JPH0685598U - スピーカユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダンパ部材を簡単な構造にすることにより不
要な共振をなくすことができるスピーカユニットを提供
する。 【構成】 内側が、振動板７を振動させるためのボイス
コイル部８に支持され、外側が、振動板を弾性的に支持
するハウジング４に接続されたダンパ部材１８を有する
スピーカユニットにおいて、上記ダンパ部材を、ボイス
コイル部に接続される内側リング部２０と、ハウジング
に接続される外側リング部１９と、これらリング部を連
結する例えば円弧状になされた曲線状のアーム部２１と
により構成する。そして、アーム部の一端は内側リング
部に外接して接続され、他端は外側リング部に内接して
接続される。これにより、ダンパ部材の構造は簡単化さ
れ、スピーカ駆動時において不要な共振が発生すること
を抑制する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、板状のダンパ部材を有するスピーカユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ステレオ等の音響装置等に用いられる一般的なスピーカユニットは、 図５に示すように構成される。 図示するようにこのスピーカユニット１は、内側に円柱状のマグネット２を配 置してなる壺形のヨーク３を有しており、この先端部には、略円錐状に拡開され たハウジング４がトッププレート５を介してボルト等により固定される。

【０００３】 このハウジング４の内側には、周辺部を弾性部材よりなるエッジ６により上記 ハウジング４の先端部に支持させた円錐状の振動板７がハウジング内壁より浮か せて設けられている。この円錐状の振動板７の中心には、中空円筒状のボイスコ イル部８が貫通させる如く取り付けられ、このボイスコイル部８の基部にはボイ スコイル９が巻回して設けられてこれに駆動電流を流すように構成される。

【０００４】 この中空円筒状のボイスコイル部８のボイスコイル９の部分は上記マグネット ２に連結された磁性体よりなる円柱状のポールピース１０の先端外周に、これよ り僅かに離間されてポールピース１０の軸方向へ振動可能に嵌装されており、こ のボイスコイル９に駆動電流を流すことによってそれに応じてボイスコイル部８ 及びこれに連結される振動板７を振動させて音を発するようになっている。

【０００５】 そして、上記ハウジング４内の基部側には、これと上記ボイスコイル部８とを 連結して図６に示すような板状のダンパ部材１１が設けられており、リング状の ボイスコイル９を上記ポールピース１０に対して位置決めすると共に振動板７に 対するダンパ機能を発揮するように構成される。具体的には上記ダンパ部材１１ は、図６に示すように例えば１枚のベーク板を打ち抜くようにして形成されてお り、上記ハウジング４の内壁へ、積層紙等の高さ調整部材１２を介して取り付け られるリング状の外側リング部１３と、上記ボイスコイル部８の外周に接着剤等 により取り付け固定される同じくリング状の内側リング部１４と、これら両リン グ部１３、１４間を接続するアーム部１５とにより構成されている。図６に示す ようにこのアーム部１５は１８０°離間させて左右対称に２組設けられており、 各アーム部１５は、外側リング部１３から内側へ直線状に伸びる直線アーム部１ ５Ａと、これより両側へ例えばＵ字状に展開された一対の曲線アーム部１５Ｂと により構成され、両曲線アーム部１５Ｂの端部が上記内側リング部１４へ連結さ れている。

【０００６】 尚、図５中１６はキャップであり、１７は、ヨーク３内に設けた吸音材である 。 このような構成において、ボイスコイル９に駆動電流を流すことにより、これ とマグネット２との間で作用する電磁誘導作用によりボイスコイル部８及びこれ に接続される振動板７及びダンパ部材１１が振動して音が発せられることになる 。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記した構造のスピーカユニットにおいては、動作時には、振動板 ７のみならずダンパ部材１１も同時に振動することになるが、ダンパ部材１１は 、振動板７の共振周波数以外の不要共振周波数でも振動し、原音に忠実な音場を 再生できないという問題点があった。

【０００８】 これを詳しく説明する。図７は図６に示すダンパ部材１１を抽象化して示した 図であり、図８は図７に示すダンパ部材の振動モードを等価的に示した図である 。図７に示すようにこのダンパ部材１１の中心には、振動板７やボイスコイル部 ８全体の重さを含む振動系合成質量Ｍが、各曲線アーム部１５Ｂの中心にはダン パ曲部の質量ｍがそれぞれ位置して示され、また、直線アーム部１５Ａ、曲線ア ーム部１５Ｂの内、先の振動系合成質量Ｍ側へ接続される部分、及び上記直線ア ーム部１５Ａへ接続される部分のそれぞれのスティフネスは、Ｓ₀ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂ として表され、図８に示すように弾発部材としての機能を有すことになる。 ここで、ボイスコイルへの駆動電流の供給によって、振動系合成質量Ｍは、ス ピーカの共振周波数ｆ₀ で振動すると同時に、曲線アーム部１５Ｂのスティフネ スに起因して不要共振周波数ｆ_D でも振動することになってしまう。

