JP2006041891A

JP2006041891A - 同軸複合スピーカ

Info

Publication number: JP2006041891A
Application number: JP2004218574A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hayashi; 繁林; Masatoshi Miyashita; 昌利宮下
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: US20060023903A1; JP4048546B2

Abstract

【課題】再生周波数特性を向上させ、ウーハーとツイータとの音の繋がりが改善された同軸複合スピーカを提供する。
【解決手段】ウーハーＷ用の磁気回路を形成するセンターポール２上に、有底円筒状のサポート部材２０を介してツイータＴ１を配置した同軸複合スピーカにおいて、サポート部材２０内に所要の容量のキャビティＢを形成するとともに、サポート部材２０上に装着されたツイータＴ１の振動板６裏面の密閉空間Ａと前記キャビティＢとを連通部２１を介して相互に連通させ、キャビティＢをツイータＴ１のバックキャビティとする同軸複合スピーカＳ１を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、各種の音響機器に使用されるスピーカ、より具体的には、再生周波数特性を向上させ、ウーハーとツイータとの音の繋がりを滑らかにした同軸複合スピーカに関するものである。

各種の音響機器に使用されるスピーカの内、自動車に搭載される車載用のスピーカの多くは、ドア部やリアトレイ部などの狭い空間を有効利用する観点から、低域用スピーカであるウーハーの前面に、サポート部を介して高域用スピーカであるツイータを配置した、いわゆるコアキシャルスピーカと称される同軸構造の複合スピーカが採用されている。この同軸複合スピーカは、ウーハーとツイータとの中心が同一であることから、音源が同一個所となり、まとまりの良いサウンドが期待できるとともに、一般にコンパクトな設計が可能なものである。

かかる同軸複合スピーカの例として、たとえば、実開平５−２５８９６号公報（特許文献１）においては、ウーハーユニットのヨークのセンターポールが軸心に沿った貫通孔を持ち、この貫通孔には、上下の両端開口部において外周方向に座ぐり段部が形成され、かつ前記サポート部材は前記貫通孔に嵌着される嵌着部を持ち、この嵌着部は、前記センターポールの、貫通孔上方の開口端の座ぐり段部に嵌まる突部と、前記貫通孔のヨーク側下方の開口端座ぐり段部に係合される爪とを備え、この爪はスリ割りを有し、挿通されるネジの頭部またはワッシャにより外方に拡開可能な係止部材の先端部に形成した構成とした複合型スピーカが開示されている。

また、特開平６−２６９０７５号公報（特許文献２）では、低音用スピーカのヨークに取付けた支柱と、支柱の上端部に嵌合溝及び係止溝を設け、支柱に入力信号の中継端子を設け、高音用スピーカのヨークに引掛部を設け、引掛部の一面にテーパ部を形成し、フレームに入力端子を設け、上記係止溝にテーパ部を圧接させて高音用スピーカを回転し、同時に中継端子の略Ｕ字部に入力端子を嵌め込んで接続し、低音用スピーカに高音用スピーカを固定するよう構成したものが提案されている。

さらに、特開平７−３２２３８５号公報（特許文献３）においては、低音用スピーカのヨークに支柱等の支持部材を設け、この支持部材を介して前記低音用スピーカの前面側に高音用スピーカを取付けてなる同軸スピーカにおいて、前記高音用スピーカは、振動板の少なくとも外周部を、正面から見て楕円形状となるようにした高音用スピーカとし、その振動板の中心軸が、前記低音用スピーカの振動板の中心軸上、又は中心軸上近傍に位置するように配置したスピーカが提案されている。

これら従来のコアキシャル型のスピーカユニットは、スペーサを取付けることによって中域特性が乱れることがよく知られている。そこで、特開平５−９５５９５号公報（特許文献４）においては、中高音域の音圧レベルの上昇を抑制することによって、音質の劣化を防止することができるスピーカ用スペーサを提供することを目的として、低音域用のスピーカと同軸上に、高音域用あるいは中高音域用のスピーカを取付けるためのスピーカ用スペーサにおいて、スペーサ本体の一部に、共鳴器を設けたスピーカが提案されている。

