JPH04364000A - 動電形スピーカ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種オーディオ機器
等の電気音響変換器として用いられる動電形（ダイナミ
ック形）スピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の動電形スピーカの磁気回路
構成を示す図である。この図において、１は磁性部材に
よって構成されたポールピースであり、円柱状の軸部１
ａと、この軸部１ａの一端部に形成されたフランジ部１
ｂとから構成されている。このポールピース１のフラン
ジ部１ｂには、環状の永久磁石２が取り付けられ、この
永久磁石２には環状のヨーク３が軸芯を一致させて取り
付けられている。一方、４は振動板として機能するコー
ン、５はコーン４に取り付けられたボイスコイルであり
、これらはダンパ６によって図面上下方向へ移動自在に
支持されている。ボイスコイル５はポールピース１の軸
部１ａの外周面とヨーク３の内周面との間に形成された
円筒状の空隙Ｇ内に挿入配置されている。そして、永久
磁石２で発生した磁束が、フランジ部１ｂ→軸部１ａ→
空隙Ｇ→コア３→永久磁石２と一巡することにより、空
隙Ｇには図に矢印で示すような放射状の磁界が生じてい
る。ここで、ボイスコイル５に、例えば、図に示す×印
から・印に示す方向へ電流を流すと、フレミングの左手
の法則に従って、ボイスコイル５には図面上方への力が
発生する。従って、発音すべき楽音や音声に応じた交流
電流をボイスコイル５に供給することにより、このボイ
スコイル５が振動し、それに伴ってコーン４が振動し、
その結果、コーン４の前後の空気が圧縮・膨張されて音
波が発生し、空間に放射される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の動電形スピーカにおいては、ボイスコイル５の等価
インダクタンスが非線形であることに起因して歪が生じ
るという問題があった。すなわち、ポールピース１と永
久磁石２とヨーク３によって形成される磁気回路内に、
ボイスコイル５で発生した交流磁束が流入すると、磁気
回路の直流磁界が振られ、その結果として、ボイスコイ
ル５の駆動に影響されて自己変調による２次歪が増大し
てしまう。また、磁気回路自体の磁気特性が非線形であ
るため、磁界の変動に伴って磁気特性が変化してしまう
。これらは、ボイスコイル５のインダクタンスが非線形
であることと等価であり、ボイスコイル５が発生する交
流磁束によって引き起こされる。

【０００４】そこで、このような歪を改善するために、
従来、図４に示すようにポールピース１のフランジ部１
ｂとヨーク３との間に磁気回路を短絡するためのショー
トリング７を設け、変動磁界を短絡によって抑えること
が考えられていた。しかしながら、このようなショート
リング７は、言わば、受動的打消し体であり、その導電
率が極めて高くないと完全な効果を発揮することができ
ず、現実にはある程度の抵抗が存在するため、十分な効
果は期待できなかった。また、ショートリング７は、エ
ネルギ消耗体であるため、電気音響変換効率が低下する
という問題もあった。

