JPS59131294A - スピ−カ振動板 - Google Patents

スピ−カ振動板

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JPS59131294A
JPS59131294A JP414383A JP414383A JPS59131294A JP S59131294 A JPS59131294 A JP S59131294A JP 414383 A JP414383 A JP 414383A JP 414383 A JP414383 A JP 414383A JP S59131294 A JPS59131294 A JP S59131294A
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JP
Japan
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ceramic
dome
pores
speaker
less
Prior art date
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Pending
Application number
JP414383A
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English (en)
Inventor
Kiyoaki Suzuki
鈴木 清明
Hideji Suzuki
秀次 鈴木
Katsuhiro Onuki
大貫 勝寛
Isamu Nomoto
勇 野本
Yasuaki Fukuda
福田 恭彬
Takeshi Sato
武 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Victor Company of Japan Ltd
Nippon Victor KK
Mitsubishi Industries Cement Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Victor Company of Japan Ltd
Nippon Victor KK
Mitsubishi Industries Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd, Victor Company of Japan Ltd, Nippon Victor KK, Mitsubishi Industries Cement Co Ltd filed Critical Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority to JP414383A priority Critical patent/JPS59131294A/ja
Priority to US06/571,652 priority patent/US4550797A/en
Priority to GB08401115A priority patent/GB2134748B/en
Publication of JPS59131294A publication Critical patent/JPS59131294A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2207/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers or their suspension covered by H04R7/00 but not provided for in H04R7/00 or in H04R2307/00
    • H04R2207/021Diaphragm extensions, not necessarily integrally formed, e.g. skirts, rims, flanges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/023Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピーカ振動板に係り、例えばアルミニウム、
マグネシウム、ケイ′素、チタン、バリウム、ホウ素、
鉛、亜鉛、ジルコニウム、ベリリウム等の金属又は非金
属の一種又は二種以上の酸化物、窒化物あるいは酸化物
と窒化物との組み合わせ、若しくはその他のセラミック
スの厚す約100μ肩以下の/−トでドーム状又はコー
ン状に構成し、そのセラミックス結晶粒子の最大粒径が
2μm以下、平均粒径が約1μm以下のものとし、かつ
前記シートにはセラミックス結晶粒子の径の因を上まわ
らない気孔が存し、その気孔率が40%以下のものとし
