JPH1141690A - 動電型スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速度センサの装備がスピーカの振動系に及
ぼす影響を小さくすると共に、加速度センサの取付体に
よる共振を抑制する。 【解決手段】 取付体１１が、両面に導電層１８を有し
且つ可撓性を有する円弧状の配線用基板とされて、取付
体１１が、ボイスコイルボビン９に周方向に沿設状に取
付けられ、加速度センサ１２が、取付体１１における、
ボイスコイルボビン９側とは反対側の面に形成された配
線パターンと、配線パターンに取付けられた回路素子
と、配線パターンと回路素子をシールドするシールド体
２３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動電型スピーカに関
する。

【０００２】

【従来の技術】動電型スピーカとしては、図１２及び図
１３に示すものがある。このものでは、ボイスコイルボ
ビン４０の上端部に、軽量なアルミニウムや合成樹脂等
から形成された円盤状の取付体４１が嵌合固着されると
共に、この取付体４１に、汎用の小型の加速度センサ４
２が埋込まれている。

【０００３】加速度センサ４２は、振動系の加速度を検
出するもので、アルミニウムから成るケース４４と、加
速度ピックアップや電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）
等から成るアンプ部（圧電回路部）を有する。アンプ部
は、そのインピーダンスが非常に高いため、ケース４４
に内有されて、シールドされると共に、振動系の加速度
に比例した電圧を、出力信号として、発生する。この出
力信号は、出力線を介して、スピーカの駆動アンプに帰
還されて、モーショナルフィードバック（ＭＦＢ）作用
が行われる。

【０００４】ところで、加速度センサ４２及び取付体４
１が、振動系の振動に影響を及ぼさないようにすると共
に、ＭＦＢ作用を良好に行うためには、加速度センサ４
２及び取付体４１を、軽量化すると共に、取付体４１を
スピーカの振動系と一体的に振動させることが必要であ
る。

【０００５】そして、取付体４１を、スピーカの振動系
と一体的に振動させるためには、例えば、取付体４１の
剛性（強度）を大として、振動系の振動時に、取付体４
１の前後方向に関する変形量を小にすること等が必要と
なる。

【０００６】しかしながら、ボイスコイルの内径が３０
mm以上であるスピーカの場合には、取付体４１をアルミ
ニウム等の金属や合成樹脂等から形成したのでは、取付
体４１の剛性と重量のバランスが取れず、下記の問題が
生じる。

【０００７】即ち、取付体４１の厚さを薄くして、取付
体４１を軽量化した場合には、振動系の振動に悪影響を
及ぼす惧れを少なくできる。しかしながら、取付体４１
の剛性が弱くなって、振動系の振動時に、取付体４１の
前後方向に関する変形量が大となり、これにより、周波
数が３０００Ｈｚ付近で、取付体４１が共振して、図１
４に示すように、加速度センサ４２の出力電圧レベルに
大きなピーク４６が生じ、ＭＦＢ作用を良好に行うこと
ができない問題が生じる。

【０００８】又、上記とは逆に、取付体４１の厚さを厚
くした場合には、取付体４１の剛性を大とでき、振動系
の振動時に、取付体４１の前後方向に関する変形量が小
さくなるので、取付体４１が共振しにくく、それ故、加
速度センサ４２の出力電圧レベルに大きなピークが生じ
ず、ＭＦＢ作用を良好に行うことができる。しかしなが
ら、取付体４１の重量が大となるため、振動系の振動に
悪影響を及ぼすと共に、コストアップも招来する問題が
ある。

【０００９】因みに、スピーカの振動系は、ボイスコイ
ルボビン４０、ボイスコイル４８、振動板４９、ダンパ
ー５０等から構成されるが、ボイスコイル４８の内径が
３０mm以上であるスピーカの場合には、振動系の重量は
約１０ｇとなる。これに対し、小型の加速度センサ４２
の重量は２〜３ｇであり、又、上記のように、取付体４
１の厚さを厚くして、その剛性を大とした場合には、取
付体４１の重量も２〜３ｇ程度となり、加速度センサ４
２及び取付体４１の重量は、振動系の重量と比較して、
かなり大きなものとなる。