【０００５】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、ボイスコイルの等価インダクタンスが非線形
であることに起因して生じる諸歪を効果的に低減するこ
とができ、さらに電気音響変換効率の低下を来すことの
ない動電形スピーカを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、磁気回路ル
ープ中に、磁界方向が逆向きとなる空隙を少なくとも一
対含む、複数の空隙を形成する磁気回路構成部材と、前
記各空隙内に各々配設された複数のボイスコイルとを具
備し、前記各ボイスコイルで各々発生した磁束が前記磁
気回路構成部材内において互いに打ち消し合うように、
前記各ボイスコイルに対して供給すべき電流の方向と大
きさを設定することを特徴としている。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、複数のボイスコイルで各
々発生した磁束が磁気回路構成部材内において互いに打
ち消し合うので、駆動力を発生しつつ、磁気回路ループ
中に誘起される交流磁束の総和を見掛け上、０とするこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例を説
明する。図１はこの発明の第１実施例の構成を示す図で
ある。この第１実施例は、内磁形・ロングボイスコイル
形の動電形スピーカに適用した場合の実施例である。図
１において、１０および１１は略円柱状のポールピース
であり、これらポールピース１０と１１間には円板状の
永久磁石１２が挾まれた状態で取り付けられている。上
側のポールピース１０の上端部にはフランジ部１０ａが
形成されており、同様に、下側のポールピース１１の下
端部にもフランジ部１１ａが形成されている。これらポ
ールピース１０，１１と永久磁石１２とが一体化された
上で、筒状のヨーク１３の内周側に挿入配置され、これ
らが非磁性体の合成樹脂等によって構成される支持部材
１８上に取り付けられている。ヨーク１３の上端部およ
び下端部には、内周方向に延出された環状凸部１３ａお
よび１３ｂが各々形成されており、これら環状凸部１３
ａおよび１３ｂの各内周面は、フランジ部１０ａおよび
１１ａの各外周面と空隙ＧａおよびＧｂを隔てて対向し
ている。一方、１４は振動板として機能するコーンであ
り、このコーン１４の小径端部には円筒状のボビン１４
ａが一体に形成されており、このボビン１４ａが上記空
隙Ｇａ，Ｇｂ内に挿入配置された状態で、図面上下方向
へ移動自在に支持されている。そして、ボビン１４ａの
空隙ＧａおよびＧｂに対応する２箇所にはボイスコイル
１５ａおよび１５ｂが各々取り付けられている。

【０００９】以上の構成において、永久磁石１２で発生
した磁束が、ポールピース１０→空隙Ｇａ→ヨーク１３
→空隙Ｇｂ→ポールピース１１→永久磁石１２と一巡す
ることにより、空隙Ｇａ，Ｇｂには図に矢印で示すよう
な放射状の磁界が生じている。この場合、図面上側の空
隙Ｇａにおいては、ポールピース１０のフランジ部１０
ａからヨーク１３の環状凸部１３ａに向かう方向の磁束
が生じており、また、下側の空隙Ｇｂにおいては、ヨー
ク１３の環状凸部１３ｂからポールピース１１のフラン
ジ部１１ａに向かう方向の磁束が生じており、したがっ
て、上下の空隙ＧａとＧｂでは、互いに１８０度異なる
向きの磁束が生じている。

【００１０】ここで、ボイスコイル１５ａおよび１５ｂ
に対して、例えば、図に示す×印から・印に示すように
、互いに逆向きで同じ大きさの電流を流すと、ボイスコ
イル１５ａおよび１５ｂには図面上方への力が発生する
。したがって、発音すべき楽音や音声に応じた交流電流
を、ボイスコイル１５ａおよび１５ｂに対して、互いに
逆向きとなるように供給することにより、音波を発生さ
せることができる。このような動作過程において、ボイ
スコイル１５ａおよび１５ｂで発生する磁束は互いに逆
向きであり、これらはポールピース１０，１１と永久磁
石１２とヨーク１３によって形成される磁気回路内にお
いて互いに打ち消され、これにより、この磁気回路中に
は交流磁束が生じることがなく、この結果、ボイスコイ
ル１５ａ，１５ｂの等価インダクタンスが非線形である
ことに起因する諸歪を確実に低減することができる。

【００１１】次に、この発明の第２実施例について、図
２を参照して説明する。この第２実施例は、外磁形・シ
ョートボイスコイル形の動電形スピーカに適用した場合
の実施例である。図２において、環状のヨーク２３ａと
２３ｂで環状の永久磁石２２を挾んで一体化し、これら
の内周側に円柱状のポールピース２０を挿入配置した構
造となっている。そして、ポールピース２０の上端部と
ヨーク２３ａとの間に形成された空隙Ｇａ、およびポー
ルピース２０の下端部とヨーク２３ｂとの間に空隙Ｇｂ
には、互いに１８０度異なる向きの磁束が生じている構
造となっており、これらの空隙ＧａおよびＧｂ内にボイ
スコイル１５ａおよび１５ｂが挿入配置されている。こ
のような構成においても、上述した第１実施例と同様に
動作する。

