WO2020075379A1 - スピーカエッジ、振動板ユニット及びスピーカエッジの製造方法 - Google Patents

スピーカエッジ、振動板ユニット及びスピーカエッジの製造方法 Download PDF

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speaker
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polyether
diaphragm
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邦彦 戸倉
雄一 岡
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present technology relates to a manufacturing method of a speaker edge, a diaphragm unit, and a speaker edge.
  • Patent Document 1 by applying a hot-melt acrylic resin to the surface of a polyether-based or polyester-based urethane foam to form a film, heat resistance, weather resistance to the speaker edge, It is described that it has oil resistance and waterproofness.
  • the speaker In order to use a portable speaker at the beach or in the bathroom, the speaker needs to be highly waterproof (IPX7).
  • IPX7 highly waterproof
  • the speaker edge described in Patent Document 1 is originally formed by press-molding a flexible urethane foam having a thickness of 8 mm, it cannot be said to be lightweight, and there is an aspect that sound pressure is not satisfactory.
  • an object of the present technology is to provide a lightweight and soft speaker edge, a diaphragm unit, and a method of manufacturing a speaker edge that are flexible and have excellent characteristics and high waterproofness. is there.
  • the present technology has a hot-press molded urethane foam and an elastomer sheet adhered to the surface of the urethane foam,
  • the speaker edge is characterized in that the urethane foam and the elastomer sheet are the same type of resin.
  • the present technology the speaker edge described above, The diaphragm unit is attached to the inner peripheral portion of the speaker edge, and has a waterproof diaphragm. Furthermore, this technology creates urethane foam by hot pressing a urethane foam sheet, A method of manufacturing a speaker edge, comprising: stacking an elastomer sheet on the polyurethane foam, and heat-sealing the polyurethane foam and the elastomer sheet.
  • the speaker edge of the present technology can realize a speaker that has high waterproofness, is lightweight and soft, and has good characteristics.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present technology or an effect different from them.
  • FIG. 1 is a sectional view of a speaker unit according to an embodiment.
  • 2A is a top view of the diaphragm unit according to the embodiment
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the speaker edge according to the embodiment.
  • 4A to 4D are cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the speaker edge according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the displacement of the speaker edge and the force in one embodiment.
  • FIG. 6 is a graph of frequency characteristics of a speaker using a speaker edge (example) in the embodiment and a speaker using a conventional speaker edge (comparative example).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a speaker unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • the speaker unit 11 includes a cone-type diaphragm 12.
  • the outer peripheral portion of the diaphragm 12 is fixed to the inner peripheral portion of the speaker edge 13, and the diaphragm 12 is supported by the speaker edge 13.
  • the outer peripheral portion of the speaker edge 13 is fixed to the frame 14.
  • a plate 15 made of a magnetic material is attached to the frame 14.
  • the plate 15 is formed in a substantially annular shape.
  • An annular magnet 16 is attached to the rear surface (the lower side of the drawing) of the plate 15.
  • a yoke 17 is attached to the rear surface (the lower side of the figure) of the magnet 16.
  • a coil bobbin 19 is supported on the center pole portion 18 of the yoke 17 so as to be displaceable (movable) in the front-back direction, that is, in the axial direction of the center pole portion 18 (the vertical direction in the drawing).
  • the coil bobbin 19 is formed in a cylindrical shape, and the front end of the coil bobbin 19 is fixed to the diaphragm 12.
  • a voice coil 20 is wound around the outer peripheral surface of the coil bobbin 19.
  • At least part of the voice coil 20 is located in the magnetic gap.
  • the plate 15, the magnet 16, the yoke 17 and the voice coil 20 form a magnetic circuit.
  • the diaphragm 12 and the voice coil 20 are displaced by supplying the drive signal to the voice coil 20.
  • a cap 21 is bonded to the center of the diaphragm 12, and the cap 21 prevents foreign matter such as dust from entering the voice coil 20.
  • the cap 21 is made of the same material as the diaphragm 12.
  • a damper 22 is connected to the coil bobbin 19, supports the coil bobbin 19 so that normal vibration can be performed, and plays a role of holding the center position when stationary.
  • FIGS. 2A and 2B are a top view and a cross-sectional view, respectively, of a diaphragm unit 31 according to an embodiment of the present technology.
  • the diaphragm unit 31 includes a speaker edge 32, a diaphragm 33, and a packing 34 as a support.
