JPH11262090A - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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JPH11262090A
JPH11262090A JP5684698A JP5684698A JPH11262090A JP H11262090 A JPH11262090 A JP H11262090A JP 5684698 A JP5684698 A JP 5684698A JP 5684698 A JP5684698 A JP 5684698A JP H11262090 A JPH11262090 A JP H11262090A
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JP
Japan
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speaker
damper
diaphragm
holes
voice coil
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JP5684698A
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English (en)
Inventor
Masao Fujihira
正男 藤平
Akira Yamagishi
亮 山岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのスピーカのダンパに簡単な加工を施す
ことで、スピーカの振動板駆動時の作用力による反作用
力を相殺或は減衰させる。 【解決手段】 スピーカ3のダンパ17に複数の細い透
孔21を穿ってスピーカ3の振動板10の反作用力を相
殺又は減衰させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は小型軽量なスピーカ
装置に係わり、特に1個のスピーカを用いてスピーカ装
置の音放射の反作用を相殺させることが出来る様になし
たスピーカ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からスピーカ装置の低域再生限界を
伸ばすための有効な手段として例えば、スピーカを設け
たバッフル板に開口及びダクトを設け、スピーカの振動
板の背面から出た音の位相を反転して、ダクトを介して
開口から外部に放射させて、スピーカの振動板から前面
に出る音波を強め、低音域を歪まない様にしたバスレフ
レックス型(位相反転型)のスピーカ装置は良く知られ
ている。
【0003】この様な位相反転型スピーカ装置は図4
(A)に示す様にスピーカボックス1の前面に設けたバ
ッフル板2に穿ったスピーカ放音孔2aに対向してスピ
ーカ3を固定している。
【0004】このスピーカ3は例えば、図4(A)に示
す如く、リング状マグネット4と、このリング状マグネ
ット4を挟むように取付けられた中心孔の穿たれたプレ
ート5及びヨーク6とを設け、プレート5の内周側とヨ
ーク6のセンタポール6aとの間に磁気空隙7を形成す
る。またプレート5にはスピーカ3のフレーム8が取付
けられ、フレーム8の外周部にはエッジ9が設けられ、
このエッジ9によってコーン型の振動板10の外周部が
矢紙等で保持されている。
【0005】一方、振動板10の内周部にボイスコイル
ボビン11が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン11にはボイスコイル12が巻装され、ボイスコイル
12はプレート5及びヨーク6のセンタポール6aによ
って形成された磁気空隙7内に挿入する様になされてい
る。17はこのボイスコイル12をこの磁気空隙7内に
保持するためのダンパである。
【0006】又、スピーカボックス1の外部の所定位置
に設けられた入力端子13aよりの音響信号を接続線1
4aを介してスピーカ3の端子15に供給し、端子15
よりの音響信号を錦糸線16を介してボイスコイル12
に供給している。
【0007】又、バッフル板2のスピーカ放音孔2aと
同一面に開口18aを有するダクト18を設け、スピー
カ3の振動板10の背面から出た音の位相を反転して、
このダクト18からスピーカボックス1の外に放射し、
