JP6257815B1 - 音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状異方性を有するフィラーを用いて強度を高めつつ、音響特性が低下しにくい音響装置を提供する。【解決手段】音響装置１は、軸線方向に貫通する環状開口部１１ａを有するフレーム１１と、可撓性エッジ部材１２ａを介して環状開口部に取り付けられ軸線方向に沿って振動可能に支持された振動板１２と、振動板の中心部に位置する接続部１２ｄにおいて振動板に接続され軸線方向に沿う駆動力を振動板に付与する駆動手段１５、１６と、を備える。振動板は、第１振動板１２１及び第１振動板よりも軸線方向から見たときの外径が小さい第２振動板１２２を有する。第１振動板と第２振動板とは軸線方向に並置されて接合され、それぞれ形状異方性を有するフィラーが所定の方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材を備えてなる。第１振動板のシート材の配向方向は、第２振動板のシート材の配向方向に交差する。【選択図】図１

Description

本発明は、音響特性、特に高域の音響特性が改善された音響装置（スピーカ）に関する。

音響装置（スピーカ）は、原音を可能な限り忠実に再生できることが求められ、その要求に応えるべく、振動板などスピーカの構成要素には様々な改良が行われている。
例えば、特許文献１には、第１の表面振動板層及び第２の表面振動板層の間に中間振動板層が形成された多層構造の電気音響変換器用振動板であって、前記第１の表面振動板層及び前記第２の表面振動板層が織布からなり、前記第１の表面振動板層と第２の表面振動板層の繊維軸方向が規定角度だけ周方向にずれて一体形成されていることを特徴とする電気音響変換器用振動板が開示されている。

かかる振動板では、第１の表面振動板層と第２の表面振動板層の繊維軸方向が規定角度、例えば２軸の織布を第１及び第２の表面振動板層として採用した場合には略４５度だけ周方向にずれて配置され、第１の表面振動板、中間振動板層、及び第２の表面振動板層とが一体成形されているので、第１及び第２の表面振動板層それぞれの変形方向が規定角度だけずれており、電気音響変換器用振動板の歪、変形等が低減し、その結果、歪が少なく高品質の多層構造の振動板を提供することができるとされている。

特開２００７−３１８４０５号公報

特許文献１に開示されるような繊維状の材料を補強材とすることにより、振動板の強度など機械特性を高めることができる。振動板の強度が高まると、共振周波数が高くなるため、音響特性の向上が期待される。しかしながら、特許文献１に開示されるように振動板を積層構造とすると、振動板の質量が大きくなりやすく、高音域での音響特性が高まりにくい。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、繊維など形状異方性を有するフィラーを補強材として用いて振動板の機械特性を向上させつつ、高音域において音響特性が低下しにくい音響装置を提供することにある。

上記課題を解決するために提供される本発明は、一態様において、軸線方向に貫通する環状開口部を有するフレームと、可撓性エッジ部材を介して前記環状開口部に取り付けられ、前記軸線方向に沿って振動可能に支持された振動板と、前記振動板の中心部に位置する接続部において前記振動板に接続され、前記軸線方向に沿う駆動力を前記振動板に付与する駆動手段と、を備えた音響装置であって、前記振動板は、第１振動板および前記第１振動板よりも前記軸線方向から見たときの外径が小さい第２振動板を有し、前記第１振動板と前記第２振動板とは、前記軸線方向に並置されて接合され、前記第１振動板および前記第２振動板のそれぞれは、形状異方性を有するフィラーが所定の方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材を備えてなり、前記第１振動板の前記シート材の配向方向は前記第２振動板の前記シート材の配向方向に交差することを特徴とする音響装置（スピーカ）である。

特許文献１に記載される振動板のように、形状が共通な複数の振動板を複数積層するのではなく、軸線方向から見たときの外径が大きい振動板と小さい振動板を軸線方向に並べて配置（並置）し、これらを接合することにより、同じ大きさの２枚の振動板を接着剤等を用いて単純に積層した場合よりも振動板全体を大幅に軽量化することができる。また、軸線方向に並置される複数の振動板を構成する材料として、いずれも形状異方性を有するフィラーが所定の方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材を用いることにより、振動板の機械特性を向上させることができる。さらに、これらの複数のシート材の配向方向を揃えずに交差するように配置することによって、複数のシート材の配向方向を揃えた場合に比べて、振動板全体として、軸線を中心とする周方向での機械特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、高周波における振動損失を少なくすることや、振動板の共振周波数を高めることが実現され、音響装置の音響特性、特に高域での音響特性を向上させることができる。

