JPWO2015198454A1 - スピーカユニット及びそのスピーカユニットを備えるスピーカー - Google Patents

Abstract

スピーカユニット（１）は、リング状の振動板（２０）と、振動板の周方向に沿って振動板の径方向中間部位に設けられるリング状のボイスコイル（２１）と、ボイスコイルが挿通する磁気ギャップを有する磁気回路（１０）と、振動板から発せられる音を外部に案内するための音道（ＬＳ）を有するケース（４０）とを備える。少なくとも振動板のボイスコイルに対して内側の第１部分と、ボイスコイルと、磁気回路（１０）とによって第１空間（ＳＡ）が区画され、少なくとも振動板のボイスコイルに対して外側の第２部分と、ボイスコイルと、磁気回路とによって第２空間（ＳＢ）が区画される。スピーカユニットは、第１空間と磁気回路の内部空間（ＳＮ）とを連通する少なくとも１つの第１連通孔（１７ａ）と、第２空間と磁気回路（１０）の側部にある側部空間（ＳＯ）とを連通する少なくとも１つの第２連通孔（４９ａ）とを有する。

Description

本発明は、スピーカユニット及びそのスピーカユニットを備えるスピーカーに関する。

音響特性を改善するスピーカユニットが知られている。
例えば、特許文献１に記載のスピーカユニットは、磁気回路と、ボイスコイルと、ドーム状の振動板と、振動板を支持する支柱とを備える。

振動板と磁気回路との間のドーム状の空間は、支柱に設けられた孔を介して磁気回路の後方にある空間に連通する。このような構成によれば、振動板の背面側の空間が拡大するため、背圧変動の抑制が緩和され、音響特性が改善される。

国際公開第２０１０／０２３７５９号

ところで、リング状の振動板を有するスピーカユニットが知られている。
この種のスピーカユニットは、高音域用のスピーカー（ツイータ）として用いられていることが多い。このため、中低音域の改善は従来から行われていないのが実情である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リング状の振動板を有するスピーカユニットであって、従来構造に比べて、中低音域で優れた音響特性を有するスピーカユニット及びそのスピーカユニットを備えたスピーカーを提供することにある。

（１）上記課題を解決するスピーカユニットは、リング状の振動板と、前記振動板の径方向中間部位に前記振動板の周方向に沿って設けられるリング状のボイスコイルと、前記ボイスコイルが挿通する磁気ギャップを有する磁気回路と、前記振動板から発せられる音を外部に案内するための音道を有するケースとを備えたスピーカユニットにおいて、少なくとも前記振動板の前記ボイスコイルに対して内側の第１部分と、前記ボイスコイルと、前記磁気回路とによって第１空間が区画され、少なくとも前記振動板の前記ボイスコイルに対して外側の第２部分と、前記ボイスコイルと、前記磁気回路とによって第２空間が区画され、前記第１空間と前記磁気回路の後部にある後部空間とを連通する少なくとも１つの第１連通孔と、前記第２空間と前記磁気回路の側部にある側部空間とを連通する少なくとも１つの第２連通孔とを有する。

この構成によれば、振動板の裏面側かつボイスコイルよりも径方向内側にある第１空間と磁気回路の後部空間とが互いに連通されることにより、振動板の裏面側の第１空間が拡大される。また、振動板の裏面側かつボイスコイルよりも径方向外側にある第２空間と磁気回路の側部にある側部空間とが互いに連通されることにより、振動板の裏面側の第２空間が拡大される。これによりバックキャビティが拡大され、中低音域の音響特性が改善される。

（２）上記スピーカユニットにおいて、前記振動板上に設けられたフェイズプラグをさらに備え、前記音道は、前記ケースと前記フェイズプラグとの間に形成されるリング状部分を含み、前記音道のリング状部分は、内方開口端から出力開口端に向かって漸次縮小する断面積を有する。

所定の出力開口端を有するスピーカユニットにおいて、音響出力向上のために大径の振動板を用いる場合がある。この場合は、スピーカユニットの出力開口端の断面積を振動板の大きさに対して十分に大きくすることが難しい。この構成において音道の断面積が漸次拡大するように音道を形成すると、音道の内方開口端の音道幅（リング状の内方開口端の幅）が狭くなり過ぎて音響エネルギーの放出量が制限される。

このような問題に対して、上記構成によれば、音道の内方開口端の音道幅が十分に確保されるため、音響エネルギーの利用率が向上する。また、音道におけるリング状部分の断面積が内方開口端から出力開口端に向かって漸次縮小することにより音道の伝送損失が抑制されるようになる。このため、スピーカユニットの能率が向上する。

（３）上記スピーカユニットにおいて、前記ケースは、前記音道を有するカバーと、前記磁気回路を収容するケース本体とを含み、前記スピーカユニットは、前記カバーと前記磁気回路との間に配置された樹脂製の封止部材を備え、前記振動板は、前記カバーと前記磁気回路との間において前記封止部材の内側に配置され、前記少なくとも１つの第２連通孔は、前記封止部材に形成された溝または貫通孔を含む。

