JP5604195B2 - ボイスコイルスピーカー - Google Patents
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Description
この種のボイスコイルスピーカーでは、音声信号処理用の回路基板から、ボイスコイルのそれぞれに駆動信号が出力される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、多層のボイスコイルのそれぞれに駆動信号を出力するための信号ラインを適切に設計し、音質の劣化を抑制することを目的とする。
図1は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1を示す図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は図1(A)のA−O−B断面図である。図2は、図1(B)における要部拡大図である。なお、図中、ボイスコイルスピーカー1の中心軸を、符号L1を付して示す。
本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1は、例えば、車両のドアの側面に取り付けられ、車載オーディオからデジタル音声信号が入力され、このデジタル音声信号に基づいて音声を出力するスピーカーである。
図1に示すように、ボイスコイルスピーカー1は、前面に円状のスピーカー開口10が形成され、内部にスピーカー本体11を収容するための空間たるスピーカー本体収容部12が形成された有底円筒状のスピーカーフレーム13を備えている。
このスピーカーフレーム13の後部には、前方へ向かうに従って拡径し、前面に円状の開口が形成された椀状のフレーム後部15(図1(B))が形成されており、このフレーム後部15の後方には、スピーカー本体11の駆動に供される磁気回路部16(図1(B))が設けられている。
フレーム後部15の前面に形成された円状の開口の縁には、この開口を塞ぐようにダンパー20が接続され、このダンパー20の中央において、ボイスコイルスピーカー1の中心軸L1と同軸方向に延出する円筒状のボビン21aが支持されており、これによりスピーカーフレーム13に対してボビン21aが支持、固定されている。このダンパー20及びボビン21aは、その中心軸がボイスコイルスピーカー1の中心軸L1と一致するように同軸配置されている。
図3に示すように、ボビン21aは、銅線等の線材からなるリード線がボビン21aの軸方向に整列巻きされて形成されたボイスコイル22を複数保持している。本実施形態では、複数のボイスコイル22が、ボビン21aの周方向に多層となるように重ねて設けられている。各層のボイスコイル22のそれぞれには、後述する音声信号処理回路基板32と電気的に接続されており、各層のボイスコイル22のそれぞれが、音声信号処理回路基板32から入力された駆動信号に基づいて、ボビン21aを振動させる構成となっている。
より詳細には、図1に示すように、2つのブリッジのそれぞれは平板状の部材であり、中心軸L1を境として対象となるように配置された状態で、基端部33のそれぞれがフレームフランジ27に強固に固定されている。そして、スピーカー開口10の略中央で、これらブリッジの先端部34のそれぞれに音声信号処理回路基板32がネジ35(図2)によるネジ止めによって固定されており、これにより、2つのブリッジを介してスピーカーフレーム13に対して音声信号処理回路基板32が支持、固定されている。このように、本実施形態では、振動板24の前方に音声信号処理回路基板32を配置することにより、振動板24の前方に形成されたスペースを有効活用している。
さらに、コネクター36は、外部機器が接続されるものであるため、外部機器の接続容易性を考慮して、ボイスコイルスピーカー1の外縁部に設けられている。そして、本実施形態では、下ブリッジ30の基端部33の近傍にコネクター36を設けた上で、音声信号処理回路基板32を支持するための必須の部材である下ブリッジ30を利用して、コネクター36と、音声信号処理回路基板32との間に介在するリード線38が直線的に延出する構成としたため、リード線38の長さを短くできると共に、リード線38の撓み等を防止することができる。
本実施形態では、図2に示すように、ネジ53によるネジ止めにより、音声信号処理回路基板32に対してツィーター50が強固に固定されると共に、ツィーター50から後方へ向かって延出した端子54が、直接、音声信号処理回路基板32のスルーホールに挿入された上で半田付けにより導通される構成となっており、物理的、電気的な接続を容易、かつ、確実に行うことができる。ツィーター50は、音声信号処理回路基板32から端子54を介してボイスコイルに対して駆動信号が入力されて振動板が振動することにより、音声を出力する。
同様に、音声信号処理回路基板32の後面には、音声信号処理回路基板32の後面を覆う箱状の後シールドカバー59が設けられており、これにより、音声信号処理回路基板32の後面に実装された各回路が防護されている。
本実施形態では、前シールドカバー56、後シールドカバー59は、熱伝導率の高い物質により構成されているが、この理由については後述する。
音声信号処理回路基板32は、円盤状に形成された回路基板であり、入力されたデジタル音声信号に各種デジタル処理を施すことにより、各層のボイスコイル22用の駆動信号を生成し、出力する回路が実装されたデジタル回路基板である。
