WO2007034781A1 - スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション - Google Patents

スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション Download PDF

Info

Publication number
WO2007034781A1
WO2007034781A1 PCT/JP2006/318507 JP2006318507W WO2007034781A1 WO 2007034781 A1 WO2007034781 A1 WO 2007034781A1 JP 2006318507 W JP2006318507 W JP 2006318507W WO 2007034781 A1 WO2007034781 A1 WO 2007034781A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
diaphragm
speaker
drive unit
filling member
members
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/318507
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tadao Suganuma
Original Assignee
Beam-Tech Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beam-Tech Corporation filed Critical Beam-Tech Corporation
Priority to JP2007536489A priority Critical patent/JPWO2007034781A1/ja
Priority to EP06810249A priority patent/EP1940199A4/en
Priority to US11/991,935 priority patent/US20090226028A1/en
Publication of WO2007034781A1 publication Critical patent/WO2007034781A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/26Damping by means acting directly on free portion of diaphragm or cone
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/06Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2207/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers or their suspension covered by H04R7/00 but not provided for in H04R7/00 or in H04R2307/00
    • H04R2207/021Diaphragm extensions, not necessarily integrally formed, e.g. skirts, rims, flanges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2231/00Details of apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor covered by H04R31/00, not provided for in its subgroups
    • H04R2231/003Manufacturing aspects of the outer suspension of loudspeaker or microphone diaphragms or of their connecting aspects to said diaphragms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/027Diaphragms comprising metallic materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/029Diaphragms comprising fibres
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/12Non-planar diaphragms or cones
    • H04R7/14Non-planar diaphragms or cones corrugated, pleated or ribbed
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/04Construction, mounting, or centering of coil
    • H04R9/045Mounting
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to a speaker, a diaphragm for a speaker, and a suspension, and more particularly, to a high-fidelity speaker capable of performing high-fidelity reproduction, and a diaphragm and a suspension suitable for realizing a speaker having such characteristics. .
  • a typical example of a conventional speaker is called a cone-type speaker, and its diaphragm has a conical shape.
  • the sound radiated from there is a phenomenon that the frequency characteristics of the sound are disturbed and the phase characteristics are disturbed because the radiation surface is not a plane but a cone.
  • This is a major drawback for hi-fi speakers.
  • a flat diaphragm having a flat diaphragm is proposed.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional typical edgeless flat speaker.
  • 31 is a flat diaphragm, and a plan view with a part cut away is shown in FIG. 9 and 10
  • 32 is called a core, which is formed by bending a thin plate into a hexagon.
  • 33 and 34 are thin plates called skins.
  • a hollow cell 35 is formed by attaching skins 33 and 34 to both open ends of the core 32, and a plate-shaped diaphragm 31 having a double cam structure is formed by arranging a number of cells in a flat plate shape.
  • the core 32 and the skins 33 and 34 are also made of highly rigid material such as metal and hard plastic. Instead of a hexagonal core, strip-shaped ribs are used.
  • FIG. 11 is a plan view thereof and FIG. Also in this device, a hollow cell 35 is formed surrounded by the skins 33 and 34 and the core 32, and a flat diaphragm 41 is formed by a large number of cells 35!
  • a bobbin 4 is fixed to the skin 34, and a coil 5 is wound around the bobbin 4.
  • the bobbin 4 and the coil 5 are integrated to form a drive unit 6.
  • the bobbin 4 is supported by two suspensions 37.
  • This suspension 37 is formed by molding a cloth impregnated with a resin so as to have concentric irregularities, and is called a corrugation type damper.
  • the diaphragm, drive unit, and suspension are generally referred to as a vibration system.
  • 24 is a cylindrical inner magnetic pole
  • 23 is an outer magnetic pole having a circular opening
  • the coil 5 is located in a gap formed between them.
  • 25 is a cylindrical magnet
  • 26 is a U-shaped yoke.
  • the frame 21 has a cylindrical surface 22 on its inner portion.
  • the space between the outer periphery of the diaphragm 31 and the cylindrical surface 22 is a ring-shaped space along the periphery.
  • the above-mentioned edgeless flat speaker eliminates many of the disadvantages of a cone-type speaker with an edge and has the possibility of reproducing the original sound with extremely high fidelity. Although it can be said to be ideal as a high-fidelity power, there are some unresolved issues in order to put it into practical use and obtain the desired high performance. This will be described below.
  • the diaphragm of the speaker When natural resonance occurs in the diaphragm of the speaker, it is mixed with the reproduced sound as sound, and the fidelity of the reproduced sound is lowered. It can be said that it is impossible to eliminate the natural resonance at all. However, if the resonance frequency is high, the speaker frequency band is set below the resonance frequency. Therefore, the influence of resonance can be substantially avoided. Therefore, it is desirable that the diaphragm has high rigidity and high natural resonance frequency.
  • the conventional flat diaphragm 31 has resonance at a low frequency where the rigidity is sufficiently high and the fidelity of the reproduced sound is lowered. The cause is explained with reference to FIGS. In each figure, the plate 2 is fixed at one end G, and a force F is applied to the opposite end. In Fig.
  • the force F is applied in a direction perpendicular to the surface of the plate, and in this case, the plate can be easily pinched as shown by the chain line.
  • FIG. 7 it is difficult to squeeze when the direction of the force F is parallel to the direction of the plate.
  • Fig. 8 the direction of the plate is parallel to the direction of the force, but the middle of the plate is bent at two locations.
  • a force perpendicular to the surface acts on the surface J, the surface J is easily twisted, and the plate is bent like a chain line. From this consideration, it can be seen that the hardest and most rigid is the case of Fig. 7 where the plate is flat, not bent, and parallel to the direction of the force.
  • Patent Document 4 As another conventional technique, there is a technique described in Patent Document 4, for example.
  • Patent Document 1 JP-A-61-70898
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 57-35499
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 60-22899
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 58-63294
  • Fig. 12 shows an enlarged view of one cell of the flat diaphragms 31, 41 shown in Figs.
  • Z is the excitation force or the direction of vibration caused by it.
  • the skins 33 and 34 and the vibration direction Z are orthogonal to each other, and the same relationship as the direction of the plate and force shown in FIG. Therefore, if the excitation force is distorted, the skins 33 and 34 squeeze easily as shown by the chain line in Fig. 12, and resonate at a low frequency. This phenomenon is also described in Patent Document 4, for example. In this way, it is known that skins 3 and 34 resonate and deteriorate the sound quality.
  • the skins 33 and 34 and the core 32 are integrated to form a skeleton of the diaphragm, and when the skins 33 and 34 are removed, the diaphragms 31 and 41 do not form the shape.
  • the skins 33 and 34 also serve as a sound radiation surface, it was impossible to remove the skins 33 and 34. As long as skins 33 and 34 existed, it was difficult to eliminate the resonance, and the problem could not be solved.
  • the core 32 also has a resonance problem. As shown in FIG. 10, the core 32 having a honeycomb structure is formed by bending a plate, which is the same state as FIG. Therefore, the core 32 can easily crawl and undergo natural resonance. In addition, high-rigidity materials are used for the core 32 and the skins 33 and 34. Generally, high-rigidity materials have low internal loss, so once the natural resonance occurs, the force is not attenuated. No measures have been taken to address this issue. As described above, the conventional flat diaphragm has the problem of natural resonance caused by the skin and the core.
  • the force suspension 37 which has been overlooked in the past, also has a problem of natural resonance.
