JP5167874B2 - Speaker - Google Patents
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本発明は、スピーカに関するものである。 The present invention relates to a speaker.
従来のスピーカは、図3に示すように、磁気回路体101が形成する磁気ギャップ102にコイル部分103が可動可能に配置されたボイスコイル体104と、このボイスコイル体104のボイスコイルボビン105の外周面に接続されるとともにエッジ106を介してフレーム107に接続された振動板108と、この振動板108よりも磁気回路体101側に設けられ、ボイスコイルボビン105の外周面に接続されるとともにフレーム107と接続されたコルゲート構造のダンパー109とを備えた構成となっていた。
As shown in FIG. 3, the conventional speaker includes a voice coil body 104 in which a
そして、ボイスコイル体104のコイル部分103に音声信号を付加した交流電流を流すことでボイスコイル体104を上下方向に振動させ、このボイスコイル体104の上下振動が振動板108に伝達し、振動板108が空気を振動させることで音声を再生する仕組みとなっていた。
The voice coil body 104 is caused to vibrate in the vertical direction by passing an alternating current to which a voice signal is added to the
このような従来のスピーカにおいて、ダンパー109は、振動板108とエッジ106との複合体とともにボイスコイル体104を支持し、さらに、音声再生時にはコルゲート構造部が伸縮することでボイスコイル体104の振動を追従する仕組みとなっていた。
In such a conventional speaker, the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献1の図8が挙げられる。
しかしながら、この従来のスピーカにおいては、ダンパー109が存在することにより、以下の課題が発生している。
However, in the conventional speaker, the presence of the
すなわち、従来のスピーカでは、ボイスコイル体104を支持するために、ダンパー109のヤング率をある程度高い(硬い)ものとする必要があるのだが、このようにダンパー109のヤング率が高い値であるため、音声再生時のボイスコイル体104の上下振動の幅がある量より大きくなると急激に可動負荷が増し、ボイスコイル体104が入力信号に従って忠実に振動することが困難となるのであった。
That is, in the conventional speaker, in order to support the voice coil body 104, the Young's modulus of the
この結果、スピーカの音声再生時には歪みが発生してしまっていた。 As a result, distortion has occurred during the sound reproduction of the speaker.
そこで、本発明は、スピーカの音声再生時の歪みを低減することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce distortion at the time of sound reproduction of a speaker.
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体と、この磁気回路体が形成する磁気ギャップ内にそのコイル部分が可動自在に配置されたボイスコイル体と、このボイスコイル体のボイスコイルボビンの開口部を塞ぐように設けられたダストキャップと、前記ボイスコイル体のボイスコイルボビン外周面にその内周部が接続された振動板と、この振動板の外周部にその内周端側が接続されるとともに、その外周端側が前記フレームに接続されたエッジと、前記振動板よりも前記磁気回路体側に設けられ、前記ボイスコイル体のボイスコイルボビン外周面にその内周端側が接続されるとともにその外周端側が前記フレームに接続された非通気性のシール部材とを備え、前記シール部材の前記磁気回路体側の面と前記ボイスコイル体外周面と前記磁気回路体と前記フレームとで囲まれた第一の空間と、この第一の空間と連通するとともに、前記ダストキャップと前記ボイスコイル体内周面と前記磁気回路体、または前記振動板と前記ダストキャップと前記ボイスコイル体内周面と前記磁気回路体とで囲まれた第二の空間とをスピーカ外部の大気に対し気密状態とし、前記第一の空間及び前記第二の空間をエアサスペンションとして機能させたスピーカにおいて、前記シール部材の伸縮性及び柔軟性は不均一であり、前記シール部材の一部には伸縮性及び柔軟性が高い部分が形成されたものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a voice coil having a frame, a magnetic circuit body supported by the frame, and a coil portion movably disposed in a magnetic gap formed by the magnetic circuit body. Body, a dust cap provided so as to close the opening of the voice coil bobbin of the voice coil body, a diaphragm having an inner periphery connected to an outer peripheral surface of the voice coil bobbin of the voice coil body, The outer peripheral end side is connected to the outer peripheral portion, the outer peripheral end side is provided on the magnetic circuit body side with respect to the edge connected to the frame, and the voice coil bobbin outer peripheral surface of the voice coil body A non-breathable sealing member having an inner peripheral end connected thereto and an outer peripheral end connected to the frame, the magnetic member of the sealing member A first space surrounded by a road body side surface, the outer surface of the voice coil body, the magnetic circuit body and the frame, and communicates with the first space, and the dust cap and the inner surface of the voice coil body And the magnetic circuit body, or the diaphragm, the dust cap, the voice coil body peripheral surface, and the second space surrounded by the magnetic circuit body are airtight with respect to the atmosphere outside the speaker, In the speaker in which the space and the second space function as an air suspension , the seal member has non-uniform elasticity and flexibility, and a part of the seal member has high elasticity and flexibility. It is formed .
