JPH08140175A

JPH08140175A - ダブルコーンスピーカ

Info

Publication number: JPH08140175A
Application number: JP27913694A
Authority: JP
Inventors: Shoji Tanaka; 祥司田中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】中高域の特性を改善したダブルコーンスピー
カを提供する。【構成】サブコーンの外径をコーンの５０％以上と
し、サブコーンの高域共振周波数をコーンの第１次高域
共振周波数以上のディップ周波数付近に設けることによ
り、サブコーンがコーンのディップ周波数付近で十分高
いレベルのピークを発生するので、コーンのディップが
相殺されて中高域の特性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中高域特性の改善を図っ
たダブルコーンスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型ステレオやラジカセなどの音響機器
においては、スペースやコストの制約上、１個のフルレ
ンジスピーカで広帯域を再生することが望まれている。
ところが一般に、１個のフルレンジスピーカで低域から
高域までをフラットに再生することは難しい。低域を再
生するためには、コーンをある程度分厚くしてコーンの
強度を高くしなければならない。しかしこのようにする
とコーンの重量が大きくなるので、高域のレベルが低下
してしまう。

【０００３】そこでサブコーンと呼ばれる小さく軽い高
域再生用コーンを付けて高域特性の改善を図った、いわ
ゆるダブルコーンスピーカがよく用いられている。

【０００４】以下に、従来の高域特性の改善を図ったダ
ブルコーンスピーカについて、図面を参照しながら説明
する。

【０００５】従来のダブルコーンスピーカとしては、文
献“スピーカ・システム（山本武夫著）”のP186の図5.
53(a)に示すようなものがよく知られている。図５はこ
のような従来の口径８ｃｍのダブルコーンスピーカの説
明断面図である。また図６はこの従来のブルコーンスピ
ーカの効果を示す音圧周波数特性図である。

【０００６】図５において、口径１４ｍｍのボイスコイ
ル２４はフレーム２３に取り付けられたダンパ２２によ
り、界磁部２１の磁気ギャップの中に保持されている。
コーン２５はボイスコイル２４に取り付けられ、フレー
ム２３に取り付けられたエッジ２６によりその外周を支
持されている。コーン２５の材質は厚み０．２ｍｍの紙
であり、外径は５５ｍｍである。

【０００７】そしてサブコーン２８がボイスコイル２４
に取り付けられ、コーン２５の前面に配置されている。
またダストキャップ２７はボイスコイル２４の先端部に
取り付けられている。サブコーン２８の材質は厚み０．
１ｍｍの紙であり外径は２１ｍｍである。サブコーン２
８はダストキャップ２７と一体となっている。一般に従
来のダブルコーンスピーカのサブコーンの外径はコーン
の外径の２５〜４０％程度である。

【０００８】この構成により、低域〜中域ではボイスコ
イル２４の振動はコーン２５とサブコーン２８の両方に
伝わり、両者は一緒に振動する。コーン２５は重量が大
きいので、高域ではボイスコイル２４の振動が伝わりに
くくなる。ところがサブコーン２８は小さく軽いので、
高域になってもボイスコイル２４の振動はサブコーン２
８の全体に容易に伝わり、サブコーン２８が高域を効率
よく再生する。

【０００９】図６に示すように、サブコーン２８を設け
ることにより、高域の音圧レベルが高くなり高域特性が
改善されていることが分かる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、サブコーンの外径がコーンの外径に比べて
相当に小さいので、サブコーンからはコーンの再生帯域
上限付近以上の高い周波数が放射されるに過ぎない。従
ってサブコーンはコーンの再生帯域上限付近以上の高域
のレベルを改善するに過ぎず、コーンの中高域の特性ま
でを改善することはできなかった。

【００１１】コーンの特性には高域共振によるピークや
ディップが生じ、ピークはコーンに粘弾性材料等を貼り
付けることで低減できるものの、ディップを低減するこ
とは非常に困難であった。中でもコーンの第１次高域共
振周波数と第２次高域共振周波数との間にはディップが
生じやすく、このディップをコーン自体で低減すること
は特に困難であった。

【００１２】例えば図６から分かるように、サブコーン
を設けても６ｋＨｚ付近のディップはほとんどそのまま
であり、中高域の特性は改善されていない。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、サブコーンを利用してコーンのディップを低減し、
中高域特性の優れたダブルコーンスピーカを提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のダブルコーンスピーカは、ボイスコイルに取
り付けられたコーンと、このボイスコイルに取り付けら
れコーンの前面に配置されたサブコーンとを備え、サブ
コーンの外径をコーンの外径の５０％以上とするととも
に、サブコーンの高域共振周波数をコーンの第１次高域
共振周波数以上のディップ周波数付近に設けたものであ
る。