  • the vibration system vibrates at a certain frequency determined by the panel constant of the suspension 37 and the mass of the vibration system. This is called the lowest resonance of the vibration system and is useful for low-frequency reproduction.
  • natural resonance occurs in the suspension 37.
  • This resonance is transmitted to the diaphragm and radiated as noise, which is harmful to the listener. Therefore, in order to realize true high fidelity reproduction, it is necessary to eliminate the natural resonance inside the suspension in addition to the diaphragm.
  • the corrugation type damper which has been widely used in the past, is a cloth impregnated with rosin and is soft. For this reason, the damper inevitably resonates at a low frequency, which deteriorates the quality of the reproduced sound.
  • the edgeless speaker has its own problems, and will be described below.
  • a ring-shaped space exists between the outer periphery of the diaphragm 31 and the cylindrical surface 22 of the frame 21.
  • the front and back of the speaker are acoustically short-circuited, reducing the sound pressure in the low frequency range.
  • the width of the space should be narrow (preferably 0.5 mm or less) and long in the vibration direction (preferably 10 mm or more). It is valid. To form such a narrow and long gap
  • the cylindrical surface of the frame and the outer peripheral portion of the diaphragm are accurately formed, and the diaphragm needs to be thick.
  • the cylindrical surface of the frame can be molded in such a way, but the diaphragm is composed of a thin plate and a core and skin! Therefore, precise molding is difficult.
  • the conventional diaphragm has a relatively large specific gravity, so it becomes heavier when the thickness is increased, resulting in problems such as reduced speaker efficiency and the rolling phenomenon described below.
  • a diaphragm whose outer peripheral portion is not supported by an edge is also displaced in a direction perpendicular to the vibration direction and easily causes a swinging phenomenon (rolling). If the gap between the diaphragm 31 and the cylindrical surface 22 of the frame 21 is narrow, the diaphragm 31 will come into contact with the frame even with a slight rolling, and will make an abnormal sound and will not be used as a speaker.
  • the suspension 37 originally functions to hold the vibration system at the center of the spin force and is required not to be displaced except in the vibration direction. For edgeless speakers, this requirement is particularly severe for the reasons described above. Since conventional dampers have the structure and materials described above, they can be slightly displaced in the direction perpendicular to the vibration direction, and aging is unavoidable. It was difficult to keep it.
  • the present invention makes it possible to configure a flat diaphragm without using a skin, and fundamentally solves the problem of skin resonance.
  • the suspension is composed only of hard material, so the internal resonance is greatly suppressed.
  • the present invention also solves the other problems described above.
  • the speaker that can implement the present invention is not limited to the edgeless flat speaker, but when the speaker is implemented in the speaker, the features of the present invention are most exhibited.
  • the diaphragm according to the present invention includes a skeleton member for keeping the rigidity of the diaphragm high, and a filling member filled between the skeleton members.
  • the skeleton member is a plurality of flat plates (hereinafter referred to as “flat plate members”), all of which are arranged radially from the center of the diaphragm toward the outer periphery in parallel to the vibration direction.
  • the respective edge portions are fixed to each other and fixed to the driving portion.
  • all of the skeleton members It is arranged in the state shown in FIG.
  • the vibration of the drive unit is transmitted to the core through the skin.
  • the drive unit since the drive unit directly transmits the vibration to the skeleton member, the transmission efficiency is high and no resonance is generated.
  • the skeleton member plays a role of transmitting vibration exclusively, and hardly emits sound.
  • the filling member has a side surface fixed to the skeleton member, and plays a role of transmitting sound from the surface by transmitting vibration from the skeleton member. The influence of the resonance of the diaphragm configured as described above on the reproduced sound can be substantially eliminated.
  • rod-shaped members are fixed to both ends of the first plate panel in a row, and second plate panels are fixed to the rod-shaped members at right angles to both ends of the rod-shaped member. Both ends are fixed to portions where the speaker does not move. Since the hard material can be used, there is very little natural resonance generated inside. If the vibration system is configured by using the diaphragm and the suspension described above, it is possible to substantially eliminate the influence of all the partial force natural resonance of the vibration system.
  • the outer peripheral end of the skeleton member is inside the outer peripheral surface of the diaphragm.
  • the outer peripheral portion of the diaphragm is composed only of the filling member, and this part can be processed to obtain a diaphragm having high circularity and diameter accuracy.
  • the diaphragm can be made thick without excessive mass.
  • the suspension has a degree of freedom only in the vibration direction and does not move in any other direction.
  • At least one of the filling member and the drive unit is provided with a ventilation notch, and an opening is formed by the notch, and air freely enters and exits the drive unit through the opening. it can.
  • the vibration system is advantageous for low-pitched sound reproduction that does not impede its movement.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vibration system of a speaker, which is composed of a diaphragm 1, a drive unit 6, and a suspension 7.
  • Z is the direction of vibration
  • the left side of the figure is the front and the right side is the rear.
  • one of the filling members 3 and the drive 6 are shown separated from the mating force to be secured.
  • 1 is a disc-shaped diaphragm, and its diameter is selected to be 120 mm, for example, and the thickness is 20 mm, for example. Since this diaphragm 1 has a small specific gravity, even if it is made thick in this way, the mass will not be excessive.
  • Reference numeral 2 denotes a skeleton member, which is composed of a plurality of flat plate members having the same shape, and the number of the flat plate members is six in the present embodiment. All of the flat plate members are radially arranged in parallel to the vibration direction Z and at substantially equal angular intervals with respect to the circumferential direction, and the respective edges are fixed to each other at the radial center D.
  • the width of the skeleton member 2 in the Z direction is preferably selected to be approximately equal to the thickness of the diaphragm 1.
  • the skeletal member 2 is preferably light and highly rigid. Therefore, the material is preferably aluminum, titanium, beryllium, carbon or the like, and the thickness is preferably 0.1 lm m or less.
  • [0027] 3 is a thick fan-shaped filling member, and the number thereof is 6 in this embodiment.
  • the filling member 3 is placed in a space formed between two adjacent flat plate members 2, and both side surfaces thereof are fixed to the skeleton member 2 by means such as adhesion and adhesion.
  • the material is preferably composed of a low-density material, for example, a foam of plastic, metal, carbon or the like. Since the filling member 3 has a thick block shape and is a material having a large internal loss, the filling member 3 itself has a function of suppressing resonance of the skeleton member 2 as well as being difficult to cause natural resonance.
  • the outer peripheral end of the skeleton member 2 does not reach the outer periphery of the diaphragm 1 but is located inside thereof. That is, since the outer periphery of the diaphragm 1 is composed only of the filling member (foam) 3, this portion can be processed to achieve the necessary roundness and diameter accuracy.
  • the drive unit 6 includes a bobbin 4 that is a winding frame and a coil 5 wound around the bobbin 4.
  • the drive unit 6 is coupled to the same side of each of the skeleton members 2 at six locations F. (In Fig. 1, the black circles indicate where they are joined.)
  • bobbin 4 is not necessarily required.
  • a coil may be wound without using a winding frame, hardened with an adhesive, and formed into a cylindrical shape, and this may be fixed to the skeleton member 2 as a drive unit.
  • suspensions 7 are used. Two suspensions 7 are fixed to the rear end of the skeleton member 2, and the other two suspensions are fixed to the rear end of the drive unit 6. .