より具体的には、この音声信号処理回路基板32には、ΔΣ変調回路や、各種フィルター回路、デジタルアンプ等の回路が実装されている。そして、音声信号処理回路基板32は、コネクター36に接続された外部機器から入力された多チャンネルの音声信号に対して、所定の標本化処理や、所定のフィルタリング処理等の信号処理を実行することによって、各ボイスコイル22に出力すべき駆動信号を生成し、生成した駆動信号をボイスコイル22のそれぞれに出力する。音声信号処理回路基板32から各ボイスコイル22に入力された駆動信号に応じて、ボビン21aが振動し、これに伴って振動板24が振動し、音声が出力される。
また、ボイスコイルスピーカー1は、入力されたデジタル音声信号に信号増幅用のアンプ回路64を含む全ての回路を実装する音声信号処理回路基板32を備えるため、ボイスコイルスピーカー1の前段にパワーアンプなどを介在させる必要がなく、このボイスコイルスピーカー1単独で、スピーカーアンプシステムを構成する。これにより、車載用のスピーカーに特に要求される省スペース化を実現できる。
また、上述したように、前シールドカバー56及び後シールドカバー59のそれぞれは、熱伝導率の高い部材によって構成されている。この構成のため、これらシールドカバーに、アンプ回路64を含む各回路の発熱が伝導し、各回路の冷却が促されると共に、ボイスコイルスピーカー1の駆動によるボビン21a、及び、振動板24の振動に伴ってこれらシールドカバーに対して空気が吹き付けられ、これにより、これらシールドカバーの冷却が促される。
ボイスコイルスピーカー1の設計に際し、ボビン21aに形成されるボイスコイル22の厚みに応じて、プレート16eとヨーク凸部16bとの間に形成される磁気ギャップ16f(図4)の大きさを設計する必要がある。ここで、磁気ギャップ16fが大きいほど磁気ギャップ16fにおいてボイスコイル22によって形成される磁束が弱くなる傾向があり、また、ボイスコイルスピーカー1の大型化にもつながるため、ボイスコイル22の厚みをできるだけ小さくする必要がある。特に、上述したように、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1では、6つのボイスコイル22をボビン21aの周方向に重ねて設ける構成のため、6つ全てのボイスコイル22の合計としての厚みがより大きくなってしまう傾向があり、これらボイスコイル22のそれぞれの厚みを小さくすることがより求められる。
さらに、上述したように、本実施形態では、音声信号処理回路基板32において、各ボイスコイル22に出力すべき駆動信号が生成され、生成された駆動信号がボイスコイル22のそれぞれに出力される。このため、ボイスコイル22の層の数(本実施形態では、6層)に応じて、駆動信号用の信号ラインを、複数、設ける必要がある。その際、音質の劣化の抑制のため、複数の信号ラインのそれぞれが干渉しないようにすることが求められると共に、この信号ラインにより、ボビン21aの動きが妨げられないようにすることが求められる。
以上を踏まえ、本実施形態では、ボビン21aや、信号ライン等の部材を以下のような構成としている。
図5、及び、図6では、図中の矢印で示すように、前後方向が規定されているものとする。すなわち、矢印Y1で示す方向が前方であり、矢印Y2で示す方向が後方であるものとする。
図7は、図6のVII−VII断面図であり、図8は、図6の要部を拡大した要部拡大図である。
本実施形態では、これらボビン主部65と、信号ライン部67とが、フレキシブルプリント基板によって一体的に形成されている。
以下、ボビン21aのボビン主部65、及び、信号ライン部67について詳述する。
図8に示すように、信号ライン導電体70のそれぞれは、直線状の導電体であり、信号ライン部67において、信号ライン部67に沿って、所定の間隔をあけて並んで配置されている。信号ライン導電体70は、銅等の金属の薄膜によって構成された導電部材であり、ポリイミド膜やフォトソルダーレジスト膜等の絶縁性を有するフィルムに挟まれることにより、他の信号ライン導電体70や、外部との絶縁性が確保され、また、物理的な接触から保護されている。
そして、信号ライン部67には、この12本の信号ラインの全てに対応して、12本の信号ライン導電体70が形成されている。
図1(B)及び図2に示すように、信号ライン用コネクター71と、回路基板側コネクター72とが接続されると、信号ライン部67を介して、ボビン主部65の前端と、音声信号処理回路基板32とが物理的に接続された状態となる。ここで、ボビン21aは、ボイスコイルスピーカー1による音声の出力に伴って振動する部材であるため、信号ライン部67は、ボビン21aのストローク量を考慮した撓み部分(遊び部分)が設けられており、これにより信号ライン部67によりボビン21aの円滑な振動が阻害されることが防止されている。
なお、図2に示すように、後シールドカバー59には、信号ライン部67が貫通するための信号ライン貫通孔73が形成されている。
このような構成により、以下のような効果を奏する。