上記の音響装置において、第１振動板および第２振動板の具体的な形状は限定されない。一例として、前記第１振動板は、前記可撓性エッジ部材を備えて前記環状開口部に取り付けられるとともに、その中心部に前記接続部が設けられ、前記第２振動板を前記軸線方向から見たときの外形は、前記第１振動板を前記軸線方向から見たときの外形に内包され、前記第２振動板の外周縁は、前記第１振動板における前記接続部よりも外周側に接合される構成が挙げられる。かかる構成において、前記駆動手段は、磁気ギャップを有する磁気回路部と、前記磁気ギャップ内に挿入される筒状のボビンおよび前記ボビンに巻かれたボイスコイルとを有し、前記第２振動板は、前記ボビンを覆うダストキャップの形状を有していてもよい。この場合には、音響装置において振動するパーツを少なくすることができ、音響装置の音響特性のさらなる向上、製造時の組立性の向上などが期待される。

あるいは、他の例として、前記第１振動板は、前記可撓性エッジ部材を備えて前記環状開口部に取り付けられ、前記第２振動板を前記軸線方向から見たときの外形は、前記第１振動板を前記軸線方向から見たときの外形に内包され、前記第２振動板は外周縁において前記第１振動板に接合され、前記第２振動板の中心部に前記接続部が設けられる構成が挙げられる。

上記の音響装置において、前記第１振動板の前記シート材の配向方向と前記第２振動板の前記シート材の配向方向との交差角度は４５度以上であることが、振動板全体として機械特性の軸線を中心とする周方向でのばらつきを少なくする観点から好ましい。かかる観点から、上記の交差角度は７０度以上であることがより好ましい場合があり、これらの配向方向は直交していることが特に好ましい場合がある。なお、本明細書において直交とは、０度から９０度の範囲で定義される交差角度が８５度以上であることを意味する。

上記の音響装置において、前記配向分散構造を有するシート材は、配向方向に沿った方向の機械特性と、配向方向に直交する方向の機械特性とが相違するものであってもよい。第１振動板のシート材の配向方向と第２振動板のシート材の配向方向とが交差するように配置されることから、振動板全体としては、それぞれのシート材の配向方向に沿った方向とこれに直交する方向との機械特性の差は少なくなる。それゆえ、振動板を構成する部材として機械特性に異方性を有するシート材を用いながら、シート材の機械特性の異方性に基づく音響特性の劣化が生じにくい。

上記の音響装置において、前記シート材は熱可塑性樹脂を基材（主要な構成材料、具体的にはフィラーがその内部に分散するマトリックス材の構成材料）としており、前記第１振動板および前記第２振動板は、真空成形品または圧空成形品であることが好ましい。これによれば、型費を抑えることができ、製造原価を低減することができる。

本発明の音響装置によれば、形状異方性を有する形状のフィラーを補強材として用いて振動板の機械特性を向上させつつ、高音域における音響特性の低下を抑制することができる。

（ａ）本発明の第一実施形態に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。 本実施形態に係るスピーカの振動板の構造を説明するための（ａ）断面斜視図、および（ｂ）Ｘ１−Ｘ２方向からの平面図である。 （ａ）本発明の第一実施形態の変形例に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。 本発明の第一実施形態の変形例に係るスピーカの構造を有し、第２振動板に相当する部材の軸線方向の投影面積の第１振動板の軸線方向の投影面積に対する比が１６％であるスピーカの周波数特性を示すグラフである。 （ａ）本発明の第二実施形態に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。 （ａ）本発明の第二実施形態の変形例に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、（ａ）本発明の第一実施形態に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。この平面図では、Ｙ１−Ｙ２方向Ｙ１側に現れる形状とＹ１−Ｙ２方向Ｙ２側に現れる形状とが共通するため、Ｙ２側のみ示している。図３以降の部分平面図も同様である。図２は、本実施形態に係るスピーカの振動板の構造を説明するための（ａ）断面斜視図、および（ｂ）Ｘ１−Ｘ２方向からの平面図である。断面斜視図の断面は、スピーカの振動板の断面積が最大になる面である。

