JP4809719B2 - Speaker device - Google Patents
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Description
本発明は、いわゆる反発磁気回路型のスピーカー装置の構造に関する。 The present invention relates to the structure of a so-called repulsive magnetic circuit type speaker device.
従来より、2つのマグネットを同軸上に且つ相対的に逆向きの磁極となるように配置してなる、いわゆる反発磁気回路型のスピーカー装置が知られている(例えば、特許文献1及び2を参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called repulsive magnetic circuit type speaker device is known in which two magnets are coaxially arranged so as to have relatively opposite magnetic poles (see, for example,
例えば、特許文献1に記載のラウンドスピーカーユニットは、磁石部及び磁石部と磁気的に連動することが可能なコイル部とを有し、そのうち、磁石部は、同軸上に配置され、相互逆方向に磁化された2つの磁石と、2つの磁石の間に配置された中間磁極素子と、各々の磁石の外側に配置された外部磁極素子と、を有している。また、このラウンドスピーカーユニットは、ダイヤフラムを有し、ダイヤフラムは、コイル部に取り付けられ、コイル部からこのコイル部の平行移動軸に対して実質的ラジアル方向に延びることを可能としている。
For example, the round speaker unit described in
また、特許文献2に記載のスピーカは、駆動コイルが固着されたスピーカ用振動板と、そのスピーカ用振動板の振動方向に対して、駆動コイルを挟んだ両側に配置された2つのマグネットを含む磁気回路と、を有する。
The speaker described in
その他にも、2枚のマグネットを互いに反発する磁気方向に配置することにより反発磁界を形成してなるスピーカが特許文献3に記載されている。
In addition,
しかしながら、上記の特許文献1に記載のラウンドスピーカーユニットは、磁石部の存在によって、当該磁石部に対応する位置にはダイヤフラム(振動板)が存在しないため、その分、ダイヤフラム(振動板)の面積が小さくなってしまい、所望の音圧を得るのは困難であるといった問題がある。また、このラウンドスピーカーユニットでは、2つの磁石の外側にも外部磁極素子を各々設けるようにしているので、その分、ダイヤフラムの振動方向に対応する磁石部の厚さが厚くなり、ラウンドスピーカーユニットの薄型化を図るのが困難であるといった問題もある。
However, since the round speaker unit described in
また、上記の特許文献2に記載のスピーカでは、スピーカ用振動板に固着された駆動コイルが2つのマグネットの間に配置されているため、駆動コイルが平面状のように薄くなってしまい、所望の駆動力を確保するのが困難であるといった問題がある。これに加えて、このスピーカでは、駆動コイルが2つのマグネットの間に配置されることで磁気ギャップの間隔が大きくなってしまい、これにより、スピーカの薄型化が困難になると共に、磁気効率が低下して振動板の移動量(振幅量)が制限されてしまうといった問題がある。
Further, in the speaker described in
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、磁気効率の向上及び薄型化を図ることが可能な反発磁気回路型のスピーカー装置を提供することを課題とする。 Examples of problems to be solved by the present invention include the above. It is an object of the present invention to provide a repulsive magnetic circuit type speaker device capable of improving the magnetic efficiency and reducing the thickness.
