JP6082846B2 - ダブルダイアフラム型スピーカーモジュール - Google Patents

Description

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１３年５月１８日に出願した中国特許出願Ｎｏ.２０１３１０１８７４３３.８による優先権の利益を求めており、上記の中国特許出願の内容全体が引用によりここに包含される。
本発明は、スピーカー技術分野に関し、具体的には、ダブルダイアフラムを有するスピーカーモジュールに関するものである。

現在、振動機能を持つスピーカーが広く用いられており、このようなスピーカーは、通常のスピーカーと振動モーターの機能を兼ねている。従来のこのようなスピーカーにおいて、一般的には、振動子を兼ねた磁気回路系は、スピーカーのケースに固定されるのではなく、弾性支持件によって支持固定されることによって、磁気回路系が振動した場合にスピーカーに振動感を生じさせる。ボイスコイルを振動子として用いたスピーカーにおいては、低周波数の場合、共振周波数の低い磁気回路系が顕著な振動感を生じることができるが、振動系が顕著な振動を生じることができず、この場合、当該スピーカーは振動モーターとして用いられる。一方、中高周波数の場合、共振周波数の低い磁気回路系の振動が顕著ではないが、前記振動系の振動が顕著となり、この場合、当該スピーカーは電気音響変換器（即ち、通常のスピーカー）として用いられる。従来の振動機能を持つスピーカーにおいて、上記のような磁気回路系を支持するための弾性支持部材は、金属製の弾性機構であることが多く、磁気回路系を支持固定するためのものとした機能しか発揮できず、スピーカーの低周波数音響特性の向上に貢献できなかった。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ダブルダイアフラム型スピーカーユニットを有し、弾性支持部材の代わりにダイアフラムで磁気回路系を支持することにより、スピーカーモジュール全体の低周波数音響特性を向上させる、ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールを提供することを目的とするものである。

上記した目的を実現するために、本発明は、第１放音孔と第２放音孔とが設けられた外側ケースと、前記外側ケースの内壁に固定された支持構造体と、第１ダイアフラムとボイスコイルと磁気回路系と第２ダイアフラムとを有しており、ボイスコイルが第１ダイアフラムに結合され、磁気回路系が第２ダイアフラムに結合され、ボイスコイルが磁気回路系の磁気ギャップに収容され、且つ第１ダイアフラムと第２ダイアフラムの縁部が前記支持構造体に固定されてなるスピーカーユニットと、を備え、前記外側ケースと支持構造体とスピーカーユニットにより第１フロントチャンバーと第２フロントチャンバーとバックチャンバーが形成され、第１フロントチャンバーは、第１ダイアフラムと第１ダイアフラムに隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ前記外側ケースに設けられた第１放音孔を介して外部に連通しており、第２フロントチャンバーは、第２ダイアフラムと第２ダイアフラムに隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ前記外側ケースに設けられた第２放音孔を介して外部に連通しており、バックチャンバーは第１ダイアフラムと第２ダイアフラムとの間のスペースを含み、且つ密閉空間を形成している、ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールを提供する。

好ましくは、前記支持構造体は、前記外側ケースの内壁に固定された第１支持座と、第２支持座と、第１支持座と第２支持座との間に固定されたケース構造体とを有し、前記第１ダイアフラムと第２ダイアフラムの縁部は当該ケース構造体の側壁に固定されている。

さらに、好ましくは、前記ケース構造体は前記第１支持座と第２支持座と一体に形成されている。或いは、前記ケース構造体は前記第１支持座と第２支持座と別体に形成されており、前記ケース構造体と前記スピーカーユニットとが独立のスピーカーを構成している。後者の場合、前記ケース構造体と前記第１支持座との間、および前記ケース構造体と前記第２支持座との間に、それぞれ弾性緩衝部材が設けられていてもよい。

さらに、好ましくは、前記第１支持座と前記第２支持座は両端が開放された中空構造であり、前記ケース構造体の内部スペースは、当該ケース構造体に設けられた貫通孔を介して、それぞれ前記第１支持座と第２支持座の内部スペースに連通する。前記第１支持座の側壁には前記第１放音孔に連通する貫通孔が形成され、及び/又は、前記第２支持座の側壁には前記第２放音孔に連通する貫通孔が形成されていてもよい。或いは、前記第１支持座の内部スペースは前記第１放音孔を介して外部に連通し、及び/又は、前記第２支持座の内部スペースは前記第２放音孔を介して外部に連通していてもよい。後者の場合、前記第１放音孔及び/又は前記第２放音孔の内側又は外側には、防塵ネットが設けられていてもよい。

さらに、好ましくは、前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとの間のケース構造体の部分には、音漏洩穴が形成されている。

