WO2005117489A1

WO2005117489A1 - スピーカ

Info

Publication number: WO2005117489A1
Application number: PCT/JP2005/009655
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Takewa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2005-12-08
Also published as: US8031902B2; CN1961608B; JPWO2005117489A1; EP1750477A1; EP1750477B1; JP4590403B2; CN1961608A; US20080063235A1; EP1750477A4

Abstract

　スピーカは、振動板とこれをフレームに振動可能に支持するエッジと駆動力を発生するボイスコイルとを備える。ボイスコイルは略矩形形状で、ボイスコイルの長辺方向の長さは振動板の長辺方向の長さの６０％以上である。ボイスコイル長辺の振動板への取り付け位置は、振動板の短辺方向の第１次共振モードの節の位置に相当する位置もしくはその近傍とされる。これによって、細幅（細長構造）でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現することができる。

Description

スピーカ

技術分野

[0001] 本発明はスピーカに関し、より特定的には、スリム化および薄型化を図るスピーカに関する。

背景技術

[0002] 近年、所謂ハイビジョンやワイドビジョンテレビ等の普及により、テレビの画面は横長のものが一般的になりつつある。その一方では、我が国の住宅事情から、テレビセット全体として狭幅 ·薄型のものが望まれて、る。

[0003] テレビ用のスピーカユニット（以下、スピーカと呼ぶ）は、通常ブラウン管の両脇に取り付けられるので、テレビセットの横幅を大きくする一因となっている。そのため、従来から、テレビ用には角型や楕円型等の細長構造のスピーカが用いられてきた。またブラウン管の横長化により、スピーカの横幅はますます狭くすることが要求される。また、画面の高画質ィ匕に対応した音声の高音質化がスピーカに要求されている。さらに、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイを使った薄型テレビが増加していることから、スピーカの薄型化がさらに要求されている。

[0004] ここで、従来の細長型 (スリム型）のスピーカについて図を参照しながら説明する。

図 21は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。図 21 (a)は従来のスリム型スピーカの平面図であり、図 21 (b)は従来のスリム型スピーカの長手方向（c c ')に関する断面図であり、図 21 (c)は短手方向（ο— ο ' )に関する断面図である。図 21に示すスリム型スピーカは、マグネット 101、プレート 102、ヨーク 103、フレーム 104、ボイスコイルボビン 105、ボイスコイル 106、ダンパー 107、振動板 109、ダストキャップ 110、およびエッジ 111を備えている。

[0005] ボイスコイル 106は、銅やアルミ等の導体の巻き線であり、円筒形状のボイスコイルボビン 105に固着される。ボイスコイルボビン 105は、マグネット 101とプレート 102とヨーク 103とで構成される磁気ギャップ 108中に吊り下げるようにボイスコイル 106を支持する。ボイスコイルボビン 105は、ダンパー 107を介してフレーム 104に接続される。ボイスコイルボビン 105は、ボイスコイル 106が固着される側の反対側において、楕円または略楕円形状の振動板 109に接着される。振動板 109の中央部には、断面が略半円形状であるダストキャップ 110が固着される。エッジ 111は、環状の形状でかつ断面が半円形状であり、エッジ 111の内周部が振動板 109の外周部に固着される。エッジ 111の外周部はフレーム 104に固着される。

[0006] 図 21に示すスピーカを駆動させる場合、ボイスコイル 106に電流が印可される。ボイスコイル 106に印可される駆動電流およびボイスコイル 106の周りの磁界によってボイスコイルボビン 105はピストン運動を行うので、振動板 109が当該ピストン運動の方向に振動する。その結果、振動板 109から音波が放射される。なお、図 21に示すスピーカは、例えば、特許文献 1に記載されている。図 22は、特許文献 1に記載のスピー力の再生音圧レベルに関する周波数特性を示す図である。図 22において、縦軸は、当該スピーカに 1Wの電力を入力したときの再生音圧レベルを示し、横軸は駆動周波数を示す。なお、再生音圧レベルを測定するためのマイクは、スピーカの中心軸上であってスピーカから正面側に l [m]離れた位置に配置されるものとする。特許文献 1：特開平 7— 298389号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 上記のような従来のスピーカには次のような問題点があった。すなわち図 21に示すスピーカでは、細長の振動板 109の中央部分を駆動するという駆動方法を採っているので、長手方向に関して分割共振が発生し易い。その結果、再生音圧レベルに関する周波数特性は、中高域にピーク'ディップを生じる特性となり、音質の劣化を招いていた。例えば、図 22に示す特性では、 2kHz, 3kHzおよび 5kHz付近に顕著なデイッブが見られる。

[0008] 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものあって、細幅 (細長構造）でありながら分割共振が起こりにくぐ平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを提供することを目的として!/、る。

課題を解決するための手段

[0009] 上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。すなわち、第 1の局面は、縦長の平板状の振動板と、振動板を振動可能に支持するエッジと、振動板に直接または間接的に接続される少なくとも 1つのボイスコイルと、ボイスコイルを駆動させるための磁気回路とを備えるスピーカである。ボイスコイルは、縦長の形状であり、その長辺の長さが振動板の長手方向の長さの 60%以上であり、当該長辺が振動板の長手方向と平行になるように振動板に接続される。振動板の短手方向に関してボイスコイルの長辺が振動板に接続される位置は、振動板の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置とされる。

[0010] 第 2の局面においては、振動板の短手方向の長さを 1とした場合、ボイスコイルの 2 つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 224の距離に相当する位置に接続されてもよい。また、当該ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 7 76の距離に相当する位置に接続されてもよい。

[0011] 第 3の局面においては、磁気回路は、縦長であり、その長手方向と振動板の長手方向とがー致するように配置されるマグネットと、マグネットに接続される底面と、当該マグネットの長辺に対向する側面とを有するヨークとを含んでいてもよい。

[0012] 第 4の局面においては、ボイスコイルは、線輪を振動板上に固着した平面コイルであってもよい。

[0013] 第 5の局面においては、ボイスコイルは、振動板上に設けられたプリントコイルであつてもよい。

[0014] 第 6の局面においては、振動板は、ボイスコイルが接続される位置の内周側において複数のリブを有して、てもよ、。

[0015] 第 7の局面においては、スピーカは、ボイスコイルを複数備えていてもよい。このとき、各ボイスコイルは、振動板の長辺方向に並んで配置される。

[0016] 第 8の局面は、縦長の平板状の振動板と、振動板を振動可能に支持するエッジと、振動板に直接または間接的に接続される少なくとも 2つのボイスコイルと、各ボイスコィルを駆動させるための、各ボイスコイルと同数の磁気回路とを備えるスピーカである。各ボイスコイルは、縦長の形状であり、その長辺の長さが振動板の長手方向の長さの 60%以上であり、当該長辺が振動板の長手方向と平行になるように振動板に接続される。振動板の短手方向に関して各ボイスコイルの長辺が振動板に接続される位置は、振動板の短辺方向の第 1次共振モードおよび第 2次共振モードを抑制する位置とされる。

[0017] 第 9の局面においては、スピーカは、ボイスコイルとして第 1および第 2のボイスコィルを備えていてもよい。振動板の短手方向の長さを 1とした場合、第 1のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端から他端に向けて 0. 113の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 37775 の距離に相当する位置に接続される。振動板の短手方向の長さを 1とした場合、第 2 のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 62225の距離に相当する位置に接続され、当該第 1 ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 887の距離に相当する位置に接続される。