  • the speaker edge 32 and the packing 34 have a substantially annular shape when viewed from above.
  • a diaphragm 33 is attached to, for example, the surface of the inner peripheral portion of the speaker edge 32, and a packing 34 is attached to the outer peripheral portion of the speaker edge 32.
  • the diaphragm 33 has a cone shape and has waterproof performance.
  • the material of the diaphragm 33 is, for example, waterproof mica foam, paper laminated with film, or plastic. Foamed mica is obtained by heating a paper product made of fine mica flakes, pulp fibers, and polyvinyl alcohol fibers to have a multi-foam structure.
  • the packing 34 is made of rubber or paper.
  • the diaphragm unit 31 is supported by the frame by fixing the packing 34 to the frame (not shown) of the speaker unit.
  • the diameters of the speaker edge 32, the diaphragm 33, and the packing 34 are, for example, 35 mm to 70 mm.
  • FIG. 3 shows an enlarged partial cross section of the speaker edge 32.
  • the straight line portion on the left side of FIG. 3 is the center side of the speaker and the side to which the diaphragm 33 is bonded.
  • the straight line portion on the right side of FIG. 3 is the end side of the speaker and the side to which the packing 34 is fixed.
  • the speaker edge 32 has a two-layer structure as a whole, and has a substantially semicircular shape in the central portion.
  • the speaker edge 32 is made of a lightweight and soft material.
  • the back side of the speaker edge 32 (the rear side of the speaker, the lower side of FIG. 3) (first layer) is, for example, a polyether urethane foam 41.
  • the front side of the speaker edge 32 (the front side of the speaker, the upper side in FIG. 3) (second layer) is a urethane elastomer sheet 42 of the same type of resin (polyether type).
  • Other resins in the same family include polyesters and olefins.
  • the polyether urethane elastomer sheet 42 covers the entire area of the front surface of the polyether urethane foam 41.
  • the two layers of the polyether-based urethane foam 41 and the polyether-based urethane elastomer sheet 42 have different structures but are chemically similar substances, so that good adhesion can be achieved even if the adhesive layer is omitted between the two layers. Can be formed, and they are integrated by being bonded by heat fusion. Further, the two layers can be expanded and contracted integrally so that water leakage does not occur even under a pressure of 1 m immersion.
  • the water repellent material is applied to the surface of the polyether urethane foam 41.
  • the polyether-based urethane elastomer sheet 42 itself has high waterproofness, and is heat-sealed to the front side of the polyether-based urethane foam body 41 so that the speaker edge 32 can meet the waterproof standard of IPX7. .
  • the thickness of the polyether urethane foam 41 is about 0.2 mm to about 0.4 mm, and the thickness of the polyether urethane elastomer sheet 42 is about 0.05 mm.
  • the polyether urethane foam 41 is compressed when it is molded as the speaker edge 32.
  • the polyether urethane foam 41 having a thickness of about 0.2 mm to about 0.4 mm has a density of about 0.28 g / cm 3 and a thickness of about 4 mm. 4) is compressed.
  • the compression ratio from the polyether-based urethane foam sheet 43 to the polyether-based urethane foam 41 is about 1/20 or more and about 1/10 or less. Since the polyether urethane foam sheet 43 and the polyether urethane foam 41 have substantially the same main surface area before and after being molded, the polyether urethane foam 41 after molding has substantially the same surface area. It has substantially the same weight as the polyether urethane foam sheet 43.
  • the member obtained by hot pressing the polyether-based urethane foam of Patent Document 1 mentioned at the beginning is a polyether-based urethane foam having a density of 35 kg / m 3 (0.35 g / cm 3 ) and a thickness of 8 mm. Since it is described as a compressed product, the polyether-based urethane foam sheet 43 or the polyether-based urethane foam 41 of the present technology is lighter than that described in Patent Document 1.
  • the speaker edge 32 has, for example, an elastic modulus of the order of 10 6 Pa (for example, when the effective number is 2 digits, the elastic modulus is 1.0 ⁇ 10 6 Pa or more and less than 1.0 ⁇ 10 7 Pa). It is softer than rubber speaker edges.
  • FIG. 4 shows an example of the manufacturing process of the speaker edge 32.
  • a polyether-based urethane foam sheet 43 having a density of 0.28 g / cm 3 was prepared, and a water-repellent material was applied to the polyether-based urethane foam sheet 43.
