JPS6311819Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、特に低音の再生能力を高めたスピー
カに関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、音響機器が小型化するにつれてスピーカ
としても小形で低音再生能力の優れたものが要求
されているが、実際には低域の信号で効率よく小
さいスピーカを駆動することが困難であつた。こ
の低音再生能力を向上させたスピーカとして、本
考案者らはボイスコイルを二重に巻回したものを
提案している。

第１図は上記の二重のボイスコイルを示すもの
で、１はボイスコイルボビン、２は低域用のボイ
スコイル、３はその上に巻かれた中高域用のボイ
スコイルである。なお、前記２，３のボイスコイ
ルは抵抗が同じで、巻き巾が低域用のボイスコイ
ルが長く、従つて力係数（電流＊磁束密度＊有効
コイル長さ）が小さい。この二重ボイスコイルを
有するスピーカは、第２図のように２つのフイル
タにより抵域と中高域に分けた信号をそれぞれの
ボイスコイルに入力させて駆動するものである。
すなわちボイスコイル２には直列コイルと並列コ
ンデンサからなる定Ｋ形のローパスフイルタ４が
接続され、一方ボイスコイル３には直列コンデン
サと並列コイルより成る定Ｋ形のハイパスフイル
タ５が接続されている。なおここでハイパスフイ
ルタ５のコンデンサはボイスコイル３側に移して
ある。前記各々のフイルタのカツトオフ周波数は
等しいか、少しずれた状態となつている。

以上のように構成された二重のボイスコイルを
有するスピーカについて以下その動作について説
明する。

まず小形密閉ボツクスにて再生する場合には、
一般に低音域の音圧−周波数特性と力係数の関係
は第３図に示した様になる。この特性曲線から低
域では力係数が小さく、中高域では力係数を大き
くすれば全帯域にわたつて音圧を高めることが可
能であると考えられる。したがつて、低域用には
ローパスフイルターを介して力係数の小さなボイ
スコイルに中高域用にはハイパスフイルタを介し
て力係数の大きなボイスコイルに、入力を加えれ
ば第４図に示すようにそれぞれの周波数領域で
個々のボイスコイルによる音圧特性が得られ結果
的に全域で音圧を高めることができる。

しかしながら上記の構成ではハイパスフイルタ
５のカツトオフ領域において所期の特性が得られ
ないという問題がある。すなわち低域用のボイス
コイル２が動作する周波数領域では、ボイスコイ
ル２が駆動されるが、それに伴なつて他方のボイ
スコイル３が位置変位しボイスコイル３は発電機
として働く。

即ちこのときボイスコイル３は磁束中で速度ｖ
で動かされ、ｅ＝−Blvなる電圧がボイスコイル
３に発生する。もしボイスコイル３に接続される
フイルタが第５図に示すようなコンデンサＣがア
ンプ側に接続されているようなハイパスフイルタ
５ａであれば、発生した電圧によつてこのハイパ
スフイルタ中のコイルＬを通じて矢印のように電
流ｉが流れそのために入力信号による力と逆の力
がボイスコイル３に発生し同一ボビンのボイスコ
イル２の運動を制限される。よつて低域での音圧
が低下する。なおハイパスフイルタ５ａのカツト
オフ領域（つまり低域）ではコイルＬはインピー
ダンスが小さくなつている。このボイスコイル３
による制動電流による影響を防ぐためにコンデン
サＣをボイスコイル３側に接続したものが第２図
のものである。この様にすれば低域用のボイスコ
イル２は制動されなくなるが、アンプから見た場
合に、ボイスコイル３側はコイルＬが単独に接続
された第６図に示す回路と等価であり、アンプの
出力はシヨート状態に近く、アンプに大電流が流
れて破損するか、もしくはボイスコイル２へ行く
べき信号が流れなくなるという問題点を有してい
た。

考案の目的 本考案は上記従来の問題点を解消するもので、
２つのボイスコイルを同一のボビンに巻回し、高
域用のボイスコイルに発生する制動電流を防ぎ、
かつアンプにも悪影響を与えないようになし、低
音再生能力を高めたスピーカを提供することを目
的とする。

考案の構成 本考案は同一ボビン上に低域用ボイスコイルと
中高域用ボイスコイルを上下に重ねて巻回し、前
記低域用ボイスコイルにはローパスフイルタを介
して入力信号を印加し、前記中高域用ボイスコイ
ルには、ハイパスフイルタと、コイルとコンデン
サの並列共振回路との直列回路を介して入力信号
を印加し、前記並列共振回路の共振周波数を前記
ハイパスフイルタのカツトオフ周波数よりも低い
周波数に設定し、中高域用ボイスコイルに発生す
る逆起電力によりこの中高域用ボイスコイルに電
流が流れるのを並列共振回路で阻止し、ボビンに
対し制動力が働かないようにして低音の再生能力
を高めたスピーカを提供するものである。

実施例の説明 第７図に本考案の一実施例におけるスピーカの
電気的な接続図を示す。低域用のボイスコイル２
には従来と同じ直列コイルと並列コンデンサから
なる定Ｋ形のローパスフイルタ４が接続されてい
る。５ａはアンプ側に直列コンデンサを、ボイス
コイル３側に並列コイルを有する定Ｋ形のハイパ
スフイルタである。６はこのハイパスフイルタ５
ａと中高域用のボイスコイル３との間に接続され
たコンデンサとコイルの並列共振回路である。