【０００９】 この時のスピーカの共振周波数ｆ₀ 、不要共振周波数ｆ_D は以下の式で表され る。 ｆ₀ ＝（Ｓ／Ｍ）^1/2 ・１／２π ｆ_D ＝（Ｓ_D ／ｍ）^1/2 ・１／２π ここで、Ｓは各スティフネスＳ₀ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂ の合成スティフネス（Ｎ／ｍ） であり、Ｓ_D は、２つのスティフネスＳ₁ 、Ｓ₂ の合成スティフネス、すなわち 曲線アーム部のスティフネスである。 この時のスピーカユニットの周波数特性を図９に示す。図中曲線Ａ１は音圧曲 線、曲線Ａ２はインピーダンス曲線をそれぞれ示す。尚、図９において横軸は対 数目盛となっている。図示するように音圧曲線Ａ１、インピーダンス曲線Ａ２は 共に、周波数ｆ₀ 、例えば５５Ｈｚにおける主共振の他に、周波数ｆ_D 、例えば ３２０Ｈｚにおける不要な共振も発生している。

【００１０】 このように、直線アーム部１５Ａと曲線アーム部１５Ｂを組み合わせたダンパ 部材１１を用いると、必ず不要な共振が発生していた。 本考案は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案された ものであり、その目的はダンパ部材を簡単な構造にすることにより、不要な共振 をなくすことができるスピーカユニットを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記問題点を解決するために、内側が振動板を振動させるためのボ イスコイル部に接続されると共に外側が前記振動板を弾性的に支持するハウジン グに接続されたダンパ部材を有するスピーカユニットにおいて、前記ダンパ部材 は、前記ボイスコイル部に接続される内側リング部と、前記ハウジングに接続さ れる外側リング部と、一端が前記内側リング部に外接して接続されると共に他端 が前記外側リング部に内接して接続された曲線状のアーム部とを有するように構 成したものである。

【００１２】

【作用】

本考案は、以上のように構成したので、ボイスコイル部が振動するとこれに接 続される振動板もダンパ部材も振動することになる。この場合、ダンパ部材の内 側リング部と外側リング部とは例えば円弧状になされた曲線状のアーム部により 接線状に接続されているので主共振とは異なるモードの振動が発生せず、不要共 振の発生を抑制することが可能となる。

【００１３】

【実施例】

以下に、本考案に係るスピーカユニットの一実施例を添付図面に基づいて詳述 する。 図１は本考案に係るスピーカユニットに用いられるダンパ部材を示す平面図、 図２は図１に示すダンパ部材を抽象化した図、図３は図２に示すダンパ部材の振 動モードを等価的に示した図である。

【００１４】 図１に示されるダンパ部材１８は、スピーカユニットにおけるボイスコイル部 がマグネットに連結されるポールピースに対して常に遊嵌状態を維持するように これを支持すると共に振幅板に対するダンパ機能を発揮させるものであり、図５ に示されたスピーカユニット１の従来のダンパ部材１１と同一箇所に取り付けら れるものである。

【００１５】 図示するようにこのダンパ部材１８は、例えば厚さ１ｍｍ程度の１枚のベーク 板を打ち抜くことにより形成されており、このダンパ部材１８は図５に示される 円錐状のハウジング４の内壁へ積層紙等の高さ調整部材１２を介して取り付けら れるリング状の外側リング部１９と、ボイスコイル部８の外周に接着剤等により 取り付け固定される同じくリング状の内側リング部２０と、これら両リング部１ ９、２０間を連結するアーム部２１とにより構成されている。

【００１６】 本実施例にあってはアーム部２１は３つ形成されており、各アーム部２１は、 内側リング部２０の外周からそれぞれ１２０°ずつ等間隔で離間させて接線方向 に延びると共にそのまま同一の曲率（円弧）で或いは徐々に曲率を変化させなが ら曲線を描いて外側リング部１９の内周に達する。また、このアーム部２１と外 側リング部１９が連結する部分は曲線状に延びてきたアーム部２１の端部がリン グ状の外側リング部１９の接線方向となるようになされている。従って、アーム 部２１全体として内側リング部２０を中心とした渦巻き状に形成されることにな る。 アーム部２１の曲率は、内側リング部２０と外側リング部１９との間の距離に 基づいて決定されるものであり、また、このアーム部２１の数も図示例のように ３つに限定されず、例えば４つ或いはそれ以上設けるようにしてもよい。

【００１７】 このようにアーム部２１全体を、渦巻き状に曲線状に形成し、内側リング部２ ０の外周には外接するように接続すると共に外側リング部１９の内周には内接す るように接続したので、構造が簡単化されてスピーカ動作時における振動モード を考察する場合にアーム部２１の途中において振動中心となる余分な質量を考慮 しなくて済み、図２及び図３に示すように主共振を発生させる振動系合成質量Ｍ 及びダンパ部材１８や振動板７の弾性エッジ６等のスティフネスＳのみを考慮す ればよく、不要な共振の発生を抑制し得る。