また、好ましくは、前記第１放音孔及び/又は前記第２放音孔は、一つ又は複数の小孔形状又は細長形状の貫通孔を有する。

従来の振動機能を持つスピーカーに比べ、本発明に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールは、ダブルダイアフラム型スピーカーユニットを有し、弾性支持部材の代わりに第２ダイアフラムで磁気回路系を支持するとともに、当該ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールが二つのフロントチャンバーと、それぞれこれらの二つのフロントチャンバーに連通する二つの放音孔とを有することで、二つのダイアフラムが生じる音を十分に利用することができ、スピーカーモジュール全体の低周波数音響特性を向上させることができる。

図面を参照しながら、本発明の上記した技術的特徴及びその効果を理解し易くなるように詳細に説明する。
実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの構造を示す分解斜視図である。 実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの外観を示す斜視図である。 実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールにおけるスピーカーの構造を示す断面図である。 実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの第１の方向に沿う断面構造を示す断面図である。 実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの第２の方向に沿う断面構造を示す断面図である。 実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの構造を示す分解斜視図である。 実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの外観を示す斜視図である。 実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの第１の方向に沿う断面構造を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。

以下の説明では、本発明のいくつかの例示的な実施例を説明する。無論、本発明の要旨と範囲を逸脱しない範囲で、これらの実施形態を様々な形態で変更できることは、当業者にとって自明である。よって、図中および文中に示した具体的内容は例として提示したものであり、特許請求の範囲を限定することは意図していない。本明細書において、同一の符号で同一または類似の部分を示している。
（実施例１）

図１は、本発明の実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの構造を示す分解斜視図であり、図２は、前記ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの外観を示す斜視図であり、図３は、前記ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールにおけるスピーカーの構造を示す断面図であり、図４は、前記ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの第１の方向に沿う断面構造を示す断面図であり、図５は、前記ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの、第１の方向と直交する第２の方向に沿う断面構造を示す断面図である。

図１と図２に示すように、本発明の実施例１に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールは、第１ケース１と、第２ケース２と、ダブルダイアフラム型スピーカー３と、第１支持座（図示せず）と、第２支持座６と、を有する。第１ケース１には第１放音孔１０が設けられており、第２ケース２上には第２放音孔２０が設けられている。第１支持座は第１ケース１の内壁に固定されており、第２支持座６は第２ケース２の内壁に固定されている。ダブルダイアフラム型スピーカー３は、第１支持座と第２支持座６との間に固定されている。好ましくは、ダブルダイアフラム型スピーカー３と第１支持座との間、およびダブルダイアフラム型スピーカー３と第２支持座６との間に、弾性緩衝部材４が設けられている。弾性緩衝部材４は、ダブルダイアフラム型スピーカー３と第１支持座および第２支持座との間をより良好にシールするためのものであり、フォーム又は弾性ガスケットであってもよい。第１ケース１と第２ケース２は、接着剤の塗布や超音波溶接で結合可能であり、第１ケース１と第２ケース２が結合されると、外側ケースが構成される。

さらに、図３に示すように、ダブルダイアフラム型スピーカー３は、ケース構造体３７とスピーカーユニットとを有し、スピーカーユニットは、第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２とボイスコイル３３と磁気回路系とを有し、磁気回路系は、順に結合されたワッシャー３４と、磁石３５と、透磁フレーム３６とを有してもよい。ボイスコイル３３が第１ダイアフラム３１に結合され、磁気回路系が第２ダイアフラム３２に結合され、ボイスコイル３３が磁気回路系の磁気ギャップに収容されている。第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２の縁部はケース構造体３７の側壁に固定されている。第１ダイアフラム３１の構造と材質は、通常のダイアフラムと同様で、中心部位に位置するドーム部と周縁に位置する縁部とを有するものであってもよいが、これに限定されるものではない。第２ダイアフラム３２は、中空のリング形構造であり、透磁フレーム３６の周縁が第２ダイアフラム３２のリング形構造の内側縁部に固定されて結合されてもよいが、これに限定されるものではない。第２ダイアフラム３２の強度は第１ダイアフラム３１の強度よりも強くてもよく、第２ダイアフラム３２はＰＵ又はシリコーンゴムなどの材料で作られたものであることが好ましい。

本発明のスピーカーユニットは、振動とともに放音の機能を持っている。具体的には、第１ダイアフラム３１とボイスコイル３３によりスピーカーユニットの振動系が形成されており、中高周波数信号がボイスコイル３３に流入した場合、ボイスコイル３３は磁気回路系の磁界の中で力を受けて上下方向に振動することにより、第１ダイアフラム３１の振動を起こすことで、前記振動系の中高周波数信号における振動放音を実現する。この時、共振周波数の低い磁気回路系はほとんど振動しない。低周波数信号がボイスコイル３３に流入した場合、前記振動系はほとんど振動しないが、共振周波数の低い磁気回路系は、ボイスコイル３３が生じた力により振動するとともに、第２ダイアフラム３２の振動を起こし、これによりスピーカーユニットに振動感と低周波数音響信号を生じさせて、ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの低周波数音響特性を向上させることができる。

