JPWO2005099303A1

JPWO2005099303A1 - スピーカ装置

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Publication number: JPWO2005099303A1
Application number: JP2006512068A
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Inventors: 松村　俊之; 俊之松村; 佐伯　周二; 周二佐伯
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2007-08-16
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Abstract

本発明におけるスピーカ装置は、大略的にキャビネット（１）およびスピーカユニット（２ａ）を備える。スピーカユニット（２ａ）は、キャビネット（１）の前面に形成された開口部に取り付けられる。スピーカユニット（２ａ）は、背面フレーム（３ａ）、前面フレーム（４ａ）、第１の磁気回路（５ａ）、第２の磁気回路（６ａ）、エッジ（７ａ）、ダンパー（８ａ）、振動板（９ａ）、ボイスコイルボビン（１０ａ）およびボイスコイル（１１ａ）を有する。振動板（９ａ）の一部を構成する非マグネット部材（９１ａ）、第１の磁気回路（５ａ）および第２の磁気回路（６ａ）が負スティフネス機構としての役割を果たし、音響スティフネスの影響を抑え、低音再生が可能な小型スピーカ装置を実現する。

Description

本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、小型のキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関するものである。

従来から、オーディオ機器のデジタル化とともに、音楽ソースを再生するプレーヤの小型化やポータブル化が進んでいる。しかしながら、最終的な音の再生機器であるスピーカ装置において、音楽ソースに含まれる低音域の音を十分に再生するには、大きなキャビネットが必要となる。そのため、上記小型化やポータブル化されたプレーヤに搭載されるスピーカ装置では、キャビネット容積が小さく、キャビネットの呈する音響スティフネスが大きいので、十分な低音再生を実現することは困難であった。

そこで、このようなキャビネット容積で決定される低音再生限界を改善したスピーカ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。以下、図１４を参照して、当該スピーカ装置について説明する。なお、図１４は当該スピーカ装置の断面構造図である。

図１４において、従来のスピーカ装置は、キャビネット１０１およびスピーカユニット１０２を備える。スピーカユニット１０２は、フレーム１０３、エッジ１０４、コーン型振動板１０５、ダストキャップ１０６、ボイスコイルボビン１０７、ダンパー１０８、ボイスコイル１０９、マグネット１１０、センターポール１１１、磁気プレート１１２、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４を有する。

図１４において、スピーカユニット１０２は、キャビネット１０１の前面の開口部に取り付けられている。リング形状を有するマグネット１１０の背面（キャビネット１０１の背面側の面）は、センターポール１１１の前面に固着される。磁気プレート１１２は、その背面がマグネット１１０の前面に固着される。ボイスコイル１０９は、ボイスコイルボビン１０７における背面側端部の外周面に巻かれ、センターポール１１１における凸部の外周面と磁気プレート１１２の内周面との間に形成される磁気ギャップに挿入される。フレーム１０３は、音孔１０３ｈを有し、磁気プレート１１２の前面に固着される。ダンパー１０８は、その外周がフレーム１０３に固着され、ボイスコイルボビン１０７を支持する。コーン型振動板１０５は、ボイスコイルボビン１０７の前面側端部に固着される。エッジ１０４は、コーン型振動板１０５の外周部をフレーム１０３との間で支持する。ダストキャップ１０６は、コーン型振動板１０５の中央部に固着されている。可動マグネット１１３は、リング形状であり、その内周面がボイスコイルボビン１０７の外周面に固着される。可動マグネット１１３は、ボイスコイルボビン１０７において、コーン型振動板１０５とダンパー１０８との間に配置される。固定マグネット１１４は、リング形状であり、その内周面と可動マグネット１１３の外周面とが空隙を形成して対向して配置され、可動マグネット１１３と厚み方向（振動方向）で同極に着磁される。

次に、このように構成された従来のスピーカ装置の動作を説明する。ボイスコイル１０９に電気信号が印加されると駆動力が発生する。この駆動力はボイスコイルボビン１０７に固着されたコーン型振動板１０５を振動させる。当該振動によってコーン型振動板１０５から音が発生する。以上の動作は通常の動電型スピーカの動作である。通常のスピーカと大きく異なるのは、ボイスコイルボビン１０７の外周面に固着された可動マグネット１１３と、これと対向して配置された固定マグネット１１４との間の作用である。コーン型振動板１０５は、ボイスコイル１０９に発生した駆動力により振動する。このとき、可動マグネット１１３は、ボイスコイルボビン１０７と一体となって、固定マグネット１１４の内周部で振動する。可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、振動方向に同方向に着磁されており、変位すると互いに反発する磁場を形成する。したがって、可動マグネット１１３が固定マグネット１１４の磁気的に釣り合う位置（以下、平衡位置という）から外れると、可動マグネット１１３が平衡位置から逃れようとする力が作用する。つまり、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、平衡位置から外れた位置において、スピーカユニット１０２の振動系に対して負のスティフネス（以下、負スティフネスと記載する）を与えるように作用する。換言すれば、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、負スティフネスを発生する機構を構成する。以下、負スティフネスを発生する機構を負スティフネス発生機構と記載する。

負スティフネスは、スピーカユニット１０２の振動系に対して、キャビネット１０１の音響スティフネスを減少させるように作用する。その結果、スピーカ装置の最低共振周波数は低下する。つまり、従来のスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能である。
特開２０００−３０８１７４号公報

しかしながら、従来のスピーカ装置では、負スティフネス発生機構の役割を果たす可動マグネット１１３がボイスコイルボビン１０７に設けられている。その結果、従来のスピーカ装置では、スピーカユニット１０２の振動系重量が増大し、スピーカユニット１０２の出力音圧レベルが低下するという問題があった。

また、仮に可動マグネット１１３を小さくして振動系重量を軽量化した場合は、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４が形成する磁場に影響を与えてしまう。つまり、可動マグネット１１３を小さくすると、上記磁場によって生じる負スティフネスを与える力が小さくなってしまう。したがって、従来のスピーカ装置では、負スティフネスを与える力を維持したまま振動系重量の軽量化を図ることは困難であった。このように、スピーカユニットの出力音圧レベルを上げるために、振動系重量の軽量化および駆動力の増強を図ることが従来において課題となっていた。

それ故、本発明の目的は、振動系質量を増大させずに出力音圧レベルを確保しながら、低音再生が可能な小型スピーカ装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、上記目的に加えて駆動力の増強を図ることで出力音圧レベルを向上させながら、低音再生が可能な小型スピーカ装置を提供することである。

第１の局面は、スピーカ装置であって、開口部を有する筐体と、振動することによって音を発生させる振動系部材と、筐体に接続され、振動系部材を振動可能に支持する支持系部材と、筐体の内部に配置され、開口部側の一方面に第１のマグネットを有する第１の磁気回路と、筐体の内部において空隙を介して第１のマグネットに対向して配置される第２のマグネットを有する第２の磁気回路とを備え、第１および第２の磁気回路の少なくとも一方には、磁気ギャップが形成されており、振動系部材は、第１のボイスコイルと、磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置する第１のボイスコイルボビンと、マグネットを含まない磁性体であり、第１のマグネットと第２のマグネットとの間に形成される第１の空隙に配置されるように第１のボイスコイルボビンに直接または間接的に接続される非マグネット部材とを含む。

第２の局面は、第１の局面に従属する局面であって、振動系部材は、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、振動板に固着され、支持系部材は、第１の空隙において振動板を振動可能に支持することを特徴とする。

第３の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、第２のマグネットおよび磁気プレートの周囲の少なくとも一部に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートとの間に第２の空隙を形成するヨークとを含み、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の空隙を通って振動板と非マグネット部材とを接続し、第１のボイスコイルは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに配置されることを特徴とする。

第４の局面は、第３の局面に従属する局面であって、振動系部材は、第２のボイスコイルと、非マグネット部材に固着され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含む。

第５の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、第２のマグネットおよび磁気プレートの周囲の少なくとも一部に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートとの間に第２の空隙を形成するヨークとを含み、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板と、第２の空隙を通って振動板と非マグネット部材とを接続する接続部材とをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。

第６の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１および第２の磁気回路は、同構造の磁気回路であり、第２の磁気回路は、非マグネット部材に対して第１の磁気回路と対称に配置されることを特徴とする。

第７の局面は、第６の局面に従属する局面であって、振動系部材は、第２のボイスコイルと、非マグネット部材に直接または間接的に接続され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。

第８の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットに固着された磁気プレートと、磁気プレートに固着される第３のマグネットと、磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、第１のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。

第９の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットに固着された磁気プレートと、磁気プレートに固着される第３のマグネットと、磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、第２のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。

第１０の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットに固着された磁気プレートと、磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、第１のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。

第１１の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットに固着された磁気プレートと、磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、第２のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。

第１２の局面は、第１の局面に従属する局面であって、スピーカ装置は、第１および第２の磁気回路で構成される磁気回路ユニットを複数備え、振動系部材は、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルと、各磁気回路ユニットにおける磁気ギャップに各第１のボイスコイルを１つずつ配置する、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルボビンと、各第１のボイスコイルボビンと固着され、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板とを含む。

第１３の局面は、第１の局面に従属する局面であって、スピーカ装置は、振動系部材の位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動系部材の位置に基づいて、非マグネット部材の振幅の中心が第１の空隙に形成される磁場の釣り合う位置となるように、音響信号に直流成分を加えた信号をボイスコイルに印加することによって当該振動系部材の振動を制御する制御部とをさらに備える。

第１４の局面は、第１３の局面に従属する局面であって、位置検出部は、レーザ変位計であることを特徴とする。

第１５の局面は、第１の局面に従属する局面であって、支持系部材と固着されるフレームをさらに備え、振動系部材と、支持系部材と、第１および第２の磁気回路と、フレームとによって構成されるスピーカユニットは、フレームが開口部に固着されることによって開口部に取り付けられる。

第１６の局面は、車両であって、請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。

第１７の局面は、映像機器であって、請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する機器筐体とを備える。

上記第１の局面によれば、第１および第２の磁気回路の空隙中に形成される磁場によって、振動部材に含まれる非マグネット部材はその変位を拡大する方向に力を受ける。したがって、ボイスコイルの駆動力によって非マグネット部材が振動する際、非マグネット部材の振幅は、当該空隙中の磁場によって増加される。これにより、筐体内部の音響スティフネスが緩和され、小型の筐体であっても、あたかも筐体容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。また、非マグネット部材が受ける上記力は、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって発生する。つまり、非マグネット部材の厚みをある程度薄くしても、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって十分な力が発生する。したがって、音響スティフネスを緩和する上記力を維持したまま、非マグネット部材を薄くすることによって軽量化を図ることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルの低下を抑えることができる。また、第１および第２の磁気回路の少なくとも一方に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルが配置されることで、振動系部材が振動する。つまり、第１および第２の磁気回路は、自身が形成する磁場によって、非マグネット部材に対して変位を拡大する方向に力を与える役割と、第１のボイスコイルに駆動力を与える役割を果たすことができる。第１の局面によれば、非マグネット部材に対して力を与えるためのマグネットと、ボイスコイルに対して駆動力を与えるためのマグネットとを１つのマグネットで実現することができるので、スピーカ装置の部品点数を少なくすることができる。

上記第２の局面によれば、振動板の少なくとも一部が非マグネット部材で構成されることで、非マグネット部材の変位を拡大する力を高効率で振動板に伝えることができる。

上記第３の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。

上記第４の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。また、第１および第２のボイスコイルで振動系部材を駆動することで、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。

上記第５の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。

上記第６の局面によれば、第１および第２の磁気回路の空隙には、その空隙中に配置される非マグネット部材に対して、振動方向に対称な磁界分布が形成されるので、磁界分布が非対称となることによって生じるひずみを小さくすることができる。

上記第７の局面によれば、第１および第２の磁気回路の両方に形成された磁気ギャップに第１および第２のボイスコイルがそれぞれ配置され、各ボイスコイルから駆動力が発生するので、駆動力増強による出力音圧レベルの向上を図ることができる。

上記第８および９の局面によれば、第１のマグネットおよび第２のマグネットと、第３のマグネットとが互いに反対方向に着磁されるので、より多くの磁束を磁気ギャップに集中されることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。

上記第１０および１１の局面によれば、磁気回路に含まれるマグネットの数を少なく構成することができる。これにより、スピーカ装置の小型化や軽量化を図ることが可能となる。

