JPS60253399A

JPS60253399A - ３ウエイスピ−カシステム

Info

Publication number: JPS60253399A
Application number: JP10832684A
Authority: JP
Inventors: Toru Mori; 徹森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1985-12-14

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】〔利用分野〕本発明は、６ウエイスピーカシステムに関１るものであ
り、特に、音像定位な損うことなく混変調歪率および調
波歪率を低減するに好適でかつ構成の簡単な６ウエイス
ビーカシステムに関するものである。

〔背景〕

従来より、種々の３ウエイヌピーカシステムが提案され
ている。その一つとして、同一のバッフルに複数個のス
ピーカを異なる位置（配置したものがあるが、この場合
には、各波長帯域の音波が、異なる位置に配置された音
源から発生されることになるので、ｆ像雉位が悪くなっ
てしまう。

前記音像定位を改善するために、３ウ工イ複合同軸形ス
ビーカシステムが開発されている。

以下に、図面を参照して、従来の６ウ工イ複合ＦＩ軸形
スピーカシステムを簡単に説明する。

第１図は、既出ｊＯＩ（実願昭５６−１４４１４２　）
のリング状および円板状の平板振動板を用いた３ウエイ
の複合同軸形スピーカの概略断面図を示す。

図において、低音用スピーカ（以下、ウーノ・１１３３
．４と呼ぶ）は、リング状振動板１．エツジ２および３
Ｉボイスコイル４．ドライブコーン５、ならびにダンパ
ー６からなる振動系と、ヨークプレート７、マグネット
８．およびボール付きプレート９からなる磁気回路と、
フレーム１０とにより構成されている。

中音用スピーカ（以下、ミツドレンジ部Ａ２Ａと呼ぶ）
も、前記ウーノ・部３５，４と同様に、リング状振動板
１２．エツジ１３および１４．ボイスコイル１５．ドラ
イブコーン１６．すらびにダンパー１７からなる振動系
と、ヨークプレート１８．マグネット１９．およびボー
ル付きプレート２０からなる磁気回路と、フレーム２〕
と、前記ウーノＸ部３３．４からの空気の圧力による混
変調歪を防止するためのエンクロージャ２２とにより構
成され、さらにウーハＭ３Ａ、（のボール付きプレート
９の中心に、スペーサ１１を介して固着されている。

高音用スピーカ（以下、ツイータ部ｘｉＡと呼ぶ）は、
円板状振動板２４．エツジ２５．およびボイスコイル２
６からなる振動系と、ヨークプレート２７．マグネット
２８．およびボール付きプレート２９からなる磁気回路
と、フレーム３０とにより構成され、さらに、ミツドレ
ンジｆｌｉＡ２Ａのボール付きプレート２０の中心に、
スペーサ２３を介して固着されている。

以上の構成を有する従来の６ウ工イ複合同軸形スピーカ
を、キャビ坏ットに組込んだ場合の音響特性の一例を第
２図に示す。第２図（１）は、相対音圧レベル−周波数
特性を、第２図（１１）は、調波歪率−周波数特性を、
第２図Ｇｉｏは、混変調歪率−周波数特性を示している
。

なお、第２図（１）〜０１ｖの各音響特性の測定に用い
たスピーカシステムの各スピーカ寸法は、それぞれ、ウ
ーハ部が公称口径３０ｃｒｎ、ミツドレンジ部が公称口
径１０ｃＩｎ、ツイータ部が公称口径４釧である。さら
に、第２図（１）より明らかなように、前記スピーカシ
ステムのクロスオーバ周波数ｆＣは、約７００Ｂｚおよ
び約４０００Ｂｚである。

さて、従来の６ウ工イ複合同軸形スピーカシステムは、
低、中、および高音用スピーカが同軸に構成されている
ので、前述のように、音像定位は良いが、第２図（ｎ＋
）の曲線イから明らかなように、ウーハ部の音波によっ
てツイータ部の混変調歪が多いという欠点がある。