  • the attachment position of the suspension 7 is not limited to this example.
  • all of the suspensions 7 may be attached to either the diaphragm 1 or the drive unit 6. Also, the number is not limited to four.
  • the drive unit 6 vibrates in the Z direction, the vibration is transmitted to the skeleton member 2, is transmitted to the filling member 3, and sound is radiated from the diaphragm 1.
  • FIG. 1 shows a ventilation notch 8 in which a part of the surface of the filling member 3 is recessed in a hemispherical shape, and a part of the end of the drive part 6 is notched in a semicircular shape. Notch 9 is shown.
  • the notches are provided at six locations where the filling member 3 and the drive unit 6 are opposed to each other.
  • an opening is formed by the notch provided in the filling member 3 and the drive unit 6, and air can freely enter and exit the drive unit through this opening, and vibration The system is not obstructed by its movement.
  • This opening is also shown in FIG.
  • the shape of the cutout is not limited to the above, and may be, for example, a rectangular parallelepiped or a rectangle. Also, the notch can be provided only in either the filling member 3 or the drive unit 6.
  • the number of flat plate members 2 is not limited to the above, and may be appropriately determined depending on the size of diaphragm 1 and the required performance. Accordingly, the number of filling members 3 is also determined. Further, each of the filling members 3 may be connected in the surface layer on the front surface side of the diaphragm 1 even if they are not completely separated, and the skeleton member 2 may be disposed with a slight retracting force on the front surface of the diaphragm 1. Even in this case, the filling member 3 can be substantially regarded as a plurality of fan-shaped members. In the embodiment described above, the diaphragm 1 has a disk shape, but the diaphragm is not limited to this shape.
  • the front surface and the rear surface of the vibration plate 1 can be formed into a convex shape, a concave shape, or other shapes instead of being flat.
  • the front surface is flat, it is desirable because it has the advantage that the phases of the sound emitted from it are aligned.
  • the outer periphery of the diaphragm not in a circle but in the shape of an ellipse, a rectangle, etc.
  • a part of the flat plate member 2 and a part of the filling member 3 have different shapes.
  • the flat plate members 2 at different angular intervals with respect to the circumferential direction. In this case also, some of the filling members 3 have different shapes.
  • the method of forming the diaphragm 1 is not limited to the above one!
  • the step of forming the filling member 3 by placing the skeleton member 2 and injecting the foam raw material into the skeleton member 2 to cause foaming may be employed.
  • the side surfaces of the fan-shaped filling member 3 can be bonded to each other with a ceramic adhesive or the like, and then the adhesive is cured to form a high-hardness flat plate member to form a skeleton member. is there.
  • the connecting piece 14 is a connecting piece for connecting the suspension 7 to the diaphragm 1 or the drive unit 6.
  • One end is fixed to the center of the plate panel 11, and the other end B is fixed to the diaphragm 1 or the drive unit 6. It is.
  • rod-like members 12 are fixed in a row.
  • the rod-shaped member includes not only those whose contents are clogged, but also those in which a part of the meat has been deleted to reduce weight, that is, pipes, and those having a cross-sectional shape of a letter or a cross.
  • the second plate panel 13 is fixed to both ends of the rod-shaped member at right angles to the rod-shaped member, and is fixed to both ends of the second plate panel to the portion where the speaker does not move.
  • a hard material such as metal, carbon, and hard plastic is appropriate.
  • the plate panel 11 and the connecting piece 14 can move in the Z direction when the panel is pinched. At this time, it is necessary for the rod-shaped member 12 to be tilted. This is realized by the plate panel 13 being pinched. As is clear from the structure of this suspension, there is no freedom in the Y direction. Although the displacement in the X direction can occur when the two panel panels 13 are held together in the same X direction, the force that pinches the panel panel 13 in this way is not normally generated. If this is a concern, if a fixed wall that contacts these two panel panels 13 is installed on the outside of the two panel panels 13 to prevent the panel panel 1 3 from squeezing outside, the degree of freedom in the X direction Will disappear. The fixed wall is not shown in the figure, but the force by the wall is indicated by E.
  • the suspension constructed as described above has a degree of freedom only in the Z direction and does not move very hard in the other directions.
  • the suspension 7 is made of a hard material, and internal natural resonance is unlikely to occur.
  • the plate panel 11 may cause slightly higher-order natural resonance.
  • the number of connecting pieces is two, and it is attached to both ends of the panel panel 11 and in the vicinity where it is in contact with the rod-shaped member 12. When used, this natural resonance is eliminated.
  • Figure 3 is a front view of the edgeless flat speaker. However, only the frame 21 is a cross-sectional view showing the inside. If a component that has already been described is used again in the figure, the same reference numeral is assigned and the description is omitted.
  • the flat diaphragm 1 has a diameter of 120 mm and a thickness of 20 mm, for example.
  • the foam on the outer peripheral portion, that is, the filling member 3 is precisely processed so that its diameter is smaller than the diameter of the cylindrical surface 22 by, for example, 1 mm.
  • the vibration system is assembled so that the central axes of diaphragm 1 and cylindrical surface 22 coincide.
  • a uniform gap having a width of 0.5 mm and a length of 20 mm is formed between the outer periphery of the diaphragm 1 and the cylindrical surface 2 2.
  • the opening force formed by the vents 8 and 9 described above is shown in this figure.
  • connection piece 14 of the suspension 7 illustrated above the outer magnetic pole 23 is fixed to the skeleton member 2 of the diaphragm 1 (the black circle in the figure indicates the portion to be fixed), and the second plate panel 13 Is fixed to the outer magnetic pole 23 at point C.
  • Another suspension is shown on the lower side of the outer magnetic pole 23, the connecting piece is fixed to the lower end of the bobbin 4, and the second plate panel is fixed to the yoke 26.
  • the counterpart to which the second plate panel is fixed is not limited to the outer magnetic pole and the yoke, but may be any part that does not move, such as a part of the frame. When current flows through coil 5, this vibration system vibrates in the Z direction and emits sound.
  • a two-way speaker system can be configured by using the above-described two speakers and a dividing network (bandpass filter).
  • a dividing network bandpass filter
  • the speaker in Fig. 4 as a woofer
  • the sound pressure of 2K Hz or more is attenuated by the network.
  • the speaker in Fig. 5 is used as a tweeter to attenuate sound pressure below 2K Hz. Resonance at about 30 KHz is not a problem because it is outside the human audible range!
  • the sound pressure frequency characteristics are substantially flat in the audible band, no natural resonance is observed, the bass is sufficiently reproduced, and a reproduced sound with extremely high fidelity is obtained. be able to.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vibration system of a speaker according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a suspension according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view (including a partial cross-sectional view) of an edgeless flat panel speaker according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing sound pressure frequency characteristics of an edgeless flat speaker according to the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing sound pressure frequency characteristics of an edgeless flat speaker according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the plate when a force is applied to the plate.
  • FIG. 7 is also a diagram for explaining the operation of the plate.
  • FIG. 8 is also a diagram for explaining the operation of the plate.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional edgeless flat speaker.
  • FIG. 10 is a plan view including a notch portion of a conventional flat diaphragm.
  • FIG. 11 is a plan view including a partially cutout portion of another conventional flat diaphragm.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a cell of a conventional flat diaphragm.
  • FIG. 13 is a front view of the conventional flat diaphragm shown in FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)

