JP7802541B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動を抑制する技術に関する。

従来、放音する場合に発生する振動を抑制する機構を有するスピーカ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－１５２８８４号公報

しかしながら、振動を抑制するための機構がスピーカ装置に設けられる場合、スピーカ装置の放音方向に対する厚さが厚くなるがおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって振動を抑制しつつ、放音方向に対する厚さを薄くできるスピーカ装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るスピーカ装置は、磁気回路と、第１ボイスコイルと、第２ボイスコイルとを備える。磁気回路は、第１磁気ギャップ、および第２磁気ギャップが径方向に配置される。第１ボイスコイルは、第１磁気ギャップに配置される。第２ボイスコイルは、第２磁気ギャップに配置される。

実施形態の一態様によれば、振動を抑制しつつ、放音方向に対する厚さを薄くできる。

図１は、第１実施形態に係るスピーカ装置の概略を示す断面図である。 図２は、スピーカ装置において、第１ボイスコイルの振動と、第２ボイスコイルの振動とによる力の発生の方向の一例を示す図である。 図３は、比較例に係るスピーカ装置の概略を示す断面図である。 図４は、第２実施形態に係るスピーカ装置の概略を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、スピーカ装置を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
第１実施形態に係るスピーカ装置１は、図１を参照し説明される。図１は、第１実施形態に係るスピーカ装置１の概略を示す断面図である。

以下では、スピーカ装置１から放音される放音側が前方として説明される。また、放音側とは反対方向の背面側が後方として説明される。

スピーカ装置１は、スピーカボックス２と、スピーカユニット３とを備える。スピーカボックス２は、スピーカユニット３を支持する。スピーカボックス２には、スピーカユニット３の一部が収容される。スピーカボックス２は、前方側が開口される。スピーカボックス２は、スピーカユニット３の側方、および後方を覆うように設けられる。スピーカボックス２は、スピーカユニット３の背面側における圧力変動が、スピーカ装置１の周囲に設けられた他の部材に伝達することを抑制する。

スピーカユニット３は、磁気回路１０と、フレーム１１と、第１ボビン１２と、第１ボイスコイル１３と、第２ボビン１４と、第２ボイスコイル１５と、振動板１６と、第１ダンパ１７と、第２ダンパ１８とを備える。

磁気回路１０は、第１磁気回路２０と、第２磁気回路３０とを含む。第１磁気回路２０は、マグネット２１と、プレート２２と、ヨーク２３とを備える。

マグネット２１は、円柱状に形成される。プレート２２は、円柱状に形成される。プレート２２は、マグネット２１の前方に設けられる。プレート２２の後端面は、マグネット２１の前端面に接合される。

ヨーク２３は、底板部２３ａと、ポール部２３ｂ（円筒部）と、フランジ部２３ｃとを備える。底板部２３ａは、円形に形成される。底板部２３ａは、前方に向けて突出する突出部２３ｄを備える。突出部２３ｄは、円柱状に形成される。突出部２３ｄは、底板部２３ａの径方向において底板部３２ａの中央に設けられる。突出部３２ｄは、マグネット２１の後方に設けられる。突出部３２ｄの前端面は、マグネット２１の後端面に接合される。

マグネット２１は、ヨーク２３の突出部２３ｄと、プレート２２とに挟まれて、ヨーク２３の突出部２３ｄ、およびプレート２２に固定される。第１磁気回路２０では、マグネット２１、プレート２２、およびヨーク２３は、同軸上に設けられる。

ポール部２３ｂは、底板部３２ａから前方に突出するように形成される。ポール部２３ｂは、筒状に形成される。ポール部２３ｂの内径は、マグネット２１、プレート２２、および突出部３２ｄの各外径よりも大きい。

フランジ部２３ｃは、ポール部２３ｂの後端側から、ヨーク２３の径方向において外側に突出する。フランジ部２３ｃは、ポール部２３ｂの周囲に、円環状に形成される。

第１磁気回路２０では、第１磁気回路２０の径方向において、プレート２２、マグネット２１、およびヨーク２３の突出部３２ｃと、ヨーク２３のポール部２３ｂとの間に第１磁気ギャップ２４が形成される。第１磁気ギャップ２４は、円環状に形成される。第１磁気ギャップ２４は、前端が開口するように形成される。