請求項1に記載の発明は、スピーカー装置であって、音を発する振動板と、円盤状の第1のマグネットと、前記第1のマグネットと同磁極が前記振動板の一部を挟んで対向するように同軸上に配置された円盤状の第2のマグネットと、前記第1のマグネットの外径と前記第2のマグネットの外径との間にそれぞれ磁気ギャップを形成する環状部と、該環状部の内側に前記第1のマグネットが載置されている略平坦な載置部とを含むヨークと、前記振動板に固着されるとともに前記磁気ギャップ内に置かれ、環状に巻かれたボイスコイルと、を備え、前記第1のマグネットおよび前記第2のマグネットの外径よりも前記ボイスコイルの内径が大きく、前記ボイスコイルの外径よりも前記環状部の内径が大きく、前記ボイスコイルの上端面と前記環状部の上端面との距離は、前記ボイスコイルの下端面と前記環状部の上端面との距離と略等しいことを特徴とする。
The invention according to
本発明の1つの実施形態では、スピーカー装置は、ヨークと、厚さ方向に着磁されて同極同士が対向するように配置され、前記ヨークとの間に磁気ギャップを形成する一対のマグネットと、を有する磁気回路と、前記磁気回路を覆うケースキャップと、を備え、前記一対のマグネットのうち一方の前記マグネットは、前記磁気回路側に位置する前記ケースキャップの内面に取り付けられている。 In one embodiment of the present invention, a speaker device includes a yoke and a pair of magnets that are magnetized in the thickness direction so that the same poles face each other and form a magnetic gap between the yoke and the yoke. , And a case cap that covers the magnetic circuit, and one of the pair of magnets is attached to an inner surface of the case cap located on the magnetic circuit side.
上記のスピーカー装置は、ヨークと、厚さ方向に着磁されて同極同士が対向するように同軸上に配置されてなり、ヨークとの間に磁気ギャップを形成する一対のマグネットと、を有する磁気回路と、磁気回路を覆うケースキャップと、を備えて構成される。 The above speaker device includes a yoke and a pair of magnets that are magnetized in the thickness direction and arranged coaxially so that the same poles face each other and form a magnetic gap between the yoke and the yoke device. A magnetic circuit and a case cap that covers the magnetic circuit are provided.
このため、この磁気回路では、一方のマグネットとヨークとの間に磁界が形成されるのに加えて、他方のマグネットとヨークとの間にも磁界が形成される。つまり、この磁気回路は反発磁気回路を構成している。そのため、この磁気回路では、一方のマグネットにより生じる磁束と、他方のマグネットにより生じる磁束とが、一方のマグネットと他方のマグネットの間に形成される空間において相互に反発し合いながらヨークへ向かって流れることになる。このため、1つのマグネットを有する磁気回路と比較して、磁気ギャップ内における磁束を増加させることができ、磁気効率の向上を図ることができる。また、このスピーカー装置では、一対のマグネットのうち一方のマグネットは、放音側と逆側となる磁気回路側に位置するケースキャップの内面に取り付けられている。これにより、スピーカー装置の薄型化を実現できる。 For this reason, in this magnetic circuit, in addition to forming a magnetic field between one magnet and the yoke, a magnetic field is also formed between the other magnet and the yoke. That is, this magnetic circuit constitutes a repulsive magnetic circuit. Therefore, in this magnetic circuit, the magnetic flux generated by one magnet and the magnetic flux generated by the other magnet flow toward the yoke while repelling each other in the space formed between the one magnet and the other magnet. It will be. For this reason, compared with a magnetic circuit having one magnet, the magnetic flux in the magnetic gap can be increased, and the magnetic efficiency can be improved. In this speaker device, one of the pair of magnets is attached to the inner surface of the case cap located on the magnetic circuit side opposite to the sound emission side. Thereby, the speaker device can be thinned.
好適な例では、前記一対のマグネットのうち他方の前記マグネットは、前記ヨーク上に取り付けられ、前記一方の前記マグネットと、前記他方の前記マグネットとは、ヨークの上端面を基準として一定の間隔をおいて対向しているのが好ましい。また、ケースキャップは、前記一方のマグネット等から生じる磁束がケースキャップ自身へ漏洩するのを防止すべく、非磁性体により形成されているのが好ましい。 In a preferred example, the other magnet of the pair of magnets is mounted on the yoke, and the one magnet and the other magnet are spaced apart from each other with reference to the upper end surface of the yoke. Are preferably opposed to each other. The case cap is preferably made of a non-magnetic material so as to prevent magnetic flux generated from the one magnet or the like from leaking to the case cap itself.
