JPH09182187A - 電気音響変換器 - Google Patents

電気音響変換器

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Publication number
JPH09182187A
JPH09182187A JP33667495A JP33667495A JPH09182187A JP H09182187 A JPH09182187 A JP H09182187A JP 33667495 A JP33667495 A JP 33667495A JP 33667495 A JP33667495 A JP 33667495A JP H09182187 A JPH09182187 A JP H09182187A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voice coil
center
damper
edge
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP33667495A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihisa Suzuki
晶久 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH09182187A publication Critical patent/JPH09182187A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな入力時にも低音の再生レベルを犠牲に
することなく振動系の首振り運動を防止して、電気音響
変換の性能を向上させる。 【解決手段】 ダイナミック型のスピーカユニットにお
いて、センターポール2にボイスコイル6の下端部を遊
嵌し、ボイスコイル6をダンパー8を介してフレーム7
に保持させるとともに、ボイスコイル6に内周端を接着
した振動板9の外周部がリング状のエッジ10を介して
フレーム7に連結され、振動板9とエッジ10とボイス
コイル6とダンパー8とで振動系を構成している。スピ
ーカ中心軸上でエッジ10と振動系の重心点G1 との距
離a1 とダンパー8と重心点G1との距離b1 を等しく
することにより、振動系の重心点G1 が中心軸上でのエ
ッジ10とダンパー8との中央点Z1 に一致するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカやヘッド
ホン・イヤホンや電話機の受話器などの電気音響変換器
に係り、特には、構成部品の重量バランスによる性能改
善の技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の電気音響変換器の一例とし
ての口径10cmのダイナミック型(動電型)のスピー
カユニットの概略構造を示す。図3において、1は上面
中央部にセンターポール2(磁気回路の中心磁極)が一
体的に突設された磁性体の支持プレート、3はセンター
ポール2の外側に位置する状態で支持プレート1上に載
置固定されたリング状のマグネット、4はセンターポー
ル2に対してギャップ5をあける状態で外嵌されてマグ
ネット3上に載置固定された磁性体の上部プレート、6
は下端がギャップ5に挿入されてセンターポール2の上
部に対して上下動自在に遊嵌されたボイスコイル、7は
上部プレート4上に固定されたフレーム、8は外周端が
フレーム7に固定され内周端がボイスコイル6に接着さ
れてボイスコイル6を狭いギャップ5内に位置保持させ
る状態でボイスコイル6の動きに対して緩衝を与えるダ
ンパー、9は内周端がボイスコイル6の上部に接着され
てコーン状に広がる振動板、10は振動板9の外周縁部
をフレーム7の上部に対して連結し振動板9の上下振動
に対してバネの作用を与えるリング状のエッジ、11は
センターキャップである。マグネット3と支持プレート
1、センターポール2および上部プレート4がボイスコ
イル6に対する磁気回路を形成している。振動板9(コ
ーン紙胴部)、エッジ10、ボイスコイル6およびダン
パー8が振動系を構成している。
【0003】磁気回路におけるギャップ5に下端が挿入
されたボイスコイル6に音声電流を流すと、ボイスコイ
ル6は音声電流に比例した力を受けて、ダンパー8に支
持された状態で振動する。この振動により、エッジ10
に支持された振動板9が振動し、音声となって出力され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来のスピーカ
においては、その構成部品の重さの代表値として、振動
板9(コーン紙胴部)の質量が1.1g、エッジ10の
質量が2g、ボイスコイル6の質量が6g、ダンパー8
の質量が0.3gとなっている。そして、これら振動板
9、エッジ10、ボイスコイル6およびダンパー8から
なる振動系の重心点はボイスコイル6の最上部に位置す
るG3 となっている。つまり、スピーカ中心軸上でのエ