[0018] 第 10の局面においては、スピーカは、同心状に配置される第 1および第 2のボイスコイルをボイスコイルとして備えていてもよい。振動板の短手方向の長さを 1とした場合、第 1のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 113の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 887の距離に相当する位置に接続される。振動板の短手方向の長さを 1とした場合、第 2のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 37775の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 62225の距離に相当する位置に接続される。

[0019] 第 11の局面においては、各磁気回路は、縦長であり、その長手方向と振動板の長手方向とがー致するように配置されるマグネットと、マグネットに接続される底面と、当該マグネットの長辺に対向する側面とを有するヨークとを含んでいてもよい。

[0020] 第 12の局面においては、ボイスコイルは、線輪を振動板上に固着した平面コイルであってもよい。 [0021] 第 13の局面においては、ボイスコイルは、振動板上に設けられたプリントコイルであつてもよい。

[0022] 第 14の局面においては、振動板は、ボイスコイルが接続される位置の内周側にお

V、て複数のリブを有して、てもよ！/、。

[0023] 第 15の局面においては、各ボイスコイルのうちの複数のボイスコイルは、振動板の長辺方向に並んで配置されてもょ、。

[0024] また、本発明は、上記スピーカを備えた電子機器の形態で提供されてもよ!、。

発明の効果

[0025] 本発明によれば、振動板中央部をドーム形状とすることなぐ振動板の共振モードの発生を抑制することができる。そのためし、スピーカの高域限界周波数を伸長させるとともに、音質を維持しつつスピーカのスリム化薄型化を実現することができる。具体的には、第 1の発明によれば、振動板の長手方向に関する共振を抑制することができるとともに、振動板の短手方向に関する第 1次共振を抑制することができる。また、第 8の発明によれば、振動板の長手方向に関する共振を抑制することができるとともに、振動板の短手方向に関する第 1次および第 2次共振を抑制することができる。図面の簡単な説明

[0026] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1のスピーカを示す図である。

[図 2]図 2は、実施の形態 1において有限要素法の計算に用いた振動板を示す図である。

[図 3]図 3は、駆動点の違いによる音圧周波数特性の計算結果を示す図である。

[図 4]図 4は、振動板の長辺方向に関する共振モードを示す図である。

[図 5]図 5は、駆動点の違いによる音圧周波数特性の計算結果を示す図である。

[図 6]図 6は、振動板の駆動法を説明する平面図である。

[図 7]図 7は、振動板の長辺長さと駆動長さ D— D'の比と共振モードにより発生する音圧のピークレベルの大きさの関係を示す計算結果を示す図である。

[図 8]図 8は、短径方向における第 1次共振モードの計算結果を示す図である。

[図 9]図 9は、駆動点の違いによる音圧周波数特性の計算結果を示す図である。

[図 10]図 10は、実施の形態 2のスピーカを示す図である。 [図 11]図 11は、実施の形態 3のスピーカを示す図である。

[図 12]図 12は、実施の形態 4のスピーカを示す図である。

[図 13]図 13は、補強リブがない場合とある場合との音圧周波数特性を示す図である

[図 14]図 14は、他の実施の形態におけるスピーカを示す図である。

[図 15]図 15は、他の実施の形態におけるスピーカを示す図である。

[図 16]図 16は、実施の形態 5のスピーカを示す図である。

[図 17]図 17は、実施の形態 6のスピーカを示す図である。

[図 18]図 18は、実施の形態 7のスピーカを示す図である。

[図 19]図 19は、実施の形態 8のスピーカを示す図である。

[図 20]図 20は、他の実施の形態におけるスピーカを示す図である。

[図 21]図 21は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。

[図 22]図 22は、従来のスリムスピーカの再生音圧レベルの周波数特性を示す図である。

符号の説明

[0027] 11 振動板

12 エッジ

13 フレーム

14 ボイスコイル

15 ボイスコイルボビン

16 マグネット

17 ヨーク

18 トッププレート

19 ダンパー

発明を実施するための最良の形態

[0028] (実施の形態 1)

以下、本発明の実施の形態 1に係るスピーカについて説明する。なお、図 1〜図 20 において、同じ機能の構成要素については同一番号を付す。 [0029] 図 1 (a)は、実施の形態 1に係るスピーカの平面図である。図 1 (b)は、当該スピーカの長手方向の断面図（B— B'断面図）であり、図 1 (c)は、当該スピーカの短手方向の断面図 (A— A'断面図）である。また、図 1 (d)は、振動板の他の形状を示す平面図である。スピーカは、振動板 11、エッジ 12、フレーム 13、ボイスコイル 14、ボイスコィルボビン 15、マグネット 16、ヨーク 17、トッププレート 18、ダンパー 19を備えている。本スピーカは、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状である。

[0030] 図 1 (a)〜図 1 (c)において、振動板 11は、矩形の平面状である。また、エッジ 12は、環状であり、断面が略半円形である。振動板 11の外周はエッジ 12の内周に固着される。フレーム 13は開口部を有する環状の形状である。エッジ 12の外周はフレーム 1 3の開口部に固着される。図 1 (a)に示すように、振動板 11は縦方向と横方向との長さが異なる細長形状である。なお、以下では、振動板 11の長手方向を長辺方向（図 1 (a)における縦方向）と呼び、長辺方向と垂直な方向を短辺方向（図 1 (a)における横方向）と呼ぶ。

[0031] なお、本スピーカに用いる振動板およびエッジは、矩形の振動板 11およびエッジ 1 2に代えて、図 1 (d)に示す振動板 11 'およびエッジ 12'を用いてもよい。すなわち、振動板およびエッジは、矩形の対向する 2辺のうちの短辺を半円に置換した形状（トラック形状)であってもよい。さらに、振動板およびエッジは、楕円形状であってもよい。また、振動板は、平面状の形状に限らず、中央部がドーム状に張り出したり窪んだりした形状でもよい。振動板材料は、紙、あるいはアルミやチタンなどの軽量高剛性金属箔、あるいは高分子フィルムなどが好適である。なお、振動板とエッジとは別の材料で構成されてもょヽし、同一の材料で一体的に構成されてもよ、。

[0032] マグネット 16、ヨーク 17、およびトッププレート 18は、磁気回路を構成し、磁気ギヤップ Gに磁束を発生する。マグネット 16、ヨーク 17、およびトッププレート 18も振動板 11と同様、上面（図 1 (c)の上側の面)から見たときの形状は矩形形状である。マグネット 16は、その長手方向と振動板の長手方向とがー致するように配置される。ヨーク 1 7は、長辺方向から見たときの断面形状が矩形の 3辺を構成する形状 (コの字形状）である。ヨーク 17は、 1つの底面とそれに接続される 2つの側面とを有する。ヨーク 17 の底面は、マグネット 16の下面に接続される。ヨーク 17の側面は、マグネット 16の長辺に対向するように配置される。トッププレート 18は、マグネット 1の上面に接続される。なお、ヨーク 17は、短辺方向に関しては側面は有しない。したがって、矩形のトッププレート 18の長辺とヨーク 17の側面との間には磁気ギャップ Gが形成される。上記磁気回路は、フレーム 13に固着される。

[0033] 一方、振動板 11には、筒状のボイスコイルボビン 15が固着されている。ボイスコィルボビン 15を上面から見たときの形状は矩形である。ボイスコイルボビン 15は、振動板 11と中心軸が一致するように固着されている。各ボイスコイルボビン 15は、振動板 11と長辺が略平行に配置されている。ボイスコイルボビン 15には、ボイスコイル 14が巻き付けられている。つまり、ボイスコイル 14は、ボイスコイルボビン 15によって振動板 11に取り付けられている。ボイスコイルボビン 15は、ダンパー 19によってフレーム 13と接続されている。したがって、ボイスコイル 14は、ダンパー 19およびエッジ 12によって振動可能である。ボイスコイル 14は、磁気ギャップ G中に配置されるようにボイスコイルボビン 15によって支持される。これによつて、ボイスコイル 14に電流を印可することによってボイスコイル 14には駆動力が発生する。