上記第１２の局面によれば、磁気回路ユニットを複数備えて、各磁気回路ユニットで振動板を駆動することで、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。また、振動板の分割共振の節となる位置に上記非マグネット部材を配置することで、分割共振を抑えることができる。つまり、振動板の剛性を上げなくても分割共振が抑えられるので、スピーカ装置の薄型化を図ることができる。また、分割共振を抑えることで、スピーカ装置の出力音圧の周波数特性を平坦化することができる。

上記第１３および第１４の局面によれば、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、非マグネット部材が磁場の釣り合う位置を中心として振動することで、ひずみの少ない再生音質を提供することができる。

上記第１５の局面によれば、例えばＡＶシステムなどで用いられる筐体とスピーカユニットを備えるスピーカ装置を実現することができる。

上記第１６の局面によれば、スピーカ装置が車体内部に配置された車両を提供することができる。

上記第１７の局面によれば、スピーカ装置が内部に配置された映像機器を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図２は、第１の磁気回路５ｂで構成されるスピーカユニット２ｂを用いたスピーカ装置の構造断面図である。図３は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図４は、第１の磁気回路５ｄおよび第２の磁気回路６ｄで構成するスピーカユニット２ｄを用いたスピーカ装置の構造断面図である。図５は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図６は、第４の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図７は、第４の実施形態に係るスピーカ装置の斜視図である。図８は、第５の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図９は、第５の実施形態に係るスピーカ装置の回路ブロック図である。図１０は、スピーカユニットが自動車のドアに搭載された一例を示す図である。図１１は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。図１２は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。図１３は、スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図である。図１４は、従来のスピーカ装置の断面構造図である。

符号の説明

１、２６、３３キャビネット
２、２３、２８、３４スピーカユニット
３背面フレーム
４前面フレーム
５第１の磁気回路
６第２の磁気回路
７エッジ
８ダンパー
９振動板
１０、１２ボイスコイルボビン
１１、１３ボイスコイル
１４ダストキャップ
１５、９１非マグネット部材
１６支柱
１７アーム
１８ガイド
１９レーザ変位計
２０制御回路
２１窓部
２２ドア本体
２４座席
２５、３２スピーカ装置
２７台座
２９パンチングネット
３０薄型テレビ本体
３１ディスプレイ
５１、６１ヨーク
５２、５４、６２、６４マグネット
５３、６３磁気プレート
２０１駆動部

（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明における第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図１において、第１の実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１およびスピーカユニット２ａを備える。スピーカユニット２ａは、例えば円形状のスピーカユニットであり、キャビネット１の前面（ｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。また、キャビネット１は、スピーカユニット２ａに対して音響スティフネスを与える筐体である。スピーカユニット２ａは、背面フレーム３ａ、前面フレーム４ａ、第１の磁気回路５ａ、第２の磁気回路６ａ、エッジ７ａ、ダンパー８ａ、振動板９ａ、ボイスコイルボビン１０ａおよびボイスコイル１１ａで構成される。

背面フレーム３ａは、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３ａは、その外周がキャビネット１の開口部に取り付けられ、キャビネット１の内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３ａには、キャビネット１内部と通気する音孔３ａｈが形成されている。前面フレーム４ａは、背面フレーム３ａの外周部に固着される。前面フレーム４ａには、音を前面に放射するための音孔４ａｈが形成されている。第１の磁気回路５ａは、背面フレーム３ａの底面（上記内側部分）の中央部に固着される。第２の磁気回路６ａは、前面フレーム４ａの背面側（ｘ軸の負方向）中央部に固着され、空隙を介して第１の磁気回路５ａと対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５ａおよび６ａは、円柱状の外形を有しており、第２の磁気回路６ａは、その中心軸が第１の磁気回路５ａの中心軸と一致するように配置される。振動板９ａは、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間の空隙中に配置される。振動板９１ａは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ａで構成される。ボイスコイルボビン１０ａは、非マグネット部材９１ａの第１の磁気回路５ａ側に固着される筒状部材である。ボイスコイルボビン１０ａの外周面には、ボイスコイル１１ａが巻かれる。エッジ７ａは、その外周が背面フレーム３ａの外周に固着される。エッジ７ａの内周は振動板９ａの外周に固着される。なお、振動板９ａおよびエッジ７ａが一体のものを用いてもよい。ダンパー８ａは、その外周が背面フレーム３ａに固着される。ダンパー８ａの内周は振動板９ａの外周に固着される。スピーカユニット２ａにおいて、振動板９ａ、ボイスコイルボビン１０ａ、およびボイスコイル１１ａは、ボイスコイル１１ａに入力される電気信号によって振動する振動系部材である。また、エッジ７ａおよびダンパー８ａは、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間の空隙中で非マグネット部材９１ａが振動可能となるように、当該振動系部材を支持する支持系部材である。

第１の磁気回路５ａは、ヨーク５１ａ、第１のマグネット５２ａ、磁気プレート５３ａおよび第２のマグネット５４ａを有する。ヨーク５１ａは、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク５１ａの底面は、背面フレーム３ａの底面の中央部に固着される。第１のマグネット５２ａは、円柱形状であり、ヨーク５１ａの前面側中央部に固着される。磁気プレート５３ａは、円柱形状であり、第１のマグネット５２ａの前面側に固着される。第２のマグネット５４ａは、円柱形状であり、磁気プレート５３ａの前面側に固着される。第１のマグネット５２ａ、磁気プレート５３ａおよび第２のマグネット５４ａの各外周面とヨーク５１ａの内周面との間には、間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート５３ａの外周面とヨーク５１ａの内周面との間に形成される。なお、ボイスコイル１１ａは、非マグネット部材９１ａに固着されたボイスコイルボビン１０ａによって上記磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット５２ａおよび第２のマグネット５４ａは、それぞれ振動板９ａの振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。第１のマグネット５２ａおよび第２のマグネット５４ａの着磁方向は、互いに反対である。

ここで、第２のマグネット５４ａは、自身の磁束を磁気プレート５３ａを介して磁気ギャップに通す。また、第２のマグネット５４ａは、第１のマグネット５２ａと反発する方向に着磁されているので、第１のマグネット５２ａの磁束がより集中して磁気ギャップに通るように作用する。つまり、第２のマグネット５４ａは、磁気ギャップ内の磁束密度を上げて、ボイスコイル１１ａの駆動力を増強させる。

第２の磁気回路６ａは、ヨーク６１ａおよびマグネット６２ａを有する。ヨーク６１ａは、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク６１ａの底面は、前面フレーム４ａの背面側中央部に固着される。マグネット６２ａは、円柱形状であり、ヨーク６１ａの背面側中央部に固着される。ここで、上記第１の磁気回路５ａと同様に、マグネット６２ａの外周面とヨーク６１ａの内周面との間には、間隙が形成される。なお、マグネット６２ａは振動板９ａの振動方向に着磁される。マグネット６２ａの着磁方向は、第２のマグネット５４ａに対して同方向であってもよいし、反対方向であってもよい。

振動板９ａは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ａで構成される。当該非マグネット部材９１ａは、マグネット以外の磁性体である。非マグネット部材９１ａとしては、マグネットほど強い保磁力を持たない、例えば鉄やパーマロイなどの磁性体が挙げられる。また、非マグネット部材９１ａは、第１および第２の磁気回路の空隙中に配置されればよい。したがって、例えば振動板９ａの全面が非マグネット部材９１ａで構成されてもよい。また、上記第１および第２の磁気回路で形成される間隙を振動板９ａに対して垂直に投影させた領域は、環状の領域となる。当該環状の領域付近の磁場は、非マグネット部材９１ａに対して、後述する離反力を最も強く発生させることができる。したがって、振動板９ａの当該環状の領域が非マグネット部材９１ａで構成されることが好ましい。また例えば、振動板９ａにおいて、ヨーク５１ａまたはヨーク６１ａの円形状に相当する部分が非マグネット部材９１ａで構成されてもよい。なお、具体的な振動板９ａおよび非マグネット部材９１ａの構造例としては、非磁性体の振動板９ａの両面または片面に、平板状の上記非マグネット部材９１ａが接合される構造が考えられる。

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。ボイスコイル１１ａに電気信号が印加されると、ボイスコイル１１ａに流れる電流と磁気ギャップに形成された磁界とにより駆動力が発生する。当該駆動力が振動板９ａを振動させて音が発生する。これは動電型スピーカの基本的な動作である。

少なくとも一部が非マグネット部材９１ａで構成された振動板９ａは、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間の空隙中を振動する。振動板９ａの振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材９１ａは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、板動板９ａの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。例えば、振動板９ａが第１の磁気回路５ａ側に変位したとき、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、非マグネット部材９１ａはその変位を拡大する方向に力を受ける。ここで、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって非マグネット部材９１ａに働く引力は、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間で釣り合う。以下、上記引力が釣り合う空隙中の位置を平衡位置と記載する。非マグネット部材９１ａが第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、平衡位置から離反する方向の離反力を受けながら、振動板９ａが振動することとなる。

一方、キャビネット１、振動板９ａおよびエッジ７ａで仕切られた空室の音響スティフネスは、そのバネ力によって振動板９ａの振動を抑制する。このバネ力は、上記空室の容積が小さいほど大きくなり、振動板９ａの振動も大きく抑制される。これに対して、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって生じる上記離反力は、音響スティフネスによって受けるバネ力を打ち消す方向に作用する。換言すれば、上記離反力は、音響スティフネスを減少させる負スティフネスとして作用する。つまり、振動板９ａの非マグネット部材９１ａ、第１の磁気回路５ａおよび第２の磁気回路６ａは、負スティフネスを発生させる機構（負スティフネス発生機構）としての役割をもつことになる。これにより、振動板９ａは、上記音響スティフネスによる抑制が緩和され、振動しやすくなる。そして、振動板９ａは、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、スピーカユニット２ａの最低共振周波数は低くなる。その結果、低音域の再生限界を拡大することができる。

以上のように、上記負スティフネス発生機構は、キャビネット１、振動板９ａおよびエッジ７ａで仕切られた空室の音響スティフネスの影響を緩和する。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、小型のキャビネットであっても、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。

また、上記負スティフネス発生機構は、非マグネット部材９１ａ第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって非マグネット部材９１ａが離反力を受ける構造である。そして、その構造上、非マグネット部材９１ａの厚みをある程度薄くしても、当該非マグネット部材９１ａに十分な離反力を発生させることができる。したがって、本実施形態では、振動板９ａに接合される非マグネット部材９１ａは薄くすることができるので、可動マグネット１１３を用いた従来のスピーカ装置と比べ、振動系重量を大幅に軽量化することができる。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、スピーカユニット２ａの出力音圧レベルの低下を抑えることができる。

また、上記第１の磁気回路５ａは音を発生させるための動電型変換器としての役割を果たし、負スティフネス機構は当該第１の磁気回路５ａを一部共有している。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、負スティフネス発生機構を構成する磁気回路を全部新たに設ける場合と比べ、マグネットの体積増大によるスピーカユニットの大型化、作業コストおよび価格コストを抑えることができる。

なお、上述した第１の磁気回路５ａは、図２に示す第１の磁気回路５ｂとしてもよい。図２は、第１の磁気回路５ｂで構成されるスピーカユニット２ｂを用いたスピーカ装置の構造断面図である。図２において、背面フレーム３ｂは、第１の磁気回路５ｂが固着される中央部の形状のみ、上述した背面フレーム３ａと異なるフレームである。第１の磁気回路５ｂは、背面フレーム３ｂの底面の中央部に固着される。

第１の磁気回路５ｂは、ヨーク５１ｂ、マグネット５４ｂおよび磁気プレート５３ｂを有する。磁気プレート５３ｂは、円柱形状であり、背面フレーム３ｂの底面の中央部に固着される。マグネット５４ｂは、円柱形状であり、磁気プレート５３ｂの前面側に固着される。磁気ギャップは、磁気プレート５３ｂの外周面とヨーク５１ｂの内周面との間に形成される。なお、マグネット５４ｂは、振動板９ａの振動方向に着磁される。マグネット５２ｂの着磁方向は、マグネット６２ａに対して同方向であってもよいし、反対方向であってもよい。ヨーク５１ｂは、リング形状であり、その内周に磁気プレート５３ｂおよびマグネット５４ｂが配置されるように、背面フレーム３ｂの底面に固着される。また図２において、第１の磁気回路５ｂ、第２の磁気回路６ａおよび非マグネット部材９１ａが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。

