JP5327616B2 - Speaker unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイスコイルに作用する直流磁界を発生するポールピースを含む磁気回路を備えたダイナミック型のスピーカユニットに係わり、特にノイズの少ない高音質再生ができ、高音域でも大きな音場空間を創成することのできるスピーカユニットに関する。 The present invention relates to a dynamic speaker unit having a magnetic circuit including a pole piece that generates a DC magnetic field that acts on a voice coil, and can particularly reproduce high-quality sound with less noise and create a large sound field space even in a high sound range. It is related with the speaker unit which can do.
スピーカユニットは、交流電気信号を機械的振動に変換する方式によってダイナミック型(動電型)とコンデンサ型(静電型)とに大別されるが、その主流はダイナミック型である。ダイナミック型のスピーカユニットは、ポールピースを含む磁気回路により形成される直流磁界内にボイスコイルを置き、これに発生するローレンツ力によって振動板を駆動する構成とされる(例えば、特許文献1)。 The speaker unit is roughly classified into a dynamic type (electrodynamic type) and a capacitor type (electrostatic type) according to a method of converting an AC electric signal into mechanical vibration, and the mainstream is a dynamic type. A dynamic speaker unit has a configuration in which a voice coil is placed in a DC magnetic field formed by a magnetic circuit including a pole piece, and a diaphragm is driven by a Lorentz force generated in the voice coil (for example, Patent Document 1).
尚、磁気回路には内磁型と外磁型とがあり、いずれもボイスコイル内には磁気回路を構成するポールピースが挿入される。又、ボイスコイルに接合する振動板にはドーム型、平面型、コーン型などがあり、ドーム型振動板はその全体がポールピースの上端面に対向してボイスコイルに接合され、平面型振動板は部分的にポールピースの上端面に対向してボイスコイルに接合され、コーン型振動板ではその中心にポールピースの上端面に対向するセンターキャップが装着される。尚、ポールピースの上端面とは、スピーカユニットを、振動板を上側にした状態で載置した状態の振動板側の面をいう。 The magnetic circuit includes an inner magnet type and an outer magnet type, and both of them have a pole piece constituting the magnetic circuit inserted in the voice coil. In addition, there are dome type, flat type, cone type, etc. as diaphragms to be joined to the voice coil. The dome type diaphragm is entirely joined to the voice coil so as to face the upper end surface of the pole piece. Is partly opposed to the upper end surface of the pole piece and joined to the voice coil. In the cone type diaphragm, a center cap facing the upper end surface of the pole piece is mounted at the center. The upper end surface of the pole piece refers to a surface on the diaphragm side where the speaker unit is placed with the diaphragm on the upper side.
上記のようなスピーカユニットにおいて、ポールピースの上端面に対向するセンターキャップや振動板が振動すると、それらの裏側に輻射される音がポールピースに反射して反響音を発生したり、ポールピースが共振して共振音を発生したりする。その反響音や共振音は、振動板から前方に直接輻射される音に混じって耳障りなノイズとして聴取されることになる。 In the speaker unit as described above, when the center cap or the diaphragm facing the upper end surface of the pole piece vibrates, the sound radiated to the back side of the speaker piece is reflected on the pole piece to generate an echo sound, Resonates and generates resonance sound. The reverberant sound and resonance sound are heard as annoying noise mixed with sound directly radiated forward from the diaphragm.
そこで、センターキャップや振動板の裏側でポールピースとの間にグラスウールなどの吸音材を充填することも行われているが、これによればポールピースによる反響音や共振音の発生を抑制することはできても、再生音が聴感上濁り、高域の音も広がらないので高音域での指向性が鋭く大きな音場空間を創成できない。 Therefore, sound absorbing material such as glass wool is filled between the pole piece on the back side of the center cap and diaphragm, but this suppresses the generation of reverberation and resonance by the pole piece. However, the reproduced sound is murky and the high frequency sound does not spread, so it is impossible to create a large sound field with sharp directivity in the high frequency range.
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的はノイズの少ない高音質にして高音域でも大きな音場空間を創成することのできるスピーカユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a speaker unit capable of creating a large sound field space even in a high sound range with high sound quality with less noise.