第１磁気回路２０は、マグネット２１がポール部２３ｂよりも内側に設けられる内磁型の磁気回路である。

第２磁気回路３０は、磁気回路１０の径方向において、第１磁気回路２０よりも外側に設けられる。第２磁気回路３０は、マグネット３１と、プレート３２と、ヨーク２３とを備える。第１磁気回路２０、および第２磁気回路３０は、共通のヨーク２３を含む。

マグネット３１は、円環状に形成される。マグネット３１は、磁気回路１０の径方向において、ヨーク２３のポール部２３ｂよりも外側に設けられる。マグネット３１は、ヨーク２３のフランジ部２３ｃの前方に設けられる。マグネット３１の後端面は、ヨーク２３のフランジ部２３ｃの前端面に接合される。

プレート３２は、円環状に形成される。プレート３２は、マグネット３１の前方に設けられる。プレート３２の後端面は、マグネット３１の前端面に接合される。

第２磁気回路３０では、磁気回路１０の径方向において、ヨーク２３のポール部２３ｂと、マグネット３１、およびプレート３２との間に第２磁気ギャップ３４が形成される。第２磁気ギャップ３４は、磁気回路１０の径方向において、第１磁気ギャップ２４よりも外側に形成される。第２磁気ギャップ３４は、円環状に形成される。第２磁気ギャップ３４は、前端が開口するように形成される。磁気回路１０では、第１磁気ギャップ２４、および第２磁気ギャップ３４が、磁気回路１０の径方向に配置される。具体的には、第１磁気ギャップ２４、および第２磁気ギャップ３４が、磁気回路１０の径方向に沿って内側から外側に並んで配置される。

第２磁気回路３０は、マグネット３１がポール部２３ｂよりも外側に設けられる外磁型の磁気回路である。

フレーム１１は、本体部５０と、取付部５１とを備える。本体部５０は、椀状に形成される。本体部５０は、前方から後方となるにつれて、内径が小さくなるように形成される。本体部５０の後端には、孔５０ａが形成される。孔５０ａの周囲には、第２磁気回路３０のプレート３２が固定される。具体的には、本体部５０の後端に、プレート３２の前端が取り付けられ、固定される。フレーム１１は、磁気回路１０を支持する。

取付部５１は、本体部５０の外周面から、本体部５０の径方向外側に突出するように形成される。取付部５１は、スピーカボックス２に取り付けられる。すなわち、スピーカユニット３は、取付部５１を介してスピーカボックス２に取り付けられる。

第１ボビン１２は、円筒状に形成される。第１ボビン１２の一部は、第１磁気回路２０に形成される第１磁気ギャップ２４に挿入される。

第１ボイスコイル１３は、第１磁気ギャップ２４に配置される。第１ボイスコイル１３は、第１ボビン１２の外周面に巻き回される。すなわち、第１ボイスコイル１３は、筒状に形成される。第１ボイスコイル１３には、接続端子などを介して外部から音声入力信号が供給される。第１ボイスコイル１３は、放音に用いられるボイスコイルである。

第２ボビン１４は、円筒状に形成される。第２ボビン１４の一部は、第２磁気回路３０に形成される第２磁気ギャップ３４に挿入される。

第２ボイスコイル１５は、第２磁気ギャップ３４に配置される。第２ボイスコイル１５は、第２ボビン１４の外周面に巻き回される。すなわち、第２ボイスコイル１５は、筒状に形成される。第２ボイスコイル１５には、音声入力信号に対応する入力信号が供給される。入力信号は、音声入力信号によって発生する不要な振動をキャンセルする振動を発生させる信号である。入力信号は、音声入力信号によって発生する不要な振動を低減する振動を発生させる信号を含む。第２ボイスコイル１５は、振動低減に用いられるボイスコイルである。