以上のように、上述した第１の磁気回路５ａを図２に示す第１の磁気回路５ｂに置換してもよい。この場合、スピーカユニット２ｂは、マグネットの数を少なく構成できるので、コスト面で有利である。

なお、図１において、第１の磁気回路５ａおよび第２の磁気回路６ａの配置が入れ換わった形態でもよい。この場合、ボイスコイルボビン１０ａは、非マグネット部材９１ａの前面側に固着され、ボイスコイルを第１の磁気回路５ａの磁気ギャップ内に配置する。また、図２においても同様に、第１の磁気回路５ｂおよび第２の磁気回路６ａの配置が入れ換わった形態でもよい。また、スピーカユニット２ａおよび２ｂは、例えば円形状のスピーカユニットとしたが、楕円形状、矩形形状、および細長形状などの形状を有するスピーカユニットであってもよい。また、矩形の対向する２辺のみを半円に置換した、レーストラックのような形状（以下、トラック形状と記載する）であってもよい。また、スピーカユニット２ａおよび２ｂに含まれるマグネット、ヨーク、磁気プレートおよび振動板などの形状についても、スピーカユニット２ａおよび２ｂの形状に合わせて適宜設定してもよいことは言うまでもない。例えば、矩形形状のスピーカユニットであれば、振動板を矩形形状とし、マグネットを四角柱状としてもよい。

（第２の実施形態）
図３を参照して、本発明における第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図３は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図３において、第２の実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１およびスピーカユニット２ｃを備える。スピーカユニット２ｃは、例えば円形状のスピーカユニットであり、キャビネット１の前面（ｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。また、キャビネット１は、スピーカユニット２ｃに対して音響スティフネスを与える筐体である。また、スピーカユニット２ｃにおいて、第１の実施形態に係るスピーカユニット２ａと異なる点は、第１および第２の磁気回路の両方が磁気ギャップを形成する点と、ボイスコイルボビンおよびボイスコイルを２個備える点である。以下、スピーカユニット２ｃの構造について説明する。

スピーカユニット２ｃは、背面フレーム３ｃ、前面フレーム４ｃ、第１の磁気回路５ｃ、第２の磁気回路６ｃ、エッジ７ｃ、ダンパー８ｃ、振動板９ｃ、第１のボイスコイルボビン１０ｃ、第１のボイスコイル１１ｃ、第２のボイスコイルボビン１２ｃおよび第２のボイスコイル１３ｃで構成される。

背面フレーム３ｃは、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３ｃは、その外周がキャビネット１の開口部に取り付けられ、キャビネット１の内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３ｃには、キャビネット１内部と通気する音孔３ｃｈが形成されている。前面フレーム４ｃは、背面フレーム３ｃの外周部に固着される。前面フレーム４ｃには、音を前面に放射するための音孔４ｃｈが形成されている。第１の磁気回路５ｃは、背面フレーム３ｃの底面（上記内側部分）の中央部に固着される。第２の磁気回路６ｃは、前面フレーム４ｃの背面側（ｘ軸の負方向）中央部に固着され、空隙を介して第１の磁気回路５ｃと対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５ｃおよび６ｃは、円柱状の外形を有しており、第２の磁気回路６ｃは、その中心軸が第１の磁気回路５ｃの中心軸と一致するように配置される。振動板９ｃは、第１の磁気回路５ｃと第２の磁気回路６ｃとの間の空隙中に配置される。振動板９１ｃは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ｃで構成される。第１のボイスコイルボビン１０ｃは、非マグネット部材９１ｃの第１の磁気回路５ｃ側に固着される筒状部材である。第１のボイスコイルボビン１０ｃの外周面には、第１のボイスコイル１１ｃが巻かれる。第２のボイスコイルボビン１２ｃは、非マグネット部材９１ｃの第２の磁気回路６ｃ側に固着される筒状部材である。第２のボイスコイルボビン１２ｃの外周面には、第２のボイスコイル１３ｃが巻かれる。エッジ７ｃは、その外周が背面フレーム３ｃの外周に固着される。エッジ７ｃの内周は振動板９ｃの外周に固着される。なお、振動板９ｃおよびエッジ７ｃが一体のものを用いてもよい。ダンパー８ｃは、その外周が背面フレーム３ｃに固着される。ダンパー８ｃの内周は振動板９ｃの外周に固着される。スピーカユニット２ｃにおいて、振動板９ｃと、第１および第２のボイスコイルボビンと、第１および第２のボイスコイルとは、入力される電気信号によって振動する振動系部材である。また、エッジ７ｃおよびダンパー８ｃは、第１の磁気回路５ｃと第２の磁気回路６ｃとの間の空隙中で非マグネット部材９１ｃが振動可能となるように、当該振動系部材を支持する支持系部材である。

第１の磁気回路５ｃは、ヨーク５１ｃ、第１のマグネット５２ｃ、磁気プレート５３ｃおよび第２のマグネット５４ｃを有する。ヨーク５１ｃは、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク５１ｃの底面は、背面フレーム３ｃの底面の中央部に固着される。第１のマグネット５２ｃは、円柱形状であり、ヨーク５１ｃの前面側中央部に固着される。磁気プレート５３ｃは、円柱形状であり、第１のマグネット５２ｃの前面側に固着される。第２のマグネット５４ｃは、円柱形状であり、磁気プレート５３ｃの前面側に固着される。第１のマグネット５２ｃ、磁気プレート５３ｃおよび第２のマグネット５４ｃの各外周面とヨーク５１ｃの内周面との間には、間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート５３ｃの外周面とヨーク５１ｃの内周面との間に形成される。なお、第１のボイスコイル１１ｃは、非マグネット部材９１ｃに固着された第１のボイスコイルボビン１０ｃによって、第１の磁気回路５ｃに形成された磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット５２ｃおよび第２のマグネット５４ｃは、それぞれ振動板９ｃの振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。第１のマグネット５２ｃおよび第２のマグネット５４ｃの着磁方向は、互いに反対である。

ここで、第２のマグネット５４ｃは、自身の磁束を磁気プレート５３ｃを介して磁気ギャップに通す。また、第２のマグネット５４ｃは、第１のマグネット５２ｃと反発する方向に着磁されているので、第１のマグネット５２ｃの磁束がより集中して磁気ギャップに通るように作用する。つまり、第２のマグネット５４ｃは、磁気ギャップ内の磁束密度を上げて、第１のボイスコイル１１ｃの駆動力を増強させる。

第２の磁気回路６ｃは、ヨーク６１ｃ、第１のマグネット６２ｃ、磁気プレート６３ｃおよび第２のマグネット６４ｃを有する。ヨーク６１ｃは、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク６１ｃの底面は、前面フレーム４ｃの背面側中央部に固着される。第１のマグネット６２ｃは、円柱形状であり、ヨーク５１ｃの背面側中央部に固着される。磁気プレート６３ｃは、円柱形状であり、第１のマグネット６２ｃの背面側に固着される。第２のマグネット６４ｃは、円柱形状であり、磁気プレート６３ｃの背面側に固着される。ここで、上記第１の磁気回路５ｃと同様に、第１のマグネット６２ｃ、磁気プレート６３ｃおよび第２のマグネット６４ｃの各外周面とヨーク６１ｃの内周面との間には、間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート６３ｃの外周面とヨーク６１ｃとの間に形成される。なお、第２のボイスコイル１３ｃは、非マグネット部材９１ｃに固着された第２のボイスコイルボビン１２ｃによって、第２の磁気回路６ｃに形成された磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット６２ｃおよび第２のマグネット６４ｃはそれぞれ振動板９ｃの振動方向に着磁される。第１のマグネット６２ｃおよび第２のマグネット６４ｃの着磁方向は互いに反対である。なお、第２のマグネット６４ｃは、上述した第２のマグネット５４ｃと同様に、第２のボイスコイル１３ｃの駆動力を増強させる。

ここで、第２のマグネット５４ｃおよび第２のマグネット６４ｃの着磁方向と、第１および第２のボイスコイルの巻き方向とについて説明する。第２のマグネット５４ｃの着磁方向を第２のマグネット６４ｃと同方向とする場合は、第１および第２のボイスコイルの巻き方向を互いに反対方向となるように設定する。第２のマグネット５４ｃの着磁方向を第２のマグネット６４ｃと反対方向とする場合は、第１および第２のボイスコイルの巻き方向を互いに同方向となるように設定する。これにより、第１および第２のボイスコイルに電流が印加されたとき、同方向の駆動力が得られる。

振動板９ｃは、上述した第１の実施形態と同様に、少なくとも一部が非マグネット部材９１ｃで構成される。当該非マグネット部材９１ｃは、マグネット以外の磁性体である。非マグネット部材９１ｃの位置、振動板９ｃの構造は、上述した第１の実施形態における振動板９ａおよび非マグネット部材９１ａと同様であるので説明を省略する。

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。第１のボイスコイル１１ｃおよび第２のボイスコイル１３ｃに電気信号が印加されると、各ボイスコイルに流れる電流と各磁気ギャップに形成された磁界とにより、同方向の駆動力がそれぞれ発生する。そして、当該各駆動力が振動板９ｃを振動させて音が発生する。

少なくとも一部が非マグネット部材９１ｃで構成された振動板９ｃは、第１の磁気回路５ｃと第２の磁気回路６ｃとの間の空隙中を振動する。振動板９ｃの振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材９１ｃは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、振動板９ｃの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。つまり、本実施形態においては、非マグネット部材９１ｃ、第１の磁気回路５ｃおよび第２の磁気回路６ｃが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。なお、負スティフネス発生機構については、上述した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。この負スティフネス発生機構によって、振動板９ｃは、キャビネット１、振動板９ｃおよびエッジ７ｃで仕切られた空室の音響スティフネスによる抑制が緩和され、振動しやすくなる。つまり、振動板９ｃは、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、スピーカユニット２ｃの最低共振周波数は低くなる。その結果、低音域の再生限界を拡大することができる。

以上のように、上記負スティフネス発生機構は、キャビネット１、振動板９ｃおよびエッジ７ｃで仕切られた空室の音響スティフネスの影響を緩和する。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、小型のキャビネットであっても、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。

また、本実施形態に係るスピーカユニット２ｃは、第１および第２のボイスコイルにそれぞれ駆動力が発生するので、第１の実施形態と比べて駆動力が増している。その結果、本実施形態では、更なる出力音圧レベルの向上を図ることができる。

また、本実施形態に係るスピーカユニット２ｃは、第１および第２の磁気回路が非マグネット部材９１ｃを挟んで対称構造となる。これにより、第１および第２の磁気回路の空隙には、その空隙の平衡位置から振動方向に対称な磁界分布が形成されるので、磁界分布が非対称となることによって生じるひずみを小さくすることができる。

なお、第１の実施形態と同様に、上述した第１および第２の磁気回路は、それぞれ図４に示す第１の磁気回路５ｄおよび第２の磁気回路６ｄとしてもよい。図４は、第１の磁気回路５ｄおよび第２の磁気回路６ｄで構成するスピーカユニット２ｄを用いたスピーカ装置の構造断面図である。図４において、前面フレーム４ｄは、第２の磁気回路６ｄが固着される中央部の形状のみが第１の実施形態で説明した前面フレーム４ａと異なるフレームである。背面フレーム３ｄは、第１の磁気回路５ｄが固着される中央部の形状のみが上述した背面フレーム３ｃと異なるフレームである。第１の磁気回路５ｄは、背面フレーム３ｄの底面の中央部に固着される。第２の磁気回路６ｄは、前面フレーム４ｄの背面側中央部に固着される。

第１の磁気回路５ｄは、ヨーク５１ｄ、マグネット５４ｄおよび磁気プレート５３ｄを有する。磁気プレート５３ｄは、円柱形状であり、背面フレーム３ｄの底面の中央部に固着される。マグネット５４ｄは、円柱形状であり、磁気プレート５３ｄの前面側に固着される。ヨーク５１ｄは、リング形状であり、その内周に磁気プレート５３ｄおよびマグネット５４ｄが配置されるように、背面フレーム３ｄの底面に固着される。磁気ギャップは、磁気プレート５３ｄの外周面とヨーク５１ｄの内周面との間に形成される。なお、マグネット５４ｄは、振動板９ｃの振動方向に着磁される。