[0034] 次に、ボイスコイルボビン 15 (ボイスコイル 14)が振動板 11に固着される位置について説明する。まず、長辺方向については、ボイスコイルボビン 15は、振動板 11のほぼ全面に固着される。本実施形態では、ボイスコイルボビン 15の長辺方向の長さは、振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上である。すなわち、ボイスコイルボビン 15は、長辺方向に関して振動板 11の 60%以上の部分に固着される。

[0035] 一方、短辺方向については、ボイスコイルボビン 15は、振動板 11の（短辺方向の）第 1次共振モードの節の位置に固着される。つまり、ボイスコイルボビン 15の長辺が振動板 11に固着される位置は、振動板 11の短辺方向の第 1次共振モードの節の位置である。ここで、エッジ 12に比べ振動板 11の剛性が高ぐまた、エッジ 12の質量が振動板 11と同様に軽い場合、振動板 11の短辺方向の第 1次共振モードの節の位置は、振動板 11の短辺の長さを 1として、振動板 11の短辺の端力 0. 224に相当する位置ならびに 0. 776に相当する位置である。なお、ここでは音圧特性に寄与する節線が偶数個であるモードのみを考慮し、その次数を 1次、 2次、 3次…と表す。このように、ボイスコイル 14の長辺は、振動板 11の短辺方向の第 1次共振モードの節である位置、すなわち、振動板 11の短辺の長さを 1とした場合における振動板 11の短辺の端から 0. 224に相当する位置ならびに 0. 776に相当する位置に固着される。ここで、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコイル 1 4の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 2から 0 . 25の範囲および 0. 75力 0. 8の範囲が通常最適となる。なお、エッジ 12の質量や剛性が振動板 11に比べて無視できな、場合、振動板 11の第 1次共振モードの節の位置は、上記の位置から変化するので、ボイスコイル 14 (ボイスコイルボビン 15)の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。

[0036] 以上のように、振動板 11は、長辺方向に関しては振動板 11の長さの 60%以上の部分が駆動されるので、振動板 11の駆動はほぼ全面駆動に等しい駆動となる。一方、短辺方向に関しては、振動板 11の第 1次共振モードの節の位置が駆動されることとなる。

[0037] 以上のように構成されたスピーカの動作と効果を説明する。ボイスコイル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によってボイスコィル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによつて音が空間に放射される。ここで、本実施形態に係るスピーカによれば、振動板 11 に駆動力を与える位置（すなわち、ボイスコイルボビン 15の取り付け位置）を上述した位置にすることによって、振動板 11の共振を抑制することができる。以下、振動板 11 の共振を抑制する効果につ!、て説明する。

[0038] まず、振動板 11の長辺方向の長さに関する共振抑制効果を説明する。図 2は、音圧周波数特性の計算に用いた振動板の平面図と駆動点の位置を示す図である。図 2に示すように、以下では、図 1 (d)に示す振動板 11 'を用いる場合を例として説明する。ここでは、長辺方向に関する振動板 11 'の中心点 C (図 2に示す白丸）を駆動する場合と、線分 O— O'を駆動する場合とを説明する。なお、振動板 11 'およびエッジ 1 2'は、厚さ数 10ミクロンの高分子フィルムを成型したものであり、振動板 11 'およびェッジ 12'は同一の素材であるとする。また、振動板 11 'は上記トラック形状であり、振動板 11 'の長辺方向の長さが 55 [mm]であり、振動板 11 'の短辺方向の長さは 11 [ mm]である。 [0039] 図 3は、長辺方向に関する中心点で振動板 11 'を駆動させた場合におけるスピー力の音圧周波数特性を示す図である。図 3において、縦軸は、振動板 11 'の中心軸上であって振動板 11 '力正面側に 1 [m]離れた位置における再生音圧レベル (SP L)を示し、横軸は駆動周波数を示す。図 3に示す特性は、振動板 11に 0. 5 [ の駆動力を与えた場合における音圧周波数特性を有限要素法で計算した結果である

[0040] 図 3に示すように、振動板を中心駆動した場合には、数多くの共振が誘起され、音圧周波数特性はピークやディップの多い特性となることがわかる。ここで、図 3に示す特性における音圧ピーク (χ、 β、および γに対応する振動モードを調べると、これらの振動モードは、長辺方向に関する共振による振動モードであることがわかる。図 4 ( a)〜図 4 (c)は、振動板の長辺方向に関する共振モードを示す図である。すなわち、図 4 (a)は 1次の共振モードを示し、図 4 (b)は 2次の共振モードを示し、図 4 (c)は 3 次の共振モードを示す。なお、図 4においては、音圧特性に寄与する節線が偶数個のモードのみを考慮し、その次数を 1次、 2次、 3次、…と表す。図 3および図 4から、モードの次数が非常に狭い周波数間隔で高くなつていることがわかる。

[0041] 一方、図 5は、線分 O— O'で振動板 11 'を駆動させた場合におけるスピーカの音圧周波数特性を示す図である。図 5に示す特性は、振動板 11 'に駆動力を加える位置が異なる以外の条件は、図 3における場合と同じである。線分 O— O'で振動板 11 'を駆動させる場合には、長辺方向に関する共振が抑制されることから、図 5に示すように、図 3に示す特性における音圧ピークひ〜 γが解消され、音圧周波数特性はかなり平坦になる。このように、振動板の長辺方向全体に駆動力を与えることによって、長辺方向に関する共振モードを抑制することができる。

[0042] なお、振動板 11 'に駆動力を与える部分の長さ (線分 Ο— Ο'の長さ）を変化させると、長辺方向に関するモード抑制効果も変化する。図 6は、振動板 11 'に駆動力を与える部分の長さを変化させたときの振動板 11 'を示す図である。図 6においては、線分 D— D'の部分に駆動力を与えるものとする。ここで、振動板 11 'の長辺方向の長さ E-E'に対する駆動長さ D— D'の比と、共振モードにより発生する音圧ピークのレベル差 (図 3に示す "Dspl")との関係を有限要素法により求めた。その計算結果を図 7に示す。図 7は、振動板 11 'に駆動力を与える部分の長さと、共振モードによって発生する音圧ピークのレベルの大きさとの関係を示す図である。図 7において、縦軸は音圧ピークレベル差を示し、横軸は、振動板 11 'の長辺方向の長さ E— E'に対する駆動長さ D— D'の比を示す。図 7に示す特性は、振動板の中心のみを駆動する場合 (E— E' ZD— D' =0)から、長辺方向全体を駆動する場合 (E— E' ZD— D' = 1 00)までの音圧ピークレベル差を示して!/、る。

[0043] 図 7に示す特性から、振動板 11 'の長辺方向に関する駆動長さが増加するに従つて音圧ピークレベル差は小さくなつていくことがわかる。また、振動板 11 'の長辺方向の長さ E— E'に対する駆動長さ D— D'の割合が 60%以上では、音圧周波数特性の乱れである音圧ピークが抑制され、音圧ピークレベル差はほぼ平坦になることがわかる。さらに、上記割合が 60%よりも大きい範囲では、上記割合が 60%以下の範囲に比べて音圧ピークレベル差が減少する度合、が小さくなつて!/、ることがわ力る。このことから、長辺方向に関して振動板の長さの 60%の長さで振動板を駆動すれば、長辺方向の振動モードを十分に抑制することができることがわかる。

