JPH1188986A

JPH1188986A - スピーカ装置

Info

Publication number: JPH1188986A
Application number: JP23685097A
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
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】振動系を形成するボイスコイルボビン内部に
通気性多孔質体を取り付けることにより、音圧レベルを
抑えることなく、しかも低価格で低音の再生が可能なス
ピーカ装置を提供する。【解決手段】支持系２のセンターポール２５と、この
センターポール２５に摺動自在に嵌られ且つ先端が閉塞
されたボイスコイルボビン１１と、このボイスコイルボ
ビン１１内部に設けた通気性多孔質体３とを備え、通気
性多孔質体３により振動系１のスティフネスを低下させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小型軽量のスピ
ーカ装置に適用して好適なスピーカ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスピーカ装置としては、
例えば図４に示すようなものがある。このスピーカ装置
は、音声電気信号を入力端子１６から入力すると、ボイ
スコイル１３−１，１３−２の磁界とマグネット２１−
１，２１−２の磁界との相互作用により、ボイスコイル
１３−１，１３−２が巻き付けられたボイスコイルボビ
ン１１が上下に移動して、コーン型の振動板１０が振動
する構造となっている。ところで、このスピーカ装置で
は、ボイスコイルボビン１１及び振動板１０から構成さ
れる振動系１の最低共振周波数が高くなるため、低音を
再生することは非常に困難であった。

【０００３】そこで、従来、このスピーカ装置におい
て、最低共振周波数を下げる方法として、以下に示す２
つの方法のいずれか又は双方を採用していた。第１の方
法は、スピーカ装置の支持系２のバネ性を弱くする（ス
ティフネスを下げる）方法である。すなわち、振動板１
０を支持しているエッジ２７と、ボイスコイルボビン１
１を支持しているダンパ２２−１，２２−２とから構成
された支持系２のスティフネスを下げることにより、ス
ピーカ装置の最低共振周波数を下げる方法である。第２
の方法は、スピーカ装置の振動系１の実効質量を大きく
する方法である。すなわち、振動板１０などの質量を大
きくすることにより、振動系の実効質量を大きくすると
共に、通常よりも磁束密度の大きいマグネットを使用す
ることにより、スピーカ装置の感度低下を防ぎながら低
音の再生をおこなう方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のスピーカ装置の共振周波数を下げる方法には、次のよ
うな問題があった。支持系２のスティフネスを下げる上
記第１の方法では、振動板１０を支持しているエッジ２
７のスティフネスや、ボイスコイルボビン１１を支持し
ているダンパ２２−１，２２−２のスティフネスが小さ
いために、ボイスコイルボビン１１に対する支持力不足
となり、ボイスコイルボビン１１が、近傍のプレート２
３−１，２３−２に接触するおそれがある。このため、
スピーカ装置のボイスコイル１３−１，１３−２に流す
電流の強さが限定され、音圧を大きくすることができな
かった。一方、振動系１の実効質量を大きくする上記第
２の方法では、スピーカ装置の音圧を大きくすることは
できるが、通常のものより磁束密度の大きいマグネット
を使用するために、その分コスト高になってしまう。

【０００５】この発明は上述した課題を解決するために
なされたもので、振動系を形成するボイスコイルボビン
内部に通気性多孔質体を取り付けることにより、音圧レ
ベルを抑えることなく、しかも低価格で低音の再生が可
能なスピーカ装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、センターポールに摺動自在に嵌られ且
つ先端が閉塞された筒状のボイスコイルボビン，このボ
イスコイルボビンに取り付けられマグネットとの磁気的
相互作用によってこのボイスコイルボビンを摺動方向に
振動させるボイスコイル，及びボイスコイルボビンと一
体に振動可能な振動板を有する振動系と、振動系のボイ
スコイルボビンを摺動自在に支持する支持系とを具備す
るスピーカ装置において、振動系のボイスコイルボビン
内に、ボイスコイル内部の空気のスティフネスを低下さ
せる通気性多孔質体を設けた構成としてある。

【０００７】かかる構成により、ボイスコイルに通電す
ると、マグネットとの磁気的相互作用によって、支持系
により摺動自在に支持され且つセンターポールに嵌られ
た筒状のボイスコイルボビンが振動する。すると、振動
板がこのボイスコイルボビンと一体に振動する。このと
き、ボイスコイルボビン内には通気性多孔質体が設けら
れているので、ボイスコイル内部の空気のスティフネス
が低下する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明の実施
形態に係るスピーカ装置を示す断面図である。なお、図
４の部材と同一部材については、同一符号を付して説明
する。図１に示すように、この実施形態のスピーカ装置
は、振動系１と、支持系２と、振動系１に設けられた通
気性多孔質体３とを具備している。