【００１０】本発明は、上記問題を解決できる動電型ス
ピーカを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするところは、振動系の加速度を検
出する加速度センサが、取付体を介して、振動系に備え
られた動電型スピーカにおいて、取付体が、両面に導電
層を有し且つ可撓性を有する円弧状の配線用基板とされ
て、取付体が、ボイスコイルボビンに周方向に沿設状に
取付けられ、加速度センサが、 取付体における、ボ
イスコイルボビン側とは反対側の面に形成された配線パ
ターンと、 配線パターンに取付けられた回路素子を
有する点にある。尚、取付体が略円筒状とされることも
ある。又、取付体が、周方向略全長にわたって、ボイス
コイルボビンに密着することもある。更に、取付体がボ
イスコイルボビンに接着されることもある。又、振動系
の加速度を検出する加速度センサが内蔵された動電型ス
ピーカにおいて、ボイスコイルボビンが、両面に導電層
を有し且つ可撓性を有する配線用基板とされ、加速度セ
ンサが、 ボイスコイルボビンに形成された配線パタ
ーンと、 配線パターンに取付けられた回路素子を有
することもある。更に、ボイスコイルボビンが、両面に
導電層が形成された絶縁板を有し、ボイスコイルボビン
における、ボイスコイルの装着部分が、絶縁板のみとさ
れることもある。又、加速度センサが、振動系の加速度
に応じた電圧を出力するアンプ部を有し、アンプ部にお
ける、スピーカの径方向内方側をシールドするシールド
体が備えられることもある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の第１
例を図１〜図６の図面に基づき説明すると、図１は円形
スピーカを示し、該スピーカは、後方に突出する皿状と
され且つ中央部に開口１を有するフレーム２と、フレー
ム２の後面に固着されたリング状の上部プレート３と、
上部プレート３の後面に固着されたリング状のマグネッ
ト４と、マグネット４の後面に下部プレート５が固着さ
れ且つ中央ポールピース部６と上部プレート３間で磁気
空隙７が形成されるセンターポール８と、磁気空隙７に
挿入され且つ上方に突出するボイスコイルボビン９と、
ボイスコイルボビン９の外周面に捲回され且つ磁気空隙
７に挿入されるボイスコイル１０と、ボイスコイルボビ
ン９の内周面に備えられる取付体１１と、取付体１１に
備えられる加速度センサ１２と、ボイスコイルボビン９
の外周に備えられるダンパー１３及び振動板１４と、振
動板１４の内周部に装着され且つボイスコイルボビン９
の上端部に外嵌状とされるダストキャップ１５等を有す
る。

【００１３】図２〜図４及び図６に示すように、ボイス
コイルボビン９は、肉厚の薄い円筒状とされて、紙、合
成樹脂等から形成されており、ボイスコイルボビン９、
ボイスコイル１０、振動板１４（及び、ダンパー１３、
ダストキャップ１５）等により、スピーカの振動系が構
成されている。

【００１４】取付体（取付手段）１１は、ガラスエポキ
シ両面基板等の配線用基板とされて、ガラスエポキシ樹
脂等から成る絶縁板１７と、絶縁板１７の両面に電解銅
箔等により全面にわたって形成された導電層（導電部、
配線層、配線部）１８を有する。取付体１１は、肉厚が
薄くされて、ボイスコイルボビン９の肉厚と略同一、又
は、ボイスコイルボビン９の肉厚よりも薄くされ、その
肉厚は、例えば、約０．４ｍｍとされている。

【００１５】取付体１１は、細長い板状とされて、可撓
性（弾性変形可能な性質）を有しており、その板厚が薄
い場合（通常の場合）には、ボイスコイルボビン９より
も小さな曲率半径を有する円弧状（（略）円筒状）に弾
性変形されて、ボイスコイルボビン９の上部内に嵌合さ
れた後、その弾性復元力（弾発力）により、曲率半径が
大となるように変形する。これにより、取付体１１は、
略円筒状とされた状態で、ボイスコイルボビン９の内周
面に（略）全周（周方向全長）にわたって周方向に沿設
状として、隙間なく、密着（当接）して、この状態に保
持される。

【００１６】尚、取付体１１の板厚が厚い場合には、先
ず、熱処理により、ボイスコイルボビン９よりも大きな
曲率半径を有する円弧状に形成されるが、この形成時に
は、円弧状の隙間を有する金型を使用し、上記形成用隙
間に取付体１１を入れて、２００〜２５０℃に加熱する
ことにより、取付体１１を円弧状に曲げ加工する。この
加工後、上記同様に、取付体１１は、曲率半径を小さく
するように、弾性変形されながら、ボイスコイルボビン
９の上部内に嵌合される。

【００１７】そして、取付体１１の外周面は、ボイスコ
イルボビン９の内周面に（略）全周（周方向全長）にわ
たって、接着剤等を介して、ボイスコイルボビン９の内
周面に接着されるが、上記のように、取付体１１は、弾
性復元力により、ボイスコイルボビン９に保持されるの
で、取付体１１をボイスコイルボビン９に仮止めする手
段が不要で、取付体１１をボイスコイルボビン９に容易
且つ短時間でローコストで接着できる。

