JPH0888894A

JPH0888894A - スピーカ

Info

Publication number: JPH0888894A
Application number: JP22518694A
Authority: JP
Inventors: Yukimi Hiroshima; 幸美廣嶋; Kunihiko Obayashi; 國彦大林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【構成】環状の磁気間隙５を形成する磁気回路４と、
磁気間隙５に配置された環状の固定コイル６とを備える
と共に、固定コイル６に対向して磁気間隙５内に位置す
る円筒部７ｂと、この円筒部７ｂの上端側から円筒部７
ｂの軸心に交差する方向に拡がる面を有する振動部７ａ
とが導電材料により一体成形された振動板７を設ける。【効果】円筒部７ｂと振動部７ａとを一体成形して振
動板７が形成されているので、円筒部７ｂから振動部７
ａへと伝わる際の駆動力の伝達損失が生じず、しかも、
全体をより軽量にすることができる。この結果、電気−
音響変換効率を向上することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばステレオなどの
音響機器に使用されるスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気−音響変換器としてのスピーカは従
来より種々考案され、また、実用化されている。その最
も一般的なものは動電型スピーカである。このスピーカ
は、例えばコーン型の振動板を設けた構成では、振動板
の中央に円筒状のボイスコイルボビンが連結され、この
ボイスコイルボビンにボイスコイル（以下、可動コイル
という）が巻装されている。この可動コイルを、直流磁
界が形成されている磁気間隙内に配置し、可動コイルに
交流の音声電流を通じたときのコイルと磁気との相互作
用によって、可動コイルおよびこれに連結された振動板
を駆動するようになっている。

【０００３】ところで、このような従来の動電型スピー
カでは、振動板と一体的に振動する可動コイルに外部と
の接続配線を設ける必要があり、この接続配線が、繰返
しの使用によって断線し易いという問題を有している。

【０００４】そこで、例えば特開平６３−１０３５９８
号公報には、その第１図等に、磁気間隙を形成する磁気
回路に固定コイルを付設する一方、振動板には、上記磁
気間隙に位置する円筒部に、短絡された可動コイルを巻
装して構成した電磁誘導型スピーカが開示されている。

【０００５】この場合、固定コイルは変圧器（トランス
ファー）での一次巻線、可動コイルは二次巻線として機
能し、固定コイルに交流の音声電流を通じることによ
り、可動コイルに誘導電流が生じる。この電流と磁気間
隙における直流磁界との相互作用により、可動コイルに
駆動力が生じ、振動板が駆動される。この構成では、振
動板と一体的に振動する可動コイルには、外部との接続
配線を設ける必要がないので、前記した問題が解消され
る。

【０００６】なお、上記のような動電型スピーカにおい
てより大きな効率を得るには、振動板、および可動コイ
ルが巻装されている円筒部等の可動部全体の重量を軽量
化することや、駆動力の発生源であるコイルと、音声の
発生源である振動板との結合部分等での伝達損失を小さ
くすることが重要である。特に高音用スピーカにおいて
は、これらの点で様々な工夫がなされてきた。

【０００７】例えば、前記公報には、その第４図等に、
可動コイルが巻装される円筒部自身を導電材料で作製
し、この円筒部を振動板に接着して構成したスピーカも
さらに開示されている。この場合、導電性の円筒部自身
が、短絡された１ターンの可動コイルとして機能し、固
定コイルに交流の音声電流を通じたときに円筒部に誘導
電流が生じて、振動板が駆動される。この構成では、可
動コイルが不要であるので、可動部全体の重量をより軽
量化することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように円筒部を導電材料で作製し、これに振動板を接着
固定する構成のスピーカでは、駆動力の伝達損失が円筒
部と振動板との接着面での接合強度に応じて発生し、こ
のため、必ずしも充分な電気−音響変換効率が得られな
いという問題を有している。