Description

明 細 書
スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション
技術分野
[0001] 本発明は、スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンションに関し、特に、高忠 実度再生を行うことができるハイファイスピーカ、かかる特性を有するスピーカを実現 するのに好適な振動板およびサスペンションに関する。
背景技術
[0002] 従来のスピーカの代表例はコーン型スピーカと呼ばれるもので、その振動板は円錐 形である。そこから放射される音は、放射面が平面でなく円錐形であるために音の周 波数特性が乱れたり位相特性が乱れたりする現象がある。これはハイファイスピーカ にとつては大きな欠点である。この欠点を解消するために、例えば特許文献 1に示さ れるように、振動板の形状を平板とした平板振動板が提案されている。
[0003] また従来の振動板の外周はエッジと呼ばれる部材で支持されている。エッジは弾性 体であるため固有共振を起こしやすぐその共振はノイズとして再生音に混入して音 質を劣化させる。その対策として、例えば特許文献 2に示されるように、エッジの使用 を排除したエッジレス構造が提案されて 、る。
[0004] さらに、従来では、上記の 2つの考え方を併用したエッジレス平板スピーカが提案さ れている。以下に図 6〜図 13を参照してエッジレス平板スピーカを説明する。各図に おいて、同じ部材、または指摘する個所が多数ある場合は、代表する 1つに符号を付 している。
[0005] 図 9は従来の代表的なエッジレス平板スピーカの断面図である。同図において 31は 平板振動板であり、その一部を切欠いた平面図が図 10に示されている。図 9および 図 10において、 32はコアと呼ばれ、薄い板を折り曲げて六角形に形成したものであ る。 33と 34はスキンと呼ばれる薄板である。コア 32の両開放端にスキン 33, 34が接 着されることにより空洞のセル 35が形成され、多数のセルが平板状に配列されてハ 二カム構造の平板振動板 31が形成されている。コア 32とスキン 33, 34は金属、硬質 プラスチックなど高剛性の材料力も成る。また六角形のコアに代えて短冊状のリブを 放射状に配置してコアとし、その両側にスキンを接着して構成した振動板の提案 (例 えば特許文献 3)もあり、その平面図を図 11に、正面図を図 13に示す。この考案にお いても、スキン 33, 34とコア 32に囲まれて空洞のセル 35が形成され、多数のセル 35 により平板振動板 41が形成されて!ヽる。
[0006] 図 9においてスキン 34にはボビン 4が固着され、ボビン 4にはコイル 5が巻かれている 。ボビン 4とコイル 5とは一体となって駆動部 6を構成している。ボビン 4の横腹には開 孔 38が数箇所設けられている。これはボビン 4内の空気が密閉状態になっていると 振動系の自由な動きが妨げられるので、開孔を設けて空気が流通するようにしたもの である。
[0007] ボビン 4は二つのサスペンション 37により支持されている。このサスペンション 37は榭 脂を含浸した布を同心円状の凹凸を有するように成形したものであり、コルゲーシヨン 型ダンパーと呼ばれる。振動板と駆動部とサスペンションとを総称して一般に振動系 と呼ぶ。 24は円柱形の内磁極、 23は円形の開孔を有する外磁極であり、両者の間 に形成されたギャップ内にコイル 5が位置している。 25は円柱形の磁石、 26はコの字 形のヨークである。
[0008] フレーム 21は、その内側部分に円筒面 22を有する。従来型のスピーカにおいては 振動板 31の外周部とフレーム 21の内周部とを繋ぐエッジと呼ばれる部材が存在した 。しかしエッジレススピーカにおいては、振動板 31の外周と円筒面 22との間は、周に 沿ったリング状の空間になっている。コイル 5に入力電流が流れるとボビン 4は Z方向 に振動し、その振動はスキン 34を経てコア 32に伝わり、次にスキン 33に伝わり、スキ ン 33の表面力も再生音が放射される。
[0009] 上述したエッジレス平板スピーカは、エッジ付きコーン形スピーカが持つ多くの欠点 を解消し、極めて高い忠実度で原音を再生する可能性を持っている。それはハイファ イスピー力としては理想的とも言えるものであるが、これを実用化し目的とする高い性 能を得るには、いくつかの未解決の課題がある。それを以下に説明する。
[0010] スピーカの振動板に固有共振が発生すると、それは音として再生音に混入し、再生 音の忠実度を低下させる。固有共振を皆無にすることは不可能と言って良いが、共 振周波数が高ければ、スピーカの受け持ち周波数帯域をその共振周波数以下に設 定することにより、共振の影響を実質的に回避できる。従って振動板は高剛性で固有 共振周波数が高いことが望まれる。し力 従来の平板振動板 31は、剛性が充分に高 くなぐ低い周波数において共振が発生し、再生音の忠実度を低下させている。その 原因を図 6〜図 8により説明する。各図において、板 2がその一端 Gにおいて固定さ れており、それに対向する端に力 Fが加えられている。図 6においては、力 Fは板の 表面と直角方向に加えられており、この場合、板は鎖線で示すように容易に橈んでし まう。次に図 7に示すように、力 Fの方向が板の方向と平行である場合は橈み難い。 図 8においては板の方向は力の方向と平行であるが、板の途中が 2箇所折れ曲がつ ている。この場合は、面 Jに面と直角な力が作用するので、面 Jは容易にねじれ、板は 鎖線のように橈んでしまう。この考察から、最も橈み難く剛性が高いのは、板が折れ 曲がっておらず平らであって、且つ力の方向と平行に配置された図 7の場合であるこ とが判る。以上、板に静的な力が加わった場合を説明したが、動的な力、即ち加振力 が加わった場合も同様のことが言える。また板の両端が固定され、中央部に力が加 わった場合も同様である。
[0011] さらに他の従来技術として例えば特許文献 4に記載された技術が存在する。
特許文献 1:特開昭 61— 70898号公報
特許文献 2:特開昭 57— 35499号公報
特許文献 3:特開昭 60 - 22899号公報
特許文献 4:特開昭 58— 63294号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 以上の説明に基づいて従来の平板振動板を考察する。図 9および図 13に示した平 板振動板 31, 41の、 1個のセルの拡大図を図 12に示す。ここで Zは加振力またはそ れによって生ずる振動の方向である。図から明らかなように、スキン 33, 34と振動方 向 Zとは直交しており、図 6に示した板と力の方向関係と同じである。従って加振力が カロわるとスキン 33, 34は図 12中の鎖線で示すように容易に橈み、低い周波数で共 振してしまう。この現象は、例えば特許文献 4にも記載されている。このようにスキン 3 3, 34が共振して音質を劣化させることは知られていた力 従来の振動板 31, 41に おいてはスキン 33, 34とコア 32とが一体となって振動板の骨格を形成しており、スキ ン 33, 34を除去すると振動板 31, 41はその形を成さない。また同時にスキン 33, 34 は音の放射面も兼ねているので、スキン 33, 34を除去することは出来な力つた。スキ ン 33, 34が存在する以上、その共振を排除することは困難であり、問題を解決でき なかった。
[0013] またコア 32にも共振の問題がある。図 10に示すように、ハニカム構造のコア 32は板 が折れ曲がることにより形成されており、これは図 8と同じ状態である。従ってコア 32 は容易に橈んで固有共振をしてしまう。またコア 32およびスキン 33, 34には高剛性 材料が用いられるが、一般に高剛性材料は内部損失が小さぐそのため一旦固有共 振が発生するとな力な力減衰しない。この問題に対する対策は採られていない。以 上のごとく従来の平板振動板は、スキンとコアに起因する固有共振の問題を抱えて いた。
[0014] また従来は見過ごされていた事である力 サスペンション 37にも固有共振の問題が ある。スピーカが駆動されると、振動系はサスペンション 37のパネ定数と振動系の質 量とによって決まる、ある振動数で振動する。これは振動系の最低共振と呼ばれ、低 音の再生には有用なものである。しかしそれ以外に、サスペンション 37の内部におい て固有共振が発生する。この共振は振動板に伝達されてノイズとして放射され、聴取 者が感知するところとなる有害なものである。従って真の高忠実度再生を実現するに は、振動板の他に、サスペンション内部の固有共振も排除する必要がある。しかし従 来から多用されてきたコルゲーシヨン型ダンパーは榭脂を含浸した布であって柔らか い。そのためダンパーは低い周波数で共振することが避けられず、再生音の質を劣 ィ匕させていた。
