JPH1175292A - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板振動板の外周部分における不要な共振の
発生を軽減して音響歪みを抑制した電気音響変換器を提
供する。 【解決手段】 並列配置される複数の突起部７ａ１〜７
ａ７を有する平面状の振動板７０を備えた電気音響変換
器であって、前記平面振動板７０の外周部７０ｃに折曲
部ａを設けて、外周部７０ｃの剛性を突起部７ａ１〜７
ａ７の剛性より高くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面型スピーカで
ある電気音響変換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は電気音響変換器を説明するための
図であり、同図（Ａ）は電気音響変換器の正面図，同図
（Ｂ）は電気音響変換器の右側面断面図、図２は電気音
響変換器を構成する振動板を説明するための図であり、
同図（Ａ）は振動板の正面図，同図（Ｂ）は従来の振動
板をＡ−Ａ´線で縦断した縦断断面図、同図（Ｃ）は本
発明の振動板をＡ−Ａ´線で縦断した縦断断面図、図３
は振動板の外周部の構造を説明するための図であり、同
図（Ａ）は図２（Ｂ）に示した従来の振動板の一部拡大
断面図、同図（Ｂ）は図２（Ｃ）に示した本発明の振動
板の一部拡大断面図である。

【０００３】電気音響変換器である全面駆動薄型スピー
カユニットＡは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、フ
レーム１、リアプレート２、マグネット３、ポールピー
ス４、ガイドピン５、ボイルコイル６、ダイヤフラム
（振動板）７、ダンパー８、エッジ９から大略構成され
る。これらマグネット３、ボイルコイル６、ダイヤフラ
ム（振動板）７の組み合わせ（セグメント）を増やすこ
とにより振動板面積を拡大することが可能となる。この
スピーカユニットＡの寸法は、例えば、厚さ２５ｍｍ、
幅１１５ｍｍ、高さ１３６ｍｍであり、また、その最大
振幅は１０ｍｍｐ−ｐ（ａｔ ６００ｇｆ）、耐入力は
６０Ｗである。

【０００４】フレーム１は、超耐熱ＡＢＳ樹脂等の耐熱
性樹脂で成型されてなる枠体である。このフレーム１は
その四隅に設けられたねじ穴１Ａ〜１Ｄを介して図示せ
ぬスピーカキャビネットにねじ留め固定される（スピー
カキャビネットの寸法は、例えば、厚さ６０ｍｍ、幅１
２０ｍｍ、高さ５００ｍｍ）。また、フレーム１の裏側
全面にはリアプレート２が強固にねじ留め固定され、一
方、その表側（振動板７側）の四隅には４つのダンパー
８が接着固定される。この４つのダンパー８で振動板７
の四隅を振動自在に支持するのである。

【０００５】リアプレート２は、鉄等の金属板で形成さ
れており、長手状ポールピース４をその上面に接着した
長手状マグネット３をそれぞれ固定するベース板であ
る。このリアプレート２の裏側全面には多数の空気抜き
スリット・穴が設けられると共に、ボイルコイル６の始
端、終端に接続する一対のスピーカ端子が設けられてい
る（いずれも図示せず）。一方、このリアプレート２の
表側（振動板７側）には、前記した如く、長手状マグネ
ット３が接着された長手状ポールピース４の両端がガイ
ドピン５でねじ留め固定される。図示する例では、長手
状マグネット３は７本が互いに平行に併設される。

【０００６】マグネット３は、ストロンチウムフェライ
ト等のフェライトを焼結してなるマグネットである。そ
して、前記したように、このマグネット３をリアプレー
ト２の表側（振動板７側）に固定した場合に、リアプレ
ート２に接するマグネット３の一面がＮ極となり、一
方、ポールピース４に接するマグネット３の他面（振動
板７側）がＳ極となるように、このマグネット３は着磁
されている。このマグネット３の寸法は、例えば、長さ
８０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ８ｍｍである。

【０００７】ポールピース４は、鉄等の金属板で形成さ
れており、マグネット３をリアプレート２に固定するた
めの一対のねじ穴をその両端部に備えている。ボイルコ
イル６は、振動板７を構成する各頂上部７ａ１〜７ａ７
の周囲にそれぞれ順次巻回した被覆銅線である。前記し
たように、このボイルコイル６の始端、終端（図示せ
ず）にはリアプレート２上に設けられた一対のスピーカ
端子にそれぞれ接続される。

【０００８】ダイヤフラム（振動板）７は、ボイルコイ
ル６の発熱に耐えかつ振動板としての機械的特性に優れ
たポリイミド（ＰＩ）フィルムを用い、これを一体成型
したものである。また、振動板７の軽量化のためには、
振動板自体を極力薄くする必要があるが、ここで用いる
振動板７の厚さは７５μｍとした。この振動板７は前記
したように、リアプレート２上に固定されたマグネット
３及びポールピース４上に被着され、その周囲をウレタ
ン等からなるエッジ９でフレーム１に位置決め固定され
る。この振動板７の具体的な構成は後述する。