【０００９】また、スピーカの組立に当たって接着工程
が必要であるために、組立作業が煩雑になり、充分な生
産性が得られないという問題も有している。

【００１０】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、電気−音響変換効率を向上するこ
とが可能であると共に、さらに、組立性や生産性を向上
し得るスピーカを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載のスピーカは、環状の磁気間
隙を形成する磁気回路と、磁気間隙に配置された環状の
固定コイルとを備えると共に、固定コイルに対向して磁
気間隙内に位置する円筒部と、この円筒部の上端側から
円筒部の軸心に交差する方向に拡がる面を有する振動部
とが導電材料により一体成形された振動板が設けられて
いることを特徴としている。

【００１２】請求項２記載のスピーカは、請求項１記載
のスピーカにおいて、上記振動部が円筒部の上端側を塞
ぐ蓋状に形成されていることを特徴としている。

【００１３】請求項３記載のスピーカは、環状の磁気間
隙を形成する磁気回路と、磁気間隙に配置された環状の
固定コイルとを備えると共に、磁気間隙内に位置する円
筒部とこの円筒部の上端側から円筒部の軸心に交差する
方向に拡がる面を有する振動部とがプラスチック系材料
により一体成形されると共に、少なくとも上記円筒部に
おける固定コイルに対向する部位が導体化処理された振
動板が設けられていることを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１記載のスピーカにおいては、固定コイ
ルに交流の音声電流を通じたとき、この固定コイルに対
向して位置する振動板の円筒部に、電磁誘導の作用によ
り、誘導電流が生じる。このときの電磁誘導の作用は、
磁気間隙内における固定コイルの近傍の位置に限定さ
れ、また、磁気間隙内の円筒部の全周にわたって、固定
コイル側の電流方向とは逆方向の電流が誘起される。す
なわち、振動板の全体が導電材料で一体成形され、円筒
部に対して振動部が電気的に絶縁されていないものであ
っても、固定コイルで囲われた円筒部が、短絡した１タ
ーンのコイルとして機能する。

【００１５】そして、上記のように円筒部に誘起された
電流と、磁気間隙における磁界との相互作用により、円
筒部に駆動力が生じる。この結果、固定コイルへの音声
電流に応じて振動部が軸方向に振動し、この振動部から
音声電流に応じた音波が放射される。

【００１６】この場合、上記の振動板は円筒部と振動部
とが一体成形されているので、円筒部から振動部へと伝
わる際の駆動力の伝達損失が生じず、しかも、全体をよ
り軽量にすることができる。この結果、電気−音響変換
効率を向上することが可能となる。特に、請求項２記載
のように、振動部が円筒部の上端側を塞ぐ蓋状に形成さ
れている振動板、いわゆるドーム型の振動板として構成
すれば、指向特性や過渡特性に優れ、しかも、電気−音
響変換効率の向上した中高音用のスピーカとして提供す
ることができる。

【００１７】また、上記構成のスピーカの組立に当たっ
ては、円筒部と振動部との接着工程が不要であるので組
立性が向上し、ひいては生産性を向上することができ
る。

【００１８】請求項３記載のスピーカにおいては、ポリ
エステルフィルム等のプラスチック系材料で振動部と円
筒部とを一体成形し、さらに、例えば無電解鍍金法等に
より少なくとも円筒部に金属薄膜層を形成する等によっ
て、固定コイルに対向する部位を導体化処理して振動板
が構成される。

【００１９】この場合も、前記同様に、固定コイルに交
流の音声電流を通じたときに、円筒部における導体化処
理した部位に誘導電流が発生し、円筒部と振動部とが一
体的に駆動される。

【００２０】そして、上記の振動板は全体的にはより軽
量化を図り得るプラスチック系材料から成ることによっ
て、可動部全体の重量をさらに軽量化することが可能と
なるので、電気−音響変換効率を向上することができ
る。

【００２１】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明すれば以下の通りである。本実施例のスピーカ
は、図１に示すように、リング形状のマグネット１の両
端面（図において、上下の各端面）に、それぞれトップ
ヨーク２とボトムヨーク３とを配して構成された磁気回
路４を備えている。ボトムヨーク３には、その中央に、
マグネット１の中央開口を貫通して、図において上方に
突出する円柱形状のポールピース３ａが立設されてい
る。