また、ボイスコイル22に接続される信号ラインのそれぞれは、音質の劣化を防止すべく、電気的に干渉しないことが求められる。本実施形態では、信号ライン部67がフレキシブルプリント基板であるため、信号ライン(信号ライン導電体70)のそれぞれにおける絶縁状態を確実に確保でき、信号ラインの電気的な干渉を確実に防止できる。特に、信号ラインは、ボビン21aに巻き回されたボイスコイル22に接続されるものあるため、音声出力に伴うボビン21aの振動が、必ず、信号ラインに伝わることとなるが、ボビン21aが振動した場合であっても、各信号ラインが干渉するといった事態が起こり得ない。さらに、信号ライン(信号ライン導電体70)のそれぞれは、フレキシブルプリント基板にプリント形成された導電部材によって構成されているため、ボビン21aの振動に伴って、信号ラインが切断される、といった事態が発生することを極力防止できる。
また、本実施形態では、ボビン21aには、6層のボイスコイル22が形成され、ボイスコイル22のそれぞれに信号ラインが接続されるという性質上、単純化して話せば、1層のボイスコイル22の場合と比較して、各信号ラインに流れる電流が、6分の1となる。すなわち、各信号ラインを流れる電流が非常に小さい。このため、信号ライン部67において、信号ライン導電体70の幅を細くすることができ、これに伴って、信号ライン部67自体の幅を小さくできる。これにより、フレキシブルプリント基板たる信号ライン部67の屈曲性、柔軟性をより大きく確保でき、音質の劣化をより防止できる。
また、本実施形態では、ボビン主部65から1つの信号ライン部67が延出し、この1つの信号ライン部67に12本全ての信号ラインが設けられた構成となっている。このため、信号ライン部67を複数設ける場合と比較して、ボビン21aの振動が抑制されることをより防止でき、音質の劣化を防止できる。
ボビン主部65は、フレキシブルプリント基板によって構成されており、図6に示すように、前後方向に延び、銅等の金属の薄膜によって構成されたボビン導電体75が、略同一の間隔をあけて12個並んでパターン形成されている。ボビン導電体75のそれぞれは、図7に示すように、ポリイミド膜や、フォトソルダーレジスト膜等の絶縁性を有するフィルム74(図7)に挟み込まれ、他のボビン導電体75や、外部との絶縁性が確保され、また、物理的な接触から保護されている。特に、本実施形態では、フレキシブルプリント基板は、両面シールド付きFPCであり、デジタル信号による輻射ノイズが低減される構成となっている。
具体的には、図6を参照し、図6の最上部に図示されたボビン導電体75aに対応する接点77は、このボビン導電体75aの前部に形成された巻始め接続用接点79であり、このボビン導電体75aに隣接するボビン導電体75bに対応する接点77は、このボビン導電体75bの後部に形成された巻終り接続用接点80であり、さらに、このボビン導電体75bに隣接するボビン導電体75cに対応する接点77は、このボビン導電体75cの前部に形成された巻始め接続用接点79である。このようにして、ボビン主部65において、ボビン導電体75の並びに応じて、6つの巻始め接続用接点79と6つの巻終り接続用接点80とが交互に並んで配置されている。
なお、上述したように、信号ライン部67と、ボビン主部65とは、1つのフレキシブルプリント基板によって一体的に構成されており、1のボビン導電体75と、当該ボビン導電体75に対応する信号ライン導電体70は、フレキシブルプリント基板に1つの導電部材がパターン形成されることによって、一体的に形成されている。
以下、6層のボイスコイル22のうち、ある1つのボイスコイル22と、このボイスコイル22に対応する巻始め接続用接点79、及び、巻終り接続用接点80との関係、及び、これら部材の詳細な構成について説明する。
図5に示すように、ボイスコイル22は、ボビン主部65において、巻始め接続用接点79と、巻終り接続用接点80との間に、形成される。そして、ボイスコイル22の巻始め部85から延出する巻回前リード線90は、対応する1つの巻始め接続用接点79に半田付け等の手段により接続(導通)されると共に、巻終り部87から延出する巻回後リード線91は、対応する1つの巻終り接続用接点80に接続(導通)される。これにより、音声信号処理回路基板32→入力信号ラインに対応する信号ライン導電体70→入力ボビン導電体82→巻始め接続用接点79→巻回前リード線90→ボイスコイル22→巻回後リード線91→巻終り接続用接点80→出力ボビン導電体83→出力信号ラインに対応する信号ライン導電体70→音声信号処理回路基板32と続く電気的な接続が確立され、音声信号処理回路基板32からボイスコイル22に対する駆動信号の出力が可能な構成となる。
図10は、従来のボイスコイル22を示す図であり、(A)は、ボイスコイル22が形成されたボビン21aの側面図であり、(B)は、図10(A)のX−X断面図である。
図9、及び、図10では、説明の便宜のため、1つのボイスコイル22がボビン21aに形成された様子を示している。
音声信号処理回路基板32からボイスコイル22に対して駆動信号を出力可能な構成とするためには、ボイスコイル22が接続された回路を閉回路とすべく、巻終り部87から延出する巻回後リード線91と音声信号処理回路基板32と間の電気的な接続を確立する必要がある。
この場合、リード線が2重巻きされてボイスコイル22が形成されることとなるため、その分、ボイスコイル22の厚みが大きくなってしまう。特に、本実施形態では、ボイスコイル22が6層であるため、6つのボイスコイル22のそれぞれをリード線の2重巻きによって形成した場合、全体としてのボイスコイル22の厚みが非常に大きくなり、これに応じて、磁気ギャップ16fの幅も大きく設計することとなってしまい、音質の劣化を招く可能性がある。
