JPS5952880B2 - スピ−カ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平板振動板を用いたスピーカに関し、再生帯域
が広く優れた指向性を有するスピーカを提供するもので
ある。

まず、従来の平板振動板を用いたスピーカについて第１
図とともに説明する。

第１図において、１はヨーク、２はヨーク１内に固定さ
れたマグネット、３はマグネット２の上面に固定された
プレートであり、このプレート３の外周面と、上記ヨー
ク１の上部内周面との間に環状の磁気ギャップ４が構成
される。

５はヨーク１の上面に固定されたフレーム、６は平板振
動板であり、こを平板振動板６の外周部はフレーム５に
支持されている。

７は上記平板振動板６の下面に固定されたコイルボビン
で゛あり、このコイルボビン７にはボイスコイル８が巻
回されている。

このボイスコイル８は磁気ギャップ４内に位置している
。

９はコイルボビン７を支持するダンパーである。

この種のスピーカにおいて、ボイスコイル８に信号電流
を流すと平板振動板６が振動するが、ある周波数におい
て分割共振が生じ、平板振動板６の径の約６８％程度の
径の節円が生じ、この節円の内側と外側が逆相で振動す
る。

そこで、第１図に示すように、平板振動板６の径の６８
％程度の径のコイルボビン７を設け、平板振動板６の節
円を駆動すると、分割共振モードが抑えられ、音圧周波
数特性の平坦帯域の上限が２次の分割共振周波数まで拡
大される。

しかしながら、上記従来のスピーカにおいては、平板振
動板６の径の６８％程度の径のボイスコイル８を用いる
ため、磁気回路が大型となり磁気回路のコストが大幅に
上昇する欠点がある。

また、上記従来例では、再生帯域の上限を、２次の分割
共振周波数までしか延ばすことができないものであった
。

本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、以下に
本発明の一実施例について第２図とともに説明する。

第２図において、第１図と同一個所には同一番号を付し
ている。

第２図において、１０は円環状の平板振動板であり、こ
の平板振動板１０の外周部はエツジ部材１１を介してフ
レーム５に支持されている。

１２はベローズ等のリング状サスペンションであり、こ
のリング状サスペンション１２の下面は上記円環状の平
板振動板の上面に固定されている。

１３は円板状の平板振動板であり、この平板振動板１３
は上記リング状サスペンション１２の上面に取付けられ
ている。

７は上記平板振動板１３の下面に固定されたコイルボビ
ンである。

上記本実施例において、リング状サスペンション］２の
平板振動板１０への取付は個所は、平板振動板１０の分
割共振による節用部であり、またコイルボビン７の平板
振動板１３への取付は個所は、平板振動板１３０分割共
振による節用部である。

なお、円環状の平板振動板１０および円板状の平板振動
板１３の板厚、外径等を考慮し、平板振動板１０の分割
共振周波数を、平板振動板］３の分割共振周波数よりも
低くしているものである。

次に本発明スピーカの動作について説明する。

第２図において、ボイスコイル８に信号を印加すると、
コイルボビン７が振動し、平板振動板１３が振動し、さ
らにこの振動がリング状サスペンション１２を介して平
板振動板１０に伝わり、この平板振動板１０が振動する
。

このように低い周波数では、両手板振動板１３．１０が
振動する。

この場合、円環状の振動板１０は第３図に示す周波数ｆ
１において、分割共振が生じるはずであるが、この平板
振動板１０はリング状サスペンション１２によってその
節用部が駆動されるため、２次の分割共振が生じる周波
数ｆ２まで平担な音圧周波数特性が得られる。

周波数がさらに高くなると、リング状サスペンション１
２のスチフネスにより、周波数ｆ３以上でハイカットフ
ィルターとして動作し、平板振動板１０には振動が伝達
されなくなり、平板振動板１３のみが振動し、この平板
振動板１３のみによって音が放射される。

