JPH057394A

JPH057394A - スピーカ

Info

Publication number: JPH057394A
Application number: JP15657091A
Authority: JP
Inventors: Shuji Saeki; 周二佐伯; Tetsuji Koura; 哲司小浦; Kazuki Honda; 一樹本田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ギャップ上下方向における磁束密度分布
の非対称性を改善し、大振幅時においても駆動力を一定
とし、低音域での駆動力に起因する歪を大幅に改善す
る。【構成】ショートリング１２を互いが中央部で結合し
た２つのセンターポール１３、１４で対称的に挟み込
み、これらのそれぞれ上面に逆方向に着磁されたマグネ
ット１５、１６を固着し、さらにそれぞれのマグネット
１５、１６の上下面に上プレート１７、下プレート１８
を設け、センターポール１３、１４の外周と内周面で対
向して磁気ギャップを構成するヨーク１９を備え、セン
ターポール１３、１４とヨーク１９の間の磁気ギャップ
中にボイスコイル２０を配置し、センターポール１３、
１４の磁気ギャップ部の厚みとショートリング１２の厚
みを等しくし、さらにボイスコイル２０の巻幅を２つの
センターポール１３、１４の厚みの和に等しくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピーカ、特に動電形ス
ピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術が飛躍的に
進歩しスピーカに供給される電気信号の質が大幅に向上
したため、これに対応して高音質再生の可能なスピーカ
が強く求められている。以下に従来スピーカについて図
面を参照しながら説明する。

【０００３】図３は従来のスピーカの構造断面図であ
り、１はプレート、２はプレート１の外周部の上面に固
着したヨーク、３はプレート１に固着したマグネット、
４はマグネット３の上面に固着したセンターポール、５
はセンターポール４の上部外周面を覆うように設けた銅
等の高導電率材料よりなるショートリング、６はセンタ
ーポール４の外周とヨーク２の内周面で構成される磁気
ギャップ中に保持されたボイスコイル、７はボイスコイ
ル６のボビン、８はボイスコイル６の先端に固着した振
動板、９はボイスコイルボビン７の外周部に固着したダ
ンパー、１０は振動板８の外周部に設けたエッジ、１１
はダンパー９及びエッジ１０の外周を固着しプレート
１、ヨーク２、マグネット３及びセンターポール４で構
成される磁気回路を保持するフレームである。

【０００４】上記構成において、ボイスコイル６に電気
入力が加えられるとダンパー９及びエッジ１０によって
支持された振動板８がピストン振動を行い電気信号を空
間中で音として再生するものである。

【０００５】この様な従来のスピーカでは、ボイスコイ
ル６に大きな電気入力が加えられた場合、そのボイスコ
イル６の振幅は大きくなりヨーク２の内周とセンターポ
ール４の外周面との間の磁気ギャップ中を上下移動する
が、ボイスコイル６が上記磁気ギャップより飛び出すと
ボイスコイル６に発生する駆動力は小さくなる。即ち、
振幅の大きさによってボイスコイル６に受ける力が変化
して、駆動力にひずみが発生する。そこで大入力時にお
いてもボイスコイル６がヨーク２とセンターポール４の
間の磁気ギャップより飛び出さないようにするため、こ
の磁気ギャップの厚さに対してボイスコイル６の巻幅を
十分に大きくとるロングボイスコイル形の設計が一般に
用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、磁気ギャップ中にあるボイスコイル６の巻幅がボイ
スコイル全巻幅に比べて少なくなるため、ボイスコイル
６に加えられた電気エネルギーを有効に機械エネルギー
に変換することが出来ず、またボイスコイル６の重量が
重たくなるためスピーカとしての能率が低下してしまう
という問題があった。さらに磁気ギャップを構成する磁
気回路の構造が上下方向に非対称であるため磁束密度の
分布が非対称となり駆動力が非対称となって、これが駆
動力にひずみを発生させる１つの要因となっていた。ま
た、中高音域ではボイスコイル６に発生する交流磁界に
よりセンターポール４に渦電流が発生して、この影響で
ボイスコイルに流れる電流がひずみ、これが駆動力ひず
みを誘起させるため高導電率材料よりなるショートリン
グ５をセンターポール４の上部外周面、即ちボイスコイ
ル６の対向面に設けてこれを防止していた。ところがシ
ョートリング５はある程度の厚みがないと効果が少な
く、しかも、非磁性体でありセンターポール４とヨーク
２の磁気ギャップ中に設けられるため、ギャップの幅が
広がることとなって磁束密度が低下し、スピーカの能率
を低下させていた。