上記のスピーカー装置の一つの態様では、ボイスコイルを保持する振動板を有し、前記振動板の一部は、略平面状の形状に形成され、前記一対のマグネットの間に位置しており、前記ボイスコイルは、前記磁気ギャップ内に位置している。 In one aspect of the above speaker device, it has a diaphragm that holds a voice coil, a part of the diaphragm is formed in a substantially planar shape, and is positioned between the pair of magnets, The voice coil is located in the magnetic gap.
このように、一対のマグネットの各々に対応する位置に存在する振動板の一部を、略平面状の形状となるように薄く形成することによって、その分、一対のマグネットの厚さを厚くすることができ、ボイスコイルが配置された磁気ギャップ内における磁束を増加させつつ、ケースキャップとヨークとの間隔を小さくすることができる。つまり、振動板の駆動力を十分に確保しつつ、スピーカー装置の薄型化を実現できる。 In this way, a part of the diaphragm existing at a position corresponding to each of the pair of magnets is formed thin so as to have a substantially planar shape, thereby increasing the thickness of the pair of magnets accordingly. It is possible to reduce the distance between the case cap and the yoke while increasing the magnetic flux in the magnetic gap in which the voice coil is disposed. That is, the speaker device can be thinned while sufficiently securing the driving force of the diaphragm.
上記のスピーカー装置の他の態様では、前記一方の前記マグネットには、前記振動板から放射された音波を外部へ通過させるための開口が設けられ、前記開口の位置に対応する前記ケースキャップの部分には開口が設けられている。これにより、振動板の一部から放射される音波を、一方のマグネットの開口及びケースキャップの開口を通じて外部へ通過させることができる。よって、一方のマグネットにより覆い隠された位置に存在する振動板の一部から得られる音圧を有効活用することができる。 In another aspect of the above speaker device, the one of the magnets is provided with an opening for allowing sound waves radiated from the diaphragm to pass outside, and the portion of the case cap corresponding to the position of the opening Is provided with an opening. Thereby, the sound wave radiated from a part of the diaphragm can be passed to the outside through the opening of one magnet and the opening of the case cap. Therefore, it is possible to effectively utilize the sound pressure obtained from a part of the diaphragm existing at the position covered with one magnet.
上記のスピーカー装置の他の態様では、前記ケースキャップは、前記振動板を覆う位置に配置され、前記振動板から放射された音波を外部へ通過させるための貫通孔を有する。これにより、振動板か放射された音波をケースキャップの貫通孔を通じて外部へ通過させることができる。 In another aspect of the above speaker device, the case cap is disposed at a position covering the diaphragm, and has a through hole for allowing sound waves radiated from the diaphragm to pass outside. Thereby, the sound wave radiated from the diaphragm can be passed to the outside through the through hole of the case cap.
上記のスピーカー装置の他の態様では、前記一対のマグネットのうち少なくとも一方の前記マグネットには、プレートなどの磁性体が取り付けられている。これにより、ケースキャップに取り付けられた一方のマグネットの動作点を上げることができ、磁気回路において磁束が減磁し難くなる。 In another aspect of the speaker device, a magnetic body such as a plate is attached to at least one of the pair of magnets. As a result, the operating point of one of the magnets attached to the case cap can be raised, and the magnetic flux is hardly demagnetized in the magnetic circuit.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[スピーカー装置の構成]
まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施例に係る磁気回路30を有するスピーカー装置100の構成について説明する。本発明のスピーカー装置100は携帯電話などのスピーカー装置として好適に用いることができる。
[Configuration of speaker device]
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the
図1は、スピーカー装置100の一部切断した状態の構成を示す斜視図である。図2は、スピーカー装置100を、その中心軸L1を通る平面で切断したときの断面図を示す。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the
スピーカー装置100は、主として、磁気回路30及び振動系部材31を備えて構成される。
The
磁気回路30の構成は次の通りである。
The configuration of the
本磁気回路30は、内磁型の磁気回路として構成され、ヨーク1と、厚さ方向に着磁されて同極同士が対向するように同軸(中心軸L1)上に配置された一対のマグネット2及びマグネット3と、を有する。これにより、この磁気回路30は、いわゆる反発磁気回路を構成している。ヨーク1は、円板状の形状を有し、マグネット2を載置する載置部2aと、環状の形状を有し、載置部2aの外周部から放音側へ突出してなる環状部1bと、を有する。載置部2a上には、円板状の形状を有するマグネット2が取り付けられている。マグネット3は、後述するようにケースキャップ7の内面7xに取り付けられ、マグネット2に対して中心軸L1方向に一定の間隔をおいて且つ同軸(中心軸L1)上に配置されている。また、マグネット2とマグネット3とは、ヨーク1の上端面1baを通る平面S1を基準として、一定の間隔d1をおいて対向している。マグネット2と、ヨーク1の環状部1bとの間には磁気ギャップ32aが形成されていると共に、マグネット3と、ヨーク1の環状部1bとの間には磁気ギャップ32bが形成されている。上記したように、一対のマグネット2及びマグネット3の相互に対向する側の面は同極となるように設定されている。図1及び図2における一対のマグネット2及びマグネット3のN極及びS極の着磁状態は一例であり、本発明では、それらの一対のマグネット2及びマグネット3のN極及びS極の着磁状態は図示の状態と逆の関係に設定されていても構わない。
This
次に、振動系部材31の構成は以下の通りである。
Next, the configuration of the
振動系部材31としては、例えば、フレーム4、振動板5、ボイスコイル6及びケースキャップ7などの構成要素が挙げられる。
Examples of the
フレーム4は、環状の形状及び階段状の断面形状を有し、スピーカー装置100を構成する様々な構成要素を支持する機能を有する。フレーム4の内周壁は、ヨーク1の環状部1aの外周壁と接触しており、かかる状態でフレーム4とヨーク1は結合している。
The
振動板5は、平面視すると円形をなし、ボイスコイル6を保持するための凹部5aを有する。振動板5の外周部は、フレーム4の上端部側に取り付けられており、これにより、振動板5はフレーム4に固定されている。
The
ボイスコイル6は、環状の形状を有し、振動板5の凹部5a内に保持されている。ボイスコイル6は、一対のプラス及びマイナスのリード線(図示略)を有する。プラス側のリード線はL(又はR)チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線はグランド(GND:接地)信号の入力配線である。各リード線は、図示しないスピーカー装置用端子に夫々電気的に接続されている。なお、スピーカー装置用端子は、アンプ側の一対の出力配線にも電気的に接続されている。これにより、ボイスコイル6には、アンプ側から1チャンネル分の信号及び電力(以下、単に「音声電流」とも称する)が夫々入力される。
The
ケースキャップ7は、蓋状の形状を有し、ケーシングとしての機能と、磁気回路30内へ粉塵等の異物が浸入するのを防止するキャップとしての機能を兼ね備え、放音側と逆側に位置する、その内面7xには円板状の形状を有するマグネット3が取り付けられている。また、ケースキャップ7は、磁気回路30及び振動板5を含む振動系部材31を覆う位置に配置され、ケースキャップ7の外周部は、フレーム4の外周部と嵌合している。さらに、ケースキャップ7は、振動板5から放射された音波を外部へ通過させるための貫通孔7aを有している。これにより、振動板5から放射された音波を、貫通孔7aを通じて矢印Y1方向となる外部へ通過させることができる。好適な例では、ケースキャップ7は、マグネット3等から生じる磁束がケースキャップ7自身へ漏洩するのを防止すべく、非磁性体により形成されているのが好ましい。
The case cap 7 has a lid-like shape and has a function as a casing and a function as a cap for preventing foreign matters such as dust from entering the