[0044] 次に、振動板 11の短辺方向の長さに関する共振抑制効果を説明する。図 5に示す特性は、長辺方向の振動モードを抑制する場合の音圧周波数特性であるが、 2. 8 [ kHz]付近に大きなピークがある。この周波数（2. 8 [kHz])における振動モードを調ベてみると、短辺方向に関する第 1次共振モードであることがわかる。図 8は、振動板 11，の短辺方向の中心線（図 6に示す線分 a— a' )の両側の要素を示すモデルを示す図である。図 8に示す点線は、振動時の変形がないときのモデルを示し、実線は、振動時に変形したときのモデルを示す。点線のモデルと実線のモデルとの交わる部分が、共振モードの節の部分である。

[0045] 実施の形態 1では、ボイスコイル 14の長辺を取り付ける位置を、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に設定することによって、短辺方向に関する第 1次共振モードを抑制している。図 9は、振動板の短辺方向に関する駆動位置を短辺の第 1次共振モードの節の位置とした場合におけるスピーカの音圧周波数特性を示す図である。なお、図 9に示す特性は、有限要素法により計算した結果であり、図 9では、振動板の長辺方向の長さに対する長辺方向の駆動長さは 90 [%]としている。図 9に示すように、振動板の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置を振動板の駆動位置とすることによって、 2.8[kHz]付近のピーク（図 5参照）が解消されて、スピーカの音圧周波数特性がより平坦になることがわかる。

[0046] 以上のように、実施の形態 1では、長辺方向に関しては振動板の長さの 60%以上の長さで駆動位置を線状に設定するとともに、短辺方向に関しては共振モードの節の位置に駆動位置を設定する。これによつて、高い周波数まで音圧周波数特性を平坦にすることができ、高、周波数まで振動板にピストン運動を行わせることができる。すなわち、従来の細長形状のスピーカに比べて音質を改善することができる。

[0047] なお、振動板の縦横比については、縦方向（長辺方向とする）の長さを 1とした場合に横方向の長さを 0.5以下とすることが望ましい。ここで、短辺方向の第 1次共振周波数は、長辺方向の第 1次共振周波数の 2乗に反比例する。したがって、振動板の縦横比を 1:0.5とした場合、長辺方向の第 1次共振周波数を fLl [Hz]とすると、短辺方向の第 1次共振周波数 fSlは、 4*fLlになる。また、第 2次共振周波数は第 1 次共振周波数の 5.4倍となるので、短辺方向に関する第 2次共振周波数 fS2は、 5. 4*fSl = 5.4*4*fLl = 21.6*fLl[Hz]となる。以上より、振動板の縦横比を 1 :0.5とした場合、長辺方向に関する第 1次共振周波数の 21.6倍の周波数までの帯域については、上記実施の形態 1によって音質を改善することができる。さらに、振動板の縦横比を 1:0.3とした場合には、 fSl = ll. l*fLl[Hz]となるので、 fS2 = 60 * fLlとなる。したがって、この場合、長辺方向に関する第 1次共振周波数の 60倍の周波数までの帯域について音質を改善することができることとなる。このように、本実施の形態による共振抑制効果は、振動板の縦横比が大きくなるほど大きくなる。

[0048] (実施の形態 2)

以下、実施の形態 2に係るスピーカについて説明する。図 10(a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 10(b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 10(c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 10(d)は図 10(b)に示す領域 Ρの部分拡大図である。なお、図 10 (a)〜図 10(d) においては、図 1(a)〜図 1(d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 2に係るスピーカは、ボイスコイル 14が振動板 11に直接接続されている点で、実施の形態 1に係るスピーカと異なる。また、実施の形態 2に係るスピーカは、トッププレート 18がない磁気回路を備える点で、実施の形態 1に係るスピー力と異なる。

[0049] 図 10に示すように、振動板 11の外周は、断面が略半円形をしたエッジ 12の内周側に固着される。エッジ 12の反対側（外周側）はフレーム 13に固着される。振動板 11 は、縦方向に沿って延びる形状であり、また、縦方向と横方向との長さが異なる形状である。実施の形態 2においては、ボイスコイル 14が振動板 11に直接接続されている。ボイスコイル 14は、銅やアルミ線を平面状に巻き線した平面ボイスコイルである。また、実施の形態 2においては、磁気回路は、マグネット 16とヨーク 17とで構成される。マグネット 16およびヨーク 17の形状は実施の形態 1と同じである。この磁気回路はフレーム 13に固着され、マグネット 16とヨーク 17の上側の空間に磁束を発生する。ボイスコイル 14は、駆動電流が印可されることによって振動板 11を振動させる駆動力を発生する。ボイスコイル 14は縦長の矩形であり、振動板 11と中心軸が一致するように配置されている。

[0050] また、ボイスコイル 14の長辺方向の長さは、振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上の長さである。ボイスコイル 14の長辺は、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に固着される。すなわち、短辺方向に関してボイスコイル 14の長辺が固着される位置は、振動板 11の短辺の長さを 1とした場合、振動板 11の短辺の端から 0. 224の位置ならびに 0. 776の位置、もしくはそれらの位置の近傍である。振動板 11の形状や重量等の組み立てばらつきを考慮した場合、振動板の短辺方向の長さを 1とすれば、振動板 11の短辺の端から 0. 2力ら 0. 25の範囲および 0. 75 力 0. 8の範囲が、通常、ボイスコイル 14の長辺の最適な固着位置となる。エッジ 12 の質量や剛性が振動板に比べ無視できな、場合、節の位置は上記の位置とは若干異なるので、固着位置を節の位置に応じて設定する。

[0051] 以上のように構成されたスピーカの動作および効果を説明する。ボイスコイル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によってボイスコイル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによって音が空間に放射される。ここで、実施の形態 1と同様、振動板 11は長辺方向に関してはその長さの 60%以上の部分に駆動力が加えられる。したがって、長辺方向に関して振動板 11を全面駆動する場合と同様の効果が得られる。すなわち、長辺方向に関する共振は抑制される。また、実施の形態 1と同様、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に駆動力が加えられる。したがって、短辺方向に関する共振を抑制することができる。以上より、実施の形態 1と同様、広帯域にわたって音圧周波数特性が平坦となる、歪の少な!/、スピーカを実現することができる。

[0052] さらに、実施の形態 2によれば、スピーカはボイスコイルボビンを有しな!/、構成であるので、実施の形態 1に比べてスピーカの高さを低くすることができる。すなわち、スピー力をより薄くすることができる。なお、ボイスコイル 14が集中して配置される位置に磁束密度を集中させる磁気回路を用いることによって、スピーカの電気音響変換の効率を向上させることができる。

[0053] (実施の形態 3)

以下、実施の形態 3に係るスピーカについて説明する。図 11 (a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 11 (b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 11 (c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 11 (d)は図 11 (b)に示す領域 Pの部分拡大図である。また、図 11 (e)は、ボイスコィルの他の形状を示す図である。なお、図 11 (a)〜図 11 (e)においては、図 1 (a)〜図 1 (d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 3に係るスピーカは、ボイスコイル 14がプリントコイルである点で、実施の形態 2に係るスピーカと異なる。