ておくことにより、軽量で、機械的強度に富み、非直線
歪の少ない音圧周波数特性が得られ、又高域共振周波数
は高く、共振割れ現象や高調波歪の少ない優れた音質の
得られるスピーカ振動板を提供することを目的とする。
〔発明の背景〕
例えば、ドーム型スピーカは第1図に示す如く、振動板
1の外周縁部とボイスコイルアセンブリー2の上端周縁
部とが接N結合され、その外周にエツジ3が接着されて
中心保持されている。そして、これら振動系全体がポー
ルピース4とトッププレート5で構成される磁気回路に
はめ込まれた構成である。
このようなドーム状振動板を用いるスピーカの場合、出
力音圧周波数特性上最初にピークを生じる高音共振周波
数fl+は高い程、高音再生限界を伸ばすことができ、
使用可能範囲の広い後ねたものとなる。この高音共振周
波数fl+は、 ドームの厚み、ドームの重さとボイス
コイルアセンブIJ ’の重さの比を一定とすると、次
の実験式が成立すると提案されている(跡地、田中共著
、ドーム型スピーカーの振動特性と高域限界について、
日本音響学会講演論文集、昭和45年5月)。
(I−1はドームの高さ、Dはドームの直径、Eはすな
わち、ドーム構成素材の音速が大きい程、f1□は高ま
り、優れたものとなる。
従来のドーム状振動板として、アルミニウム、チタン等
の軽金属、樹脂含浸織布、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネート等のプラスチック系材料が用いられているが、こ
れらの素材のヤング率及び音速等の特性は表1に示され
るように低い値であるので、共振周波数は高くとれず、
使用可能範囲は狭い。
これに対して、セラミックス材料、例えば酸化アルミニ
ウムは、金属アルミニウムに比べて一’t’7グ率で約
8倍、音速で約2倍大きな値であり、共振周波数を約2
倍程度高くできることが表1よりワカル。すなわち、酸
化アルミニウム等のセラミックスでスピーカ振動板を構
成した場合には、金属アルミニウムあるいはプラスチッ
ク材料のものよりも高音再生限界が数段伸びることが期
待できる。
父、スピーカ振動板の音響特性に大きな影響を与える因
子として、電気信号を音に変換する効率に大きく関係す
る振動板の重さがある。この重さは、軽い方が望ましい
が、現在のところアルミニウムの密度の2倍程度のもの
1では、磁気回路の強化の工夫等で対処できており、こ
れ以上のものでは音圧の低下、振動板の追従性の悪化等
をもたらす。特に、最も高い音域に使用するスーパーツ
イータ−においては、音速が大きなのみでなく、振動板
、ボイスコイルアセンブリーの重量が軽い程、優れた音
響特性となる。
伺、現在用いられている金属アルミニウム製ドーム状振
動板の厚みは30 II m程度であるのに対し、ドー
ム状振動板を酸化アルミニウムで構成した場合には、こ
の厚みが30μm程度のものは得られず、約1100t
i以上にせざるを得なく、酸化アルミニウムでドーム状
振動板を構成した場合には、金属アルミニウム製ドーム
状振動板の約4〜5倍以上の重さになってしまい、音圧
の低下、振動板の追従性が悪い。
衣 1 〔発明の特徴〕 セラミックス結晶粒子の最大粒径が2μm以下で、その
平均粒径が約1μm以Fであり、かつ内部に前記セラミ
ックス結晶粒子の径の1を上まわらない気孔が存し、そ
の気孔率が40%以下のセラミックス材料で、例えばド
ーム状あるいはコーン状のスピーカ振動板を構成するも
のである。
このようなセラミックススピーカ振動板の音響特性は、
セラミックスに含捷れている気孔の割合が増加するにつ
れて高音域の特性が低下すると思われていだのであるが
、セラミックスの結晶粒子径及びその分布、気孔の径及
びその分布、分散状態によって大きく異なることを見い
出し、このような観点より本発明をなしとげたのである
すなわち、セラミックスの結晶粒子の平均粒径が約1μ
m以下で、最大粒径が2μ+!1以下であり、かつセラ
ミックス内に存在する気孔の平均径が約0.5μm以下
、最大径が1μm以下−であって均一に分散しており、
気孔率が40チ以下のセラミックスの場合には、気孔が
多くなっても音速の低下は著しくなく、例えばアルミニ
ウムの音速の1.6〜2倍程度のものが得られ、しかも
スピーカ振動板の重量もカサ比重の低下により軽くなる
そして、高域共振周波数をアルミニウムの2倍程度まで
高めることができ、重量の増加もそれ程ないので、電気
音響変換能率も良い。又、それ故、従来のドーム型スピ
ーカのアセンブリーを特に改良することなく用いられる
又、剛性についても、金属アルミニウムの17〜25倍
と高い値となり、かつ気孔を有しているので内部損失が
大きく、振動板分割共振を防き、非直線歪の少ない音圧
周波数特性のものとなる。
岡、第2図かられかるように気孔率が40%を越えてあ
まりに大きい場合には、音速が急激に低下し、高音用ス
ピーカとしては好ましくなく、かつ機械的強度も低下し
