JPS6251900A - スピ−カ - Google Patents

スピ−カ

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JPS6251900A
JPS6251900A JP19243085A JP19243085A JPS6251900A JP S6251900 A JPS6251900 A JP S6251900A JP 19243085 A JP19243085 A JP 19243085A JP 19243085 A JP19243085 A JP 19243085A JP S6251900 A JPS6251900 A JP S6251900A
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JP
Japan
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diaphragm
voice coil
speaker
bellows
fixed
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JP19243085A
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JPH067711B2 (ja
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Mitsuhiro Hasegawa
満裕 長谷川
Hiroyuki Takewa
弘行 武輪
Satoshi Takayama
敏 高山
Kosaku Murata
耕作 村田
Shuji Saeki
周二 佐伯
Mitsuru Yashiro
家城 満
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明はボイスコイルの振幅を増幅して低音域での能率
向上と低歪化を図ったフルレンジ形のスピーカに関する
従来の技術 近年のオーディオ機器は、半導体技術の進歩°と高性能
小形回路部品の出現により著しく小形化が進んでいる。
スピーカシステムもホームユースや車載用システムを問
わず小形化が進んでいるが、低音域の音響特性に問題が
ある。即ちスピーカの軸上音圧(Pr)と振幅(3)は
次式で与えられる。
・・・・・・・・・・・・ (1) ・・・・・・・・・・−・ (2) 但し、ρ。は空気の密度、ωは振動角周波数、aは振動
板の有効半径、rはスピーカとマイク間の距離、■は振
動板の速度、Xは振動板の振幅、八゛は力係数、Eは信
号の入力電圧、REはスピーカの電気抵抗、Mllはス
ピーカの振動系質量、Maは空気の負荷質量、Qoは共
振の尖鋭度、foは最低共振周波数、fは周波数である
従って振動板の有効半径が小さくなると能率が低下する
。また、振動板の振幅は2式より、foJAk−Tは周
波数2乗の反比例するため、低音域では大きくなる。し
かし能率向上を図るためにボイスコイル巻幅を小さくす
ると、ボイスコイルの振幅範囲が狭くなるために、低音
域で歪成分を発生する。大振幅可能な駆動方法として、
コンブホイスコイルを用いたスピーカがあるが、ボイス
コイル線輪長の利用率が悪くなり能率向上が図れなかっ
た。
そこで能率向上と低歪化を図るためには、小さなボイス
コイルの振幅を増幅して振動板に伝達する必要があり従
来の技術としては、例えば特開昭56−131298号
公報に示されるようにシリンダー音響変成器を用いたも
のがあった。
以下図面を参照しながら、上述した従来のスピーカにつ
いて説明する。
第3図は振幅増幅機構を用いた従来のスピーカの断面を
示すものである。第3図において、1はセンターポール
2を有するボトムプレート、3は環状のマグネット、4
はトッププレートであり、ボトムプレート1とトッププ
レート4は、マグネット3を挟持して環状の磁気空隙6
を形成する。
6はボイスコイルボビン7に巻回されたボイスコイルで
、磁気空隙中、5に振動可能なようにサスペンション(
図示せず)で保持されている。ボイスコイル巻幅/7の
上端は閉じられ、断面積S1のピストン八8を形成して
いる。9は固定されたシリンダで、一端はピストン八8
が振動し、他端はピストンAより断面積が小面積S2の
ピストンB1oが振動するようになっている。これによ
り音響変成器を形成している11は外周をエツジ12を
介してフレーム(図示せず)に固着された振動板で、そ
の内周は前記ピストンBの上端面に固着されている。
第4図は第3図の構成のスピーカの機械系等価回路を示
したもので、以下その説明をする。駆動力F@は、磁気
空隙5中の磁束密度B (Wb/m2)と、ボイスコイ
ル6の有効線輪長t(ホ)と、ボイスコイル6に流れる
電流・五^の積で与えられる。
ZME は、電磁制動抵抗でA /REである。MDは
、ボイスコイル6及びボイスコイルボビン7等の駆動系
の振動質量である。SDはサスペンションのれる。MR
は、ピストンB10や振動板11等の放音系の振動質量
であり、SRはエツジのスチフネスを示す。MMa 、
RMaは振動板11による空気の負荷質量と放射抵抗で
ある。駆動系と放音系は変成比S、:82の音響変成器
