JP2005167315A - スピーカユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】 スピーカ2の振動面22とは異なる方向へ音を放出する小型で薄型のスピーカユニット1を提供する。
【解決手段】 スピーカユニット1は、振動板22を支持すると共に、振動板22の背面側に放出される音を通過させる孔16を備えるフレーム15と、孔16を通過した音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導いて放音させる音導部3とを備え、音導部3はイコライザ31を備えて音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成すると共に、孔16から放出される音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導いて放音する。
【選択図】 図1
【解決手段】 スピーカユニット1は、振動板22を支持すると共に、振動板22の背面側に放出される音を通過させる孔16を備えるフレーム15と、孔16を通過した音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導いて放音させる音導部3とを備え、音導部3はイコライザ31を備えて音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成すると共に、孔16から放出される音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導いて放音する。
【選択図】 図1
Description
本願発明は、スピーカユニットの技術分野に属する。
近年、携帯電話や携帯型情報端末(Personal Digital Assistant:PDA)の小型化に伴い、それらに採用されるスピーカユニットにも薄型化の要請がある。その一方で、これらの装置には良質な音に対する要請もある。
従来、小型化に対応するためにこれらの装置で採用されていた圧電素子を用いたスピーカはビープ音(信号音)など音質をそれほど必要としない音を発するのには適しているものの、楽曲や人声など良好な音質が要求される音の再生には適していなかった。従って、これらの装置では、小型化への要請を犠牲にしてスピーカサイズが大きいホーン型スピーカを採用して良好な音質が要求される音の再生を行っていた。
しかしながら、これら従来のスピーカではスピーカ面を装置外面に配せざるを得ず、装置のデザイン上の制約となっていると共に、装置小型化の要求へのネックとなっていた。
一方、スピーカ前面から放出される音をスピーカの振動面とは異なる方向へ導く技術が開示されていた(例えば、特許文献1参照。)。
また、1個のスピーカが発する音を前方と側方の2方向へ同時に放出する技術も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2001−324982号公報(図1など)。
特開平10−84192号公報(図1など)。
しかしながら、上記第1の従来技術は、スピーカの前面(振動面の側)に共鳴カバーを設け、振動板と共鳴カバーとで形成された空気室で発音出力を向上させた音を壁部に設けられた切欠部から放出することが開示されているが、空気室と共鳴カバーの厚さだけスピーカが厚くなるのでスピーカの小型化、薄型化の要請には応えられないでいた。
上記第2の従来技術では、振動板前面から放出される音がスピーカ前方の開放孔とスピーカ側方の開放孔から外部へ放出される技術が開示されていて、振動板後面から放出される音の利用への配慮はなされていなかった。
本願発明が解決しようとする課題は、スピーカの振動方向とは異なる角度へ音を放出して、小型化、薄型化を実現するスピーカユニットの提供が一例として挙げられる。
以下、本願発明について説明する。なお、本願発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本願発明が図示の形態に限定されるものではない。
上記課題を解決するために、請求項1にかかるスピーカユニット(1)は、振動板(22)を支持すると共に、振動板(22)の背面側に放出される音を通過させる孔(16)を備えるフレーム(15)と、孔(16)を通過した音を振動板(22)の振動方向とは異なる角度に導いて放音させる音導部(3)と、を備えることを特徴とする。
次に、本願発明に係るスピーカユニットの一実施の形態を、携帯電話用のスピーカユニットを例として図面を用いて説明する。
図1は本願発明の実施の形態に係るスピーカユニットの分解図であり、図2は本願発明の実施の形態に係るスピーカユニットを示す半断面図である。
