JPH1141695A

JPH1141695A - スピーカ装置

Info

Publication number: JPH1141695A
Application number: JP19270797A
Authority: JP
Inventors: Masao Fujihira; 正男藤平; Akira Yamagishi; 亮山岸; Ikuo Shinohara; 幾夫篠原; Akihiro Akiyama; 明広秋山; Naoki Watanabe; 直樹渡辺; Kenji Tokushige; 賢二徳重
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】作用及び反作用の力によって音の放射の力が
弱まるのを防止し、音質の改善を図ることができるスピ
ーカ装置を提案せんとするものである。【解決手段】マグネット２１とセンターポール２０ａ
を有するヨーク２０とプレート２２とにより磁気回路を
構成すると共にこのヨークのセンターポール２０ａとこ
のプレート２２との間で磁気空隙を形成するようにした
スピーカ装置において、この磁気空隙に振動板２４を振
動するボイスコイル２５ａと加振器用のボイスコイル２
６ａとを配するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小形軽量のスピーカ
システムに使用して好適なスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小形軽量のスピーカシステムとし
て図６に示す如きものが提案されている。この図６にお
いて、１は合成樹脂等の小形軽量のスピーカボックスを
示し、このスピーカボックス１の前面に固定されたバッ
フル板２の上側に穿ったスピーカ取付孔にスピーカ装置
３を固定する。

【０００３】このスピーカ装置３は例えば次のように構
成されたものである。図６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
けられたプレート５及びセンターポール６ａを有するヨ
ーク６とを設け、このプレート５の内周側とヨーク６の
センターポール６ａと間に磁気空隙７を形成する如くす
る。またこのプレート５にはスピーカのフレーム８が取
付けられ、このフレーム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
周部が保持されている。

【０００４】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はボイスコイル１２が巻装され、このボイスコイ
ル１２はプレート及びヨーク６のセンターポール６ａに
よって形成された磁気空隙７内に挿入する如くなされて
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ーである。

【０００５】またスピーカボックス１の外部の所定位置
に設けられた入力端子１３よりの音声信号を接続線１４
を介してスピーカ装置３の端子１５に供給し、この端子
１５よりの音声信号を錦糸線１６を介してボイスコイル
１２に供給する如くする。

【０００６】また、このバッフル板２のスピーカ取付孔
と同一面に開口を有するダクト１８を設け、スピーカ装
置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る如く
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述図６に示す如きス
ピーカシステムは小形軽量であるという特徴がある。然
しながら、スピーカ装置３の振動板１０が音を放射する
ために振動すれば、その振動の力Ｆはスピーカ装置３の
振動系の実効質量ｍとこの振動系の動く加速度αの積
（Ｆ＝ｍα）となる。

【０００８】一般に物体が動けば、作用と反作用があ
り、このスピーカシステムの場合、反作用の力をスピー
カボックス１が受けることになるが、この小形軽量のス
ピーカシステムではこのスピーカボックス１の重量が小
さいので、この反作用の力をスピーカボックス１では支
えることができない。

【０００９】この為、斯る従来の小形軽量のスピーカシ
ステムでは、スピーカ装置３の振動板１０が音の放射の
ために振動するとスピーカボックス１はそのスピーカ装
置３の振動系の振動の力Ｆを支えるほどの重量が無く、
音の放射の力は弱くなり、音質も劣化させるという不都
合があった。

【００１０】本発明は斯る点に鑑み、上述作用及び反作
用の力によって音の放射の力が弱まるのを防止し、音質
の改善を図ることができるスピーカ装置を提案せんとす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明スピーカ装置はマ
グネットとセンターポールを有するヨークとプレートと
により、磁気回路を構成すると共にこのヨークのセンタ
ーポールとこのプレートとの間で磁気空隙を形成するよ
うにしたスピーカ装置において、この磁気空隙に振動板
を振動するボイスコイルと加振器用のボイスコイルとを
配するようにしたものである。

【００１２】斯る本発明においては、磁気空隙に振動板
を振動するボイスコイルと加振器用のボイスコイルとを
設けたので、この加振器によりスピーカユニットの反作
用の力を打ち消すか或いは減少することができ、音の放
射の力が弱まるのを改善することができ、小形軽量スピ
ーカシステムの音質を改善することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明スピ
ーカ装置の実施の形態の一例につき説明しよう。