この振動板10の前面からでる音の低音域を広げてい
る。
【0008】上述の如き、位相反転型のスピーカ装置で
の電気的な等価回路は図4(B)の様に表すことが出来
る。
【0009】図4(A)及び図4(B)で、S0 はスピ
ーカ3の支持系のスチフネス、M0はスピーカ3の支持
系の等価質量、Rms0 はスピーカ支持系の機械抵抗、R
m0はスピーカの空気負荷の機械抵抗、R0 はスピーカの
等価機械抵抗でRm0+Rms0=R0 で表せる。SC はスピ
ーカボックス1内のスチフネス、RD はダクト18部分
の空気負荷の機械抵抗、MD はダクト18部分の空気質
量である。
【0010】上述の様に位相反転型のスピーカ装置とす
ることで、密閉型に比べて低音再生限界を低くすること
が出来て、スピーカ3の低音共振周波数f0 の約80%
程度まで低域再生範囲を拡げることが出来るとされてい
る。
【0011】この様なスピーカ装置では図4(A)でス
ピーカ3の振動板10の振動による音放射力F1 はスピ
ーカ3の等価質量M0 にスピーカの振動板10に働く加
速度α0 即ち、F1 =M0 α0 で表せる。この様な音放
射力F1 に対し、振動板10の背面側からスピーカボッ
クス1内に向かう反作用力−F1 も、スピーカ装置が小
型軽量でスピーカボックス1の容積が小さくなれば顕著
になり、振動板10の振動によってスピーカボックス1
内の空気は圧縮及び膨張を繰返し、この空気は振動板1
0を元の位置に戻そうとする力となって働くためスピー
カボックス1を揺動させ、低音再生が阻害される問題が
あった。
【0012】この様な問題を解決するために本出願人は
先に図5に示す様なスピーカ装置を提案した、図5で図
4との対応部分には同一符号を付して示す。
【0013】図5に於いて、スピーカボックス1は合成
樹脂で箱形にバッフル板2と一体に成型される。バッフ
ル板2の上側に穿設されたスピーカ放音孔2aに対向し
て、図4(A)で詳記したと同様構成のスピーカ3を固
定する。バッフル板2の下側に配された第1のダクト1
8及び開口18aはバッフル板2の成型時に一体に成型
される。
【0014】又、後面板1Bの上部にはバッフル板2に
穿ったスピーカ放音孔2aと対向する位置にスピーカ放
音孔2bを穿ち、第2のスピーカ3bを、好ましくはス
ピーカ3と背面同志が対向する様に、且つスピーカ放音
孔2bと対向する様に後面板1Bに固定すると共に第1
のダクト18よりダクト径の大きい第2のダクト18b
を第1のダクト18の所定長さ内でオーバラップし、且
つ同心円状断面が形成される様に後面板1Bと一体に植
立させ、第2のダクト18bの開口18cを通して第1
のダクト18の開口18aに放射する空気の等価質量M
D 及び等価抵抗RD を大きくする様に構成させている。
【0015】更に、第1及び第2のスピーカ3及び3b
には後面板1Bに配設した入力端子13a及び13b並
びに接続線14a及び14bを介して同一入力の音響信
号が供給されている。
【0016】上記した図5のスピーカ装置によれば第1
及び第2のダクト18及び18b間のダクト放射力FD1
及びFD2/2+FD2/2の反作用力−FD1及び−FD2
2+(−FD2/2)は夫々相殺されるので、第1及び第
2のスピーカ3a及び3bの放射力F1 及びF2 の反作
用力−F1 及び−F2 はF1 ≒F2 とすれば互いに相殺
することが出来る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】然し、上記した構成で
は小型軽量なスピーカボックス1のスピーカ3の作用力
1 による反作用力−F1 を支えて揺動させない様にす
るためにスピーカボックス1内に一対の略同一構造のス
ピーカ3及び3bを必要とし、小型化の隘路と成るだけ
でなく高価になる問題があった。
【0018】更に、従来の小型スピーカでは振動板を駆
動する磁気回路のマグネットが非常に小さく、スピーカ
の音圧を高くするため口径の小さなボイスコイルボビン
にボイスコイルを巻回しているためスピーカの最低共振
周波数(以下f0 と記す)の共振鋭度(以下Q0 と記
す)がどうしても大きくなっていた。
【0019】又、この様なQ0 の大きい小型スピーカを
小さな容積のスピーカボックス内に配設した場合は低域
の再生拡大が出来ずf0 でのQ0 は更に大きくなるため
低音域での音質が著しく劣化する問題があった。