このスペーサは、その容積又はたとえばポートの形状及びその数を変えることによって共鳴周波数の上げ下げが容易となるもので、共鳴器の内部に吸音材を収容することによって、共振鋭度Ｑの上げ下げが容易となる。さらに、共鳴器をそれぞれ異なる共鳴周波数を持つように分割することによって、中高域における音圧レベルを広い帯域にわたって下げることができるものとされているものである。そして、前記スペーサは、頭部と胴部とで構成され、組立時においては、頭部の下端部に形成されている凹部が胴部のフランジ部を有した上端部に嵌合され、これらの接合部分が接着剤等によって固着され、胴部の上端部にキャビティを有し、上端部のフランジ部には、キャビティに連通させた複数のポートが形成され、これらキャビティ及びポートによって共鳴器が構成されたものである。
実開平５−２５８９６号公報（実用新案登録請求の範囲、図１〜図４）特開平６−２６９０７５号公報（特許請求の範囲、図１）特開平７−３２２３８５号公報（特許請求の範囲、図１（Ｂ））特開平５−９５５９５号公報（特許請求の範囲、図１、図２、図７、図１５）

前記特許文献４に記載のスピーカ用スペーサは、スペーサを使用することによって生ずる中域特性の乱れを解消せんとするもの、すなわち、中高音域の音圧レベルの上昇を抑制することによって、音質の劣化を防止することができるスピーカ用スペーサを提供することのみを目的としたもので、ツイータのバックキャビティ、すなわち、振動板の背面側での内部容積が少なくなり、その結果、振動系の共振が制動困難となり、共振周波数ｆ₀における共振鋭度を示すＱｔｓは、キャビティの値に反比例することから高くなる傾向になる。したがって、ｆ₀近傍では突出した出力のピーク値が発生し、再生周波数特性は滑らかでなくなり、特定の周波数の音が強調され、ウーハーとツイータとの音のつながりが悪い歪の多いサウンドになり易いという課題を解決するものではない。

この発明はかかる現状に鑑み、再生周波数特性を向上させ、ウーハーとツイータとの音の繋がりが改善された同軸複合スピーカを提供せんとするものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
ウーハーの磁気回路を形成するセンターポール上に、サポート部材を介してツイータ配置した同軸複合スピーカにおいて、
前記サポート部材内に所要の容量のキャビティを形成するとともに、
前記サポート部材上に装着されたツイータの振動板裏面の密閉空間と前記キャビティとを連通させたこと
を特徴とする同軸複合スピーカである。

また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記密閉空間は、
ツイータを構成する振動板、この振動板に設けられるダストキャップ、振動板の外周部を保持するフレームおよびこのフレームに装着される磁気回路の構成部品で構成されるものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記磁気回路は、
内磁型または外磁型であること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記キャビティと密閉空間との連通は、
前記磁気回路の構成部品に上下方向に貫通させて形成した連通部を介して行なうこと
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記キャビティと密閉空間との連通は、
前記サポート部材およびフレームの内周部にそれぞれ形成された凹状の切欠きからなる連通部を介して行なうこと
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記サポート部材は、
上部が開口した有底筒状体からなること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記サポート部材は、
有底筒状体の上部開口部にツイータ用のフレームが一体形成されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれかに記載の同軸複合スピーカにおいて、
前記サポート部材は、
前記キャビティの内周部に沿って軸方向に、前記ツイータの配線コードを外部に引き出すためのコード保持部が独立して形成されていること
を特徴とするものである。

この発明の同軸複合スピーカは、ツイータの固定に使用されていたサポート部のキャビティと、振動板背面に形成された密閉空間とを、連通部を介して相互に連通させることによって、サポート部のキャビティを、ツイータのバックキャビティとして活用できる構造としたので、バックキャビティの容積が大幅に増え、その結果、再生周波数特性は滑らかとなり、ツイータ／ウーハーの総合周波数特性を改善することが可能となった。

特に、この発明の同軸複合スピーカにおいては、適用しようとするスピーカの用途や大きさに合わせて、サポート部材内のキャビティの容積を選定することが可能であるので、最適な総合周波数特性を得ることができる。

また、サポート部材に成形に際しては、有底筒状体の上部開口部に、ツイータのフレームを一体成形することによって、ツイータとサポート部材との結合作業が不要となるとともに、使用部品点数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。

さらに、サポート部材の内周部に、前記ツイータの配線コードを外部に引き出すためのコード保持部を独立して形成することによって、配線コードの処理を体裁よく行なうことができるとともに、キャビティをほぼ完全に密閉することができる。