この場合、ボイスコイル22を1重巻きとし、その厚みを小さくできるものの、磁気ギャップ16f内に延在する巻回後リード線91を考慮して、巻回後リード線91の分、磁気ギャップ16fを大きくしたり、また、磁気ギャップ16fに延在する巻回後リード線91と、プレート16eとが接触しないように、プレート16eに切り欠きを形成したりする必要がある。巻回後リード線91分、磁気ギャップ16fを大きくすると、上述したように音質の劣化につながる可能性があり、また、巻回後リード線91との接触を避けるための切り欠き等をプレート16eに形成するようにした場合、プレート16eの形状の複雑化を招き、プレート16eを完全な環状とする場合と比較して、ボイスコイルスピーカー1の製造容易性の低下を招くおそれがある。
このため、ボイスコイル22のそれぞれをリード線を2重巻きして形成したり、また、磁気ギャップ16f内に巻回後リード線91を延在させたりすることなく、巻回後リード線91と音声信号処理回路基板32との接続を確実に確立でき、これにより、磁気ギャップ16fを大きくすることによる音質の劣化を防止でき、かつ、プレートの形状の複雑化に起因した製造容易性の低下を防止できる。
このため、信号ライン部67と、ボビン主部65とを個別の部材によって形成する場合と比較して、信号ライン部67とボビン主部65とを接続するための工程等が不要となり、ボイスコイルスピーカー1の製造容易性が向上する。特に、信号ライン部67に形成された信号ライン導電体70のそれぞれと、ボビン主部65に形成されたボビン導電体75のそれぞれとを同一の導電部材により一体的にパターン形成しているため、これら導電体の導通状態を確実に維持した上で、製造容易性を向上させることができる。
同様に、本実施形態では、ボビン主部65において、入力ボビン導電体82のそれぞれは、略等間隔をあけて配置されている。このため、入力ボビン導電体82のそれぞれに形成された巻始め接続用接点79について、互いに隣接する巻始め接続用接点79の間に形成される物理的な離間距離T2(図6参照)を最も効率よく確保でき、これにより、巻始め接続用接点79に接続される巻回前リード線90のそれぞれの物理的な離間距離を最も広く、かつ、効率的に確保でき、これら巻回前リード線90の干渉を効果的に防止できる。
特に、本実施形態では、ボビン主部65において、入力ボビン導電体82と、出力ボビン導電体83とが、等間隔をあけて交互に配置されている。これにより、隣接する巻終り接続用接点80の離間距離T1、及び、隣接する巻始め接続用接点79の離間距離T2とを、同時に、最も広く、かつ、効率的に確保でき、巻回後リード線91の干渉、及び、巻回前リード線90の干渉を同時に防止できる。
これによれば、ボイスコイル22のそれぞれをリード線を2重巻きして形成したり、また、磁気ギャップ16f内に巻回後リード線91を延在させたりすることなく、巻回後リード線91と音声信号処理回路基板32との接続を確実に確立でき、これにより、磁気ギャップ16fを大きくすることによる音質の劣化を防止でき、かつ、プレートの形状の複雑化に起因した製造容易性の低下を防止できる。
ここで、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1のように、複数のボイスコイル22をボビン21aの周方向に重ねて設けるスピーカーでは、ボイスコイル22のそれぞれの厚さをより小さくすることが求められるが、上記構成とすることにより、各ボイスコイル22のそれぞれをリード線を2重巻きして形成したり、また、磁気ギャップ16f内に巻回後リード線91を延在させたりすることなく形成することができ、ボイスコイル22のそれぞれの厚さが大きくなることを抑制できる。
このような構成とすることにより、ボイスコイル22の後端縁86の巻終り部87と、巻終り接続用接点80との物理的な距離が近くなり、巻回後リード線91を容易に巻終り接続用接点80に接続でき、かつ、巻終り部87から巻終り接続用接点80に向かって延出する巻回後リード線91の長さを短くでき、この巻回後リード線91の干渉を防止できる。
これにより、入力ボビン導電体82を利用して、巻回前リード線90と、音声信号処理回路基板32との電気的な接続をスムーズに確立できる。さらに、ボイスコイル22の前端縁84の巻始め部85と、巻始め接続用接点79との物理的な距離が近くなり、巻回前リード線90を容易に、巻始め接続用接点79に接続でき、かつ、巻始め部85から巻始め接続用接点79に向かって延出する巻回前リード線90の長さを短くでき、この巻回前リード線90の干渉を防止できる。
これによれば、入力ボビン導電体82、及び、出力ボビン導電体83が形成されたボビン21aを、フレキシブルプリント基板の製造方法により、容易に製造できる。
そして、信号ライン部67に形成された信号ライン(信号ライン導電体70)のそれぞれと、入力ボビン導電体82、及び、出力ボビン導電体83のそれぞれとが接続されている。
この構成によれば、薄く、屈曲性に優れているというフレキシブルプリント基板の特徴を利用して、音声信号処理回路基板32とボビン主部65とが信号ライン部67を介して物理的に接続された状態(図1(B)及び図2に示す状態)となっても、この信号ライン部67がボビン21aの振動を阻害することを抑制でき、音質の劣化を防止できる。