[0054] 図 11 (a)〜図 11 (c)に示すように、振動板 11の外周は、断面が略半円形をしたェッジ 12の内周側に固着される。エッジ 12の反対側（外周側）はフレーム 13に固着される。振動板 11は、縦方向に沿って延びる形状であり、また、縦方向と横方向との長さが異なる形状である。実施の形態 3では、振動板 11は、 PI、 PET、 PEN, PEI、 P AI、ガラエポ等の絶縁基板で構成されている。ボイスコイル 14は、振動板 11である基板上に形成される。ボイスコイル 14は、銅やアルミによるプリント配線コイルである。また、実施の形態 2と同様、磁気回路は、マグネット 16とヨーク 17とで構成される。マグネット 16およびヨーク 17の形状は実施の形態 1と同じである。この磁気回路はフレーム 13に固着され、マグネット 16とヨーク 17の上側の空間に磁束を発生する。ボイスコイル 14は、駆動電流が印可されることによって振動板 11を振動させる駆動力を発生する。ボイスコイル 14は縦長の矩形であり、振動板 11と中心軸が一致するように配置されている。

[0055] また、ボイスコイル 14の長辺方向の長さは、振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上の長さである。ボイスコイル 14の長辺は、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に形成される。すなわち、短辺方向に関してボイスコイル 14の長辺が形成される位置は、振動板 11の短辺の長さを 1とした場合、振動板 11の短辺の端から 0. 224の位置ならびに 0. 776の位置、もしくはそれらの位置の近傍である。振動板 11の形状や重量等の組み立てばらつきを考慮した場合、振動板の短辺方向の長さを 1とすれば、振動板 11の短辺の端から 0. 2力ら 0. 25の範囲および 0. 75 力 0. 8の範囲が、通常、ボイスコイル 14の長辺の最適な形成位置となる。エッジ 12 の質量や剛性が振動板に比べ無視できな、場合、節の位置は上記の位置とは若干異なるので、形成位置を節の位置に応じて設定する。

[0056] 以上のように構成されたスピーカの動作および効果を説明する。ボイスコイル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によってボイスコイル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによって音が空間に放射される。ここで、実施の形態 1と同様、振動板 11は長辺方向に関してはその長さの 60%以上の部分に駆動力が加えられる。したがって、長辺方向に関して振動板 11を全面駆動する場合と同様の効果が得られる。すなわち、長辺方向に関する共振は抑制される。また、実施の形態 1と同様、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に駆動力が加えられる。したがって、短辺方向に関する共振を抑制することができる。以上より、実施の形態 1と同様、広帯域にわたって音圧周波数特性が平坦となる、歪の少な!/、スピーカを実現することができる。また、実施の形態 2と同様、ボイスコイルボビンを有しない構成とすることによって、実施の形態 1に比べてスピーカを薄くすることができる。なお、ボイスコイル 14が集中して配置される位置に磁束密度 ^^中させる磁気回路を用いることによって、スピーカの電気音響変換の効率を向上させることができる。 [0057] さらに、実施の形態 3によれば、ボイスコイル 14をプリント配線技術により振動板 11 上に形成することによって、線輪によるコイルを振動板に接着する場合に比べて正確な位置にボイスコイル 14を配置することができる。より正確な位置にボイスコイル 14を配置することによって、より音質のょ、スピーカを実現することができる。

[0058] なお、実施の形態 3においては、プリントコイルの長辺を 1本の直線状とした力プリントコイルの長辺を折れ線状または曲線状に形成してもよい（図 11 (d)参照)。すなわち、プリントコイルの長辺は、短辺方向の成分を有する折れ線または曲線によって構成されてもよい。これによつて、振動板 11に駆動力をカ卩える範囲を短辺方向に関して広くすることができるので、短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に駆動力を確実に加えることができる。なお、図 11 (d)に示すように、プリントコイルは、振動板 11の両面に形成されることが好ましい。すなわち、プリントコイルは、振動板 11の厚さ方向の中心に関して対象となることが好ましい。

[0059] (実施の形態 4)

以下、実施の形態 4に係るスピーカについて説明する。図 12 (a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 12 (b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 12 (c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 12 (d)は図 12 (b)に示す領域 Rの部分拡大図である。なお、図 12 (a)〜図 12 (d) においては、図 1 (a)〜図 1 (d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 4に係るスピーカは、振動板 11にリブが設けられる点で、実施の形態 2に係るスピーカと異なる。その他の点は実施の形態 2と同様であるので、以下では、実施の形態 2と実施の形態 4との相違点を中心に説明する。

[0060] 実施の形態 4においては、振動板 11にボイスコイル 14が接着される部分の内周側に補強リブ 41が複数個設けられる。補強リブ 41は振動板 11に凹凸を設けたものである。図 12においては、各補強リブ 41は短辺方向に延びるように設けられ、各補強リブ 41は互いに平行に設けられる。補強リブ 41を振動板 11に設けることによって、平面状の振動板に比べて曲げ強度を増加させることができる。振動板 11の短辺方向の曲げ強度を増加させることによって、短辺方向に関する共振モードの共振周波数を高くすることができる。図 13は、補強リブがない場合とある場合における音圧周波数特性を有限要素法で計算した結果を示す図である。図 13においては、細い線で示される特性が、補強リブがない場合における音圧周波数特性であり、太い線で示される特性が、補強リブがない場合における音圧周波数特性である。図 13に示されるように、補強リブがない場合において 10 [kHz]にある音圧周波数特性のピーク力補強リブを設けることによって 17[kHz]まで高くなつている。つまり、補強リブを設けることによって、振動板 11は、より高い周波数帯域まで振動板にピストン運動に近い運動を行うこととなり、広帯域再生が可能なスピーカを提供することができる。

[0061] なお、実施の形態 2以外の実施の形態にぉ、ても、振動板 11に補強リブを設けるようにしてもよい。さらに、エッジ部にもリブ (タンジェンシャルリブ)を設けるようにしてもよい。

[0062] また、上記実施の形態 1〜4においては、ボイスコイルを長辺方向に複数個配置してもよい。図 14は、実施の形態 1におけるスピーカの変形例を示す図である。また、図 15は、実施の形態 2におけるスピーカの変形例を示す図である。図 14および図 1 5に示すように、複数個（図 14および図 15では 2個）のボイスコイルを長辺方向に並ベて配置するようにしてもよい。なお、このとき、各ボイスコイルの長辺方向の長さの合計力振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上であればよい。

[0063] (実施の形態 5)

以下、実施の形態 5に係るスピーカについて説明する。図 16 (a)は、実施の形態 5 に係るスピーカの平面図である。図 16 (b)は、当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 16 (c)は、当該スピーカの短辺側の断面図 (A— A'断面図）である。実施の形態 5に係るスピーカは、短辺方向に関して第 1次および第 2次共振モードの共振を抑制する点で、実施の形態 1に係るスピーカと異なる。

[0064] 図 16 (a)〜図 16 (c)において、振動板 11は、矩形の平面状である。また、エッジ 1 2は、環状であり、断面が略半円形である。振動板 11の外周はエッジ 12の内周に固着される。フレーム 13は開口部を有する環状の形状である。エッジ 12の外周はフレーム 13の開口部に固着される。図 16 (a)に示すように、振動板 11は縦方向と横方向との長さが異なる細長形状である。

[0065] マグネット 16、ヨーク 17、およびトッププレート 18は、磁気回路を構成し、磁気ギヤップ Gに磁束を発生する。図 16においては、スピーカは、この磁気回路を 2個備える。 2つの磁気回路は、短辺方向に並んで配置される。マグネット 16、ヨーク 17、およびトッププレート 18も振動板 11と同様、上面（図 1 (c)の上側の面)から見たときの形状は矩形形状である。ヨーク 17は、長辺方向から見たときの断面形状が矩形の 3辺を構成する形状 (コの字形状)であり、底面と、長辺方向に関しては側面とを有する。なお、ヨーク 17は、短辺方向に関しては側面は有しない。したがって、矩形のトッププレート 18の長辺とヨーク 17の側面との間には磁気ギャップ Gが形成される。上記磁気回路は、フレーム 13に固着される。