樹脂製の封止部材はプレートに比べて加工が容易である。このため、上記構成によれば、第２連通孔がプレートに設けられる場合に比べて、スピーカユニットの生産性が向上する。

（４）上記スピーカユニットにおいて、前記磁気回路は、前記ボイスコイルよりも前記振動板の径方向外側に配置されるリング状の磁石と、前記磁石の前記振動板と対向する面上に設けられたリング状のプレートと、前記プレートの内周面に対して前記磁気ギャップを形成するように配置されたヨークとを含み、前記ヨークは、前記磁石の前記プレートとは反対側の面上に設けられたバックプレート部と、前記磁石の内周面に沿う周壁部と、前記周壁部の前端を覆う前板部とを含み、前記第１連通孔は前記ヨークの前記前板部を貫く。すなわち、外磁型のスピーカユニットの場合、第１連通孔はヨークに設けられる。

（５）上記スピーカユニットにおいて、前記磁気回路は、前記ボイスコイルよりも前記振動板の径方向内側に配置されるリング状の磁石と、前記磁石の前記振動板と対向する面上に設けられた円状のプレートと、前記磁石の前記プレートとは反対側の面上に設けられ、かつ前記プレートの外周面に対して前記磁気ギャップを形成するように配置されたヨークとを含み、前記第１連通孔は、前記プレートを貫く。すなわち、内磁型のスピーカユニットの場合、第１連通孔はプレートに設けられる。

（６）上記スピーカユニットにおいて、前記ケースは、前記振動板、前記ボイスコイル、及び前記磁気回路を収容し、前記後部空間は、少なくとも前記磁気回路の前記振動板とは反対側の部分と、前記ケースとによって区画され、前記側部空間は、少なくとも前記磁気回路の側部と、前記ケースとによって区画される。

（７）上記スピーカユニットにおいて、前記磁気回路と前記ケースとの間に設けられ、前記第２空間と前記側部空間との間を仕切る封止部材を備え、前記少なくとも１つの第２連通孔は、前記第２空間と前記側部空間とを連通するように前記封止部材に形成された溝または貫通孔を含む。

（８）上記課題を解決するスピーカーは上記のスピーカユニットを備える。このため、このスピーカーは、従来構造のリング型の振動板を有するスピーカーに比べて、中低音域の音響特性が優れる。

上記スピーカユニット及びスピーカーは、従来構造に比べて、中低音域で優れた音響特性を有する。

第１実施形態に係るスピーカユニットの分解図。 スピーカユニットの断面斜視図。 音道の拡大図。 音道の断面積の変化を示すグラフ。 音響特性を示すグラフ。 音響特性を示すグラフ。 音響特性を示すグラフ。 音響特性を示すグラフ。 第２実施形態に係るスピーカユニットの断面図。

（第１実施形態）
図１〜図８を参照して、第１実施形態に係るスピーカユニットを説明する。
なお、第１実施形態に説明において、「前側」及び「前」は、音が出力される側を示し、「後側」及び「後」は、音が出力される側の反対側を示す。また、「裏面」とは、音が出力される面とは反対の面を示す。

図１に示すように、スピーカユニット１は、磁気回路１０と、振動板２０と、ボイスコイル２１と、フェイズプラグ３０と、これら部品を収容するケース４０（図２参照）とを備える。なお、フェイズプラグ３０は音波の位相を揃えるための部品である。

図２に、スピーカユニット１の断面斜視図を示す。
図１及び図２に示すように、磁気回路１０は、リング状の磁石１１と、磁石１１の前面に配置されるリング状のプレート１２と、プレート１２の内周面１２ｂに対して磁気ギャップＧを形成するように配置されたヨーク１３とを備える。

ヨーク１３は、磁石１１の後面に配置されるバックプレート部１４と、磁石１１の中心孔１１ａに挿通するセンター部１５とを有する。
センター部１５は、磁石１１の内周面を周方向に沿う周壁部１６と、周壁部１６の前端を覆う前板部１７とを有する。周壁部１６の内側には内部空間ＳＮがある。つまり、内部空間ＳＮが、少なくとも周壁部１６と、前板部１７とによって区画されている。なお、内部空間ＳＮは、磁気回路１０の前面よりも後側に存在する後部空間に属する概念である。

センター部１５の前板部１７は、プレート１２の中心孔１２ａ（図１参照）に位置する。センター部１５の外周面１５ａ（図１参照）とプレート１２の内周面１２ｂ（図１参照）との間には、ボイスコイル２１が挿通する隙間（すなわち磁気ギャップＧ）が設けられる。