【０００９】ダンパー８は、振動板７を振動自在に支持
するものであり、バネ性、耐衝撃性耐熱性がそれぞれ高
い物質であるポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂から
なる。限られたスペースで最大振幅１０ｍｍｐ−ｐを得
るために、多段の板バネ構造とする。このダンパー８は
フレーム１の四隅に固定されるので、各ダンパー８当り
１５０ｇｆで１０ｍｍｐ−ｐの変位となる。この負荷を
４個の両端支持梁構造で受け持つ。さらに、振動板７の
面方向の引っ張り荷重はダンパー８の中心部の連結部分
で受け持つ構造である。そして梁構造を扇型に配置して
省スペースを図っている。

【００１０】さて、前述した振動板７は、図２（Ａ），
（Ｂ）に示すように、複数の頂上部７ａ１〜７ａ７、平
面部７ｂ、外周部７ｃから構成され、これら頂上部７ａ
１〜７ａ７、平面部７ｂ、外周部７ｃは一体に成型され
る。また、頂上部７ａ１〜７ａ７は振動版７の裏側（リ
アプレート２側）から表側に向って、曲面凸状（隆起）
に成型されており、これら頂上部７ａ１〜７ａ７は主振
動部７Ａとして一体成型されている。ここで、振動版７
の表側は全面駆動薄型スピーカユニットＡの正面側であ
る。頂上部７ａ１〜７ａ７は振動板７の長手方向（図１
（Ａ），図２（Ａ）中、上下方向）に７本並列してな
り、また、各頂上部７ａ１〜７ａ７の断面形状は、その
両端部を除き、図２（Ｂ）中、Ａ−Ａ´線で縦断した凸
状（蒲鉾状，半円柱形状）である。この主振動部７Ａの
周囲は外周部７ｃが形成されている。

【００１１】こうして、上述した構成の全面駆動薄型ス
ピーカユニットＡの一対のスピーカ端子間に、音声信号
（駆動電流）を供給することによって、振動板７の各頂
上部７ａ１〜７ａ７は紙面に対して前後に均一に全面振
動することになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記したよう
に、ダイヤフラム（振動板）７は、軽量化のために振動
板自体を極力薄くしてポリイミドフィルムで一体成型し
たものであるから、成型後の振動板７の各部の厚さを均
一に保つことは極めて難しい。特に、７本の頂上部７ａ
１〜７ａ７の長手方向（図１（Ａ），図２（Ａ）中、上
下方向）の厚さよりもこの長手方向と直交する方向（図
１（Ａ），図２（Ａ）中、左右方向）の厚さが薄いもの
となる欠点が生じていた。このため、各頂上部７ａ１〜
７ａ７の短手方向における機械的強度が劣っていた。こ
の結果、全面駆動薄型スピーカユニットＡを駆動するた
めに、比較的レベルが大きい音声信号（駆動電流）をこ
れに供給すると、主振動部７Ａとして頂上部７ａ１〜７
ａ７は一体に振動せずに、各頂上部７ａ１〜７ａ７が均
一に振動せずにばらばらに振動してしまい、隣り同士の
頂上部がぶつかりあって、分割振動による異常音を発生
する恐れがあった（いわゆる「ビリツキ音」）。

【００１３】この結果、前述した従来の全面駆動薄型ス
ピーカユニットＡでは、特に中域（約８００Ｈｚ〜約４
ｋＨｚ）においては音圧が最大で４０ｄＢのディップが
生じており、これ以外の他の音域よりも格段にレベル変
動が大きい。このために、中域においてフラットな音圧
周波数特性を得ることができなかった。

【００１４】本発明は、全周波数帯域においてフラット
な音圧を得ることができないという課題を解決するため
に、特に、振動板７の外周部分７ｃの剛性を各頂上部７
ａ１〜７ａ７の剛性より高くすることにより、主振動部
７Ａとして頂上部７ａ１〜７ａ７を一体に振動させて
も、外周部分７ｃにおける不要な共振の発生を軽減して
音響歪みを抑制した電気音響変換器を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、下記（１）の構成になる電気音響変
換器を提供する。

【００１６】（１） 図２（Ｃ），図３（Ｂ）に示すよ
うに、長手状の複数の突起部（頂上部）７ａ１〜７ａ７
が並列して形成される平面状の振動板７０を全面駆動す
る電気音響変換器（全面駆動薄型スピーカユニット）Ａ
Ａであって、前記振動板７０の外周部７０ｃを折曲構造
（折曲部ａ）として前記突起部（頂上部）７ａ１〜７ａ
７の剛性より高くしたことを特徴とする電気音響変換
器。

