JPS63131800A

JPS63131800A - 電気音響変換器

Info

Publication number: JPS63131800A
Application number: JP27802186A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kobayashi; 小林　良生; Ryukichi Matsuo; 松尾　隆吉; Hiroshi Ueshima; 上嶋　洋; Fumio Kawahara; 川原　文雄; Masanori Takahashi; 高橋　昌徳; Jiro Nakazono; 中園　次郎
Original assignee: PIONEER CONE CORP; Agency of Industrial Science and Technology; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: PIONEER CONE CORP; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Pioneer Corp
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1988-06-03
Also published as: JPH0431639B2

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】

この発明は動電型スピーカ、マイクロホン等の電気音響
変換器に関し、さらに詳しくは、繊維系材料を抄造して
得た撮動板を備える音響変換器に関する。

【従来の技術】

＠電型スピーカに代表される音響変換器の音響特性は主
として振動系の物理特性に左右され、その振旬系のなか
で性能に対して最も重要な要素を担っているのが振動板
である。この撮動板の材料は主として天然繊維から得られるもの
が多く用いられている。例えば、（ハ）＠酸塩パルプ（
ＫＰ）、亜硫酸バルブ（ＳＰ）、種子毛繊維、綿パルプ
、カポック靭皮繊維、三樽、ラミー、または、無機繊維
などを配合して円錐状に抄造成形し、これに樹脂などを
配合して円錐状に抄造成形し、これに樹脂などの溶剤を
含浸することで成形されたものである。また、■）ポリプロピレン、ポリエチレンなどフィルム
を用い、圧空真空により所定の形状に成形した撮動板も
ある。さらに、Ｃ）軽金属材料としてアルミニウム、チタン、
ベリリウム等を円錐状に加圧成形したものや、近年脚光
を浴びている材料であって、金屈酸化物、窒化物、硼化
物などの微粉末を焼結したセラミック撮動板がある。このように種々の振動板が用いられているが、＠動板材
料としての必要な物理的特性は能率を向上するために、
密度ρの小さいことと、再生帯域を拡げるために、比弾
性率Ｅ／ρの大きいことと、共撮を制動し、音圧−周波
数特性を平坦にするために、適当な内部損失をもってい
ること、などを挙げることができる。

【発明が解決しようとする問題点】

上述のような抄造製により得た振動板は、前記物理的諸
条件を完全に満足させるものではなく、所望のき迂回波
数特性を得ることができなかった。また、成形法により得た振動板は、ポリプロピレンなと
のプラスチックフィルムを素材としているため比較的密
度が大きく、能率が低下するので期待通りの特性を得る
ことができなかった。さらにまた、加圧成形法により得れた振動板は、軽金属
材料であって、とくにベリリウムの振動板はｆ「：Σｏ
　（Ｅ　：弾性率、ρ：密度）が非常に太きく　（１２
，３ｋｍＺＳｅｃ　ｆｆ度）、きわめて良好なき迂回波
数特性が得られるが、その価格が非常に高く、実用化し
にくい。また他の軽金属材料を用いた場合には、密度が
大きく　Ｆフッが５．２４　ｋｌ／Ｓｅｃ以下であり、
この種の材料による撮動板では構造を改良しても、現状
の振動板以上のき迂回波数特性の向上は期待できない。セラミック材に関しても、ベリリウム材料を用いた場合
と同様に、高特性のものが得られるが、製造過程におけ
る熱の影響を受けて熱変形をおこし易く、寸法上高精度
のものが得られるが、コスト面でも高い欠点があった。上述のような振動板材料を用いた振動板の物理特性を第
１表に示す。

【問題点を解決するための手段】

そこで、この発明は適当な内部損失と、剛性を保持しな
がら、低密度の撮動板を備える電気音響変換器を提供す
ることを目的とするもので、そのために、アルギン酸系
繊維を分散、離解した懸濁液に、炭素繊維に代表される
無機質系繊維を混合し、これを抄造することで得た振動
板を備えて構成したことを特徴とするものである。