つまり、ウーハＮ３３，４の中心にミツドレンジ部３２
Ａ、およびツイータ部３１Ａが組込まれているので、ウ
ーハ部３３Ａが１００ＢＺ以下の低音を再生する場合、
その音圧（音波）によって、ミツドレンジ部３２Ａとツ
イータ部３１Ａとのクロスオーバ周波数（４０００＃ｚ
　）付近で混変調歪が多く発生してしまう。

また、従来の３ウ工イ複合同軸形スピーカはウーハ部３
６Ａ、ミツドレンジ部５２Ａ、およびツイータ部ｈ１Ａ
をあらかじめ別々に組立てておきその後、ウーハ部にミ
ツドレンジ部、該ミツドレンジ部にツイータ部を順次に
積み重ねることにより組立てられる。

前記各スピーカは、該スピーカ間を音響的に絶縁するた
めに、該各スピーカをそれぞれ組込んだ後に、ウーハ部
３５Ａの内側のエツジ３．および゛ミツドレンジ部Ａ２
Ａの内側のエツジ１４が、振動板１および１２と、フレ
ーム２１および３０とに接着されなければならない。

したがって、前記各スピーカは、各々着脱可能に固着さ
れることができないので、３個のスピーカの何れか１個
にでも異常が生じると、スピーカ全体を交換しなければ
ならないという欠点もある。

また、各部品の固着は、その固着位置の精度を高めなけ
ればならないために、嵌合により行なわれる場合が多い
が、前記嵌合部には高い加工精度が要求されるために、
スピーカシステム全体のコストが高くなるという欠点も
ある。

さらに、ウーハ部の内側のエツジ３、およびミツドレン
ジ部の内側のエツジ１４は、それぞれの外側のエツジ２
，１３に比較してスチフネスが高いので、支持系全体の
直線性が悪い。したがって、第２図（１１）の曲線αに
示したように、調波歪が太さいという欠点もある。

〔目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、低
コストで、かつ各ヌビーカが着脱可能で、さらに音像定
位を損うことなく、混変調歪および調波歪を低減させる
ことのできる３ウエイスピーカシステムを提供すること
にある。

〔概要〕

上記の目的を達成するために、本発明は、低音用ヌビー
カおよび中音用スピーカを同軸形スピーカとして形成し
、かつ高温用スピーカを、その軸心が前記同軸形ヌビー
カの細心と一致しないように配置した点に特徴がある。

〔実施例〕

以下、本発明を図面により詳細に説明する。

第６図は、本発明の第１の実施例の概略断面図、第４図
は、第３図におけるミツドレンジ・ウーハ同軸ユニット
μの詳細断面図である。

まず、第３図において、キャビネット３４にはツイータ
部３１と、ミツドレンジ部３２およびウーハ部３６が同
軸に配置されたミツドレンジ・ウーハ同軸ユニットｕと
が取付けられている。

前記ツイータ部６１は、第１図におけるツイータ部３．
Ｉ　Ａと同様の構造であるから、その説明を省略する。

次に、第４図において、ミツドレンジ・ウーハ同軸ユニ
ッ）ｕについて詳細に説明する。

まず、ウーハ部３３は、ヨークプレート３８．マグネッ
ト３９′、およびボール付きプレート４０からなる磁気
回路と、ねじ４２によって前記ヨークプレート３日に取
付けられたフレーム４１．ボイスコイル４３．ボビン４
３Ａ　、コーン振動板”、６　、エツジ４４、ダンパ４
５　ｊならびに前記コーン振動“板３６およびつぼ状ヨ
ーク５２０間に配置された軽量な発泡体３７からなる振
動系とにより構成されている。

前記発泡体６７は、前記つは状ヨーク５２の外壁からほ
ぼ等しい間隔Ｗ（間隙５５）を有するように、コーン振
動板３６に固着されている。

ミツドレンジ部３２は、円板状振動板３５．エツジ４７
．およびボイスコイル４８からなる振動系とヨークプレ
ート４９．センターボール５０．マグネット５１．およ
びつば状ヨーク５２からなる磁気回路と、前記振動系を
支えるフレーム５３とから構成されている。前記ミツド
レンジ部３２は、磁気的に絶縁されたスペーサ５４を介
して、ねじ５５Ａにより、ウーハ部３３の磁気回路のボ
ール付きプレート４０に固定されている。