【００１４】図１において、２０は円板状の磁性板材の
中心部に植立された円柱状のセンターポール２０ａを有
し、このセンターポール２０ａを同心円的にとり囲むよ
うに段部が形成されたマグネットガイド２０ｂを一体化
した断面逆Ｔ字状と成したヨークを示し、このヨーク２
０のマグネットガイド２０ｂに内径を嵌合させ、且つ接
合して、リング状で厚み方向に着磁されたマグネット２
１を設け、このマグネット２１の上面に接着剤等で接合
してリング状のプレート２２を設け、このヨーク２０と
マグネット２１とプレート２２とで磁気回路を構成す
る。

【００１５】この場合、ヨーク２０のセンターポール２
０ａとプレート２２の内周との間に同心円状の磁気空隙
２３を形成し、本例においてはこの磁気空隙２３内に振
動板２４を振動するボイスコイルボビン２５に巻装した
ボイスコイル２５ａを配する如くすると共に後述する加
振器を構成するボイスコイルボビン２６に巻装したボイ
スコイル２６ａを配する如くする。

【００１６】この場合、ボイスコイルボビン２６の直径
をボイスコイルボビン２５の直径より大としボイスコイ
ルボビン２５及び２６をセンターポール２０ａの軸を心
として同心円状に配し互に接触することなく可動できる
如くする。また、このボイスコイルボビン２５の上方の
長さをボイスコイルボビン２６よりも長くする如くす
る。

【００１７】また、このプレート２２上に鋼製等の漏斗
状のフレーム２７を固着する。このフレーム２７の外周
部にはエッジ２８が設けられ、このエッジ２８によって
コーン型の振動板２４の外周部が保持されている。

【００１８】一方、振動板２４の内周部にボイスコイル
ボビン２５の上端部が取付けられ、このボイスコイルボ
ビン２５に巻装したボイスコイル２５ａを磁気空隙２３
内に挿入し、このボイスコイル２５ａによりこの振動板
２４を振動する如くする。このボイスコイルボビン２５
の上端部の外径部とフレーム２７の底面近傍間に波形の
同心円状のダンパー２９を接着剤等で接合し、このボイ
スコイル２５ａを磁気空隙２３内に保持する如くする。

【００１９】このボイスコイル２５ａからリード線を引
き出し、錦糸線３０を介して、フレーム２７に設けた端
子３１に接続し、この端子３１に得られる音声信号をこ
のボイスコイル２５ａに供給する如くする。またボイス
コイルボビン２５の上面に防塵用のキャップ３４を設け
る如くする。

【００２０】この場合、ヨーク２０、マグネット２１、
プレート２２、振動板２４、ボイスコイルボビン２５、
ボイスコイル２５ａ、フレーム２７等により音放射用の
スピーカユニットを構成する。

【００２１】本例においては、加振器を構成するボイス
コイルボビン２６の外周の中間部とフレーム２７の底面
部との間に波形の同心円状の通気性のある下ダンパー３
２ａを接着剤等で接合し、この加振器を構成するボイス
コイル２６ａを磁気空隙２３内に保持するようにすると
共にこのボイスコイルボビン２６の外周の上端部とフレ
ーム２７の底面部との間に波形の同心円状の布等で形成
した通気性のよい上ダンパー３２ｂを接着剤等で接合
し、この加振器を構成するボイスコイル２６ａを磁気空
隙２３内に下ダンパー３２ａと共働きして保持する如く
する。この場合、下ダンパー３２ａ及び上ダンパー３２
ｂを夫々通気性を良くし音の発生を阻止する如くする。

【００２２】また必要に応じ、この加振器の実効質量を
増大するため上ダンパー３２ｂのボイスコイルボビン２
６の取付け部にリング状の重り３３を設ける如くする。

【００２３】本例においては、ヨーク２０、マグネット
２１、プレート２２、ボイスコイルボビン２６、ボイス
コイル２６ａ、上ダンパー３２ｂ、下ダンパー３２ａ、
重り３３等で加振器を構成する。また本例においては、
このボイスコイル２６ａからリード線を引き出し、錦糸
線３５を介して、フレーム２７に設けた端子３６に接続
し、この端子３６に端子３１に供給する音声信号の位相
を反転した信号を供給する如くし、この端子３６に得ら
れる位相を反転した音声信号をボイスコイル２６ａに供
給する如くする。

【００２４】本例においては、上述音放射用のスピーカ
ユニットの振動系の実効質量ｍと上述加振器の実効質量
ｍ₀とを等しくすると共にこのスピーカユニットの最低
共振周波数とこの加振器の最低共振周波数とを合わせる
如くする。

【００２５】次に本例スピーカ装置の動作につき説明す
る。端子３１に音声信号が供給されたときはスピーカユ
ニットでは矢印で示す如くＦ＝ｍαの力が生じ、このと
き端子３６にこの音声信号の位相が反転した信号が供給
されるので、この加振器では矢印Ｆ₀で示す如くＦ₀＝
ｍ₀α₀の力が生じる。ここでｍ及びｍ₀は夫々スピー
カユニット及び加振器の実効質量、α及びα₀は夫々ス
ピーカユニット及び加振器の加速度である。

