JP4735405B2

JP4735405B2 - スピーカ用ダンパーとそれを用いたスピーカ

Info

Publication number: JP4735405B2
Application number: JP2006131331A
Authority: JP
Inventors: 修舟橋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-05-10
Also published as: KR100899464B1; WO2007034751A1; KR20070088495A; EP1796425A4; US20080317275A1; EP1796425A1; US8085970B2; JP2007116656A

Description

本発明は、スピーカ用ダンパーとそれを用いたスピーカに関するものである。

一般にスピーカは、図４に示されるように磁気回路１Ａに可動可能に配置されたボイスコイル体２Ａを振動板３Ａの内周端に接続し、振動板３Ａの外周端をエッジ４Ａを介してフレーム５Ａに接続していた。

また、このボイスコイル体２Ａとフレーム５Ａをダンパー６Ａで接続した構造となっていた。

従来のダンパー６Ａはウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料を波板状のコルゲート構造にしたものであり、コルゲート構造とすることで所定の弾性率を確保し、ボイスコイル体２Ａの駆動時におけるローリングを抑制するものである。

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。
特開平１１−１５０７９１号公報（図８）

上記ダンパー６Ａは、コルゲート構造としたことにより、ボイスコイル体２Ａの振幅量が小さい間は、このダンパー６Ａがボイスコイル体２Ａの振幅に対して大きな負荷になることはないが、ボイスコイル体２Ａの振幅量が大きくなるにしたがって、このダンパー６Ａがボイスコイル体２Ａの振幅に対して大きな負荷になり、このことによりスピーカのパワーリニアリティが非直線性を示すようになり、その結果としてスピーカの歪みの原因となっていた。

そこで、本発明は、スピーカの歪みを低減させるスピーカ用ダンパーを提供す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、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を備えたスピーカの前記ボイスコイル体を支持するスピーカ用ダンパーであって、内周端部が前記ボイスコイル体に接続された第１の支持部と、この第１の支持部の外周端部に設けられた第２の支持部とを有し、前記第２の支持部の上下方向の弾性率を前記第１の支持部の上下方向の弾性率より大きく設定し、かつ前記第１の支持部と前記第２の支持部との接続部分の上下方向の弾性率を、前記第１の支持部および前記第２の支持部の上下方向の弾性率より大きく設定した構成としたものである。

この構成により、ボイスコイル体の振幅量が大きくなってもこのスピーカ用ダンパーがボイスコイル体の振幅に対して大きな負荷となることはなく、この結果としてスピーカの歪みを低減できることになる。

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２ｂ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、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。

スピーカ用ダンパー１２は、円板状コルゲート構造のダンパー１０（支持部の一例）の外周端部にエッジ１１（支持部の一例）を接続して構成したものである。

このスピーカ用ダンパー１２を構成するコイルゲート構造のダンパー１０の内周端部分は、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、またダンパー１０の外周端部分が、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、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。

以上の構成においてボイスコイル体２のコイル２ｂに音声信号を印加すると、磁気ギャップ８の磁界と反応してボイスコイル体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る。特に、ダンパー１０の外周端部分にエッジ１１を設けてスピーカ用ダンパー１２を構成することにより、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。

スピーカ用ダンパー１２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。

コルゲート構造のダンパー１０は、ボイスコイル体２の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（変形できず負荷が大きくなる）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１２が負荷となってきた時にエッジ１１に応力が加わり、この応力の大きさに応じてエッジ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スピーカ用ダンパー１２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１２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、このようにスピーカ用ダンパー１２を、エッジ１１を介してフレーム５に接続する構成としたものにおいては、上述し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の弾性率はコルゲート構造のダンパー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、コルゲート構造のダンパー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、そのためにはダンパー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）設定し、これにより両者の独立性を確保するようにしている。

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）設定するためには、例えばエッジ１１とダンパー１０を接着する接着剤の種類として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を複合したスピーカ用ダンパー１２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を複合したスピーカ用ダンパー１２の弾性率を、振動板３に設けられたエッジ４の弾性率に略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と少しでも近づけるようにしている。

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およびスピーカ用ダンパー１２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、歪みを低減できるようになる。このため、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１２とは反対側に突出させ、エッジ１１を振動板３とは反対側に突出させることで、その間隔を確保し、ボイスコイル体２のローリングを抑制し、歪みを低減できるようにしている。

図２、図３は本発明の他の実施形態を示し、この実施形態では、図１のエッジ１１に代え、エッジ１１ａ（支持部の一例）を設けたものである。

すなわち、この実施形態のエッジ１１ａも振動板３に設けられたエッジ４と同様、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ため、その形状が図１のもののように断面形状が半円形とはなっていない。

つまり、上述のごとくスピーカの実質的な発音源となる振動板３が自由に上下に均等に振動できるようにするためには、ダンパー１０とエッジ１１ａを複合したスピーカ用ダンパー１２ａの弾性率を、振動板３に設けられたエッジ４の弾性率と近づけることが望ましい。その場合、この実施形態のごとくエッジ１１ａを断面半円形形状ではないものにする方が、結論としてダンパー１０とエッジ１１ａを複合したスピーカ用ダンパー１２ａの弾性率を、振動板３に設けられたエッジ４の弾性率と近づけることができることになる場合がある。

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本発明の他の実施形態におけるスピーカの拡大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エッジ
５フレーム
８磁気ギャップ
１０ダンパー
１１エッジ
１１ａエッジ
１２スピーカ用ダンパー

Claims

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を備えたスピーカの前記ボイスコイル体を支持するスピーカ用ダンパーであって、内周端部が前記ボイスコイル体に接続された第１の支持部と、この第１の支持部の外周端部に設けられた第２の支持部とを有し、前記第２の支持部の上下方向の弾性率を前記第１の支持部の上下方向の弾性率より大きく設定し、かつ前記第１の支持部と前記第２の支持部との接続部分の上下方向の弾性率を、前記第１の支持部および前記第２の支持部の上下方向の弾性率より大きく設定したスピーカ用ダンパー。
第１の支持部はコルゲート構造のダンパーにより構成し、第２の支持部はエッジにて構成した請求項１に記載のスピーカ用ダンパー。
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を備え、前記ボイスコイル体に、請求項１〜２のいずれか一つに記載のスピーカ用ダンパーの第１の支持部を接続し、このスピーカ用ダンパーの第２の支持部をフレームに接続したスピーカ。