第２の磁気回路６ｄは、ヨーク６１ｄ、マグネット６４ｄおよび磁気プレート６３ｄを有する。磁気プレート６３ｄは、円柱形状であり、前面フレーム４ｄの背面側中央部に固着される。マグネット６４ｄは、円柱形状であり、磁気プレート６３ｄの背面側に固着される。ヨーク６１ｄは、リング形状であり、その内周に磁気プレート６３ｄおよびマグネット６４ｄが配置されるように、前面フレーム４ｄの背面側に固着される。磁気ギャップは、磁気プレート６３ｄの外周面とヨーク６１ｄの外周面との間に形成される。なお、マグネット６４ｄは、振動板９ｃの振動方向に着磁される。また図４において、第１の磁気回路５ｄ、第２の磁気回路６ｄおよび非マグネット部材９１ｃが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。

以上のように、第１および第２の磁気回路は、それぞれ図４に示す第１の磁気回路５ｄおよび第２の磁気回路６ｄとしてもよい。この場合、スピーカユニット２ｄは、スピーカユニット２ｃと比べて、マグネットの構成数が少なく、コスト面で有利である。

また、スピーカユニット２ｃおよび２ｄは、例えば円形状のスピーカユニットとしたが、上述した第１の実施形態同様に、楕円形状、トラック形状、矩形形状、細長形状などの形状を有するスピーカユニットであってもよい。各スピーカユニットに含まれる部品（例えばマグネットなど）の形状についても、上述した第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
図５を参照して、本発明における第３の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図５は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図５において、第３の実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１およびスピーカユニット２ｅを備える。スピーカユニット２ｅは、例えば円形状のスピーカユニットであり、キャビネット１の前面（ｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。また、キャビネット１は、スピーカユニット２ｅに対して音響スティフネスを与える筐体である。また、スピーカユニット２ｅにおいて、第２の実施形態に係るスピーカユニット２ｃと異なる点は、第２の磁気回路が第１の磁気回路との空隙中に配置された支柱によって支持されることで前面フレームが不要であり、従来のスピーカユニットと外観が変わらない点と、磁性体は振動板の一部を構成せず、ボイスコイルボビンに固着される点である。以下、スピーカユニット２ｅの構造について説明する。

スピーカユニット２ｅは、背面フレーム３ｅ、第１の磁気回路５ｅ、第２の磁気回路６ｅ、エッジ７ｅ、ダンパー８ｅ、振動板９ｅ、第１のボイスコイルボビン１０ｅ、第１のボイスコイル１１ｅ、第２のボイスコイルボビン１２ｅ、第２のボイスコイル１３ｅ、非マグネット部材１５ｅおよび支柱１６ｅで構成される。

背面フレーム３ｅは、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３ｅは、その外周がキャビネット１の開口部に取り付けられ、キャビネット１の内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３ｅには、キャビネット１内部と通気する音孔３ｅｈが形成されている。第１の磁気回路５ｅは、背面フレーム３ｅの底面（上記内側部分）の中央部に固着される。第２の磁気回路６ｅは、支柱１６ｅを介して第１の磁気回路５ｅと対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５ｅおよび６ｅは、円柱状の外形を有しており、磁気回路６ｅは、その中心軸が第１の磁気回路５ｅの中心軸と一致するように配置される。非マグネット部材１５ｅは、リング状の平板であり、マグネットを含まない磁性体である。非マグネット部材１５ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中に配置される。なお、支柱１６ｅは、非マグネット部材１５ｅの内周部の開孔に位置している。第１のボイスコイルボビン１０ｅは、非マグネット部材１５ｅの第１の磁気回路５ｅ側に固着される筒状部材である。第１のボイスコイルボビン１０ｅの外周面には、第１のボイスコイル１１ｅが巻かれる。第２のボイスコイルボビン１２ｅは、その一方端が非マグネット部材１５ｅの第２の磁気回路６ｅ側に固着される筒状部材である。第２のボイスコイルボビン１２ｅの他方端の外周面には、第２のボイスコイル１３ｅが巻かれる。振動板９ｅは、その内周に第２のボイスコイルボビン１２ｅの他方端が固着される。エッジ７ｅは、その外周が背面フレーム３ｅの外周近傍に固着される。エッジ７ｅの内周は振動板９ｅの外周に固着される。なお、振動板９ｅおよびエッジ７ｅが一体のものを用いてもよい。ダンパー８ｅは、その外周が背面フレーム３ｅに固着される。ダンパー８ｅの内周は、振動板９ｅの外周に固着される。スピーカユニット２ｅにおいて、振動板９ｅと、第１および第２のボイスコイルボビンと、非マグネット部材１５ｅと、第１および第２のボイスコイルとは、入力される電気信号によって振動する振動系部材である。また、エッジ７ｅおよびダンパー８ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中で非マグネット部材１５ｅが振動可能となるように、当該振動系部材非マグネット部材１５ｅを支持する支持系部材である。ダストキャップ１４ｅは、振動板９ｅの一部である。

第１の磁気回路５ｅは、ヨーク５１ｅ、マグネット５４ｅおよび磁気プレート５３ｅを有する。磁気プレート５３ｅは、円柱形状であり、背面フレーム３ｅの底面の中央部に固着される。マグネット５４ｅは、円柱形状であり、磁気プレート５３ｅの前面側に固着される。ヨーク５１ｅは、リング形状であり、その内周に磁気プレート５３ｅおよびマグネット５４ｅが配置されるように、背面フレーム３ｅの前面側に固着される。磁気プレート５３ｅおよびマグネット５４ｅの各外周面とヨーク５１ｅの内周面との間には、間隙が形成される。磁気ギャップは、磁気プレート５３ｅの外周面とヨーク５１ｅの内周面との間に形成される。なお、マグネット５４ｅは、振動板９ｅおよび非マグネット部材１５ｅの振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。また、第１のボイスコイル１１ｅは、非マグネット部材１５ｅに固着された第１のボイスコイルボビン１０ｅによって、第１の磁気回路５ｅに形成された磁気ギャップ中に配置される。

第２の磁気回路６ｅは、ヨーク６１ｅ、磁気プレート６３ｅおよびマグネット６４ｅを有する。ヨーク６１ｅは、その外周面が背面フレーム３ｅに固着されるリング形状のヨークである。マグネット６４ｅは、円柱形状であり、マグネット５４ｅに固着された支柱１６ｅに固着される。つまり、マグネット６４ｅは、支柱１６ｅによって、マグネット５４ｅと対向する位置に配置される。磁気プレート６３ｅは、円柱形状であり、マグネット６４ｅの前面側に固着される。磁気プレート６３ｅおよびマグネット６４ｅの各外周面とヨーク５１ｅの内周面との間には、第２のボイスコイルボビン１２ｅが貫通可能な間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート６３ｅの外周面とヨーク６１ｅの内周面との間に形成される。なお、マグネット６４ｅは、振動板９ｅおよび非マグネット部材１５ｅの振動方向に着磁される。また、第２のボイスコイル１３ｅは、非マグネット部材１５ｅに固着された第２のボイスコイルボビン１２ｅによって、第２の磁気回路６ｅに形成された磁気ギャップ中に配置される。

ここで、マグネット５４ｅおよびマグネット６４ｅの着磁方向と、第１および第２のボイスコイルの巻き方向とについて説明する。マグネット５４ｅの着磁方向をマグネット６４ｅと同方向とする場合は、第１および第２のボイスコイルの巻き方向を互いに反対方向となるように設定する。マグネット５４ｅの着磁方向をマグネット６４ｅと反対方向とする場合は、第１および第２のボイスコイルの巻き方向を互いに同方向となるように設定する。これにより、第１および第２のボイスコイルに電流が印加されたとき、同方向の駆動力が得られる。

非マグネット部材１５ｅは、リング状の平板であり、マグネットを含まない磁性体である。また、非マグネット部材１５ｅは、第１および第２の磁気回路の空隙中に配置されればよい。したがって、非マグネット部材１５ｅは、例えばヨーク５１ａまたはヨーク６１ａの円形状に相当するものであってもよい。また、上記第１および第２の磁気回路で形成される間隙を非マグネット部材１５ｅに対して垂直に投影させた領域は、環状の領域となる。当該環状の領域付近の磁場は、非マグネット部材１５ｅに対して、離反力を最も強く発生させることができる。したがって、非マグネット部材９１ｅが当該環状の領域に相当するものであればより好ましい。

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。第１のボイスコイル１１ｅおよび第２のボイスコイル１３ｅに電気信号が印加されると、各ボイスコイルに流れる電流と各磁気ギャップに形成された磁界とにより、同方向の駆動力がそれぞれ発生する。そして、当該各駆動力が振動板９ｅを振動させて音が発生する。

第１および第２のボイスコイルボビン固着された非マグネット部材１５ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中を振動する。非マグネット部材１５ｅの振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材１５ｅは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、非マグネット部材１５ｅの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。つまり、本実施形態においては、非マグネット部材１５ｅ、第１の磁気回路５ｅおよび第２の磁気回路６ｅが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。なお、負スティフネス発生機構については、上述した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。この負スティフネス発生機構によって、非マグネット部材１５ｅおよび振動板９ｅは、キャビネット１、振動板９ｅおよびエッジ７ｅで仕切られた空室の音響スティフネスによる抑制が緩和され、振動しやすくなる。つまり、振動板９ｅは、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、スピーカユニット２ｅの最低共振周波数は低くなる。その結果、低音域の再生限界を拡大することができる。

以上のように、上記負スティフネス発生機構は、キャビネット１、振動板９ｅおよびエッジ７ｅで仕切られた空室の音響スティフネスの影響を緩和する。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、小型のキャビネットであっても、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。

また、本実施形態では、上述した第２の実施形態と比べて、振動板９ｅの前面にフレームがないので、音質が阻害されないという利点がある。

また、本実施形態に係るスピーカユニット２ｅは、上述した第２の実施形態と同様に第１および第２の磁気回路が非マグネット部材１５ｅを挟んで対称構造となる。これにより、第１および第２の磁気回路の空隙には、その空隙の平衡位置から振動方向に対称な磁界分布が形成されるので、磁界分布が非対称となることによって生じるひずみを小さくすることができる。

なお、上述した本実施形態において、磁気プレート５３ｅ、第１のボイスコイルボビン１０ｅおよびボイスコイル１１ｅとを省略してもよい。また、磁気プレート６３ｅおよび第２のボイスコイル１３ｅを省略してもよい。このとき、第２のボイスコイルボビン１２ｅは、非マグネット部材１５ｅと振動板１４ｅとを接続する接続部材としての役割を果たす。この場合では、本実施形態のスピーカユニット２ｅと比べて、マグネットの構成数を減らすことができ、コスト面で有利である。

また、スピーカユニット２ｅは、例えば円形状のスピーカユニットとしたが、上述した第１の実施形態同様に、楕円形状、トラック形状、矩形形状、細長形状などの形状を有するスピーカユニットであってもよい。各スピーカユニットに含まれる部品（例えばマグネットなど）の形状についても、上述した第１の実施形態と同様である。

（第４の実施形態）
図６および図７を参照して、本発明における第４の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図６は、第４の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図７は、第４の実施形態に係るスピーカ装置の斜視図である。

図６において、第４の実施形態に係るスピーカ装置は、大略的に背面フレーム３ｆ、駆動部２０１ｆ、駆動部２０１ｇ、エッジ７ｆ、振動板９ｆ、アーム１７ｆおよびアーム１７ｇを備える。背面フレーム３ｆは、上面（ｙ軸の正方向）に開口部が形成された筐体である。駆動部２０１ｆは、背面フレーム３ｆ内部に形成された凸形状のガイド１８ｆに固着される。駆動部２０１ｇは、もう一方のガイド１８ｇに固着される。なお、駆動部２０１ｇは駆動部２０１ｆと同様の構成とし、詳細な説明を省略する。振動板９ｆは、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇにおいて共通に用いられる振動板であり、トラック形状を有する。また、振動板９ｆは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ｆおよび非マグネット部材９１ｇで構成される。エッジ７ｆは、その外周が背面フレーム３ｆの上面に形成された開口部に固着される。また、エッジ７ｆの内周は、振動板９ｆの外周に固着される。なお、振動板９ｆおよびエッジ７ｆが一体のものを用いてもよい。また、背面フレーム３ｆの上面から見た形状は、例えば図７に示すように、トラック形状である。また、背面フレーム３ｆは、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇに対して、音響スティフネスを与える筐体である。また、本実施形態において、上述した第１〜３の実施形態と異なる点は、キャビネットに代わりにフレームが音響スティフネスを与える筐体である点と、複数の磁気回路（駆動部）を用いて振動板を多点駆動する点である。以下、駆動部２０１ｆの構造を中心に説明する。