【００２２】一方、円盤形状の上記トップヨーク２は、
その中央に、マグネット１の中央開口よりも小径の円形
開口が形成されている。このトップヨーク２における円
形開口の周面と、上記ポールピース３ａの上端部外周面
とが、径方向に相対向するように構成されている。これ
により、トップヨーク２の内周面と、ポールピース３ａ
の上端部外周面との間に環状の磁気間隙５が形成され、
この磁気間隙５に、磁束が径方向に貫流する直流磁界が
生じるようになっている。

【００２３】上記トップヨーク２の内周面には、音声電
流が通電される固定コイル６がさらに巻回されている。
一方、上記ポールピース３ａの上方にドーム型の振動板
７が配置されている。この振動板７は、ポールピース３
ａの上方を覆うように、略球面に沿って湾曲する振動部
７ａと、この振動部７ａにおける円形の周縁から、ポー
ルピース３ａの軸方向に沿って下方に延びる円筒部７ｂ
とを有する形状に形成されている。

【００２４】上記の振動板７は、図２に断面を模式的に
示すように、振動部７ａと円筒部７ｂとが、例えば厚さ
７０μｍのアルミニウム箔等の導電材料により、一体成
形されている。なお、具体的な形状寸法を例示すれば外
径２０ｍｍであり、このときの振動板７の重量は、0.１
５ｇである。これは、上記のような円筒部にさらに可動
コイルを巻回して構成されていた従来の動電型の同口径
品に比べ、約３分の１の重量である。

【００２５】上記構成の振動板７が、図１に示すよう
に、振動部７ａの周縁部位で、エッジ８によって軸方向
に振動自在に支持され、このとき、円筒部７ｂの下端側
が、前記磁気間隙５内における固定コイル６と対向する
位置に位置するようになっている。なお、トップヨーク
２の上面には、さらに、環状のエッジプレート９とフレ
ーム板１０とが順次固着され、上記エッジ８の外周縁
は、エッジプレート９の内周面に固着されている。

【００２６】上記構成のスピーカにおいては、固定コイ
ル６に交流の音声電流を通じたとき、この固定コイル６
に対面して位置する振動板７の円筒部７ｂに、電磁誘導
の作用により、誘導電流が生じる。このときの電磁誘導
の作用は、磁気間隙５内における固定コイル６の近傍の
位置に限定され、また、磁気間隙５内の円筒部７ｂの全
周にわたって、固定コイル６側の電流方向とは逆方向の
電流が誘導される。すなわち、振動板７の全体が導電材
料で一体成形され、円筒部７ｂに対して振動部７ａが電
気的に絶縁されていなくとも、固定コイル６で囲われた
円筒部７ｂが、短絡した１ターンのコイルとして機能す
る。

【００２７】そして、上記のように円筒部７ｂに誘導さ
れた電流と、磁気間隙５における直流磁界との相互作用
により、円筒部７ｂに駆動力が生じる。この結果、固定
コイル６への音声電流に応じて振動部７ａが軸方向に振
動する。この振動部７ａは、円筒部７ｂの軸心方向に交
差して拡がる面を有しているので、この振動部７ａから
音声電流に応じた音波が図１における上方空間に向けて
放射される。

【００２８】図３には、上記スピーカでの周波数特性の
実測例を示している。本実施例のスピーカにおいては、
図のように高音領域で高い音圧レベルでの音声出力が得
られている。

【００２９】以上の説明のように、本実施例のスピーカ
は、振動板７における音声を放射する振動部７ａと、音
声電流に応じた駆動力を受ける円筒部７ｂとが、導電性
材料により一体成形して構成されている。この構成で
は、円筒部７ｂが、巻線処理を施さずとも、両端の短絡
した１ターンコイルとして機能し、固定コイル６に通電
される音声電流に応じた駆動力が付与される。そして、
この駆動力により、振動部７ａが振動する。この場合、
円筒部７ｂに誘導電流が誘起され、したがって、円筒部
７ｂに直接的に駆動力が付与され、さらに、円筒部７ｂ
に振動部７ａが一体化されているので、円筒部７ｂから
振動部７ａに伝達される駆動力の伝達損失を生じない。