このため、信号ライン部67と、ボビン主部65とを個別の部材によって形成する場合と比較して、信号ライン部67とボビン主部65とを接続するための工程等が不要となり、ボイスコイルスピーカー1の製造容易性が向上する。特に、信号ライン部67に形成された信号ライン導電体70のそれぞれと、ボビン主部65に形成されたボビン導電体75のそれぞれとを同一の導電部材により一体的にパターン形成しているため、これら導電体の導通状態を確実に維持した上で、製造容易性を向上させることができる。
このような構成のため、信号ライン(信号ライン部67に形成された信号ライン導電体70)のそれぞれを音声信号処理回路基板32に電気的に接続する際は、信号ライン部67の信号ライン用コネクター71と、回路基板側コネクター72とを接続すればよく、ボイスコイルスピーカー1の製造容易性が非常に高い。
ここで、アンプ回路64は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1によって必須の部材であるが、同じく必須の部材である音声信号処理回路基板32にアンプ回路64を実装することにより、省スペース化が実現できる。さらに、本実施形態では、音声信号処理回路基板32に実装された各回路を冷却可能な構成となっており、音声信号処理回路基板32にアンプ回路64を実装することにより、比較的熱を持ちやすいアンプ回路64の効率的な冷却が可能となる。
次いで、第2実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、上述した第1実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図11は、本実施形態に係るボビン21bの側面図であり、(A)は、ボビン基部93(後述)と、信号ライン接続部94(後述)とが接続される前の状態を示し、(B)は、ボビン基部93と、信号ライン接続部94とが接続された状態を示している。
図12は、ボビン基部93を展開した様子を示す図である。
図13は、図12におけるXIII−XIII断面図である。
ボビン基部93は、図11に示すように、フレキシブルプリント基板によって形成された円筒状の部材であり、第1実施形態と同様、ボビン導電体75がパターン形成されており、ボビン導電体75のうち入力ボビン導電体82には巻始め接続用接点79が形成されると共に、この巻始め接続用接点79には、ボイスコイル22の前端縁84の巻始め部85から延出する巻回前リード線90が接続され、一方、ボビン導電体75のうち出力ボビン導電体83には巻終り接続用接点80が形成されると共に、この巻終り接続用接点80には、ボイスコイル22の後端縁86の巻終り部87から延出する巻回後リード線91が接続される。
信号ライン中継部96は、前後方向と直行する方向に延びる基端部97から、前後方向に延びる12本の導電部材延在部98が等間隔をあけて延出した構成となっており、導電部材延在部98のそれぞれには、銅等の金属の薄膜によって構成された導電部材としての延長信号ライン導電体99がパターン形成されている。これら延長信号ライン導電体99のそれぞれは、信号ライン部67に形成された信号ライン導電体70のそれぞれと同一の導電部材により一体的にパターン形成されている。
図13に示すように、導電部材延在部98のそれぞれの先端には延長信号ライン導電体99が露出した先端導体露出部100が形成されている。
詳細には、図11に示すように、円筒状のボビン基部93の内部の空洞に、丸められた状態の信号ライン接続部94の胴部が挿入され、これにより、ボビン基部93と信号ライン接続部94とにより1つの円柱状のボビン21aが形成される。
信号ライン接続部94の胴部の挿入に際し、導電部材延在部98に形成された延長信号ライン導電体99のそれぞれと、ボビン導電体75のそれぞれとが重なって配置されるようにして、当該挿入が行われる。ここで、図示は省略したが、ボビン基部93の内周において、挿入された信号ライン接続部94の導電部材延在部98のそれぞれに形成された先端導体露出部100に対応する位置には、ボビン導電体75が露出することによって形成された接点が設けられており、ボビン基部93に信号ライン接続部94が挿入された上で、これら接点と先端導体露出部100とが半田付け等の手段により電気的に接続される。
ボビン基部93の内周に形成された接点と、導電部材延在部98に形成された先端導体露出部100とが接続されることにより、音声信号処理回路基板32→入力信号ラインに対応する信号ライン導電体70→延長信号ライン導電体99→先端導体露出部100→ボビン基部93の内周に形成された接点→入力ボビン導電体82→巻始め接続用接点79→巻回前リード線90→ボイスコイル22→巻回後リード線91→巻終り接続用接点80→出力ボビン導電体83→ボビン基部93の内周に形成された接点→先端導体露出部100→延長信号ライン導電体99→出力信号ラインに対応する信号ライン導電体70→音声信号処理回路基板32と続く電気的な接続が確立され、音声信号処理回路基板32からボイスコイル22に対する駆動信号の出力が可能な構成となる。
さらに、ボビン基部93に信号ライン接続部94が挿入された上で、これらボビン基部93と信号ライン接続部94とが重なる部分に、絶縁性を有する素材で構成されたテープ101(図11(B))が巻き回されて貼着されており、これにより、ボビン基部93に対して信号ライン接続部94が固定されている。本実施形態では、テープを利用して、ボビン基部93に対して信号ライン接続部94を固定する構成としたため、この固定に係る作業が非常に容易である。