駆動部２０１ｆは、第１の磁気回路５ｆ、第２の磁気回路６ｆ、ボイスコイルボビン１０ｆおよびボイスコイル１１ｆを有する。第１の磁気回路５ｆは、背面フレーム３ｆ内部に形成された凸形状のガイド１８ｆに固着される。アーム１７ｆは、アーチ形状であり、背面フレーム３ｆに固着される。第２の磁気回路６ｆは、アーム１７ｆに固着され、第１の磁気回路５ｆと対向する位置に配置される。また、第１の磁気回路５ｆと対向する面での第２の磁気回路６ｆの中心軸は、第１の磁気回路５ｆの中心軸と一致する。ボイスコイルボビン１０ｆは、非マグネット部材９１ｆの第１の磁気回路５ｆ側に固着される筒状部材である。ボイスコイルボビン１０ｆの外周面には、ボイスコイル１１ｆが巻かれる。ここで、振動板９ｆは、それぞれの駆動部２０１ｆおよび２０１ｇにおける第１および第２の磁気回路の空隙中に配置される。本実施形態では、振動板９ｆと、非マグネット部材９１ｆおよび９１ｇと、ボイスコイルボビン１０ｆおよびボイスコイル１１ｆと、駆動部２０１ｇのボイスコイルボビン１０ｆおよびボイスコイル１１ｆとは、入力される電気信号によって振動する振動系部材である。エッジ７ｆは、第１および第２の磁気回路の空隙中で非マグネット部材９１ｆおよび非マグネット部材９１ｇが振動可能となるように、上記振動系部材を支持する支持系部材である。

第１の磁気回路５ｆは、ヨーク５１ｆ、第１のマグネット５２ｆ、磁気プレート５３ｆおよび第２のマグネット５４ｆを有する。ヨーク５１ｆは、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク５１ｆは、背面フレーム３ｆ内部に形成された凸形状のガイド１８ｆに固着される。第１のマグネット５２ｆは、円柱形状であり、ヨーク５１ｆの上面側中央部に固着される。磁気プレート５３ｆは、円柱形状であり、第１のマグネット５２ｆの上面に固着される。第２のマグネット５４ｆは、円柱形状であり、磁気プレート５３ｆの上面に固着される。第１のマグネット５２ｆ、磁気プレート５３ｆおよび第２のマグネット５４ｆの各外周面とヨーク５１ｆの内周面との間には、間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート５３ｆの外周面とヨーク５１ｆの内周面との間に形成される。なお、ボイスコイル１１ｆは、非マグネット部材９１ｆに固着されたボイスコイルボビン１０ｆによって、上記磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット５２ｆおよび第２のマグネット５４ｆは、それぞれ振動板９ｆの振動方向に着磁される。第１のマグネット５２ｆおよび第２のマグネット５４ｆの着磁方向は、互いに反対である。

ここで、第２のマグネット５４ｆは、自身の磁束を磁気プレート５３ｆを介して磁気ギャップに通す。また、第２のマグネット５４ｆは、第１のマグネット５２ｆに対して反発する方向に着磁されているので、第１のマグネット５２ｆの磁束がより集中して磁気ギャップに通るように作用する。つまり、第２のマグネット５４ｆは、磁気ギャップ内の磁束密度を上げて、ボイスコイル１１ｆの駆動力を増強させる。

第２の磁気回路６ｆは、ヨーク６１ｆおよびマグネット６２ｆを有する。ヨーク６１ｆは、円形の底面と円筒状の側面とを有する。そして、円形の底面と逆側には開口部が形成される。ヨーク６１ｆは、アーム１７ｆに固着される。マグネット６２ｆは、円柱形状であり、ヨーク６１ｆの下面側中央部に固着される。ここで、上記第１の磁気回路５ｆと同様に、マグネット６２ｆの外周面とヨーク６１ｃの内周面との間には、間隙が形成される。なお、マグネット６２ｆは、振動板９ｆの振動方向（ｙ軸方向）に着磁される。マグネット６２ｆの着磁方向は、第２のマグネット５４ｆに対して同方向であってもよいし、反対方向であってもよい。

振動板９ｆは、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇにおいて共通に用いられる振動板であり、トラック形状を有する。また、振動板９ｆは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ｆおよび非マグネット部材９１ｇで構成される。図６において、非マグネット部材９１ｆおよび９１ｇは、それぞれの駆動部２０１ｆおよび２０１ｇにおける第１および第２の磁気回路の空隙中に配置されるように、振動板９ｆに接合される例えば円形状の平板である。なお、上記第１および第２の磁気回路で形成される間隙を振動板９ｆに対して垂直に投影させた領域は、環状の領域となる。当該環状の領域付近の磁場は、非マグネット部材９１ｆに対して、離反力を最も強く発生させることができる。したがって、非マグネット部材９１ｆが当該環状の領域に相当するものであればより好ましい。また例えば、非マグネット部材９１ｆは、ヨーク５１ｆまたはヨーク６１ｆの円形状に相当するものであってもよい。非マグネット部材９１ｇについても非マグネット部材９１ｆと同様である。また例えば、振動板９ｆの全面が非マグネット部材９１ｆで構成されてもよい。

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。駆動部２０１ｆにおいて、ボイスコイル１１ｆに電気信号が印加されると、ボイスコイル１１ｆに流れる電流と磁気ギャップに形成された磁界とにより駆動力が発生する。当該駆動力が振動板９ｆを振動させて音が発生する。駆動部２０１ｇにおいても、駆動部２０１ｆと同様にして振動板９ｆを振動させる。以下、駆動部２０１ｆの動作について説明する。

非マグネット部材９１ｆを含む振動板９ｆは、第１の磁気回路５ｆと第２の磁気回路６ｆとの間の空隙中を振動する。振動板９ｆの振動方向は、上下方向（ｙ軸方向）である。このとき、非マグネット部材９１ｆは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、振動板９ｆの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。つまり、本実施形態においては、非マグネット部材９１ｆ、第１の磁気回路５ｆおよび第２の磁気回路６ｆが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。駆動部２０１ｇについては、非マグネット部材９１ｇ、第１および第２の磁気回路に相当するものが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。負スティフネス発生機構については、上述した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。この負スティフネス発生機構によって、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇは、背面フレーム３ｆ、振動板９ｆおよびエッジ７ｆで仕切られた空室の音響スティフネスによる抑制が緩和され、振動しやすくなる。つまり、振動板９ｆは、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇの最低共振周波数はそれぞれ低くなる。その結果、低音域の再生限界は拡大される。

以上のように、上記負スティフネス発生機構は、背面フレーム３ｆ、振動板９ｆおよびエッジ７ｆで仕切られた空室の音響スティフネスの影響を緩和する。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、小型のキャビネットであっても、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。

また、本実施形態では、トラック形状の振動板９ｆに対して、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇの２点で振動板９ｆが駆動される。ここで、振動板の外周のいずれかの点と振動板の重心との距離に大きな差がある形状（例えば、トラック形状や楕円形状など）の場合においては、分割共振が発生しやすいという問題がある。このため、コーン形状などの振動板を用いて振動板の剛性をあげる必要がある。しかし、例えば薄型スピーカにおいては、コーン形状の深さを深くすることができず、剛性を上げることが困難である。本実施形態によれば、例えば、振動板９ｆを駆動する駆動部２０１ｆおよび２０１ｇの位置を上記分割共振の節となる位置に配置することで、振動板９ｆの剛性が高くなくても分割共振を抑えることができる。したがって、コーン形状の振動板であっても分割共振が抑えられるので、更なる薄型スピーカを実現することができる。

また、本実施形態では、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇのボイスコイルは１個であったが、ボイスコイルをさらに追加してもよい。この場合、第２の磁気回路６ｆと駆動部２０１ｇの第２の磁気回路とに磁気ギャップが形成されるように、それぞれ磁気プレートおよびマグネットを追加する。これにより、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇの駆動力が増加し、出力音圧レベルを向上させることができる。

なお、本実施形態では、駆動部２０１ｆおよび２０１ｇの２点で振動板９ｆを駆動したが、さらにスピーカユニットを追加して駆動点を３点以上としてもよい。また、振動板９ｆおよび背面フレーム３ｆの形状は、矩形形状や楕円形状などの形状であってもよい。また、ヨーク、磁気プレート、マグネットなどは円柱状に限定されず、適宜他の形状（例えば四角柱など）としてもよい。また、本実施形態における第１および第２の磁気回路は、第１〜第３の実施形態で説明した磁気回路のいずれかの構成であってもよい。

（第５の実施形態）
図８を参照して、本発明における第５の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図８は、第５の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図８において、第５の実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１、スピーカユニット２ｈおよび制御回路２０ｈを備える。本実施形態において、上述した第１〜４の実施形態と異なる点は、レーザ変位計および制御回路を新たに備える点である。

スピーカユニット２ｈは、キャビネット１の前面に形成された開口部に取り付けられる。スピーカユニット２ｈは、背面フレーム３ｈ、前面フレーム４ｈ、第１の磁気回路５ｈ、第２の磁気回路６ｈ、エッジ７ｈ、ダンパー８ｈ、振動板９ｈ、第１のボイスコイルボビン１０ｈ、第１のボイスコイル１１ｈ、第２のボイスコイルボビン１２ｈ、第２のボイスコイル１３ｈおよびレーザ変位計１９ｈを有する。

スピーカユニット２ｈの構造は、図４において説明したスピーカユニット２ｄに対して、背面フレーム３ｈ、前面フレーム４ｈ、ヨーク５１ｈ、ヨーク６１ｈの形状のみが異なる構造であるので詳細な説明は省略する。また、スピーカユニット２ｈには、レーザ変位計１９ｈが配置される点で異なる。以下、図８および図９を用いて、この異なる点を中心に説明する。なお、図９は、第５の実施形態に係るスピーカ装置の回路ブロック図である。

図９において、レーザ変位計１９ｈは、振動板９ｈの変位を検出し、その検出信号を制御回路２０ｈに出力する。また図８において、レーザ変位計１９ｈはヨーク５１ｈに設置され、制御回路２０ｈと配線で結ばれる。なお、レーザ変位計１９ｈは、ヨーク５１ｈに限らず、例えば前面フレーム４ｈおよびキャビネット１など、振動板９ｈの変位を検出できる位置に配置されてもよい。また、振動板９ｈの変位を検出する方法として、レーザ変位計を用いる方法としたが、振動板９ｈに小型マグネットを固着して、ホール素子を用いて位置を検出する方法でもよい。

図９において、制御回路２０ｈは、レーザ変位計１９ｈで検出された振動板９ｈの変位に基づいて、非マグネット部材９１ｈの振幅の中心が第１および第２の磁気回路の空隙における平衡位置となるような制御信号を生成する。制御回路２０ｈで生成された制御信号は、入力音響信号に加えられる。入力された音響信号および制御信号は、増幅器などで適宜増幅されて、スピーカユニット２ｈに印加される。なお、制御信号は、例えば非マグネット部材９１ｈの平衡位置からのずれを修正する分の直流電気信号などである。また、図８において、制御回路２０ｈは、キャビネット内部に設置され、スピーカユニット２ｈの入力端子およびレーザ変位計１９ｈとそれぞれ配線で結ばれている。なお、制御回路２０ｈは、キャビネット外部に配置されてもよい。

スピーカユニット２ｈにおいて、振動板９ｈの駆動原理および負スティフネスの発生原理は、上述したスピーカユニット２ｄと同様である。負スティフネス発生機構によって、非マグネット部材９１ｈは、当該平衡位置から離反する方向に離反力を受ける。ここで、キャビネット１内部の温度が上昇した場合を考える。第１のボイスコイル１１ｈおよび第２のボイスコイル１３ｈは電流が流れると発熱する。第１および第２のボイスコイルの発熱などでキャビネット１内部の温度が上昇した場合、キャビネット１内部の空気が膨張あるいは収縮し、内部圧力が変化する。この圧力変化によって、振動板９ｈが力を受け、非マグネット部材９１ｈの振幅の中心は平衡位置からずれる。また、上記離反力は、平衡位置を基準として振動方向に対称である。したがって、非マグネット部材９１ｈの振幅の中心が平衡位置からずれると、離反力の対称性が極端に崩れてしまい、再生音のひずみが大きくなるという問題が生じる。また、この平衡位置からのずれが大きくなると、振動板９ｈが第１の磁気回路５ｈまたは第２の磁気回路６ｈに引き寄せられたまま振動できなくなる問題もある。しかしながら、本実施形態では、制御回路２０ｈにおいて非マグネット部材９１ｈの振幅の中心が平衡位置となるような制御信号が生成され、入力音響信号に加えられる。これにより、振動板９ｈは、温度変化などの周囲環境の変化に関係なく、非マグネット部材９１ｈの振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となり、ひずみの少ない音を再生することができる。なお、本実施形態に係るスピーカ装置では、スピーカユニット２ｈを用いるとしたが、第１〜第４の実施形態で説明したスピーカユニットを用いてもよい。