スピーカユニット1は内磁型のスピーカ2と音導部3とで構成され、前面にケースキャップ4を備えている。スピーカ2は磁気回路5と振動部6とを有し、背面に位置固定用の端子柄7を備えている。
磁気回路5は、プレート11と、磁石12と、ヨーク14とフレーム15とを兼ねたボディ13とで構成される。
プレート11は例えば純鉄等の磁性材料で構成され、磁石12の外径とほぼ同じ大きさの円板形状で、磁石12に固着されている。
磁石12は例えばフェライト等の強磁性材料が着磁された円板形状で、ボディ13に取り付けられている。内磁形のスピーカ2では磁石12はアルニコ磁石が適している。
ボディ13は、ヨーク14と、ヨーク14の周りに配されたフレーム15とを有して構成されている。
ヨーク14は例えば純鉄等の磁性材料で構成され、概ねお碗の形状であって中央底面に平面部分を有して構成されている。ヨーク14はその中央底面に磁石12が固着されており、この磁石12によって供給される磁束が外部に漏れ出るのを防止している。
フレーム15は例えばプラスチック等で構成され、中心部の孔部分にヨーク14を有した中空円板形状で、外縁に有するスカート部分で振動板22の外周部(エッジ23)を固定して支持している。また、フレーム15は、振動板22の背面側にあたる部分に複数の孔16を有し、振動板22の背面の音圧による音の歪を軽減している。
振動部6は磁気回路5の前面に配設され、ボイスコイル21と振動板22とを有して構成されている。
ボイスコイル21は、例えば銅線、アルミ線、銅クラッド・アルミ線等のボイス・コイル用導線で構成され、振動板22に取り付けられたコイルボビン(図示省略)に丸線二層巻あるいはエッジワイズ巻等によって巻かれている。ボイスコイル21は、プレート11の外周面とヨーク14の内周面の間に形成される磁気ギャップに接触することなく配置されている。
振動板22は例えば天然繊維系、人造繊維系、プラスチックス、金属等のヤング率の高い材料が使われ、朝顔形のパラカーブド・コーンが採用され、中央部分にはボイスコイル21が固着されている。振動板22は外周にエッジ23を有し、フレーム15に取り付けられている。
エッジ23は例えば樹脂含浸布、ゴム等のコンプライアンスが良好で機械的疲労に強い材料が用いられ、振動板22の周縁を補強しフレーム15によって支持されると共に、振動板22の前後の空気の流れを遮断している。
内磁型のスピーカ2の背面には音導部3が密着して配されている。
ここで、音導部3の形状を図3を用いて説明する。図3は音導部3単体の平面図である。
音導部3は例えばプラスチック等の合成樹脂で構成されている。音導部3は一辺の長さがフレーム15の外径とほぼ等しい正方形形状であって、スピーカユニット1の背面側に配された端子柄7の部分とヨーク14の外径だけ逃げた形状の平板であって、後述するスリット32を除いた外縁にスカート部分34を備えている。
音導部3はヨーク14の外壁を回避して、スリット32を除いた外縁のスカート部分34がフレーム15に密着して音漏れを防いでおり、音導部3とフレーム15との間に音導空間33を形成している。音導空間33の音の放出口として、音導部3とフレーム15とは端子柄7の配された側と反対の側にスリット32を形成している。よって、フレーム15の孔16から放出される音は音導空間33を通じてスリット32から外部へ放出される。
また、音導部3は、フレーム15からスリット32までの音導空間33の中央部にイコライザ(位相等化器)31を有し、音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成している。
ここで、例えば、本実施の形態におけるスピーカユニット1は本願に係るスピーカユニットの一例を、音導部3は本願に係る音導部の一例を、フレーム15は本願に係るフレームの一例を、孔16は本願に係る孔の一例を、振動板22は本願に係る振動板の一例を、エッジ23は本願に係る外周部の一例を、音導空間33は本願に係る音導空間の一例を、それぞれ構成する。
以上の構成を有するスピーカユニット1が音を発するときの現象を以下に説明する。
音声信号を受けた磁気回路5及び振動部6の動作により振動板22が振動するとき、音はケースキャップ4の孔を通ってスピーカユニット1の前方に放出されると同時に、フレーム15の孔16を通って振動板22の後方にも伝播する。即ち、孔16を通って音導空間33へと放出される。そして、音導空間33へ入った音は音導部3の壁にぶつかって進行方向を変え、スリット32への向かい、その後スリット32から外部へ放出される。
孔16からスリット32へと音導空間33は断面積が徐々に増加するホーンを形成しているので、放射抵抗が大きくなり、振動板22の振幅が小さくても効率が高くなって充分な音量を得ることができる。
上記実施の形態は以下の効果を有する。