【0020】一般には非常に小型のスピーカでは振動板
の抄紙時に同時にエッジを作製するフィックスエッジが
多用されているが、この様な小型スピーカのフィックス
エッジは硬く、ボイスコイルも軽量であるためにスピー
カのf0 を下げることも難しくなる問題があった。
【0021】更に、スピーカの振動系を等しく作った2
つのスピーカではf0 の高い方がQはf0 に比例して大
きくなるため低域の再生には不向きになる弊害があっ
た。
【0022】本発明は叙上の問題点を解消したスピーカ
装置を提供しようとするものであり、発明が解決しよう
とする課題は1つのスピーカユニットに簡単な加工を施
すことで小型軽量なスピーカボックスに配設したスピー
カの放射力の反作用力を相殺又は減衰させて、スピーカ
装置の揺動を防止させて、強力な低域を放射させると共
にQ0 を小さくし、スピーカのf0 を低域側に遷移させ
て低域の拡大と良質な低域放射を行なう様に成したもの
である。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ装置は
振動板及びボイスコイルボビンを保持する気密なダンパ
に複数の透孔を穿ち、ボイスコイルボビン上部を気密な
キャップで塞ぎ、ダンパとキャップの下方にダンパの透
孔から空気を出し入れ可能とした空間部を設けたスピー
カをスピーカボックス内に配設して成るものである。
【0024】本発明のスピーカ装置によれば1つのスピ
ーカに簡単な加工を施すだけで、小型軽量なスピーカボ
ックスに内蔵させたスピーカ放射力による反作用を相殺
して、揺動を防止し低域増大すると共にダンパに穿った
複数の透孔を通過する空気の等価質量によってスピーカ
のQ0 を下げf0 を低域側に拡大可能なものが得られ
る。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の小型のスピーカを
図1乃至図3によって詳記する。尚本発明で図4及び図
5で示したスピーカとの対応部分には同一符号を付して
示している。
【0026】図1(A)は本例のスピーカ装置に用いる
スピーカの側断面図、図1(B)は図1(A)のA−
A′線に沿う断面矢視図を示し、3は全体として本例の
小型スピーカを示し、ヨーク6は純鉄等の板材から成る
円盤状部と、この円盤状部の中心位置に立設された円柱
状のセンタポール6aと、このセンタポール6aと同心
円状に円盤状部に形成された段部から成るマグネットガ
イド部6bが一体に形成されている。
【0027】上述のヨーク6の円盤状部上にフェライト
等の厚み方向に着磁されたリング状のマグネット4を接
着剤を介して接着させる。リング状のマグネット4の内
径はヨーク6の円盤状部に形成されたマグネットガイド
部6bの段部に嵌合されて、位置決めされる。
【0028】このマグネット4にプレート5を接合す
る。この場合はギャップガイドをセンタポール6aに差
し込んだままにして置き、マグネット4の上面に接着剤
を塗布し、プレート5の内径をギャップガイドの外径に
挿入して接着固定する。プレート5は純鉄等を円盤状と
なし、中心部に透孔が穿たれた板材で透孔の内径周縁と
センタポール6aの外径間に形成される磁気空隙7内に
ボイスコイル12が配設される。
【0029】プレート5には鋼材等で漏斗状に形成され
たフレーム8を固定することで磁気回路の金物部分が構
成され、磁気空隙7の下方にはセンタポール6aの外周
とマグネット4の内径で囲まれた第2の空間部20bが
形成される。
【0030】上述の磁気回路の磁気空隙7内には円筒状
のボイスコイルボビン11に巻回したボイスコイル12
を挿入し、上下方向に振動可能に波形のコルゲーション
を有する気密性のあるダンパ17を介してボイスコイル
ボビン11を保持する。
【0031】気密性のあるダンパ17を得るためには薄
布を2〜3枚重ねて接合させてダンパを作るか、或はダ
ンパ17の表面に合成樹脂性の溶液等を塗布したものを
用いて、図1(A)のA−A′線に沿う断面矢視図であ
る図1(B)の平面図に示す様に所定の位置に複数の細
い透孔21を穿つ、図1(B)ではダンパの内径の中心
から4等分するコルゲーションの山位置に4個の透孔2
1を穿っているが、コルゲーションの谷の部分でも、或
は透孔21の位置をランダムに穿ってもよく、透孔21
の直径は0.5mmφ乃至1mmφ程度に選択される。