前記つぽ状ヨーク５２．ヨークプレート４９．フレーム
５３．およびスペーサ５４の外径寸法を、ウーハ部３３
のボール付きプレート４００ボールａｏＡの外径寸法と
ほぼ等しい寸法に設定すれは、前記各ｆＢ　材の外面と
、ボイルコイル４３のボビンａｓＡの内面および発泡体
３７の内面との間に、前述したようなほぼ等しい間隔Ｗ
を有する間隙５５が形成される。本発明者は、間隔Ｗを
０．３　ｍ長さｌを８０ｍとしてこの間隙５５を形成し
たところ、核間＠５５（薄流体層）は音醤抵抗となり、
ウーハ部３３の振動体（コーン振動板３６と発泡体３７
）の後部へ放射される音圧（音波）は、この間隙５５を
通って前方へ放射されることがなかった。したがって、
本発明の第１の実施例では、第１図に示したような、ウ
ーハ部振動板の内側のエツジ３を設げる必要がなくなる
ことは明白である。

前記薄流体層は、間隙５５の幅Ｗおよび長さ！を各々０
１〜１ガおよび１ｃｒｎ〜１５副の間から適宜選択し、
組合せることにより形成されれば良い。

以上の説明により明らかなように、本発明の第１の実施
例においては、ツイータｓ６１の軸心を、ウーハ部３３
およびミツドレンジ部３２により構成された同軸ユニッ
トｕの軸心から外したので、ウーハ部３３の音波がツイ
ータ部の音波に及はす影響が低減され、第２図（ｒｒｒ
　）の点線口に示すように、混変調歪を大幅に低減させ
ることができる。

また、この場合、音楽のメロディ領域、あるいは音声帯
域である２００〜４０００Ｈ２の波長帯域をミツドレン
ジ・ウーハ同軸ユニットＵで再生すれば、ツイータ部３
１を前記同軸からはずしても音像定位が損なわれること
がない。

さらに、構造を簡略化することができるので各部品の寸
法精度をあまり上げる必要がない。

したがって、その製作費を減少させることができる。

さらにまた、ウーハ部３３の振動体（すなわち発泡体３
７）と、ミツドレンジｆＢ３２の外周面との間に、筒状
の薄流体層を設げたので、ウーハ部３３の振動体後方に
生じる音波（音圧゛）が、スピーカ前方に漏洩しない。

したがって、前記つ〜ハ部３３の振動板の内側とミツド
レンジｇｆｉ３２との間にエツジを設ける必要がないの
で、前記振動体支持系の直線性が向上し、第２図（１１
）の点線すに示すように、波長１００Ｈ２以下、および
５００〜１５００　Ｅｘ間の調波長歪を減少させること
ができる。

前記ウーハ部３３の振動体の内側にエツジを設げないこ
とにより、該ウーハ部３３およびミツドレンジ部３２を
着脱可能に構成することができる。

これにより、前記ウーハ部６６およびミツドレンジ部３
２のいずれか一方が故障しても、該故障の生じたスピー
カのみを交換す゛ることかできるので、ミツドレンジ・
ウーハ同軸ユニット払の補修費を減少させることができ
る。

第５図は、本発明の第２の実施例におけるミツドレンジ
・ウーハ同軸ユニットの詳細断面図であり、前記第４図
と同等図である。

本発明の第２の実施例は、第３図における第１の実施例
と同様に、ツイータ部６１と、ミツドレンジ部３２およ
びウーハ部３３が同軸に配ｆされたミツドレンジ・ウー
ハ同軸ユニットＷとを有している。また、前記ツイータ
部３１と、前記ミツドレンジ・ウーハ同軸ユニットＵと
は、同軸に配置されていない。