周波数がさらに高くなり、周波数ｆ４において、分割共
振が生じるはずであるが、コイルボビン７が平板振動板
１４の節用部に取付けられているため、周波数ｆ４にお
ける分割共振モードが抑えられ、さらに高い周波数帯域
まで平担な特性となるものである。

なお、平板振動板において、音圧Ｐと振動板面積Ｓ、振
動系質量ｍの間には次の関係がある。

Ｐ−ｐ ｏ ： ＳＦ／ ２ｙｒ ｒ −ｍ
”・（１）ρ。

：空気の密度、Ｆ：駆動力、ｒ：スピーカ軸上の測定点
までの距離、Ｓ−πａ２ （ａ ：振動板半径） また、ｍ＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３ ・ （２）
Ｍｌ：ボイスコイル質量 Ｍ２：振動板１３の質量 Ｍ３：振動板１０の質量 上記実施例のスピーカではｆ３までは振動板１３．１０
ともに一体となって振動するが、それ以上の帯域では振
動板１３のみの振動となるため見掛上振動板半径ａが小
さくなる。

ところが１３以上の帯域での振動系質量を見ると、サス
ペンション１２のステイフネスによって（２）式におけ
る振動板１０の質量Ｍ３は無視できるようになるため振
動系質量は、ｍ１＝Ｍ１＋Ｍ２となり、（１）式におけ
る振動系質量ｍも小さくなる。

以上のことを考えると１３以上では振動板面積Ｓの減少
より音圧は低下する反面、振動系質量ｍの減少が音圧の
上昇に寄与することになる。

ここで振動板１３の面積を８１、振動板１０と同一外径
の円板状振動板面積を８２として、全帯域にわたって音
圧平担を達成するための各振動板径と質量の関係を求め
る。

ｆ３以下での音圧Ｐ１は、 Ｐ１＝ｐ ０８２Ｆ／ ２πｒ （Ｍ１＋Ｍ２８Ｍ３）
”’ （３）１３以上での音圧Ｐ２は、 Ｐ２−／） ０３ＩＦ／２ πｒ （Ｍ１＋Ｍ２）
・・・（４）従って音圧平担の条件Ｐ１＝Ｐ２
のためには、であれば良い。

例えば、振動板１３の半径が３ｃｍ、振動板１０の半径
が６ｃｍであればＳ１／５２＝０．２５、この時振動保
全質量Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＝ ５ ｇとすると（５）式を
満足するためには、Ｍ１＋Ｍ２＝１．２５ｇ 、 Ｍ３
＝３．７５ｇとして全体域にわたって音圧の平担な再生
が可能となるものである。

なお、第３図のａは平板振動板１３．１０が一体に振動
する帯域の特性を、第３図のｂは平板振動板１３のみが
振動する帯域の特性を示している。

以上のように、本発明によれば、従来の平板振動板の外
径より十分小さな外径の平板振動板の節円を駆動すれば
よいため、ボイスコイルの径は従来例の半分程度に小さ
くでき、これに伴い磁気回路も小型になり、コストが低
下する利点を有するものである。

また、本発明によれば再生帯域が広くなり、さらに、高
域においては径の小さい振動板のみによって再生するた
め、高域において指向性が鋭くならない等の利点を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のスピーカの断面図、第２図は本発明の一
実施例におけるスピーカの断面図、第３図は同スピーカ
の音圧周波数特性図である。 １・・・・・・ヨーク、２・・・・・・マグネット、３
・・・・・・プレート、４・・・・・・磁気ギャップ、
５・・・・・・フレーム、７・・・・・・コイルボビン
、８・・・・・・ボイスコイル、９・・・・・・ダンパ
ー、１０・・・・・・平板振動板、１１・・・・・・エ
ツジ部材、１２・・・・・・リング状サスペンション、
１３平板振動板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円環状の第１の平板振動板の部内部と円板状の第２
   の平板振動板とを適度のスチフネスを有するリング状サ
   スペンションによって連結し、上記第２の平板振動板の
   部内部を駆動することを特徴とするスピーカ。