このような構成とすることにより、ボビン基部93と、信号ライン接続部94とを別工程で製造することができるようになり、設計の自由度が高まると共に、ボビン基部93にリード線を巻き回してボイスコイル22を形成した後、ボビン基部93と信号ライン接続部94とを接続するといったことが可能となり、製造容易性、製造の自由度が高まる。
さらに、ボビン基部93(ボビン21a)と、信号ライン接続部94(信号ライン部67)との物理的な接続、及び、信号ライン(信号ライン導電体70)とボビン導電体75(第1導電体、及び、第2導電体)との電気的な接続とが同時に行われる構成であるため、ボビン基部93と、信号ライン接続部94との接続に際し、信号ライン(信号ライン導電体70)とボビン導電体75(第1導電体、及び、第2導電体)との電気的な接続を、容易かつ確実に、行うことができる。また、ボビンの材質も自由に決められるため、スピーカーの性質や音質の向上も可能となる。
次いで、第3実施形態について説明する。
図14は、本実施形態に係るボビン21cの側面図である。図15は、本実施形態に係るボビン21cを展開した状態を示す図である。
なお、以下の説明において、第1実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図14と図5との比較、及び、図15と図6との比較において明らかなように、本実施形態では、入力ボビン導電体82の長さが、第1実施形態におけるボイスコイル22と異なっている。詳細には、本実施形態では、入力ボビン導電体82のそれぞれは、ボイスコイル22の前端縁84に対応する位置に至るまでボビン主部65に沿って延在している。
ここで、入力ボビン導電体82は、ボイスコイル22の前端縁84の巻始め部85から延出する巻回前リード線90が接続される導電体であるため、ボイスコイル22の前端縁84より前方側に存在すればよい。これを踏まえ、本実施形態では、入力ボビン導電体82のそれぞれを、ボイスコイル22の前端縁84に対応する位置に至るまで延在させる構成とすることにより、入力ボビン導電体82と巻回前リード線90との電気的な接続を確実にできるようにした上で、導電体の量を減らし、製造コストの削減を実現している。
次いで、第4実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、上述した第2実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図16は、本実施形態に係るボビン21dの側面図であり、(A)は、ボビン基部93(後述)と、信号ライン接続部94(後述)とが接続される前の状態を示し、(B)は、ボビン基部93と、信号ライン接続部94とが接続された状態を示している。
図16と図11との比較において明らかなように、本実施形態に係るボビン21dは、ボビン基部93における入力ボビン導電体82の長さが、上述した第2実施形態と異なっている。詳細には、本実施形態では、上述した第3実施形態と同様、入力ボビン導電体82のそれぞれは、ボイスコイル22の前端縁84に対応する位置に至るまで延在する構成となっている。
このような構成とすることにより、第3実施形態と同様に、製造コストの削減を実現でき、かつ、第2実施形態と同様に、製造容易性、製造の自由度を向上させることができる。
次いで、第5実施形態について説明する。
図17は、本実施形態に係るボビン21eを模式的に示す図である。
図17では、説明の便宜のため、1つのボイスコイル22が形成された状態のボビン21eを模式的に示している。
本実施形態では、上述した各実施形態と異なり、ボビン21eは、フレキシブルプリント基板ではなく、樹脂や紙等の素材でできた筒状の部材である。そして、このボビン21eの内側において、金属箔等で構成された導電性を有する導通用導電体105が、複数、ボビン21eの内周に沿って、前後方向に延在している。この導通用導電体105は、ボビン21eに対して接着等の手段により固定されている。
同様に、導通用導電体105には、ボイスコイル22の巻回後リード線91が接続される出力導通用導電体108(第1導電体)が含まれており、この出力導通用導電体108には、ボビン21aが切り欠かれることにより導通用導電体105が露出して形成された巻終り接続用接点80が設けられ、この巻終り接続用接点80にボイスコイル22の巻回後リード線91が接続される。
さらに、本実施形態では、ボビン21eに信号ライン部67が設けられておらず、導通用導電体105に対して、半田付け等の手段により、錦糸線106が、直接、接続される。この錦糸線106は、音声信号処理回路基板32まで延出し、音声信号処理回路基板32のホールや、端子に接続される。すなわち、本実施形態では、音声信号処理回路基板32と、導通用導電体105とが錦糸線106により接続されており、音声信号処理回路基板32から錦糸線106を介して駆動信号が出力される。
次いで、第6実施形態について説明する。
図18は、本実施形態に係るボビン21fを模式的に示す図である。
図18と図17との比較において明らかなように、本実施形態では、入力導通用導電体107が、ボイスコイル22の前端縁84に対応する位置に至るまでボビン主部65に沿って延在している点で、第5実施形態に係るボビン21eと構成が異なっている。
このような構成とすることにより、上述した第3実施形態と同様、入力導通用導電体107と巻回前リード線90との電気的な接続を確実にできるようにした上で、導電体の量を減らし、製造コストの削減を実現できる。