振動板１６は、フレーム１１の前端側に設けられる。振動板１６は、コーン状に形成される。振動板１６は、前方から後方にかけて窪むように形成される。すなわち、振動板１６は、前方から後方にかけて縮径するように形成される。振動板１６は、エッジ１６ａを介してフレーム１１の本体部５０に取り付けられる。エッジ１６ａは、円環状に形成される。エッジ１６ａは、振動板１６の外周端とフレーム１１の本体部５０との間に設けられる。

振動板１６の後端には、孔１６ｂが形成される。孔１６ｂは、振動板１６の径方向の中央に形成される。孔１６ｂには、第１ボビン１２が挿入される。振動板１６は、第１ボビン１２に取り付けられる。振動板１６の内周端は、第１ボビン１２に取り付けられる。振動板１６の外周端は、エッジ１６ａを介してフレーム１１に取り付けられる。

第１ダンパ１７は、振動板１６よりも後方に設けられる。第１ダンパ１７は、磁気回路１０よりも前方に設けられる。第１ダンパ１７は、第１ボイスコイル１３を支持する。第１ダンパ１７は、第１ボビン１２を介して、第１ボイスコイル１３を支持する。第１ダンパ１７は、円環状に形成される。第１ダンパ１７は、第１ボビン１２と、フレーム１１の本体部５０との間に設けられる。第１ダンパ１７の内周端は、第１ボビン１２の外周面に取り付けられる。第１ダンパ１７の外周端は、フレーム１１の本体部５０の内周面に取り付けられる。

第１ダンパ１７の少なくとも一部は、第１ダンパ１７の径方向に沿って凹凸が繰り返される蛇腹形状に形成される。蛇腹形状は、第１ダンパ１７の周方向に全周にわたり形成される。すなわち、第１ダンパ１７には、同心円状の波形が径方向に連続するように形成される。

第２ダンパ１８は、第１ダンパ１７よりも後方に設けられる。第２ダンパ１８は、磁気回路１０よりも前方に設けられる。第２ダンパ１８は、第２ボイスコイル１５を支持する。第２ダンパ１８は、第２ボビン１４を介して第２ボイスコイル１５を支持する。第２ダンパ１８は、円環状に形成される。第２ダンパ１８は、第２ボビン１４と、フレーム１１の本体部５０との間に設けられる。第２ダンパ１８の内周端は、第２ボビン１４の外周面に取り付けられる。第２ダンパ１８の外周端は、フレーム１１の本体部５０の内周面に取り付けられる。

スピーカ装置１では、第１ボイスコイル１３に入力音声信号が供給された場合、入力音声信号に対し、第１磁気回路２０内における磁束との相互作用によって、第１ボイスコイル１３は、放音方向に振動する。第１ボイスコイル１３の放音方向への振動によって第１ボビン１２が振動する。そして、第１ボビン１２の振動が振動板１６に伝達されることによって、スピーカ装置１は、振動板１６から前方に放音する。

第１ボイスコイル１３の放音方向への振動は、第１ダンパ１７、振動板１６、およびフレーム１１を介してスピーカ装置１の周囲に部材に伝達される。スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３の放音方向への振動が、スピーカ装置１の周囲の部材に伝達されることを抑制すために、第２ボイスコイル１５、および第２磁気回路３０などを有する。

スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３の放音方向への振動に応じた振動を第２ボイスコイル１５に生じさせる。スピーカ装置１は、例えば、図２に示すように、第１ボイスコイル１３が前方側に移動するように振動が発生する場合、第２ボイスコイル１５が後方側に移動する振動が発生させるように、入力信号を第２ボイスコイル１５に供給する。図２は、スピーカ装置１において、第１ボイスコイル１３の振動と、第２ボイスコイル１５の振動とによる力の発生の方向の一例を示す図である。

すなわち、スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３の放音方向への振動によるフレーム１１の不要な振動をキャンセルするように、第２ボイスコイル１５を振動させる。スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３の放音方向への振動とは反対方向の振動が生じるように、第２ボイスコイル１５に入力信号を供給する。これにより、フレーム１１の不要な振動が低減され、スピーカ装置１の周囲の部材への振動の伝達が抑制される。