本発明によると、スピーカの音声再生時の歪みを低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce distortion during speaker sound reproduction.
これは、従来のスピーカに用いられていたコルゲーション構造のダンパーに代えて、伸縮性及び柔軟性が不均一であり、一部に伸縮性及び柔軟性が高い部分が形成された非通気性のシール部材を設け、シール部材の磁気回路体側の面とボイスコイル体外周面と磁気回路体とフレームとで囲まれた第一の空間と、この第一の空間と連通するとともに、ダストキャップとボイスコイル体内周面と磁気回路体、または振動板とダストキャップとボイスコイル体内周面と磁気回路体とで囲まれた第二の空間とをスピーカ外部の大気に対し気密状態としたことによる。 This is a non-breathable seal in which stretchability and flexibility are non-uniform and a portion with high stretchability and flexibility is formed in place of a damper with a corrugation structure used in conventional speakers. A first space surrounded by the magnetic circuit body side surface of the seal member, the outer surface of the voice coil body, the magnetic circuit body, and the frame; and a dust cap and a voice coil. This is because the inner peripheral surface and the magnetic circuit body, or the diaphragm, the dust cap, the second space surrounded by the voice coil inner peripheral surface and the magnetic circuit body are airtight with respect to the atmosphere outside the speaker.
すなわち、本発明によるスピーカでは、非通気性のシール部材により第一の空間と第二の空間内に気体を密閉したため、この第一の空間と第二の空間内の気体がバネとしての機能を発揮し、ボイスコイル体を振動板とエッジとの複合体と第一の空間内の気体および第二の空間内の気体のバネ性を利用して支持する構成となっている。さらに、ボイスコイル体振動時に、伸縮性及び柔軟性が高い部分が変形し、シール部材はボイスコイル体の振動を良好に追従することができる。 That is, in the speaker according to the present invention, since the gas is sealed in the first space and the second space by the non-breathable sealing member, the gas in the first space and the second space functions as a spring. It is configured to support the voice coil body by utilizing the spring property of the composite of the diaphragm and the edge, the gas in the first space, and the gas in the second space. Further, when the voice coil body vibrates, a portion having high elasticity and flexibility is deformed, and the seal member can follow the vibration of the voice coil body satisfactorily.
したがって、本発明の構成では、ボイスコイル体の可動負荷となるダンパーを設けずとも、ボイスコイル体を支持することが可能となる。 Therefore, in the configuration of the present invention, the voice coil body can be supported without providing a damper that becomes a movable load of the voice coil body.
この結果、ボイスコイル体は、従来のスピーカのようにダンパーにその振動の幅が制限されるようなことはなく、入力された信号に従って忠実に振動することができ、本発明によるスピーカでは、スピーカ音声再生時の歪みを低減することができるのである。 As a result, the voice coil body can be vibrated faithfully according to the input signal without limiting the vibration width of the damper as in the case of the conventional speaker. It is possible to reduce distortion during audio reproduction.
以下、本発明の実施の形態1におけるスピーカの構成について図面を用いて説明する。 Hereinafter, the configuration of the speaker according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において示すように、本実施形態におけるスピーカのフレーム1は、有底円筒状のフレーム下部1aと、このフレーム下部1aよりも大径であり有底皿状のフレーム上部1bとを重ね合わせた形状をなしており、フレーム上部1bには、外気へと通ずる複数の開口部2が設けられている。 As shown in FIG. 1, a speaker frame 1 according to this embodiment has a bottomed cylindrical frame lower portion 1a and a bottomed dish-shaped frame upper portion 1b having a larger diameter than the frame lower portion 1a. It has a shape, and a plurality of openings 2 communicating with the outside air are provided in the frame upper part 1b.
