JPH026280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、偏平構造をなす電磁型のスピーカに
関し、更に詳しくは、樹脂製のベースフレームと
金属振動板との間に圧縮状態にあるスポンジを介
装して振動板とセンターポールとの間隔を調整す
るとともに該振動板の振動特性を改善して低域で
の異常音の発生を防止し中域での音圧を大きくし
たスポンジ内蔵型の電磁スピーカに関するもので
ある。

［従来の技術］ 電磁型のスピーカは従来公知であり、イヤホン
や電話の受話器等に広く使用されている。この種
のスピーカは一般に振動板、コイル、永久磁石、
センターポール等から構成される。振動板は永久
磁石の静磁界により常に吸引されており、コイル
を流れる電流によつて生じる交流磁界の作用を受
けて振動し音波が放出される。振動板はドーム状
またはラツパ状に成形され、ケースの上端開口部
を塞ぐように周辺部で接着固定される。

このような電磁型スピーカは、構造が比較的簡
単であり構成部材数が少ないため比較的安価に製
造できること、振動部分が金属で構成されるため
堅牢であること等の特徴がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら従来の電磁スピーカは、帯域が限
られていること、大きい振幅に対しては歪が大き
くなること、効率が低いこと等の欠点があるため
限られた用途にしか普及していない。

電磁スピーカは、振動板とセンターポールとの
間隔が短いほど効率が良く、コンマ数mm程度の最
適値に設定するのが望ましい。そこで従来技術の
多くは、センターポールを磁性ネジによつて進退
可能とし、製品組み立て後に該磁性ネジを回動し
て前記間隔を調整する構成が採られていたため、
調整作業が煩瑣であり量産化に不向きであるとい
う欠点があつた。生産性を向上するという観点か
らすればセンターポールを予め所定形状に成形し
た突起構造とするのがよいが、そうすると振動板
自体の硬さや弾力性などのばらつき、センターポ
ールを有する部材や振動板などの取り付け寸法の
ばらつきなどのため前記間隔を最適値に設定する
ことが困難であり、その結果、音響特性が大幅に
変動してしまうし、甚だしくは、間隔が狭くなり
すぎてコイルに定格電流を流したときに振動板が
センターポールに当たつて異常音、所謂「びびり
音」が生じる不良品となることさえあるからであ
る。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、振動板の性状のばらつきや組み立て状
態のばらつきにかかわらず、センターポールが一
体成形型の構造であつても該センターポールと振
動板との間隔をほぼ一定の値に維持することがで
き極めて製造しやすく、製造時あるいは保管時等
に振動板に外力が作用しても塑性変形するのを防
止でき、音響特性を制御して最低共振周波数での
Ｑを小さくし「びびり音」の発生を防止し、中域
での音圧を大きくして全体として広い帯域にわた
つて良好な音圧特性を呈しうるような改良された
電磁スピーカを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発
明は、中央に突出したセンターポールを有する磁
性ベース板と、該磁性ベース板を保持する樹脂製
のベースフレームと、前記センターポールを取り
囲むコイルと、該コイルを取り囲み前記磁性ベー
ス板上に載置される永久磁石と、前記センターポ
ールの先端とは若干の間隙を介するように支持さ
れている磁性振動板を有する構造を前提とし、前
記ベースフレームには多数の背圧孔が円形状に配
列されており、振動板の周辺は該ベースフレーム
に固着され、該ベースフレームと振動板との間に
円環状もしくはほぼ円環状のスポンジが前記永久
磁石を取り囲み多数の背圧孔を覆うように圧縮状
態で介装した点に大きな特徴を有するスポンジ内
蔵型の電磁スピーカである。

ここで用いるスポンジは、特に限定されるもの
ではないが例えば発泡倍率20〜50程度のウレタン
等であり、その高さ（換言すれば圧縮率）や気孔
率等を変えることによつて所望の音響特性を発現
させることができる。またスポンジの片面に粘着
テープを貼着し、その貼着面で前記背圧孔を塞ぐ
ような構成としてもよく、それによつても音響特
性を変えられる。