で結合されている。
以上のように構成された従来のスピーカについて以下そ
の動作を説明する。
センターポール1を有するボトムプレート2と、マグネ
ット3と、トッププレート4で形成された磁気空隙6中
のボイスコイル6に信号電流を流すと、シリンダー9の
一端に振動可能なピストンA(断面積51)8を形成す
るボイスコイルボビンが振動する。前記シリンダの他端
にはピストンAより小さな断面積S2を有するピストン
B10が振動可能なように配され、かつこのピストyB
には振動板11の内周が固着されている。従ってボえる
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記した構成では以下に示す問題点を有し
ていた。以下それを説明する。まず第4図の機械系等価
回路において音響変成器の1次側からみた放音系のイン
ピーダンスZRは次式で哀史に駆動点からみた全インピ
ーダンスZはと゛なり、駆動系のボイスコイル6やピス
トン八8の振動速度v1は、駆動力Fにより、V1=F
/Zで与えられる。
従って放音系のピストンB1oや振動板11の振動速度
v2は が、foHより高い周波数では、v2は小さくなってし
まう。
換言すれば、シリンダー内の容積によるスティフネスS
Pが、ハイカットフィルタとして作用し、低音域専用の
スピーカになって、フルレンジスピーカとしては不都合
であった。
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、ボイ
スコイルの振幅を増幅して低音域での能率向上と低歪化
を図ったフルレンジ形スピーカを提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のスピーカは、磁気回
路に設けられた環状磁気空隙中に振動可能なように配設
されたボイスコイルと、前記ボイスコイルを巻回したボ
イスコイルボビンに固着された第一の振動板と、前記振
動板に固着されたダストキャップと、前記磁気回路のセ
ンターポール部に設けた透孔と、この透孔の背面側に設
けた、端面を閉じた伸縮自在な蛇腹状円筒体から音響変
成器を形成し、更に前記蛇腹状円筒体の閉じた端面側に
固着された第2の振動板で構成されたものであ・る。
作  用 この構成によるとボイスコイルに信号電流が加えられる
と、ボイスコイルに駆動力が発生し、第一の振動板が振
動するとともに、低音域においては、ボイスコイルボビ
ンと振動板及びダストキャップとセンターポールに孔け
た透孔と伸縮自在な蛇腹状円筒体からなる音響変成器に
おいて密閉空間の断面積の大きいボイスコイル側で変位
すと、断面積の小さい蛇腹状円筒体の変位が増幅されて
第2の振動板が振動する。従って、低音域が増強される
とともに、ロングボイスコイルを使うことなく低歪化が
可能で、フルレンジ形スピーカが実現できる。
実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第1図は本発明の一実施例におけるスピーカの断
面図を示す。第1図において、13はセンターポール1
4に透孔16を有するボトムプレートである。16はマ
グネットであり、17はトッププレートである。ボトム
プレート13とトッププレート17はマグネット16を
挟持して環状の磁気空隙18を形成する。19はフレー
ムであり、下端面はトッププレート17に固着されてい
る。更にフレーム19は、その上端面がリング状のフレ
ーム平坦部2oを有し、その中間部には部分的に透孔2
1を有する。磁気空隙18中に振動可能なように配設さ
れたボイスコイル22を巻回したボイスコイルボビン2
3は、ダンバー24を介してフレーム19に吊られてい
る。更にボイスコイルボビン23の上端側に第1の振動
板25の内周側が固着され、外周側はフレーム平坦部2
oの内周側に第1のエツジ26を介して固着されている
。27はダストキャップであシ、その外周は第1の振動
板26の内面に固着されている。
28はセンターポール14の透孔15の背面側に固着さ
れた伸縮自在の蛇腹状円筒体で自由端側は閉ざされてい
る。この蛇腹状円筒体28の自由端には第2の振動板2
9の内周側が固着され、外周側は第2のエツジ3oを介
してフレーム19の最外・周に固着されている。
8、尚ボイスコイルボビン23の内径断面積を81′。
と第1の振動板26と、ダストキャップ27とセンター
ポール1と蛇腹状円筒体28は音響変成器を形成し、そ
の容積をWpとする。
第2図は第1図の構成のスピーカの機械系等価型 回路である。駆動力F及びゞ磁制動抵抗ZMEは従来例
に示したものと同じである。M F’  はボイスコイ
ル22やボイスコイルポビン23や第1の振動板25等
の振動質量である。SF′はダンパー24や第1のエツ
ジ26のスチフネスである。
MMa1’ +RMa1’は第1の振動板25による空
気の負荷質量と放射抵抗である。Sp′は前記の空間W
pによるスチフネスで で与えられる。ボイスコイル23と蛇腹状円筒体28の
各々の断面積S1′、82′を変成比とする音響変成器
の2次側には、第2の振動板29と蛇腹状円筒体28等
の振動質量Mw′と、第2のエツジのスチフネスSw′
と、第2の振動板による空気の負荷質量MMa2’ ?
