JPH0371799A

JPH0371799A - スピーカ

Info

Publication number: JPH0371799A
Application number: JP20840989A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takahashi; 政典高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、スピーカの磁気回路の改良に関するもので
ある。

［従来の技術］第１７図は、従来の内磁型磁気回路のスピーカを示す断
面図であり、図において（１）は磁気回路、（１ａ）は
マグネット、（１ｂ）はヨークである。（２）はヨーク
外周に貼り付けた吸音材である。吸音材としては、フェ
ルト、グラスウール、ウレタンフオームなどの多孔質材
が用いられている。（３）は振動板である。又、第１８
図は従来の外磁型磁気回路でかつ防磁型のスピーカを示
す断面図であり、図において、（１）は磁気回路、（１
ａ）はマグネット、（１ｃ）はポールピース、（１ｄ）
は反発磁石、（１ｅ）は防磁カバーで鉄などの磁性材で
できている。（２）は、防磁カバー外周に貼り付けた吸
音材で、第１７図と同様である。

次に第１７図について作用を説明する。

振動板（３）から発した音波は、振動板（３）の前方及
び後方に放射される。振動板（３）の前方に放射された
音波は正しい再生音として聴き手に伝わる。

振動板（３）の後方に放射された音波は、磁気回路のヨ
ーク部外周に反射し、又、キャビネットの内面に反射し
た後、再び振動板（３）を通って聴き手に伝わるが、こ
の音波は、振動板（３）の前方に放射された音波より１
時間が遅れて聴き手に伝わったり、磁気回路（１）に反
射する時に、特定の周波数が強調されたりすることで、
正確な再生音とならず、不要な輻射音として、再生音を
汚す。この不要な輻射音を減らす為、磁気回路（１）の
ヨーク（１ｂ）の外周に吸音材（２）を貼り付けること
により、音波の反射を減少させている。

［発明が解決しようとする課題］従来のスピーカは以上のように構成されているので、吸
音材（２）は比重が均一な多孔質体であり、吸音特性を
考慮した最適な比重配分や形状のものはできにくいこと
から、十分な吸音効果が得られない。又、ヨーク（１ｂ
）の立体形状に合せ外周にぴったり貼り付けることは吸
音材（２）を何分割かにする必要があり、貼り付けに多
大な時間を要す。

又、吸音材（２）は正確な寸法が出にくいため、吸音特
性にばらつきが出やすいことなどの問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、比重変化を持たせた多孔質層を有すること
により吸音特性を良好なものとするとともに、複雑な材
質にでも対応できる多孔質構造体を装着し、不要輻射の
少ない良質な再生音のスピーカを得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］この発明に係るスピーカは、磁気回路のヨーク又は防磁
カバーの外周を比重を層の厚さ方向もしくは、層の面方
向に連続的に変化させた多孔質層を有する多孔質構造体
で覆ったものである。

また、本発明に係る多孔質構造体は、比重を変化させた
多孔質層を構成する粒状素材を、球体もしくは楕円体と
したものである。

また、本発明に係る多孔質構造体は、比重を変化させた
多孔質層と、この多孔質層よりも空孔率が小さい中実層
とを層状にしたものであり、さらには、中実層が融合層
で多孔質層と融着しているものであり、さらには、この
融合層を非通気性としたものである。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は内磁型磁気回路のスピーカの断面図である。（１）
は磁気回路、（ｌａ）はマグネット、（ｌｂ）はヨーク
、（２１）はヨーク（Ｉｂ）を覆った多孔質構造体、（
３）は振動板である。第２図は本発明の外磁型磁気回路
で防磁型スピーカの断面図である。（１）（ｌｃ）　（
ｌｄ）　（ｌｅ）及び（３）は従来と同じ、（２１）は
多孔質構造体で、防磁カバーを覆っている。第３図、第
４図は、本発明の多孔質構造体（以下、多孔質体あるい
は層状のものは多層材ともいう）の厚さ方向に切断した
断面の一例を模的に示す図である。

（４）は比重の大きい層、例えば融合層で、非通気性で
ある。（５）は比重の小さい多孔質層で５通常は通気性
であり、空孔率は、厚さ方向に連続的に変化している。

（６）は通常比重が層（４）と層（５）の中間にあるス
キン層で１例えば厚さ１００ミクロン以下の融合層であ
る。（７）は融合層（４）に含まれる鉄、ニッケル等の
磁性体の粒状素材である。多層材は、融合層（４）と多
孔質Ｍ（５）とが一体化している。同様に融合層（４）
と多孔質層（５）とスキン層（６）は一体化している。

なお、多孔質構造体の製法の詳細については。

平成１年４月２８日出願の特願平０１−１１０９９６号
「多孔質構造体」に記載しである。

本発明における多孔質構造体（２１）は、比重すなわち
空孔率を変化させた多孔質層が１、各種特性を向上させ
る６例えば、厚み等に応じて空孔率の変化度合を変えて
吸音特性の周波数特性を制御できる。