［作用］ 上記のように構成した本発明に係る電磁スピー
カは、動作原理的には従来のものに類似してい
る。センターポールを有する磁性ベース板と永久
磁石と振動板によつて磁気回路が構成され、振動
板を常時吸引する。コイルに電流が流れると、そ
れによつて生じる交流磁界の作用を受けて振動板
が振動し音波が発生するのである。

ここで圧縮状態にあるスポンジは復元力をもつ
ており、永久磁石の静磁界による吸引力に抗して
分散した均一な力で振動板をセンターポールから
離間する方向に押し返す。前記のように振動板と
センターポールとの間隔が短い程効率が良いが、
間隔が狭過ぎると定格入力を入れても振動板とセ
ンターポールとが衝突して異常音、所謂「びびり
音」を発生する。しかし本発明においてはスポン
ジの復元力によつて振動板が押し上げられるた
め、振動板の硬さ軟らかさのばらつきや組み立て
寸法のばらつきがあつても、また固定式のセンタ
ーポールを用いても前記間隔を適当な値に維持で
き、振動板の振動態様をほぼ一定にでき、「びび
り」は生じない。またスポンジをベースフレーム
に形成する多数の背圧孔の部分に載置すると、該
スポンジが空気の流れに対して抵抗として働き、
背圧孔を通る空気の流れを抑制する働きをし、音
圧−周波数特性において最低共振周波数でのＱを
小さくして「びびり」にくくするとともに中域で
の音圧を大きくし、全体的にみて極めて良好な音
響特性を発現させることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明について更に詳しく
説明する。第１図は本発明に係る電磁スピーカの
一実施例を示す分解斜視図であり第２図はその組
み立て断面図である。

鉄系の金属材料からなる磁性ベース板１０は、
その外周に複数（この実施例では６個）の突出片
１２を備え、中央に厚み方向に突出したセンター
ポール１４を有する構造をなし、絞り加工等によ
り一体的に成形されたものであつて、樹脂製のベ
ースフレーム１６の中央開口部位置で「超音波か
しめ」等により固着される。ベースフレーム１６
はほぼ円環状をなし多数の背圧孔１８が円形状に
配列され、しかも外周の一部に端子部材２０が取
り付けられる構造である。端子部材２０は両側に
２個の金属端子５０を有し中央に取り付け穴５１
が形成されたものであり、ベースフレーム１６の
下向き突起１７がそれに嵌入して熱溶着される。

前記磁性ベース板１０上には、センターポール
１４を取り囲むようにコイル２２が設けられ、更
に該コイル２２を取り囲むように円環状の永久磁
石２４が載置され接着剤等により固定される。永
久磁石２４はその厚み方向に着磁が施されたもの
であつて、例えば異方性フエライトボンド磁石等
が用いられる。またコイル２２は薄型化を図るた
め所謂セメントワイヤを用いたボビンレス構造の
自己融着型コイルである。コイル２２の端末は外
部に引き出され、端子部材２０の金属端子５２に
半田付け接続される。

さて本発明の大きな特徴は、永久磁石２４を取
り囲むようにベースフレーム１６上にスポンジ５
２が載置される点である。このスポンジ５２は、
例えば発泡倍率20〜50程度のウレタンスポンジで
あり、この実施例では円環状のものが用いられて
いる。その大きさはベースフレーム１６に形成さ
れている多数の背圧孔１８上に位置するような平
面形状をなし、その高さはベースフレーム１６と
後述する振動板２６との間で圧縮状態となつて装
着されるような寸法が選ばれる。