【００１５】

【作用】この構成により、サブコーンの放射面積が十分
に大きく且つサブコーンの高域共振周波数をコーンのデ
ィップ周波数付近に設けているので、コーンのディップ
周波数付近でサブコーンが十分高いレベルの高域共振ピ
ークを発生し、コーンのディップが相殺され中高域の特
性が改善される。またサブコーンの外径がコーンの外径
の８５％を越えないので、サブコーンがコーンのエッジ
貼り代にかかって製造上の支障をきたすことはない。

【００１６】

【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。まず第１の発明（請求項１）について説
明する。図１は本発明の第１の発明のダブルコーンスピ
ーカの一実施例の説明断面図である。また図２は本実施
例のダブルコーンスピーカの効果を示す音圧周波数特性
図である。

【００１７】このダブルコーンスピーカは口径８ｃｍで
ある。１は界磁部でありマグネットの大きさは直径４５
ｍｍ、厚さ８ｍｍである。２はダンパ、３はフレームで
ある。４はボイスコイルであり口径１９ｍｍである。５
はコーンであり直径は５３ｍｍ、材質は厚み０．２ｍｍ
の紙で重量は０．３７ｇである。６はエッジであり材質
は厚み０．１５ｍｍの布である。エッジ６のコーン５へ
の貼り代内径は４６ｍｍである。一般に、コーンへのエ
ッジの貼り代内径はコーン外径の８５％以上である。７
はダストキャップであり直径２１ｍｍ、材質は厚み０．
１ｍｍのポリエステルフィルムである。

【００１８】８はサブコーン、８ａはサブコーンエッジ
部であり、サブコーン８の外径（サブコーンエッジ部８
ａを含む）は４０ｍｍで、材質は厚さ０．１ｍｍの紙で
ある。サブコーン８の重量は０．１５ｇである。サブコ
ーンエッジ部８ａの外周部はコーン５に取り付けられて
いる。サブコーン８を除いては図５に示す従来のものと
同様の構成である。

【００１９】ボイスコイル４はフレーム３に取り付けら
れたダンパ２により、界磁部１の磁気ギャップの中に保
持されている。コーン５はボイスコイル４に取り付けら
れ、フレーム３に取り付けられたエッジ６によりその外
周を支持されている。ダストキャップ７はボイスコイル
４の先端部に取り付けられている。そしてサブコーン８
がボイスコイル４に取り付けられ、コーン５の前面に配
置されている。

【００２０】コーン５の第１次高域共振周波数は約４ｋ
Ｈｚ、第２次高域共振周波数は約１０ｋＨｚであり、こ
の間の約６ｋＨｚにディップがある。サブコーン８の第
１次高域共振周波数は６ｋＨｚ付近に設定されている。
サブコーン８の第２次高域共振周波数は１２ｋＨｚ付近
である。

【００２１】以上のように構成された本実施例のダブル
コーンスピーカについて、以下その動作について説明す
る。

【００２２】低域〜中域では従来例と同様に、ボイスコ
イル４の振動はコーン５とサブコーン８の両方に伝わ
り、両者は一緒に振動する。

【００２３】コーン５は重量が大きいので、高域ではボ
イスコイル４の振動が伝わりにくくなる。ところがサブ
コーン８は小さく軽いので、高域になってもボイスコイ
ル４の振動はサブコーン８の全体に容易に伝わり、サブ
コーン８が高域を効率よく再生する。

【００２４】そして、サブコーン８の放射面積が十分に
大きく且つサブコーン８の高域共振周波数をコーン５の
ディップ周波数付近に設けているので、コーン５のディ
ップ周波数付近でサブコーン８が十分高いレベルの高域
共振ピークを発生し、コーン５のディップが相殺され中
高域の特性が改善される。また、サブコーン８の外径は
４０ｍｍとコーン外径の８５％以下なので、コーン５に
対するエッジ６の貼り代内径４６ｍｍを越えず、サブコ
ーン８がエッジ貼り代にかかって製造上の支障をきたす
こともない。

【００２５】図２に上記実施例のダブルコーンスピーカ
の音圧周波数特性を示す。点線はサブコーンを除いて、
上記実施例と同じ部品で構成された従来のコーンスピー
カの音圧周波数特性であり、実線は上記実施例のダブル
コーンスピーカの音圧周波数特性である。