図１に示すように、本発明の第一実施形態例に係るスピーカ１は、略円錐台状の形状を有するフレーム１１に各種部材が取り付けられている。フレーム１１は外周縁側に円環状の環状開口部１１ａおよび環状開口部１１ａから延設されるスポーク状の支持部１１ｃを有する。この支持部１１ｃは、図面上は便宜的に切欠き孔１１ｂを有する点線で描かれている。

スピーカ１において音圧を発生させる振動板１２は、外周縁側に可撓性エッジ部材１２ａを備える。振動板１２は、この可撓性エッジ部材１２ａを介して前記環状開口部１１ａに取り付けられ、軸線方向（図１におけるＸ１−Ｘ２方向）に沿って振動可能に支持されている。振動板１２は、軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に並置されて接合されている第１振動板１２１および第２振動板１２２を有する。

第１振動板１２１は略円錐台形状を有し、軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形は円形である。第１振動板１２１は外周縁側に可撓性エッジ部材１２ａを備え、この可撓性エッジ部材１２ａを介してフレーム１１の環状開口部１１ａに取り付けられている。図１に示すスピーカ１では、具体的には、可撓性エッジ部材１１ａはフレーム１２の環状開口部１２ａに接着剤により接着されている。このようにフレーム１１に支持されることにより、第１振動板１２１はＸ１−Ｘ２方向に沿って振動可能とされている。第１振動板１２１は、軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）で見たときの中心部に開口（振動板開口）１２ｂを有する。この振動板開口１２ｂの内周面が、後述するように駆動手段の一部であるボビン１５との接続部１２ｄとなっている。

第２振動板１２２は円椀形状の形状を有し、第２振動板１２２を軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形は、第２振動板１２１と同様に円形であるが、第１振動板１２１よりも外径が小さく、その大きさが異なるため、第１振動板１２１の前記軸線方向から見たときの外形（円形）に内包される。第２振動板１２２は、振動板開口１２ｂを含む第１振動板１２１の内周部側を塞ぐように、第１振動板１２１のＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側に取り付けられている。すなわち、第２振動板１２１の外周縁が、第１振動板１２１との接合部１２ｃとして、第１振動板１２１における接続部１２ｄよりも外周側に接合されている。

フレーム１１の円錐台形状を有する支持部１１ｃにおける頂部（磁気回路取付部１１ｄ）には、磁気回路部１４が取り付けられている。磁気回路部１４は、柱状のセンターポール部１４ａを有し、センターポール部１４ａの中心軸は振動板の振動方向（軸線方向、（Ｘ１−Ｘ２方向））を向いている。センターポール部１４ａの後方（Ｘ１−Ｘ２方向Ｘ１側）の周囲にはボトムプレート部１４ｂが一体的に設けられ、ボトムプレート部１４ｂ部の前側（Ｘ１−Ｘ２方向Ｘ２側）に環状のマグネット１４ｃが取り付けられている。マグネット１４ｃの前側（Ｘ１−Ｘ２方向Ｘ２側）には環状のトッププレート部１４ｄが取り付けられている。このマグネット１４ｃが設けられていることにより、センターポール部１４ａとトッププレート部１４ｄとの間には、環状の磁気ギャップ１４ｅが形成される。なお、ボトムプレート部１４ｂとトッププレート部１４ｄがヨーク部を形成している。

振動板１２の後側（Ｘ１−Ｘ２方向Ｘ１側）には筒状のボビン１５が固定される。図１に示されるように、ボビン１５は、振動板１２の後側（Ｘ１−Ｘ２方向Ｘ１側）に位置する磁気回路部１４の磁気ギャップ１４ｅに挿入されている。ボビン１５における磁気ギャップ１４ｅに挿入されている部分の側面には、ボイスコイル１６が巻かれている。磁気ギャップ１４ｅ内に位置するボイスコイル１６に流れる電流に応じてボビン１５が軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に往復動することによって、振動板１２が振動して、振動板１２から音圧が発生する。

軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）で振動板１２と磁気回路部１４との間にはダンパ１７が位置する。ダンパ１７は、外周側がフレーム１１の支持部１１ｃに支持され、内周側においてボビン１５を支持している。上記のボビン１５の往復動に伴い、振動板１２のみならず、ダンパ１７も軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に往復動する。ダンパ１７は弾性部材から形成され、ボイスコイル１６に電流が流れていない状態において、弾性回復力によってボビン１５を中立位置に戻す機能を有する。

このような構成を備えるスピーカ１では、上記のとおり、ボイスコイル１６に電流を流して振動板１２を振動させることにより、軸線方向Ｘ１（Ｘ１−Ｘ２方向）音圧を発生させることができる。ボイスコイル１６に流された電流の大きさと発生する音圧の大きさとの比例係数は、いずれの周波数においても等しいことが理想的である。しかしながら、現実には、スピーカ１の共振周波数の影響などを受けて、音圧の周波数依存性は特定の音域にピーク（音圧が高くなる帯域）やディップ（音圧が低くなる帯域）を有する。このような音響特性の改善策の一つとして、振動板１２の機械特性を高めることが挙げられる。振動板１２の機械特性を高めることにより、顕在化する共振モード数を減らしたり、共振周波数を高めて可聴帯域外へと移動させたりすることが可能である。

本発明の第一実施形態に係るスピーカ１では、第１振動板１２１および第２振動板１２２のそれぞれは、形状異方性を有するフィラーＦＢ１，ＦＢ２が所定の１方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材からなる。このように、第１振動板１２１および第２振動板１２２のそれぞれが配向分散構造を有するシート材から構成されることにより、フィラーＦＢ１，ＦＢ２を含有しない場合に比べて、それぞれの機械特性を高めることが実現される。その結果、第１振動板１２１と第２振動板１２２とが接合してなる振動板１２の機械特性を高めることができる。

形状異方性を有するフィラーＦＢ１，ＦＢ２としては、カーボン繊維、カーボンナノチューブなどの炭素系材料、ガラスファイバーなどの酸化物系材料などが例示される。フィラーＦＢ１，ＦＢ２の長さは任意である。限定されない例として、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が挙げられ、０．１ｍｍ〜数ｍｍの範囲が取り扱い性に優れる観点などから好ましい場合がある。フィラーにおける最長軸長の最短軸長に対する比、アスペクト比は任意である。フィラーのアスペクト比は５以上であることが好ましい場合がある。シート材に含まれる樹脂の種類は限定されない。限定されない例として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；６，６−ナイロン等のポリアミド；ポリ塩化ビニル；ポリイミドなどが挙げられる。なお、押出成形や真空成形を行うのであれば、取り扱いの観点から熱可塑性樹脂が望ましい。

シート材は、フィラーＦＢ１，ＦＢ２が配向した状態で分散する配向分散構造を有することにより、機械特性に異方性を有している。具体的には、配向方向に沿った方向の機械特性と、配向方向に直交する方向の機械特性とが異なっており、配向方向に沿った方向の曲げ剛性が配向方向に直交する方向の曲げ剛性よりも高いものとなっている。フィラーＦＢ１，ＦＢ２が配向して分散することにより、配向方向に沿った方向の機械特性が向上して、振動板１２全体としての機械特性を向上させることができる。異方性を有する機械特性は限定されない。通常、シート材にフィラーが配向して分散することにより、シート材の配向方向の引張弾性率や固有振動数が高くなる。

シート材の製造方法は、配向分散構造を適切に有することができる限り、任意である。シート材の製造方法の具体例として、押出成形、展開法、ブロー成形などが挙げられる。シート材はフィラーを含み、その分散配向性が高く、面内均一性が高いことが好ましい場合があり、その場合には、シート材は押出成形品であることが好ましい。シート材が押出成形品であることにより、振動板１２の構成材料としてのシート材の均一性が高くなって、品質の均一性に優れるスピーカ１が得られやすくなる場合もある。また、大量生産に適した工法なので、材料単価の低減を図ることができる。第１振動板１２１や第２振動板１２２の製造方法としては、真空成形や圧空成形が望ましい。真空成形や圧空成形であれば、射出成形等と比べて型費を大幅に安くすることができ、製造原価の低減を図ることができる。