磁気回路体3は、フレーム下部1aの底部中央に配置されており、円板状のプレート3a、円板状のマグネット3b、及び円筒状のヨーク3cを組み合わせて接着することにより形成されている。また、この磁気回路体3は、プレート3aの外周側面とヨーク3cの内周側面間において円筒状の磁気ギャップ4を形成している。
The magnetic circuit body 3 is disposed at the bottom center of the frame lower part 1a, and is formed by combining and bonding a disk-
ボイスコイル体5は、円筒状のボイスコイルボビン5aとこのボイスコイルボビン5aの外周面に巻き付けられたコイル5bとで構成されており、コイル5bが磁気ギャップ4に対して可動自在に配置されている。このボイスコイル体5上方には、ボイスコイルボビン5aの上部開口部を覆うように半球状のダストキャップ6を振動板7と接続させて配置しており、粉塵や水分等がボイスコイル体5の上部開口部を通って磁気ギャップ4に侵入し、スピーカの作動不良を招くことを防止している。なお、コイル5bに接続された金糸線8は、ボイスコイル体5の上部から、フレーム1の外部へと引き出されており、この金糸線8を介して音声信号を付加した交流電流がスピーカ外部からコイル5bへと流される仕組みとなっている。
The
振動板7は、コーン形状をなしており、その内周部がボイスコイル体5の上端部付近の外周面に接続され、さらに、その外周部は、上方に突出した形状のエッジ9を介してフレーム上部1bの内周面上端付近に接続されている。この振動板7は、スピーカの音声再生時に上下方向に振動することで音を発生する部分であり、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ある。
The diaphragm 7 has a cone shape, and an inner peripheral portion thereof is connected to an outer peripheral surface in the vicinity of the upper end portion of the
なお、このエッジ9は、スピーカ音声再生時においてボイスコイル体5に可動負荷を与えないよう、上方に突出させた形状とし、発泡ウレタン樹脂、発泡ゴム、SBRゴム、布などの材料によって形成されている。
The edge 9 has a shape protruding upward so as not to apply a movable load to the
シール部材10は、平面形状がリング状、断面形状が略S字状の形状を有している。また、シール部材10の内周部は金糸線8とコイル5bの間の部分においてボイスコイルボビン5aと接続されており、さらにその外周部はフレーム1と接続されている。このシール部材10の材質としては、伸縮性及び柔軟性に優れ、かつ非通気性を有するものが用いられており、例えば、ゴム系材料やビニル素材などを用いるとよい。これ以外にも、適切な素材にゴムコーティングを施し、非通気性とした部材を用いてもよい。
The
ただし、このシール部材10は、図1の点線丸印で示すフレーム1接続部及びボイスコイルボビン5a接続部付近の部分と略S字の2つの突出部分のみが高い伸縮性及び柔軟性に有するものとし、これら以外の箇所は剛体に近いものになるように形成されている。すなわち、シール部材10の伸縮性及び柔軟性は均一に設定されておらず、他の部分に比べ、伸縮性及び柔軟性が高い部分が存在する。このように構成すると、ボイスコイル体5振動時には、点線丸印部分が変形することでシール部材10がボイスコイル体5の振動を追従することができる。
However, the
さらに、点線丸印以外の部分を剛体に近いものとしたのは、後述する密閉空間から受ける空気圧を効率よく受け、密閉空間を効果的にエアサスペンションとして機能させるためである。つまり、シール部材10の伸縮性及び柔軟性を均一かつ高いものとすると、ボイスコイル体5振動時に密閉空間から受ける空気圧に対抗しきれず、シール部材10が適切な形状を維持できなくなってしまうことがある。そこで、本実施形態では点線丸印以外の部分は剛体に近いものとし、ボイスコイル体5振動時に適切な形状を維持することを可能とし、密閉空間を効果的にエアサスペンションとして機能させるようにしている。
Further, the reason why the portions other than the dotted circle are close to the rigid body is to efficiently receive the air pressure received from the sealed space described later, and to effectively function the sealed space as an air suspension. That is, if the elasticity and flexibility of the
なお、本実施形態では図1の点線丸印で示す部分において、上述のように伸縮性及び柔軟性を比較的低く設定したが、これに限らず、例えばフレーム1接続部及びボイスコイルボビン5a接続部付近の部分のみの伸縮性及び柔軟性を低く設定してよい。
In the present embodiment, the stretchability and flexibility are set to be relatively low as described above in the portion indicated by the dotted circle in FIG. 1, but not limited to this, for example, the frame 1 connection portion and the