以上の構成を有するスピーカー装置100では、アンプ側から出力された音声電流は、図示しないスピーカー装置用端子、並びにボイスコイル6の一対のプラス及びマイナスのリード線を通じて、当該ボイスコイル6へ入力される。これにより、フレミングの左手の法則に基づき、磁気ギャップ32a及び32b内でボイスコイル6に駆動力が発生し、振動板5をスピーカー装置100の中心軸L1方向へ振動させる。こうして、振動板5から放射された音波はケースキャップ7の貫通孔7aを通過して、矢印Y1方向に示すように外部へと放射される。
In the
次に、本発明の実施例に係る磁気回路30を有するスピーカー装置100の特有の効果について説明する。
Next, a specific effect of the
本実施例に係るスピーカー装置100は、ヨーク1と、厚さ方向に着磁されて同極同士が対向するように同軸(中心軸L1)上に配置されてなり、ヨーク1との間に磁気ギャップ32a及び32bを夫々形成するマグネット2及び3と、を有する磁気回路30と、少なくとも磁気回路30を覆うケースキャップ7と、を備えて構成される。
The
このため、この磁気回路30では、一方のマグネット3とヨーク1との間に破線矢印Y3に示すような磁界が形成されるのに加えて、他方のマグネット3とヨーク1との間にも実線矢印Y2に示すような磁界が形成される。つまり、この磁気回路30は反発磁気回路を構成している。そのため、この磁気回路30では、一方のマグネット3により生じる磁束と、他方のマグネット2により生じる磁束とが、一方のマグネット3と他方のマグネット2の間に形成される空間E1において相互に反発し合いながらヨーク1の環状部1bへ向かって流れることになる。このため、1つのマグネットを有する磁気回路と比較して、磁気ギャップ32a及び32内における磁束を増加させることができ、磁気効率の向上を図ることができる。また、このスピーカー装置100では、一対のマグネット2及び3のうち一方のマグネット3は、磁気回路30側に位置するケースキャップ7の内面7xに取り付けられている。これにより、スピーカー装置100の薄型化を実現できる。
For this reason, in this
好適な例では、一対のマグネット2及び3のうち他方のマグネット2は、ヨーク1の載置部1a上に取り付けられ、前記一方のマグネット3と、前記他方のマグネット2とは、ヨーク1の環状部1bの上端面1baを基準として一定の間隔d1をおいて対向しているのが好ましい。また、ケースキャップ7は、マグネット3等から生じる磁束がケースキャップ7自身へ漏洩するのを防止すべく、非磁性体により形成されているのが好ましい。
In a preferred example, the
また、このスピーカー装置100は、ボイスコイル6を保持する凹部5aを有する振動板5を有し、その振動板の一部5xは、略平面状の形状に形成され、一対のマグネット2及び3の間に位置しており、ボイスコイル6は、磁気ギャップ32a及び32b内に位置している。このように、マグネット2及びマグネット3の各々に対応する位置に存在する振動板5の一部5xを、略平面状の形状となるように薄く形成することによって、その分、マグネット2及びマグネット3の厚さを厚くすることができ、ボイスコイル6が配置された磁気ギャップ32a及び32b内における磁束を増加させつつ、ケースキャップ7の上面とヨーク1の背面との間隔d2を小さくすることができる。つまり、振動板5の駆動力を十分に確保しつつ、スピーカー装置100の薄型化を実現できる。
The
[変形例]
本発明では、上記のスピーカー装置100の基本構成を前提としつつ、マグネット2及び3の各々に対応する位置に存在する振動板5の一部5xから放射される音波を矢印Y1方向となる外部へ通過させるため、図3に示すように、ケースキャップ7に取り付けられるマグネット3に開口3aを設け、これに対応して、マグネット3の開口3aに対応するケースキャップ7の部分に開口7bを設けるようにしても構わない。これにより、振動板5の一部5xから放射される音波を、マグネット3の開口3a及びケースキャップ7の開口7bを通じて外部へ通過させることができる。よって、マグネット3により覆い隠された位置に存在する振動板5の一部5xから得られる音圧を有効活用することができる。
[Modification]
In the present invention, on the premise of the basic configuration of the
なお、本発明では、マグネット3に対する開口3aの形成位置や設定数に限定はない。また、ケースキャップ7に対する開口7bの形成位置や設定数にも限定はないが、ケースキャップ7の開口7bは、マグネット3の開口3aに対応する位置に必ず設ける必要がある。
In the present invention, there is no limitation on the position and number of openings 3a for the
また、本発明では、一対のマグネット2及び3のうち少なくとも一方のマグネットに磁性体としてのプレート8を取り付けるようにしても構わない。図4には、マグネット2上に磁性体たるプレート8を取り付けてなる磁気回路30xを有するスピーカー装置の一例が示されている。これにより、ケースキャップ7に取り付けられたマグネット3の動作点を上げることができ、磁気回路30において磁束が減磁し難くなる。
In the present invention, a
その他、本発明では、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形をすることが可能である。 In addition, in the present invention, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 ヨーク
1ba 上端面(一端面)
2、3 マグネット
5 振動板
6 ボイスコイル
7 ケースキャップ
7a 貫通孔
7b 開口
8 プレート
30、30x 磁気回路