● 本実施の形態に係るスピーカユニット1は、振動板22の背面側に孔16を有し、振動板22のエッジ23を支持するフレーム15と、孔16から放出される音を導く音導部3とを有するスピーカユニット1において、音導部3は、孔16から放出される音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導く。よって、従来はノイズとされていた振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、振動板前面から放出される音のほかに、振動板背面からの音も活用できるので、音のエネルギの効率的な活用が図れる。よって、携帯電話等の小型の装置において、大出力のスピーカが備えられないとき、小型のスピーカであっても、大出力が得られる。
● 本実施の形態に係る孔16は振動板22背面の音圧による音の歪を軽減する。よって、振動板22背面の音圧による音の歪を軽減するために従来からあって孔16を使って、振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、本願発明によって、音のひずみが生じることはなく、良質な音を提供することが可能となる。
● 本実施の形態に係る音導部3は、音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成している。よって、放射抵抗が大きくなり、振動板22の振幅が小さくても効率が高くなって充分な音量を得ることができる。
● 本実施の形態に係る音導部3にはイコライザ31が配されている。よって、イコライザ31の形状を操作することで、音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加させることが可能になるため、音導部3を複雑な形状にする必要はない。
● 本実施の形態に係る音導部3は、孔16から放出される音を振動板22の振動方向と垂直の角度に導く。よって、従来はノイズとされていた振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、振動板前面から放出される音のほかに、振動板背面からの音も活用できので、音のエネルギの効率的な活用が図れる。携帯電話等の小型の装置において、大出力のスピーカが備えられないとき、よって、小型のスピーカであっても、大出力が得られる。
● 本実施の形態に係るスピーカユニット1は、振動板22の背面側に孔16を有し、振動板22のエッジ23を支持するフレーム15と、孔16から放出される音を導く音導部3とを有するスピーカユニット1において、音導部3は、孔16から放出される音を振動板22の振動方向とは異なる角度に導く。よって、従来はノイズとされていた振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、振動板前面から放出される音のほかに、振動板背面からの音も活用できるので、音のエネルギの効率的な活用が図れる。よって、携帯電話等の小型の装置において、大出力のスピーカが備えられないとき、小型のスピーカであっても、大出力が得られる。
● 本実施の形態に係る孔16は振動板22背面の音圧による音の歪を軽減する。よって、振動板22背面の音圧による音の歪を軽減するために従来からあって孔16を使って、振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、本願発明によって、音のひずみが生じることはなく、良質な音を提供することが可能となる。
● 本実施の形態に係る音導部3は、音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成している。よって、放射抵抗が大きくなり、振動板22の振幅が小さくても効率が高くなって充分な音量を得ることができる。
● 本実施の形態に係る音導部3にはイコライザ31が配されている。よって、イコライザ31の形状を操作することで、音の進行方向に向かって音導空間33の断面積が徐々に増加させることが可能になるため、音導部3を複雑な形状にする必要はない。
● 本実施の形態に係る音導部3は、孔16から放出される音を振動板22の振動方向と垂直の角度に導く。よって、従来はノイズとされていた振動板背面の音を音導部を通して外部への放出するようにしたので、振動板前面から放出される音のほかに、振動板背面からの音も活用できので、音のエネルギの効率的な活用が図れる。携帯電話等の小型の装置において、大出力のスピーカが備えられないとき、よって、小型のスピーカであっても、大出力が得られる。
なお、上記実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば以下のように変形してもよい。