上記目的を達成するため、本発明に係るスピーカユニットは、コイルボビン31に導電線を巻き付けてなるボイスコイル3と、前記ボイスコイル3の内部に挿入されたポールピース24を含む磁気回路2と、前記ボイスコイル3の先端に接合された振動板5と、前記ポールピース24の前記振動板5に対向する対向面に固定され、前記ポールピース24よりも大きな内部損失を有するシート部材6と、を有し、
前記シート部材6は、前記対向面の中心部から外周部に向けて放射状に延在する突片部62と、前記対向面を露出させるとともに前記対向面の中心部から外周部に向けて放射状に延在する切抜部63と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a speaker unit according to the present invention includes a
The
また、前記シート部材6は、前記ポールピース24の外周に沿う環状部61と、前記ポールピース24の外周と同心で前記突片部62により分断された円弧状の孔であり、前記切抜部63と連続して形成されるとともに前記対向面を露出させる円弧部64と、をさらに有することを特徴とする。
また、前記振動板5はドーム型の振動板であることを特徴とする。又、前記振動板5は、前記ボイスコイル3に連通する中心孔5aを有するコーン型の振動板であり、前記中心孔5aを覆うセンターキャップ8をさらに有すること特徴とする。
The
The
尚、前記シート部材6は、プラスチックフィルム、ゴムシート、紙、不織布、又は織布からなる。
The
本発明に係るスピーカユニットによれば、内部損失がポールピースよりも大きく、且つポールピースの振動板に対向する対向面の内周部から外周部に向けて放射状に広がる切抜部をもつシート部材がポールピースの対向面に貼付されることから、ポールピースの対向面に対向する振動板やセンターキャップからその裏側に輻射された音を減衰して、ポールピースによる共振音や反響音の発生を抑制しながら、ポールピースの対向面を露出せしめる切抜部の働きにより音を放射状に広げて音場を拡大することができる。 According to the speaker unit of the present invention, there is provided a sheet member having a cutout portion that has an internal loss larger than that of the pole piece and radially spreads from the inner peripheral portion of the facing surface facing the diaphragm of the pole piece toward the outer peripheral portion. Because it is affixed to the opposing surface of the pole piece, the sound radiated to the back side of the diaphragm or center cap facing the opposing surface of the pole piece is attenuated to suppress the generation of resonance and reverberation by the pole piece However, the sound field can be expanded by expanding the sound radially by the action of the cutout portion that exposes the opposing surface of the pole piece.
特に、プラスチックフィルム、ゴムシート、紙、不織布、又は織布からなるシート部材では、素材自体が然程高価でないから製品コストを抑制でき、しかもポールピースより大きい適度な内部損失を有するので、ポールピースによる共振音や反響音の抑制効果が上がる。 Particularly, in the case of a sheet member made of plastic film, rubber sheet, paper, nonwoven fabric, or woven fabric, since the material itself is not so expensive, the product cost can be suppressed and the internal loss larger than that of the pole piece can be obtained. The suppression effect of resonance sound and reverberation sound by.
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を詳しく説明する。先ず、図1において、本発明のスピーカユニットの一実施の形態を説明すれば、係るスピーカユニットは動電型(ダイナミック型)のトゥイータ(高音用)である。1はスピーカユニットのフレームであり、このフレーム1には磁気回路2(図示例において外磁型)が取り付けられている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, in FIG. 1, an embodiment of the speaker unit of the present invention will be described. The speaker unit is an electrodynamic (dynamic) tweeter (for high sounds). Reference numeral 1 denotes a frame of a speaker unit, and a magnetic circuit 2 (an outer magnet type in the illustrated example) is attached to the frame 1.