また、センター部１５の前板部１７には、フェイズプラグ３０が接続される接続部１８が設けられている。接続部１８は、センター部１５の中心部から突出する。接続部１８の直径は、センター部１５の前板部１７の直径よりも小さい。前板部１７には接続部１８の周方向に沿って等間隔に複数の第１連通孔１７ａが形成されている。各第１連通孔１７ａは、後述の第１空間ＳＡと内部空間ＳＮ（すなわち後部空間）とを連通させる。第１空間ＳＡは、少なくとも振動板２０のボイスコイル２１に対して内側の第１部分（後述の内リング部２０ａを含む部分。）と、ボイスコイル２１と、磁気回路１０のヨーク１３とによって区画されている。

振動板２０は、リング状の板部材により形成されている。振動板２０の径方向中間部位には円筒状のボイスコイル２１が取り付けられている。言い換えると、振動板２０の径方向中間部位には、振動板２０の周方向に沿って設けられたリング状のボイスコイル２１が取り付けられている。ボイスコイル２１の直径は、スピーカユニット１の出力開口端４５ｂの直径よりも大きい。

振動板２０においてボイスコイル２１よりも径方向内側の部分（以下、「内リング部２０ａ」という。）の面と、ボイスコイル２１の周面との間のなす角度は９０度よりも大きい。また、同様に、振動板２０においてボイスコイル２１よりも径方向外側の部分（以下、「外リング部２０ｂ」という。）の面とボイスコイル２１の周面との間のなす角度は９０度よりも大きい。

振動板２０の内リング部２０ａの内周部は、フェイズプラグ３０の基部３１とヨーク１３の接続部１８との間に挟まれる。
振動板２０の外リング部２０ｂの外周部は、後述の封止部材４９とカバー４１との間に挟まれる。

フェイズプラグ３０は、ヨーク１３の接続部１８に介在部品１９を介して接続される基部３１（図３参照）と、該基部３１上に設けられ、かつ音道ＬＳの内面を構成する本体部３２とを有する。

本体部３２の概略形状は円錐形であり、本体部３２は、基部３１から先端に向かって窄むように形成されている。本体部３２の中心軸Ｃ１に対して垂直に切った断面形状（断面の外形）は、中心軸Ｃ１の位置に関わらず円形である。本体部３２の側面３２ａは、中心軸Ｃ１に向かって反る。本体部３２の基部３１側部分とヨーク１３の前板部１７との間にはリング状の空間が存在する。この空間には、振動板２０の内リング部２０ａが配置される。

フェイズプラグ３０は、中心軸Ｃ１に沿う孔に挿通されたボルト３３によって締結される。ボルト３３の頭部は、フェイズプラグ３０の頂部に配置される。ボルト３３の頭部は半球形またはこれに類似する形状であることが好ましい。

ケース４０は、振動板２０の前側を覆うカバー４１と、振動板２０及び磁気回路１０を収容するケース本体４６とを備える。
ケース本体４６は、磁気回路１０の側面を囲む側壁４７と、底壁４８とを有する。

ケース本体４６の側壁４７と磁気回路１０との間には空間（以下、「側部空間ＳＯ」）が設けられる。ケース本体４６の底壁４８と磁気回路１０との間には空間（以下、「底部空間ＳＤ」）が設けられる。なお、底部空間ＳＤは、磁気回路１０の上記後部空間に属する概念である。

カバー４１は、音を集束させるための貫通孔４５を有する中心部４２と、中心部４２の周りに設けられて磁気回路１０の前面を覆う円周部４３と、円周部４３の周りに設けられてケース本体４６の側壁４７に接続される外周部４４とを有する。

カバー４１の円周部４３と磁気回路１０のプレート１２との間にはリング状の封止部材４９が配置される。封止部材４９は樹脂または金属（例えば、アルミニウム）で形成される。封止部材４９は例えば金型成形される。

カバー４１と磁気回路１０との間かつ封止部材４９の内側の空間に、振動板２０が配置される。
封止部材４９とプレート１２との間には、複数の第２連通孔４９ａが周方向に等間隔に設けられている。各第２連通孔４９ａは、封止部材４９及びプレート１２の径方向に沿って伸びている。

例えば、各第２連通孔４９ａは、封止部材４９のプレート１２の面の一部を切欠いた溝として構成される。各第２連通孔４９ａは、外リング部２０ｂの裏面側の空間（以下、「第２空間ＳＢ」という。）とケース４０内の側部空間ＳＯとを連通させる。第２空間ＳＢは、少なくとも振動板２０のボイスコイル２１に対して外側の第２部分（外リング部２０ｂを含む部分。）と、ボイスコイル２１と、磁気回路１０のプレート１２とによって区画されている。

カバー４１の中心部４２に設けられた貫通孔４５は、内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって徐々に窄むように形成されている。貫通孔４５の中心軸Ｃ２に対して垂直に切った断面形状（断面の外形）は、中心軸Ｃ２の位置に関わらず円形である。貫通孔４５内にはフェイズプラグ３０が配置される。貫通孔４５とフェイズプラグ３０との間の空間は、音を導く音道ＬＳの一部を構成する。音道ＬＳは、振動板２０から発せられる音を外部に案内する。