○ 上記実施の形態では、音導部3とフレーム15とは別体の部材として説明したが、音導部3とフレーム15とを一体のものとしてもよい。合成樹脂材料で成形で製作する場合、スライドを用いた金型を使えば容易に製造することができる。部品点数が削減でき、部品管理の費用、製品の製造原価低減の効果がある。
○ 上記実施の形態では、スピーカユニット1の背面の一方の側に配された端子柄7を回避して音導空間33を設けるためにスリット32が一方向にあるとして説明したが、場所が許せば二方向でも構わない。この場合、2つのスリットが角度をもって配されても構わない。複数の方向にスリットを設ければ、複数の方向に音を放出することが可能となる。
○ 上記実施の形態では、振動板22の背面空間の音圧変動を軽減するための孔を利用して本願発明を実施した場合として説明したが、これに限られるわけではない。振動板の背面空間の音圧変動が問題とならない場合であっても、フレームに孔を設けて背面から音を放出するようにして本願発明を利用することはできる。
○ 上記実施の形態では、音導空間33内にイコライザがある場合を説明したが、これに限定されるわけではない。イコライザがない場合であっても、音導部の形状を操作することで音導空間の断面積を徐々に増加させるようにすることは可能である。
○ 上記実施の形態では、音導部3の厚さを変えることなく孔16からスリット32へと音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成する場合を説明したが、これに限定されるわけではない。スピーカユニットの設置スペースが許されるのであれば、音導部の厚さ(高さ)を変えることで音導空間の断面積を徐々に増加させることも可能である。
○ 上記実施の形態では、音導部3とフレーム15とは別体の部材として説明したが、音導部3とフレーム15とを一体のものとしてもよい。合成樹脂材料で成形で製作する場合、スライドを用いた金型を使えば容易に製造することができる。部品点数が削減でき、部品管理の費用、製品の製造原価低減の効果がある。
○ 上記実施の形態では、スピーカユニット1の背面の一方の側に配された端子柄7を回避して音導空間33を設けるためにスリット32が一方向にあるとして説明したが、場所が許せば二方向でも構わない。この場合、2つのスリットが角度をもって配されても構わない。複数の方向にスリットを設ければ、複数の方向に音を放出することが可能となる。
○ 上記実施の形態では、振動板22の背面空間の音圧変動を軽減するための孔を利用して本願発明を実施した場合として説明したが、これに限られるわけではない。振動板の背面空間の音圧変動が問題とならない場合であっても、フレームに孔を設けて背面から音を放出するようにして本願発明を利用することはできる。
○ 上記実施の形態では、音導空間33内にイコライザがある場合を説明したが、これに限定されるわけではない。イコライザがない場合であっても、音導部の形状を操作することで音導空間の断面積を徐々に増加させるようにすることは可能である。
○ 上記実施の形態では、音導部3の厚さを変えることなく孔16からスリット32へと音導空間33の断面積が徐々に増加するホーンを形成する場合を説明したが、これに限定されるわけではない。スピーカユニットの設置スペースが許されるのであれば、音導部の厚さ(高さ)を変えることで音導空間の断面積を徐々に増加させることも可能である。
1:スピーカユニット
3:音導部
15:フレーム
16:孔
22:振動板
23:エッジ
31:イコライザ
33:音導空間
3:音導部
15:フレーム
16:孔
22:振動板
23:エッジ
31:イコライザ
33:音導空間
Claims (5)
- 振動板を支持すると共に、当該振動板の背面側に放出される音を通過させる孔を備えるフレームと、
前記孔を通過した音を、前記振動板の振動方向とは異なる角度に導いて放音させる音導部と、
を備えることを特徴とするスピーカユニット。 - 請求項1に記載のスピーカユニットにおいて、
前記孔は前記振動板背面の音圧による音の歪を軽減する、
ことを特徴とするスピーカユニット。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載のスピーカユニットにおいて、
前記音導部はホーンを形成している、
ことを特徴とするスピーカユニット。 - 請求項3に記載のスピーカユニットにおいて、
前記音導部はイコライザを備える、
ことを特徴とするスピーカユニット。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のスピーカユニットにおいて、
前記音導部は、前記孔から放出される音を前記振動板の振動方向と垂直に導く、
ことを特徴とするスピーカユニット。
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