【００２６】本実施例のダブルコーンスピーカでは、従
来のコーン型スピーカに比べて高域特性が改善されてい
るばかりでなく、６ｋＨｚ付近のディップが低減され中
高域の特性も改善されていることがわかる。

【００２７】以上のように本実施例によれば、サブコー
ンの放射面積が十分に大きく且つサブコーンの高域共振
周波数をコーンのディップ周波数付近に設けているの
で、コーンのディップ周波数付近でサブコーンが十分高
いレベルの高域共振ピークを発生し、コーンのディップ
が相殺され中高域の特性が改善される。

【００２８】なお本実施例ではコーン、サブコーンとも
に円形であったが、楕円や矩形その他の形状であっても
同様のことが言える。例えばサブコーンが楕円の場合
は、長径と短径をかけたものが円形サブコーンの外径の
２乗したものと同じになるようにすれば、円形サブコー
ンの場合と同じ放射面積が得られ同様の効果が得られ
る。

【００２９】また本実施例ではサブコーンの第１次高域
共振周波数を、コーンの第１次高域共振周波数と第２次
高域共振周波数との間のディップ付近に設けたが、例え
ばコーンの第２次高域共振周波数と第３次高域共振周波
数との間のディップを改善したい場合には、サブコーン
の高域共振周波数をこの付近に設ければよい。

【００３０】また、本実施例では、コーンのディップを
改善するためにサブコーンの第１次高域共振を利用した
が、サブコーンの第２次高域共振周波数等を利用するこ
ともサブコーンの設計次第で可能である。さらに、コー
ンの複数のディップを、サブコーンの複数の高域共振ピ
ークで相殺することも可能である。

【００３１】また本実施例ではサブコーンをボイスコイ
ルの頂部より下部に取り付けたが、サブコーンをボイス
コイルの頂部に取り付けてもよい。また本実施例ではサ
ブコーンとダストキャップを別々にしたが、これらを一
体としてもよい。

【００３２】また本実施例ではサブコーン外周部をコー
ンに取り付けたが、次の実施例で述べるようにサブコー
ン外周部がコーンに取り付けられていなくても構わな
い。

【００３３】一般に、サブコーンを深くするほど高域共
振周波数が高くなる。またサブコーンの断面カーブがス
トレートの場合には第１次高域共振周波数が最も高く、
断面カーブの曲率が小さくなるほど第１次高域共振周波
数が低くなる。一方、高次高域共振周波数はこの逆の関
係にある。またコーン厚みが大きいほど低次の高域共振
周波数は高くなる傾向にある。

【００３４】次に第２の発明（請求項２）の一実施例に
ついて説明する。図３は本発明の第２の発明のダブルコ
ーンスピーカの一実施例の説明断面図である。

【００３５】本実施例のダブルコーンスピーカも同じく
口径８ｃｍである。１１は界磁部でありマグネットの大
きさは直径４５ｍｍ、厚さ８ｍｍである。１２はダン
パ、１３はフレームである。１４はボイスコイルであり
口径１９ｍｍである。１５はコーンであり直径は５３ｍ
ｍ、材質は厚み０．２５ｍｍの紙で重量は０．４５ｇで
ある。１６はエッジであり材質は厚み０．１５ｍｍの布
である。１７はダストキャップであり材質は厚み０．１
ｍｍの紙である。

【００３６】１８はサブコーンであり、外径は４０ｍｍ
で、材質は厚さ０．１ｍｍの紙である。サブコーン１８
とダストキャップ１７とは一体となっており、これらの
合計重量は０．２３ｇである。１９は粘弾性材料であ
り、サブコーン１８の外周部にリング状に付着させられ
ている。粘弾性材料１９はブチルゴムであり、重量は
０．２ｇである。本ダブルコーンスピーカの振動系質量
は約２ｇである。

【００３７】サブコーン１８と粘弾性材料１９を除いた
構成は先に説明した第１の発明の一実施例と同じであ
る。ただし本実施例ではサブコーン１８の外周部に粘弾
性材料１９を付着させている。またサブコーン１８の外
周部はコーン１５には取り付けられていない。

【００３８】コーン１５の第１次高域共振周波数は４ｋ
Ｈｚ強、第２次高域共振周波数は約１０ｋＨｚであり、
この間の約６ｋＨｚ〜８ｋＨｚに渡ってブロードなディ
ップがある。サブコーン１８の第１次高域共振周波数は
７ｋＨｚ付近に設定されている。