ッジ10とダンパー8との中央点Z3 に対して振動系の
重心点G3がボイスコイル6のコイル側(ギャップ側)
に偏位している。エッジ10と重心点G3 との距離a3
とダンパー8と重心点G3 との距離b3 とを比較する
と、a3 がb3 に比べてかなり大きくなっている(a3
≫b3 )。そのため、スピーカ端子に大きな信号が印加
されボイスコイル6に大きな音声電流が流れると、振動
系には上下方向の運動だけではなく、図4に示すように
独楽(こま)が倒れるときに見られるように回転方向に
首を振るような運動が発生する。センターポール2と上
部プレート4との間のギャップ5の隙間は0.1mm前
後と狭い寸法となっているが、上記のように振動系が首
振り運動をすると、ボイスコイル6がセンターポール2
または上部プレート4に対して接触してしまい、出力音
声に歪みが発生するという問題がある。
【0005】ところで、上記の問題の解決を図るため
に、従来、エッジ10またはダンパー8の構成材料をよ
り硬い材料に変更するという手法がとられることがあ
る。これによると、振動系の首振り運動を抑える効果は
あるものの、上下方向の運動についても抑制が働くため
に低音が出にくくなるという新たな問題が発生する。
【0006】また、別の手法として、センターポール2
と上部プレート4との間のギャップ5を拡げることによ
り、ボイスコイル6がセンターポール2または上部プレ
ート4と接触することを回避することも考えられるが、
磁気回路ギャップの空間的拡大は電気音響変換効率の源
である磁気力の低下をもたらすという新たな問題を生じ
させるため、根本的な問題の解決とはならない。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、大きな入力時にも低音の再生レベル
を犠牲にすることなく振動系の首振り運動を防止して、
電気音響変換の性能を向上させることを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1の
電気音響変換器は、磁気回路の中心磁極を形成するセン
ターポールに遊嵌されたボイスコイルと、このボイスコ
イルをフレームに対して保持するダンパーと、前記ボイ
スコイルに内周端が結合された振動板と、振動板の外周
端を前記フレームに連結するエッジとで振動系が構成さ
れ、かつ、この振動系の重心点が中心軸上での前記エッ
ジとダンパーとの中央点に対してほぼ一致していること
を特徴としている。大きな入力時にも低音の再生レベル
を犠牲にすることなく振動系の首振り運動を防止して、
電気音響変換の性能を向上させる。
【0009】本発明に係る請求項2の電気音響変換器
は、磁気回路の中心磁極を形成するセンターポールにボ
イスコイルの一端部が遊嵌され、前記ボイスコイルとフ
レームとの間がダンパーを介して保持され、前記ボイス
コイルに内周端が結合された振動板がリング状のエッジ
を介して前記フレームに連結され、前記振動板、エッ
ジ、ボイスコイルおよびダンパーから振動系が構成され
ており、中心軸上において前記エッジと前記振動系の重
心点との距離と前記ダンパーと前記重心点との距離がほ
ぼ等しく構成されていることを特徴としている。ボイス
コイルに大きな音声電流が流れたときでも、振動系には
独楽(こま)が倒れるときの首振り運動は発生せず、振
動系は上下方向の運動だけとなり、一端部が狭いギャッ
プ内にあるボイスコイルがセンターポールや上部プレー
トに対して接触することはなく、出力音声に歪みは発生
しない。首振り運動の防止のためにエッジやダンパーを
特に硬い材料から構成する必要性がなく、低音の再生レ
ベルを犠牲にすることもないし、接触回避のためにギャ
ップを拡げる必要性もなく、電気音響変換効率の源であ
る磁気力の低下をもたらすことはなく、電気音響変換性
能の向上が図られる。
【0010】本発明に係る請求項3の電気音響変換器
は、上記請求項1または請求項2において、ダイナミッ
ク型のスピーカユニットに構成されたものである。比較
的簡単な構造改良を施すのみで、電気音響変換性能の良
好なスピーカユニットを、価格の高騰を招くことなく提
供することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電気音響変換
器の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明す
る。以下に述べる実施の形態ではダイナミック型スピー
カを例にあげる。
【0012】〔実施の形態1〕図1は実施の形態1に係
る電気音響変換器の一例としての口径10cmのダイナ
ミック型(動電型)のスピーカユニットの概略構造を示
す。従来技術の場合と同様に、図1において、1は上面
中央部にセンターポール2(磁気回路の中心磁極)が一
体的に突設された磁性体の支持プレート、3はセンター
ポール2の外側に位置する状態で支持プレート1上に載
置固定されたリング状のマグネット、4はセンターポー
ル2に対してギャップ5をあける状態で外嵌されてマグ