図４と図５に示すように、第１支持座５と第２支持座６は両端が開放された中空構造であり、スピーカーユニットのケース構造体３７の内部スペースは、ケース構造体３７に設けられた貫通孔３７１を介して、それぞれ第１支持座５と第２支持座６の内部スペースに連通している。第１支持座５の側壁には第１放音孔１０に連通する貫通孔（図示されていないが、当該貫通孔は第１放音孔１０と一体化されている）が形成されており、第２支持座６の側壁には第２放音孔２０に連通する貫通孔（図示されていないが、当該貫通孔は第２放音孔２０と一体化されている）が形成されている。

また、第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２との間のケース構造体の部分には、音漏洩穴３０が形成されている。

前記外側ケースと第１支持座５と第２支持座６とケース構造体３７とスピーカーユニットにより、第１フロントチャンバーＩと第２フロントチャンバーＩＩとバックチャンバーＩＩＩが形成されている。第１フロントチャンバーＩは、第１ダイアフラム３１と第１ダイアフラム３１に隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ外側ケースに設けられた第１放音孔１０を介して外部に連通している。これにより、第１放音孔１０を介して第１ダイアフラム３１が生じる音を外部へ伝達することができる。第２フロントチャンバーＩＩは、第２ダイアフラム３２と第２ダイアフラム３２に隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ外側ケースに設けられた第２放音孔２０を介して外部に連通している。これにより、第２放音孔２０を介して第２ダイアフラム３２が生じる音を外部へ伝達することができる。バックチャンバーＩＩＩは、第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２との間のスペースを含み、第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２との間のスペースが音漏洩穴３０によりケース構造体３７の外部に連通している。バックチャンバーＩＩＩは密閉空間を形成している。

以上、実施例１により本発明に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの構造を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施例１では、ケース構造体３７が第１支持座５および第２支持座６と別体に形成されており、ケース構造体３７とスピーカーユニットとが独立のスピーカーが構成されている。この場合、ケース構造体３７と第１支持座５との間、およびケース構造体３７と第２支持座６との間に、それぞれ弾性緩衝部材４が設けられていてもよい。その他の実施例では、ケース構造体３７が第１支持座５と第２支持座６と一体に形成してもよい。これによって、外側ケースの内壁に固定された第１支持座５と、第２支持座６と、第１支持座５と第２支持座６との間に固定されたケース構造体３７とをより一般的な支持構造体と見なすことができ、この支持構造体が前記外側ケースの内壁に固定され、第１ダイアフラム３１と第２ダイアフラム３２の縁部が当該支持構造体に固定され、前記外側ケースと支持構造体とスピーカーユニットにより第１フロントチャンバーＩと第２フロントチャンバーＩＩとバックチャンバーＩＩＩが形成されるようになる。
（実施例２）

図６は、実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの構造を示す分解斜視図であり、図７は、当該ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの外観を示す斜視図であり、図８は、当該ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールの第１方向に沿う断面構造を示す断面図である。

図６乃至図８に示すように、実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールは、実施例１に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュールと比較して、実施例２に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールにおいて、第１支持座５の内部スペースが第１放音孔１０′を介して外部に連通している点で異なる。つまり、実施例２では、第１支持座５の側壁に貫通孔を設けなくてもよく、外側ケースに設けられた第１放音孔１０′が第１支持座５の開放端に対向して、ひいては第１ダイアフラム３１に対向する。

この場合、第１放音孔１０′の内側又は外側には防塵ネットが設けられていてもよい。これにより、第１放音孔１０′からスピーカーモジュールの内部への埃の落下を防止することができる。例えば、射出成形、加熱溶融などの方式で防塵用の金属メッシュ又は非金属メッシュ（例えばナイロン製のメッシュ）を設けてもよい。

実施例２では、実施例１における第２放音孔２０と同様に第２放音孔２０を設けてもよい。即ち、第２放音孔２０は、外側ケースの側壁に設けられ、第２支持座６の側壁に設けられた貫通孔に連通される。その他の実施例では、実施例２における第１放音孔１０′と類似に第２放音孔２０を設けてもよい。即ち、第２放音孔２０は第２ダイアフラム３２に対向するように設けられる。或いは、実施例１における第１放音孔と同様に第１放音孔を設けてもよい。即ち、第１放音孔は、外側ケースの側壁に設けられ、第１支持座５の側壁に設けられた貫通孔に連通される。実施例２における第１放音孔の設置と類似に第２放音孔を設けてもよい。即ち、第２放音孔は、第２ダイアフラム３２に対向するように設けられる。このような配置も本発明の保護範囲内に含まれる。