以下、この発明にかかる同軸複合スピーカの好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて具体的に説明するが、この発明は、その要旨を変更しない範囲で種々変更が可能なもので、開示される実施形態にのみ限定されるものではない。なお、以下、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明する。

図１に示される同軸複合スピーカＳ１は、低音用のウーハーＷと、このウーハーＷの同軸上に配置される高温用のツイータＴ１とからなるものである。低音用のウーハーＷは、センターポール２を上面中央部に設けたボトムプレート１にリング状のマグネット３、トッププレート４を同心状に固着して磁気回路とし、この磁気回路のトッププレート４上面にフレーム５が取付けられるとともに、振動板６の外周部はエッジ７を介してフレーム５の開口部に取付けられている。また、振動板６の中心部に設けたボイスコイル８は、ダンパー９によって前記磁気回路のギャップ内に保持されている。

一方、ツイータＴ１は、ツボ型のヨーク１１、このヨーク１１内に同心状にマグネット１２、プレート１３と固着して磁気回路とし、この磁気回路を構成する前記ヨーク１１の上部外周に装着されたフレーム１４に振動板１５の外周部を取付けるとともに、振動板１５の中心部に設けたボイスコイル１６は、ダンパー１７によって前記磁気回路のギャップ内に保持したものである。なお、１８はダストキャップである。

このツイータＴ１においては、振動板１５の背面部には、フレーム１４、ダストキャップ１８、ヨーク１１によって密閉空間Ａが形成される。

かかる構成のツイータＴ１は、前記ウーハーＷのセンターポール２の中心部に、ネジ１０で固定された有底円筒体からなるサポート部材２０の上端開口部に、前記ツイータＴ１を構成するヨーク１１を係合固着することによって、ウーハーＷ上に同軸に装着されるもので、前記サポート部材２０内に形成されるキャビティＢと、前記ツイータＴ１の密閉空間Ａとは、前ツイータＴ１を構成する磁気回路の中心部に、ヨーク１１からプレート１３に向けて貫通させて形成した連通部２１を介して相互に連通している。

このように構成された内磁型のツイータＴ１は、ツイータＴ１の固定に使用されているサポート部材２０のキャビティＢを、ツイータＴ１のバックキャビティとして活用することで、バックキャビティを大きくできることから、共振鋭度（Qｔｓ）の値が下がり共振が制動される。

すなわち、図１１に示すように、共振周波数ｆ₀近傍での周波数特性におけるピーク値は抑制される。その結果、ウーハーとの総合周波数特性を示す図１２で明らかなように、ウーハーWとツイータT１の音の繋がり点である、クロスオーバー周波数（１．５ＫHz近傍）での繋がりが滑らかになり、特定の周波数の音が強調されず、素直で歪の少ない音の同軸複合スピーカＳ１が得られる。

図２に示す同軸複合スピーカＳ２は、図１のツイータＴ１と基本構成が同一で、その相違点は、ツイータＴ２に形成される密閉空間Ａとサポート部材２０に形成されたキャビティＢとを連通させる連通部２１が、サポート部材２０の開口部近傍の内周部に形成される複数の凹状の切欠きＸと、ツイータＴ２を構成するフレーム１４の下部内周部に形成される複数の凹状の切欠きＹとで構成される点のみで、各切欠きＸとＹとは、上下方向において相対させて配置される。

図３に示される同軸複合スピーカＳ３は、ツイータＴ３の磁気回路が、センターポール３２を有するボトムプレート３１と、このボトムプレート３１上に同心状に配置固着されるマグネット３３、トッププレート３４で構成された外磁型で、この磁気回路のボトムプレート３１を有底筒状体からなるサポート部材２０の開口部上に載置するとともに、このサポート部材２０をウーハーＷのセンターポール２上に配置し、ボトムプレート１の裏面から突出するネジ１０によって、ウーハーＷとサポート部材２０およびツイータＴ３とを同軸上で一体化させたものである。

前記ツイータＴ３は、ボトムプレート３１、マグネット３３、トッププレート３４、フレーム３５、振動板３６およびダストキャップ３７とで、振動板３６の裏面部に密閉空間Ａが形成され、ボトムプレート３１に貫通形成された複数の連通部３８を介してサポート部材２０のキャビティＢと連通しているので、ツイータＴ３の固定に使用されているサポート部材２０のキャビティＢを、ツイータＴ３のバックキャビティとして活用できることから、図1と同様に特定の周波数の音が強調されず、素直で歪の少ない音の同軸複合スピーカＳ３が得られる。