ネット3上に載置固定された磁性体の上部プレート、6
は下端がギャップ5に挿入されてセンターポール2の上
部に対して上下動自在に遊嵌されたボイスコイル、7は
上部プレート4上に固定されたフレーム、8は外周端が
フレーム7に固定され内周端がボイスコイル6に接着さ
れてボイスコイル6を狭いギャップ5内に位置保持させ
る状態でボイスコイル6の動きに対して緩衝を与えるダ
ンパー、9は内周端がボイスコイル6の上部に接着され
てコーン状に広がる振動板、10は振動板9の外周縁部
をフレーム7の上部に対して連結し振動板9の上下振動
に対してバネの作用を与えるリング状のエッジ、11は
センターキャップである。マグネット3と支持プレート
1、センターポール2および上部プレート4がボイスコ
イル6に対する磁気回路を形成している。振動板9(コ
ーン紙胴部)、エッジ10、ボイスコイル6およびダン
パー8が振動系を構成している。
【0013】この実施の形態1のスピーカにおいては、
寸法的には従来技術のスピーカと同一であるが、その構
成部品の重さの代表値として、振動板9(コーン紙胴
部)の質量が1.1g、エッジ10の質量が2g、ボイ
スコイル6の質量が4g(従来例の場合は6g)、ダン
パー8の質量が0.3gとなっている。そして、これら
振動板9、エッジ10、ボイスコイル6およびダンパー
8からなる振動系の重心点はセンターキャップ11の頂
上部近傍に位置するG1 となっている。つまり、スピー
カ中心軸上において、エッジ10と重心点G1 との距離
1 と、ダンパー8と重心点G1 との距離b1 とが等し
くなっており(a=b)、スピーカ中心軸上でのエッジ
10とダンパー8との中央点Z1 に対して振動系の重心
点G1 が一致している。
【0014】磁気回路におけるギャップ5に下端が挿入
されたボイスコイル6に音声電流を流すと、ボイスコイ
ル6は音声電流に比例した力を受けて、ダンパー8に支
持された状態で振動する。この振動により、エッジ10
に支持された振動板9が振動し、音声となって出力され
る。
【0015】振動系の重心点G1 がスピーカ中心軸上で
のエッジ10とダンパー8との中央点Z1 に対して一致
しているので、スピーカ端子に大きな信号が印加されボ
イスコイル6に大きな音声電流が流れたときでも、振動
系には従来例の場合のような独楽(こま)が倒れるとき
の首振り運動は発生せず、振動系は上下方向の運動だけ
となる。首振り運動が発生しないので、下端部が0.1
mm前後の狭いギャップ5内にあるボイスコイル6がセ
ンターポール2または上部プレート4に対して接触する
ことはなく、出力音声に歪みは発生しない。首振り運動
を防止するために従来の場合のようにエッジ10または
ダンパー8を特別に硬い材料から構成する必要性がな
く、低音の再生レベルを犠牲にすることもない。また、
接触回避のために従来の場合のようにギャップ5を拡げ
る必要性がなく、電気音響変換効率の源である磁気力の
低下をもたらすことはなく、電気音響変換の性能の向上
が図られる。
【0016】〔実施の形態2〕図2は実施の形態2に係
る電気音響変換器の一例としての口径10cmのダイナ
ミック型(動電型)のスピーカユニットの概略構造を示
す。図2において、符号1から11までについては図1
の構成と共通であり、簡単に説明すると、1は支持プレ
ート、2はセンターポール、3はマグネット、4は上部
プレート、5はギャップ、6はボイスコイル、7はフレ
ーム、8はダンパー、9は振動板、10はエッジ、11
はセンターキャップである。これら各構成要素の相互関
係については、基本的には実施の形態1(図1)と同様
であるが、ボイスコイル6の軸方向長さを長くし、その
長さ方向のほぼ中央においてダンパー8をボイスコイル
6に接着してある。ボイスコイル6と振動板9との接着
部位から見ると、ボイスコイル6とダンパー8との接着
部位は、実施の形態1の場合よりも上部プレート4側に
近づいていることになる。その代わりに振動系を構成す
る部品の重さの代表値は従来技術の場合と同じであっ
て、振動板9(コーン紙胴部)の質量が1.1g、エッ
ジ10の質量が2g、ボイスコイル6の質量が6g(実
施の形態1の場合は4g)、ダンパー8の質量が0.3
gとなっている。その結果として、振動板9、エッジ1
0、ボイスコイル6およびダンパー8からなる振動系の
重心点はボイスコイル6の最上部に位置するG2 となっ
ている。これは、実施の形態1(図1)の場合のセンタ
ーキャップ11の頂上部近傍に位置するG1 とは異なっ
ている。しかし、スピーカ中心軸上において、エッジ1
0と重心点G2 との距離a2 と、ダンパー8と重心点G
2 との距離b2 とが等しくなっており(a2 =b2)、
スピーカ中心軸上でのエッジ10とダンパー8との中央
点Z2 に対して振動系の重心点G2 が一致しているとい
う点では実施の形態1と同様である。
【0017】振動系の重心点G2 がスピーカ中心軸上で
のエッジ10とダンパー8との中央点Z2 に対して一致