【００１８】 次に、以上のように構成された本実施例の動作について説明する。 まず、ボイスコイル部８の基端部に設けたボイスコイル９に駆動電流を流すこ とにより、これとマグネット２との間で作用する電磁誘導作用によりボイスコイ ル部８及びこれに接続される振動板７及び本考案の特長とするダンパ部材１８が 振動して音が発せられることになる（図１及び図５参照）。 この時の振動モードは図２及び図３に示すように表され、特に、アーム部２１ の途中において振動中心となる余分な質量を考慮しなくて済む。

【００１９】 すなわち、スピーカの主共振周波数ｆ₀ は、先に説明したと同様に以下のよう に表される。 ｆ₀ ＝（Ｓ／Ｍ）^1/2 ・１／２π ここでＳは振動系全体の合成スティフネス（Ｎ／ｍ）、Ｍは振動系全体の合成 質量である。 振動系全体の合成スティフネスＳには、振動板のエッジスティフネスＳ_E 及び ３つのアーム部を有するダンパ部材の合成スティフネスＳ_D が含まれており、ま た振動系全体の合成質量には、ボイスコイル部８や振動板７等の振動系の質量の 外に空気抵抗等の付加質量が含まれる。

【００２０】 この時、ダンパ部材の合成スティフネスＳ_D は、以下のように単一的に表され 、不要な共振を発生させるスティフネスを考慮しなくて済む。 Ｓ_D ＝ａ・Ｅ・ｄ・ｔ³ ／ｌ

【００２１】 ここでａはアーム部の数（本実施例においては３）、ｄはアーム部の幅、ｔは ダンパ部材の厚さ、Ｅはヤング率、ｌはアーム部の有効長であり次の式で与えら れる。 ｌ≒（φ１−φ２）π／２ ここでφ１は外側リング部１９の内径であり、φ２は内側リング部２０の外径 を表す。

【００２２】 このように、アーム部２１全体を渦巻き状に曲線状に形成して簡単化したので スピーカの共振周波数ｆ₀ での振動のみが発生し、従来発生していたような不要 な共振の発生を抑制することができ、原音の音場を忠実に再現することが可能と なる。

【００２３】 この時のスピーカユニットの周波数特性を図４に示す。図中曲線Ｂ１は音圧曲 線、曲線Ｂ２はインピーダンス曲線をそれぞれ示す。尚、図４において横軸は対 数目盛となっている。図示するように音圧曲線Ｂ１、インピーダンス曲線Ｂ２共 に、周波数ｆ₀ （例えば５５Ｈｚ）における主共振の他にはほとんど共振が発生 しておらず、従来装置において不要な共振が発生していた周波数３２０Ｈｚにお いてもほとんど共振が発生していないことが判明した。

【００２４】 尚、上記実施例にあっては、円錐状に成形された振動板７に対応して円形リン グ状に成形されたダンパ部材について説明したが、これに限定されず、振動板の 形成に対応させて例えば楕円形リング或いはそれ以外の形状に成形されたダンパ 部材についても同様に適用し得るのは勿論である。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のスピーカユニットによれば次のように優れた作 用効果を発揮することができる。 ダンパ部材のアーム部を簡単な曲線形状に成形したので、主共振以外に不要な 共振が発生することを抑制することができ、従って原音に忠実な音場を再現する ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るスピーカユニットに用いられるダ
ンパ部材を示す平面図である。

【図２】図１に示すダンパ部材を抽象化した図を示す。

【図３】図２に示すダンパ部材の振動モードを等価的に
示した図である。

【図４】本考案に係るスピーカユニットの周波数特性を
示すグラフである。

【図５】一般的なスピーカユニットを示す断面図であ
る。

【図６】従来のスピーカユニットのダンパ部材を示す平
面図である。

【図７】図６に示すダンパ部材を抽象化した図を示す。

【図８】図７に示すダンパ部材の振動モードを等価的に
示した図である。

【図９】図６に示すダンパ部材を用いた従来のスピーカ
ユニットの周波数特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…スピーカユニット、２…マグネット、３…ヨーク、
４…ハウジング、６…エッジ、７…振動板、８…ボイス
コイル部、９…ボイスコイル、１８…ダンパ部材、１９
…外側リング部、２０…内側リング部、２１…アーム
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側が振動板を振動させるためのボイス
   コイル部に接続されると共に外側が前記振動板を弾性的
   に支持するハウジングに接続されたダンパ部材を有する
   スピーカユニットにおいて、前記ダンパ部材は、前記ボ
   イスコイル部に接続される内側リング部と、前記ハウジ
   ングに接続される外側リング部と、一端が前記内側リン
   グ部に外接して接続されると共に他端が前記外側リング
   部に内接して接続された曲線状のアーム部とを有するよ
   うに構成したことを特徴とするスピーカユニット。