図において、ウーハ部品は、ヨークプレート５８、マグ
ネット５９．およびボール付きプレート６０からなる磁
気回路と、ねじ６３によって、前記ヨークプレート５８
に取付けられたフレーム６２、リング状振動板５７．エ
ツジ６４．ダンパ６５ボイヌコイル６６．ドライブコー
ン６７、およびボビン６Ｂからなる振動系Ｅにより構成
されている。

前記ボビン６８は、リング状振動板５７の内径に接合さ
れている。

ミツドレンジ部３２は、円板状振動板６９．エツジ７０
．ダンパ７１．およびボイスコイル７２からなる振動系
と、ヨークプレート７３．ボール付きプレート７５．お
よびマグネット７４からなる磁気回路と、前記振動系を
支えるフレーム７６とから構成されている。前記ミツド
レンジ部３２は、磁気的に絶縁されたスペーサ７７を介
して、ねじ７８によりウーハ部６３の磁気回路のボール
付きプレート６０に固定されている。

前記フレーム７６、ヨークプレート７３．ボール付きプ
レート７５．マグネット７４．およびスペーサ７７の外
径寸法は、ボール付きプレート６０のボール６ＯＡの外
径寸法とほぼ等しい寸法に設定されている。また、ウー
ハ部３３のボイスコイル６６のボイス６８は、リング状
振動板５７の内周面に接合されている。したがって、前
記ボビン６８の内面と、フレーム７６、ヨークプレート
７３ｊマグネツト７４．ボール付きプレート７５．スペ
ーサ７７およびボール付きプレート６０のボール６ｏＡ
の外面との間に間隙７８が形成される。

さて、ミツドレンジ部３２の磁気回路を構成す６Ｅ＋−
クプレート７３の外周面およびボール付きプレート７５
の外周面の間には、漏洩磁束が生じている。したがって
、間隙７Ｂに磁性流体７９を注入すれば、該磁性流体７
９は、前記間隙７８内の漏洩磁束に吸引され、間隙７８
内に残留することになる。またボイスコイル６６−すな
わち、ボビン６８が振動しても、該磁性流体７９が間隙
７８から流出することはない。

さて、以上の説明により明らかなように、本発明の第２
の実施例においては、ウーハｆＢ３３の振動板５７の後
部へ放射される音圧（音波）は、前記間隙７８内に注入
された磁性流体７９により遮断されるので、前方へ放射
されることはない。

したがって、前記第１の実施例と同様に、第１図に示さ
れたようなウーハ部振動板内側のエツジ３を設げる必要
はなくなり、調波歪が改善される。また、磁性流体７９
を間隙７８内に注入しているので、第１の実施例のよう
に間隙７８の幅Ｗを極端に狭くする必要がないし、さら
に長さｌを特に長く設定する必要もない。この結果、各
部品の加工精度をさらに下げることができ、コスト低減
がはかれる。また、前述したように間Ｖ！１７８の長さ
ｌを、前記第１の実施例に比べて短くする°ことができ
るので、スビニカ（ミツドレンジ・ウーハ同軸ユニット
Ｕ）全体の高さを低く一換言すれば、第５図に示すよう
に薄形のスピーカにすることができる。

なお、本発明の第２の実施例では、前記第１の実施例に
比べてボイスコイル６６のボビン６８が長くなる。した
がって、ボビンの強度を増す必要が生じるが、第６図に
示すように、リング状振動板５７の内面に、軽金属、プ
ラスチック。

特殊紙などからなる薄肉の円筒８０をボビン６８として
接合すれば、該ボビン６８を強固に構成することができ
る。前記円筒８０の長さは、ウーハ部３３の振動板５７
の最大振幅を考慮して設定することが望ましい。

ざて、以上の説明においては、ミツドレンジ部３２の振
動体は、円板状振動板３５．（５９であるものとしたが
、特にこれに限定されず、コーン状の振動板を用いても
良いし、さらにはコーン状振動板に発泡体を充填したも
のを用いても良いことは当然である。