なお、この構造において図示しないが、サポート部材２０とツイータＴ３とをあらかじめ接着剤等を使用して一体化させておき、ツイータＴ３を構成するセンターポール３２の中心部に上下に貫通する連通孔を形成しておけば、図１と同様にネジ１０を短くすることができ、図３に示す同軸複合スピーカＳ３と同様の効果が得られる。

図４に示す同軸複合スピーカＳ４は、図３のツイータＴ３と基本構成が同一で、その相違点はフレーム３５にある。すなわち、このツイータＴ３においては、フレーム３５は、底部に開口部３５ａを形成した筒状体３５ｂで構成され、この筒状体３５ｂ内に、センターポール３２を有するボトムプレート３１と、このボトムプレート３１上に同心状に配置固着されるマグネット３３、トッププレート３４で構成された外磁型の磁気回路を内装保持したものである。

かかる構成の同軸複合スピーカＳ４においては、前記ツイータＴ３の振動板３６の裏面部に形成される密閉空間Ａとサポート部材２０のキャビティＢとは、筒状体３５ｂの内周部および底面３５ａ上に形成した複数の切欠きＹと、サポート部材２０の上部内周部に形成した複数の切欠きＸとが互いに相対する位置で繋がらせることによって連通部３８を形成させ、サポート部材２０のキャビティＢをバックキャビティとしたものである。

図５に示す同軸複合スピーカＳ５は、図１で示した同軸複合スピーカＳ１とは、ツイータＴ１を構成するフレーム１４と、このツイータＴ１をウーハーＷ上に同軸上で固定するためのサポート部材２０とを一体化させた点においてのみ相違するものである。

すなわち、同軸複合スピーカＳ５におけるサポート部材２０Ａは、有底円筒体２０ａの上端開口部に、截頭円錐状をしたフレーム構成体２０ｂを一体的に付設して構成したもので、ツボ型のヨーク１１、マグネット１２、プレート１３からなる磁気回路を前記有底円筒体２０ａの上端開口部内に装着固定してツイータＴ５としたものである。

かかる構成の同軸複合スピーカＳ５は、ツイータとサポート部品との嵌合作業が不要となり、組立が容易になると共に、使用部品点数を減らすことができる。

図６に示す同軸複合スピーカＳ６は、図２で示した同軸複合スピーカＳ２が、ツイータＴ２を構成するフレーム１４と、このツイータＴ２をウーハーＷ上に同軸上で固定するためのサポート部材２０と別個に製作している。これに対し、同軸複合スピーカＳ６は、フレームとサポート部材を一体化させ、ツボ型のヨーク１１、マグネット１２、プレート１３からなる磁気回路を、前記有底円筒体２０ａの上端開口部内に装着固定してツイータＴ６としたものである。そして、その構成は前記の同軸複合スピーカＳ５と同じであるが、同軸複合スピーカＳ５と相違する点は、同軸複合スピーカＳ５においては密閉空間ＡとキャビティＢは磁気回路に設けた連通部２１によって連通しているが、同軸複合スピーカＳ６においては、前記フレーム一体型のサポート部材２０Ａの内周部に形成した複数の凹状の切欠きを連通部２１とした点である。

図７に示す同軸複合スピーカＳ７は、図３に示した同軸複合スピーカＳ３におけるツイータＴ３のフレーム３５とサポート部材２０とを一体化させたもの、すなわち、有底円筒体２０ａの上端開口部に、筒状のフレーム構成体２０ｂを一体的に付設してサポート部材２０Ａとしたもので、ボトムプレート３１、マグネット３３、トッププレート３４からなる磁気回路を、前記有底円筒体２０ａの上端開口部内に装着固定してツイータＴ７を構成したものである。

この同軸複合スピーカＳ７は、前記サポート部材２０Ａを短いネジ１０を使用してウーハーＷのセンターポール２に固定し、ツイータＴ７の磁気回路を構成するセンターポール３２の中心部に上下に貫通する連通部３８を形成し、振動板３６の背面部に形成される密閉空間Ａとサポート部材２０Ａ内のキャビティＢとを相互に連通させている。