【００１８】尚、取付体１１は上記のように略円筒状と
されるが、この「略円筒状」とは、図２に示すように、
取付体１１の両端が、オーバーラップせずに、隙間
なく接して、完全な円筒とされた状態と、 取付体１
１の両端部がオーバーラップした状態と、 取付体１
１の両端間に、若干の隙間が形成された状態を含む概念
である。尚、上記の若干の隙間とは、取付体１１と同
一の曲率半径を有する円筒を想定した場合において、例
えば、上記円筒の円周の長さの１／５程度を意味してい
る。

【００１９】尚、取付体１１は、上記のように略円筒状
とせずに、円弧状としてもよいが、略円筒状とした方
が、取付体１１のボイスコイルボビン９に対する密着面
積や取付面積（接着面積）が大となり、取付体１１のボ
イスコイルボビン９に対する取付（接着）強度を大とで
き、好ましい。又、取付体１１は、ボイスコイルボビン
９の内周面ではなく、外周面に取付けられることもあ
る。この場合には、取付体１１の外周面に、下記の配線
パターンが形成されると共に、取付体１１をボイスコイ
ルボビン９に取付ける前には、取付体１１の曲率半径が
ボイスコイルボビン９よりも小とされて、取付体１１を
ボイスコイルボビン９に外嵌した際に、取付体１１が、
その弾性復元力により、ボイスコイルボビン９に保持さ
れる。

【００２０】又、取付体１１は、図例では、ボイスコイ
ルボビン９よりも、若干、上方に突出状とされると共
に、例えば、図４の仮想線及び図５に示すように、取付
体１１をボイスコイルボビン９に取付ける際に、取付体
１１をボイスコイルボビン９に対して、前後方向に関し
て、位置決めするコ型状の位置決め具２０が備えられる
ことがある。上記位置決め具２０は、取付体１１に、周
方向（略）等間隔に、３個以上配設されて、取付体１１
の前端部に挿通固定（挿着）されて、ボイスコイルボビ
ン９の前端部と当接する。尚、上記位置決め具２０を備
えずに、取付体１１とボイスコイルボビン９の前端を、
前後方向に関して、一致させることもある。

【００２１】加速度センサ１２は、スピーカの振動系の
加速度を検出するもので、取付体１１の内周面の周方向
（略）中央部に印刷（プリント）等により形成された配
線パターン（回路パターン、配線部）２２と、配線パタ
ーン２２に備えられた回路素子（素子、回路部品、（構
成）部品）と、配線パターン２２及び回路素子を覆うシ
ールド体２３等を有する。

【００２２】回路素子としては、加速度ピックアップ２
６と、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）２５と、抵抗
等のその他の部品（回路素子）２７，２８が使用されて
いる。ＦＥＴ２５及び部品２７，２８等により、スピー
カの振動系の加速度に比例した電圧を出力するアンプ部
（圧電回路部、センサ部）２９が構成されている。尚、
配線パターン２２には、＋及び−の電源線と２本の出力
線を含む４本の線３０が接続され、これら線３０が、ソ
ケット３１，３２等を介して、スピーカの駆動アンプ３
３に接続されており、上記アンプ部２９からの出力信号
が駆動アンプ３３に帰還されることで、モーショナルフ
ィードバック（ＭＦＢ）作用が行われる。尚、４本の線
３０は、通常、纏められて、ダストキャップ１５、振動
板１４、フレーム２等を挿通され、スピーカの外部に導
かれている。

【００２３】アンプ部２９は、そのインピーダンスが非
常に高いため、そのスピーカの径方向内方側は、アルミ
ニウム等の導電性材料から成るシールド体２３によりシ
ールドされている。シールド体２３は、アルミニウム等
の導電材料から形成されたケース、又は、テープ等とさ
れている。尚、アンプ部２９における、スピーカの径方
向外方側は、取付体１１の外周側導電層１８によりシー
ルドされており、別途、シールドする必要がないので、
スピーカの組立を容易且つ短時間で行える。

【００２４】尚、図１〜図６（他の図面も同様）は、説
明の便宜上、簡略化すると共に、寸法も実物とは異なる
ものとしている。例えば、図２や図３に示す配線パター
ン２２や、これに取付けた回路素子は、実物とは異な
る。又、図３では、シールド体２３を除去した加速度セ
ンサ１２を示している。

【００２５】上記第１例において、加速度センサ１２及
び取付体１１が、振動系の振動に影響を及ぼさないよう
にすると共に、ＭＦＢ作用を良好に行うためには、加速
度センサ１２及び取付体１１を、軽量化すると共に、取
付体１１をスピーカの振動系と一体的に振動させること
が必要である。