磁気回路2は、厚さ方向に着磁されているリング状のマグネット21と、マグネット21の一方の磁極に装着されているリング状のトッププレート22と、マグネット21の他方の磁極に装着されているバックプレート23と、バックプレート23の中心に設けられているポールピース24とにより構成されており、ポールピース24とトッププレート22との間にはマグネット21の磁束が作用する磁気ギャップGが形成されている。
The
トッププレート22、バックプレート23、及びポールピース24は、磁気ギャップGにマグネット21の磁束を集めるヨークとなるもので、その磁気ギャップGにはボイスコイル3が挿入される。尚、バックプレート23及びポールピース24を一体として成形することもある。
The
ボイスコイル3は、紙などからなる非導電性(アルミなどの導電性非磁性体を用いる場合もある)のコイルボビン31の外周に、絶縁被膜を施した銅やアルミなどの導電線を巻き付けて巻線部32とした構成であり、その内周にはポールピース24の上端部が挿入され、外周の巻線部32にはトッププレート22の内周面が臨んでいる。そして、ボイスコイル3は、フレーム1にダンパ4を介して取り付けられ、そのダンパ4により前後方向(ボイスコイル3の中心を通る軸線の方向であって図1の上下方向)に移動可能に支持されており、その先端はドーム型の振動板5に接合している。
The
振動板5は、紙、木、又はポリプロピレンやポリエステルといった合成樹脂、アルミその他の金属、又は化学繊維などから形成されるドーム型の輻射器であり、これは図1から明らかなようにポールピース24の上端面に対向してボイスコイル3の先端に被せられている。ポールピース24の上端面は、振動板5の裏面に対向する対向面である。
The
そして、以上のように構成されるスピーカユニットによれば、磁気ギャップG内に発生する直流磁界の磁力線に直交するボイスコイル3(正確にはその巻線部32)に音声電流を流すと、周知のようにボイスコイル3が軸方向の起振力を得て振動し、その振動が振動板5を介して空気振動に変換されることにより音を再生することができる。
According to the speaker unit configured as described above, it is well known that an audio current is passed through the voice coil 3 (more precisely, the winding portion 32) perpendicular to the magnetic field lines of the DC magnetic field generated in the magnetic gap G. As described above, the
尚、振動板5が前後方向(図1の上下方向)に振動すると、その裏側(ポールピース24が位置する後方)に輻射される音がポールピース24に反射して反響音を発生したり、ポールピース24が共振して共振音を発生したりする。このため、本実施の形態によれば、従前の吸音材に代わるシート部材6をポールピース24の上端面に接着剤などにより貼付固定(固着)する構成とされる。
When the
シート部材6は、厚さ0.1〜3mm程度のシート、特にポールピース24とは材質が異なる非金属シートであって、吸音性能を示す内部損失がポールピース24よりも大きいポリプロピレン(PP)やポリ塩化ビニル(PVC)などのプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、フェルトやタフテッド布を含む不織布、又は織布からなる。このうち、例えばポリプロピレンの内部損失は0.08、紙の内部損失は0.025〜0.055である。尚、その種のシート部材6に対し、ポールピース24は、磁性体金属からなるもので、その内部損失は材質によって異なるが概ね0.001〜0.01程度である。
The
図2は、上記のようなシート部材6を固定したポールピース24の上端面を示す。図2から明らかなように、シート部材6は、ポールピース24の上端面と同一の円形状であって、ポールピース24の上端面を全面的に被覆しない形状異方性の形態とされる。具体的には、ポールピース24の外周に沿う環状部61と、環状部61の内周縁よりその中心に向けて延びる複数(図示例において4つ)の突片部62とを連ねた形態で、その各突片部62の間が切抜部63として切欠、開口されている。切抜部63は、環状部61の内側にあって各突片部62の間に形成され、ポールピース24の上端面の内周部から外周部に向けて放射状に広がっており、しかも環状部61と同心の円弧部64に連続して形成されている。
FIG. 2 shows an upper end surface of the
そして、以上のようなシート部材6によれば、ポールピース24の上端面を覆う環状部61及び突片部62が、振動板5の裏側に輻射された音を吸収してポールピース24による共振音や反響音を抑制する一方、ポールピース24の上端面を露出せしめる切抜部63及び円弧部64はポールピース24による高音域成分の伝搬を阻害せず、特に切抜部63はその高音域成分を放射状に広げて音場を拡大するよう作用する。要するに、シート部材6は、全体としてポールピース24に音響異方性を付与し、ポールピース24による共振音や反響音を抑制しながら、高音域をポールピース24の上端面の径方向(上下左右方向)に広げる働きをする。
According to the
ここに、上記のようなシート部材6を有する本実施の形態のスピーカユニットと、シート部材6を有しない従来のスピーカユニットの音響性能を比較したところ、水平方向の指向性パターンに関して両者に大きな差異は認められなかったものの、本実施の形態のスピーカユニットは従来のスピーカユニットに比してノイズが少なく高音質で、高音域での音場感も良好であり、聴感上の優位性は明らかであった。
Here, when comparing the acoustic performance of the speaker unit of the present embodiment having the
以上、本実施の形態の好適な一例を説明したが、シート部材6は図2のような形態に限らず、例えば図3(a)〜(e)に示すような形態としてもよい。
Although a preferred example of the present embodiment has been described above, the
更に、上記例では、本実施の形態に係るスピーカユニットをドーム型スピーカとして説明したが、本発明は振動板の一部がポールピース24の先端面に対向する平面型スピーカ、あるいはポールピース24の先端面に対応するセンターキャップをもつコーン型スピーカなどにも適用することができる。
Furthermore, in the above example, the speaker unit according to the present embodiment has been described as a dome type speaker. However, in the present invention, a planar speaker in which a part of the diaphragm faces the tip surface of the
図4は、コーン型スピーカに適用した例を示す。尚、図4において、図1に示したドーム型スピーカと構造および機能が共通する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 4 shows an example applied to a cone type speaker. In FIG. 4, parts having the same structure and function as those of the dome type speaker shown in FIG.