【００２６】上述の如く、スピーカユニット及び加振器
が夫々駆動された場合、スピーカユニットのＦ方向の力
に対し、反作用により−Ｆの力が生じ、同様にして加振
器のＦ₀方向の力に対し反作用により−Ｆ₀の力が生じ
る。

【００２７】本例においてはスピーカユニットと加振器
とは同心的に一体に配しているので、このスピーカユニ
ットの反作用の力−Ｆと加振器の反作用の力−Ｆ₀とが
互にキャンセルするように働く。

【００２８】従って、−Ｆ＝ｍαと−Ｆ₀＝ｍ₀α₀と
を等しく、上述スピーカ装置をスピーカボックスに取付
けたときは、このスピーカボックスが小形軽量であって
も、このスピーカボックスが動くのを防止でき、音の放
射の力を１００％近く発揮することができ、放射の音に
力のある高音質のスピーカシステムを得ることができる
利益がある。

【００２９】一般にダイナミックスピーカユニットの場
合、振動板に加わる力Ｆ＝ｍαは次式（１）で定まる。

【００３０】ここで、ＷＥはスピーカユニットに加わる
音声信号入力、Ｂｇは磁気回路の磁気空隙の磁束密度、
Ｖｖはボイスコイルの有効体積、δはボイスコイルの材
料の比抵抗、Ｑはスピーカユニットの共振鋭度である。

【００３１】上述加振器にも上述式（１）が適用できる
ので、スピーカユニット及び加振器の上述ＷＥ，Ｂｇ，
Ｖｖ，δ，Ｑ又はｍ，ｍ₀を適宜選択することで互にキ
ャンセルする反作用の力−Ｆ＝−Ｆ₀とすることが種々
の条件で選択できる。

【００３２】また、本例においてはスピーカユニットの
最低共振周波数とこの加振器の最低共振周波数とを合わ
せているので、本例スピーカ装置においては広い周波数
範囲に亘ってスピーカユニットの反作用の力をキャンセ
ルすることが出来、このスピーカ装置をスピーカボック
スに取付けたときは、このスピーカボックスが小形軽量
であっても、このスピーカボックスが動くのを防止で
き、広い周波数範囲に亘って放射の音に力のある高音質
のスピーカシステムを得ることができる利益がある。

【００３３】また本例においてはスピーカユニットの磁
気回路と加振器の磁気回路とを兼ねているので、それだ
け構成が簡単となる利益がある。

【００３４】図２、図３、図４及び図５は夫々本発明の
実施の形態の他の例を示す。之等図２、図３、図４及び
図５において図１に対応する部分には同一符号を付して
示す。

【００３５】図２例は図１例のヨーク２０のセンターポ
ール２０ａの代わりにマグネット２１とは逆極性に着磁
された円柱状のマグネット４０を設けると共にこのマグ
ネット４０上にポールピース４１を設け、マグネット２
１、ヨーク２０、マグネット４０、ポールピース４１及
びプレート２２で磁気回路を構成すると共にポールピー
ス４１とプレート２２の内周との間に同心円状の磁気空
隙２３を形成し、この磁気空隙２３内に振動板２４を振
動するボイスコイル２５ａ及び加振器を構成するボイス
コイル２６ａを配する如くする。その他は図１と同様に
構成する。

【００３６】斯る図２例においても図１例のスピーカ装
置と同様の作用効果が得られることは容易に理解できよ
う。この図２例においては、マグネット４０を設けたの
で磁気空隙２３の磁束密度を図１例に比し、更に増大す
ることができる。

【００３７】次に図３例につき説明するに、図３例の磁
気回路及び磁気空隙は図２例と同様であるが、この図３
例では振動板２４を振動するボイスコイル２５ａの巻装
されたボイスコイルボビン２５の直径を加振器を構成す
るボイスコイル２６ａが巻装されたボイスコイルボビン
２６の直径より大として、このボイスコイルボビン２６
及び２５を同心円的に可動可能に配すると共にボイスコ
イルボビン２６の上方をボイスコイルボビン２５より長
くする如くする。