振動板２６は周辺部に折り曲げ部２８が形成さ
れ、そのやや内側にコルゲーシヨン部３０を有す
ると共に、中央に凹陥部３２を有する構造であ
り、該凹陥部３２に円形振動子３４が多点スポツ
ト溶接等により固着される。これら振動板３０お
よび振動子３４は共に薄い磁性ステンレス板等か
ら構成される。振動板２６は、その折り曲げ部２
８が前記ベースフレーム１６の外周を覆うように
して載置され、介装したスポンジ５２を圧縮状態
としつつ更にその上を取り付け穴３６の付いた前
方フレーム３８が覆い、該前方フレーム３８とベ
ースフレーム１６とで振動板２６が挟み込まれ両
フレーム１６，３８は超音波溶着などにより一体
化される。ベースフレーム１６や前方フレーム３
８を構成する樹脂としては、特に限定されるもの
ではないが例えばガラスフイラーの入つたPBT
（ポリブチレンテレフタレート）樹脂等の強固な
高級エンジニアリングプラスチツクスが望まし
い。

本発明に係る電磁スピーカの動作は次の如くで
ある。振動板２６は永久磁石２４の静磁界により
吸引されており、コイル２２を流れる電流によつ
て交流磁界が生じ、それらが重畳された形で振動
板２６に吸引力の変化を与える。それに対して振
動板２６は自己復元力を有しており、また圧縮状
態にあるスポンジ５２によつても該振動板２６は
センターポール１４から離間する方向に分散した
均一な力が加わり、それらの相互作用により該振
動板２６はセンターポール１４に近づいたり離れ
たりして振動する。これにより音波が放出され
る。

第３図は本発明の他の実施例を示す部分説明図
である。前記のようにベースフレーム１６には端
子板２０が取り付けられる。そのため端子板取り
付け部周辺ではベースフレーム１６の肉厚が部分
的に厚くなることは避け難い。またコイル２２の
端末も内側から前記端子部材２０方向に引き出さ
れる。スポンジが完全な円環状であると、局所的
に圧縮比率が高くなり過ぎ振動板２６に不均一な
力を与え、コイル端末に過大なストレスを与える
虞れがある。そこでこの実施例では円環状の一部
を切欠いた形状のスポンジ５４を用いて、前記厚
肉部１９やコイル端末の部分を避けるように工夫
されている。このような構造にしても、背圧孔１
８を覆う点に関しては前記実施例と同様の効果が
ある。またベースフレーム１６と振動板２６との
間の間隙高さは前記厚肉部を除けばほぼ一定であ
るから、スポンジ５２の圧縮比率も均一となり、
そのため振動板２６に全体的に均一な厚み方向の
力を与えることができる。従つて、このように構
成された電磁スピーカの動作は、前記実施例の場
合と同様である。

さてスポンジ５２はその復元力によつて振動板
２６をセンターポール１４から離間させるととも
にベースフレーム１６の背圧孔１８への空気の流
れを抑制する働きをする。振動板は0.1mm程度の
薄い磁性ステンレス板からなり、製造ロツトによ
つて板厚ならびに硬さや軟らかさにかなりばらつ
きがある。硬いと振幅が小さく、軟らかいと振幅
が大きくなる。また磁性ベース板をベースフレー
ムに「超音波かしめ」する際、あるいは前方フレ
ームとベースフレームとを超音波溶着する際には
多少の変形が生じるから、組み立て精度にもある
程度のばらつきが生じる。内蔵されているスポン
ジ５２，５４は、これらのばらつきを吸収する作
用を果たす。従つて、センターポールとして磁性
ネジで調節する構造でなく、磁性ベース板と一体
成形された構造でも振動板とセンターポールとの
間隔や振動板の振動態様を適切な状態に自動的に
調整できる。スポンジは、製作の容易化と音響特
性の安定化に大きく貢献する。従つて、製造ロツ
トによつて振動板が硬い場合には軟らかい、ある
いは薄いスポンジを介装し、逆に振動板が軟らか
い場合には硬い、あるいは厚いスポンジを介装す
れば、得られるスピーカの音響特性をほぼ均一化
できる。