図２に示されるように、本実施形態に係るスピーカ１が備える第１振動板１２１を構成するシート材の配向方向Ｄ１は、第２振動板１２２を構成するシート材の配向方向Ｄ２と交差する。第１振動板１２１の配向方向Ｄ１と第２振動板１２２の配向方向Ｄ２とが交差することにより、配向分散構造を有するシート材の機械特性が、配向方向に沿った方向と配向方向に直交する方向とで異なる場合であっても、振動板１２全体としては、軸線（Ｘ１−Ｘ２方向の線）を中心とする周方向での機械特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、スピーカ１を駆動して音圧を発生させたときに、高周波における振動損失を少なくすることや、振動板の共振周波数を高めることが実現され、スピーカ１の高域での音響特性を特に向上させることができる。

図２に示されるように、スピーカ１では、好適例として、第１振動板１２１の配向方向Ｄ１と、第２振動板１２２の配向方向Ｄ２とは直交している。具体的には、第１振動板１２１の配向方向Ｄ１はＹ１−Ｙ２方向に沿った方向であり、第２振動板１２２の配向方向Ｄ２はＺ１−Ｚ２方向に沿った方向である。このように第１振動板１２１において配向方向Ｄ１に対する機械強度の差が最も大きい配向方向Ｄ１に直交する方向に、第２振動板１２２の配向方向Ｄ２を揃えることにより、振動板１２全体としては、軸線（Ｘ１−Ｘ２方向の線）を中心とする周方向での機械特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、スピーカ１の音響特性、特に高域での音響特性を向上させることができる。

図３は、（ａ）本発明の第一実施形態の変形例に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。図３に示されるように、本例のスピーカ１Ａは、基本構造はスピーカ１と共通し、相違点は、第２振動板がいわゆるダストキャップ１３の形状を有している点である。

ダストキャップ１３は、第１振動板１２１の振動板開口１２ｂの内周面に接続されたボビン１５を覆う程度の比較的小さな形状を有する部材である。このため、ダストキャップ１３の軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）の面積は、第１振動板１２１の軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）の面積に比べて小さく、面積比として２０％程度またはそれ以下である場合もある。

このようにダストキャップ１３が小さくても、ダストキャップ１３を構成するシート材の配向方向が第１振動板１２１を構成するシート材の配向方向と相違していることにより、好ましくは双方の配向方向が直交することにより、振動板１２全体として、軸線（Ｘ１−Ｘ２方向の線）を中心とする周方向での機械特性のばらつきを少なくすることができる。その結果、スピーカ１の音響特性、特に高域での音響特性を向上させることができる。

図３に示されるような、コーン状の形状を有する振動板の中心部にダストキャップが設けられた構成は、スピーカにおける最も一般的な構成の一つである。このような構成において、配向分散構造を有するシート材を備える振動板を用いた場合には、配向分散構造を有するシート材を備える振動板を別途設けることなく、ダストキャップを配向分散構造を有するシート材を備えるものとすることで、すなわち、パーツを増やすことなく材料を変更する設計変更のみによって、スピーカの音響特性を改善することができる。

図４は、本例のスピーカ１Ａの構造を有し、上記の面積比（第２振動板に相当するダストキャップ１３の軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）の面積の、第１振動板１２１の軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）の面積に対する比）が１７％であるスピーカについて、ダストキャップ１３を構成するシート材の配向方向と第１振動板１２１を構成するシート材の配向方向とが直交である場合の周波数特性（図４中実線）と、これらの配向方向が平行である場合の周波数特性（図４中点線）とを対比したグラフである。

図４に示されるように、実線で示される直交の場合の周波数特性では、３０ｋＨｚに至るまで平坦な音圧レベルであるのに対し、点線で示される平行の場合の周波数特性では、１０ｋＨｚよりも高い音域において音圧の低下が認められ、しかも３０ｋＨｚを中心とする共振ピークが認められる。このように、軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）の面積が１７％程度の大きさであっても第１振動板１２２を構成するシート材の配向方向に直交する配向方向を有する部材を配置することによって、スピーカ１の音響特性、特に高域での音響特性を向上させることができる。