【００３８】この図３例においてはポールピース４１の
心に所定長の支え棒４２を植立し、この支え棒４２の中
間位置とボイスコイルボビン２６の中間位置の内壁と間
及び支え棒４２の上端部とボイスコイルボビン２６の上
端内壁との間に夫々下エッジ４３ａ及び上エッジ４３ｂ
を設け、このボイスコイルボビン２６を上下方向に振動
可能にこの支え棒４２に支持すると共にこのボイスコイ
ルボビン２６にボイスコイル２６ａを巻装し、このボイ
スコイル２６ａを磁気空隙２３内に挿入する如くする。
またボイスコイルボビン２５及び２６の上端を覆う如く
防塵用のキャップ３４を設ける如くする。

【００３９】また、端子３６よりの信号を錦糸線３５を
介してこのボイスコイル２６ａに供給する如くする。こ
の図３例においてはヨーク２０、マグネット２１，４
０、プレート２２、ポールピース４１、ボイスコイルボ
ビン２６、ボイスコイル２６ａ、支え棒４２、下エッジ
４３ａ、上エッジ４３ｂ等で加振器を構成する。その他
は図１例と同様の構成とする。

【００４０】この図３例においても図１例と同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。

【００４１】次に図４例につき説明する。図４例はヨー
ク２０のセンターポール２０ａを比較的長く形成し、こ
のヨーク２０のマグネットガイド２０ｂに内径を嵌合し
てリング状で厚み方向に着磁された第１のマグネット２
１を設け、この第１のマグネット２１の上面に接着剤等
で接合して、リング状の第１のプレート２２を設け、こ
のヨーク２０と第１のマグネット２１と第１のプレート
２２とで第１の磁気回路を構成すると共にこのヨーク２
０のセンターポール２０ａと第１のプレート２２の内周
との間に同心円状の第１の磁気空隙２３ａを形成する。

【００４２】本例においては、この第１のプレート２２
の上面にリング状の第１のマグネット２１とは逆方向に
着磁された第２のマグネット４５を設け、この第２のマ
グネット４５の上面に接着剤等で接合してリング状の第
２のプレート４６を設け、この第２のマグネット４５と
第２のプレート４６とヨーク２０のセンターポール２０
ａと第１のプレート２２とで第２の磁気回路を構成する
と共にこのヨーク２０のセンターポール２０ａと第２の
プレート４６の内周との間に同心円状の第２の磁気空隙
２３ｂを形成する。

【００４３】本例においては、振動板２４を振動するボ
イスコイル２５ａを第１の磁気空隙２３ａに挿入する様
にすると共に加振器を構成するボイスコイル２６ａを第
２の磁気空隙２３ｂに挿入する如くする。

【００４４】本例においては第１及び第２の磁気空隙２
３ａ及び２３ｂの磁束の方向が互に逆方向なので、端子
３１及び３６に供給する音声信号は同相のものを供給す
る如くする。その他は図１例と同様に構成する。

【００４５】この図４例においても、図１例同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。更に図４例
では、第１の磁気空隙２３ａに第１の磁気回路の磁束と
第２の磁気回路の磁束とが加算された磁束が得られる利
益がある。

【００４６】次に図５例につき説明する。この図５例に
おいては図１に示す如くセンターポール２０ａを有する
ヨーク２０のマグネットガイド２０ｂに内径を嵌合して
リング状（円筒状）で厚み方向に着磁された第１のマグ
ネット２１を設け、この第１のマグネット２１の上面に
接着剤等で嵌合してリング状の第１のプレート２２を設
け、このヨーク２０と第１のマグネット２１と第１のプ
レート２２とで第１の磁気回路を構成すると共にこのヨ
ーク２０のセンターポール２０ａの上端部とこの第１の
プレート２２の内周との間に同心円状の第１の磁気空隙
２３ａを形成する如くする。

【００４７】本例においてはこの第１のリング状マグネ
ット２１の内側で且つヨーク２０上にこの第１のリング
状マグネット２１よりも直径が小さく、高さの低い且つ
同方向に着磁された第２のリング状（円筒状）のマグネ
ット４７を同心円状に設け、この第２のマグネット４７
の上面に接着剤等で接合してリング状の第２のプレート
４８を設け、このヨーク２０と第２のマグネット４７と
第２のプレート４８とで第２の磁気回路を構成すると共
にこのヨーク２０のセンターポール２０ａの中間部と第
２のプレート４８の内周との間に同心円状の第２の磁気
空隙２３ｂを形成する如くする。

【００４８】本例においては振動板２４を振動するボイ
スコイル２５ａを第１の磁気空隙２３ａに挿入する様に
すると共に加振器を構成するボイスコイル２６ａをこの
第２の磁気空隙２３ｂに挿入する如くする。その他は図
１例と同様に構成する。