【０００７】本発明は上記従来のスピーカの課題を解決
するもので、磁気ギャップ上下方向における磁束密度分
布の非対称性を改善するとともに、大振幅時においても
駆動力を一定として特に低音域での駆動力に起因するひ
ずみを大幅に改善することを目的とするものである。

【０００８】また、中高音域で発生する電流ひずみにつ
いても磁気ギャップの磁束密度を低下させることなく低
減しようとすることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、リング状の高
導電率材料よりなるショートリングを互いが中央部で結
合した２つのセンターポールで挟み込み、上記センター
ポールのそれぞれ上面に逆方向に着磁されたマグネット
を固着し、さらにそれぞれのマグネットの上下面にプレ
ートを設け、上記センターポールの外周と内周面で対向
して磁気ギャップを構成するヨークを備えたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明は、ボイスコイルの上下振動に対して、
巻幅が磁気ギャップ中に存在する幅の変動を小さく押さ
えることが可能となる。

【００１１】またセンターポールとヨーク間の磁気ギャ
ップの構造は２つのマグネットに挟まれて対称とする事
が出来、磁束密度の分布も対称的となるためボイスコイ
ルに誘起される駆動力は大振幅に対して一定で対称なも
のとなる。

【００１２】また、ショートリングは２つのセンターポ
ールの外周部の間で挟まれボイスコイルと対向して配置
されているため、ボイスコイルに発生する交流磁界によ
る渦電流に起因するボイスコイルの電流ひずみを低減さ
せる。しかも、ショートリングはセンターポールとヨー
ク間のギャップ幅を広げることがなく磁気ギャップ中の
磁束密度を低下させることがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例におけるスピーカ
の構造断面図を示すものである。同図において、１２は
銅などの高導電率材料よりなるリング状のショートリン
グ、１３、１４はショートリング１２を外周部で対称的
に挟み込み中央部で結合したセンターポール、１５、１
６はセンターポール１３、１４の上面に固着し互いが逆
方向に着磁したマグネット、１７はマグネット１５の上
面に固着した上プレート、１８はマグネット１６の下面
に固着した下プレート、１９は下プレート１８の外周部
上面に固着した円筒状のヨーク、２０はショートリング
１２と中央部で対向しセンターポール１３、１４とヨー
ク１９の磁気ギャップ中に保持されたボイスコイル、２
１はボイスコイルボビン、２２はボイスコイルボビン２
１の先端に固着した振動板、２３はボイスコイルボビン
の外周部に固着したダンパー、２４は振動板２２の外周
に設けたエッジ、２５はダンパー２３及びエッジ２４の
外周を固着し下プレート１８とヨーク１９で構成される
磁気回路の外形部分に固定保持されたフレームである。

【００１５】以下、上記実施例の動作を説明する。

【００１６】まず、ボイスコイル２０とセンターポール
１３、１４及びショートリング１２の寸法関係の詳細を
図２に示す。同図においてボイスコイル２０の巻幅をＨ
ｖ，センターポール１３、１４の外周部の厚みをＨｐ，
ショートリング１２の厚みをＨｓとおくと、Ｈｐ，Ｈｓ
を等しくし、さらにボイスコイル２０の巻幅Ｈｖが、セ
ンターポール１３、１４の外周部の厚みＨｐの２倍とな
るように設定するものである。上記構成とすると、ボイ
スコイル２０が振幅の中立点にある同図（ａ）の状態か
ら上方向に移動してボイスコイル２０の下端がショート
リング１２の上端に至る同図（ｂ）の状態と、下方向に
移動してボイスコイル２０の上端がショートリング１２
の下端に至る同図（ｃ）の状態となるまで、即ち、ボイ
スコイル２０の巻幅Ｈｖの７５％となる０．７５Ｈｖの
上下振幅に対してセンターポール１３、１４とヨーク１
９間の磁気ギャップ中にボイスコイル２０の全巻幅の１
／２が常に存在することとなる。