【０００９】振動系１は、振動により音波を生成する部
分であり、空気を振動させるコーン型振動板１０と、こ
の振動板１０を振動させるボイスコイルボビン１１とを
有した構成となっている。コーン型振動板１０は、中央
部に円形状の穴１０ａが開けられており、この穴１０ａ
を覆うように、キャップ１２が取り付けられている。ボ
イスコイルボビン１１は筒状体であり、上端が振動板１
０の穴１０ａに嵌め込まれた状態で振動板１０に連結さ
れている。そして、このボイスコイルボビン１１外周部
に、ボイスコイル１３−１及びボイスコイル１３−２
が、所定距離だけ離れて巻き付けられている。この２つ
ボイスコイル１３−１，１３−２は、例えば直列に接続
され、錦糸線１４によりフレーム２０側面にある端子１
６に接続されている。これにより、端子１６から音声電
気信号を入力すると、ボイスコイル１３−１，１３−２
がこの音声電気信号に対応した磁界を発生する。

【００１０】一方、支持系２は、上記のような構成の振
動系１を支持すると共に、振動系１のボイスコイル１３
−１，１３−２と磁気的相互作用を行う部分であり、フ
レーム２０とリング状マグネット２１−１，２１−２と
プレート２３−１，２３−２とを有した構成となってい
る。

【００１１】フレーム２０は、非磁性或いは低価格な磁
性体の金属材料をラッパ状に形成したものであり、その
開口部に設けられた平面部２０ａには、このスピーカ装
置をスピーカボックスに固定するためのガスケット２６
が取り付けられている。そして、この平面部２０ａの内
側には、振動板１０の周縁部を支持するエッジ２７が固
着されており、また、フレーム２０の基部２０ｂ内周面
には、振動系１のボイスコイルボビン１１を支持したダ
ンパ２２−１，２２−２が取り付けられている。これに
より、これらのダンパ２２−１，２２−２とエッジ２７
とが有するバネ性（スティフネス）によって、振動系１
が上下方向の振動可能に支持される。さらに、２つのダ
ンパ２２−１，２２−２によって、ボイスコイルボビン
１１の横方向の揺れが防止されている。

【００１２】マグネット２１−１，２１−２は、このよ
うなフレーム２０の下側に取り付けられている。具体的
には、マグネット２１−１，２１−２の各々の上面に、
リング状のプレート２３−１，２３−２が各々取り付け
られ、最下位のマグネット２１−２がヨーク２４上に取
付けられている。このヨーク２４の中央部には、センタ
ーポール２５が突設されており、このセンターポール２
５に、上記した振動系１のボイスコイルボビン１１が摺
動自在に嵌め込まれている。これにより、プレート２３
−１，２３−２が振動系１のボイスコイル１３−１，１
３−２と対向すると共に、マグネット２１−１，２１−
２とプレート２３−１，２３−２とヨーク２４とセンタ
ーポール２５とが磁気回路を形成する。

【００１３】通気性多孔質体３は、ボイスコイルボビン
１１内部の空気のスティファネスを低下させるための部
材であり、発泡ウレタンで形成されている。図２は、通
気性多孔質体３の構造を示す縦断面図である。図２に示
すように、この通気性多孔質体３は、円板状を呈し、そ
の内部には、上，下面３２，３１に開口する極細の気孔
３０を多数有している。この通気性多孔質体３の外径Ｄ
は、図１に示すように、ボイスコイルボビン１１の内径
に略等しく設定され、通気性多孔質体３がボイスコイル
ボビン１１の上部に嵌め込まれた状態で、図示しない接
着剤等によってボイスコイルボビン１１内周面に気密に
接着されている。この通気性多孔質体３の接着位置Ｃ
は、ボイスコイルボビン１１の最大振幅より大きめに設
定されており、振動時におけるセンターポール２５との
接触を回避している。また、この通気性多孔質体３の厚
さＢは、ボイスコイルボビン１１の振動時に共振しない
範囲で可能な限り薄く設定されている。これにより、ボ
イスコイルボビン１１が矢印Ｅ方向に摺動すると、下面
３１側の空気が気孔３０を通って上面３２側に逃げ、ボ
イスコイルボビン１１が矢印Ｅと逆方向に摺動すると、
上面３２側の空気が気孔３０を通って下面３１側に逃げ
るようになっている。

【００１４】次に、この実施形態のスピーカ装置が示す
動作について説明する。図３は、通気性多孔質体３の機
能を示す断面図である。図１において、音声電気信号が
スピーカ装置の端子１６から入力すると、この音声電気
信号に対応した電流がボイスコイル１３−１，１３−２
に流れ、音声電気信号に対応した磁界が発生する。する
と、マグネット２１−１，２１−２による定常磁界との
相互作用により、ボイスコイル１３−１，１３−２に力
が働き、ボイスコイルボビン１１と振動板１０とが振動
する。