[0066] 一方、振動板 11には、筒状のボイスコイルボビン 15が 2つ固着されている。各ボイスコイルボビン 15を上面から見たときの形状は矩形である。 2つのボイスコイルボビン 15は、振動板 11の短辺方向に関する中心線 (長辺方向に延びる中心線）に対し対称に配置されている。各ボイスコイルボビン 15は、振動板 11と長辺が略平行に配置されている。ボイスコイルボビン 15には、ボイスコイル 14が巻き付けられている。つまり、ボイスコイル 14は、ボイスコイルボビン 15によって振動板 11に取り付けられている。ボイスコイルボビン 15は、ダンパー 19によってフレーム 13と接続されている。したがつて、ボイスコイル 14は、ダンパー 19およびエッジ 12によって振動可能である。ボイスコイル 14は、磁気ギャップ G中に配置されるようにボイスコイルボビン 15によって支持される。これによつて、ボイスコイル 14に電流を印可することによってボイスコイル 1 4には駆動力が発生する。

[0067] また、実施の形態 1と同様、ボイスコイルボビン 15の長辺方向の長さは、振動板 11 の長辺方向の長さの 60%以上である。すなわち、ボイスコイルボビン 15は、長辺方向に関して振動板 11の 60%以上の部分に固着される。

[0068] また、実施の形態 5においては、短辺方向に関してボイスコイルボビン 15の長辺が振動板 11に固着される位置は、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振および第 2次共振の両方を抑制する位置である。したがって、振動板 11は長辺方向に関しては全面駆動され、短辺方向に関しては第 1次共振モードおよび第 2次共振モードの両方を抑制するように駆動される。

[0069] 具体的には、 2つのボイスコイルボビン 15のうちの一方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の長さを 1として、振動板 11の短辺の端から 0. 113に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0. 37775に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコイルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 1から 0. 15の範囲および、 0. 35力ら 0. 4の範囲が通常最適となる。また、他方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の端から 0. 622 25に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0, 887に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコイルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 6から 0. 65の範囲および、 0. 85カゝら 0. 9の範囲が通常最適となる。

[0070] なお、エッジ 12の質量や剛性が振動板 11に比べて無視できな、場合、振動板 11 の第 1次および第 2次共振モードの節の位置は、上記の位置力変化するので、ボイスコイル 14 (ボイスコイルボビン 15)の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。

[0071] 以上のように構成されたスピーカにつヽて、その動作と効果を説明する。各ボイスコィル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によつてボイスコイル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによって音が空間に放射される。なお、 2つのボイスコイル 14には同じ信号が印可される。ここで、実施の形態 5に係るスピーカによれば、振動板 11に駆動力を与える位置（すなわち、ボイスコイルボビン 15の取り付け位置）を上述した位置にすることによって、振動板 11の共振を抑制することができる。実施の形態 5においては、短辺方向に関して第 1次共振と第 2次共振とを抑制することができる。

[0072] 以下、短辺方向に関してボイスコイルボビン 15の長辺を振動板 11に固着する位置の算出方法について説明する。振動板 11の短辺の長さを 1とすると、振動板 11の短辺方向に関する共振モードの節の位置は次のようになる。すなわち、第 1次共振モードの節の位置は、上述したように、振動板 11の短辺の端から 0. 224、および 0. 776 の位置となる。また、第 2次共振モードの節の位置は、振動板 11の短辺の端力端より 0. 0944, 0. 356, 0. 644, 0. 9066の位置となる。

[0073] ここで、第 2次共振モードの節の位置にボイスコイル 14を固着すれば、第 2次共振モードを抑制することができる。し力しながら、ボイスコイル 14を第 2次共振モードの節の位置に取り付けた場合には、第 2次共振モードは消滅するが、（中心駆動に比ベては第 1次共振モードは抑えられているが）完全には第 1次共振モードは消滅しない。なぜなら、この場合、第 1次共振モードに関しては、モードの節の内側と外側で等価的に働く力が等しくならないからである。そこで、第 1次および第 2次共振モードの両方を消滅させるためには、両方のモードが生じない駆動点を算出する必要がある。以下、詳細を説明する。

[0074] 短辺方向にのみに着目すると、振動板 11の共振姿態は両端自由棒の共振姿態見なすことができる。したがって、集中駆動力 Fx*_e ^jffltによる強制振動変位 ξは、式（ 1)によって与えられる。 ξ = ·'·(1 )

ここで、

Ρ：密度

s_:棒の断面積

1:棒の長さ

Sm(x)、 Sm(y):振動姿態を表す規準関数

ω：角速度

である。

次に、振動板 11の短辺の長さを 1として当該短辺の端力も xl, x2, x3, x4の 4点を駆動した場合の振動変位 ξは、式 (2)によって与えられる。 ξ = - (2)

このとき、第 1次モードと第 2次モード（中心に対して対称に駆動するので非対称モードは発生しない。したがって、ここでは、非対称モードを除いて、低次モードから順に第 1次共振、第 2次共振モードと称する）が起こらない条件は、 xl, x2, x3, x4が式（ 3)を満たすことである。すなわち、第 1次および第 2次共振を抑制する駆動点としては、式（3)を満たす xl, x2, x3, x4を求めればよい。

{F Ξ (xl)+F Ξ (x2) +F Ξ (χ3) +F Ξ (χ4) } =0··· (3)

xl m χ2 m χ3 m χ4 m

ここで、同一力で中心に対して対称に駆動するため、以下の式 (4)が成り立つ。 F =F =F =F =F ---(4)

xl x2 x3 x4 x

したがって、式（3)を満たす条件は、式（5)および式 (6)と表すことができる。

Ξ (xl) + Ξ (χ2) + Ξ (1-χ2) + Ξ (1 xl) =0··· (5)

Ξ (xl) + Ξ (x2) + Ξ (1-χ2) + Ξ (1 xl) =0··· (6)

2 2 2 2

式（5)および式 (6)を同時に満足するように駆動ポイント Xを求めると、次の式（7)のようになる。

xl = 0. 1130

x2 = 0. 37775

x3=(l-x2)=0.62225

x4=(l-xl)=0.8770 ---(7)

以上より、式（7)を満たす xl〜x4により示される 4点を駆動点とすればよい。実施の形態 5では、式 (7)で表される位置を駆動するので、第 1次および第 2次共振モードが生じないことになる。したがって、実施の形態 5によれば、第 1次共振モードに加えて第 2次共振モードも抑制できるので、振動板のピストンモーション領域がさらに拡大され、音圧周波数特性が平坦になる。それゆえ、より高音質なスピーカを実現することがでさる。

(実施の形態 6)

以下、実施の形態 6に係るスピーカについて説明する。図 17(a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 17 (b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 17(c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 17(d)は図 17(b)に示す領域 Ρの部分拡大図である。なお、図 17 (a)〜図 17(d) においては、図 1(a)〜図 1(d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 6に係るスピーカは、各ボイスコイル 14が振動板 11に直接接続されている点で、実施の形態 5に係るスピーカと異なる。また、実施の形態 6に係るスピーカは、トッププレート 18がない磁気回路を備える点で、実施の形態 5に係るスピー力と異なる。