[0015] またエッジレススピーカにおいては、それに固有の課題があるので、以下に述べる。
[0016] 図 9に示したように、振動板 31の外周とフレーム 21の円筒面 22との間には、リング状 の空間が存在する。この空間を経由してスピーカの前後が音響的に短絡し、低音域 の音圧が低下する。この弊害を防ぐにはスピーカの前後を音響的に遮断する必要が あり、それには前記空間の幅を狭く(望ましくは 0. 5mm以下)、且つ振動方向に長く (望ましくは 10mm以上)することが有効である。このような狭く長い隙間を形成するに は、フレームの円筒面と振動板の外周部とが正確に成形されており、且つ振動板は 厚い必要がある。フレームの円筒面はそのような成形が可能であるが、振動板はコア とスキンと 、う薄 、板により構成されて!、るため精密な成形は困難であった。また従 来の振動板は比重が比較的大きいので厚さを増すと重くなり、スピーカの能率が低 下したり、下に記すローリング現象が起こるなどの問題が生じていた。
[0017] 外周部をエッジで支持されていない振動板は、振動方向とは直角の方向にも変位 して、首振り現象(ローリング)を起こし易い。振動板 31とフレーム 21の円筒面 22との 隙間が狭い場合には、僅かなローリングによっても振動板 31はフレームに接触し、異 常音を発し、スピーカとして用を為さなくなる。元来サスペンション 37は振動系をスピ 一力の中心に保持する機能を果たすものであり、振動方向以外には変位しないこと が要求される。エッジレススピーカにおいては上記した理由からこの要求は特に厳し い。し力 従来のダンパーは前記のような構造と材質であるため、振動方向と直角方 向にも若干変位し得るし、また経年変化が避けられず、振動系をスピーカ中心に高 い精度で恒常的に保持することは困難であった。
[0018] 以上述べた課題が解決されないため、エッジレス平板スピーカは殆ど実用化されず、 欠点はあるがエッジを有するコーン形スピーカが多用されて!、るのが現状である。 課題を解決するための手段
[0019] 本発明はスキンを使用することなく平板振動板を構成することを可能にし、スキンの 共振の問題を根本的に解決する。サスペンションは硬質の材料のみで構成され、そ のため内部における固有共振は大幅に抑制されている。また本発明は上述した他の 課題も併せて解決する。本発明を実施できるスピーカはエッジレス平板スピーカに限 定されないが、同スピーカにおいて実施すると本発明の特長が最も発揮される。
[0020] 本発明による振動板は、振動板の剛性を高く保っための骨格部材と、骨格部材の間 に充填配置される充填部材とにより構成されて 、る。骨格部材は複数の平らな板 (以 後「平板部材」と呼ぶ)であって、その総てが振動方向と平行に、振動板の中心から 外周に向かって放射状に配置され、放射状の中心で各々の縁部が互いに固着され 、駆動部に固着されている。従来技術におけるスキンのような振動方向と直交する板 や、ハ-カムコアのような折れ曲がった板は存在しない。つまり骨格部材の総ては、 前述した図 7の状態で配置されており、従って橈み難ぐ剛性が高い。また従来の振 動板においては駆動部の振動はスキンを介してコアに伝えられた力 本発明では駆 動部から骨格部材に直接伝えられるので、伝達効率は高ぐ共振の発生も無い。骨 格部材は専ら振動を伝達する役割を果たし、音の放射は殆ど行わない。一方、前記 充填部材は、その側面が骨格部材に固着されており、骨格部材から振動を伝えられ て表面から音を放射する役割を果たす。このように構成された振動板の固有共振の 周波数は高ぐ共振の再生音への影響は実質的に排除できる。
[0021] またサスペンションにおいては、第一の板パネの両端に棒状部材がー列に固着され 、棒状部材の両端に第二の板パネが棒状部材に直角に固着され、第二の板パネの 両端はスピーカの動かない部分に固着されている。その材料は硬質のものが使用で きるので、内部で発生する固有共振は極めて少ない。以上述べた振動板とサスペン シヨンとを用いて振動系を構成すると、振動系の総ての部分力 固有共振の影響を 実質的に排除する事が出来る。
[0022] また本発明においては骨格部材の外周端が振動板の外周面の内側にある。つまり 振動板の外周部は充填部材のみで構成されており、この部分を加工して、高い真円 度と直径精度を持った振動板を得ることができる。またこの振動板は、質量が過大に なることなく厚くすることが可能である。またサスペンションは、振動方向だけに自由 度を持ち、それ以外の方向に変位することは無い。この振動板とサスペンションとを 用いれば、前記した振動板とフレームとの隙間を狭く長くすることが可能であり、その 結果エッジレススピーカの前後を音響的に遮断し、低音を充分な音圧で再生すること ができる。
[0023] また本発明においては、充填部材および駆動部の少なくとも一方に通気用切り欠き が設けられており、この切り欠きにより開孔が形成され、開孔を通じて空気は駆動部 内外を自由に出入りできる。その結果、振動系はその動きを妨げられる事が無ぐ低 音の再生にとって有利である。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 本発明の実施の形態を図 1〜図 3により説明する。図 1はスピーカの振動系の斜視図 であり、振動板 1と駆動部 6とサスペンション 7とにより構成される。 Zは振動方向であり 、図の左側を前方、右側を後方とする。理解を容易にするために、充填部材 3のうち の一つ及び駆動部 6は、固着されるべき相手力 離れた状態で図示されている。
[0025] 図 1において、 1は円板状の振動板であり、その直径は例えば 120mm、厚さは例え ば 20mmに選定される。この振動板 1は比重が小さいので、このように厚くしても質量 が過大になることはない。
[0026] 2は骨格部材であり、複数の同一形状の平板部材により構成され、当該平板部材の 数は本実施形態では 6個である。平板部材の総ては振動方向 Zと平行に、円周方向 に関して略等しい角度間隔で放射状に配置され、各々の縁部が放射状の中心 Dに お 、て互いに固着されて 、る。骨格部材 2の Z方向の幅は振動板 1の厚さと略等しく 選定するのが望ましい。骨格部材 2は軽く剛性が高いことが望ましぐそのため材質 はアルミニウム、チタニウム、ベリリウム、カーボン等が好適であり、その厚さは 0. lm m以下が好適である。
[0027] 3は厚い扇形の充填部材であり、その数は本実施形態では 6個である。充填部材 3は 隣り合う 2つの平板部材 2の間に形成された空間に充填配置され、その両側面は骨 格部材 2に接着、粘着等の手段により固着される。その材料は低密度のもの、例えば プラスチック、金属、カーボン等の発泡体で構成するのが好適である。充填部材 3は 厚いブロック状の形状であり、内部損失の大きい材質であるので、それ自体が固有共 振を起こし難いのみならず、骨格部材 2の共振を抑制する作用も持っている。また図 示したように、骨格部材 2の外周端は振動板 1の外周にまで達しておらず、その内側 に位置している。つまり振動板 1の外周は充填部材 (発泡体) 3のみで構成されている ので、この部分を加工して必要な真円度と直径精度を達成できる。
[0028] 駆動部 6は、巻き枠であるボビン 4と、それに巻かれたコイル 5により構成されている。
駆動部 6は、骨格部材 2の各々の同一側の辺部に、 6つの箇所 Fにおいて結合される 。(図 1において黒丸は結合する個所を表す。)なおここでボビン 4は必ずしも必要な い。例えばコイルを巻き枠を使用せずに巻き、接着剤で固めて円筒状に成形し、これ を駆動部として、骨格部材 2に固着しても良い。
[0029] 本実施形態では、サスペンション 7を 4個使用している。うち 2個のサスペンション 7 は骨格部材 2の後方端に固着され、他の 2個は駆動部 6の後方端に固着されている 。サスペンション 7の取り付け位置は、本例に限定されるものではなぐ例えば 4個共 に振動板 1または駆動部 6のどちらか一方に取り付けても良い。またその数も 4個に 限定されない。
[0030] コイル 5に入力電流が流れると、駆動部 6は Z方向に振動し、その振動は骨格部材 2に伝わり、充填部材 3に伝わり、振動板 1から音が放射される。
[0031] 図 1には、充填部材 3の表面の一部を半球状に陥没させた通気用切り欠き 8と、駆 動部 6の端の一部を半円状に切り欠 、た通気用切り欠き 9が示されて 、る。この切り 欠きは、充填部材 3と駆動部 6とが相対している 6箇所において設けられている。骨格 部材 2と駆動部 6とが固着されると、充填部材 3と駆動部 6に設けられた切り欠きにより 開孔が形成され、この開孔を通じて空気は駆動部内外を自由に出入りでき、振動系 はその動きを妨げられる事が無い。この開孔は図 3においても示されている。切り欠き の形状は上記のものに限らず、例えば直方体と矩形であっても良い。また切り欠きは 充填部材 3と駆動部 6のどちらか一方だけに設けても良ぐ通気の目的は達成される