図５は、（ａ）本発明の第二実施形態に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。図５に示されるように、本実施形態に係るスピーカ２は、基本構造は第一実施形態に係るスピーカ１と共通し、相違点は、振動板１２を構成する第１振動板１２１および第２振動板１２２の形状にある。

具体的には、第１振動板１２１はＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側に開いた円椀形状を有し、可撓性エッジ部材１２ａを備えて環状開口部１１ａに取り付けられている。一方、第２振動板１２２は略円錐台形状を有し、第２振動板１２２を軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形は円形であって、第１振動板１２１の軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見たときの外形（円形）に内包される。第２振動板１２２の外周縁は第１振動板１２１に接合されて接合部１２ｃを形成し、第２振動板１２２の中心部に駆動手段の一部であるボビン１５が接続される接続部１２ｄが設けられている。

なお、スピーカ１およびスピーカ２のいずれについても、第１振動板１２１と第２振動板１２２とは軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に並置されて接合されているが、スピーカ１では、第１振動板１２１がＸ１−Ｘ２方向Ｘ１側に位置し、第２振動板１２２がＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側に位置して接合されているのに対し、スピーカ２では、第１振動板１２１がＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側に位置し、第２振動板１２２がＸ１−Ｘ２方向Ｘ１側に位置して接合されている。

振動板１２がかかる形状を有する場合には、スピーカ２をＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側から見たときに、振動板１２はフラットな形状として認識され、スピーカ１の場合のようにコーン状の形状を有する部材としては認識されない。したがって、スピーカ２はスピーカ１とは外観が異なった印象を与える。しかしながら、スピーカ２も、スピーカ１と同様に、第１振動板１２１のシート材の配向方向は第２振動板１２２のシート材の配向方向に交差するため、音響特性、特に高域での音響特性に優れる。

図６は、（ａ）本発明の第二実施形態の変形例に係るスピーカの構造を概念的に示す断面図、および（ｂ）このスピーカが備える振動板の構造を示すＸ１−Ｘ２方向からの部分平面図である。図６に示されるように、本例に係るスピーカ２Ａは、基本構造は第二実施形態に係るスピーカ２と共通し、相違点は、振動板１２を構成する第１振動板１２１および第２振動板１２２の形状にある。

スピーカ２の第１振動板１２１は円椀状であって、ボビン１５と軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）で対向する部分を有するが、スピーカ２Ａの第１振動板１２１は略円錐台形状であって、円錐台形状の頂部に位置する振動板開口１２ｂの内周面も接続部１２ｄを構成して、ボビン１５に接続されている。スピーカ２Ａの第２振動板１２２は、スピーカ１Ａの第２振動板１２２と同様に略円錐台形状であって、その外周縁を含むＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側の面と、第１振動板１２１のＸ１−Ｘ２方向Ｘ１側の内周寄りの面とが接合して、接合部１２ｃを形成している。このような構造を有するため、スピーカ２ＡをＸ１−Ｘ２方向Ｘ２側から見たときに、振動板１２は全体としてコーン状の形状を有する部材として認識される。なお、スピーカ２Ａの第１振動板１２１がボビン１５に接続されておらず、第２振動板１２２の外周縁と第１振動板１２１の内周縁とが接合されていてもよい。ただし、この構造よりも、図６に示される構造の方が、スピーカ２Ａの振動板１２全体の強度は高くなると期待される。

上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

例えば、上述のスピーカ１，１Ａ，２，２Ａでは、第１振動板１２１および第２振動板１２２は、いずれも、形状異方性を有するフィラーが所定の方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材からなるものであったが、かかるシート材と例えば外装フィルムとの積層体であってもよい。このような場合であっても、外装フィルムの厚さを薄くすれば、振動板１２の重量が過大になって音響特性の劣化、特に高域での音圧が低下する不具合を抑制することができる。

振動板１２は３つ以上の部材から構成されていてもよい。例えば、図６に示されるスピーカ２Ａの振動板１２は、ダストキャップとして機能する部材をさらに備えており、その部材が振動板１２を構成する他の部材と同様に、配向分散構造を有するシート材から形成されていてもよい。この場合において、この部材を構成するシート部材の配向方向は、振動板１２に含まれる他の部材を構成するシート部材の配向方向のいずれとも異なっていてもよいし、いずれかとは揃っていてもよい。