  • the thickness of the polyether urethane foam sheet 43 in FIG. 4A was set to about 4 mm.
  • the polyether urethane foam sheet 43 of FIG. 4A is compression-molded by pressing for 15 seconds in a mold heated to 200 ° C., and as shown in FIG. A polyether urethane foam 41 having a thickness of about 0.2 mm or more and about 0.4 mm or less (thickness of about 1/20 or more and about 1/10 or less before pressing) is produced.
  • a polyether urethane urethane sheet 42 (waterproof soft sheet) having a thickness of about 0.05 mm is provided on the front side (upper side of FIG. 4B) of the polyether urethane foam 41. It was placed so as to cover the polyether-based urethane foam 41.
  • the temperature of the mold on the side of the polyether-based urethane elastomer sheet 42 (upper side in FIG. 4C) is set to 130 ° C.
  • the temperature of the mold on the side of the polyether-based urethane foam 41 (lower side in FIG. 4C) is set to 60.
  • the temperature was set to 0 ° C. and pressing was performed to heat-bond the polyether-based urethane foam 41 and the polyether-based urethane elastomer sheet 42. After being taken out from the mold, it was left to cool for several hours to produce a speaker edge 32 as shown in FIG. 4D.
  • Example 4 The manufacturing method described in "Details of speaker edge” (for example, the shape shown in FIGS. 2 and 3) and described in "Manufacturing method of speaker edge” (for example, manufacturing process shown in FIG. 4)
  • the speaker edge 32 manufactured by The diaphragm 33 having the shape shown in FIG. 2 was used.
  • the material of the diaphragm 33 is foamed mica.
  • the diaphragm 33 was attached to the front side (upper side of FIG. 2B) of the speaker edge.
  • a rubber speaker edge was used as a comparative example.
  • the shape of the speaker edge and the diaphragm are the same as in the embodiment.
  • the rubber is a vulcanized acrylonitrile butadiene rubber (NBR) having a hardness of A50 °.
  • the weight of the example is about 1/2 of that of the comparative example, but the bass resonance frequencies of the example and the comparative example are almost the same.
  • the bass resonance frequency f0, the stiffness S of the vibration system, and the mass M of the vibration system have the relationship shown by the following formula.
  • the f0 of the example and the comparative example are almost the same, and the weight of the example is lighter than that of the comparative example (about half). Therefore, it is understood that the example has a lower S than the comparative example (the example has a softer speaker edge than the comparative example).
  • the embodiment has a sufficiently low stiffness and is easy to move. Therefore, the speaker edge of the example is lighter and softer than the comparative example.
  • FIG. 5A is a comparative example
  • FIG. 5B is an example.
  • “Coil in” shown in FIG. 5 indicates when the vibration system moves toward the rear of the speaker (when moving toward the lower side of FIG. 1 or FIG. 2B), and “Coil out” indicates in the front of the speaker. It shows when moving toward (when moving toward the upper side of FIG. 1 or FIG. 2B).
  • FIG. 5 the example has a lower stiffness because the line has a smaller slope than the comparative example.
  • “Coil in” and “Coil out” are more in agreement, and the section in which the curvature is substantially 0 is longer, so that the example has a linearity (linearity) than the comparative example. It can be seen that it is better, that is, the sound quality is better.
  • FIG. 6 shows the result.
  • the sound pressure level of the example is about 1 dB to about 1.5 dB higher than that of the comparative example in the audible band. From this, it was found that the sound pressure of the example is higher than that of the comparative example. Further, in the low sound range, the example and the comparative example were almost the same. It was found that the speaker edge of the example is lightweight, but the low frequency range can be reproduced as well as the conventional product (comparative example).
  • IPX7 is JIS standard waterproof performance.
  • the JIS standard defines a test method for IPX7 in which water does not enter even if it is submerged in water for 30 minutes at a depth of 15 cm to 1 m below the water surface.
  • the resonance frequency almost the same as that of the comparative example is reproduced.
  • the speaker unit equipped with the speaker edge 32 of the embodiment has a sound pressure of about 1 to about 1.5 dB higher in the audible band than the one equipped with the conventional product, has the same reproduction capability in the bass range, and has linearity. It was also found that it has IPX7 waterproof performance. From this, the speaker edge 32 of the embodiment has the high waterproof property of IPX7 in addition to the merit of increasing the sound pressure and improving the sound quality as compared with the conventional product (comparative example).