なお、スピーカ装置１では、第１ボイスコイル１３、および第１ボビン１２などの振動系は、第１ダンパ１７によって、第１ボビン１２の径方向に対してセンタリングされる。また、スピーカ装置１は、第１ダンパ１７によって、第１ボイスコイル１３、および第１ボビン１２に発生する径方向の振動を減衰させる。

また、スピーカ装置１では、第２ボイスコイル１５、および第２ボビン１４などの振動系は、第２ダンパ１８によって、第２ボビン１４の径方向に対してセンタリングされる。また、スピーカ装置１は、第２ダンパ１８によって、第２ボイスコイル１５、および第２ボビン１４に発生する径方向の振動を減衰させる。

なお、スピーカ装置１では、マグネット３１の着磁、マグネット３１の幅、第１磁気ギャップ２４の幅、および第２磁気ギャップ３４の幅などが設定される。これにより、スピーカ装置１は、共通のマグネット３１を用いて、第１ボイスコイル１３、および第２ボイスコイル１５を振動させることができる。

実施形態の第２ダンパ１８を用いない比較例に係るスピーカ装置２００では、例えば、第１磁気回路２０１と、第２磁気回路２０２とが前後方向に並べて設けられる。図３は、比較例に係るスピーカ装置２００の概略を示す断面図である。

しかし、比較例に係るスピーカ装置２００は、第１磁気回路２０、および第２磁気回路３０が前後方向に並べて設けられるため、前後方向、すなわち放音方向に対する厚さが厚くなる。

これに対し、スピーカ装置１は、磁気回路１０と、第１ボイスコイル１３と、第２ボイスコイル１５とを備える。磁気回路１０は、第１磁気ギャップ２４、および第２磁気ギャップ３４が径方向に配置される。第１ボイスコイル１３は、第１磁気ギャップ２４に配置される。第２ボイスコイル１５は、第２磁気ギャップ３４に配置される。

これにより、スピーカ装置１は、厚さを薄くすることができる。例えば、スピーカ装置１は、放音方向における振動を抑制する機構を有する場合であっても、放音方向に対する厚さを薄くすることができる。すなわち、スピーカ装置１は、振動を抑制しつつ、放音方向に対する厚さを薄くすることができる。スピーカ装置１は、例えば、厚さが薄い部材、および厚さが薄い装置などへの設置が容易となる。

磁気回路１０は、第１磁気回路２０と、第２磁気回路３０とを含む。第１磁気回路２０、および第２磁気回路３０は、共通のヨーク２３を含む。ヨーク２３は、第１磁気ギャップ２４、および第２磁気ギャップ３４を形成するポール部２３ｂ（筒部）を備える。

これにより、スピーカ装置１は、第１磁気回路２０、および第２磁気回路３０を含む磁気回路１０の径方向における長さを抑制することができる。また、第１磁気回路２０、および第２磁気回路３０において、ヨーク２３が共通の部品として用いられることで、スピーカ装置１は、磁気回路１０の部品点数を削減しつつ、振動を抑制し、かつ、放音方向に対する厚さを薄くすることができる。

スピーカ装置１は、第１ダンパ１７と、第２ダンパ１８と、フレーム１１とを備える。第１ダンパ１７は、第１ボイスコイル１３を支持する。第２ダンパ１８は、第２ボイスコイル１５を支持する。フレーム１１には、第１ダンパ１７の外周端、および第２ダンパ１８の外周端が取り付けられる。

これにより、スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３における振動を、第１ダンパ１７を介してフレーム１１に伝達する。また、スピーカ装置１は、第２ボイスコイル１５における振動を、第２ダンパ１８を介してフレーム１１に伝達する。例えば、第１ボイスコイル１３による不要な振動を、第２ボイスコイル１５によって発生する振動によって低減する場合、スピーカ装置１は、第１ボイスコイル１３による振動が伝達されるフレーム１１に、第２ボイスコイル１５による振動を伝達する。スピーカ装置１は、各振動を同じフレーム１１に伝達することによって、不要な振動を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るスピーカ装置１００は、図４を参照し説明される。図４は、第２実施形態に係るスピーカ装置１００の概略を示す断面図である。第２実施形態に係るスピーカ装置１００は、第１実施形態と異なる箇所を中心に説明される。第１実施形態と同様に構成は、第１実施形態と同じ符号が付され、詳しい説明は省略される。