さらに、球体状素材を用いると成形時の層状態が安定す
る。尚、音波の侵入深度や音響エネルギーの壁間粘性効
果より吸音特性を最適にする粒状形状が存在する。

また、多孔質層と中実層やスキン層とは融着され、特に
非通気性の中実層とを層状にすると遮音特性が向上し、
ヨーク（ｌｂ）の振動により発生する音を外にもれにく
くする。さらに融着されたスキン層により低周波数で多
孔質体の音響インピーダンスが極小になり低周波域の吸
音特性も向上させることができる。

上記多層材の原料としては、ＡＢＳ（アクリルニトリル
、ブタジェン、スチレンレジン）、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＡＳ（アクリルスチロール）。

スチロール等の熱可塑性樹脂、フェノール、ＰＢＴ（ポ
リブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）等の熱硬化性樹脂が用いられる。

次に、層の厚さ方向もしくは層の面方向に比重を連続的
に変化させた多孔質層の各種特性について説明する。

住り狭棗極生第６図は、特願平０１−１１０９９６号製法例■−１で
成形された厚さ１０ｍ＋＋＋＋の多孔質構造体（はとん
ど全域多孔質Ｎ）における厚さ方向の空孔率（比重）分
布例を示す図である。

図中、曲線Ａ、Ｃは、空孔率が厚さ方向にほぼ−様な特
性を示し、それぞれ約２５（％）、約１０（％）のもの
である。曲線Ｂは、空孔率が厚さ方向に分布を有し、１
０〜２５　（％）の範囲で連続的に変化しているもので
ある。

この種の多孔質構造体を吸音材として利用する場合には
、その吸音特性が問題になる。第７図は第６図に示す三
種類の空孔率分布を有するサンプルにおける垂直入射吸
音率をＪＩＳ　　Ａ１４０５「管内法による建築材料の
垂直入射吸音率の測定法」により測定した結果を示す。

尚、曲線Ｂの厚さ方向に空孔率分布を有するサンプルで
は、空孔率が１０（％）の方を音波を入射する面とした
。図から判るように、空孔率分布を有するサンプル（曲
線Ｂ）が最も吸音率特性が良いことを確認した。

次に、多孔質体の面方向に空孔率（比重）を変化させる
ことによる吸音特性の改善効果について説明する。第８
図は、三種類のサンプルの空孔率の変化を示し、曲線Ａ
−）ＢｎＣの順で空孔率が小さくなっている。このとき
の吸音特性を第９図に示す。この図より、特に、音波入
射面側の空孔率を小さくすれば（曲線Ｃに相当）、低周
波域の吸音率が向上する。従って、多孔質体の面方向の
空孔率に分布を持たせることにより、広い周波数帯域で
良好な吸音特性を得ることができる。

以上説明した多孔質層を形成する樹脂粒は形状が球状の
ほか、円筒状１円柱状、立方体などでもよい。ひげ付き
の熱可塑性樹脂粒はひげの部分が溶融しやすいので、原
料として好適である。又多層材の軽量化を図る目的で、
例えば発泡した中空粒状素材や発泡性素材を原料として
利用することもできる。又補強用として原料に短繊維を
混入させてもよいし、バインダーとして糸状の熱可塑性
樹脂を原料に混入させてもよい。

尚、多孔質体としての特性、特に吸音特性に対し１粒状
素材の形状や長径には、より優れた特性を有する範囲が
あることを確認した。以下、説明する。

第１０図は、粒状素材の形状を変えた場合の垂直入射吸
音率の特性のバラツキ（サンプル数５個での特性のバラ
ツキ）を示す図である。曲線Ａは粒状素材が直径０．８
（ａｍ）、長さ１（ｍ■）の円筒形状のもの、曲線Ｂは
直径１　（ｍｍ）の球体状のものである。尚、いずれも
多孔質層の厚さは１０　（ａｍ）であり、吸音率を測定
した周波数は２（ＫＨｚ）である。

同図より、球体状のもの（曲線Ｂ）は、サンプルの違い
による特性の差が少なく、極めて安定していることが判
る。この理由は１球体状の場合粒状素材どうしの接触点
が一個所となるので、成形時に粒状素材の層状態が安定
して均一になるためである。