【0032】上述の如きダンパ17の内径はボイスコイ
ルボビン11の上端部に接着剤を介して接合され、外径
部はフレーム8の底面部の外周に接合されている。更
に、紙等から成るフリー或いはフィックスエッジ9の付
いた漏斗状の振動板10の内径をボイスコイルボビン1
1の上部外径部に接合し、振動板10の最大直径部をフ
レーム8の上部開口周縁部にガスケット19を介して固
定する。
【0033】ボイスコイルボビン11の上端、或いは振
動板10の傾斜部にはドーム状にアルミニウム等の気密
性の高い材料で貼り合せ部23と共に形成された、キャ
ップ22がボイスコイルボビン11の上端を気密に覆う
様に接着剤を介して接合される。
【0034】又、錦糸線16はボイスコイル12に接続
され、フレーム8に取り付けられた入力端子15を介し
て音声信号がボイスコイル12に供給される。
【0035】上述の様に小型のスピーカを組立てること
で、振動板10とプレート5の上面との間の第1の空間
部20aと上述の第2の空間部20bとが形成される。
【0036】更に、センタポール6a又はヨーク6の第
2の空間部20b内に破線で示す様に必要に応じて透孔
24a又は24bを穿つことでダンパ17の下部の第1
及び第2の空間部20a及び20bに形成されるインピ
ーダンスを下げてスピーカ装置の低域の音圧レベルを上
げる様にしてもよい。
【0037】図2は図1(A)及び図1(B)に示した
スピーカ3を図5と同一構成の位相反転型ダクト18a
及び18bを有するスピーカボックス1内に配設した場
合のスピーカ装置の側断面図を示すものである。図2で
スピーカ3は図1(A)及び図1(B)で説明したもの
にセンタポール6a又は/及びヨーク6に透孔24a及
び24bを穿っていない以外は略同一構成であるので、
図1(A)及び図1(B)との重複説明は省略する。
【0038】上述のスピーカボックス1はABS樹脂等
で容積が1〜3リットル程度の小型軽量なものであり、
スピーカ3の口径も直径8cmφ以下のものを考えた場
合に、音響信号を端子13aからボイスコイル12に供
給して、スピーカ3を駆動すれば振動板10にはF1
向の駆動力F1 =M0 α0 及び反作用力−F1 =M0α
0 が働く。
【0039】一方、気密性の高いダンパ17に穿った複
数の透孔21の数をnとすると、ダンパ17の裏側に形
成された第1及び第2の空間部20a及び20bに振動
板10が振動することで空気が流入し、第1及び第2の
空間部20a及び20bの容積内の圧力は変動する。
【0040】第1及び第2の空間部20a及び20b内
に流入する空気によってダンパ17の透孔21部分では
作用力FD /n及びこの作用力に対する反作用力−FD
/nを生ずる。
【0041】従って、この様なFD /n+FD /n+‥
‥=F1 になる様に釣り合わせれば図5で説明した様に
2個のスピーカ3及び3bを用いて反作用力−F1 及び
−F2 を相殺すると同様に−F1 の反作用力と−(FD
/n+FD /n+‥‥)の反作用力を相殺することが出
来る。
【0042】又、図2の場合は第1のダクト18a及び
第2のダクト18bを用いて、第1のダクト18の開口
18aのダクト放射力FD1(又は−FD1)に対し第2の
ダクト18bの開口18cのダクト放射力FD2/2+F
D2/2{又は−FD2/2+(−FD2/2)}をFD1≒F
D2/2+FD2/2とすることで互いに相殺して支え合っ
ているので、スピーカボックス1を揺動させない為の条
件としては上記したF1 ≒FD /n+FD /nを満足さ
せればよいことになる。
【0043】更に、一般的にスピーカ3の振動系の低域
特性はf0 に於けるQ0 によって定まることはよく知ら
れている。
【0044】今、スピーカの振動系の実効質量をM0
振動支持部分のスチフネスをS0 、出力アンプの内部抵
抗をR0 、ボイスコイルの抵抗をRv、ボイスコイルの
長さをLv(cm)、振動系の機械抵抗をRm、スピー
カボックスの内容積のスチフネスをSc、スピーカボッ
クス内の抵抗をRa、磁束をBgとするとQ0 は次の
(1)式で表すことができる。
【0045】上述の(1)式からも明らかな様に振動板
10を駆動した場合にダンパ17に穿った複数の透孔2
1を介して透孔21内を通過する空気抵抗Rmが増加
し、(1)式の分母は大きくなって、Q0 の値を下げる
様に働くことは明らかである。
【0046】従って、Q0 の低下に伴ってf0 の高域側