次いで、第7実施形態について説明する。
図19は、本実施形態に係るボビン21gの側面図である。
図19と、図17との比較において明らかなように、本実施形態では、導通用導電体105のうち、入力導通用導電体107が設けられておらず、出力導通用導電体108のみが設けられている。
そして、ボイスコイル22の前端縁84の巻始め部85から延出する巻回前リード線90がそのまま音声信号処理回路基板32へ延出し、音声信号処理回路基板32に接続される構成となっている。
このような構成であっても、ボイスコイル22と音声信号処理回路基板32との電気的な接続を確立でき、かつ、上述した第1実施形態と同様、ボイスコイル22のそれぞれをリード線を2重巻きして形成したり、また、磁気ギャップ16f内に巻回後リード線91を延在させたりすることなく、巻回後リード線91と音声信号処理回路基板32との接続を確実に確立でき、これにより、磁気ギャップ16fを大きくすることによる音質の劣化を防止でき、かつ、プレートの形状の複雑化に起因した製造容易性の低下を防止できる。
次いで、第8実施形態について説明する。
図20は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1hを示す図であり、(A)は、正面図を、(B)は側面図(一部断面図)をそれぞれ示している。
ボイスコイルスピーカー1hは、第1実施形態に係るボイスコイルスピーカー1と形状は異なるものの、同様の機能を有し、同様の原理により駆動するスピーカーであり、図20では、機能に応じて、適宜、各構成要素に、第1実施形態の構成要素と同一の符号を付している。ボイスコイルスピーカー1hの構成について簡単に説明すると、ボイスコイルスピーカー1hは、ヨーク16cや、マグネット16d、プレート16e等を備える磁気回路部16と、ダンパー20と、このダンパー20に支持されたボビン21と、このボビン21に接続された振動板24と、を備えている。振動板24の前方において、音声信号処理回路基板32が、2つのブリッジ110により支持されており、この音声信号処理回路基板32は、前シールドカバー56、及び、後シールドカバー59により保護されている。
本実施形態に係るボビン21h、及び、このボビン21hに形成されるボイスコイル22は、上述した第1実施形態とほぼ同一の構成である。すなわち、ボビン主部65と、信号ライン部67とを有し、ボビン主部65にボイスコイル22が形成されている。ここで、第1実施形態では、信号ライン部67の端部に信号ライン用コネクター71が設けられていたが、本実施形態では、当該コネクターが設けられていない。
そして、本実施形態では、シールドカバーの外側に延在した出力端子111に信号ライン部67の端部が直接接続される構成となっている。
ここで、出力端子111は、振動板24の前方で露出した状態となっているため、非常にアクセスがしやすい。これを踏まえ、上述したような構成とすることにより、信号ライン部67の端部をシールドカバーの外側に延在した出力端子111に、直接、接続する、という簡易な作業により、確実に、信号ライン部67の信号ラインと音声信号処理回路基板32との電気的な接続を確立できる。
さらに、本実施形態では、シールドカバーの外側に延出した出力端子111に、信号ライン部67を接続する構成としたため、第1実施形態のように、後シールドカバー59に、信号ライン部67を貫通させるための信号ライン貫通孔73を設ける必要が無く、音声信号処理回路基板32の防護性の向上、冷却性の向上、及び、シールドカバーの製造性の向上を図ることができる。
この構成のため、音声信号処理回路基板32と、信号ライン部67に形成された信号ラインとを容易に接続することが可能である。
次いで、第9実施形態について説明する。
図21は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー1iを示す図であり、(A)は、正面図を、(B)は、側面図(一部断面図)をそれぞれ示している。
以下の説明において、第8実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図21と図20との比較において明らかなように、本実施形態では、音声信号処理回路基板32に6つの出力端子111が等間隔をあけて設けられている点で、第8実施形態と異なっている。
ここで、本実施形態に係るボビン21iは、第1実施形態に係るボビン21aと異なり、ボビン主部65から6つの信号ライン部67が延出する構成となっており、信号ライン部67のそれぞれには、1つのボイスコイル22に接続される入力信号ラインと、出力信号ラインとが形成されている。6つの信号ライン部67のそれぞれは、等間隔をあけて、ボビン主部65から延出している。
そして、出力端子111のそれぞれに、信号ライン部67のそれぞれが接続され、これにより、音声信号処理回路基板32と信号ラインとの電気的な接続が確立される構成となっている。
さらに、上述したように、6つの信号ライン部67のそれぞれは、等間隔をあけて、ボビン主部65から延出する構成となっているため、ボビン主部65に対して、信号ライン部67から均等に力が加わることとなり、ボビン21aに不均一に力が加わりこれに起因してボビン21aの振動が安定せず、音質が劣化する、といった事態が発生することを防止できる。
次いで、第10実施形態について説明する。