[0032] 平板部材 2の数は上記に限定されず、振動板 1の大きさ、求める性能によって適切 に決めれば良い。それに従って充填部材 3の数も決まる。また充填部材 3の各々は 完全に分離していなくとも、振動板 1の前面側の表層において繋がっていて、骨格部 材 2は振動板 1の前面力 少し引っ込んで配置されていても良い。この場合でも充填 部材 3は実質的には複数の扇形の部材と見なすことが出来る。なお、上述した実施 形態では振動板 1は円板形であるが、振動板は、この形状に限定されない。即ち、振 動板 1の前面および後面を、平らではなく凸型、凹型、その他の形状にする事も可能 である。ただし少なくとも前面を平面とすると、そこから放射される音の位相が揃うとい う利点が生ずるので望ましい。また振動板の外周を円ではなく楕円、矩形等の形状 に構成する事も可能であり、その場合は平板部材 2の一部、充填部材 3の一部は互 いに異なった形状になる。また、平板部材 2を円周方向に関して異なる角度間隔で 配置することも可能である.この場合も充填部材 3の一部は互いに異なった形状にな る。また振動板 1の表面または内部を切り欠いて、剛性は維持しながら更に軽くする 等、いろいろな形状変更が可能である。いずれの場合も、骨格部材 2と充填部材 3の 形状と寸法を、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更すれば良い。
[0033] 振動板 1を形成する手法は上記のものに限らな!/、。先ず骨格部材 2を配置し、そこ に発泡体原料を注入し、発泡させることにより、充填部材 3を形成する工程を採っても 良い。また他に、扇形の充填部材 3の側面を互いにセラミック接着剤などで接着し、 その後その接着剤が硬化して高硬度の平板部材になり、骨格部材が形成されると 、 う手法も可能である。
[0034] 次にサスペンション 7の詳細構造を図 2により説明する。 11は第一の板パネである。
14はサスペンション 7を振動板 1または駆動部 6に接続するための接続片であり、一 端は板パネ 11の中央に固着されており、他端 Bは振動板 1または駆動部 6に固着さ れる。板パネ 11の両端には棒状部材 12がー列に固着されている。ここで棒状部材と は中身が詰まったものの他、軽量ィ匕するために肉の一部を削除したもの、即ちパイプ 、更には断面形状が丁字または十字の形をしたものなども含むものとする。棒状部材 の両端に第二の板パネ 13が棒状部材に直角に固着され、第二の板パネの両端 ま スピーカの動かない部分に固着される。上述したサスペンション 7の各部材の材料と しては金属、カーボン、硬質プラスチックなど硬質のものが適当である。
[0035] 板パネ 11と接続片 14とは、このパネが橈むことにより Z方向に動くことが出来る。その 際に棒状部材 12が傾くことが必要であるが、これは板パネ 13が橈むことで実現され る。このサスペンションは、その構造から明らかなように、 Y方向には自由度を持たな い。 X方向の変位は、 2つの板パネ 13が共に同じ X方向に橈むことにより起こり得るが 、板パネ 13をこのように橈ませる力は通常は発生しない。それが懸念される場合は、 2個の板パネ 13の外側にこれらと接触する固定壁を設けて、それによる力で板パネ 1 3が外側に橈むことを阻止すると、 X方向の自由度は無くなる。図において固定壁は 示されていないが、壁による力が Eで示されている。以上の如く構成された本サスぺ ンシヨンは Z方向にのみ自由度を持ち、それ以外の方向に対しては非常に硬ぐ変位 しない。
[0036] またこのサスペンション 7は硬質の材料を用いており、内部の固有共振は発生し難 いが、板パネ 11は僅かながら高次の固有共振を起こすことがある。これを防ぐには接 続片の数を 2個とし、板パネ 11の両端、棒状部材 12と接している付近に取り付けて 使用すると、この固有共振は無くなる。
[0037] 以上説明した振動板 1と駆動部 6とサスペンション 7とを用いて構成したエッジレス平 板スピーカを以下に説明する。図 3はそのエッジレス平板スピーカの正面図である。 ただしフレ—ム 21だけは、断面図であり、その内部が示されている。既に説明済みの 構成要素が本図において再び使用されている場合は、同じ符号を付けて、説明は省 略する。
[0038] 図 3において平板振動板 1は、例えば 120mmの直径と 20mmの厚さを有している。
その外周部の発泡体すなわち充填部材 3は、その直径が円筒面 22の直径より例え ば lmm小さくなるように精密に加工されている。そして振動板 1と円筒面 22との中心 軸が一致するように振動系は組み立てられる。その結果、振動板 1の外周と円筒面 2 2との間には幅 0. 5mm,長さ 20mmの均等な隙間が形成される。また前述した、通 気用切り欠き 8と 9とで形成される開孔力 本図に示されている。
[0039] 外磁極 23の上側に図示されたサスペンション 7の接続片 14は振動板 1の骨格部材 2に固着されており(図中の黒丸は固着する個所を示す)、第 2の板パネ 13は C点に おいて外磁極 23に固着されている。外磁極 23の下側にはもう 1つのサスペンション が図示されていて、その接続片はボビン 4の下端に固着されており、第 2の板パネは ヨーク 26に固着されている。なお第 2の板パネを固着する相手は外磁極やヨークに 限らず、フレームの一部など、動かない部分であれば良い。コイル 5に電流が流れる と、この振動系は Z方向に振動し、音を放射する。
[0040] このように構成されたエッジレス平板スピーカにより得られた音圧周波数特性の例 を次に示す。図 4は直径 120mmの振動板を有するスピーカの特性である。図中で A は人間の可聴帯域 20〜20Kヘルツを示す。同図においては約 4Κヘルツにおいて 高域共振が認められる。 30〜: LOOヘルツの低音域にぉ 、て音圧は低下して 、な 、。 図 5は直径 26mmの振動板を有するスピーカの特性であり、約 30Kヘルツにおいて 高域共振が認められる。これら 2つの高域共振周波数は従来のスピーカに比べると 大幅に高ぐ振動板の剛性が高 、ことを示して 、る。
[0041] コーン形、平板型とを問わず、従来スピーカの周波数特性においては、高域共振 周波数以下の帯域においても多くの特性の山谷が存在した。これは振動板に多くの 固有共振モードが有り、それぞれの周波数において共振が発生するとともに、更にサ スペンションにも共振が発生し、それらの影響が周波数特性に現れたものである。一 方、図 4および図 5が示すように、本発明によるスピーカは単一の高域共振周波数を 有し、それ以下の帯域においては、固有共振は認められず、特性は平坦である。
[0042] 上述した 2つのスピーカとデバイデイング'ネットワーク(帯域フィルタ)とを用いて、 2ゥ エイのスピーカシステムを構成できる。図 4のスピーカをウーハとして用い、ネットヮー クにより例えば 2Kヘルツ以上の音圧を減衰させる。また図 5のスピーカをツイータとし て用い、 2Kヘルツ以下の音圧を減衰させる。なお約 30Kヘルツにおける共振は人 間の可聴範囲外なので問題にならな!/、。このように構成した 2ウェイスピーカシステム においては、音圧周波数特性は可聴帯域において略平坦であり、固有共振は認め られず、低音も充分に再生されていて、極めて忠実度の高い再生音を得ることができ る。
産業上の利用可能性
[0043] 本発明によれば、従来のスピーカの振動系が持つ多くの課題を解決できるので、そ の利用価値は大きい。特に本発明をエッジレス平板スピーカに適用すると、可聴範 囲の総ての帯域にわたり高い忠実度で原音を再生するハイファイスピーカシステムを 提供できる。
図面の簡単な説明
[0044] [図 1]本発明を実施した 1つの形態であるスピーカの振動系の斜視図である。
[図 2]本発明を実施した 1つの形態であるサスペンションの斜視図である。
[図 3]本発明を実施した 1つの形態であるエッジレス平板スピーカの正面図(一部断 面図を含む)である。
[図 4]本発明によるエッジレス平板スピーカの音圧周波数特性を示すグラフである。
[図 5]同じく本発明によるエッジレス平板スピーカの音圧周波数特性を示すグラフで ある。
[図 6]板に力が加わった場合の、板の動作を説明するための図である。
[図 7]同じく板の動作を説明するための図である。
[図 8]同じく板の動作を説明するための図である。 [図 9]従来のエッジレス平板スピーカの断面図である。
[図 10]従来の平板振動板の一部切り欠き部を含む平面図である。
[図 11]他の従来の平板振動板の一部切り欠き部を含む平面図である。
[図 12]従来の平板振動板のセルの断面図である。
[図 13]図 11に示す従来の平板振動板の正面図である。
符号の説明
1 ¾動
2 骨格部材 (平板部材)
3 充填部材
4 ボビン
5 コィノレ
6 駆動部
7 サスペンション
8 通気用切り欠き
9 通気用切り欠き