、高入力に耐えられなくなり、又、結晶粒子径が不均一
で最大粒径が211mを越えている場合、すなわち気孔
径が不均一で最大気孔径が1μmを越えており、かつ均
一に分散していない場合には、音速が低下し、高域共振
周波数の低下及び高域共振周波数の分割が生じ、共振割
れ現象、高調波歪の多い音響特性となり、さらには機械
的強度も弱いものとなり、セラミックス振動板に音圧に
よるひび割れが生じている。
このようなスピーカ振動板を得る方法としては、セラミ
ックス原料に一種又は二種以上の無機物を分散相とする
コロイドを用い、このコロイドに親水性有機高分子を添
加混合し、所定の濃度に濃縮した後、これをガラス板に
キャスティングし、その後これを乾燥させ、セラミック
スグリーンシートを得、このグリーン7−トを所望のス
ピーカ振動板形状にプレス加工し、これを800〜17
00℃の焼成温度で焼成すれば、簡単に例えば厚み30
〜] Q O/’ ms密度2.7−4.0 g/cJ
の本発明のスピーカ振動板が得られる。
そして、このようなスピーカ振動板の製法によれば、コ
ロイドを用いているので、コロイドの特徴である粒子の
均−性並びに均質性を有効に利用でき、得られたスピー
カ振動板は、その粒子が均一でかつ気孔の分散も均一な
ものとなっており、好ましい音響特性となる。又、親水
性有機高分子の種類、添加量及び焼成温度等の調整によ
り、気孔率、気孔径、結晶粒子径の制御が行なえ、好ま
しい音#特性のスピーカ振動板を簡単に作れる。
又、コロイドの分散相は無機物であれば特に限定されず
、例えばAt、 Mg5Si、 Ti、 Ba、 B、
 Pb。
Zn1Zr、Be等の金属又は非金属の酸化物、水酸化
物、若しくはその含水化合物等が挙げられ、又、これら
の混合物であってもよい。特に、一種又は二種以−ヒの
アルコキシドを加水分解して得られる物質が好ましい。
例えば、アルミニウムイソプロポキシド(At (03
H,O)、 〕1モルに対して100モルの水を加え、
約80℃で30分間加水分解してベーマイトCAzOO
H:)を生成させ、これに少量の塩酸を加えて解膠する
ことによって得られる安定な擬ベーマイトゾル等が好ま
しい。伺、この擬ベーマイトゾルはコロイドであるので
、粒子径は均一であシ、かつ金属アルミニウムを用いて
いるので、容易に高純度な原料が得られる。
〔実施例1〕 アルミニウムイソプロポキシドとマグネシウムメトキシ
ドを加水分解し、得られたモル比でA1203 : M
gO= 97 + 3のコロイドを用い、このコロイド
にポリビニルアルコール系の親水性有機質バインダー及
び必要に応じてグリコール系の可塑剤を適当量配合して
混練し、ドクターブレード法によりシート状にして成形
乾燥させ、厚さ100μmで有機質バインダーを30重
量係含むセラミックスグリーンシートを得る。
このグリーンシートをスピーカ振動板形状に金型で加熱
加圧成形した後、空気中で1400℃で3時間焼成し、
主としてアルミナの第3図に示すようなドーム状のスピ
ーカ振動板(厚み1 == 47ttl高さH= 5.
0 myn、直径D−34関)を得た。
このアルミナ製のスピーカ振動板の素材を水銀圧入ポロ
ンネータで調べると、その気孔率が13チであり、との
測定方法で求められる気孔径は0.3μW以下であった
。又、この素材の微細構造を走査電子顕微鏡で調べると
、気孔が均一に分散しておリ、結晶粒子径は一部1.4
μmの粒子が観察されたが、大部分は1μm以下で、F
ullmanの方法で求めた平均粒径は0.8μmであ
った。
〔実施例2〕 アルミニウムイソプロポキシドを加水分解した後、酸を
添加して解膠させることによって得られたコロイドにポ
リビニル系親水性有機質バインダー及びエチレングリコ
ールを配合して混練し、これをガラス板上にキャスティ
ングして乾燥させ、厚み100μmで有機質バイ/グー
40重量%含むセラミックスグリーンシートを得る。
このグリーンシートをスピーカ振動板形状に金型で加熱
加圧成形した後、空気中で1100℃で2時間焼成し、
第3図に示すようなドーム状のスピーカ振動板(t =
 57μm 、 H= 5.0 ya、D = 34 
m、w )を得た。
このスピーカ振動板の素材を水銀圧入ボロ7ネータで調
べると、その気孔率が33%であり、この測定方法で求
められる気孔径は0.02μm以下であった。又、この
素材の微細構造を走査電子顕微鏡で調べると、気孔が均
一に分散17ており、結晶粒子径は0.2μm以下で、
Pullmanの方法で求めた平均粒径は0.07pm
であった。
〔効 果〕
上記実施例1及び2で作成したセラミックススピーカ振
動板の材料の物理定数は表2に示す通りである。
表  2 すなわち、とのスピーカ撮、動板のものは、音速がアル
ミニウムの1.7〜1.8倍もあり、かつ面密度をIK
g/m2としだ際の剛性がアルミニウムの1.9〜2.