図22は、本実施形態に係るボビン21jの構成を模式的に示す図である。図22中、円Xは、要部を拡大した図である。
図22に示すように、本実施形態では、ボビン主部65と、信号ライン部67との接続部120に、信号ライン部67の動きに伴ってボビン主部65に対して加わる力を緩和するための緩和部121が形成されている。
緩和部121は、信号ライン部67の両端で、ボビン主部65を切り欠くことによって形成されている。緩和部121をこのように構成することにより、信号ライン部67の動きに伴ってボビン主部65に対して偏った力が加わることが緩和され、信号ライン部67、及び、ボビン主部65の耐久性が向上すると共に、接続部120付近における信号ライン部67の動く範囲が拡大し、信号ライン部67の屈曲性が向上する。
次いで、第11実施形態について説明する。
図23は、本実施形態に係る信号ライン部67を示す図である。
上述した第1実施形態では、信号ライン部67は、直線的に延出する部材であった。
一方で、本実施形態では、図23(A)や、図23(B)に示すように、信号ライン部67は、蛇行した形状となっている。
図23(A)の例では、信号ライン部67は、略90度に屈曲したく字型をつないだ形状となっている。
図23(B)の例では、信号ライン部67は、S字型をつないだ形状となっている。
信号ライン部67をこのような形状とすることにより、信号ライン部67の屈曲性、柔軟性を維持した上で、耐久性を向上することができる。特に、信号ライン部67は、フレキシブルプリント基板であるため、上記のような形状とすることが容易であり、かつ、形状に応じて信号ライン導電体70のパターン形成が可能である。
例えば、上述した実施形態では、ボビン21aに6層のボイスコイル22が形成されていたが、ボイスコイル22の層の数はこれに限らない。すなわち、本発明は、ボビン21aに複数層のボイスコイル22が形成されたボイスコイルスピーカー1に対して広く適用可能である。
21、21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、21i、21j ボビン
22 ボイスコイル
24 振動板
32 音声信号処理回路基板(回路基板)
64 アンプ回路
65 ボビン主部
67 信号ライン部
70 信号ライン導電体(信号ライン)
71 信号ライン用コネクター(コネクター)
111 出力端子
120 接続部
121 緩和部
Claims (11)
- ボビンに多層のボイスコイルが形成されたボイスコイルスピーカーにおいて、
前記ボビンに、音声信号を処理する回路基板と、前記ボイスコイルとを接続する信号ラインが設けられたフレキシブルプリント基板によって形成された信号ライン部を接続し、
前記ボビンと前記信号ライン部とをフレキシブルプリント基板により一体的に形成したことを特徴とするボイスコイルスピーカー。 - 前記ボビンに、1つの前記信号ライン部を接続し、
前記信号ライン部に、多層の前記ボイスコイルのそれぞれに接続される全ての前記信号ラインを設けたことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルスピーカー。 - 前記ボビンに、前記ボイスコイルの層の数と同一の数の前記信号ライン部を接続し、
前記信号ライン部のそれぞれに、1つの前記ボイスコイルに出力する駆動信号用の前記信号ラインを設けたことを特徴とする請求項1に記載のボイスコイルスピーカー。 - 前記信号ライン部のそれぞれを、略同一間隔をあけて前記ボビンに接続したことを特徴とする請求項3に記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記ボビンと前記信号ライン部との接続部に、前記信号ライン部の動きに伴って前記ボビンに対して偏った力が加わることを緩和するための緩和部を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記緩和部を、前記信号ライン部の両端で、前記ボビンを切り欠くことによって形成したことを特徴とする請求項5に記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記信号ライン部を、前記ボビンと、前記回路基板との間で蛇行させたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記信号ラインの端部に、前記回路基板に接続するためのコネクターを設け、このコネクターを介して前記信号ライン部と前記回路基板とを接続することにより、前記回路基板と前記信号ラインとの電気的な接続を確立するようにしたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記ボビンに接続される振動板の前方に前記回路基板を配置し、前記回路基板の周方向に前記信号ライン部に接続される出力端子を設けたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記回路基板にアンプ回路を実装したことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
- 前記回路基板に多チャンネルの音声デジタル信号が入力されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
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