上記に示したようにスピーカユニット１は、振動板２０の裏側の第１空間ＳＡと内部空間ＳＮとを連通させる複数の第１連通孔１７ａと、振動板２０の裏側の第２空間ＳＢと側部空間ＳＯとを連通させる複数の第２連通孔４９ａとを有する。以下に、複数の第１連通孔１７ａ及び複数の第２連通孔４９ａによる作用を説明する。

振動板２０の裏面側の空間を拡大することにより中低音域の能率を向上させることができることは知られている。スピーカユニット１が上記の構造である場合、すなわち、振動板２０の裏面側の空間がボイスコイル２１によりも内側の第１空間ＳＡと外側の第２空間ＳＢとに仕切られている場合においては、第１空間ＳＡ及び第２空間ＳＢのいずれか一方の空間と底部空間ＳＤとを連通させることが考えられる。

しかし、第１空間ＳＡと第２空間ＳＢとは磁気ギャップＧを介して連通するが、磁気ギャップＧの幅は小さいためこの磁気ギャップＧは空気移動の障壁になっている。また、第１空間ＳＡ及び第２空間ＳＢのうちの一方だけに、後部空間に連通する連通孔が設けられた場合、共振モードの音波が形成されうる。このことを勘案し、本実施形態では、振動板２０の裏側にあってボイスコイル２１により仕切られた第１空間ＳＡと第２空間ＳＢとのそれぞれに対して別個に連通孔を設けている。

また、第１実施形態では、ボイスコイル２１によりも内側の第１空間ＳＡは、プレート１２を挟んで配置されるヨーク１３の内部空間ＳＮに連通される。すなわち、第１空間ＳＡは、比較的短い長さを有する第１連通孔１７ａによって内部空間ＳＮに連通される。このため、第１空間ＳＡと内部空間ＳＮとで構成される連通空間は、第１空間ＳＡと底部空間ＳＤとの連通で構成される連通空間に比べて、スチフネスが小さくなる。また、ボイスコイル２１によりも外側の第２空間ＳＢは、封止部材４９を挟んで配置される側部空間ＳＯに連通される。すなわち、第２空間ＳＢは、比較的短い長さを有する第２連通孔４９ａによって側部空間ＳＯに連通される。このため、第２空間ＳＢと側部空間ＳＯとで構成される連通空間は、第２空間ＳＢと底部空間ＳＤとの連通で構成される連通空間に比べて、スチフネスが小さくなる。これによって、第１空間ＳＡの圧力変動による振動板２０の内リング部２０ａへの影響と、第２空間ＳＢの圧力変動による振動板２０の外リング部２０ｂへの影響とは共に比較的小さくなると考えられる。

すなわち、第１空間ＳＡ及び第２空間ＳＢのいずれか一方に連通孔を設けた場合には共振モードによって中音域の一部で能率低下が生じうるが、第１空間ＳＡ及び第２空間ＳＢの両者に連通孔を設けることにより、共振モードの発生が抑制されて中音域での能率低下が小さくなる。また、第１空間ＳＡを含む連通空間のスチフネス及び第２空間ＳＢを含む連通空間のスチフネスがともに小さくなるほど背圧変動の抑制が緩和されると考えられるため、第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａの短縮化により更に中音域での能率低下が抑制されると考えられる。

なお、第１連通孔１７ａの断面積及び第２連通孔４９ａの断面積は適宜設定される。第１連通孔１７ａの断面積及び第２連通孔４９ａの断面積を調整することにより、中低音域の能率向上幅を調整することが可能である。例えば、これらの断面積を小さくすることにより、中低音域の能率向上幅を抑制することができ、これにより、音の明瞭性（音の聞き取りやすさ）を向上させることができる。

次に、図３を参照して、音道ＬＳの構造を説明する。図３に音道ＬＳの拡大図を示す。
音道ＬＳは、貫通孔４５とフェイズプラグ３０との間の空間として構成される部分（以下、リング状部分）と、貫通孔４５においてフェイズプラグ３０が配置されていない部分（以下、円柱状部分）とにより区分される。

音道ＬＳにおけるリング状部分の断面形状は、内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次縮小する。
また、音道ＬＳにおいて少なくともリング状部分の断面積は、内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次縮小する。この結果、第１実施形態では、内方開口端４５ａの断面積が出力開口端４５ｂの断面積よりも大きくなるように音道ＬＳが構成される。

従来技術では、スピーカユニット１の能率を向上させることを目的として、音道ＬＳの断面積は、内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次拡大される。
これに対して、本技術は、従来技術の構成とは逆の構成を備える。このような構成により得られるメリットについて以下に説明する。

