１を、凹部５３及びエッジ状部５２に固定する。詳細にはドーム状部５１の外周端部に形成された補強部７を、凹部５３の開口部５３５又は開口部５３５近傍に配置して固定する。詳細にはドーム状部５１の端部に形成された補強部７が、凹部５３の開口部５３５を覆うように、凹部５３上に配置して接着剤などにより固定する。

ドーム型振動板５の製造方法は、上記形態に限られるものではなく、例えばドーム状部５１、エッジ状部５２、凹部５３の形成方法や形成の順番は、上記実施形態に限られるものではない。例えば先ずエッジ状部５２と凹部５３とを一体成形し、次にドーム状部５１を作製してもよい。

上述した構成のスピーカ１００において、例えば音声信号を含む電気信号がボイスコイル６に入力されると、磁気間隙１０ａ内に配置されたボイスコイル６では、電気信号に応じた電磁力が生じ、ボイスコイル６を介してドーム型振動板５に駆動力が加わり、ドーム型振動板５が振動する。

以上説明したように、本実施形態に係るスピーカ１００は、ドーム型振動板５を備え、このドーム型振動板５は、ドーム状部５１と、ドーム状部５１の外周部側に形成されたエッジ状部５２と、そのドーム状部５１とエッジ状部５２との間に形成され、ボイスコイル６が配置される断面Ｕ字形状の凹部５３とを有し、その凹部５３の開口部５３５又は当該開口部５３５近傍を補強する補強部７を備え、当該補強部７とドーム状部５１とが一体成形されているので、例えば図３に示すように、凹部５３の開口部５３５付近の直径方向に沿った振動を低減することができるので、例えば従来のように凹部のたわみ等によって生じる音響信号や電気信号等の歪を低減することができる。また音響特性を改善することができる。

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係るスピーカの主要部の断面拡大図である。第１実施形態と同様な構成や機能については説明を省略する。

本実施形態に係るスピーカ１００ａは、例えば図６に示すように、ドーム状部５１ａと、エッジ状部５２と、凹部５３ａとが一体成形されたドーム型振動板５ａを有する。またスピーカ１００ａは、ドーム型振動板５ａのドーム状部５１ａおよび凹部５３上に配置され、当該凹部５３ａの開口部５３５又は当該開口部５３５近傍を補強するドーム状の補強部５１ｂを備える。

このドーム状の補強部５１ｂは、中心部が上記ドーム状部５１ａの形状に対応したドーム状部５１１と、そのドーム状部５１１に連続し、外周端部に形成された平坦形状部とを有する。この平坦形状部が第１実施形態に係る補強部７に相当する。

また本実施形態に係るドーム型振動板５ａでは、図６に示すように、凹部５３ａの開口部５３５付近の外周端部５３１が径方向外側に向かって屈曲し、内周端部５３２が径方向内側に向かって屈曲した形状に形成され、上記ドーム状の補強部５１ｂの端部に形成された平坦形状部が、凹部５３ａの開口部５３５に固定されている。

以上説明したように、本実施形態に係るスピーカ１００ａは、ドーム状部５１ａと、エッジ状部５２と、凹部５３ａとが一体成形されたドーム型振動板５ａを有し、ドーム型振動板５ａのドーム状部５１ａおよび凹部５３上に配置され、当該凹部５３ａの開口部５３５又は当該開口部５３５近傍を補強するドーム状の補強部５１ｂを備えるので、第１実施形態に係るドーム型振動板５と比べて、ドーム状部５１ａが形成されているので、ドーム型振動板５ａの強度が大きくなり、凹部のたわみ等によって生じる信号の歪をより低減することができる。また音響特性をより改善することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。例えば、上述した本発明に係る実施形態を組み合わせてもよい。また本発明に係るドーム型振動板を、マイクロフォン装置などの電気音響変換装置に適用してもよい。

また、上述した実施形態では磁気回路１０は、内磁型磁気回路を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば磁気回路１０として、外磁型磁気回路を採用してもよい。

また上述した実施形態では、凹部５３又は凹部５３近傍を補強する補強部７は、ドーム状部５１と一体成形されていたがこの形態に限られるものではない。例えば図７に示すようにスピーカ１００ｃにおいて、ドーム型振動板５ｃが、凹部５３付近にリング状の補強部７ｃを配置してなり、そのリング状の補強部７により凹部５３又は凹部５３付近を補強してもよい。

また上述した実施形態ではドーム型振動板は、エッジ状部５２と凹部５３とが一体成形、又はドーム状部５１ａ，エッジ状部５２，凹部５３ａが一体されていたが、この形態に限られるものではない。例えば図８に示すようにスピーカ１００ｄでは、ドーム状部５１ｂと凹部５３とが一体成形され、中央部に開口部が形成されたリング形状のエッジ状部５２の内周端部に、凹部５３の開口部を補強する補強部７ｄを設けた、ドーム型振動板５ｄを有してもよい。