【００３０】さらに、振動板７には、前記した従来のス
ピーカのような可動コイルや、或いは円筒部と振動部と
を相互に連結するための接着剤層を設ける必要がないの
で、振動板７の重量、すなわち、スピーカの可動部重量
を大幅に軽減することができる。この結果、良好な音響
変換効率を得ることができ、また、過渡特性も改善され
る。さらに、音声電流が入力される一次コイルは固定コ
イル６となっているため、スピーカの可動重量には含ま
れず、したがって、この固定コイル６として、径の太い
線材を使用することが可能になるので、耐入力も大幅に
向上することができる。

【００３１】また、従来の可動コイルを振動板の円筒部
に別途設けて構成していた動電型スピーカに比べ、本実
施例のスピーカでは、可動コイルの端末処理等の作業が
不要であり、しかも振動板の円筒部と振動部との接着結
合工程も不要であるので、スピーカの組立工程が大幅に
簡略化され、製造コストの低減や生産効率の向上を図る
ことができる。

【００３２】なお、上記実施例においては、振動板７を
アルミニウム箔により形成した例を示したが、他の金
属、例えばマグネシウム、ボロン、チタン、銅、ベリリ
ウム等の金属、または、これらの合金により振動板７を
形成することも可能である。

【００３３】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図４に
基づいて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施
例と同様の機能を有する部材には、同一の番号を付し、
その説明を省略する。

【００３４】本実施例のスピーカは、図４に示すよう
に、前記実施例とほぼ同様の形状に形成されたドーム型
の振動板２１を備えている。この振動板２１は、例えば
厚さが５０μｍのポリエステルフィルムを用いて、振動
部２１ａと円筒部２１ｂとを一体成形し、そして、円筒
部２１ｂの外周に、無電解鍍金法により厚さ２０μｍの
銅からなる金属薄膜層２２を形成している。

【００３５】上記振動板２１は、外径寸法が前記同様に
２０ｍｍで形成され、このとき、重量は0.１ｇであっ
て、前記実施例の振動板７よりもさらに軽量化されたも
のとなっている。

【００３６】上記構成の振動板２１が、図１の振動板７
に替えて磁気回路４に組付けられて、本実施例のスピー
カが構成されている。なお、この組付け状態において、
円筒部２１ｂに形成した前記金属薄膜層２２が、磁気間
隙５内で固定コイル６に対面して位置するようになって
いる。

【００３７】上記構成のスピーカにおいては、金属薄膜
層２２が両端の短絡した１ターンコイルとして機能し、
固定コイル６に交流の音声電流を通じたときに、金属薄
膜層２２に誘導電流が生じる。この結果、前記実施例同
様に、円筒部２１ｂに駆動力が生じ、固定コイル６への
音声電流に応じて振動部２１ａが軸方向に振動して、こ
の振動部２１ａから音声が放射される。

【００３８】図５には、上記スピーカでの周波数特性の
実測例を示している。本実施例のスピーカにおいても、
図のように高音領域で高い音圧レベルでの音声出力が得
られる。

【００３９】以上の説明のように、本実施例のスピーカ
においては、振動板２１の全体を金属材料よりもさらに
軽量のプラスチック材料を用いて形成し、円筒部２１ｂ
の外周面に導電材料より成る薄膜層２２を設けた構成で
あるので、全体の重量をさらに軽量化することが可能と
なっている。この結果、音響変換効率をさらに向上する
ことができる。

【００４０】なお、上記実施例においては、固定コイル
６に対面する部位の導体化処理の方法として無電解鍍金
法を用いた例を示したが、例えば蒸着法やスパッタリン
グなどの薄膜作成法を用いて形成することも可能であ
る。

【００４１】また、上記では、固定コイル６にに対面す
る部位の円筒部２１ｂの外周面にのみ金属薄膜層２２を
設けた例を挙げたが、例えば円筒部２１ｂの内周面に金
属薄膜層を形成し、これに対面するポールピース３ａの
上端部外周面に固定コイル６を設ける構成等とすること
も可能である。

【００４２】さらに、例えば図６に示すように、振動板
３１の外面全体を覆うように金属薄膜層３２を形成する
ことも可能である。もっとも、上記実施例のように、金
属薄膜層を円筒部２１ｂの周面にのみ設ける構成とする
ことにより、より軽量化されたスピーカ、材料費がより
安価なスピーカとして作製することができる。