上記の実施例における第１放音孔及び/又は第２放音孔は、一つ又は複数の小孔形状又は細長形状の貫通孔を有してもよい。第１放音孔と第２放音孔の形状は、外側ケースとその内部の支持構造体、およびスピーカーユニットの構造とスペースの制限によって決まり、音響効果によっても決まり、ある程度の柔軟性がある。

上記の実施例における外側フレームワークの構造は直方体状の構造であってもよく、その他の規則的な又は不規則的な形状であってもよく、或いはスピーカーモジュールでよく見られるアーク形や凹形溝などの構造であってもよい。

以上の説明により、本発明に係るダブルダイアフラム型スピーカーモジュールは、ダブルダイアフラム型スピーカーユニットを有し、弾性支持部材の代わりに第２ダイアフラムで磁気回路系を支持するとともに、当該ダブルダイアフラム型スピーカーモジュールが二つのフロントチャンバーと、それぞれこれらの二つのフロントチャンバーに連通する二つの放音孔とを有することで、二つのダイアフラムが生じる音を十分に利用することができ、スピーカーモジュール全体の低周波数音響特性を向上させることができる。

当業者は上記の実施例に基づいて、種々の改良、変形、組み合わせを行うことができる。これらの改良、変形、組み合わせも発明の保護範囲に含まれる。上記の具体的な説明は本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等の範囲によって限定される。

Claims (10)

1. 第１放音孔と第２放音孔とが設けられた外側ケースと、前記外側ケースの内壁に固定された支持構造体と、第１ダイアフラムとボイスコイルと磁気回路系と第２ダイアフラムとを有しており、ボイスコイルが第１ダイアフラムに結合され、磁気回路系が第２ダイアフラムに結合され、ボイスコイルが磁気回路系の磁気ギャップに収容され、且つ第１ダイアフラムと第２ダイアフラムの縁部が前記支持構造体に固定されてなるスピーカーユニットと、を備えるダブルダイアフラム型スピーカーモジュールであって、
   前記外側ケースと支持構造体とスピーカーユニットにより第１フロントチャンバーと第２フロントチャンバーとバックチャンバーが形成され、
   第１フロントチャンバーは、第１ダイアフラムと第１ダイアフラムに隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ前記外側ケースに設けられた第１放音孔を介して外部に連通しており、
   第２フロントチャンバーは、第２ダイアフラムと第２ダイアフラムに隣接する外側ケースの部分との間のスペースを含み、且つ前記外側ケースに設けられた第２放音孔を介して外部に連通しており、
   バックチャンバーは、第１ダイアフラムと第２ダイアフラムとの間のスペースを含み、且つ密閉空間を形成していることを特徴とするダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
2. 前記支持構造体は、前記外側ケースの内壁に固定された第１支持座と、第２支持座と、第１支持座と第２支持座との間に固定されたケース構造体とを有し、
   前記第１ダイアフラムと第２ダイアフラムの縁部は当該ケース構造体の側壁に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
3. 前記ケース構造体は前記第１支持座と第２支持座と一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
4. 前記ケース構造体は前記第１支持座と第２支持座と別体に形成されており、
   前記ケース構造体と前記スピーカーユニットとが独立のスピーカーを構成していることを特徴とする請求項２に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
5. 前記ケース構造体と前記第１支持座との間、および前記ケース構造体と前記第２支持座との間に、それぞれ弾性緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
6. 前記第１支持座と前記第２支持座は両端が開放された中空構造であり、前記ケース構造体の内部スペースは、当該ケース構造体に設けられた貫通孔を介して、それぞれ前記第１支持座と第２支持座の内部スペースに連通し、
   前記第１支持座の側壁には前記第１放音孔に連通する貫通孔が形成され、及び/又は、前記第２支持座の側壁には前記第２放音孔に連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
7. 前記第１支持座と前記第２支持座は両端が開放された中空構造であり、前記ケース構造体の内部スペースは、当該ケース構造体に設けられた貫通孔を介して、それぞれ前記第１支持座と第２支持座の内部スペースに連通し、
   前記第１支持座の内部スペースは前記第１放音孔を介して外部に連通し、及び/又は、前記第２支持座の内部スペースは前記第２放音孔を介して外部に連通していることを特徴とする請求項２に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
8. 前記第１放音孔及び/又は前記第２放音孔の内側又は外側には、防塵ネットが設けられていることを特徴とする請求項７に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
9. 前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとの間のケース構造体の部分には、音漏洩穴が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。
10. 前記第１放音孔及び/又は前記第２放音孔は、一つ又は複数の小孔形状又は細長形状の貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載のダブルダイアフラム型スピーカーモジュール。

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