JP2005260537A - スピーカおよびこれを用いたモジュール、電子機器および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は音響機器に使用されるスピーカ、スピーカモジュールさらには電子機器および装置に関するものであり、スピーカや電子機器の音圧周波数特性の安定化や高域限界周波数の伸張が課題であった。
【解決手段】本発明は、振動板２７を１枚でボイスコイル２８の内周部２７ａと外周部２７ｂとを覆い、ボイスコイル２８との結合部はボイスコイル２８の形状に応じてボイスコイル２８との結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部２７ｃが形成され、このリング状の溝部にボイスコイル２８の一部を全周にわたり挿入して結合し、突起部２７ｃと振動板２７は突起部２７ｃに直角方向に形成された補強リブ２７ｅ，２７ｆにより補強してスピーカを構成することにより、振動板の結合部の形状剛性を高め、スピーカの音圧周波数特性の安定化と高域限界周波数を伸張させることができる構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や情報通信機器に使用されるスピーカやモジュールおよび携帯電話やゲーム機器等の電子機器および装置に関するものである。

従来の技術を図６により説明する。

図６は従来のスリムタイプである角型スピーカの断面図、図７はその振動板の斜視図である。図６、図７に示すように、着磁されたマグネット１を上部プレート２およびヨーク３により挟み込んで内磁型の磁気回路４を構成している。この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合している。

このフレーム６の周縁部に樹脂フィルムから構成された振動板７を結合し、この振動板７にボイスコイル８を結合するとともに、上記磁気回路４の磁気ギャップ５にボイスコイル８をはまり込むように結合している。

ここでこの振動板７は、ボイスコイル８の内周部側７ａと外周部側７ｂとを覆うように１枚の板材で構成し、ボイスコイル８との結合部はボイスコイル８の形状に応じてボイスコイル８との結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部７ｃを形成し、このリング状の溝部にボイスコイル８の一部を全周にわたり挿入して結合して構成している。

そして、この突起部７ｃの外周部７ｂにも斜面を形成して振動板として機能させ、さらにその外周に振動板７が自由に振動可能なように断面ロール形状にサスペンション７ｄを形成している。

この構成とすることで、ボイスコイル８の内周部７ａのみならず、外周部７ｂも振動板として機能させることができるため、振動板７の有効振動面積を拡大することができ、音圧レベルを向上させることができる。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１や特許文献２が知られている。
特開昭６２−５３６００号公報 特表２００３−５２１１８５号公報

前述のスピーカは、ボイスコイル８の内周部７ａのみならず、外周部７ｂも振動板として機能させているため、音圧レベルを向上させることができる。そして、振動板７とボイスコイル８との結合強度を向上させるため、突起部７ｃを設けて接着結合している。

ところが、ボイスコイル８の一部を挿入した突起部７ｃの内周部７ａと外周部７ｂは振動板としての形状剛性が低下してしまい、ボイスコイル８の上下振動に対して振動板７が正確に追従しないという課題を有するものであった。よって、スピーカの音圧周波数特性上にピークやディップを生じさせたり、高域限界周波数を低下させたりという性能劣化を発生するという課題を有するものであった。

本発明は前記した課題を解決し、スピーカの音圧レベルを向上させつつ、音圧周波数特性の安定化と高域限界周波数の拡大を図ることができる優れたスピーカを提供することを目的とするものである。

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。

本発明の請求項１に記載の発明は、磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルによりスピーカを構成している。そして、前記振動板は、前記ボイスコイルの内周部側と外周部側とを覆うように１枚の板材で構成し、ボイスコイルとの結合部はボイスコイルの形状に応じてボイスコイルの結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部を形成し、このリング状の溝部にボイスコイルの一部を全周にわたり挿入して結合し、突起部と振動板は突起部に直角方向に形成された補強リブにより補強して構成している。

この構成により、振動板のボイスコイルとの結合部の形状剛性が高められ、ボイスコイルからの振動板への振動伝達が正確に実現できるため、音圧周波数特性上のピークやディップをなくすことができる。よって、スピーカの音圧レベルの向上を確保しつつ、スピーカの音圧周波数特性の安定化と、高域限界周波数を伸長させることができる。

本発明の請求項２に記載の発明は、補強リブは振動板のボイスコイルを結合した突起部の内側と外側の両側に形成して構成したものである。この構成により、振動板のボイスコイルとの結合部の形状剛性がより高められ、より安定したスピーカの音圧周波数特性を実現することができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、振動板の外周部にはサスペンション部を形成して構成したものである。この構成により、振動板の上下振動をよりスムーズに実施させることができ、スピーカの低ＦＯ化や帯域拡大を図ることができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、振動板を樹脂材料により構成したものである。この構成により、振動板の形状を簡単に成形することができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、振動板をシート材料により構成したものである。この構成により、振動板の軽量化を図ることができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、ボイスコイルはボビンを設けて構成したものである。この構成により、磁気ギャップの磁束密度の高い位置に、ボイスコイルの巻線の中心部を配置することができ、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。