次に、シール部材10により形成される密閉空間について説明する。
Next, the sealed space formed by the
上述のように、シール部材10を非通気性としているため、シール部材10の磁気回路体3側の面、ボイスコイル体5の外周面、磁気回路体10の一部であるヨーク3c、フレーム下部1aとで囲まれた第一の空間11は、外気に連通した状態とはなっておらず、第一の空間11はスピーカ外部の大気に対し気密状態となっている。また、フレーム1aには開口部2が設けられているため、エッジ9、振動板7、ボイスコイル体5、シール部材10の上面、及びフレーム上部1bとで囲まれた連通空間12はスピーカ外部の大気に対して連通した状態となっているが、シール部材10により、第一の空間11から連通空間12への気体の出入りは遮断されているため、第一の空間11内の気体がスピーカ外部の大気へと漏洩することはない。
As described above, since the sealing
なお、本実施形態では、磁気ギャップ4部分の拡大図である図2に示すように、ボイスコイル体5のコイル5bの部分をプレート3aとヨーク3cに接触しないように磁気ギャップ4に挿入しているため、コイル5bとプレート3aの間、コイル5bとヨーク3cの間には僅かな隙間13が存在している。この隙間13を介して図2の矢印で示すように、第一の空間11内の気体が、ダストキャップ6、ボイスコイル体5、磁気回路体3の一部であるプレート3a、振動板7にて形成された第二の空間14へと出入りすることが考えられるが、第一の空間11と同様にこの第二の空間14を外気と連通させるための開口部は設けられていないため、第二の空間14からスピーカ外部への空気漏洩はない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2 which is an enlarged view of the
したがって、本実施形態では、第一の空間11から第二の空間14への気体の行き来はありうるが、第一の空間11及び第二の空間14内の気体はともにフレーム1外部の大気へ漏洩することはなく、これら第一の空間11及び第二の空間14は、スピーカ外部の大気に対し気密状態となっている。
Therefore, in the present embodiment, gas can be transferred from the
以下、本発明の実施の形態1におけるスピーカの動作及び効果について説明する。 Hereinafter, the operation and effect of the speaker according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
前述のように構成されたスピーカのコイル5bに、音声信号を付加した交流電流を流すと、磁気回路体3が形成する磁気ギャップ4と反応し、ボイスコイル体5には駆動力が発生する。この駆動方向はフレミング左手の法則に従い、ボイスコイル体5は上下方向に振動する。そして、このボイスコイル体5の振動により、ボイスコイル体5に接続された振動板7が振動し、空気を動かすことでスピーカから音声が再生される仕組みとなっている。
When an alternating current to which an audio signal is added is passed through the
そして、従来のスピーカでは、このスピーカ再生時においてボイスコイル体の振動を追従しやすくするために、コルゲート構造のダンパーをボイスコイル体に接続させていた。 In the conventional speaker, a corrugated damper is connected to the voice coil body in order to easily follow the vibration of the voice coil body during the reproduction of the speaker.
しかしながら、ボイスコイル体の振動が所定の量以上に大きくなった場合、ダンパーはボイスコイル体の振動を追従しきれなくなり、急激にボイスコイル体の可動負荷が増し、ボイスコイル体が入力信号に従って忠実に振動することが困難となるのであった。すなわち、ボイスコイル体をダンパーにて支持する構成である以上は、スピーカから再生される音声に歪みが含まれてしまうのであった。 However, if the vibration of the voice coil body becomes larger than the predetermined amount, the damper will not be able to follow the vibration of the voice coil body, the moving load of the voice coil body will suddenly increase, and the voice coil body will faithfully follow the input signal. It was difficult to vibrate. That is, as long as the voice coil body is supported by the damper, the sound reproduced from the speaker includes distortion.