〔効果〕

上述した説明により明らかなように、本発明によれば、
つぎのような効果が達成される。

（ＩＩ　ウーハ部およびミツドレンジ部を同軸スピーカ
とし、ツイータ部を前記同軸スビー゛力の軸心と一致し
ないように配置したので、ウーハ部の音波がツイータ部
の音波に及ぼす影響が低減され、混変調歪を大幅に低減
させることができる。

また、ウーハ部、ミツドレンジ部、およびツイータ部を
一つの同軸形ヌピ〜力とする場合よりも、構成が簡単と
なるので、その製作コストを低減させることができる。

（２）　前記はツドレ／ジ・ウーハ同軸スピーカにおい
て、ウーハ部の振動体とミツドレンジ部本体外局面との
間に薄流体層を形成する場合あるいは該薄流体層に磁性
流体を設ける場合には、該ウーハ部の振動体とミツドレ
ンジ部本体、との間にエツジを設ける必要がなく々るの
で、ウーハ部の振動体支持系の直線性が改善される。し
たがって、調波歪な低減することができる。

また、前記エツジを設けないことにより、ウーハ部およ
びミツドレンジ部を着脱可能に固着することができる。

したがって、前記同軸スピーカのウーハ部あるいはミツ
ドレンジ部のいずれかが故障しても、該故障したスピー
カのみを取りはずして交換することができるので、その
補修費を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の３ウ工イ複合同軸形スピーカの概略断面
図、第２図（θ〜（ＨＤは従来の３ウ工イ複合同軸形ス
ビーカシ２テムおよび本発明による３ウエイスピーカシ
ステムの音響特性比較図、第３図は本発明の第１の実施
例の概略断面図、第４図は第３図におけるミツドレンジ
・ウーハ同軸ユニットの詳細断面図、第５図は本発明の
第２の実施例におけるミツドレンジ・ウーハ同軸ユニッ
トの詳細断面図、第６図は第５図におけるボビンとリン
グ状振動板との接合の変形例を示す断面図である。３１・・・・・・・・・・・・・・・ツイータ部３２・
・・・・・・・・・・・・ミツドレンジ部３３・・・・
・・・・・・・・・・ウーハ部３６・・・・・・・・・
・・・：＋−ンｍｌ［３７・・・・・・・・・・・発泡
体４０．７ＳＯ・・・・・・・・ボール付きプレート４０
Ａ、６０Ａ・・・ポール４３Ａ、６Ｂ・・・・・・ボビン４９．７３・・・・・・・・・ヨークプレート５２・・
・・・・・・・・・・・・・つは状ヨーク５５．７６・
・・・・・・・・フレーム５４．７７・・由・・・・ヌ
ベーサ５５．７８・・・・・・・・間隙５７・・・・・・・・・・・・・・・リング状振動板７
４・・・・・・・・・・・・・・・マグネット７９・・
・・・・・・・・・・・・・磁性流体Ｕ・・・・・・・
叩・・叩・ミツドレンジ・ウーハ同軸ユニット代理人弁理士　高　橋　明　夫

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　低音用スピーカと中音用スピーカとを同軸に形
成した同軸スピーカユニットと、該同軸スピーカユニッ
トと細心が一致しない位置に配置された高音用スピーカ
と、前記同軸スピーカユニットおよび高音用スピーカを
支持するバッフルとを具備したことを特徴とする６ウエ
イスピーカシステム。
（２）前記同軸スピーカユニットにおいて、前記低音用
スピーカの振動体および前記中音用スピーカの外周面の
間に、所定の間隔の薄流体層が形成されたことを特徴と
する特許の範囲第１項記載の３ウエイスピーカシステム。（３１　前記中音用スピーカは、ボイルコイルヲ付勢す
るための磁気回路から前記中音用スピーカの外周面外側
に漏洩磁束が生じるように、形成され、かつ前記薄流体
層には、磁性流体が充填されたことを特徴とする前記特
許請求の範囲第２項記載の３ウ゛エイヌビー力システム
。