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

ドーム型振動板、およびスピーカ装置 Download PDF

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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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