出力開口端４５ｂの直径は、例えば、標準規格によって設定される。一方、振動板２０の大きさは任意に設定される。高出力のスピーカユニット１が要求される場合には、大型の振動板２０が用いられる。第１実施形態では、振動板２０の直径（ボイスコイル２１に対応する部分における直径）が、出力開口端４５ｂの直径よりも大きい。振動板２０の直径が大きくなると、これに対応して音道ＬＳの内方開口端４５ａの直径も大きくなる。このような場合において、従来技術のように、音道ＬＳの断面が漸次拡大することを前提とすれば、音道ＬＳの内方開口端４５ａの直径を大きくすることに合わせて音道ＬＳの内方開口端４５ａの音道幅ＤＳを狭くする必要がある。音道幅ＤＳを狭くすると、振動板２０が出力する全音響エネルギーに対して外部に放出される放出量の割合（以下、「エネルギー利用率」という。）が小さくなるため、中低音域で能率が低下するといった問題が生じる。

第１実施形態に係るスピーカユニット１では、このことを鑑みて、エネルギー利用率を高めるべく、音道ＬＳの内方開口端４５ａの開口面積を音道ＬＳの出力開口端４５ｂの開口面積よりも大きくする。これにより、エネルギー利用効率が改善される。

しかしながら、単に、音道ＬＳの内方開口端４５ａの開口面積を音道ＬＳの出力開口端４５ｂの開口面積よりも大きくしただけであれば、能率の改善に至らない場合がある。この点について、次に説明する。

図４に、内方開口端４５ａを起点とした距離に対する音道ＬＳの断面積をプロットしたカーブ（模式的に示したカーブ）を示す。
これらのカーブは、カバー４１の貫通孔４５におけるフェイズプラグ３０に対応する部分を円錐台とみなし、かつフェイズプラグ３０を円錐（ただし、先端を半球状としたもの。）とみなして導出されている。図４の中間点は、音道ＬＳのリング状部分の終点（リング状部分と円柱状部分との接続点。ボルト３３の頂点。）を示す。

カーブＬ２は、内方開口端４５ａの断面積（以下、「内方開口断面積」という。）が出力開口端４５ｂの断面積（以下、「出力開口面積」という。）よりも僅かに大きくなるように設定された場合のスピーカユニット１の音道ＬＳの断面積の変化を示す。

カーブＬ２では、音道ＬＳの内方開口端４５ａから中間点に至るまでに断面積のピークが存在する。すなわち、カーブＬ２は、音道ＬＳの断面積は漸次拡大し、断面積のピークを超えてから縮小することを示している。このような音道ＬＳを有するスピーカユニット１では能率が低下する。これは、音道ＬＳの断面積が拡大してから縮小するまでの範囲において音波の伝送損失が生じるためである。

カーブＬ１は、内方開口面積が出力開口面積よりも大きく、かつ音道ＬＳの断面積が漸次縮小するように構成された場合のスピーカユニット１の音道ＬＳの断面積の変化を示す。このような音道ＬＳを有するスピーカユニット１によれば、カーブＬ２の音道ＬＳを有するスピーカユニット１に比べて能率が高くなる。音道ＬＳの断面積は漸次縮小するため、音波の伝送損失が抑制されると考えられる。

図５〜図８を参照して、スピーカユニット１に第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａを設けたことによる効果、及び上記音道の断面積を漸次縮小したことによる効果について説明する。なお、図５〜図８に示す音響特性グラフは、周波数に対する音圧を示す。

図５は、第１参考例及び第２参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１，ＳＰ２を示す。
第１参考例のスピーカユニットでは、第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａが設けられず、かつ内方開口面積は出力開口面積よりも小さい。これ以外の構成は、上記に示したスピーカユニット１と同様である。すなわち、第１参考例のスピーカユニットは従来構造のスピーカユニットである。

第２参考例のスピーカユニットでは、第１参考例のスピーカユニットに対して第１連通孔１７ａが設けられている。すなわち、第２参考例のスピーカユニットは、振動板２０の内リング部２０ａの裏側にある第１空間ＳＡとヨーク１３の内部空間ＳＮとの間を第１連通孔１７ａで連通させている。

図５に示されるように、第２参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ２は、中低音域（７０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて高い能率を有する（矢印Ａ参照）。これは、第１連通孔１７ａを設けたことによる効果である。しかし、第２参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ２は、中音域（５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて低い能率を有する（矢印Ｂ参照）。これは、共振モードの発生によるものと考えられる。

図６は、第１参考例及び第３参考例のスピーカユニットの音響特性を示す。
第３参考例のスピーカユニットは、第１参考例のスピーカユニットに対して第２連通孔４９ａが設けられている。すなわち、第３参考例のスピーカユニットは、振動板２０の外リング部２０ｂの裏側にある第２空間ＳＢと側部空間ＳＯとの間を第２連通孔４９ａで連通させている。

図６に示されるように、第３参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ３は、中低音域（７０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて高い能率を有する（矢印Ｃ参照）。これは、第２連通孔４９ａを設けたことによる効果である。しかし、第３参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ３は、中音域（５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて低い能率を有する（矢印Ｄ参照）。これは、共振モードの発生によるものと考えられる。