このように、特にサンプル間で特性の安定性を要する場
合などには球体状（球体もしくは楕円体）にする方が、
より好ましい多孔質構造体を得ることができる。

また、吸音特性は、粒状素材の長径よっても異なること
を確認した。第１１図に、粒状素材の長径と吸音率の関
係を示す。サンプルの厚さは１゜（ｍｍ）で、測定周波
数は２（Ｋｌ（ｚ）である。粒状素材を径を小さくし過
ぎたり、大きくし過ぎたりすると、音波が多孔質体内に
侵入しにくくなったり、多孔質体の固有音響インピーダ
ンスが空気側の固有音響インピーダンスと整合しなくな
ったりして吸音率が低下する。同図より、粒状素材の長
径は、実用的な範囲では０．２〜３．０（ｍｍ）、好ま
しくは１．０〜２．０（ｍｍ）の範囲とすることにより
、吸音特性を良好にできることを確認した。

次に、本発明に用いるこの種の多孔質構造体の他の実施
例について説明する。この多孔質構造体は、層の厚さ方
向もしくは層の面方向に比重を連続的に変化させた多孔
質層と、この多孔質層よりも空孔率が小さく比重の大き
い中実層とを層状にしたものである。この中実層は、粒
状素材が熱可塑性樹脂の場合は、融合層になり、融合の
程度により通気性から非通気性まで変化する。また、粒
状素材が熱硬化性樹脂の場合には、粒状素材が軟化しバ
インダーで接着されて比重の大きい層となり、軟化の輻
度により通気性から非通気性まで変化する。

上記の多層材（Ｍ状の多孔質構造体）の特性等について
説明する。

（１）空孔率第１２図は成形された多層材の空孔率を示す曲線図で曲
線実■−２、実の−３はそれぞれ特願平０１−１１０９
９６号製法例の−２、製法例の−３によって製造された
多層材の厚さ（ｍｍ）に対する空孔率（％）を示す。融
合層（４）はいずれも非通気性で、実の−２の多孔質層
（５）は厚さ方向に空孔率が連続的に変化し、表面（低
温側）で空孔率が最大となる。

実の−３の多孔質層（５）は厚さ方向に空孔率が連続的
に変化するが、多孔質層（５）の中央で空孔率が最大に
なり表面部（低温側）で空孔率が低下し、すなわち、表
面部の空孔率は、多孔質Ｍ（５）の最大の空孔率と融合
層（４）の空孔率の中間であり、部分的に融合したスキ
ン層（６）が形成されていることを示している。なお比
重は材質が同じであれば、当然ながら空孔率が小さいほ
ど大きい。

２）層状　孔質構造体の特性多層材を吸音材として使用する場合にはその吸音特性が
問題になる。第Ｉ３図は垂直入射吸音率を比較する曲線
図で、垂直入射吸音率を前述のＪＩｓ　　Ａ１４０５に
より測定した結果を示す。曲線実の−２は特願平０１−
１１０９９６号製法例の−２で製造した多層材で厚さ１
０ｍｍのもの、曲線従は従来の吸音材であるウレタンフ
オームで厚さ１０ｍｍのものの特性をそれぞれ示す。図
からも判るように多層材の垂直入射吸音率は従来の吸音
材（ウレタンフオーム）のそれと同等以上の特性を有す
ることを確認した。

第１４図は同様な垂直入射吸音率の特性曲線図で、いず
れの曲線も前述の方法で製造した多層材の特性で、実■
−２、実の−３はそれぞれ特願平０１−１１０９９６号
製法例■−２、製法例■−３で製造した厚さ１０ｍａｒ
の多層材の特性を示す６製法例の−３のものの特性が良
好な理由は表面部の空孔率の最適化の影響と思われる。

３　スキン　の効次に、スキン層により吸音特性が向上する現象の解明及
びその最適厚さについて説明する。

まず、多孔質構造体としてＡＢＳ樹脂を用いて。

厚さ１０ｍ＋ｉのサンプルを特願平０１−１１０９９６
号の製法のにより製作した。

このサンプルの空孔率分布の実測結果を第１５図に、空
孔率の小さい方を音波入射面なしてその垂直入射吸音率
特性を第１６図に示す。図から明らかなように、このサ
ンプルでは、４００　（Ｈｚ）という低周波で吸音率が
最大となり、しかもその値が９０（％）を越える良好な
吸音特性が得られた。

このとき、このサンプルの音波入射面側の低空孔率部を
顕微鏡で破断観察した結果、その表面が厚さ３０ミクロ
ン程度の、はぼ非通気性のスキン層になっていることが
見出された。

さらに、スキン層の厚さを種々変更して吸音特性の試験
を行った結果、スキン層の厚さが１００ミクロンを越え
ると、スキン層が質量としてではなく、弾性膜（バネ系
）として働くようになり、最高吸音率の周波数は、逆に
上がってしまい、所要の効果は得られなかった９従って
、１００ミクロン以下が妥当であることを確認した。