【００１２】次に、この発明の第３実施例について、図
３を参照して説明する。この第３実施例は、平面型の動
電形スピーカに適用した場合の実施例である。図３にお
いて、環状のヨーク３３ａと３３ｂで環状の永久磁石３
２を挾んで一体化し、これらの内周側にポールピース３
０が挿入配置されている。ポールピース３０は円柱状の
軸部３０ａと、この軸部３０ａの下端部に形成されたフ
ランジ部３０ｂとからなり、フランジ部３０ｂ上には環
状の非磁性体（合成樹脂等）によって構成される支持部
材３９を介して、環状のヨーク３１が取り付けられ、こ
れらが非磁性体（合成樹脂等）によって構成される支持
部材３８上に取り付けられている。そして、ヨーク３１
の内周面とポールピース３０の軸部３０ａの外周面との
間に空隙Ｇａが形成され、ヨーク３１の外周面とヨーク
３３ａの内周面との間に空隙Ｇｂが形成され、さらに、
ポールピース３０のフランジ部３０ｂの外周面とヨーク
３３ｂの内周面との間に空隙Ｇｃが形成される。一方、
３４はハニカム構造の平面状の振動板であり、この振動
板３４には小径のボビン３４ａと大径のボビン３４ｂが
軸芯を一致させて取り付けられている。ボビン３４ａに
はボイスコイル３５ａが取り付けられて空隙Ｇａ内に挿
入配置されている。 また、ボビン３４ｂにはボイスコイル３５ｂおよび３５
ｃが取り付けられて空隙ＧｂおよびＧｃ内に挿入配置さ
れている。このような構造により、空隙Ｇａ，Ｇｂおよ
びＧｃには図に矢印で示すような放射状の磁界が生じて
いる。この場合、図面上側の空隙ＧａおよびＧｂには、
内周方向へ向かう磁束が生じており、下側の空隙Ｇｃに
は、外周方向へ向かう磁束が生じている。そして、上側
のボイスコイル３５ａ，３５ｂによって磁気回路中に誘
起される磁束量の総和を打ち消し得る磁束量を、下側の
ボイスコイル３５ｃで発生するように、各ボイスコイル
３５ａ〜３５ｃに供給する電流を適宜調整することによ
り、上述した第１実施例と同様に動作する。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、複数のボイスコイルで各々発生した磁束が磁気回路構
成部材内において互いに打ち消し合うので、駆動力を発
生しつつ、磁気回路ループ中に誘起される交流磁束の総
和を見掛け上、０とすることができ、これにより、ボイ
スコイルの等価インダクタンスが非線形であることに起
因する諸歪を確実に低減することができ、さらに、能動
的打消しであるので効率的であり、従来のショートリン
グを用いた場合のように電気音響変換効率が低下するこ
とがないという効果が得られる。

【００１４】

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の第１実施例の磁気回路構成を示
す断面図である。

【図２】　　この発明の第２実施例の磁気回路構成を示
す断面図である。

【図３】　　この発明の第３実施例の磁気回路構成を示
す断面図である。

【図４】　　従来の動電形スピーカの磁気回路構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０，１１，２０，３０…ポールピース、１２，２２，
３２…永久磁石、１３，２３ａ，２３ｂ，３１，３３ａ
，３３ｂ…ヨーク、１５ａ，１５ｂ，３５ａ，３５ｂ，
３５ｃ…ボイスコイル、Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ…空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁気回路ループ中に、磁界方向が逆向
   きとなる空隙を少なくとも一対含む、複数の空隙を形成
   する磁気回路構成部材と、前記各空隙内に各々配設され
   た複数のボイスコイルとを具備し、前記各ボイスコイル
   で各々発生した磁束が前記磁気回路構成部材内において
   互いに打ち消し合うように、前記各ボイスコイルに対し
   て供給すべき電流の方向と大きさを設定することを特徴
   とする動電形スピーカ。