【００１５】このように振動する振動系１のスティフネ
スＳは、エッジ２７のステイフネス値Ｓｅとダンパ２２
−１，２２−２のステイフネス値Ｓｄとボイスコイルボ
ビン１１内部の空気のステイフネス値Ｓａとの和であ
る。そして、振動系１の実効質量をｍとすると、そのス
テイフネスＳと、スピーカ装置の最低共振周波数ｆ０と
の間には、下記（１）式が成立する。

【数１】この式から、振動系１のスティフネスＳを小さくするこ
とで、最低共振周波数ｆ０を小さく即ちより低い低音を
再生することができる。ところで、この実施形態のスピ
ーカ装置では、ボイスコイルボビン１１の支持力を維持
するため、エッジ２７のスティフネス値Ｓｅやダンパ２
２−１，２２−２のスティフネス値Ｓｄを小さくせず、
これらスティフネス値Ｓｅ，Ｓｄは通常値である。そし
て、振動系１の実効質量ｍも通常値である。このため、
最低共振周波数ｆ０は、ボイスコイルボビン１１内空気
のスティフネス値Ｓａの大小に依存することとなる。こ
の空気のスティフネス値Ｓａは、ボイスコイルボビン１
１内部の空気圧力に対応している。すなわち、図３にお
いて、ボイスコイルボビン１１の矢印Ｅ方向への移動に
よって圧縮される空気Ａの圧力が高い程、そのスティフ
ネス値Ｓａは大きいといえる。しかし、この実施形態の
スピーカ装置は、ボイスコイルボビン１１内部に、通気
性多孔質体３が取り付けられているので、ボイスコイル
ボビン１１が矢印Ｅ方向に移動すると、通気性多孔質体
３の下面３１側の空気Ａが、気孔３０を通って上面３２
側に逃げる。このため、下面３１側の空気Ａの圧力は、
ほとんど上がらない。したがって、スティフネス値Ｓａ
は、非常に低い値を有しているといえる。この結果、上
記（１）式により、スピーカ装置の最低共振周波数ｆ０
は低く、音圧レベルの高い低音が振動板１０より再生さ
れることとなる。このように、この実施形態のスピーカ
装置では、支持系２のエッジ２７及びダンパ２２−１，
２２−２のスティフネスＳｅ，Ｓｄを変更することな
く、空気Ａのスティフネス値Ｓａのみを低くしているの
で、ボイスコイルボビン１１とプレート２３−１，−２
との接触を生じさせることなく、振動系１の最低共振周
波数ｆ０を低下させることができる。しかも、振動系１
の実効質量ｍを大きくする必要がないので、磁束密度の
大きな高価なマグネットを用いる必要がなく、この結
果、製品コストの上昇を低く抑えることができる。

【００１６】発明者等は、上記効果を実証すべく、上記
従来の技術の時と同様の実験をおこなった。実験は、こ
の実施形態のスピーカ装置により低音を再生した場合の
最低共振周波数を測定した。その結果、この実施形態の
スピーカ装置の最低共振周波数は９１．２Ｈｚ及び９
３．３Ｈｚと測定され、ボイスコイルボビン１１内部に
通気性多孔質体３を入れない従来のスピーカ装置の最低
共振周波数（１２０Ｈｚ）に対して、約２５％もの改善
がみられた。

【００１７】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明の
スピーカ装置によれば、ボイスコイルボビン内部の空気
のスティフネスのみを低下させることができるので、ボ
イスコイルボビンと支持系のプレートとの接触を生じさ
せることなく、音圧の高い低音を再生できるという効果
がある。また、振動系の実効質量を大きくする必要がな
いので、磁束密度が大きな高価なマグネットを必要とせ
ず、この結果、製品コストの上昇を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るスピーカ装置を示
す断面図である。

【図２】通気性多孔質体の構造を示す縦断面図である。

【図３】通気性多孔質体の機能を示す断面図である。

【図４】従来のスピーカ装置の構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…振動系、２…支持系、３…通気性多孔質体、
１０…振動板、１１…ボイスコイルボビン、１３−
１，１３−２…ボイスコイル、２１−１，２１−２…
マグネット、２５…センターポール、３０…気孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｒ 9/06 Ｈ０４Ｒ 9/06 Ａ (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センターポールに摺動自在に嵌られ且つ
先端が閉塞された筒状のボイスコイルボビン，このボイ
スコイルボビンに取り付けられマグネットとの磁気的相
互作用によってこのボイスコイルボビンを上記摺動方向
に振動させるボイスコイル，及び上記ボイスコイルボビ
ンと一体に振動可能な振動板を有する振動系と、上記振動系のボイスコイルボビンを摺動自在に支持する
支持系とを具備するスピーカ装置において、上記振動系のボイスコイルボビン内に、ボイスコイル内
部の空気のスティフネスを低下させる通気性多孔質体を
設けた、ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】請求項１に記載のスピーカ装置におい
て、上記通気性多孔質体を、発泡ウレタンで形成した、ことを特徴とするスピーカ装置。