【００４９】この図５例においても図１例同様の作用効
果が得られることは容易に理解できよう。

【００５０】尚、図１、図２、図３及び図５例において
は加振器用のボイスコイル２６ａにボイスコイル２５ａ
に供給する音声信号の位相を反転した信号を供給するよ
うにしたが、加振器用のボイスコイル２６ａの巻回方向
を逆とすれば同相信号を供給しても良いことは勿論であ
る。

【００５１】また、図１、図２、図４、図５の例におい
ては重り３３を加振器用のボイスコイルボビン２６と上
ダンパー３２ｂとの接合部に設けたが、この重り３３を
加振器用のボイスコイルボビン２６と下ダンパー３２ａ
の接合部に設けても良いことは勿論である。

【００５２】また、本発明は上述例に限らず、本発明の
要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得る
ことは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】本発明スピーカ装置によればスピーカユ
ニットと加振器とを同心的に一体に配したので、この加
振器によりスピーカユニットの反作用の力を打ち消すか
或いは減少することができ、このスピーカ装置を小形軽
量のスピーカボックスに取付けたときにも、音の放射の
力が弱まるのが改善され、本発明によれば小形軽量スピ
ーカシステムの音質の改善できるスピーカ装置を得るこ
とができる利益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スピーカ装置の例を示す断面図である。

【図２】本発明スピーカ装置の他の例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明スピーカ装置の他の例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明スピーカ装置の他の例を示す断面図であ
る。

【図５】本発明スピーカ装置の他の例を示す断面図であ
る。

【図６】従来の小形軽量スピーカシステムの例を示す断
面図である。

【符号の説明】２０‥‥ヨーク、２０ａ‥‥センターポール、２１，４
０，４７‥‥マグネット、２２，４６，４８‥‥プレー
ト、２３，２３ａ，２３ｂ‥‥磁気空隙、２４‥‥振動
板、２５‥‥ボイスコイルボビン、２５ａ‥‥ボイスコ
イル、２６‥‥加振器用ボイスコイルボビン、２６ａ‥
‥加振器用ボイスコイル、２７‥‥フレーム、２９，３
２ａ，３２ｂ‥‥ダンパー、３１，３６‥‥端子、３３
‥‥重り、３４‥‥キャップ、４１‥‥ポールピース、
４２‥‥支え棒、４３ａ，４３ｂ‥‥エッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山明広東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者渡辺直樹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者徳重賢二東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネットとセンターポールを有するヨ
ークとプレートとにより磁気回路を構成すると共に前記
ヨークのセンターポールと前記プレートと間で磁気空隙
を形成するようにしたスピーカ装置において、前記磁気
空隙に振動板を振動するボイスコイルと加振器用のボイ
スコイルとを配するようにしたことを特徴とするスピー
カ装置。
【請求項２】第１のマグネットとヨークと第２のマグ
ネットと該第２のマグネット上に配されたポールピース
と前記第１のマグネット上に配されたプレートにより磁
気回路を構成すると共に前記ポールピースと前記プレー
トと間で磁気空隙を形成するようにしたスピーカ装置に
おいて、前記磁気空隙に振動板を振動するボイスコイルと加振器
用のボイスコイルとを配するようにしたことを特徴とす
るスピーカ装置。
【請求項３】第１のマグネットとセンターポールを有
するヨークと第１のプレートにより第１の磁気回路を構
成すると共に前記第１のプレートと前記センターポール
と間で第１の磁気空隙を形成し、前記第１のプレート上
に前記第１のマグネットとは逆極性の第２のマグネット
を設けると共にこの第２のマグネット上に第２のプレー
トを設け、前記第２のプレートと前記第２のマグネット
と前記第１のプレートと前記ヨークのセンターポールと
で第２の磁気回路を構成すると共に前記第２のプレート
と前記センターポールと間で第２の磁気空隙を形成し、
前記第１の磁気空隙に振動板を振動するボイスコイルを
配すると共に前記第２の磁気空隙に加振器用のボイスコ
イルを配するようにしたことを特徴とするスピーカ装
置。
【請求項４】第１の円筒状マグネットとセンターポー
ルを有するヨークと第１のプレートとにより第１の磁気
回路を構成すると共に前記第１のプレートと前記ヨーク
のセンターポールと間で第１の磁気空隙を形成し、前記第１の円筒状マグネットの内側に同心円状に設けた
第２の円筒状マグネットと前記ヨークと第２のプレート
とにより第２の磁気回路を構成すると共に前記第２のプ
レートと前記ヨークのセンターポールとの間で第２の磁
気空隙を形成し、前記第１の磁気空隙に振動板を振動す
るボイスコイルを配すると共に前記第２の磁気空隙に加
振器用のボイスコイルを配するようにしたことを特徴と
するスピーカ装置。