磁気回路１０１は、第１磁気回路１１０と、第２磁気回路１２０とを含む。第１磁気回路１１０は、第１部材１１１と、マグネット１１２と、第２部材１１３とを備える。

第１部材１１１は、金属の部材である。第１部材１１１は、第１磁気回路１１０の径方向において、磁気回路１０１の中央に設けられる。第１部材１１１は、板部１１１ａと、突出部１１１ｂとを備える。板部１１１ａは、円形に形成される。突出部１１１ｂは、第１磁気回路１１０の径方向の中央から後方に向けて突出する。突出部１１１ｂは、円柱状である。第１部材１１１の板部１１１ａは、第１磁気回路１１０においてプレートとして機能する。

マグネット１１２は、円筒状である。マグネット１１２は、第１部材１１１の板部１１１ａの後方に設けられる。マグネット１１２の前端面は、第１部材１１１の板部１１１ａの後端面に接合される。マグネット１１２は、第１磁気回路１１０の径方向において、第１部材１１１の突出部１１１ｂよりも外側に設けられる。

第２部材１１３は、金属の部材である。第２部材１１３は、第１磁気回路２０の径方向において、第１部材１１１の突出部１１１ｂよりも外側に設けられる。第２部材１１３は、板部１１３ａと、突出部１１３ｂとを備える。板部１１３ａは、円環状に形成される。板部１１３ａは、マグネット１１２の後方に設けられる。板部１１３ａの前端面は、マグネット１１２の後端面に接合される。具体的には、板部１１３ａでは、第１磁気回路１１０の径方向において内側の前端面が、マグネット１１２の後端面に接合される。

突出部１１３ｂは、板部１１３ａから前方に向けて突出する。突出部１１３ｂは、円筒状に形成される。突出部１１３ｂは、第１磁気回路１１０の径方向において、マグネット１１２、および第１部材１１１の板部１１１ａよりも外側に設けられる。第２部材１１３の突出部１１３ｂは、第１磁気回路１１０においてポール部として機能する。突出部１１３ｂの前端面は、フレーム１１の後端面に接合される。第１磁気回路１１０は、フレーム１１に支持される。

第１磁気回路１１０では、第１磁気回路１１０の径方向において、第１部材１１１の板部１１１ａ、およびマグネット１１２と、第２部材１１３の突出部１１３ｂとの間に第１磁気ギャップ１１４が形成される。第１磁気ギャップ１１４は、円環状に形成される。第１磁気ギャップ１１４は、前端が開口するように形成される。第１磁気回路１１０は、内磁型の磁気回路である。

第１磁気回路１１０では、第１部材１１１、マグネット１１２、および第２部材１１３が同軸上に設けられる。

第２磁気回路１２０は、第１部材１１１と、マグネット１１２と、第２部材１１３とを備える。すなわち、磁気回路１０１において、第１磁気回路１１０と、第２磁気回路１２０とは、共通の部材が用いられる。

第２部材１１３の板部１１３ａは、第２磁気回路１２０においてプレートとして機能する。第１部材１１１の突出部１１１ｂは、第２磁気回路１２０においてポール部として機能する。第２磁気回路１２０では、第１部材１１１の突出部１１１ｂと、マグネット１１２、および第２部材１１３の板部１１３ａとの間に第２磁気ギャップ１２１が形成される。第２磁気ギャップ１２１は、円環状に形成される。第２磁気ギャップ１２１、後端が開口するように形成される。第２磁気回路１２０は、外磁型の磁気回路である。

磁気回路１０１では、第１磁気ギャップ１１４が、磁気回路１０１の径方向において、第２磁気ギャップ１２１よりも外側に形成される。

第２ボビン１３０は、後方側から第２磁気ギャップ１２１に挿入される。第２ボビン１３０の後端には、キャップ１３１が設けられる。キャップ１３１は、第２ボビン１３０の後端を閉塞する。第２ボビン１３０の外周面には、第２ボイスコイル１３２が巻き回される。