  • the content of the present technology is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present technology are possible.
  • the front side of the speaker edge 32 is the polyether urethane urethane sheet 42 and the back side is the polyether urethane foam 41
  • the front and back sides may be reversed.
  • the diaphragm 33 is attached to the front side of the speaker edge 32 in the embodiment and FIG. 2, it may be attached to the back side as in FIG.
  • the diaphragm 34 has a cone shape, it may have a flat shape or another shape.
  • the diaphragm unit 31 has only one speaker edge 32, but may have two speaker edges like a double edge.
  • the present technology may have the following configurations.
  • the thickness of the urethane foam is about 0.2 mm to about 0.4 mm
  • a method for manufacturing a speaker edge comprising: stacking an elastomer sheet on the polyurethane foam, and heat-sealing the polyurethane foam and the elastomer sheet.

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Abstract

熱プレス成型されたウレタン発泡体と、ウレタン発泡体の表面に密着されたエラストマーシートとを有し、ウレタン発泡体及びエラストマーシートが同系統の樹脂であることを特徴とするスピーカエッジである。 図3

Description

スピーカエッジ、振動板ユニット及びスピーカエッジの製造方法
 本技術は、スピーカエッジ、振動板ユニット及びスピーカエッジの製造方法に関する。
 近年、ポータブルスピーカとして、内部にアンプ、バッテリー、Bluetooth(登録商標)を搭載し、スマートフォン経由の音楽を屋外で楽しむことができるものが使用されている。浴室や、海辺のような場所でポータブルスピーカを使用する時には、スピーカに高い防水性(例えばJIS規格のIPX7)が必要とされる。従来のIPX7を満たすポータブルスピーカは、振動板にフィルム、スピーカエッジにゴムを使用する構成とされていた。しかしながら、ゴム製のスピーカエッジは比較的重量が大きく硬いため、ポータブルスピーカの音圧低下や音質劣化を招いていた。
 これに対し、スピーカエッジの素材にウレタン発泡体などを用いて、スピーカエッジの軽量化や軟質化に取り組んだ例が提案されている。特許文献1には、ポリエーテル系又はポリエステル系のウレタン発泡体の表面に、ホットメルト状にしたアクリル樹脂を塗布して、被膜を形成することで、スピーカエッジに対して耐熱性、耐候性、耐油性、防水性を持たせることが記載されている。
特許第2900417号公報
 ポータブルスピーカを海辺や浴室で使用するためには、スピーカに高い防水性(IPX7)が必要である。しかしながら、特許文献1に記載のスピーカエッジは、元は8mmの厚みの軟質ウレタンフォームをプレス成型しているので、軽量とは言えず、音圧の点で満足できない面があった。また、通気度が少しあるためIPX7の防水規格を満たすことが難しいものであった。
 したがって、本技術の目的は、軽量で軟質であって、特性が優れ、また、高い防水性を備えた、軽量で軟質であるスピーカエッジ、振動板ユニット及びスピーカエッジの製造方法を提供することにある。
 本技術は、熱プレス成型されたウレタン発泡体と、ウレタン発泡体の表面に密着されたエラストマーシートとを有し、
 ウレタン発泡体及びエラストマーシートが同系統の樹脂であることを特徴とするスピーカエッジである。
 また、本技術は、上述したスピーカエッジと、
 スピーカエッジの内周部に対して貼り合わされ、防水性能を有する振動板と
 を有する振動板ユニットである。
 さらに、本技術は、ウレタン発泡体シートを熱プレス成型してウレタン発泡体を作成し、