5倍と高く、密度はアルミニウムの1〜13倍にすぎな
いので、高音再生限界がアルミニウムの場合の1.7〜
1.8倍に伸ばせ、しかも剛性が高いので振動板が同位
相で振動し、非直線歪が少なく、電気音響変換能率も高
い。
父、第4図(実施例Iのもの)かられかるように、高域
共振のピークは18.5 KHzであり、同−形状のア
ルミニウム製のスピーカ振動板の12.4KHzに比べ
て高域共振周波数は一段と向上しており、又、2次、3
次の高調波歪もIKHz以上で極めて少ない。
又、第1図中A点及びB点位置の振幅特性を非接触変位
計で測定した結果を第5図(実施例1のもの)に示す如
く、A点とB点の振幅レベルの差が広い帯域にわたって
少なく、きれいなピストン振動をしていることがわかる
【図面の簡単な説明】
第1図はドーム型スピーカの断面説明図、第3図はドー
ム型スピーカ振動板の断面説明図、第2図は気孔率、密
度、音速の関係を示すグラフ、第4図は音圧、歪周波数
特性のグラフ、第5図はA点及びB点の振幅周波数特性
のグラフである。 才 11       才3 図  2 才 2 躬 容度!〔極′] 74 の 7 5 12 第1頁の続き 0出 願 人 三菱鉱業セメント株式会社東京都千代田
区丸の内°1−5− 手続補正書(自発) 昭和58年3月3日 特許庁長官殿 ■、事件の表示 特願昭58−4143号 2発明の名称 スピーカ振動板 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 日本ビクター株式会社 三菱鉱業セメント株式会社 4代理人 東京都千代田区神田佐久間町1−14 (7900)   宇   高   克   己5、補
正の対象 発明の詳細な説明の欄 6補正の内容 (1)明細書第4頁第19行目「大きなのみでなく」を
1太きいのみでなく」と補正する。 (2)明細書第8頁第5行目「このようなスピーカ」を
[本発明の要旨とするところのスピーカー1と補正する
。 (3)明細書第10頁第17行目、及び第】】頁第17
〜18行U[ボロシネ−ターjを「ポロシメータ」と補
正する0 (4)゛明卸1書第11頁第】O行目1バインダー40
重量係−1を1−バインダーを40重量係」と補正する
。 (5)明細書第11頁第20行目[走査電子顕微鏡−1
を「走査型室)子顕微鏡−1と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. セラミックス結晶粒子の最大粒径が2μm以下で、かつ
    その平均粒径が約111m以下であり、前記セラミック
    ス結晶粒子の径の1を上まわらない気孔が存し、かつそ
    の気孔率が40%以下のセラミックスでドーム状又はコ
    ーン状に構成したことを特徴とするスピーカ振動板。
JP414383A 1983-01-17 1983-01-17 スピ−カ振動板 Pending JPS59131294A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP414383A JPS59131294A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 スピ−カ振動板
US06/571,652 US4550797A (en) 1983-01-17 1984-01-17 Loudspeaker diaphragm made of a molded, sintered ceramic body
GB08401115A GB2134748B (en) 1983-01-17 1984-01-17 Loudspeaker diaphragm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP414383A JPS59131294A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 スピ−カ振動板

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JPS59131294A true JPS59131294A (ja) 1984-07-28

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JP414383A Pending JPS59131294A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 スピ−カ振動板

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Cited By (1)

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