【００２６】そして、取付体１１を、スピーカの振動系
と一体的に振動させるためには、Ａ．振動系の振動時
に、取付体１１の前後方向に関する変形量を小にするこ
とと、Ｂ．取付体１１のボイスコイルボビン９に対する
取付強度を大とすることと、Ｃ．ボイスコイルボビン９
の強度を大にすること等が必要となる。

【００２７】まず、加速度センサ１２及び取付体１１の
重量について考察すると、取付体１１を、従来のよう
に、アルミニウム製の円盤状とせずに、配線用基板とし
たので、取付体１１を軽量化できる。又、取付体１１
を、上記のように、配線用基板として、従来のように、
別個に、加速度センサ１２用の配線用基板を備える必要
がなく、その分、加速度センサ１２も軽量化できる。

【００２８】次に、加速度センサ１２及び取付体１１の
振動状態について考察すると、次の通りである。 取付体１１を略円筒状、又は、円弧状として、ボイ
スコイルボビン９の内周面に、周方向に沿設状として
（密着状に）取付けたので、スピーカの振動系の振動時
に、取付体１１が前後方向に関して大きく変形すること
はない。 略円筒状、又は、円弧状とされた取付体１１の外周
面を、ボイスコイルボビン９の内周面に、周方向に沿設
状とすると共に、取付体１１を、周方向（略）全長にわ
たって、ボイスコイルボビン９の内周面に密着状に取付
けた（接着した）ので、取付体１１のボイスコイルボビ
ン９に対する取付面積（接着面積）を大とでき、取付体
１１のボイスコイルボビン９に対する取付強度を大とで
きる。 取付体１１を、上記形態で、ボイスコイルボビン９
に取付けたので、ボイスコイルボビン９自体の強度も向
上できる。 上記〜により、取付体１１をボイスコイル１０
と略一体的に振動させることができる。

【００２９】上記のように、加速度センサ１２及び取付
体１１を軽量化できて、これらが、スピーカの振動系に
及ぼす影響を小さくできる。又、取付体１１をボイスコ
イル１０と略一体的に振動させることができるので、取
付体１１の共振を抑制できて、加速度センサ１２の出力
電圧レベルに大きなピークが生じず、ＭＦＢ作用を良好
に行える。

【００３０】図７〜図１０は本発明の実施の形態の第２
例を示し、ボイスコイルボビン９自体が、（略）円筒状
とされた配線用基板とされて、ボイスコイルボビン９
は、絶縁板１７と、絶縁板１７の前部の両面に備えられ
た導電層１８から構成されており、内周側の導電層１８
の後部の周方向中央部に、配線パターン２２が形成され
ている。そして、ボイスコイルボビン９の後部は、絶縁
板１７のみから構成されて、該後部にボイスコイル１０
が備えられている。尚、例えば、ボイスコイル１０にお
いて、内径を５０．５ｍｍとした場合、円周の長さは１
５９．６ｍｍ、導電層１８が形成された前部の長さは３
０ｍｍ、絶縁板１７のみから成る後部の長さは２０ｍｍ
とされる。

【００３１】上記第２例では、ボイスコイルボビン９自
体が配線用基板とされ、ボイスコイルボビン９に加速度
センサ１２が備えられて、ボイスコイルボビン９と従来
の取付体１１が一体化されたので、加速度センサ１２の
振動系に対する取付手段（従来の取付体１１）に起因す
る重量増加を（極めて）小さくできて、加速度センサ１
２の装備がスピーカの振動系に及ぼす影響を（極めて）
小さくできると共に、上記取付手段に起因する共振を
（極めて）抑制でき、それ故、上記取付手段に伴う加速
度センサ１２の出力電圧レベルに大きなピークが生じ
ず、ＭＦＢ作用を良好に行える。又、上記のように、ボ
イスコイルボビン９と取付体１１が一体化されて、部品
点数が削減されたので、スピーカをローコストで容易且
つ短時間で組立可能である。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の実施の形態の第１例を具体化
したものを実施例として、加速度センサからの出力信号
レベルと周波数の関係について、実験を行った。尚、実
施例において、ボイスコイルボビンの直径を５０．５ｍ
ｍとし、又、取付体をガラスエポキシ両面基板として、
その全長を１４５ｍｍ、幅（スピーカの前後方向に関す
る長さ）を１２ｍｍ、厚さを０．４ｍｍとした。