【実　施　例】

以下に、この発明の実施例を添付した図面に沿って説明
する。先ず、電気音響変換器用振動板の製造工程を説明
する。水可溶性アルギン酸アルカリ塩、または、これと
水溶性高分子材料との混合物からなる高粘度溶液を湿式
紡糸機を用いて、凝固剤としてアルギン酸に対して不溶
性の塩形成能を有する金属イオン及び又は酸を主成分と
する水溶液からなる凝固浴中に紡出することにより連続
Ｉ１Ｍを形成させ、次いで、この連続繊維を短繊維に切
断する。その後、該短繊維をそのＩｌ維形態を痛めない
ように分散、＃ｌ解し、スクリーンまたはクリーナなど
で異物、結束繊維を除去し、無機質系繊維を混合して抄
紙を行うことにより振動板を得る。なお、アルギン酸は褐藻類に含まれる多糖類であって、
Ｄ−マンヌロン酸とＬ−グルクロン酸の共重合体でβ−
１，４結合を主体としているものである。このアルギン
酸をナトリウムなどのアルカリ塩として水溶涛にすると
、粘度の高いアルギン酸アルカリ溶液が得られる。ここで、水可溶性のアルギン酸アルカリとは、アルギン
酸のリチウム、ナトリウム、カリウム。アンモニウムなどの塩である。アルギンａｍに対して、不溶性塩成形能を持つ金属イオ
ンは、周期律表のＩｂ　、　ｆｆ、　ＩＩＩ、　ｒＶ、
　ＶＴ。 ■ｂの８族の典型元素および遷移金属のイオンであり、
具体的にはＣａ　　（ｆｆ＞、　Ｓｒ　　（ＩＩ）、　
Ｂａ（ｆｆ）、　Ａｊ！　（ＩＩＩ）、　Ｓｎ　　（ｆ
ｆ＞、　Ｐｂ　　（ＩＩ）。Ｍｎ　　（Ｉｆ）、　Ｏｒ　　（Ｉ［ｌ）、　Ｆｅ　　
（Ｉ［［）、　Ｃｏ　　（ＩＩ）Ｎｉ　　（ＩＩ）、Ｃ
ｕ　　（ｆｆ）、Ｚｎ　　（ｆ［）、Ａｇ　（Ｉ）など
がある。また、酸としては、例えば塩酸、硝酸、燐酸などの無機
酸および、例えば蟻酸、酢酸などの有機酸が用いられる
。連続繊維から切断されたｌｌｉ雑は、繊維同志自己接着
を促し、さらに振動板の地合いの良好なものを得るため
に、アスペクト比（繊維径（湿潤）対繊維長の比）を１
５０以下とする。また、無機質系繊維としては、金属繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維などが用いられる。初めに、アルギン酸系繊維を下記の紡糸工程で形成する
。アルギン酸ナトリウム溶液を用意し、該溶液を直径０．
０５ｎｕ＋＋〜１１の小径ノズルを通して、塩化７Ｊル
シウムの紡糸溶液中に注入して紡糸する。また、該紡糸
溶液に少量の塩酸、カチオン界面活性剤を含めてもよい
。アルギン酸ナトリウムを該紡糸溶液に接触するとイオ
ン交換が行われ、アルギン酸カルシウムの長繊維に変え
ることができる。ここで、アルギン酸アルカリ金属塩は水溶性であるが、
２価以上の金属の塩であれば水に溶けることなり繊維が
１９られる。また、このアルギン酸系繊維はｈ燃性を有
している。実施例におけるアルギン酸系繊維の形成の紡糸条件とし
ては、手合度３．８Ｘ　１０　　ダルトンのアルギン酸
ナトリウムの５％水溶液を、湿度式紡糸機を用いて、吐
出速度３．５ｄ／分にて、ホール孔径０．１０ｍｍから
なる１０００ホールのノズルから５％のＣａＣｊ！ｚ溶
液中に紡出し、温度は室温で、巻取り速度ハ２．１〜２
８ｒｐｍ　Ｖｉ度、延伸率ハ１．３としている。上記の紡糸条件で製造されたアルギン酸系繊維を水洗（
）た後、繊維長をほぼ３ｍｍにしたステーブルとする。このようにして電気音響変換器用の振動板の原材料であ