放射抵抗RMa□′ が直列に入いる。
以上のように構成されたスピーカについて以下その動作
を説明する。
第2図において、音響変成器の1次側からみた第2の振
動板29側のインピーダンスZw′は次式%式% い。従って、第1の振動板26の振動速度v1.及び第
2の振動板29の振動速度v2は8式、9式で与えられ
る。
ただし、Zxxは、 故に第1の振動板25による音圧lPr11及び第2の
振動板29による音圧IPr、lは各々次式ここでal
、a2はそれぞれ第1.第2の振動板の有効半径であり
、a2〉a4,1v21〉1v11であるから、(7)
式で与えられるfOH’の周波数以下では、第2の振動
板にょる音圧が支配的である。
fOH’の周波数以上では、スチフネスSp′がハイカ
ットの作用をし、変成器の2次側の振動速度v2は微少
となる。
従って、この領域での音圧IP、1は、但し ・・・・・・・・・ (13) である。
以上のように本実施例によれば、磁気回路に設けられた
環状磁気空隙18中に振動可能なように配設されたボイ
スコイル22と、ボイスコイル22を巻回したボイスコ
イルボビン23に固着された第″1の振動板26と、前
記振動板に固着されたダストキャップ27と、磁気回路
のセンターポール14に設けた透孔15と、この透孔1
6の背面側に設けた、自由端面を閉じた伸縮自在な蛇腹
状円筒体28から音響変成器を形成し蛇腹状円筒体28
の閉じた自由端側に固着された第2の振動板29からス
ピーカを構成することにより、低音域の能率向上と低歪
化が図られたフルレンジ形スピーカが実現できる。
発明の効果 本発明は、磁気回路に設けられた環状磁気空隙中で振動
するボイスコイルを巻回したボイスコイルボビンと、そ
れに固着された第1の振動板と、前記第1の振動板に固
着されたダストキャップと、前記磁気回路のセンターポ
ール部に設けた透孔と、この透孔の背面側に固着された
、自由端側を閉じた伸縮自在な蛇腹状円筒体から音響変
成器を形成し、前記蛇腹状円筒体の自由端側に固着され
た第2の振動板を設けたスピーカを構成することにより
、第一の振動板で全帯域再生を行ない、更に第2の振動
板で高能率かつ低歪な低音域再生を実現することができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるスピーカの断面図、
第2図は第1図に示すスピーカの機械系の等価回路図、
第3図は従来のスピーカの断面図、第4図は第3図に示
すスピーカの機械系等価回路図である。 14・・・・・・センターポール、15・・・・・・透
孔、23・・・・・・ボイスコイルボビン、25・・・
・・・第1の振動板、27・・・・・・ダストキャップ
、28・・・・・・蛇腹状円筒体、29・・・・・・第
2の振動板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気回路に設けられた環状磁気空隙中に振動可能なよう
    に配設されたボイスコイルと、前記ボイスコイルを巻回
    したボイスコイルボビンに固着された第1の振動板と、
    前記第1の振動板に固着されたダストキャップと、前記
    磁気回路のセンターポール部に設けた透孔と、この透孔
    の背面側に固着された、自由端面を閉じた伸縮自在な蛇
    腹状円筒体から音響変成器を形成し、更に前記蛇腹状円
    筒体の閉じた自由端面側に固着された第2の振動板を設
    けたことを特徴とするスピーカ。
JP19243085A 1985-08-30 1985-08-30 スピ−カ Expired - Lifetime JPH067711B2 (ja)

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