そこで、本実施形態では、ダンパーに代えてシール部材10を設け、さらに、このシール部材10を非通気性とし、シール部材10の磁気回路体3側の面、ボイスコイル体5の外周面、磁気回路体3の一部であるヨーク3c、フレーム下部1aとで囲まれた第一の空間11と、ダストキャップ6、ボイスコイル体5、磁気回路体3の一部であるプレート3a、振動板7にて囲まれた第二の空間14をスピーカ外部の大気に対し気密状態としたのである。
Therefore, in this embodiment, a
このように、第一の空間11と第二の空間14とをスピーカ外部の大気に対し気密状態とすれば、第一の空間11と第二の空間14の内部の気体がバネとしての機能を発揮し、第一の空間11と第二の空間14はエアサスペンションとして機能する。
As described above, if the
すなわち、本実施形態では、従来のスピーカのようにダンパーを設けずとも、ボイスコイル体5をエッジ9と振動板7との複合体及び第一の空間11と第二の空間14のバネ性を利用して十分に支持することができる。
That is, in this embodiment, the
また、シール部材10は上述のごとく、図1に示した点線丸印部分において優れた柔軟性及び伸縮性を有しているため、スピーカの音声再生時において、ボイスコイル体5の上下方向への振動を制限することはなく、シール部材10が従来のスピーカのダンパーのようにボイスコイル体5に可動負荷を与えることはない。
Further, as described above, since the
この結果、ボイスコイル体5は入力信号に従って忠実に振動することが可能となり、スピーカの音声再生時に含まれる歪みを低減させることができるのである。
As a result, the
なお、本実施形態ではダストキャップ6の外周端を振動板7に接続させ、第二の空間14を振動板7、ダストキャップ6、ボイスコイル体5、磁気回路体3にて囲まれた空間としたが、これ以外にもダストキャップ6の外周端をボイスコイルボビン5aの上端部に接続させ、第二の空間22をダストキャップ6、ボイスコイル体5、磁気回路体3の一部であるプレート3aにて構成しても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the outer peripheral end of the dust cap 6 is connected to the diaphragm 7, and the
また、第一の空間11を形成する部材同士の接着には変成シリコーンを含む接着剤を用いることが望ましい。
Further, it is desirable to use an adhesive containing modified silicone for bonding the members forming the
ここで、第一の空間11は、シール部材10、ボイスコイル体5、磁気回路体3、フレーム1の各部材同士を接着剤により接着させることで形成されるのだが、この第一の空間11をエアサスペンションとして十分に機能させるためには接着部からスピーカ外部への空気漏れを極力抑える必要がある。
Here, the
このため、乾燥後の体積変化が殆んど無い変成シリコーンを主成分とした接着剤を用いると、接着剤乾燥後における空気孔の発生を低減させることができ、部材同士の接着部からスピーカ外部への空気漏れの可能性を低減させることができるのである。 For this reason, the use of an adhesive composed mainly of modified silicone, which has almost no volume change after drying, can reduce the generation of air holes after the adhesive is dried. It is possible to reduce the possibility of air leakage into the air.
また、第一の空間11の部材同士の接着に加え、第二の空間14を形成する部材同士の接着にも変成シリコーンを含む接着剤を用いることが望ましい。
Moreover, it is desirable to use an adhesive containing modified silicone for bonding the members forming the
すなわち、本発明において第二の空間14を形成するダストキャップ6、振動板7、ボイスコイル体5の各部材同士の接着にも変成シリコーンを主成分とした接着剤を用いれば、接着部からスピーカ外部への空気漏れの可能性を低減させることができ、第一の空間11と第二の空間14内部の気体のバネ性を高めることができるのである。
That is, in the present invention, if an adhesive mainly composed of denatured silicone is used for bonding the members of the dust cap 6, the diaphragm 7, and the
本発明によるスピーカでは、気体のバネ性を利用することにより、振動板とエッジの複合体及びシール部材にて、ボイスコイル体を支持することが可能としている。 In the loudspeaker according to the present invention, the voice coil body can be supported by the composite of the diaphragm and the edge and the seal member by utilizing the gas spring property.