本発明の請求項７に記載の発明は、ボイスコイルの形状は、角型、楕円型、トラック型のいずれかから構成したものである。この構成により、スピーカのスリム化を図ることができる。

本発明の請求項８に記載の発明は、振動板の形状は、角型、楕円型、トラック型のいずれかから構成したものである。この構成により、スピーカのスリム化を図ることができる。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカと電子回路とを結合してモジュールを構成したものである。この構成により、スピーカと電子回路とを結合したモジュールを安価に提供することができる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカを搭載して電子機器を構成したものである。この構成により、電子機器の周波数特性の安定化を図ることができる。

本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカを搭載して装置を構成したものである。この構成により、装置の周波数特性の安定化を図ることができる。

以上のように本発明は、１枚の板材で構成した振動板に、ボイスコイルの形状に応じてボイスコイルとの結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部を形成し、このリング状の溝部にボイスコイルの一部を全周にわたり挿入して結合し、突起部と振動板とを突起部に直角方向に形成された補強リブにより補強してスピーカを構成したものである。

この構成により、振動板のボイスコイルとの結合部の形状剛性が高められ、ボイスコイルからの振動板への振動伝達が正確に実現できるため、音圧周波数特性上のピークやディップをなくすことができる。よって、スピーカの音圧レベルの向上を確保しつつ、スピーカの音圧周波数特性の安定化と、高域限界周波数を伸長させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項８に記載の発明について説明する。図１は、本発明の一実施形態のスリムタイプである角型スピーカの断面図、図２はその振動板の斜視図である。

図１、図２に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部に振動板２７の外周を接着し、この振動板２７にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、ボイスコイル２８の反対の一端を磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

ここで、この振動板２７は、ボイスコイル２８の内周部２７ａと外周部２７ｂとを覆うように１枚の板材で構成し、ボイスコイル２８との結合部はボイスコイル２８の形状に応じてボイスコイル２８との結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部２７ｃを形成し、このリング状の溝部２７ｃにボイスコイル２８の一部を全周にわたり挿入して結合して構成している。

そして、この突起部２７ｃの外周部２７ｂにも斜面を形成して、振動板として機能させ、さらにその外周に振動板２７が自由に振動可能なように断面ロール形状にサスペンション２７ｄを形成している。

ここで、突起部２７ｃの内周部２７ａには補強リブ２７ｅを、突起部２７ｃの外周部２７ｂには補強リブ２７ｆをそれぞれ突起部２７と直交する方向に形成し、それぞれ突起部２７ｃと振動板２７の内外周の斜面部とを結合し、形状剛性を向上させている。

この補強リブ２７ｅや２７ｆの形状としては、図１、図２に示すような突起部２７ｃと振動板２７の内周部２７ａや外周部２７ｂを結合する略三角錐状としたものや、材厚を一定にした形状に形成しても良い。

そして、これらの補強リブについては、スピーカの音圧レベル向上の観点から、中空状として軽量化を図ることが望ましい。

この構成とすることで、ボイスコイル２８の内周部２７ａのみならず、外周部２７ｂも振動板として機能させ、しかも補強リブ２７ｅと２７ｆにより形状剛性を向上させているため、振動板２７の有効振動面積を拡大し、音圧レベルを向上させつつ、周波数特性の安定化と高域限界周波数の伸長を図ることができる。

また、この補強リブは請求項２に記載のように、振動板２７の突起部２７ｃの内側と外側の両方に形成した例を示しているが、どちらか一方に形成させてもよく、その数についても多く形成したり、少なくしたりと所望の特性に応じて自由に設定することができる。

さらに、請求項３に記載のように、振動板の外周部にはサスペンション２７ｄを形成して、振動板の上下振動をよりスムーズに実施させ、スピーカの低ＦＯ化や帯域拡大を図っている。

そして、請求項４および請求項５に記載のように、この振動板の材料については、シート状の樹脂材料により構成することで、振動板２７を軽量化し、その形状を簡単に得ている。

また、請求項６に記載のように、ボイスコイル２８はボビン付きとすることで、磁気ギャップ２５の磁束密度の高い位置にボイスコイル２８の巻線の中心部を配置して、高い音圧レベルを得ている。