【００１７】また、センターポール１３、１４は互いに
逆方向に着磁されたマグネット１５、１６により挟み込
まれ中央部で結合しているためヨーク１９との磁気ギャ
ップにおける磁束密度分布はボイスコイル２０の振幅方
向に対して対称となる。従って、ボイスコイル２０に発
生する駆動力は上下の振幅距離±０．７５Ｈｖに対して
一定で対称な値が得られるものである。

【００１８】また、ショートリング１２は従来のように
センターポール１３、１４とヨーク１９との間の磁気ギ
ャップ中には存在しないためギャップ幅を広げることが
なく、磁束密度を低下させることなく従来と同様に中高
音域におけるボイスコイル２０の交流磁界によって磁気
回路に発生する渦電流により誘起されるボイスコイル２
０の電流ひずみを低減するものである。

【００１９】このように、上記実施例により、２つのセ
ンターポールの外周部でショートリングを挟み込み上下
面に互いに逆方向に着磁したマグネットを固着し中央部
で結合させることにより、ヨークとの間に対称な磁束密
度分布を有する２つの磁気ギャップを構成し、ボイスコ
イルの振幅に対して、対称性に優れた一定の駆動力を
得、特に振幅の大きな低音域における駆動力の非直線に
起因する音圧のひずみを大幅に低減するものである。さ
らに、センターポールによって挟み込まれたショートリ
ングはその存在によってセンターポールとヨーク間の磁
気ギャップの磁束密度を低下させることがなく磁気回路
の渦電流に起因する電流ひずみを低減するものであり、
従来のスピーカの様に能率を低下させることなく、中高
音域での音圧ひずみが大幅に低減したスピーカを実現す
るものである。

【００２０】

【発明の効果】以上の様に本発明は、ボイスコイルの振
動に対して、対称性に優れた一定の駆動力を得ることが
でき、特に振幅の大きな低音域における駆動力の非直線
に起因する音圧のひずみを大幅に低減出来る。

【００２１】また、本発明は、センターポールとヨーク
間の磁気ギャップの磁束密度を低下させることがなく磁
気回路の渦電流に起因する電流ひずみを低減でき、従来
のスピーカの様に能率を低下させることなく、中高音域
での音圧ひずみが大幅に低減したスピーカを実現するも
のである。

【００２２】また、本発明は、ボイスコイルの上下振動
に対して、巻幅が磁気ギャップ中に存在する幅の変動を
小さく押さえることが可能となる。特に、寸法を調整す
ることによって、ある範囲の変動に対して巻幅が磁気ギ
ャップ中に存在する幅の変動を０にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のスピーカの構造断面図であ
る。

【図２】同実施例のスピーカの磁気ギャップ部の動作を
説明するための断面図である。

【図３】従来例のスピーカの構造断面図である。

【符号の説明】

１２ショートリング１３、１４センターポール１５、１６マグネット１７上プレート１８下プレート１９ヨーク２０ボイスコイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング状の高導電率材料よりなるショー
トリングと、前記ショートリングを外周部で対称的に挟
み込み互いが中央部で結合する２つのセンターポール
と、前記センターポール上下面にそれぞれ固着し、互い
に逆方向に着磁したマグネットと、前記マグネットの各
々上下面に固着した上下プレートと、前記センターポー
ルの外周と内周面で対向して磁気ギャップを構成する円
筒状のヨークと、前記センターポールと前記ヨーク間の
磁気ギャップ中に保持されたボイスコイルとを備えたこ
とを特徴とするスピーカ。
【請求項２】ショートリングの厚みと、これを上下で
挟み込む前記２つのセンターポールの外周部の厚みが実
質上等しいことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】ボイスコイルの巻き幅が前記２つのセン
ターポールの外周部の厚みの和に実質上等しいことを特
徴とする請求項２記載のスピーカ。