第４図および第５図Ａ，Ｂはスポンジ装着の効
果を示す音圧−周波数特性線図である。第４図は
スポンジを装着した場合であり、第５図Ａはスポ
ンジを装着していない場合、第５図Ｂはスポンジ
を装着せず「びびり」が生じた場合の特性線図で
ある。スポンジを装着することによつて音圧−周
波数特性において最低共振周波数でのＱが小さく
なる。「びびり」は最低共振周波数近傍において
生じ易いから、上記のようにスポンジの介装によ
つて「びびり」にくくなる。しかも中域（１〜
5kHz）での音圧を大きくすることができる。第
４図と第５図Ａとを比較すれば、スポンジの装着
によつて低域での周波数に対する音圧変動が比較
的少なく、かつ中域での音圧が大きくなつている
ことが判るであろう。またスポンジの装着によつ
て第５図Ｂのように低域で音圧が異常に振動する
ようなことも生じず、音響特性の良好な電磁スピ
ーカを得ることができる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように構成した電磁スピーカで
あり、振動板とベースフレームとの間に圧縮状態
にあるスポンジを介装しているから、非常に偏平
な形状をとつているにもかかわらず使用部材の性
状のばらつきや組に立て精度のばらつきに影響さ
れずセンターポールと振動板との間隔を適切な値
に保持することができ、そのため所謂「びびり」
が生じ難く低域で滑らかな音圧−周波数特性を呈
し、また中域では音圧が向上するため、全体的に
みて優れた音響特性を発現しうるという効果を奏
しうる。

また前記のようにセンターポールと振動板との
間隔や振動態様を各種要因によるばらつきにかか
わらず所望の状態に設定できるため、センターポ
ールとして絞り加工等による固定構造を採用で
き、従来のようなネジ型のセンターポールを用い
て各製品毎にそのネジ込み量を調整するといつた
煩瑣な作業が不要となり、極めて組み立て易く安
定した性能のスピーカを得ることができる効果も
ある。

更に、本発明ではスポンジがベースフレームに
形成した多数の背圧孔の部分に、それを覆うよう
に設けられているから、該スポンジが空気の流れ
に対して抵抗として働き、背圧孔を通る空気の流
れを抑制する働きをし、音圧−周波数特性におい
て最低共振周波数でのＱを小さくして「びびり」
にくくするとともに中域での音圧を大きくする。
従つてスポンジの高さ（換言すれば圧縮率）や気
孔率等を変えることによつて、所望の音響特性を
発現させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電磁スピーカの一実施例
を示す分解斜視図、第２図はその組み立て断面
図、第３図は本発明に係る電磁スピーカの他の実
施例を示す部分斜視図、第４図は本発明により得
られた電磁スピーカの音圧−周波数特性線図、第
５図Ａ，Ｂはスポンジを装着しない場合の音圧−
周波数特性線図である。 １０……磁性ベース板、１４……センターポー
ル、１６……ベースフレーム、２２……コイル、
２４……永久磁石、２６……振動板、３８……前
方フレーム、５２，５４……スポンジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央に突出したセンターポールを有する磁性
   ベース板と、該磁性ベース板を保持する樹脂製の
   ベースフレームと、前記センターポールを取り囲
   むコイルと、該コイルを取り囲み前記磁性ベース
   板上に載置される永久磁石と、前記センターポー
   ルの先端とは若干の間隙を介するように支持され
   ている磁性振動板を有する電磁スピーカにおい
   て、前記ベースフレームには多数の背圧孔が円形
   状に配列されており、振動板の周辺は該ベースフ
   レームに固着され、該ベースフレームと振動板と
   の間に円環状もしくはほぼ円環状のスポンジが前
   記永久磁石を取り囲み多数の背圧孔を覆うように
   圧縮状態で介装されていることを特徴とするスポ
   ンジ内蔵型電磁スピーカ。