上述のスピーカ１，１Ａ，２，２Ａでは、第１振動板１２１および第２振動板１２２のいずれについても、軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見た外形が円状であるが、これに限定されない。例えば矩形であってもよいし、楕円であってもよい。軸線方向（Ｘ１−Ｘ２方向）から見た外形が異方性を有している場合には、その異方性に応じてシート材の配向方向を適切に設定することにより、振動板１２全体として、軸線（Ｘ１−Ｘ２方向の線）を中心とする周方向での機械特性のばらつきをより少なくすることができる場合がある。

１，１Ａ，２，２Ａ スピーカ
１１ フレーム
１１ａ 環状部
１１ｂ 切欠き孔
１１ｃ 支持部
１１ｄ 磁気回路取付部
１２ 振動板
１２１ 第１振動板
１２２ 第２振動板
Ｄ１ 第１振動板１２１の配向方向
Ｄ２ 第２振動板１２２の配向方向
ＦＢ１，ＦＢ２ フィラー
１２ａ 可撓性エッジ部材
１２ｂ 振動板開口
１２ｃ 接続部
１２ｄ 接合部
１３ ダストキャップ
１４ 磁気回路部
１４ａ センターポール部
１４ｂ ボトムプレート部
１４ｃ マグネット
１４ｄ トッププレート部
１４ｅ 磁気ギャップ
１５ ボイスコイル
１６ ボビン
１７ ダンパ

Claims (7)

1. 軸線方向に貫通する環状開口部を有するフレームと、
   可撓性エッジ部材を介して前記環状開口部に取り付けられ、前記軸線方向に沿って振動可能に支持された振動板と、
   前記振動板の中心部に位置する接続部において前記振動板に接続され、前記軸線方向に沿う駆動力を前記振動板に付与する駆動手段と、を備えた音響装置であって、
   前記振動板は、第１振動板および前記第１振動板よりも前記軸線方向から見たときの外径が小さい第２振動板を有し、
   前記第１振動板と前記第２振動板とは、前記軸線方向に並置されて接合され、
   前記第１振動板および前記第２振動板のそれぞれは、形状異方性を有するフィラーが所定の方向にその長軸を配向させた状態で樹脂内に分散する配向分散構造を有するシート材を備えてなり、
   前記第１振動板の前記シート材の配向方向は前記第２振動板の前記シート材の配向方向に交差すること
   を特徴とする音響装置。
2. 前記第１振動板は、前記可撓性エッジ部材を備えて前記環状開口部に取り付けられるとともに、その中心部に前記接続部が設けられ、
   前記第２振動板を前記軸線方向から見たときの外形は、前記第１振動板を前記軸線方向から見たときの外形に内包され、前記第２振動板の外周縁は、前記第１振動板における前記接続部よりも外周側に接合される、請求項１に記載の音響装置。
3. 前記駆動手段は、磁気ギャップを有する磁気回路部と、前記磁気ギャップ内に挿入される筒状のボビンおよび前記ボビンに巻かれたボイスコイルとを有し、
   前記第２振動板は、前記ボビンを覆うダストキャップの形状を有する、請求項２に記載の音響装置。
4. 前記第１振動板は、前記可撓性エッジ部材を備えて前記環状開口部に取り付けられ、
   前記第２振動板を前記軸線方向から見たときの外形は、前記第１振動板を前記軸線方向から見たときの外形に内包され、前記第２振動板は外周縁において前記第１振動板に接合され、前記第２振動板の中心部に前記接続部が設けられる、請求項１に記載の音響装置。
5. 前記第１振動板の前記シート材の配向方向と前記第２振動板の前記シート材の配向方向との交差角度は４５度以上である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の音響装置。
6. 前記シート材は、配向方向に沿った方向の機械特性と、配向方向に直交する方向の機械特性とが相違する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の音響装置。
7. 前記シート材は熱可塑性樹脂を基材としており、
   前記第１振動板および前記第２振動板は、真空成形品または圧空成形品である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の音響装置。

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