以上説明したように、本発明に係るスピーカ１００は、ドーム型振動板５を備え、このドーム型振動板５は、ドーム状部５１と、ドーム状部５１の外周部側に形成されたエッジ状部５２と、そのドーム状部５１とエッジ状部５２との間に形成され、ボイスコイル６が配置される断面Ｕ字形状の凹部５３とを有し、その凹部５３の開口部５３５又は当該開口部５３５近傍を補強する補強部７を備え、当該補強部７とドーム状部５１とが一体成形されているので、凹部５３の開口部５３５付近の直径方向に沿った振動を低減することができるので、例えば従来のように凹部５３のたわみ等によって生じる音響信号や電気信号等の歪を低減することができる。また音響特性を改善することができる。

また、本実施形態に係るスピーカ１００ａは、ドーム状部５１ａと、エッジ状部５２と、凹部５３ａとが一体成形されたドーム型振動板５ａを有し、ドーム型振動板５ａのドーム状部５１ａおよび凹部５３上に配置され、当該凹部５３ａの開口部５３５又は当該開口部５３５近傍を補強するドーム状の補強部５１ｂを備えるので、第１実施形態に係るドーム型振動板５と比べて、ドーム状部５１ａが形成されているので、ドーム型振動板５ａの強度が大きくなり、凹部のたわみ等によって生じる信号の歪をより低減することができる。また音響特性をより改善することができる。

一般的なドーム型振動板を備えるドーム型スピーカ装置を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態に係るスピーカ装置の断面図である。 図２に示したスピーカ装置の振動板付近の拡大断面図である。 図２，図３に示したスピーカ装置のドーム型振動板およびボイスコイルの分解図である。 図４に示したスピーカ装置のドーム型振動板およびボイスコイルの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るスピーカ装置の主要部の断面拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置を説明するための断面図である。

符号の説明

１ プレート
２ 磁石
３ ヨーク
４ スピーカフレーム（フレーム）
５ 振動板（ドーム型振動板）
６ ボイスコイル
７ 補強部
１０ 磁気回路
１０ａ 磁気間隙
５１ ドーム状部
５２ エッジ状部
５３ 凹部（溝部）
１００ スピーカ装置（電気音響変換装置）

Claims (7)

1. スピーカ装置に備えられるドーム型振動板であって、
   ドーム状部と、前記ドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、該ドーム状部と該エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有し、
   前記凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部を備え、当該補強部と前記ドーム状部とが一体成形されていることを特徴とするドーム型振動板。
2. 前記エッジ状部と前記凹部とが一体成形され、
   前記ドーム状部の端部に形成された前記補強部が、前記凹部の開口部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のドーム型振動板。
3. 前記エッジ状部は、前記ドーム状部と異なる材料にて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドーム型振動板。
4. スピーカ装置に備えられるドーム型振動板であって、
   ドーム状部と、
   前記ドーム状部の外周に形成された環状の第一の平坦部と、
   該第一の平坦部の外周に形成されたボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部と、
   該凹部の外周に形成された環状の第二の平坦部と、
   該第二の平坦部の外周に形成されたエッジ状部とを有し、
   前記ドーム状部、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部上に配置され、前記凹部の開口部、前記第一の平坦部または前記第二の平坦部を補強する補強部を備える
   ことを特徴とするドーム型振動板。
5. 前記補強部が前記凹部上に配置されることで、前記凹部の開口部の間隙の長さが一定の値に保たれることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のドーム型振動板。
6. ドーム型振動板を備えるスピーカ装置であって、
   前記ドーム型振動板部は、ドーム状部と、前記ドーム状部の外周部側に形成されたエッジ状部と、該ドーム状部と該エッジ状部との間に形成され、ボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部とを有し、
   前記凹部の開口部又は当該開口部近傍を補強する補強部を備え、当該補強部と前記ドーム状部とが一体成形されていることを特徴とするスピーカ装置。
7. ドーム型振動板を備えるスピーカ装置であって、
   前記ドーム型振動板は、
   ドーム状部と、
   前記ドーム状部の外周に形成された環状の第一の平坦部と、
   該第一の平坦部の外周に形成されたボイスコイルが配置される断面Ｕ字形状の凹部と、
   該凹部の外周に形成された環状の第二の平坦部と、
   該第二の平坦部の外周に形成されたエッジ状部とを有し、
   前記ドーム状部、前記第一の平坦部および前記第二の平坦部上に配置され、前記凹部の開口部、前記第一の平坦部または前記第二の平坦部を補強する補強部を備える
   ことを特徴とするスピーカ装置。

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