図７は、第１参考例及び第１実施例のスピーカユニット１の音響特性を示す。
第１実施例のスピーカユニット１には、第１参考例のスピーカユニットに対して第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａが設けられている。

図７に示されるように、第１実施例のスピーカユニット１の音響特性ＳＰＡは、中低音域（７０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて高い能率を有し（矢印Ｅ参照）、中音域（５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）においては能率の低下が抑制されている（矢印Ｆ参照）。すなわち、この構成によれば、中低音域の能率向上に加えて、第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａのうちの一方だけを設けた場合には生じない効果（中音域における能率低下の抑制効果）が得られる。

図８は、第１参考例及び第２実施例のスピーカユニットの音響特性を示す。
第２実施例のスピーカユニット１は、第１参考例のスピーカユニットに対して第１連通孔１７ａ、第２連通孔４９ａを設け、かつ音道ＬＳにおいてリング状部分の断面積が漸次縮小するように構成されている。

図８に示されるように、第２実施例のスピーカユニット１の音響特性ＳＰＢは、中低音域（７０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて高い能率を有し（矢印Ｇ参照）、中音域（５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）において能率を殆ど維持し（矢印Ｈ参照）、高音域（３ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）において第１参考例のスピーカユニットの音響特性ＳＰ１に比べて高い能率を有する（矢印Ｉ参照）。

中低音域（７０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）の能率向上は、第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａを設けたことによる効果である。
高音域（３ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）の能率向上は、音道ＬＳの断面積が漸次縮小するように構成されたことによる効果である。

中音域（５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）の能率低下抑制は、第１連通孔１７ａ及び第２連通孔４９ａを設けたこと、及び音道ＬＳの断面積が漸次縮小するように構成されたことの総合的な効果であると考えられる。

第１実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）第１実施形態に係るスピーカユニット１は、振動板２０の裏面側の第１空間ＳＡと磁気回路１０の内部空間ＳＮ（後部空間）とを連通する少なくとも１つの第１連通孔１７ａと、振動板２０の裏面側の第２空間ＳＢと磁気回路１０の側部空間ＳＯとを連通する少なくとも１つの第２連通孔４９ａとを有する。

この構成によれば、振動板２０の裏面側の第１空間ＳＡと磁気回路１０の内部空間ＳＮとが互いに連通されることにより、振動板２０の裏面側の空間が拡大される。また、振動板２０の裏面側の第２空間ＳＢと磁気回路１０の側部空間ＳＯとが互いに連通されることにより、振動板２０の裏面側の空間が拡大される。これにより、所謂バックキャビティが拡大されるため、スピーカユニット１の中低音域の音響特性が改善される。また、上記説明したとおり中音域での能率低下が抑制される。また、高音域においては影響が殆どなく、若干の能率向上が得られる。

（２）上記スピーカユニット１において、音道ＬＳは、ケース４０に設けられた貫通孔４５と、貫通孔４５内に配置されるフェイズプラグ３０との間に形成されてリンク状部分とを有する。音道ＬＳにおけるリング状部分の断面積は、内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次縮小する。

この構成によれば、音道ＬＳにおけるリング状部分の断面積が内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次拡大するように構成される音道ＬＳに比べて、音道ＬＳの内方開口端４５ａが拡大される。このため、音響エネルギーのエネルギー利用率が向上する。また、音道ＬＳにおけるリング状部分の断面積が内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂに向かって漸次縮小する構成により音道ＬＳの伝送損失が抑制されるようになる。これらのことから、スピーカユニット１の能率が向上する。

（３）上記スピーカユニット１において、カバー４１と磁気回路１０との間には樹脂製の封止部材４９が配置される。振動板２０は、カバー４１と磁気回路１０との間かつ封止部材４９の内側に配置される。第２連通孔４９ａは封止部材４９に溝として設けられる。

樹脂製の封止部材４９はプレート１２に比べて加工が容易である。このため、この構成によれば、第２連通孔４９ａがプレート１２に設けられる場合に比べて、スピーカユニット１の生産性が向上する。

また、封止部材４９は、貫通孔ではなく溝として構成された第２連通孔４９ａを有するものであることから、樹脂成型またはダイキャストにより成型されうる。このため、スピーカユニット１の生産性向上に寄与する。

（４）上記スピーカユニット１において、ヨーク１３は、磁石１１の後面に接続されるバックプレート部１４と、磁石１１の内周面に沿う周壁部１６と、周壁部１６の前端を覆う前板部１７とを有する。第１連通孔１７ａはヨーク１３の前板部１７を貫く。すなわち、外磁型のスピーカユニット１の場合、第１連通孔１７ａはヨーク１３に設けられる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、外磁型の磁気回路１０を有したスピーカユニット１について説明したが、上記説明した技術は、内磁型の磁気回路１０を有したスピーカユニット１に対しても適用される。以下、第１実施形態に示したスピーカユニット１と同じ構成については同一符号を付して、このスピーカユニット１について説明する。