【００４３】また、上記実施例においては、ポリエステ
ルフィルムにより振動板２１を形成した例を示したが、
その他のプラスチック材料や、或いは、プラスチック材
料を含浸した紙や、ガラス繊維等との複合材料を用い
て、振動板２１を形成することも可能である。

【００４４】さらに、上記各実施例においては、ドーム
型に成形された振動板７・２１・３１を例示したが、請
求項１および請求項３の範囲においては、例えばコーン
型などの他の振動板形状として構成することも可能であ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
スピーカは、環状の磁気間隙を形成する磁気回路と、磁
気間隙に配置された環状の固定コイルとを備えると共
に、固定コイルに対向して磁気間隙内に位置する円筒部
と、この円筒部の上端側から円筒部の軸心に交差する方
向に拡がる面を有する振動部とが導電材料により一体成
形された振動板が設けられている構成である。

【００４６】このように、円筒部と振動部とを一体成形
して振動板が形成されているので、円筒部から振動部へ
と伝わる際の駆動力の伝達損失が生じず、しかも、全体
をより軽量にすることができる。この結果、電気−音響
変換効率を向上することが可能となる。特に、請求項２
記載のように、振動部が円筒部の上端側を塞ぐ蓋状に形
成されている振動板、いわゆるドーム型の振動板として
構成すれば、指向特性や過渡特性に優れ、しかも、電気
−音響変換効率の向上した中高音用のスピーカとして提
供することができる。

【００４７】また、上記のスピーカの組立に当たって
は、円筒部と振動部との接着工程が不要であるので組立
性が向上し、ひいては生産性を向上することができると
いう効果を奏する。

【００４８】請求項３記載のスピーカは、環状の磁気間
隙を形成する磁気回路と、磁気間隙に配置された環状の
固定コイルとを備えると共に、磁気間隙内に位置する円
筒部とこの円筒部の上端側から円筒部の軸心に交差する
方向に拡がる面を有する振動部とがプラスチック系材料
により一体成形されると共に、少なくとも上記円筒部に
おける固定コイルに対向する部位が導体化処理された振
動板が設けられている構成である。

【００４９】このように、振動板が全体的にはより軽量
化を図り得るプラスチック系材料から成ることによっ
て、可動部全体の重量をさらに軽量化することが可能と
なるので、電気−音響変換効率を向上することができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるスピーカの全体構成
を示す断面図である。

【図２】上記スピーカにおける振動板の構成を示す部分
断面図である。

【図３】上記スピーカの出力音圧−周波数特性図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例におけるスピーカの振動板
を示す部分断面図である。

【図５】図４の振動板を組込んだスピーカの出力音圧−
周波数特性図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例におけるスピーカの
振動板を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１マグネット２トップヨーク３ボトムヨーク４磁気回路５磁気間隙６固定コイル７振動板７ａ振動部７ｂ円筒部８エッジ９エッジプレート１０フレーム板２１振動板２１ａ振動部２１ｂ円筒部２２金属薄膜層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状の磁気間隙を形成する磁気回路と、磁
気間隙に配置された環状の固定コイルとを備えると共
に、固定コイルに対向して磁気間隙内に位置する円筒部
と、この円筒部の上端側から円筒部の軸心に交差する方
向に拡がる面を有する振動部とが導電材料により一体成
形された振動板が設けられていることを特徴とするスピ
ーカ。
【請求項２】上記振動部が円筒部の上端側を塞ぐ蓋状に
形成されていることを特徴とする請求項１記載のスピー
カ。
【請求項３】環状の磁気間隙を形成する磁気回路と、磁
気間隙に配置された環状の固定コイルとを備えると共
に、磁気間隙内に位置する円筒部とこの円筒部の上端側
から円筒部の軸心に交差する方向に拡がる面を有する振
動部とがプラスチック系材料により一体成形されると共
に、少なくとも上記円筒部における固定コイルに対向す
る部位が導体化処理された振動板が設けられていること
を特徴とするスピーカ。