 前記ポリウレタン発泡体に対してエラストマーシートを重ね、前記ポリウレタン発泡体と前記エラストマーシートの熱融着を行う
 スピーカエッジの製造方法である。
 少なくとも一つの実施形態によれば、本技術のスピーカエッジは、高い防水性を持ちながら、軽量且つ軟質であり、良好な特性のスピーカを実現できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果又はそれらと異質な効果であっても良い。
図1は、一実施形態におけるスピーカユニットの断面図である。 図2Aは、一実施形態における振動板ユニットの上面図であり、図2Bは図2Aの断面図である。 図3は、一実施形態におけるスピーカエッジの詳細を示す断面図である。 図4Aから図4Dは、一実施形態におけるスピーカエッジの製造方法について説明するための断面図である。 図5は、一実施形態におけるスピーカエッジの変位と力の関係についてのグラフである。 図6は、一実施形態におけるスピーカエッジ(実施例)を用いたスピーカと、従来品のスピーカエッジ(比較例)を用いたスピーカの周波数特性のグラフである。
 以下、本技術の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
<1.一実施形態>
<2.変形例>
 以下に説明する実施形態等は本技術の好適な具体例であり、本技術の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
 また、以下の説明では、図示が煩雑となることを防止するために、一部の構成のみに参照符号を付す場合や、一部の構成を簡略化して示す場合もある。
<1.一実施形態>
「スピーカユニットの構成」
 以下、本技術の一実施形態について詳細に説明する。図1は、本技術の一実施形態のスピーカユニット11の断面図である。スピーカユニット11は、コーン型の振動板12を有する。振動板12の外周部はスピーカエッジ13の内周部に固定され、振動板12がスピーカエッジ13によって支持される。スピーカエッジ13の外周部はフレーム14に固定される。
 フレーム14には、磁性材料によって形成されたプレート15が取り付けられている。プレート15は略円環状に形成されている。プレート15の後面(図の下側)には円環状に形成されたマグネット16が取り付けられている。マグネット16の後面(図の下側)にはヨーク17が取り付けられている。
 プレート15、マグネット16とヨーク17は、中心軸が一致された状態で結合されている。ヨーク17のセンターポール部18にはコイルボビン19が前後方向、即ち、センターポール部18の軸方向(図の上下方向)へ変位可能(移動可能)に支持されている。コイルボビン19は円筒状に形成され、コイルボビン19の前端が振動板12に固定されている。コイルボビン19の外周面にボイスコイル20が巻き付けられている。
 ボイスコイル20は少なくとも一部が磁気ギャップに位置している。ボイスコイル20が磁気ギャップに位置することにより、プレート15、マグネット16、ヨーク17とボイスコイル20によって磁気回路が構成される。ボイスコイル20に対して駆動信号が供給されることによって、振動板12及びボイスコイル20が変位する。
 振動板12の中心部分にはキャップ21が接着され、キャップ21によりボイスコイル20への埃などの異物の進入を防いでいる。キャップ21は、振動板12と同じ材料からなる。コイルボビン19にはダンパー22が接続されていて、正常な振動が行えるようにコイルボビン19を支え、静止時にセンター位置を保持する役割を果たしている。
 上述のように、構成されたスピーカユニット11において、ボイスコイル20に駆動電圧又は駆動電流が供給されると、磁気回路において推力が発生し、ダンパー22に支えられたコイルボビン19が前後方向(軸方向、図の上下方向)へ変位してコイルボビン19の変位に伴って振動板12が振動する。このとき電圧又は電流に比例した音声の出力が行われる。
「本技術の一実施形態」
 図面を参照して本技術の一実施形態について説明する。図2A及び図2Bは、本技術の一実施形態の振動板ユニット31の上面図と断面図をそれぞれ示す。振動板ユニット31は、スピーカエッジ32、振動板33及び支持体としてのパッキン34から構成されている。スピーカエッジ32とパッキン34は、上面から見て略円環状とされている。スピーカエッジ32の内周部の例えば表面には、振動板33が接着され、スピーカエッジ32の外周部にはパッキン34が接着されている。
 振動板33はコーン型の形状をしていて、防水性能を有する。振動板33の素材は、例えば防水処理をした発泡マイカ、フィルムをラミネートした紙、又は、プラスチックである。発泡マイカは、微細マイカ鱗片、パルプ繊維、ポリビニルアルコール繊維とからなる抄造体を加熱して多泡構造としたものである。パッキン34はゴム製又は紙製である。パッキン34がスピーカユニットのフレーム(図示しない)に固定されることによって、振動板ユニット31がフレームに支持される。スピーカエッジ32、振動板33とパッキン34の口径は、例えば35mmから70mmである。