ここに、図4に示されるコーン型スピーカは、フルレンジ型若しくはウーハであり、その振動板5は紙、木、又はポリプロピレンやポリエステルといった合成樹脂、アルミその他の金属、又は化学繊維などから形成されるコーン型とされ、ボイスコイル3に接合する内側中心部にはボイスコイル3に連通する円形の中心孔5aが形成されている。又、コーン型振動板5の大径側の外周は、振動板5の前後方向の動きを許容するエッジ7を介してフレーム1に支持されている。
Here, the cone type speaker shown in FIG. 4 is a full range type or a woofer, and its
更に、振動板5の中心には、ポールピース24の上端面に対向して中心孔5aを覆うセンターキャップ8が装着されている。センターキャップ8は、振動板5の中心孔5aよりも大きいドーム型の部材で、振動板5と同じく紙、木、金属、又はプリプロピレンやポリエステルといった合成樹脂などから形成されており、その外周が接着剤にて振動板5に固定されると共に、このセンターキャップ8にもボイスコイル3の先端が接合されている。図4の構成においては、ポールピース24の上端面は、振動板5及びセンターキャップ8の裏面に対向する対向面である。
Further, a
尚、センターキャップ8は、磁気回路2内に塵埃が侵入するのを防ぐ防塵機能を有すると共に、センターキャップ8それ自体も振動板5に連れて振動するため音響特性に影響を及ぼすことになる。特に、センターキャップ8が前後方向に振動すると、その裏側(ポールピース24が位置する後方)に輻射される音がポールピース24に反射して反響音を発生したり、ポールピース24が共振して共振音を発生したりする。このため、係るスピーカユニットにおいても、上記のようなシート部材6がポールピース24の上端面に上記例と同様にして接着剤などにより固定される。
Note that the
よって、係るコーン型スピーカでも、ポールピース24による共振音や反響音を抑制しながら、ポールピース24の径方向(上下左右方向)に音を広げて同方向における音場拡大を図ることができる。
Therefore, even in such a cone type speaker, it is possible to expand the sound field in the same direction by spreading the sound in the radial direction (up / down / left / right direction) of the
2 磁気回路
24 ポールピース
3 ボイスコイル
31 コイルボビン
32 巻線部
5 振動板
5a 中心孔
6 シート部材
63 切抜部
8 センターキャップ
2
Claims (5)
前記ボイスコイルの内部に挿入されたポールピースを含む磁気回路と、
前記ボイスコイルの先端に接合された振動板と、
前記ポールピースの前記振動板に対向する対向面に固定され、前記ポールピースよりも大きな内部損失を有するシート部材と、を有し、
前記シート部材は、
前記対向面の中心部から外周部に向けて放射状に延在する突片部と、
前記対向面を露出させるとともに前記対向面の中心部から外周部に向けて放射状に延在する切抜部と、を備えたことを特徴とするスピーカユニット。 A voice coil formed by winding a conductive wire around a coil bobbin;
A magnetic circuit including a pole piece inserted into the voice coil;
A diaphragm joined to the tip of the voice coil;
Is fixed to the facing surface that faces the diaphragm of the pole piece has a seat member that have a large internal loss than the pole pieces,
The sheet member is
A projecting piece extending radially from the center of the facing surface toward the outer periphery; and
Speaker unit, characterized in that it and a cutout extending radially toward the outer periphery from the center of the facing surface to expose the opposing surface.
前記ポールピースの外周に沿う環状部と、
前記ポールピースの外周と同心で前記突片部により分断された円弧状の孔であり、前記切抜部と連続して形成されるとともに前記対向面を露出させる円弧部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のスピーカユニット。 The sheet member is
An annular portion along the outer periphery of the pole piece;
An arc-shaped hole concentric with the outer periphery of the pole piece and divided by the projecting piece portion, and an arc portion that is formed continuously with the cutout portion and exposes the facing surface ;
The speaker unit according to claim 1, further comprising:
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