[0076] 図 17に示すように、振動板 11の外周は、断面が略半円形をしたエッジ 12の内周側に固着される。エッジ 12の反対側（外周側）はフレーム 13に固着される。振動板 11 は、縦方向に沿って延びる形状であり、また、縦方向と横方向との長さが異なる形状である。実施の形態 6においては、ボイスコイル 14が振動板 11に直接接続されている。ボイスコイル 14は、銅やアルミ線を平面状に巻き線した平面ボイスコイルである。また、実施の形態 6においては、磁気回路は、マグネット 16とヨーク 17とで構成される。マグネット 16およびヨーク 17の形状は実施の形態 5と同じである。この磁気回路はフレーム 13に固着され、マグネット 16とヨーク 17の上側の空間に磁束を発生する。ボイスコイル 14は、駆動電流が印可されることによって振動板 11を振動させる駆動力を発生する。

[0077] また、ボイスコイル 14の長辺方向の長さは、実施の形態 5と同様、振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上の長さである。一方、短辺方向に関してボイスコイルボビン 1 5の長辺が振動板 11に固着される位置は、実施の形態 5と同様、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振および第 2次共振の両方を抑制する位置である。具体的には、 2つのボイスコイルボビン 15のうちの一方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の長さを 1として、振動板 11の短辺の端力 0. 113に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0. 37775に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコィルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 1から 0. 15の範囲および、 0. 35力 0. 4の範囲が通常最適となる。また、他方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の端から 0. 62225に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0, 887に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコイルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 6力ら 0. 65の範囲および、 0. 85力ら 0. 9の範囲力 S通常最適となる。なお、ェッジ 12の質量や剛性が振動板 11に比べて無視できない場合、振動板 11の第 1次および第 2次共振モードの節の位置は、上記の位置力も変化するので、ボイスコイル 14 (ボイスコイルボビン 15)の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。

[0078] 以上のように構成されたスピーカの動作および効果を説明する。ボイスコイル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によってボイスコイル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによって音が空間に放射される。ここで、実施の形態 1と同様、振動板 11は長辺方向に関してはその長さの 60%以上の部分に駆動力が加えられる。したがって、長辺方向に関して振動板 11を全面駆動する場合と同様の効果が得られる。すなわち、長辺方向に関する共振は抑制される。また、実施の形態 5と同様、ボイスコイル 14の長辺は、短辺方向に関して、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振および第 2次共振の両方を抑制する位置に固着される。したがって、短辺方向に関する共振を抑制することができる。以上より、実施の形態 5と同様、広帯域にわたって音圧周波数特性が平坦となる、歪の少な!/、スピーカを実現することができる。

[0079] さらに、実施の形態 6によれば、スピーカはボイスコイルボビンを有しな!/、構成であるので、実施の形態 1に比べてスピーカの高さを低くすることができる。すなわち、スピー力をより薄くすることができる。なお、ボイスコイル 14が集中して配置される位置に磁束密度を集中させる磁気回路を用いることによって、スピーカの電気音響変換の効率を向上させることができる。

[0080] (実施の形態 7)

以下、実施の形態 7に係るスピーカについて説明する。図 18 (a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 18 (b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 18 (c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 18 (d)は図 18 (b)に示す領域 Ρの部分拡大図である。また、図 18 (e)は、ボイスコィルの他の形状を示す図である。なお、図 18 (a)〜図 18 (e)においては、図 1 (a)〜図 1 (d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 7に係るスピーカは、ボイスコイル 14がプリントコイルである点で、実施の形態 6に係るスピーカと異なる。 [0081] 図 18 (a)〜図 18 (c)に示すように、振動板 11の外周は、断面が略半円形をしたェッジ 12の内周側に固着される。エッジ 12の反対側（外周側）はフレーム 13に固着される。振動板 11は、縦方向に沿って延びる形状であり、また、縦方向と横方向との長さが異なる形状である。実施の形態 7では、振動板 11は、 PI、 PET、 PEN, PEI、 P AI、ガラエポ等の絶縁基板で構成されている。ボイスコイル 14は、振動板 11である基板上に形成される。ボイスコイル 14は、銅やアルミによるプリント配線コイルである。また、実施の形態 6と同様、磁気回路は、マグネット 16とヨーク 17とで構成される。マグネット 16およびヨーク 17の形状は実施の形態 5と同じである。この磁気回路はフレーム 13に固着され、マグネット 16とヨーク 17の上側の空間に磁束を発生する。ボイスコイル 14は、駆動電流が印可されることによって振動板 11を振動させる駆動力を発生する。ボイスコイル 14は縦長の矩形であり、振動板 11と中心軸が一致するように配置されている。

[0082] また、ボイスコイル 14の長辺方向の長さは、実施の形態 5と同様、振動板 11の長辺方向の長さの 60%以上の長さである。一方、短辺方向に関してボイスコイルボビン 1 5の長辺が振動板 11に固着される位置は、実施の形態 5と同様、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振および第 2次共振の両方を抑制する位置である。具体的には、 2つのボイスコイルボビン 15のうちの一方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の長さを 1として、振動板 11の短辺の端力 0. 113に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0. 37775に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコィルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 1から 0. 15の範囲および、 0. 35力 0. 4の範囲が通常最適となる。また、他方のボイスコイルボビン 15については、振動板 11の短辺の端から 0. 62225に相当する位置に一方の長辺が固着され、 0, 887に相当する位置に他方の長辺が固着される。なお、振動板 11の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、ボイスコイルボビン 15の長辺を振動板 11に取り付ける位置は、振動板 11の短辺方向に関して 0. 6力ら 0. 65の範囲および、 0. 85力ら 0. 9の範囲力 S通常最適となる。なお、ェッジ 12の質量や剛性が振動板 11に比べて無視できない場合、振動板 11の第 1次および第 2次共振モードの節の位置は、上記の位置力も変化するので、ボイスコイル 14 (ボイスコイルボビン 15)の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。

[0083] 以上のように構成されたスピーカの動作および効果を説明する。ボイスコイル 14に電流が印可されると、印可された電流および上記磁気回路による磁界によってボイスコイル 14には駆動力が発生する。発生した駆動力によって振動板 11が振動することによって音が空間に放射される。ここで、実施の形態 1と同様、振動板 11は長辺方向に関してはその長さの 60%以上の部分に駆動力が加えられる。したがって、長辺方向に関して振動板 11を全面駆動する場合と同様の効果が得られる。すなわち、長辺方向に関する共振は抑制される。また、実施の形態 5と同様、ボイスコイル 14の長辺は、短辺方向に関して、振動板 11の短辺方向に関する第 1次共振および第 2次共振の両方を抑制する位置に固着される。したがって、短辺方向に関する共振を抑制することができる。以上より、実施の形態 5と同様、広帯域にわたって音圧周波数特性が平坦となる、歪の少な!/、スピーカを実現することができる。

[0084] さらに、実施の形態 7によれば、ボイスコイル 14をプリント配線技術により振動板 11 上に形成することによって、線輪によるコイルを振動板に接着する場合に比べて正確な位置にボイスコイル 14を配置することができる。より正確な位置にボイスコイル 14を配置することによって、より音質のょ、スピーカを実現することができる。

[0085] なお、実施の形態 7においては、プリントコイルの長辺を 1本の直線状とした力実施の形態 3と同様、プリントコイルの長辺を折れ線状または曲線状に形成してもよい（図 11 (d)参照)。これによつて、振動板 11に駆動力を加える範囲を短辺方向に関して広くすることができるので、短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置に駆動力を確実に加えることができる。

[0086] (実施の形態 8)