 図3にスピーカエッジ32の一部断面を拡大して示す。図3の左側の直線部は、スピーカの中心側であり、振動板33が接着される側である。図3の右側の直線部は、スピーカの端側であり、パッキン34が固定される側である。スピーカエッジ32は、全体が2層構造であり、中央部分が略半円形状になっている。
 スピーカエッジ32は、軽量で軟質な素材で構成されている。スピーカエッジ32の裏側(スピーカの後面側、図3の下側)(第1層)は、例えばポリエーテル系ウレタン発泡体41である。スピーカエッジ32の表側(スピーカの前面側、図3の上側)(第2層)は、同系統の樹脂(ポリエーテル系)のウレタンエラストマーシート42である。同系統の他の樹脂としては、ポリエステル及びオレフィンがある。
 ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42はポリエーテル系ウレタン発泡体41の表側の全ての領域を被覆している。ポリエーテル系ウレタン発泡体41とポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42の2層は、構造は異なるが化学的には同系統の物質なので、2層の間で接着層を省いても良好に密着させることができ、熱融着により貼り合され一体とされている。また、2層が一体に伸縮し、1m浸漬の圧力下でも水漏れがしないようにできる。
 ポリエーテル系ウレタン発泡体41には、その表面に撥水性材料が塗布されている。ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42は、それ自体に高い防水性があり、スピーカエッジ32がIPX7という防水規格を満たせるように、ポリエーテル系ウレタン発泡体41の表側に熱融着で貼り合されている。ポリエーテル系ウレタン発泡体41の厚さは約0.2mmから約0.4mmであり、ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42の厚さは約0.05mmである。
 ポリエーテル系ウレタン発泡体41はスピーカエッジ32として成型される際に圧縮されている。厚さが約0.2mmから約0.4mmであるポリエーテル系ウレタン発泡体41は、密度が約0.28g/cm3で、厚さが約4mmのポリエーテル系ウレタン発泡体シート43(図4参照)を圧縮したものである。ポリエーテル系ウレタン発泡体シート43からポリエーテル系ウレタン発泡体41への圧縮比率は約1/20以上約1/10以下である。ポリエーテル系ウレタン発泡体シート43とポリエーテル系ウレタン発泡体41は、成型される前後で主面の表面積は略同じであるので、成型後のポリエーテル系ウレタン発泡体41は、表面積が略同じであるポリエーテル系ウレタン発泡体シート43と略同じ重量を持っている。
 冒頭に挙げた特許文献1のポリエーテル系ウレタン発泡体が熱プレス成型された部材は、密度が35kg/m3(0.35g/cm)で厚さが8mmのポリエーテル系ウレタン発泡体を圧縮した品と記載されているので、本技術のポリエーテル系ウレタン発泡体シート43又はポリエーテル系ウレタン発泡体41は、特許文献1に記載のものより軽量である。
 ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42の厚さは比較的小さいので、スピーカエッジ32の硬さには大きな影響を及ぼさない。スピーカエッジ32は例えば、弾性率が106Paオーダー(例えば、有効数字を2桁とするとき、弾性率が1.0×106Pa以上1.0×107Pa未満)であり、従来のゴム製のスピーカエッジに比べてもより軟質である。
「スピーカエッジの製造方法」
 次に、スピーカエッジ32の製造方法について説明する。図4にスピーカエッジ32の製造過程の一例を示す。図4Aに示すように、密度が0.28g/cm3のポリエーテル系ウレタン発泡体シート43を用意し、ポリエーテル系ウレタン発泡体シート43に撥水性材料を塗布した。スティフネスの値(後述する)を低く抑えるため、図4Aのポリエーテル系ウレタン発泡体シート43の厚さを約4mmとした。
 次に、図4Aのポリエーテル系ウレタン発泡体シート43を200℃に加熱した金型で15秒間プレスを行うことで圧縮成型し、図4Bに示すように、断面が略半円形状で、厚さが約0.2mm以上約0.4mm以下(プレス前の約1/20以上約1/10以下の厚さ)であるポリエーテル系ウレタン発泡体41を作製する。
 そして、図4Cのように、ポリエーテル系ウレタン発泡体41の表側(図4Bの上側)に、厚さが約0.05mmのポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42(防水性のある軟質シート)を、ポリエーテル系ウレタン発泡体41を覆うようにして載置した。
 ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42の側(図4Cの上側)の金型の温度を130℃に設定し、ポリエーテル系ウレタン発泡体41の側(図4Cの下側)の金型の温度を60℃に設定し、プレスを行うことで、ポリエーテル系ウレタン発泡体41とポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42の熱融着を行った。金型から取り出した後、数時間にわたり放冷を行い、図4Dのようなスピーカエッジ32を作製した。
 以下、スピーカエッジ32を用いた実施例に基づいて、本技術を具体的に説明する。なお、本技術は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。
[実施例]
 「スピーカエッジの詳細」にて説明した構成(例えば、図2,3に示される形状)を持ち、「スピーカエッジの製造方法」にて説明した製造方法(例えば、図4に示される製造過程)により製造されたスピーカエッジ32を用いた。図2の形状の振動板33を用いた。振動板33の素材は発泡マイカである。図2Bのように、振動板33をスピーカエッジの表側(図2Bの上側)に貼り付けた。
[比較例]
 比較例として、ゴム製のスピーカエッジを用いた。スピーカエッジの形状及び振動板については実施例と同じである。ゴムは、硬度がA50°のアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)に加硫したものである。
[重量と共振周波数の評価]
 スピーカエッジの重量と、振動板を貼り合せた状態でのスピーカエッジの低音共振周波数を計測した。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、実施例は比較例と比べて重量が約1/2であるが、実施例と比較例でほぼ同じ低音共振周波数となった。低音共振周波数f0、振動系のスティフネスSと振動系の質量Mには、下記の式で示す関係がある。
 f0=1/2π×(S/M)1/2 (Hz)
 実施例と比較例ではf0がほぼ同じであり、実施例の方が比較例より重量が軽い(半分程度である)。したがって、実施例の方が比較例よりSが低い(実施例の方が比較例よりスピーカエッジが軟質である)ことが分かる。実施例はスティフネスが十分低く、動きやすいものである。したがって、実施例のスピーカエッジは比較例に比べて、より軽量でより軟質である。
[リニアリティの評価]
 振動板にスピーカエッジが貼られた振動系を治具にセットし、一定の速度で変位を与えるロードセルを用いて、変位と力の関係を測定した。その結果を図5に示す。
 図5Aが比較例であり、図5Bが実施例である。図5に示される「Coil in」は振動系がスピーカの後方向に向かって動くとき(図1又は図2Bの下側に向かって動くとき)を示し、「Coil out」はスピーカの前方向に向かって動くとき(図1又は図2Bの上側に向かって動くとき)を示す。図5から、実施例は比較例に比べて、線の傾きがより小さいことから、スティフネスがより低いことが分かる。また、実施例は比較例に比べて、「Coil in」と「Coil out」がより一致し、曲率が略0となる区間がより長いので、実施例は比較例よりもリニアリティ(直線性)がより良い、すなわち、音質がより良いことが分かる。
[スピーカの周波数特性の評価]
 スピーカエッジを用いて、図1のようなスピーカユニットを作製し、スピーカの周波数特性を求めた。その結果を図6に示す。
 図6から、実施例は比較例に比べて、可聴帯域において、約1dBから約1.5dB大きな音圧となった。このことから、実施例は比較例より音圧が向上していることが分かった。また、低音域では、実施例と比較例はほぼ一致した。実施例のスピーカエッジは軽量であるが、低音域を従来品(比較例)並みに再生可能であることが分かった。
[1M浸漬防水の評価]
 実施例の振動系(スピーカエッジと振動板などを貼り合せたもの)について防水性能の試験を行った。容積が300ccの浸漬箱の表面に振動系を取り付け、スピーカエッジと振動板の表面以外からは水漏れがないように設置した。深さが1mある水槽の底に、実施例の振動系を取り付けた浸漬箱を沈め、これを30分間継続した。
 IPX7はJIS規格の防水性能である。JIS規格ではIPX7について、水面下15cmから1mの深さの地点で30分の間、水中に没しても水が浸入しないというテスト方法を定めている。
 防水性能の試験を行った結果、スピーカエッジ32が水圧により引き伸ばされていることを確認できたが、特に表層からの水漏れが発生することはなかった。このことから、実施例のスピーカエッジ32はJIS規格のIPX7を満たしていることが分かった。