Claims

請求の範囲
[1] 音を放射する振動板(1)と、前記振動板を駆動する駆動部 (6)とを備えるスピーカに おいて、
前記振動板は、
複数の平板部材 (2)が、各々振動方向と平行になりかつ前記振動板の中心から外 周に向力つて放射状になるように配置され、かつ放射状配置の中心位置で各々の縁 部が互いに固着されて形成された骨格部材 (2)と、
隣り合う 2つの前記平板部材の間に形成された空間に充填配置され、前記平板部材 の面にその両側面が固着され、かつ表面力 音を放射する充填部材 (3)とにより構 成される、
ことを特徴とするスピーカ。
[2] 前記振動板(1)の外周が円形であり、前記複数の平板部材 (2)の各々は同一形状 であって、円周方向に関して略等しい角度間隔で放射状に配置され、前記充填部材
(3)の形状が扇形であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のスピーカ。
[3] 前記充填部材 (3)は発泡体であることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項 に記載のスピーカ。
[4] 前記骨格部材 (2)の外周端は、前記充填部材 (3)の外周面で決まる前記振動板( 1)の外周面よりも内側に位置することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいず れカ 1項に記載のスピーカ。
[5] 前記駆動部(6)は、前記骨格部材 (2)を形成する複数の前記平板部材 (2)の各々 の同一側の辺部に結合され、前記骨格部材を介して前記充填部材 (3)に対して振 動を伝えることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載のスピ 一力。
[6] 前記充填部材 (3)および前記駆動部 (6)の少なくとも一方の、前記充填部材と前 記駆動部とが相対している部分に、通気用切り欠き(8, 9)を設けたことを特徴とする 請求の範囲第 5項に記載のスピーカ。
[7] 前記振動板(1)と前記駆動部(6)の少なくとも一方はサスペンション(7)によって支 持され、前記サスペンションは、第一の板パネ(11)の両端に棒状部材(12)がー列 に固着され、前記棒状部材( 12)の両端に第二の板パネ(13)が前記棒状部材に直 角に固着され、前記第二の板パネ(13)の端部はスピーカの動かな 、部分に固着さ れ、前記第一の板パネ(11)が接続片(14)を介して、前記振動板と前記駆動部の少 なくとも一方に固着される構造になっていることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6 、ずれか 1項に記載のスピーカ。
[8] スピーカに使用され音を放射するための振動板(1)であって、
複数の平板部材 (2)が、各々振動方向と平行になりかつ前記振動板の中心から外 周に向力つて放射状になるように配置され、かつ放射状配置の中心位置で各々の縁 部が互いに固着されて形成された骨格部材 (2)と、
隣り合う 2つの前記平板部材の間に形成された空間に充填配置され、前記平板部材 の面にその両側面が固着され、かつ表面から音を放射する充填部材 (3)と、 力もなることを特徴とするスピーカ用の振動板。
[9] 前記振動板(1)の外周が円形であり、前記複数の平板部材 (2)の各々は同一形状 であって、円周方向に関して略等しい角度間隔で放射状に配置され、前記充填部材 (3)の形状が扇形であることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載のスピーカ用の振 動板。
[10] 前記充填部材 (3)は発泡体であることを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項 に記載のスピーカ用の振動板。
[11] 前記骨格部材 (2)の外周端は、前記充填部材 (3)の外周面で決まる前記振動板(
1)の外周面よりも内側に位置することを特徴とする請求の範囲第 8項〜第 10項のい ずれか 1項に記載のスピーカ用の振動板。
[12] 前記駆動部(6)は、前記骨格部材 (2)を形成する複数の前記平板部材 (2)の各々 の同一側の辺部に結合され、前記骨格部材を介して前記充填部材 (3)に対して振 動を伝えることを特徴とする請求の範囲第 8項〜第 11項のいずれか 1項に記載のス ピー力用の振動板。
[13] 前記充填部材 (3)および前記駆動部 (6)の少なくとも一方の、前記充填部材と前 記駆動部とが相対している部分に、通気用切り欠き(8, 9)を設けたことを特徴とする 請求の範囲第 12項に記載のスピーカ用の振動板。 スピーカの振動板と駆動部の少なくとも一方を支持するためのサスペンションであつ て、
第一の板パネ(11)の両端に棒状部材(12)がー列に固着され、前記棒状部材(12 )の両端に第二の板パネ(13)が前記棒状部材に直角に固着され、
前記第二の板パネ(13)の端部は前記スピーカの動かない部分に固着され、前記 第一の板パネ(11)は接続片(14)を介して前記振動板と前記駆動部の少なくとも一 方に固着された構造になっていることを特徴とするスピーカ用のサスペンション。
PCT/JP2006/318507 2005-09-20 2006-09-19 スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション WO2007034781A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007536489A JPWO2007034781A1 (ja) 2005-09-20 2006-09-19 スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション
EP06810249A EP1940199A4 (en) 2005-09-20 2006-09-19 SPEAKER, MEMBRANE FOR SPEAKER AND SUSPENSION
US11/991,935 US20090226028A1 (en) 2005-09-20 2006-09-19 Loudspeaker, Speaker Diaphragm, and Suspension