なお、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置は、一例として、自動車の車体の内部に配置される。車体内部としては、例えば自動車のドアに搭載される。図１０は、スピーカユニットが自動車のドアに搭載された一例を示す図である。

図１０において、自動車のドアは、窓部２１、ドア本体２２およびスピーカユニット２３で構成される。ここで、スピーカユニット２３は、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカユニットのいずれかであり、詳細な説明を省略する。スピーカユニット２３は、ドア本体２２内部に取り付けられる。ドア本体２２内部には、空間が形成されている。つまり、当該ドア本体２２は、スピーカユニット２ａのキャビネットとしての役割を果たすので、スピーカユニット２３とドア本体２２でスピーカ装置を構成することとなる。このように、スピーカユニット２３を自動車のドアに搭載することによって、従来と同じドア本体２２に取り付けられた場合であっても、低音の再生帯域を拡大することが可能な車内リスニング環境を提供することが可能となる。

また、ドア本体２２内部には、窓ガラス収納部、窓ガラス自動開閉機構、ドアロック、配線および制御回路などが搭載されているため、内部容積が限定される。このような内部容積が限定される自動車のドアであっても、従来のスピーカユニットを搭載する場合と比べ、より低域の音を再生することができる。

また、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば車体内部に配置される車載用のスピーカ装置であってもよい。図１１は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。図１１において、当該スピーカ装置２５は、例えば座席２４の下に設置される。ここで、スピーカ装置２５は、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。以上のように、スピーカ装置２５を車両に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても低音の再生帯域を拡大することが可能な車内リスニング環境を提供することが可能となる。

また、従来と同じレベルの低音の再生帯域を目指すとき、スピーカ装置２５のキャビネットを従来と比べて小型化できる。したがって、自動車の車内にスピーカ装置２５を搭載することで、より広い車内空間が確保される。また、サブウーファなどの低音用スピーカ装置においては、一般的に容積の大きなキャビネットが必要となるので特に有効である。

また、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置は、図１２に示すような車載用のスピーカ装置であってもよい。図１２は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。図１２において、スピーカ装置は、キャビネット２６、台座２７、スピーカユニット２８およびパンチングネット２９を備える。ここで、スピーカユニット２８は、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカユニットのいずれかであり、詳細な説明を省略する。以上のように、図１２に示すスピーカ装置を自動車の車内に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても低音の再生帯域を拡大することが可能な車内リスニング環境を提供することが可能となる。

また、従来と同じレベルの低音の再生帯域を目指すとき、上記スピーカ装置のキャビネットを従来と比べて小型化できる。したがって、自動車の車内に上記スピーカ装置を搭載することで、より広い車内空間が確保される。また、サブウーファなどの低音用スピーカ装置においては、一般的に容積の大きなキャビネットが必要となるので特に有効である。なお、キャビネット２６の形状は、図１２に示す円筒形状に限定されず、直方体形状などであってもよい。

また、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置は、例えばＡＶシステムなどに搭載される。一例として、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置は、映像機器（例えば、ブラウン管テレビ、液晶テレビ、プラズマテレビなど）に搭載される。

図１３は、上記スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図であり、当該薄型テレビの正面図と、その一部を線ＯＡにおける断面図で示した側面図である。図１３において、当該薄型テレビは、薄型テレビ本体３０、ディスプレイ３１、および２個のスピーカ装置３２を備える。スピーカ装置３２は、第１〜第５の実施形態において説明したスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。

スピーカ装置３２のキャビネット３３は、ディスプレイ３１の下部に設けられた筐体の内部に配置される。スピーカユニット３４は、例えば楕円形状のスピーカユニットであり、キャビネット３３に取り付けられる。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を薄型テレビ本体３０に搭載することで、従来と同じキャビネット容積であっても低音の再生帯域を拡大することが可能な薄型テレビ本体３０を実現することが可能となる。

また、従来と同じレベルの低音の再生帯域を薄型テレビ本体３０で目指す場合、スピーカ装置３２のキャビネット３３を従来と比べて小型化できる。したがって、薄型テレビ本体３０をさらに薄型化や小型化する際にスピーカ装置を搭載するスペースが問題となっている場合、スピーカ装置３２を搭載することによって薄型テレビ本体３０の薄型化や小型化が実現できる。なお、図１３に示すスピーカ装置３２のキャビネット３３は、ディスプレイ３１の下部に取り付けられる形態であるが、ディスプレイ３１の両脇に配置される形態であってもよい。

本発明に係るスピーカ装置は、小型のキャビネット容積であっても低音域再生が可能であり、液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ステレオ装置、５．１チャンネル再生のホームシアター用スピーカ、車載用スピーカ等の用途にも適用できる。

【０００３】
数は低下する。つまり、従来のスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能である。
【特許文献１】特開２０００−３０８１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
［０００８］しかしながら、従来のスピーカ装置では、負スティフネス発生機構の役割を果たす可動マグネット１１３がボイスコイルボビン１０７に設けられている。その結果、従来のスピーカ装置では、スピーカユニット１０２の振動系重量が増大し、スピーカユニット１０２の出力音圧レベルが低下するという問題があった。
［０００９］また、仮に可動マグネット１１３を小さくして振動系重量を軽量化した場合は、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４が形成する磁場に影響を与えてしまう。つまり、可動マグネット１１３を小さくすると、上記磁場によって生じる負スティフネスを与える力が小さくなってしまう。したがって、従来のスピーカ装置では、負スティフネスを与える力を維持したまま振動系重量の軽量化を図ることは困難であったこのように、スピーカユニットの出力音圧レベルを上げるために、振動系重量の軽量化および駆動力の増強を図ることが従来において課題となっていた。
［００１０］それ故、本発明の目的は、振動系質量を増大させずに出力音圧レベルを確保しながら、低音再生が可能な小型スピーカ装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、上記目的に加えて駆動力の増強を図ることで出力音圧レベルを向上させながら、低音再生が可能な小型スピーカ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
［００１１］第１の局面は、スピーカ装置であって、開口部を有する筐体と、振動することによって音を発生させる振動系部材と、筐体に接続され、振動系部材を振動可能に支持する支持系部材と、筐体の内部に配置され、開口部側の一方の面に設けた第１のマグネットと第１のマグネットの側方に設けた第１のヨークとを有する第１の磁気回路と、筐体の内部において空隙を介して第１のマグネットに対向して配置される第２のマグネットと第２のマグネットの側方に設けた第２のヨークとを有する第２の磁気回路とを備え、第１の磁気回路における第１のマグネットの側面と第１のヨークとの間、および第２の

３

【０００４】
磁気回路における第２のマグネットの側面と第２のヨークとの間の少なくとも一方には、磁気ギャップが形成されており、振動系部材は、第１のボイスコイルと、磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置するように設けた第１のボイスコイルボビンと、マグネットを含まない磁性体であり、第１のマグネットと第２のマグネットとの間に形成される空隙に配置されるように第１のボイスコイルボビンに直接または間接的に接続される非マグネット部材とを含む。
［００１２］第２の局面は、第１の局面に従属する局面であって、振動系部材は、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、振動板に固着され、支持系部材は、空隙において振動板を振動可能に支持することを特徴とする。
［００１３］第３の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第２のヨークは、第２のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップを通って振動板と非マグネット部材とを接続し、第１のボイスコイルは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに配置されることを特徴とする。
［００１４］第４の局面は、第３の局面に従属する局面であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第１のヨークは、第１のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第１のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２のボイスコイルと、非マグネット部材に固着され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含む。
［００１５］第５の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第２のヨークは、第２のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板と、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップを通って振動板と非マグネット部材とを接続する接続部材とをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。
［００１６］第６の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１および第２の磁気回路は、同構造の磁気回路であり、第２の磁気回路は、非マグネット部材に対して第１の磁気回路と対称に配置されることを特徴とする。
［００１７］第７の局面は、第６の局面に従属する局面であって、振動系部材は、第２のボイスコ

４／１

【０００５】
イルと、非マグネット部材に直接または間接的に接続され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。
［００１８］第８の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートと、磁気プレートの筐体の内部側に固着された第３のマグネットとをさらに含み、第１のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第１のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。
［００１９］第９の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、磁気プレートの開口部側に固着された第３のマグネットとをさらに含み、第２のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第２のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。
［００２０］第１０の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第１のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第１のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。
［００２１］第１１の局面は、第１の局面に従属する局面であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、第２のヨークは、磁器プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第２のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。
［００２２］第１２の局面は、第１の局面に従属する局面であって、スピーカ装置は、第１および第２の磁気回路で構成される磁気回路ユニットを複数備え、振動系部材は、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルと、各磁気回路ユニットにおける磁気ギャップに各第１のボイスコイルを１つずつ配置する、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルボビンと、各第１のボイスコイルボビンと固着され、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板とを含む。

５／１

【０００６】
［００２３］第１３の局面は、第１の局面に従属する局面であって、スピーカ装置は、振動系部材の位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動系部材の位置に基づいて、非マグネット部材の振幅の中心が空隙に形成される磁場の釣り合う位置となるように、音響信号に直流成分を加えた信号を第１のボイスコイルに印加することによって当該振動系部材の振動を制御する制御部とをさらに備える。
［００２４］第１４の局面は、第１３の局面に従属する局面であって、位置検出部は、レーザ変位計であることを特徴とする。
［００２５］第１５の局面は、第１の局面に従属する局面であって、支持系部材と固着されるフレームをさらに備え、振動系部材と、支持系部材と、第１および第２の磁気回路と、フレームとによって構成されるスピーカユニットは、フレームが開口部に固着されることによって開口部に取り付けられる。
［００２６］第１６の局面は、車両であって、請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。
［００２７］第１７の局面は、映像機器であって、請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する機器筐体とを備える。
【発明の効果】
［００２８］上記第１の局面によれば、第１および第２の磁気回路の空隙中に形成される磁場によって、振動部材に含まれる非マグネット部材はその変位を拡大する方向に力を受ける。したがって、ボイスコイルの駆動力によって非マグネット部材が振動する際、非マグネット部材の振幅は、当該空隙中の磁場によって増加される。これにより、筐体内部の音響スティフネスが緩和され、小型の筐体であっても、あたかも筐体容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。また、非マグネット部材が受ける上記力は、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって発生する。つまり、非マグネット部材の厚みをある程度薄くしても、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって十分な力が発生する。したがって、音響スティフネスを緩和する上記力を維持したまま、非マグネット部材を薄くすることによって軽量化を図ることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルの低下を抑えることができる。また、第１および第２の磁気回路の少なくとも一方に形成さ

６

【０００７】
れた磁気ギャップに第１のボイスコイルが配置されることで、振動系部材が振動する。つまり、第１および第２の磁気回路は、自身が形成する磁場によって、非マグネット部材に対して変位を拡大する方向に力を与える役割と、第１のボイスコイルに駆動力を与える役割を果たすことができる。第１の局面によれば、非マグネット部材に対して力を与えるためのマグネットと、ボイスコイルに対して駆動力を与えるためのマグネットとを１つのマグネットで実現することができるので、スピーカ装置の部品点数を少なくすることができる。
［００２９］上記第２の局面によれば、振動板の少なくとも一部が非マグネット部材で構成されることで、非マグネット部材の変位を拡大する力を高効率で振動板に伝えることができる。
［００３０］上記第３の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。
［００３１］上記第４の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。また、第１および第２のボイスコイルで振動系部材を駆動することで、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。
［００３２］上記第５の局面によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。
［００３３］上記第６の局面によれば、第１および第２の磁気回路の空隙には、その空隙中に配置される非マグネット部材に対して、振動方向に対称な磁界分布が形成されるので、磁界分布が非対称となることによって生じるひずみを小さくすることができる。
［００３４］上記第７の局面によれば、第１および第２の磁気回路の両方に形成された磁気ギャップに第１および第２のボイスコイルがそれぞれ配置され、各ボイスコイルから駆動力が発生するので、駆動力増強による出力音圧レベルの向上を図ることができる。
［００３５］上記第８および９の局面によれば、第１のマグネットおよび第２のマグネットと、第３のマグネットとが互いに反対方向に着磁されるので、より多くの磁束を磁気ギャップに集中させることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。