【００１７】

【発明の実施の態様】以下、本発明の電気音響変換器に
ついて、図面に沿って説明する。図２（Ｃ）は本発明の
振動板をＡ−Ａ´線で縦断した縦断断面図、図３（Ｂ）
は図２（Ｃ）に示した本発明の振動板の一部拡大断面図
である。前述したものと同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。

【００１８】本発明の電気音響変換器（全面駆動薄型ス
ピーカユニット）ＡＡは、図２（Ｂ）（Ｃ）、図３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、エッジ９に振動板７の平
坦なな外周部７ｃが支持される従来のものに対して、エ
ッジ９に折曲部ａを有する平坦ではない外周部７０ｃが
支持されるものであり、この折曲部ａの弾性力によって
外周部分７０ｃの剛性を一段と高くした振動板７０を用
いたものである。

【００１９】具体的には、本発明の電気音響変換器であ
る全面駆動薄型スピーカユニットＡＡは、図１（Ａ），
（Ｂ）に示すように、フレーム１、リアプレート２、マ
グネット３、ポールピース４、ガイドピン５、ボイルコ
イル６、ダイヤフラム（振動板）７０、ダンパー８、エ
ッジ９から大略構成される。

【００２０】ダイヤフラム（振動板）７０は、ボイルコ
イル６の発熱に耐えかつ振動板としての機械的特性に優
れたポリイミド（ＰＩ）フィルムを用い、これを一体成
型したものである。この振動板７０は前記したように、
リアプレート２上に固定されたマグネット３及びポール
ピース４上に被着され、その周囲をウレタン等からなる
エッジ９でフレーム１に位置決め固定される。

【００２１】振動板７０は、図２（Ａ），（Ｃ）、図３
（Ｂ）に示すように、複数の頂上部７ａ１〜７ａ７、平
面部７ｂ、折曲部ａを有する外周部７０ｃから構成され
る。この外周部７０ｃはその剛性を高めるために、エッ
ジ９と接する部分に折曲部ａを備える。この折曲部ａは
振動板７０の一体成型時に形成される。図示する折曲部
ａは１段差を形成するものであるが、求める剛性を得る
ために、折曲部ａを複数の段差（２段、３段、…）を形
成するもであっても良い。因みに、前述した平坦な外周
部７０ｃの剛性（ヤング率）は、２９０ｋｇｆ／ｍｍ²
である。

【００２２】また、外周部７０ｃの折曲部ａは振動板７
０の全周囲に１本の線で枠状に形成されるものである
が、この折曲部ａを設ける位置は振動板７０の全周囲に
亘り形成する必要はなく、求める剛性を得るために、振
動板７０の左右両側面だけ、あるいは、その上下面だけ
等、必要に応じて任意の外周部７０ｃの位置に設けるこ
とができるのは勿論である。

【００２３】さらに、外周部７０ｃの折曲部ａは振動板
７０の周囲に太さが均一な１本の線で枠状に設けられる
ものであるが、求める剛性を得るために、折曲部ａの太
さを均一な太さとせずに、求める剛性を得るために、微
小な半円球が線状に連結した形状、折り曲げ線が連続し
た形状等、任意の太さであっても良い。

【００２４】さらに、前記したように、外周部７０ｃの
求める剛性を得るために、折曲部ａの段差の数、折曲部
ａの設置位置、折曲部ａの太さを組み合わせたものであ
っても良いことは言うまでもない。

【００２５】こうして、振動板７０はその外周部７０ｃ
に折曲部ａを設けることにより、外周部分７０ｃの剛性
を一段と高くしたから、上述した構成の全面駆動薄型ス
ピーカユニットＡＡの一対のスピーカ端子間に、音声信
号（駆動電流）を供給することによって、振動板７の各
頂上部７ａ１〜７ａ７は紙面に対して前後に均一に全面
振動する場合に発生する外周部分７０ｃにおける不要な
共振（分割振動）の発生を軽減して音響歪みを抑制する
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】上述した構成の本発明の電気音響変換器
は、特に、振動板の外周部を折曲構造として外周部の剛
性を一段と高くすることにより、突起部を一体に振動さ
せても、外周部分における不要な共振の発生（分割振
動）を軽減して音響歪みを抑制した電気音響変換器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気音響変換器を説明するための図である。

【図２】電気音響変換器を構成する振動板を説明するた
めの図である。

【図３】振動板の外周部の構造を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

７，７０ 振動板 ７ａ１〜７ａ７ 頂上部（突起部） ７ｃ，７０ｃ 外周部 ａ 折曲部 Ａ，ＡＡ 全面駆動薄型スピーカユニット（電気音響変
換器）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手状の複数の突起部が並列して形成され
   る平面状の振動板を全面駆動する電気音響変換器であっ
   て、 前記振動板の外周部を折曲構造として前記突起部の剛性
   より高くしたことを特徴とする電気音響変換器。