【００３３】図１１は実験結果である。これを図１４に
おける、従来の実験結果と比較すると、従来において
は、周波数が３０００付近で、取付体が共振して、加速
度センサの出力信号レベルに大きなピークが生じていた
が、本発明の実施例では、上記ピークが小さい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
加速度センサを軽量化できると共に、加速度センサの振
動系に対する取付手段に起因する重量増加も小さくでき
て、加速度センサの装備がスピーカの振動系に及ぼす影
響を小さくできると共に、上記取付手段に起因する共振
を抑制できて、モーショナルフィードバック（ＭＦＢ）
作用を良好に行える。

【００３５】 特に、請求項１では、加速度センサの
振動系に対する取付手段である、取付体を、弾性復元力
により、ボイスコイルボビンに保持させることができる
ので、取付体をボイスコイルボビンに仮止めする手段が
不要で、取付体をボイスコイルボビンに容易且つ短時間
でローコストで取付け可能である。 請求項２，３では、取付体のボイスコイルボビンに
対する取付面積を大とできて、取付体のボイスコイルボ
ビンに対する取付強度と、ボイスコイルボビン自体の強
度を大とでき、その分、取付体の共振を抑制できて、Ｍ
ＦＢ作用をより良好に行える。 請求項５では、加速度センサの振動系に対する取付
手段に起因する重量増加を小さくできて、加速度センサ
の装備がスピーカの振動系に及ぼす影響を更に小さくで
きると共に、上記取付手段に起因する共振を更に抑制で
き、その分、ＭＦＢ作用をより良好に行える。又、上記
のように、ボイスコイルボビンと取付体が一体化され
て、部品点数が削減されたので、スピーカをローコスト
で容易且つ短時間で組立可能である。 請求項６では、加速度センサのアンプ部における、
スピーカの径方向外方側のシールドを、取付体、又は、
ボイスコイルボビンの外周側の導電層で行うことがで
き、別途、シールドする必要がないので、その分、スピ
ーカの組立を容易且つ短時間で行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す縦側断面図
である。

【図２】図１の要部の斜視図である。

【図３】図２の分解斜視図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図５】図４の位置決め具の平面図である。

【図６】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す縦側断面図
である。

【図８】図７の要部の斜視図である。

【図９】図８の要部の展開図である。

【図１０】図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

【図１１】実施例の出力電圧レベルと周波数の関係を示
すグラフである。

【図１２】従来一例を示す縦側断面図である。

【図１３】図１２の要部の分解斜視図である。

【図１４】従来例の出力電圧レベルと周波数の関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

９ ボイスコイルボビン １０ ボイスコイル １１ 取付体 １２ 加速度センサ １３ ダンパー １４ 振動板 １５ ダストキャップ １７ 絶縁板 １８ 導電層 ２２ 配線パターン ２３ シールド体 ２５ ＦＥＴ ２６ 加速度ピックアップ ２７，２８ 部品 ２９ アンプ部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動系の加速度を検出する加速度センサ
   が、取付体を介して、振動系に備えられた動電型スピー
   カにおいて、 取付体が、両面に導電層を有し且つ可撓性を有する円弧
   状の配線用基板とされて、 取付体が、ボイスコイルボビンに周方向に沿設状に取付
   けられ、 加速度センサが、 取付体における、ボイスコイルボビン側とは反対側
   の面に形成された配線パターンと、 配線パターンに取付けられた回路素子を有すること
   を特徴とする動電型スピーカ。
2. 【請求項２】 取付体が略円筒状とされた請求項１記載
   の動電型スピーカ。
3. 【請求項３】 取付体が、周方向略全長にわたって、ボ
   イスコイルボビンに密着する請求項１又は２記載の動電
   型スピーカ。
4. 【請求項４】 取付体がボイスコイルボビンに接着され
   た請求項１〜３の何れかに記載の動電型スピーカ。
5. 【請求項５】 振動系の加速度を検出する加速度センサ
   が内蔵された動電型スピーカにおいて、 ボイスコイルボビンが、両面に導電層を有し且つ可撓性
   を有する配線用基板とされ、 加速度センサが、 ボイスコイルボビンに形成された配線パターンと、 配線パターンに取付けられた回路素子を有すること
   を特徴とする動電型スピーカ。
6. 【請求項６】 ボイスコイルボビンが、両面に導電層が
   形成された絶縁板を有し、 ボイスコイルボビンにおける、ボイスコイルの装着部分
   が、絶縁板のみとされた請求項５記載の動電型スピー
   カ。
7. 【請求項７】 加速度センサが、振動系の加速度に応じ
   た電圧を出力するアンプ部を有し、 アンプ部における、スピーカの径方向内方側をシールド
   するシールド体が備えられた請求項１〜６の何れかに記
   載の動電型スピーカ。