への遷移が防止出来て低域が拡大し、良質な低域放射可
能なスピーカ装置が得られる。
【0047】図1(A)、図1(B)及び図2では1枚
のコルゲーション付ダンパ9を説明したが、図3では気
密性の高い上側の上のダンパ17a及び通気性のよい下
側の下ダンパ17bをコイルボビン11の内径とフレー
ム8の内側に配設する様に成したもので、図3で、例え
ば気密性の高い上ダンパ17aのコルゲーションの外周
近傍の谷部に小さな通気用の複数の透孔21を穿ったも
ので、下ダンパ17bは通気性の良いダンパ材料が用い
られているため振動板10の振動によって複数の透孔2
1を出入する空気26は図3の矢印で示す様に下ダンパ
17bを通過して第2の空間部20aに流出入するため
D /n及び−FD /nの作用力及び反作用力を生じ、
例えばスピーカ3の振動板10の駆動によって生ずる作
用力F1の反作用力−F1 を上ダンパ17aに穿った複
数の透孔21を通過する際の空気の作用力FD /nで打
ち消すことが出来る。又、二重ダンパ構造とした為に上
ダンパ17aの下側の第1の空間部20aの容積を増大
させるたとが出来、二重ダンパ部分の作用力FD /n及
び−FD /nを高めることが出来る。
【0048】
【発明の効果】本発明のスピーカ装置によれば1つのス
ピーカユニットを用い、ダンパに複数の透孔を穿つだけ
の簡単な構造によって、振動板の駆動時の作用力に対す
る反作用力を相殺又は減衰させて、小型軽量なスピーカ
装置を揺動させずに低域を拡大して放音可能なスピーカ
装置が得られる。更に、本発明のスピーカによれば最低
共振周波数f0 に於ける共振鋭度Q0 の値をダンパに細
い透孔を穿つだけで小さくすることが出来て低域共振周
波数f0を低域側に遷移可能となる。更に、スピーカボ
ックス内に上記した振動板に透孔を穿ったスピーカを1
つ配設するだけでスピーカの反作用力を減衰させること
の出来るスピーカ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピーカの断面及びダンパ部分の平面
図である。
【図2】本発明のスピーカ装置の側断面図である。
【図3】本発明のスピーカに用いるダンパの他の構成を
示す略線図である。
【図4】従来のスピーカ装置の断面図及びその電気的等
価回路図である。
【図5】従来のスピーカ装置の構成を示す他の側断面図
である。
【符号の説明】
1‥‥スピーカボックス、3,3b‥‥スピーカ、10
‥‥振動板、17‥‥ダンパ、18,18b‥‥ダク
ト、21‥‥透孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動板及びボイスコイルボビンを保持す
    る気密なダンパに複数の透孔を穿ち、該ボイスコイルボ
    ビン上部を気密なキャップで塞ぎ、該ダンパとキャップ
    の下方に該ダンパの透孔から空気を出し入れ可能とした
    空間部を設けたスピーカをスピーカボックス内に配設し
    て成ることを特徴とするスピーカ装置。
  2. 【請求項2】 前記スピーカのダンパをダブルダンパ構
    成とし、前記振動板寄りの上側のダンパを気密な細孔を
    穿ったダンパと成したことを特徴とする請求項1記載の
    スピーカ装置。
  3. 【請求項3】 前記スピーカユニットを構成する磁気回
    路のセンタポール又はヨークに透孔を穿って成ることを
    特徴とする請求項1記載のスピーカ装置。
JP5684698A 1998-03-09 1998-03-09 スピーカ装置 Pending JPH11262090A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017046326A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 オンキヨー株式会社 ダンパーおよびこれを用いたスピーカー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017046326A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 オンキヨー株式会社 ダンパーおよびこれを用いたスピーカー

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