さらに、粒状素材に摺脂以外の粒を含む素材を用いるこ
とにより、多孔質構造体の機能を拡大させることができ
る。例えば、炭素繊維、ガラス繊維、シリコンカーハン
ト繊維、ポロン繊維、グラファイト繊維、芳香族ポリア
ミド繊維等を樹脂粒に混入することにより、多孔質構造
体の強度を上げて、それ自体の振動を小さくできる。又
、第５図に示すように、鉄、ニッケル等の磁性体の粒状
素材（６）が融合層（３）に含まれることにより、ヨー
ク（１６）や防磁カバー（１ｅ）からもれ出てくる磁気
をシールドする効果も得られる。

なお、上記実施例の多孔質構造体は、ヨーク又は防磁カ
バーのほぼ全面を覆っているが、一部でも良く、又、分
割しても同様の効果を奏する。

又、実施例では多孔質構造体の厚みはほぼ均一であるが
、凹凸があっても同様の効果を奏する。

本実施例は、コーン型スピーカについて記したが、ドー
ム型、平板振動板型でも良く、さらに、ヘソドフオン、
マイクロフォンでも同様の効果を奏す。

［発明の効果コ本発明は以上説明したような多孔質構造体をスピーカ磁
気回路のヨーク又は防磁カバーの外周を覆ったので、振
動板からスピーカの背面から発した音波が該多孔質体で
吸音され、スピーカの前方に漏れ出る音が少なくなり、
従って正確な再生音が得られる。又、該多孔質体は特願
平０１−１１０９９６号製法例で示す通り（コンプレッ
ション成形など）、自由な形状が得られるので、吸音特
性も効果を発揮できるようコントロールできる。

【図面の簡単な説明】

第工図はこの発明の一実施例による内磁型磁気回路のス
ピーカを示す側断面図、第２図はこの発明の一実施例に
よる外磁型磁気回路で防磁型のスピーカの側断面図、第
３図〜第５図は本発明に係る多層材（多孔質構造体）の
模式的断面図、第６図は本発明に係る実施例の多孔質構
造体の厚さに対する空孔率を示す曲線図、第７図は第６
図に空孔率曲線を示した多孔質構造体の垂直入射吸音率
の特性曲線図、第８図は本発明に係る実施例の多孔質構
造体の厚さに対する空孔率を示す曲線図、第９図は第８
図に空孔率曲線を示した多孔質構造体の垂直入射吸音率
の特性曲線図、第１Ｏ図は多孔質層を形成する粒状素材
の形状を変えた場合の垂直入射吸音率の特性のバラツキ
を示す図、第１１図は粒状素材の直径と吸音率の関係を
示す特性図。第１２図は本発明に係る実施例の多孔質構造体の厚さに
対する空孔率を示す曲線図、第１３図及び第１４図は従
来のものと第１２＠に空孔率曲線を示した多孔質構造体
との垂直入射吸音率の特性を比較する曲線図、第１５図
は本発明に係るスキン層を有する多孔質構造体の空孔率
を示す曲線図。第Ｉ６図は第Ｉ５図に空孔率曲線を示したスキン層を有
する多孔質構造体の垂直入射吸音率の特性曲線図、第１
７図は従来の内磁型磁気回路のスピーカの断面図である
。第１８図は従来の外磁型磁気回路で防磁型のスピーカ
の断面図である。図中、（１）は磁気回路、（ｌａ）はマグネット、（１
ｂ）はヨーク、（ｌｃ）はポールピース、（１ｄ）は反
発マグネット、（ｌｅ）は防磁カバー、（２）は吸音材
、（３）は振動板、（４）は多孔質体の融合層、（５）
は多孔質層、（６）はスキン層、（７）は磁性体の粒状
素材、（２１）は多孔質体である。なお、同一符号は同
−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内磁型磁気回路のヨーク部の外周を多孔質構造体
で覆ったスピーカにおいて、該多孔質構造体は、比重を
層の厚さ方向、もしくは層の面方向に連続的に変化させ
た多孔質層を有する多孔質構造体であることを特徴とす
るスピーカ。
（２）外磁型磁気回路のボトムプレート背面に、反発磁
石を貼り付け、さらに磁気回路を磁性体の防磁カバーで
覆って漏洩磁束を抑えた防磁型磁気回路の防磁カバーの
外周を多孔質構造体で覆ったスピーカにおいて、該多孔
質構造体は、比重を層の厚さ方向、もしくは層の面方向
に連続的に変化させた多孔質層を有する多孔質構造体で
あることを特徴とするスピーカ。
（３）請求項１又は２記載の多孔質構造体は、請求項１
又は２記載の多孔質層と、空孔率が前記多孔質層よりも
小さい中実層とを層状にしたことを特徴とする多孔質構
造体であるスピーカ。
（４）中実層が融合層で、多孔質層と融着していること
を特徴とする請求項３記載の多孔質構造体であるスピー
カ。
（５）融合層を非通気性としたことを特徴とする請求項
４記載の多孔質構造体であるスピーカ。