 以上のように、比較例より軽量で軟質な実施例のスピーカエッジ32を用いた構成では、比較例とほぼ同じ共振周波数を再現した。実施例のスピーカエッジ32を搭載したスピーカユニットは、従来品を搭載したものより可聴帯域で約1~約1.5dBの音圧が上昇し、低音域で同程度の再生能力を有し、リニアリティも改善し、さらに、IPX7の防水性能を備えていることが判明した。このことから、実施例のスピーカエッジ32は、従来品(比較例)に比べて、音圧上昇と音質改善というメリットと共に、IPX7という高い防水性を備えている。
<2.変形例>
 以上、本技術の一実施形態について具体的に説明したが、本技術の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えばスピーカエッジ32の表側がポリエーテル系ウレタンエラストマーシート42で、裏側がポリエーテル系ウレタン発泡体41であったが、表裏が逆の構成であってもよい。実施例や図2では振動板33をスピーカエッジ32の表側に貼りつけていたが、図1のように裏側に貼りつけてもよい。振動板34はコーン型の形状をしていたが、平面型の形状やその他の形状であってもよい。図2のスピーカエッジ32とパッキン34の上面図は略円環の形状であったが、楕円環や矩形やその他の形状でもよい。スピーカエッジ32の断面は中央が略半円形状であったが、その他の形でもよい。振動板ユニット31のスピーカエッジ32は1つのみであったが、ダブルエッジのように2つのスピーカエッジで構成されていてもよい。
 本技術は、以下の構成をとりうる。
(1)
 熱プレス成型されたウレタン発泡体と、前記ウレタン発泡体の表面に密着されたエラストマーシートとを有し、
 前記ウレタン発泡体及び前記エラストマーシートが同系統の樹脂であることを特徴とするスピーカエッジ。
(2)
 前記同系統の樹脂は、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂及びオレフィン系樹脂のいずれかである(1)に記載のスピーカエッジ。
(3)
 前記ウレタン発泡体は撥水性材料が塗布されたものである(1)又は(2)に記載のスピーカエッジ。
(4)
 前記ウレタン発泡体の厚さは約0.2mmから約0.4mmであり、
 前記エラストマーシートの厚さは約0.05mmである(1)から(3)までのいずれかに記載のスピーカエッジ。
(5)
 外周部にゴム製又は紙製の支持体が配置され、前記支持体を挟んでスピーカユニットのフレームに取り付けられるようにした(1)から(4)までのいずれかに記載のスピーカエッジ。
(6)
 (1)のスピーカエッジと、
 前記スピーカエッジの内周部に対して貼り合わされ、防水性能を有する振動板と
 を有する振動板ユニット。
(7)
 ウレタン発泡体シートを熱プレス成型してウレタン発泡体を作成し、
 前記ポリウレタン発泡体に対してエラストマーシートを重ね、前記ポリウレタン発泡体と前記エラストマーシートの熱融着を行う
 スピーカエッジの製造方法。
11・・・スピーカユニット,12・・・振動板,13・・・スピーカエッジ,
14・・・フレーム,15・・・プレート,16・・・マグネット,
17・・・ヨーク,18・・・センターポール部,19・・・コイルボビン,
20・・・ボイスコイル,21・・・キャップ,22・・・ダンパー,
31・・・振動板ユニット,32・・・スピーカエッジ,
33・・・振動板,34・・・パッキン,41・・・ポリエーテル系ウレタン発泡体,
42・・・ポリエーテル系ウレタンエラストマーシート、
43・・・ポリエーテル系ウレタン発泡体シート

Claims (7)

  1.  熱プレス成型されたウレタン発泡体と、前記ウレタン発泡体の表面に密着されたエラストマーシートとを有し、
     前記ウレタン発泡体及び前記エラストマーシートが同系統の樹脂であることを特徴とするスピーカエッジ。
  2.  前記同系統の樹脂は、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂及びオレフィン系樹脂のいずれかである請求項1に記載のスピーカエッジ。
  3.  前記ウレタン発泡体は撥水性材料が塗布されたものである請求項1に記載のスピーカエッジ。
  4.  前記ウレタン発泡体の厚さは約0.2mmから約0.4mmであり、
     前記エラストマーシートの厚さは約0.05mmである請求項1に記載のスピーカエッジ。
  5.  外周部にゴム製又は紙製の支持体が配置され、前記支持体を挟んでスピーカユニットのフレームに取り付けられるようにした請求項1に記載のスピーカエッジ。
  6.  請求項1のスピーカエッジと、
     前記スピーカエッジの内周部に対して貼り合わされ、防水性能を有する振動板と
     を有する振動板ユニット。
  7.  ウレタン発泡体シートを熱プレス成型してウレタン発泡体を作製し、
     前記ポリウレタン発泡体に対してエラストマーシートを重ね、前記ポリウレタン発泡体と前記エラストマーシートの熱融着を行う
     スピーカエッジの製造方法。
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