７

第１の発明は、スピーカ装置であって、開口部を有する筐体と、振動することによって音を発生させる振動系部材と、筐体に接続され、振動系部材を振動可能に支持する支持系部材と、筐体の内部に配置され、開口部側の一方の面に設けた第１のマグネットと第１のマグネットの側方に設けた第１のヨークとを有する第１の磁気回路と、筐体の内部において空隙を介して第１のマグネットに対向して配置される第２のマグネットと第２のマグネットの側方に設けた第２のヨークとを有する第２の磁気回路とを備え、第１の磁気回路における第１のマグネットの側面と第１のヨークとの間、および第２の磁気回路における第２のマグネットの側面と第２のヨークとの間の少なくとも一方には、磁気ギャップが形成されており、振動系部材は、第１のボイスコイルと、磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置するように設けた第１のボイスコイルボビンと、マグネットを含まない磁性体であり、第１のマグネットと第２のマグネットとの間に形成される空隙に配置されるように第１のボイスコイルボビンに直接または間接的に接続される非マグネット部材とを含む。

第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、振動系部材は、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、振動板に固着され、支持系部材は、空隙において振動板を振動可能に支持することを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第２のヨークは、第２のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板をさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップを通って振動板と非マグネット部材とを接続し、第１のボイスコイルは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに配置されることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に従属する発明であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第１のヨークは、第１のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第１のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２のボイスコイルと、非マグネット部材に固着され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含む。

第５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第２のヨークは、第２のマグネットおよび磁気プレートの側方に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するものであり、振動系部材は、第２の磁気回路に対して筐体の開口部側に配置される振動板と、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップを通って振動板と非マグネット部材とを接続する接続部材とをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第１および第２の磁気回路は、同構造の磁気回路であり、第２の磁気回路は、非マグネット部材に対して第１の磁気回路と対称に配置されることを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明に従属する発明であって、振動系部材は、第２のボイスコイルと、非マグネット部材に直接または間接的に接続され、第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含み、第１のボイスコイルボビンは、第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルを配置することを特徴とする。

第８の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートと、磁気プレートの筐体の内部側に固着された第３のマグネットとをさらに含み、第１のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第１のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。

第９の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、磁気プレートの開口部側に固着された第３のマグネットとをさらに含み、第２のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第２のマグネットと第３のマグネットとは、振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする。

第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第１の磁気回路は、第１のマグネットの筐体の内部側に固着された磁気プレートをさらに含み、第１のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第１のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。

第１１の発明は、第１の発明に従属する発明であって、第２の磁気回路は、第２のマグネットの開口部側に固着された磁気プレートと、第２のヨークは、磁気プレートの側面との間に磁気ギャップを形成するように設けられ、第２のマグネットは、振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする。

第１２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、スピーカ装置は、第１および第２の磁気回路で構成される磁気回路ユニットを複数備え、振動系部材は、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルと、各磁気回路ユニットにおける磁気ギャップに各第１のボイスコイルを１つずつ配置する、磁気回路ユニットと同数の第１のボイスコイルボビンと、各第１のボイスコイルボビンと固着され、少なくとも一部が非マグネット部材で構成される振動板とを含む。

第１３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、スピーカ装置は、振動系部材の位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動系部材の位置に基づいて、非マグネット部材の振幅の中心が空隙に形成される磁場の釣り合う位置となるように、音響信号に直流成分を加えた信号を第１のボイスコイルに印加することによって当該振動系部材の振動を制御する制御部とをさらに備える。

第１４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、位置検出部は、レーザ変位計であることを特徴とする。

第１５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、支持系部材と固着されるフレームをさらに備え、振動系部材と、支持系部材と、第１および第２の磁気回路と、フレームとによって構成されるスピーカユニットは、フレームが開口部に固着されることによって開口部に取り付けられる。

第１６の発明は、車両であって、第１から第１５の発明のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。

第１７の発明は、映像機器であって、第１から第１５の発明のいずれかに記載のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する機器筐体とを備える。

上記第１の発明によれば、第１および第２の磁気回路の空隙中に形成される磁場によって、振動部材に含まれる非マグネット部材はその変位を拡大する方向に力を受ける。したがって、ボイスコイルの駆動力によって非マグネット部材が振動する際、非マグネット部材の振幅は、当該空隙中の磁場によって増加される。これにより、筐体内部の音響スティフネスが緩和され、小型の筐体であっても、あたかも筐体容積が大きくなったように動作し、低音域の再生限界を拡大することができる。また、非マグネット部材が受ける上記力は、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって発生する。つまり、非マグネット部材の厚みをある程度薄くしても、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって十分な力が発生する。したがって、音響スティフネスを緩和する上記力を維持したまま、非マグネット部材を薄くすることによって軽量化を図ることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルの低下を抑えることができる。また、第１および第２の磁気回路の少なくとも一方に形成された磁気ギャップに第１のボイスコイルが配置されることで、振動系部材が振動する。つまり、第１および第２の磁気回路は、自身が形成する磁場によって、非マグネット部材に対して変位を拡大する方向に力を与える役割と、第１のボイスコイルに駆動力を与える役割を果たすことができる。第１の発明によれば、非マグネット部材に対して力を与えるためのマグネットと、ボイスコイルに対して駆動力を与えるためのマグネットとを１つのマグネットで実現することができるので、スピーカ装置の部品点数を少なくすることができる。

上記第２の発明によれば、振動板の少なくとも一部が非マグネット部材で構成されることで、非マグネット部材の変位を拡大する力を高効率で振動板に伝えることができる。

上記第３の発明によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。

上記第４の発明によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。また、第１および第２のボイスコイルで振動系部材を駆動することで、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。

上記第５の発明によれば、振動板の音放射面側に第１および第２の磁気回路が配置されないので、指向性の良い再生音質を提供することができる。

上記第６の発明によれば、第１および第２の磁気回路の空隙には、その空隙中に配置される非マグネット部材に対して、振動方向に対称な磁界分布が形成されるので、磁界分布が非対称となることによって生じるひずみを小さくすることができる。

上記第７の発明によれば、第１および第２の磁気回路の両方に形成された磁気ギャップに第１および第２のボイスコイルがそれぞれ配置され、各ボイスコイルから駆動力が発生するので、駆動力増強による出力音圧レベルの向上を図ることができる。

上記第８および９の発明によれば、第１のマグネットおよび第２のマグネットと、第３のマグネットとが互いに反対方向に着磁されるので、より多くの磁束を磁気ギャップに集中させることができる。これにより、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。

上記第１０および１１の発明によれば、磁気回路に含まれるマグネットの数を少なく構成することができる。これにより、スピーカ装置の小型化や軽量化を図ることが可能となる。

上記第１２の発明によれば、磁気回路ユニットを複数備えて、各磁気回路ユニットで振動板を駆動することで、スピーカ装置の出力音圧レベルを向上させることができる。また、振動板の分割共振の節となる位置に上記非マグネット部材を配置することで、分割共振を抑えることができる。つまり、振動板の剛性を上げなくても分割共振が抑えられるので、スピーカ装置の薄型化を図ることができる。また、分割共振を抑えることで、スピーカ装置の出力音圧の周波数特性を平坦化することができる。

上記第１３および第１４の発明によれば、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、非マグネット部材が磁場の釣り合う位置を中心として振動することで、ひずみの少ない再生音質を提供することができる。

上記第１５の発明によれば、例えばＡＶシステムなどで用いられる筐体とスピーカユニットを備えるスピーカ装置を実現することができる。

上記第１６の発明によれば、スピーカ装置が車体内部に配置された車両を提供することができる。

上記第１７の発明によれば、スピーカ装置が内部に配置された映像機器を提供することができる。

少なくとも一部が非マグネット部材９１ａで構成された振動板９ａは、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間の空隙中を振動する。振動板９ａの振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材９１ａは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、振動板９ａの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。例えば、振動板９ａが第１の磁気回路５ａ側に変位したとき、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、非マグネット部材９１ａはその変位を拡大する方向に力を受ける。ここで、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって非マグネット部材９１ａに働く引力は、第１の磁気回路５ａと第２の磁気回路６ａとの間で釣り合う。以下、上記引力が釣り合う空隙中の位置を平衡位置と記載する。非マグネット部材９１ａが第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、平衡位置から離反する方向の離反力を受けながら、振動板９ａが振動することとなる。

また、上記負スティフネス発生機構は、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって非マグネット部材９１ａが離反力を受ける構造である。そして、その構造上、非マグネット部材９１ａの厚みをある程度薄くしても、当該非マグネット部材９１ａに十分な離反力を発生させることができる。したがって、本実施形態では、振動板９ａに接合される非マグネット部材９１ａは薄くすることができるので、可動マグネット１１３を用いた従来のスピーカ装置と比べ、振動系重量を大幅に軽量化することができる。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、スピーカユニット２ａの出力音圧レベルの低下を抑えることができる。

背面フレーム３ｃは、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３ｃは、その外周がキャビネット１の開口部に取り付けられ、キャビネット１の内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３ｃには、キャビネット１内部と通気する音孔３ｃｈが形成されている。前面フレーム４ｃは、背面フレーム３ｃの外周部に固着される。前面フレーム４ｃには、音を前面に放射するための音孔４ｃｈが形成されている。第１の磁気回路５ｃは、背面フレーム３ｃの底面（上記内側部分）の中央部に固着される。第２の磁気回路６ｃは、前面フレーム４ｃの背面側（ｘ軸の負方向）中央部に固着され、空隙を介して第１の磁気回路５ｃと対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５ｃおよび６ｃは、円柱状の外形を有しており、第２の磁気回路６ｃは、その中心軸が第１の磁気回路５ｃの中心軸と一致するように配置される。振動板９ｃは、第１の磁気回路５ｃと第２の磁気回路６ｃとの間の空隙中に配置される。振動板９ｃは、少なくとも一部が非マグネット部材９１ｃで構成される。第１のボイスコイルボビン１０ｃは、非マグネット部材９１ｃの第１の磁気回路５ｃ側に固着される筒状部材である。第１のボイスコイルボビン１０ｃの外周面には、第１のボイスコイル１１ｃが巻かれる。第２のボイスコイルボビン１２ｃは、非マグネット部材９１ｃの第２の磁気回路６ｃ側に固着される筒状部材である。第２のボイスコイルボビン１２ｃの外周面には、第２のボイスコイル１３ｃが巻かれる。エッジ７ｃは、その外周が背面フレーム３ｃの外周に固着される。エッジ７ｃの内周は振動板９ｃの外周に固着される。なお、振動板９ｃおよびエッジ７ｃが一体のものを用いてもよい。ダンパー８ｃは、その外周が背面フレーム３ｃに固着される。ダンパー８ｃの内周は振動板９ｃの外周に固着される。スピーカユニット２ｃにおいて、振動板９ｃと、第１および第２のボイスコイルボビンと、第１および第２のボイスコイルとは、入力される電気信号によって振動する振動系部材である。また、エッジ７ｃおよびダンパー８ｃは、第１の磁気回路５ｃと第２の磁気回路６ｃとの間の空隙中で非マグネット部材９１ｃが振動可能となるように、当該振動系部材を支持する支持系部材である。

第２の磁気回路６ｄは、ヨーク６１ｄ、マグネット６４ｄおよび磁気プレート６３ｄを有する。磁気プレート６３ｄは、円柱形状であり、前面フレーム４ｄの背面側中央部に固着される。マグネット６４ｄは、円柱形状であり、磁気プレート６３ｄの背面側に固着される。ヨーク６１ｄは、リング形状であり、その内周に磁気プレート６３ｄおよびマグネット６４ｄが配置されるように、前面フレーム４ｄの背面側に固着される。磁気ギャップは、磁気プレート６３ｄの外周面とヨーク６１ｄの内周面との間に形成される。なお、マグネット６４ｄは、振動板９ｃの振動方向に着磁される。また図４において、第１の磁気回路５ｄ、第２の磁気回路６ｄおよび非マグネット部材９１ｃが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。