図９に、内磁型の磁気回路１０を有したスピーカユニット１の例を示す。
このスピーカユニット１は、磁気回路１０と、振動板２０と、ボイスコイル２１と、フェイズプラグ３０と、これら部品を収容するケース４０とを備える。磁気回路１０は、リング状の磁石１１と、磁石１１の前面に配置される円状のプレート１１２と、プレート１１２の外周面１１２ｃに対して磁気ギャップＧを形成するように配置されたヨーク１１３とを備える。

ヨーク１１３は、磁石１１の後面に配置されるリング状のバックプレート部１１３ａと、磁石１１の外周面に沿う外壁部１１３ｂとを有する。
プレート１１２の前面中心部には、フェイズプラグ３０を接続するための内側封止部材１１４が配置される。内側封止部材１１４の直径は、磁石１１の中心孔１１ａの直径よりも小さい。プレート１１２における内側封止部材１１４の周囲には、周方向に沿って等間隔に複数の第１連通孔１１２ａが形成されている。各第１連通孔１１２ａは、内リング部２０ａの裏面側の空間（第１空間ＳＡ）と磁石１１内の内部空間ＳＭとを連通させる。第１空間ＳＡは、少なくとも振動板２０のボイスコイル２１に対して内側の第１部分と、ボイスコイル２１と、磁気回路１０のプレート１１２とによって区画されている。なお、内部空間ＳＭは、磁気回路１０の前面よりも後側に存在する後部空間に属する概念である。

カバー４１は、第１実施形態と同様の構造を有し、中心部４２と、円周部４３と、円周部４３の周りに設けられた外周部４４とを有する。
カバー４１の円周部４３とヨーク１１３の外壁部１１３ｂとの間にはリング状の封止部材４９が配置される。封止部材４９は樹脂で形成される。

また、封止部材４９とヨーク１１３の外壁部１１３ｂとの間には、複数の第２連通孔４９ａが周方向に等間隔に設けられている。各第２連通孔４９ａは、封止部材４９及びヨーク１１３の外壁部１１３ｂの径方向に沿って伸びている。例えば、各第２連通孔４９ａは、封止部材４９のヨーク１１３の面の一部を切欠いた溝として構成される。各第２連通孔４９ａは、外リング部２０ｂの裏面側の空間（第２空間ＳＢ）とケース４０内の側部空間ＳＯとを連通させる。第２空間ＳＢは、少なくとも振動板２０のボイスコイル２１に対して外側の第２部分と、ボイスコイル２１と、ヨーク１１３とによって区画されている。なお、その他の構成は、第１実施形態で示したスピーカユニット１と同様である。

以上に示すように、内磁型のスピーカユニット１の場合、各第１連通孔１１２ａは、外磁型のスピーカユニット１と異なり、プレート１１２に設けられる。各第２連通孔４９ａは、外磁型のスピーカユニット１と同様に封止部材４９に溝として設けられる。この構成によっても、第１実施形態で説明した上記（１）に準じた効果が得られる。

また、上記内磁型の磁気回路１０を有したスピーカユニット１において、音道ＬＳの断面積が漸次縮小されるように音道ＬＳが構成されることにより、第１実施形態で説明した上記（２）の効果が得られる。

（その他の実施形態）
・第１実施形態では、前板部１７と接続部１８とが一体に形成されるが、これらは別部材として構成されうる。また、この場合、分離された接続部１８と介在部品１９（シール部材）とが一体に形成されることが好ましい。このような構成によれば、ヨーク１３の構造が簡略化される一方で部品点数の増加もないため、生産効率が向上する。

・第１及び第２実施形態に示された音道ＬＳは一例であり、音道ＬＳの構造はこれに限定されない。例えば、音道ＬＳは、音道ＬＳの内方開口端４５ａから出力開口端４５ｂにわたってリング状に構成されうる。また、円柱状部分は、出力開口端４５ｂに向かって断面積が漸次拡大するように構成されてもよいし、また、出力開口端４５ｂに向かって断面積が漸次縮小するように構成されてもよい。

・第１及び第２実施形態では、各第２連通孔４９ａは、封止部材４９とプレート１２との間に配置され、かつ各第２連通孔４９ａは、封止部材４９の一部を切欠いた溝として構成されているが、各第２連通孔４９ａの構成はこれに限定されない。例えば、各第２連通孔４９ａは封止部材４９を貫通する貫通孔として構成されうる。

・第１及び第２実施形態に示した技術はスピーカーに適用される。
このようなスピーカーは上記スピーカユニット１を備えることにより中低音域の能率が向上する。

・第１及び第２実施形態では、スピーカユニット１は、複数の第１連通孔１７ａ及び複数の第２連通孔４９ａを備えていたが、少なくとも１つの第１連通孔１７ａ及び少なくとも１つの第２連通孔４９ａを備えていればよく、第１連通孔１７ａの数及び第２連通孔４９ａの数は、特に制限されない。