【００３９】以上のように構成された本実施例のダブル
コーンスピーカの基本的な動作は、先に述べた第１の発
明の一実施例と同様である。しかしさらに、本実施例で
は粘弾性材料１９がサブコーン１８の外周部に付着して
いるので、サブコーン１８の高域共振のＱが低下し、サ
ブコーン１８の高域共振ピークがブロードになる。従っ
て、コーン１５のディップ帯域が広い場合に、これを相
殺することができる。

【００４０】図４に上記実施例のダブルコーンスピーカ
の音圧周波数特性を示す。点線はサブコーンと粘弾性材
料を除いて、上記実施例と同じ部品で構成された従来の
コーンスピーカの音圧周波数特性であり、実線は上記実
施例のダブルコーンスピーカの音圧周波数特性である。

【００４１】本実施例のダブルコーンスピーカでは、従
来のコーン型スピーカに比べて高域特性が改善されてい
るばかりでなく、約６ｋＨｚ〜８ｋＨｚに渡る広いディ
ップが低減され中高域の特性も改善されていることがわ
かる。

【００４２】以上のように本実施例によれば、サブコー
ンの放射面積が十分に大きく且つサブコーンの高域共振
周波数をコーンのディップ周波数付近に設けているの
で、またサブコーンの外周部に粘弾性材料が付着してい
るので、コーンのディップが広い場合においても、サブ
コーンがブロードなかつ十分高いレベルの高域共振ピー
クを発生して、コーンの広いディップが相殺され中高域
の特性が改善される。

【００４３】なお、本実施例においては粘弾性材料とし
てブチルゴムを用いたが、アクリル系粘着材、各種ゴ
ム、スピーカ用エッジ塗料、発泡ゴム、エラストマー、
スポンジ、等の材料を用いてもよい。

【００４４】また本実施例では粘弾性材料の重量を実効
振動質量の１／１０程度としたが、粘弾性材料の重量を
大きくすればピークの幅が増大する一方、ピーク音圧レ
ベルは低下する方向なので、粘弾性材料の重量を特性に
応じて調整すればよい。

【００４５】またその他に関しても第１の発明の一実施
例で述べたのと同様である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のダブルコー
ンスピーカは、サブコーンの外径をコーンの外径の５０
％〜８５％としたので、またサブコーンの高域共振周波
数をコーンの第１次高域共振周波数以上のディップ周波
数付近に設けたので、コーンのディップ周波数付近でサ
ブコーンが十分高いレベルの高域共振ピークを発生し、
コーンのディップが相殺され中高域の特性が改善され
る。また、サブコーンがコーンへのエッジ貼り代にかか
って製造上の支障をきたすこともない。

【００４７】またさらにサブコーンの外周部に粘弾性材
料を付着したことによりサブコーンの高域共振ピークの
Ｑが下がるので、コーンのディップが広い場合において
もサブコーンがブロードなかつ十分高いレベルの高域共
振ピークを発生して、コーンのディップが広い場合にも
これが相殺されて中高域の特性が改善される。

【００４８】以上のように本発明は大きな実用的価値を
もつものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例のダブルコーンスピーカ
の説明断面図

【図２】第１の発明の一実施例のダブルコーンスピーカ
の効果を示す音圧周波数特性図

【図３】第２の発明の一実施例のダブルコーンスピーカ
の説明断面図

【図４】第２の発明の一実施例のダブルコーンスピーカ
の効果を示す音圧周波数特性図

【図５】従来のダブルコーンスピーカの説明断面図

【図６】従来のダブルコーンスピーカの効果を示す音圧
周波数特性図

【符号の説明】

１界磁部２ダンパ３フレーム４ボイスコイル５コーン６エッジ７ダストキャップ８サブコーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイスコイルに取り付けられたコーン
と、前記ボイスコイルに取り付けられ前記コーンの前面
に配置されたサブコーンとを備え、前記サブコーンの外
径を前記コーンの外径の５０％〜８５％とするととも
に、前記サブコーンの高域共振周波数を前記コーンの第
１次高域共振周波数以上のディップ周波数付近に設けた
ことを特徴とするダブルコーンスピーカ。
【請求項２】サブコーンの外周部に粘弾性材料を付着
させたことを特徴とする、請求項１記載のダブルコーン
スピーカ。