図８に示す同軸複合スピーカＳ８は、図４に示した同軸複合スピーカＳ４におけるツイータＴ４のフレーム３５とサポート部材２０とを一体化させたもの、すなわち、有底円筒体２０ａの上端開口部に、筒状のフレーム構成体２０ｂを一体的に付設してサポート部材２０Ａとしたもので、このサポート部材２０Ａの有底円筒体２０ａの上端開口部内に外磁型の磁気回路を装着固定してツイータＴ８としたものである。

なお、前記サポート部材２０Ａは、短いネジ１０によってウーハーＷのセンターポール２に固定されている。また、ツイータＴ８の密閉空間Ａとサポート部材２０Ａとは、サポート部材２０Ａの上部内周部に形成した凹状の切欠きからなる複数の連通部３８で連通させている。

図９は、図８に示した同軸複合スピーカＳ８において、サポート部材２０Ａを構成する有底円筒体２０ａ内の一部の内壁に沿って軸方向に筒状のコード収納部４０を、キャビティＢとは独立させて形成したもので、このコード収納部４０の上端は開口部４１を介して外部に顕出させ、かつ下端も外部に開口させたものである。

したがって、ツイータＴ８の端子板から引き出したスピーカコード４２を、フレーム構成体２０の外側に沿って這わせたのち、その先端部をサポート部材２０Ａに形成された開口部４１からコード収納部４０に引き込み、センターポール２およびボトムプレート１に形成された挿通孔２ａ、溝１ａを介して、ウーハーＷのフレーム５の端子板５ａに接続させることによって、スピーカコード４２を体裁よく配線することができる。

特に、従来の同軸複合スピーカにおいては、中空のサポート部材内にスピーカコードを収納する方式もあったが、スピーカコードの出入り口の存在によって、キャビティ内をバックキャビティとして使用できなかったが、この実施形態においては、キャビティＢとコード収納部４０とは完全に分離されているので、バックキャビティの密閉が従来構造よりも容易となる。

この発明にかかる同軸複合スピーカの第１の実施例を示す断面図である。第２の実施例を示す断面図である。第３の実施例を示す断面図である。第４の実施例を示す断面図である。第５の実施例を示す断面図である。第６の実施例を示す断面図である。第７の実施例を示す断面図である。第８の実施例を示す断面図である。第９の実施例を示す断面図である。第９の実施例における要部の拡大断面図である。この発明におけるツイータの周波数特性である。この発明におけるツイータとウーハーとの総合周波数特性を示す。

符号の説明

Ｓ１〜Ｓ９同軸複合スピーカ
Ｔ１〜Ｔ８ツイータ
Ｗウーハー
Ａツイータの密閉空間
Ｂサポート部材のキャビティ
１ボトムプレート
２センターポール
３，１２マグネット
４トッププレート
５，１４フレーム
６，１５振動板
８，１６ボイスコイル
９，１７ダンパー
１０ネジ
１１ヨーク
１３プレート
２０，２０Ａサポート部材
２１連通部
４０コード収納部

Claims

ウーハーの磁気回路を形成するセンターポール上に、サポート部材を介してツイータ配置した同軸複合スピーカにおいて、
前記サポート部材内に所要の容量のキャビティを形成するとともに、
前記サポート部材上に装着されたツイータの振動板裏面の密閉空間と前記キャビティとを連通させたこと
を特徴とする同軸複合スピーカ。
前記密閉空間は、
ツイータを構成する振動板、この振動板に設けられるダストキャップ、振動板の外周部を保持するフレームおよびこのフレームに装着される磁気回路の構成部品で構成されるものであること
を特徴とする請求項１に記載の同軸複合スピーカ。
前記磁気回路は、
内磁型または外磁型であること
を特徴とする請求項２に記載の同軸複合スピーカ。
前記キャビティと密閉空間との連通は、
前記磁気回路の構成部品に上下方向に貫通させて形成した連通部を介して行なうこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の同軸複合スピーカ。
前記キャビティと密閉空間との連通は、
前記サポート部材およびフレームの内周部にそれぞれ形成された凹状の切欠きからなる連通部を介して行なうこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の同軸複合スピーカ。
前記サポート部材は、
上部が開口した有底筒状体からなること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の同軸複合スピーカ。
前記サポート部材は、
有底筒状体の上部開口部にツイータ用のフレームが一体形成されていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の同軸複合スピーカ。
前記サポート部材は、
前記キャビティの内周部に沿って軸方向に、前記ツイータの配線コードを外部に引き出すためのコード保持部が独立して形成されていること
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の同軸複合スピーカ。