しているので、上記した実施の形態1の場合と同様の効
果が得られる。すなわち、スピーカ端子に大きな信号が
印加されボイスコイル6に大きな音声電流が流れたとき
でも、振動系に独楽(こま)が倒れるときの首振り運動
が発生することが防止され、また、エッジ10やダンパ
ー8の材質を硬くする必要がないので低音の再生レベル
を犠牲にすることもなく、また、ギャップ5を拡げる必
要もなくて良好な電気音響変換の性能が得られる。
【0018】なお、上記の実施の形態の説明において
は、振動系の重心点をスピーカ中心軸上でのエッジとダ
ンパーとの中央点に対して一致させたが、必ずしも正確
に一致している必要はなく、ほぼ一致しておればよい。
また、電気音響変換器の一例としてスピーカユニットに
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、ヘ
ッドホン・イヤホンや電話機の受話器などに適用しても
よい。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る請求項1の電気音響変換器
によれば、ボイスコイルとダンパーと振動板とエッジか
ら構成された振動系の重心点が中心軸上でのエッジとダ
ンパーとの中央点に対してほぼ一致しているので、大き
な入力時にも低音の再生レベルを犠牲にすることなく振
動系の首振り運動を防止して、電気音響変換の性能を向
上させることができる。
【0020】本発明に係る請求項2の電気音響変換器に
よれば、ボイスコイルに大きな音声電流が流れたときで
も、振動系の首振り運動を防止して振動系には上下方向
の運動だけとなし、ボイスコイルがセンターポールや上
部プレートに対して接触することがないので出力音声に
歪みの発生を防止できるとともに、首振り運動の防止の
ためにエッジやダンパーを特に硬い材料から構成する必
要性がなく、低音の再生レベルを犠牲にすることもなけ
れば、接触回避のためにギャップを拡げる必要性もな
く、電気音響変換性能の向上を図ることができる。
【0021】本発明に係る請求項3の電気音響変換器に
よれば、比較的簡単な構造改良を施すのみで、比較的安
価に、電気音響変換性能の良好なダイナミック型のスピ
ーカユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る電気音響変換器の
一例としてのダイナミック型のスピーカユニットの概略
構造を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る電気音響変換器の
一例としてのダイナミック型のスピーカユニットの概略
構造を示す断面図である。
【図3】従来の電気音響変換器の一例としてのダイナミ
ック型のスピーカユニットの概略構造を示す断面図であ
る。
【図4】上記従来のスピーカユニットにおいて振動系が
首を振っているような運動を示す断面図である。
【符号の説明】
1……支持プレート 2……センターポール 3……マグネット 4……上部プレート 5……ギャップ 6……ボイスコイル 7……フレーム 8……ダンパー 9……振動板 10……エッジ 11……センターキャップ G1 …重心点 G2 …重心点 Z1 …エッジとダンパーの中央点 Z2 …エッジとダンパーの中央点

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気回路の中心磁極を形成するセンター
    ポールに遊嵌されたボイスコイルと、このボイスコイル
    をフレームに対して保持するダンパーと、前記ボイスコ
    イルに内周端が結合された振動板と、振動板の外周端を
    前記フレームに連結するエッジとで振動系が構成され、
    かつ、この振動系の重心点が中心軸上での前記エッジと
    ダンパーとの中央点に対してほぼ一致していることを特
    徴とする電気音響変換器。
  2. 【請求項2】 磁気回路の中心磁極を形成するセンター
    ポールにボイスコイルの一端部が遊嵌され、前記ボイス
    コイルとフレームとの間がダンパーを介して保持され、
    前記ボイスコイルに内周端が結合された振動板がリング
    状のエッジを介して前記フレームに連結され、前記振動
    板、エッジ、ボイスコイルおよびダンパーから振動系が
    構成されており、中心軸上において前記エッジと前記振
    動系の重心点との距離と前記ダンパーと前記重心点との
    距離がほぼ等しく構成されていることを特徴とする電気
    音響変換器。
  3. 【請求項3】 ダイナミック型のスピーカユニットに構
    成されていることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の電気音響変換器。
JP33667495A 1995-12-25 1995-12-25 電気音響変換器 Pending JPH09182187A (ja)

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