31 振動系部材
32a、32b 磁気ギャップ
100 スピーカー装置
1 Yoke 1ba Upper end surface (one end surface)
2, 3
Claims (8)
円盤状の第1のマグネットと、
前記第1のマグネットと同磁極が前記振動板の一部を挟んで対向するように同軸上に配置された円盤状の第2のマグネットと、
前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとの間にそれぞれ磁気ギャップを形成する環状部と、該環状部の内側に位置し前記第1のマグネットが載置されている略平坦な載置部とを含むヨークと、
前記振動板に固着されるとともに前記磁気ギャップ内に置かれ、環状に巻かれたボイスコイルと、
を備え、
前記第1のマグネットおよび前記第2のマグネットの外径よりも前記ボイスコイルの内径が大きく、
前記ボイスコイルの外径よりも前記環状部の内径が大きく、
前記ボイスコイルの上端面と前記環状部の上端面との距離は、前記ボイスコイルの下端面と前記環状部の上端面との距離と略等しいことを特徴とするスピーカー装置。 A diaphragm that emits sound;
A disc-shaped first magnet;
A disc-shaped second magnet disposed coaxially so that the same magnetic pole as the first magnet faces across a part of the diaphragm ;
An annular portion that forms a magnetic gap between the first magnet and the second magnet, respectively, and a substantially flat placement portion that is located inside the annular portion and on which the first magnet is placed a yoke including a door,
Wherein while being fixed to the diaphragm is placed in a magnetic in the gap, a voice coil wound annularly,
With
An inner diameter of the voice coil is larger than outer diameters of the first magnet and the second magnet;
The inner diameter of the annular portion than the outer diameter of the voice coil is rather large,
The speaker device according to claim 1 , wherein a distance between an upper end surface of the voice coil and an upper end surface of the annular portion is substantially equal to a distance between a lower end surface of the voice coil and an upper end surface of the annular portion .
前記ボイスコイルの下端面は、前記環状部の上端面よりも、前記音放射方向と反対方向である非音放射方向に位置することを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置。 An upper end surface of the voice coil is located in a sound radiation direction from an upper end surface of the annular portion,
2. The speaker device according to claim 1, wherein a lower end surface of the voice coil is positioned in a non-sound radiation direction that is opposite to the sound radiation direction than the upper end surface of the annular portion.
前記環状部の上端面は、前記第2のマグネットの下面よりも、前記音放射方向と反対方向である非音放射方向に位置することを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置。 An upper end surface of the annular portion is located in a sound emission direction from an upper surface of the first magnet,
2. The speaker device according to claim 1, wherein an upper end surface of the annular portion is located in a non-sound radiating direction opposite to the sound radiating direction with respect to a lower surface of the second magnet.
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