背面フレーム３ｅは、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３ｅは、その外周がキャビネット１の開口部に取り付けられ、キャビネット１の内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３ｅには、キャビネット１内部と通気する音孔３ｅｈが形成されている。第１の磁気回路５ｅは、背面フレーム３ｅの底面（上記内側部分）の中央部に固着される。第２の磁気回路６ｅは、支柱１６ｅを介して第１の磁気回路５ｅと対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５ｅおよび６ｅは、円柱状の外形を有しており、磁気回路６ｅは、その中心軸が第１の磁気回路５ｅの中心軸と一致するように配置される。非マグネット部材１５ｅは、リング状の平板であり、マグネットを含まない磁性体である。非マグネット部材１５ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中に配置される。なお、支柱１６ｅは、非マグネット部材１５ｅの内周部の開孔に位置している。第１のボイスコイルボビン１０ｅは、非マグネット部材１５ｅの第１の磁気回路５ｅ側に固着される筒状部材である。第１のボイスコイルボビン１０ｅの外周面には、第１のボイスコイル１１ｅが巻かれる。第２のボイスコイルボビン１２ｅは、その一方端が非マグネット部材１５ｅの第２の磁気回路６ｅ側に固着される筒状部材である。第２のボイスコイルボビン１２ｅの他方端の外周面には、第２のボイスコイル１３ｅが巻かれる。振動板９ｅは、その内周に第２のボイスコイルボビン１２ｅの他方端が固着される。エッジ７ｅは、その外周が背面フレーム３ｅの外周近傍に固着される。エッジ７ｅの内周は振動板９ｅの外周に固着される。なお、振動板９ｅおよびエッジ７ｅが一体のものを用いてもよい。ダンパー８ｅは、その外周が背面フレーム３ｅに固着される。ダンパー８ｅの内周は、振動板９ｅの外周に固着される。スピーカユニット２ｅにおいて、振動板９ｅと、第１および第２のボイスコイルボビンと、非マグネット部材１５ｅと、第１および第２のボイスコイルとは、入力される電気信号によって振動する振動系部材である。また、エッジ７ｅおよびダンパー８ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中で非マグネット部材１５ｅが振動可能となるように、当該振動系部材を支持する支持系部材である。ダストキャップ１４ｅは、振動板９ｅの一部である。

第２の磁気回路６ｅは、ヨーク６１ｅ、磁気プレート６３ｅおよびマグネット６４ｅを有する。ヨーク６１ｅは、その外周面が背面フレーム３ｅに固着されるリング形状のヨークである。マグネット６４ｅは、円柱形状であり、マグネット５４ｅに固着された支柱１６ｅに固着される。つまり、マグネット６４ｅは、支柱１６ｅによって、マグネット５４ｅと対向する位置に配置される。磁気プレート６３ｅは、円柱形状であり、マグネット６４ｅの前面側に固着される。磁気プレート６３ｅおよびマグネット６４ｅの各外周面とヨーク６１ｅの内周面との間には、第２のボイスコイルボビン１２ｅが貫通可能な間隙が形成される。磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート６３ｅの外周面とヨーク６１ｅの内周面との間に形成される。なお、マグネット６４ｅは、振動板９ｅおよび非マグネット部材１５ｅの振動方向に着磁される。また、第２のボイスコイル１３ｅは、非マグネット部材１５ｅに固着された第２のボイスコイルボビン１２ｅによって、第２の磁気回路６ｅに形成された磁気ギャップ中に配置される。

非マグネット部材１５ｅは、リング状の平板であり、マグネットを含まない磁性体である。また、非マグネット部材１５ｅは、第１および第２の磁気回路の空隙中に配置されればよい。したがって、非マグネット部材１５ｅは、例えばヨーク５１ｅまたはヨーク６１ｅの円形状に相当するものであってもよい。また、上記第１および第２の磁気回路で形成される間隙を非マグネット部材１５ｅに対して垂直に投影させた領域は、環状の領域となる。当該環状の領域付近の磁場は、非マグネット部材１５ｅに対して、離反力を最も強く発生させることができる。したがって、非マグネット部材１５ｅが当該環状の領域に相当するものであればより好ましい。

第１および第２のボイスコイルボビンに固着された非マグネット部材１５ｅは、第１の磁気回路５ｅと第２の磁気回路６ｅとの間の空隙中を振動する。非マグネット部材１５ｅの振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材１５ｅは、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって、非マグネット部材１５ｅの振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。つまり、本実施形態においては、非マグネット部材１５ｅ、第１の磁気回路５ｅおよび第２の磁気回路６ｅが負スティフネス発生機構としての役割を果たす。なお、負スティフネス発生機構については、上述した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。この負スティフネス発生機構によって、非マグネット部材１５ｅおよび振動板９ｅは、キャビネット１、振動板９ｅおよびエッジ７ｅで仕切られた空室の音響スティフネスによる抑制が緩和され、振動しやすくなる。つまり、振動板９ｅは、あたかもキャビネット容積が大きくなったように動作し、スピーカユニット２ｅの最低共振周波数は低くなる。その結果、低音域の再生限界を拡大することができる。

第２の磁気回路６ｆは、ヨーク６１ｆおよびマグネット６２ｆを有する。ヨーク６１ｆは、円形の底面と円筒状の側面とを有する。そして、円形の底面と逆側には開口部が形成される。ヨーク６１ｆは、アーム１７ｆに固着される。マグネット６２ｆは、円柱形状であり、ヨーク６１ｆの下面側中央部に固着される。ここで、上記第１の磁気回路５ｆと同様に、マグネット６２ｆの外周面とヨーク６１ｆの内周面との間には、間隙が形成される。なお、マグネット６２ｆは、振動板９ｆの振動方向（ｙ軸方向）に着磁される。マグネット６２ｆの着磁方向は、第２のマグネット５４ｆに対して同方向であってもよいし、反対方向であってもよい。

図１０において、自動車のドアは、窓部２１、ドア本体２２およびスピーカユニット２３で構成される。ここで、スピーカユニット２３は、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカユニットのいずれかであり、詳細な説明を省略する。スピーカユニット２３は、ドア本体２２内部に取り付けられる。ドア本体２２内部には、空間が形成されている。つまり、当該ドア本体２２は、スピーカユニット２３のキャビネットとしての役割を果たすので、スピーカユニット２３とドア本体２２でスピーカ装置を構成することとなる。このように、スピーカユニット２３を自動車のドアに搭載することによって、従来と同じドア本体２２に取り付けられた場合であっても、低音の再生帯域を拡大することが可能な車内リスニング環境を提供することが可能となる。

第１の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図第１の磁気回路５ｂで構成されるスピーカユニット２ｂを用いたスピーカ装置の構造断面図第２の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図第１の磁気回路５ｄおよび第２の磁気回路６ｄで構成するスピーカユニット２ｄを用いたスピーカ装置の構造断面図第３の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図第４の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図第４の実施形態に係るスピーカ装置の斜視図第５の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図第５の実施形態に係るスピーカ装置の回路ブロック図スピーカユニットが自動車のドアに搭載された一例を示す図自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図従来のスピーカ装置の断面構造図

符号の説明

Claims

開口部を有する筐体と、
振動することによって音を発生させる振動系部材と、
前記筐体に接続され、前記振動系部材を振動可能に支持する支持系部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記開口部側の一方面に第１のマグネットを有する第１の磁気回路と、
前記筐体の内部において空隙を介して前記第１のマグネットに対向して配置される第２のマグネットを有する第２の磁気回路とを備え、
前記第１および第２の磁気回路の少なくとも一方には、磁気ギャップが形成されており、
前記振動系部材は、
第１のボイスコイルと、
前記磁気ギャップに前記第１のボイスコイルを配置する第１のボイスコイルボビンと、
マグネットを含まない磁性体であり、前記第１のマグネットと第２のマグネットとの間に形成される第１の空隙に配置されるように前記第１のボイスコイルボビンに直接または間接的に接続される非マグネット部材とを含む、スピーカ装置。
前記振動系部材は、少なくとも一部が前記非マグネット部材で構成される振動板をさらに含み、
前記第１のボイスコイルボビンは、前記振動板に固着され、
前記支持系部材は、前記第１の空隙において前記振動板を振動可能に支持することを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記第２の磁気回路は、
前記第２のマグネットの前記開口部側に固着された磁気プレートと、
前記第２のマグネットおよび前記磁気プレートの周囲の少なくとも一部に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートとの間に第２の空隙を形成するヨークとを含み、
前記振動系部材は、前記第２の磁気回路に対して前記筐体の開口部側に配置される振動板をさらに含み、
前記第１のボイスコイルボビンは、前記第２の空隙を通って前記振動板と前記非マグネット部材とを接続し、
前記第１のボイスコイルは、前記第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに配置されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記振動系部材は、
第２のボイスコイルと、
前記非マグネット部材に固着され、前記第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに前記第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含む、請求項３に記載のスピーカ装置。
前記第２の磁気回路は、
前記第２のマグネットの前記開口部側に固着された磁気プレートと、
前記第２のマグネットおよび前記磁気プレートの周囲の少なくとも一部に配置され、当該第２のマグネットおよび当該磁気プレートとの間に第２の空隙を形成するヨークとを含み、
前記振動系部材は、
前記第２の磁気回路に対して前記筐体の開口部側に配置される振動板と、
前記第２の空隙を通って前記振動板と前記非マグネット部材とを接続する接続部材とをさらに含み、
前記第１のボイスコイルボビンは、前記第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに前記第１のボイスコイルを配置することを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記第１および第２の磁気回路は、同構造の磁気回路であり、
前記第２の磁気回路は、前記非マグネット部材に対して前記第１の磁気回路と対称に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記振動系部材は、
第２のボイスコイルと、
前記非マグネット部材に直接または間接的に接続され、前記第１の磁気回路に形成された磁気ギャップに前記第２のボイスコイルを配置する第２のボイスコイルボビンとをさらに含み、
前記第１のボイスコイルボビンは、前記第２の磁気回路に形成された磁気ギャップに前記第１のボイスコイルを配置することを特徴とする、請求項６に記載のスピーカ装置。
前記第１の磁気回路は、
前記第１のマグネットに固着された磁気プレートと、
前記磁気プレートに固着される第３のマグネットと、
前記磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、
前記第１のマグネットと前記第３のマグネットとは、前記振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記第２の磁気回路は、
前記第２のマグネットに固着された磁気プレートと、
前記磁気プレートに固着される第３のマグネットと、
前記磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、
前記第２のマグネットと前記第３のマグネットとは、前記振動系部材の振動方向であって、互いに反対方向に着磁されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記第１の磁気回路は、
前記第１のマグネットに固着された磁気プレートと、
前記磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、
前記第１のマグネットは、前記振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記第２の磁気回路は、
前記第２のマグネットに固着された磁気プレートと、
前記磁気プレートとの間に磁気ギャップを形成するヨークとを含み、
前記第２のマグネットは、前記振動系部材の振動方向に着磁されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記スピーカ装置は、前記第１および第２の磁気回路で構成される磁気回路ユニットを複数備え、
前記振動系部材は、
前記磁気回路ユニットと同数の前記第１のボイスコイルと、
各前記磁気回路ユニットにおける磁気ギャップに各前記第１のボイスコイルを１つずつ配置する、前記磁気回路ユニットと同数の前記第１のボイスコイルボビンと、
各前記第１のボイスコイルボビンと固着され、少なくとも一部が前記非マグネット部材で構成される振動板とを含む、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記スピーカ装置は、
前記振動系部材の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出された前記振動系部材の位置に基づいて、前記非マグネット部材の振幅の中心が前記第１の空隙に形成される磁場の釣り合う位置となるように、音響信号に直流成分を加えた信号を前記ボイスコイルに印加することによって当該振動系部材の振動を制御する制御部とをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
前記位置検出部は、レーザ変位計であることを特徴とする、請求項１３に記載のスピーカ装置。
前記支持系部材と固着されるフレームをさらに備え、
前記振動系部材と、前記支持系部材と、前記第１および第２の磁気回路と、前記フレームとによって構成されるスピーカユニットは、前記フレームが前記開口部に固着されることによって前記開口部に取り付けられる、請求項１に記載のスピーカ装置。
請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える、車両。
請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を内部に配置する機器筐体とを備える、映像機器。