るアルギン酸系ｌＪ！雌を（りる。先ず、第１図のこの実施例に係る製造方法のフローチャ
ートに示すように解繊工程として、アルギン酸系様１８
０％、４ｋ（Ｊを所定の叩解機に投入して、紙料濃度２
．５％程度にてアルギン酸系繊維の繊維形態を損わない
ように解繊を施し、叩解度測定機で所定の叩解度に離解
２分散する。分散したアルギン酸に、繊維断面＝真円形、直径＝７．
５μ、比重＝１．７〜１．８１強度＝２９０ｋｇ／ｍｍ
２．伸度１．０〜１．２％１弾性率２３ｔ／　１１１１
２のカーボンｔＪＪ　ｌｆｆ１チヨツプフアイバー、カ
ット長５ＩＩｌｌｌを２０％、１ｋｇを投入し、紙料濃
度３．１％で６０分離解してカーボン繊維を分散させ、
所定の塩基性染料を５％用い、染色を施す。さらに、サイジングとして浸潤強度向上のため、尿素樹
脂を紙料に対して（絶乾比率）３％添加し、硫酸バンド
を添加して、紙料液のｐＨ１ｉＩＮを５．０〜５．５に
調整する。次に、調整された紙料は、第２図に概略断面図として示
す抄紙機の原料タンク１において、紙料濃度０．３％の
懸濁液２に調整される。この懸濁液２を連通管を介して
移送ポンプ３にて所定の紙料機の紙料タンク４に送り、
紙料タンク４で所定の形状に具備された紙料工具５を用
いて紙状にする。この図で符＠６は吸引ポンプである。紙状にされた振動板を、紙料タンク４から取出し、乾燥
機７にて　１００℃程度の熱風にて乾燥させる。ここで
符号８は所定形状の治具であり、９は真空吸引ポンプで
ある。乾燥した振動板を所定の寸法の内外径部分を切断
して、アルギン酸繊維と、炭素繊維の複合振動板を得る
ことができる。このようにして得られたアルギンＷＮｊＡ帷と、炭素繊
維の混合によるＬ騒動板の動的性質値を第２表に示す。第２表で明らかなように、アルギン酸系繊維と炭素繊維
にＪ、る複合材を用いた振動板は、従来の木材バルブ繊
維による振動板より密麿が小さく、かつ、伝播速度すな
わち音速が大きく、内部損失の値について比較的に大き
い値を示しており、高調波歪がわずかであり、音圧周波
数特性も広帯域で平坦となり、伝播速度についても金属
材料と比較しては劣るが、共振に関しては優れたバラン
スのよいものになる。また、上記の実施例において、アルギン酸系繊維と、炭
素繊維の配合率を変化させることにより、振動板の緒特
性の向上と、所望の特性を得るための製造上の調整が容
易に行われる。

【発明の効果】

以上の説明から明らかなようにこの発明は、アルギン酸
系繊維を主体として無機質系繊維を配合した懸濁液を抄
造してｉ動板が得られるので、剛性を帷持し、低密度で
内部損失が大きく、伝播速度も大幅に改善できる音響変
換器が得られ、また、従来からの抄造工程をそのまま用
いることができるので、新たな製造設備を必要とせず、
品質面で安定したものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮動板の製造工程を示すフローチャート図、ｆ
５２図は振動板を製造するための紙料機、および、乾燥
機の概略説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルギン酸系繊維と、無機質系繊維を含む懸濁液
を抄造し得た振動板を備える電気音響変換器。
（２）無機質系繊維として炭素繊維を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電気音響変換器。