前述の実施の形態は、ボイスコイル２８の形状を角型としてスピーカのスリム化を図り、さらに振動板２７も角型としてさらなるスリム化を図っている。

このボイスコイル２８や振動板２７の形状は、円形として構成してもよく、またスリム化を図りたい場合は、角型のみならず、楕円型やトラック型に構成してもよい。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。

図３は、本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの断面図である。図３に示すように、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３０と電子回路４０とを一体化してスピーカモジュール５０を構成している。

ここで、このスピーカモジュール５０の構成としては、回路基板４１に電子部品４２を固定して配線し、電子回路４０を構成している。そして、この電子回路４０と、前記請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３０とを一体化結合してスピーカモジュール５０を構成している。

この電子回路４０には、少なくともスピーカへ供給する音声信号の増幅回路が含まれている。すなわち、信号処理された音声信号をスピーカから出力させるために必要なレベルにまで増幅する回路を既にスピーカと一体化され、内部配線もされた状態で有しているため、このスピーカモジュールを結合するだけで容易に音声出力を得ることができる。

さらに、この電子回路４０には、前記の増幅回路以外に、携帯電話等の通信機器であれば、検波回路や変調回路、復調回路等の通信に必要な回路や、液晶等の表示手段のための駆動回路、さらには電源回路や充電回路等の各種回路を含めることもできる。

この構成とすることにより、従来別々で生産され、それぞれの検査工程や物流工程を経て、携帯電話等の電子機器の生産拠点に供給されていたスピーカと電子回路が一体化してモジュール化を実施することにより、生産工程、検査工程、物流工程の統合化を図ることができ、多大なコストダウンを実施することができる。

よって、スピーカ３０と電子回路４０とを結合したスピーカモジュール５０を安価に提供することができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１０に記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態の電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。図４に示すように、請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ３０を搭載して携帯電話８０を構成している。

ここで、この携帯電話８０の構成としては、スピーカ３０と電子回路４０と液晶等の表示モジュール６０等の各部品やモジュール等を外装ケース７０の内部に搭載して携帯電話８０の要部を構成している。

この構成とすることにより、携帯電話等の電子機器の音圧周波数特性の安定化と、高域限界周波数の伸張を図ることができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明する。

図５は、本発明の一実施の形態の装置である自動車９０の断面図を示したものである。図５に示すように、本発明のスピーカ３０をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車９０を構成したものである。

この構成とすることにより、このスピーカ３０を搭載した自動車等の装置の音圧周波数特性の安定化と、高域限界周波数の伸張を図ることができる。

本発明にかかるスピーカ、スピーカモジュール、電子機器および装置は、音圧周波数特性の安定化や高域限界周波数の伸張が必要な映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態における振動板の斜視図 本発明の一実施の形態におけるスピーカモジュールの断面図 本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図 本発明の一実施の形態における装置の断面図 従来のスピーカの断面図 従来の振動板の斜視図

符号の説明

２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２７ａ 振動板内周部
２７ｂ 振動板外周部
２７ｃ 振動板突起部
２７ｄ 振動板サスペンション部
２７ｅ 補強リブ
２７ｆ 補強リブ
２８ ボイスコイル
３０ スピーカ
４０ 電子回路
４１ 回路基板
４２ 電子部品
５０ スピーカモジュール
６０ 表示モジュール
７０ 外装ケース
８０ 携帯電話
９０ 自動車

Claims (11)

1. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカであって、前記振動板は、前記ボイスコイルの内周部側と外周部側とを覆うように１枚の板材で構成し、前記ボイスコイルとの結合部は前記ボイスコイルの形状に応じて前記ボイスコイルとの結合側にリング状の溝部を形づくるようにその結合側と反対側に突起部を形成し、このリング状の溝部に前記ボイスコイルの一部を全周にわたり挿入して結合し、前記突起部と前記振動板は前記突起部に直角方向に形成された補強リブにより補強してなるスピーカ。
2. 補強リブは振動板のボイスコイルを結合した突起部の内側と外側の両側に形成した請求項１記載のスピーカ。
3. 振動板の外周部にはサスペンション部を形成した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
4. 振動板を樹脂材料により構成した請求項１から請求項３記載のいずれか１つのスピーカ。
5. 振動板をシート材料により構成した請求項１から請求項４記載のいずれか１つのスピーカ。
6. ボイスコイルはボビンを設けて構成した請求項１から請求項５記載のいずれか１つのスピーカ。
7. ボイスコイルの形状は、角型、楕円型、トラック型のいずれかから構成した請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカ。
8. 振動板の形状は、角型、楕円型、トラック型のいずれかから構成した請求項１から請求項７記載のいずれか１つのスピーカ。
9. 請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカと電子回路とを結合したモジュール。
10. 請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカを搭載した電子機器。
11. 請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカを搭載した装置。

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