すなわち、本発明によるスピーカにおいては、ボイスコイル体の可動負荷の原因となるダンパーを用いておらず、ボイスコイル体を入力信号に従って忠実に振動させることが可能であり、スピーカの音声再生時に含まれる歪みを低減させることができる。 That is, the speaker according to the present invention does not use a damper that causes the movable load of the voice coil body, and can vibrate the voice coil body faithfully according to the input signal, and is included in the sound reproduction of the speaker. Distortion can be reduced.
したがって、本発明は、各種音響機器に好適に採用され得るものである。 Therefore, the present invention can be suitably employed for various types of audio equipment.
1 フレーム
1a フレーム下部
1b フレーム上部
2 開口部
3 磁気回路体
3a プレート
3b マグネット
3c ヨーク
4 磁気ギャップ
5 ボイスコイル体
5a ボイスコイルボビン
5b コイル
6 ダストキャップ
7 振動板
8 金糸線
9 エッジ
10 シール部材
11 第一の空間
12 連通空間
13 隙間
14 第二の空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 1a Frame lower part 1b Frame upper part 2 Opening part 3
Claims (8)
このフレームに支持された磁気回路体と、
この磁気回路体が形成する磁気ギャップ内にそのコイル部分が可動自在に配置されたボイスコイル体と、
このボイスコイル体のボイスコイルボビンの開口部を塞ぐように設けられたダストキャップと、
前記ボイスコイル体のボイスコイルボビン外周面にその内周部が接続された振動板と、この振動板の外周部にその内周端側が接続されるとともに、その外周端側が前記フレームに接続されたエッジと前記振動板よりも前記磁気回路体側に設けられ、前記ボイスコイル体のボイスコイルボビン外周面にその内周端側が接続されるとともにその外周端側が前記フレームに接続された非通気性のシール部材とを備え、前記シール部材の前記磁気回路体側の面と前記ボイスコイル体外周面と前記磁気回路体と前記フレームとで囲まれた第一の空間と、この第一の空間と連通するとともに、前記ダストキャップと前記ボイスコイル体内周面と前記磁気回路体、または前記振動板と前記ダストキャップと前記ボイスコイル体内周面と前記磁気回路体とで囲まれた第二の空間とをスピーカ外部の大気に対し気密状態とし、前記第一の空間及び前記第二の空間をエアサスペンションとして機能させたスピーカにおいて、前記シール部材の伸縮性及び柔軟性は不均一であり、前記シール部材の一部には伸縮性及び柔軟性が高い部分が形成されたスピーカ。 Frame,
A magnetic circuit body supported by the frame;
A voice coil body in which the coil portion is movably disposed in a magnetic gap formed by the magnetic circuit body;
A dust cap provided to close the opening of the voice coil bobbin of the voice coil body;
A diaphragm having an inner peripheral portion connected to an outer peripheral surface of the voice coil bobbin of the voice coil body, and an edge having an inner peripheral end connected to the outer peripheral portion of the diaphragm and an outer peripheral end connected to the frame A non-breathable seal member provided on the magnetic circuit body side of the diaphragm, the inner peripheral end side of which is connected to the voice coil bobbin outer peripheral surface of the voice coil body and the outer peripheral end side of which is connected to the frame. A first space surrounded by the magnetic circuit body side surface of the seal member, the voice coil body outer peripheral surface, the magnetic circuit body and the frame, and communicated with the first space, Surrounded by the dust cap and the voice coil inner circumferential surface and the magnetic circuit body, or the diaphragm, the dust cap, the voice coil inner circumferential surface and the magnetic circuit body. A second space is airtight to the atmosphere of the speaker outside that, in the speaker of the first space and the second space to function as an air suspension, stretchability and flexibility of the seal member is not A loudspeaker that is uniform and has a portion having high stretchability and flexibility in a part of the seal member .
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