以下、実施の形態 8に係るスピーカについて説明する。図 19 (a)は、当該スピーカを示す平面図であり、図 19 (b)は当該スピーカの長辺側の断面図（B— B'断面図）であり、図 19 (c)は当該スピーカの短辺側の断面図（Α—Α'断面図）である。なお、図 19 (d)は図 19 (b)に示す領域 Rの部分拡大図である。なお、図 19 (a)〜図 19 (d) においては、図 1 (a)〜図 1 (d)に示す部材と同機能の部材については同一の参照符号を付す。実施の形態 8に係るスピーカは、振動板 11にリブが設けられる点で、実施の形態 5に係るスピーカと異なる。その他の点は実施の形態 5と同様であるので、以下では、実施の形態 5と実施の形態 8との相違点を中心に説明する。

[0087] 実施の形態 8においては、振動板 11にボイスコイル 14が接着される部分の内周側に補強リブ 41が複数個設けられる。補強リブ 41は振動板 11に凹凸を設けたものである。図 19においては、各補強リブ 41は短辺方向に延びるように設けられ、各補強リブ 41は互いに平行に設けられる。補強リブ 41を振動板 11に設けることによって、平面状の振動板に比べて曲げ強度を増加させることができる。振動板 11の短辺方向の曲げ強度を増加させることによって、短辺方向に関する共振モードの共振周波数を高くすることができる。

[0088] なお、実施の形態 8以外の実施の形態にぉ、ても、振動板 11に補強リブを設けるようにしてもよい。さらに、エッジ部にもリブ (タンジェンシャルリブ)を設けるようにしてもよい。

[0089] また、上記実施の形態 5〜8においても、図 14および図 15に示したように、ボイスコィルを長辺方向に複数個配置してもよい。なお、このとき、長辺方向に並んで配置される各ボイスコイルの長辺方向の長さの合計力振動板 11の長辺方向の長さの 60 %以上であればよい。

[0090] また、上記実施の形態 5〜8においては、 2つのボイスコイル 14を短辺方向に並んで配置するようにしたが、 2つのボイスコイル 14を同心状に配置するようにしてもよ!ヽ。図 20は、他の実施形態におけるボイスコイルの配置を示す図である。図 20に示すように、 2つのボイスコイル 14は、同心状（このときの中心は、振動板 11の中心と一致する）に配置するようにしてもよい。なお、図 20においては、ボイスコイル 14をプリントコイルとしている力線輪により構成される平面コイルであってもよい。なお、図 20においては、 2つのボイスコイル 14のうちの少なくとも 1つのボイスコイルについて、長辺方向の長さが、振動板の長辺方向の長さの 60%以上であればよい。

[0091] また、実施の形態 1から 8においては、エッジ部には凸型部が形成される構成であつたが、凸型部がない構成であってもよい。つまり、エッジ部の断面は平坦であってもよい。また、実施の形態 1から 8では、本発明に係る磁気回路を内磁型で示したが、振動板を 2つのマグネットが挟み込む方式や外磁型等、他の方式の磁気回路を用いてもよい。

[0092] さらに、本発明に係るスピーカは、スリム化および薄型化が容易であるので、薄型テレビや携帯電話や PDA等の電子機器に利用することが有効である。すなわち、電子機器は、本発明に係るスピーカと、スピーカを内部に保持する筐体とを備える構成である。

産業上の利用可能性

[0093] 以上のように、本発明に係るスピーカは、細長構造でありながら分割共振を抑制すること等を目的として利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 縦長の平板状の振動板と、

前記振動板を振動可能に支持するヱッジと、

前記振動板に直接または間接的に接続される少なくとも 1つのボイスコイルと、前記ボイスコイルを駆動させるための磁気回路とを備え、

前記ボイスコイルは、縦長の形状であり、その長辺の長さが前記振動板の長手方向の長さの 60%以上であり、当該長辺が前記振動板の長手方向と平行になるように前記振動板に接続され、

前記振動板の短手方向に関して前記ボイスコイルの長辺が前記振動板に接続される位置を、前記振動板の短辺方向に関する第 1次共振モードの節の位置としたことを特徴とするスピーカ。

[2] 前記振動板の短手方向の長さを 1とした場合、前記ボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 224 の距離に相当する位置に接続され、当該ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 776の距離に相当する位置に接続される、請求項 1に記載のスピーカ。

[3] 前記磁気回路は、

縦長であり、その長手方向と前記振動板の長手方向とがー致するように配置されるマグッ卜と、

前記マグネットに接続される底面と、当該マグネットの長辺に対向する側面とを有するヨークとを含む、請求項 1に記載のスピーカ。

[4] 前記ボイスコイルは、線輪を前記振動板上に固着した平面コイルである、請求項 1 に記載のスピーカ。

[5] 前記ボイスコイルは、前記振動板上に設けられたプリントコイルである、請求項 1に記載のスピーカ。

[6] 前記振動板は、前記ボイスコイルが接続される位置の内周側において複数のリブを有する、請求項 1に記載のスピーカ。

[7] 前記ボイスコイルを複数備え、各前記ボイスコイルは、前記振動板の長辺方向に並んで配置される、請求項 1に記載のスピーカ。

[8] 縦長の平板状の振動板と、

前記振動板を振動可能に支持するヱッジと、

前記振動板に直接または間接的に接続される少なくとも 2つのボイスコイルと、各前記ボイスコイルを駆動させるための、各前記ボイスコイルと同数の磁気回路とを備え、

前記各ボイスコイルは、縦長の形状であり、その長辺の長さが前記振動板の長手方向の長さの 60%以上であり、当該長辺が前記振動板の長手方向と平行になるように前記振動板に接続され、

前記振動板の短手方向に関して各前記ボイスコイルの長辺が前記振動板に接続される位置を、前記振動板の短辺方向の第 1次共振モードおよび第 2次共振モードを抑制する位置としたことを特徴とするスピーカ。

[9] 前記ボイスコイルとして第 1および第 2のボイスコイルを備え、

前記振動板の短手方向の長さを 1とした場合、前記第 1のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 113の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 37775の距離に相当する位置に接続され、

前記振動板の短手方向の長さを 1とした場合、前記第 2のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 62225の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 887の距離に相当する位置に接続される、請求項 8に記載のスピーカ。

[10] 同心状に配置される第 1および第 2のボイスコイルを前記ボイスコイルとして備え、前記振動板の短手方向の長さを 1とした場合、前記第 1のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 113の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 887の距離に相当する位置に接続され、

前記振動板の短手方向の長さを 1とした場合、前記第 2のボイスコイルの 2つの長辺のうち一方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力他端に向けて 0. 37775の距離に相当する位置に接続され、当該第 1ボイスコイルの他方の長辺は、当該短手方向に関して当該振動板の一端力も他端に向けて 0. 62225の距離に相当する位置に接続される、請求項 8に記載のスピーカ。

[11] 各前記磁気回路は、

前記マグネットに接続される底面と、当該マグネットの長辺に対向する側面とを有するヨークとを含む、請求項 8に記載のスピーカ。

[12] 前記ボイスコイルは、線輪を前記振動板上に固着した平面コイルである、請求項 8 に記載のスピーカ。

[13] 前記ボイスコイルは、前記振動板上に設けられたプリントコイルである、請求項 8に記載のスピーカ。

[14] 前記振動板は、前記ボイスコイルが接続される位置の内周側において複数のリブを有する、請求項 8に記載のスピーカ。

[15] 各前記ボイスコイルのうちの複数のボイスコイルは、前記振動板の長辺方向に並んで配置される、請求項 8に記載のスピーカ。

[16] 請求項 1から請求項 15のいずれかに記載のスピーカを備えた電子機器。