前記ハイパスフイルタ５ａとローパスフイルタ
４のカツトオフ周波数は同一か入力信号がいずれ
にも少し入る程度にずらせて設定し、スピーカボ
ツクスの最低共振周波数のおよそ1.5倍〜３倍で
ある。一方並列共振回路６の共振周波数はスピー
カボツクスの最低共振周波数の近傍に設定してあ
る。

以上のように構成された本実施例のスピーカに
ついて以下その動作を説明する。

まずボイスコイル２、ボイスコイル３をそれぞ
れ低域・中高域において最大音圧が得られる力係
数に設定し、ボイスコイル２，３のそれぞれにロ
ーパスフイルタ４、ハイパスフイルタ５ａを介し
て同じ入力信号を印加すれば、低域から中高域ま
で音圧の高いスピーカが得られる。

ここでボイスコイル３に発生する逆起電力の大
きさは、このボイスコイル３が磁束を横切る速さ
に比例するから、逆起電力値が最大となるのは、
速度の最も大きい前記最低共振周波数でボイスコ
イル２が駆動された時である。なおこの最低共振
周波数の入力信号はハイパスフイルタ５ａでカツ
トオフされるから中高域用のボイスコイル３には
何ら駆動力が加わらない。

一方並列共振回路６のインピーダンスは、その
共振周波数である上記最低共振周波数の近傍で最
大となる。このため、例えば入力信号が最低共振
周波数であるとき、ボイスコイル２が駆動されボ
ビンの速度は最大となり、ボイスコイル３による
逆起電力も最大となるが、上記のように並列共振
回路６のインピーダンスが最大であるため、ボイ
スコイル３の逆起電力にもとづく電流はほとんど
流れない。すなわちボイスコイル３の電流が流れ
ないから、ボビンには何ら制動力は働かず低域で
のスピーカの動作能率を低下させることはない。
一方アンプ側からボイスコイル３を見たとき、定
Ｋ形のフイルタが接続された形であるから、イン
ピーダンスは一定である。また、アンプの出力端
がコイル等でシヨートされた形ではないため、ア
ンプが破損することはない。

なお入力が中高域のとき、ボイスコイル２によ
る制動力を考えると、ボイスコイル２の速度は周
波数に反比例して小さくなりこの中高域では速度
が非常に小さいものである。したがつてボイスコ
イル３が動作している時にボイスコイル２に発生
する逆起電力による制動力は非常に小さい。よつ
てローパスフイルタ４とボイスコイル２を直接接
続しても中高域での動作能率が低下することはな
い。

以上のように本実施例によれば、中高域用のボ
イスコイル３とハイパスフイルタ５の間に、コイ
ルとコンデンサより成る並列共振回路６を設ける
ことにより、低域での制動電流の発生を防ぎ、低
域再生の能率を低下させることなく、またアンプ
の出力をシヨートするような恐れもなくすること
ができる。

なお上記の実施例では並列共振回路６の共振周
波数をスピーカボツクスの最低共振周波数の近傍
に設定したが、上述のようにこの並列共振回路６
は中高域用のボイスコイル３の逆起電力による電
流を阻止可能であればよく、したがつて共振周波
数をハイパスフイルタ５ａのカツトオフ周波数よ
り低い周波数に設定すれば、制動力の発生を抑圧
することが可能である。

考案の効果 本考案は、ローパスフイルタを介して低域用の
ボイスコイルに入力を印加し、ハイパスフイルタ
と並列共振回路とを直列に介して中高域用のボイ
スコイルに入力を印加するようにしたことによ
り、中高域用のボイスコイルに発生する逆起電力
による低域での制動を防止することができ、アン
プの出力もシヨートしないように接続可能である
から低域から中高域まで動作能率が高高く音圧の
高い、優れたスピーカを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は二重巻きのボイスコイルを示す断面
図、第２図は二重巻きのボイスコイルを駆動させ
る回路図、第３図は密閉箱における力係数と音圧
の関係を示す音圧−周波数特性線図、第４図は第
２図の構成による理論上の音圧−周波数特性線
図、第５図は第２図の構成を改良したものの回路
図、第６図は第２図の等価回路図、第７図は本考
案の一実施例におけるスピーカの回路図である。 １……ボビン、２……低域用のボイスコイル、
３……中高域用のボイスコイル、４……ローパス
フイルタ、５ａ……ハイパスフイルタ、６……並
列共振回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同一ボビン上に低域用ボイスコイルと中高域用
   ボイスコイルを上下に重ねて巻回し、前記低域用
   ボイスコイルにはローパスフイルタを介して入力
   信号を印加し、前記中高域用ボイスコイルには、
   ハイパスフイルタと、コイルとコンデンサの並列
   共振回路の直列回路とを介して入力信号を印加
   し、前記並列共振回路の共振周波数を前記ハイパ
   スフイルタのカツトオフ周波数よりも低い周波数
   に設定し、前記ハイパスフイルタのコンデンサを
   前記並列共振回路と反対側に接続したことを特徴
   とするスピーカ。