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005305008 2005-09-20
JP2005-305008 2005-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007034781A1 true WO2007034781A1 (ja) 2007-03-29

Family

ID=37888824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/318507 WO2007034781A1 (ja) 2005-09-20 2006-09-19 スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090226028A1 (ja)
EP (1) EP1940199A4 (ja)
JP (1) JPWO2007034781A1 (ja)
KR (1) KR100969904B1 (ja)
CN (1) CN101292568A (ja)
WO (1) WO2007034781A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10244325B2 (en) 2015-09-14 2019-03-26 Wing Acoustics Limited Audio transducer and audio devices incorporating the same
JP2020120400A (ja) * 2016-06-14 2020-08-06 ボーズ・コーポレーションBose Corporation 電気音響ドライバ
US11137803B2 (en) 2017-03-22 2021-10-05 Wing Acoustics Limited Slim electronic devices and audio transducers incorporated therein
US11166100B2 (en) 2017-03-15 2021-11-02 Wing Acoustics Limited Bass optimization for audio systems and devices

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8879461B2 (en) * 2008-12-01 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Blank subframe uplink design
US9031266B2 (en) * 2011-10-11 2015-05-12 Infineon Technologies Ag Electrostatic loudspeaker with membrane performing out-of-plane displacement
US9467783B2 (en) * 2013-10-25 2016-10-11 Tymphany Worldwide Enterprises Limited Low profile loudspeaker transducer
US9712921B2 (en) * 2014-08-25 2017-07-18 Apple Inc. High aspect ratio microspeaker having a two-plane suspension
US10560778B2 (en) * 2015-09-29 2020-02-11 Coleridge Design Associates Llc System and method for a loudspeaker with a diaphragm
US9980050B2 (en) * 2015-09-29 2018-05-22 Coleridge Design Associates Llc System and method for a loudspeaker with a diaphragm
US9942662B2 (en) 2016-06-14 2018-04-10 Bose Corporation Electro-acoustic driver having compliant diaphragm with stiffening element
US10321235B2 (en) 2016-09-23 2019-06-11 Apple Inc. Transducer having a conductive suspension member
WO2018226869A1 (en) * 2017-06-08 2018-12-13 Bose Corporation Electro-acoustic driver and bobbin therefore
FR3067902B1 (fr) * 2017-06-15 2020-08-28 Jean Mauriac Haut-parleur
US10555085B2 (en) 2017-06-16 2020-02-04 Apple Inc. High aspect ratio moving coil transducer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863294A (ja) * 1981-10-12 1983-04-15 Mitsubishi Electric Corp スピ−カ用振動板
JPS6022899A (ja) * 1983-07-18 1985-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピ−カ用振動板
JPH09187095A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Sony Corp スピーカ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53117415A (en) * 1977-03-23 1978-10-13 Pioneer Electronic Corp Vibration plate for sound transducer
JPS5414722A (en) * 1977-07-06 1979-02-03 Hitachi Ltd Acoustic diaphragm
JPS54139718A (en) * 1978-04-21 1979-10-30 Takakichi Ogi Method of reinforcing vibrating plate for speaker
JPS5780997U (ja) * 1980-11-05 1982-05-19
JPS57203397A (en) * 1981-06-10 1982-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Speaker diaphragm
JPS583691U (ja) * 1981-06-30 1983-01-11 パイオニア株式会社 平面振動板
JPS61113499U (ja) * 1984-12-27 1986-07-17
JP2835696B2 (ja) * 1994-09-13 1998-12-14 功 景山 平面スピーカ
JP3841157B2 (ja) * 2001-11-09 2006-11-01 ソニー株式会社 スピーカ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863294A (ja) * 1981-10-12 1983-04-15 Mitsubishi Electric Corp スピ−カ用振動板
JPS6022899A (ja) * 1983-07-18 1985-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピ−カ用振動板
JPH09187095A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Sony Corp スピーカ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1940199A4 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10244325B2 (en) 2015-09-14 2019-03-26 Wing Acoustics Limited Audio transducer and audio devices incorporating the same
US10701490B2 (en) 2015-09-14 2020-06-30 Wing Acoustics Limited Audio transducers
US10887701B2 (en) 2015-09-14 2021-01-05 Wing Acoustics Limited Audio transducers
US11102582B2 (en) 2015-09-14 2021-08-24 Wing Acoustics Limited Audio transducers and devices incorporating the same
US11490205B2 (en) 2015-09-14 2022-11-01 Wing Acoustics Limited Audio transducers
US11716571B2 (en) 2015-09-14 2023-08-01 Wing Acoustics Limited Relating to audio transducers
US11968510B2 (en) 2015-09-14 2024-04-23 Wing Acoustics Limited Audio transducers
JP2020120400A (ja) * 2016-06-14 2020-08-06 ボーズ・コーポレーションBose Corporation 電気音響ドライバ
JP6993459B2 (ja) 2016-06-14 2022-01-13 ボーズ・コーポレーション 電気音響ドライバ
US11166100B2 (en) 2017-03-15 2021-11-02 Wing Acoustics Limited Bass optimization for audio systems and devices
US11137803B2 (en) 2017-03-22 2021-10-05 Wing Acoustics Limited Slim electronic devices and audio transducers incorporated therein

Also Published As

Publication number Publication date
KR100969904B1 (ko) 2010-07-13
US20090226028A1 (en) 2009-09-10
JPWO2007034781A1 (ja) 2009-03-26
CN101292568A (zh) 2008-10-22
EP1940199A4 (en) 2011-05-18
EP1940199A1 (en) 2008-07-02
KR20080037094A (ko) 2008-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007034781A1 (ja) スピーカ、スピーカ用の振動板およびサスペンション
CN1819710B (zh) 反射板减振
KR100783248B1 (ko) 음향 패널 및 전기 드라이버가 있는 확성기
US20030081800A1 (en) Flat panel sound radiator with supported exciter and compliant surround
US4847908A (en) Loudspeaker having a two-part diaphragm for use as a car loudspeaker
WO2006030760A1 (ja) スピーカシステム
US20110176701A1 (en) Autoaugmented Speaker Port
US8985268B2 (en) Speaker enclosure frame
US3164221A (en) Low frequency loudspeaker system
US6445803B1 (en) Speaker
CN110536217A (zh) 扬声器
EP1229760B1 (en) Speaker system
TWI760612B (zh) 揚聲器
JP2020096355A (ja) 懸架システムを備えた音響パネルアセンブリ
CA1204498A (en) Multi-driver loudspeaker
US10284945B2 (en) Air motion transformer passive radiator for loudspeaker
US20060078154A1 (en) Electricalacoustic ransducer
JP2510607B2 (ja) 平面スピ−カ
US10178459B2 (en) Loudspeaker with acoustic impedance system
JP2001224090A (ja) パッシブラジエータ型スピーカ装置
RU2746715C1 (ru) Плоский низкочастотный громкоговоритель
JP3365123B2 (ja) ダブルコーンスピーカ
JPH07131889A (ja) スピーカ装置
GB2387987A (en) Louspeaker with integral secondary diaphragm or which fits onto existing speaker cone
JP3922439B2 (ja) 圧電スピーカ装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680034588.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2007536489

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087006547

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006810249

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11991935

Country of ref document: US