１…スピーカユニット、１０…磁気回路、１１…磁石、１１ａ…中心孔、１２…プレート、１２ａ…中心孔、１２ｂ…内周面、１３…ヨーク、１４…バックプレート部、１５…センター部、１５ａ…外周面、１６…周壁部、１７…前板部、１７ａ…第１連通孔、１８…接続部、１９…介在部品、２０…振動板、２０ａ…内リング部、２０ｂ…外リング部、２１…ボイスコイル、３０…フェイズプラグ、３１…基部、３２…本体部、３２ａ…側面、３３…ボルト、４０…ケース、４１…カバー、４２…中心部、４３…円周部、４４…外周部、４５…貫通孔、４５ａ…内方開口端、４５ｂ…出力開口端、４６…ケース本体、４７…側壁、４８…底壁、４９…封止部材、４９ａ…第２連通孔、１１２…プレート、１１２ａ…第１連通孔、１１２ｃ…外周面、１１３…ヨーク、１１３ａ…バックプレート部、１１３ｂ…外壁部、１１４…内側封止部材。

Claims (8)

1. スピーカユニットであって、
   リング状の振動板と、
   前記振動板の径方向中間部位に前記振動板の周方向に沿って設けられるリング状のボイスコイルと、
   前記ボイスコイルが挿通する磁気ギャップを有する磁気回路と、
   前記振動板から発せられる音を外部に案内するための音道を有するケースとを備えたスピーカユニットにおいて、
   少なくとも前記振動板の前記ボイスコイルに対して内側の第１部分と、前記ボイスコイルと、前記磁気回路とによって第１空間が区画され、
   少なくとも前記振動板の前記ボイスコイルに対して外側の第２部分と、前記ボイスコイルと、前記磁気回路とによって第２空間が区画され、
   前記第１空間と前記磁気回路の後部にある後部空間とを連通する少なくとも１つの第１連通孔と、前記第２空間と前記磁気回路の側部にある側部空間とを連通する少なくとも１つの第２連通孔とを有する
   スピーカユニット。
2. 前記スピーカユニットは、
   前記振動板上に設けられたフェイズプラグをさらに備え、
   前記音道は、前記ケースと前記フェイズプラグとの間に形成されるリング状部分を含み、
   前記音道のリング状部分は、内方開口端から出力開口端に向かって漸次縮小する断面積を有する
   請求項１に記載のスピーカユニット。
3. 前記ケースは、前記音道を有するカバーと、前記磁気回路を収容するケース本体とを含み、
   前記スピーカユニットは、前記カバーと前記磁気回路との間に設けられた樹脂製の封止部材を備え、
   前記振動板は、前記カバーと前記磁気回路との間において前記封止部材の内側に配置され、
   前記少なくとも１つの第２連通孔は、前記封止部材に形成された溝または貫通孔を含む
   請求項１または請求項２に記載のスピーカユニット。
4. 前記磁気回路は、前記ボイスコイルよりも前記振動板の径方向外側に配置されるリング状の磁石と、前記磁石の前記振動板と対向する面上に設けられたリング状のプレートと、前記プレートの内周面に対して前記磁気ギャップを形成するように配置されたヨークとを含み、
   前記ヨークは、前記磁石の前記プレートとは反対側の面上に設けられたバックプレート部と、前記磁石の内周面に沿う周壁部と、前記周壁部の前端を覆う前板部とを含み、
   前記第１連通孔は前記ヨークの前記前板部を貫く
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスピーカユニット。
5. 前記磁気回路は、前記ボイスコイルよりも前記振動板の径方向内側に配置されるリング状の磁石と、前記磁石の前記振動板と対向する面上に設けられた円状のプレートと、前記磁石の前記プレートとは反対側の面上に設けられ、かつ前記プレートの外周面に対して前記磁気ギャップを形成するように配置されたヨークとを含み、
   前記第１連通孔は、前記プレートを貫く
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスピーカユニット。
6. 前記ケースは、前記振動板、前記ボイスコイル、及び前記磁気回路を収容し、
   前記後部空間は、少なくとも前記磁気回路の前記振動板とは反対側の部分と、前記ケースとによって区画され、
   前記側部空間は、少なくとも前記磁気回路の側部と、前記ケースとによって区画される
   請求項１に記載のスピーカユニット。
7. 前記スピーカユニットは、前記磁気回路と前記ケースとの間に設けられ、前記第２空間と前記側部空間との間を仕切る封止部材を備え、
   前記少なくとも１つの第２連通孔は、前記第２空間と前記側部空間とを連通するように前記封止部材に形成された溝または貫通孔を含む
   請求項６に記載のスピーカユニット。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のスピーカユニットを備えるスピーカー。

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