第２ダンパ１３３は、磁気回路１０１よりも後方に設けられる。第２ダンパ１３３は、第２ボビン１３０と、支持部材１３４との間に設けられる。

支持部材１３４は、第２部材１１３の板部１１３ａの後方に設けられる。支持部材１３４は、第２部材１１３の板部１１３ａに取り付けられる。支持部材１３４は、円環状に形成される。

第２ダンパ１３３の内周端は、第２ボビン１３０の外周面に取り付けられる。第２ダンパ１３３の外周端は、支持部材１３４の内周面に取り付けられる。

スピーカ装置１００では、第２ダンパ１３３による振動が、第２部材１１３を介してフレーム１１に伝達される。そして、フレーム１１の不要な振動が低減され、スピーカ装置１００の周囲に部材への振動の伝達が抑制される。

磁気回路１０１は、第１磁気回路１１０と、第２磁気回路１２０とを含む。第１磁気回路１１０、および第２磁気回路１２０は、共通のマグネット１１２を含む。マグネット１１２は、筒状であり、第１磁気ギャップ１１４、および第２磁気ギャップ１２１を形成する。

これにより、スピーカ装置１００は、第１磁気回路１１０、および第２磁気回路１２０を含む磁気回路１０１の径方向における長さを抑制することができる。また、第１磁気回路１１０、および第２磁気回路１２０において、マグネット１１２を共通の部品として用いることで、スピーカ装置１は、磁気回路１０の部品点数を削減しつつ、振動を抑制し、かつ、放音方向に対する厚さを薄くすることができる。

第１ボイスコイル１３は、放音に用いられるボイスコイルである。第２ボイスコイル１５は、振動低減に用いられるボイスコイルである。第２磁気ギャップ３４は、磁気回路１０の径方向において第１磁気ギャップ２４よりも内側に設けられ、かつ放音方向とは反対側の背面側に開口する。

これにより、スピーカ装置１００は、磁気回路１０の径方向における長さを抑制することができる。放音方向における振動を抑制するために、第２磁気回路１２０が設けられた場合、スピーカ装置１００は、第１磁気回路２０よりも内側に第２磁気回路１２０を設けることによって、磁気回路１０の径方向における長さが長くなることを抑制することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１、１００ スピーカ装置
２ スピーカボックス
３ スピーカユニット
１０、１０１ 磁気回路
１１ フレーム
１２ 第１ボビン
１３ 第１ボイスコイル
１４ 第２ボビン
１５、１３２ 第２ボイスコイル
１６ 振動板
１７ 第１ダンパ
１８、１３３ 第２ダンパ
２０、１１０ 第１磁気回路
２１ マグネット
２２ プレート
２３ ヨーク
２４ 第１磁気ギャップ
３０、１２０ 第２磁気回路
３１ マグネット
３４ 第２磁気ギャップ
１１１ 第１部材
１１２ マグネット
１１３ 第２部材

Claims (2)

1. 第１磁気ギャップ、および第２磁気ギャップが径方向に配置される磁気回路と、
   前記第１磁気ギャップに配置される第１ボイスコイルと、
   前記第２磁気ギャップに配置される第２ボイスコイルと
   を備え、
   前記磁気回路は、
   前記第１磁気ギャップが形成される第１磁気回路と、
   前記第２磁気ギャップが形成される第２磁気回路とを含み、
   前記第１磁気回路、および前記第２磁気回路は、共通のヨークを含み、
   前記ヨークは、前記第１磁気ギャップ、および前記第２磁気ギャップを形成する筒部を備え、
   前記第１磁気ギャップ、および、前記第２磁気ギャップは、放音方向に開口し、
   前記第１磁気回路のマグネットは、前記筒部よりも内側に設けられ、
   前記第２磁気回路のマグネットは、前記筒部よりも外側に設けられる、スピーカ装置。
2. 前記第１ボイスコイルを支持する第１ダンパと、
   前記第２ボイスコイルを支持する第２ダンパと、
   前記第１ダンパの外周端、および前記第２ダンパの外周端が取り付けられるフレームと
   を備える、請求項１に記載のスピーカ装置。