JP2009105704A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、スピーカーに関する。さらに詳述すると、本発明は、ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーに関する。
スピーカーの音質を向上させる技術としてMFB(Mortional Feed Back)回路を搭載したスピーカーが知られている。このMFB回路は、スピーカーに入力された音声情報を示す電気信号(音声信号とも呼ばれる)に基づいて振動する振動板の動作状態を検出し、その検出結果に基づいて振動板をフィードバック制御するものであり、これにより特に低音域で生じ易い音の歪みを解消することができる。したがって、一般的にMFB回路は、低音域での再生が難しいとされる小型のスピーカーで採用されることが効果的であるとされている。
MFB回路では、電極間に形成される静電容量の変化を検出することによって振動板の動作状態を検出する。具体的には、振動板またはこの振動板を振動させるためのボイスコイルと呼ばれる電磁コイルに電極(以下、可動電極と呼ぶ)を固定すると共に、この可動電極に対して対向するように電極(以下、固定電極と呼ぶ)を固定し、可動電極が固定電極に対して相対的に可動することによって変化した静電容量を検出器で検出して、それを変換回路で電気信号(検出信号とも呼ばれる)に変換して出力する。そして、検出信号と音声信号とを比較装置(例えば、CPU)で比較し、その比較結果、すなわち、検出信号の出力レベルと音声信号の出力レベルとの差分に基づいて振動板の動作を適宜に制御する。
上述のような、電極であるボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量の変化を検出して電気信号に変換して出力する従来のスピーカーとしては、例えば、図10に示すように、マグネット105及び円柱状のセンターポール103付きヨーク104によって磁気回路を形成すると共に、センターポール103とヨーク104との間の環状のギャップ107内にコイル102が巻かれた円筒状のボイスコイル101を挿入し、このボイスコイル101と振動板106とを連接すると共に図示されていないフレームに支持させて振動板106を振動させて音響を発生させるものがある(特許文献1)。
しかしながら、特許文献1のスピーカーでは、電極であるボイスコイル101とセンターポール103とが接触すると異常信号となって異常音を発するという問題がある。このため、例えばスピーカー自体が振動したり異常な入力があったりした場合にも良好な音響発生状態が確保されるとは言い難い。
そこで、本発明は、ボイスコイルとセンターポールとが接触することによって発生する異常音を防止することができるスピーカーを提供することを目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明のスピーカーは、ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーにおいて、センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の少なくとも一方の側方に非導電材を備えるようにしている。
したがって、このスピーカーによると、センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の側方に非導電材を備えるようにしているので、センターポール本体の軸心に対してボイスコイルのボビンの軸心が傾いた場合に、ボイスコイルのボビンの内周面とセンターポール本体の帯状突起部の側方に設けられた非導電材とが接触することによってボイスコイルとセンターポールとが直接接触することが避けられるので、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止される。
したがって、このスピーカーによると、センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の側方に非導電材を備えるようにしているので、センターポール本体の軸心に対してボイスコイルのボビンの軸心が傾いた場合に、ボイスコイルのボビンの内周面とセンターポール本体の帯状突起部の側方に設けられた非導電材とが接触することによってボイスコイルとセンターポールとが直接接触することが避けられるので、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止される。
また本発明において、前記非導電材は、前記センターポールの本体の外周面からの前記帯状突起の高さと同じ、もしくは前記帯状突起より高くしている。よって、センターポールの本体の軸心に対してボビンの軸心が傾いたときはボビンの内周面と非導電材とが接触するのでボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることが避けられる。
また本発明において、前記非導電材は、前記帯状突起の側面に密着して形成されている。よって、センターポールの本体の軸心に対してボビンの軸心が傾いたときに帯状突起部に優先してボビンの内周面と非導電材とが接触するのでボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることが避けられる。
また本発明において、前記ボイスコイルは、両端が開口されたボビンと、前記ボビンに帯状に巻き回されたコイルと、前記センターポール及びマグネット並びにヨークケース及びヨークプレートとを備え、前記コイルは前記帯状突起と前記ヨークプレートと対向する位置のボビンの外周側に巻きまわしている。よって、ボビンとセンターポール本体とが直接接触することが避けられる。これにより、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。
また本発明において、前記非導電材は前記センターポールの本体の外周面のうち前記ボビンの内部に侵入している部分および前記ボビンの軸心方向の振動により進入し得る部分を覆う幅を有することを特徴とするスピーカー。これにより、ボイスコイルとセンターポールとが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。
本発明のスピーカーによれば、ボイスコイルとセンターポールとが直接接触することが避けられるので両者が電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止される。このため、異常信号が生じることがなく、異常音を発することがないので、例えばスピーカー自体が振動したり異常な入力があったりしても良好な音響発生状態を確保することができる。
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
図1から図4に、本発明のスピーカーの実施形態の一例を示す。このスピーカー1は、ボイスコイル4とセンターポール5との間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するものであり、センターポール5の本体5aの外周面に形成される帯状突起部5bの両側方に非導電材6を備えるようにしている。
スピーカー1は、ダンパ2、振動板3、ボイスコイル4、センターポール5、マグネット7、ヨークプレート8、ヨークケース9を備える。
ヨークケース9は横断面円形の枡状に形成される。
ヨークプレート8は中央部に貫通孔8aを有する円板状に形成される。また、ヨークプレート8は、直径がヨークケース9の開口部の直径よりも少なくとも大きく形成される。そして、ヨークプレート8は、貫通孔8aがヨークケース9の開口部のほぼ中央に位置した状態でヨークケース9の開口部側の端面に固定される。
マグネット7は厚さ一定の円板状に形成される。そして、この円板状のマグネット7の片面とヨークケース9の内側底面9aとが接着され、マグネット7は内側底面9aのほぼ中央に固定される。
センターポール5は鉄製であり、円柱状のセンターポール本体5aと、センターポール本体5aの途中にセンターポール本体5aの外周面を取り巻くように形成された帯状突起部5bと、センターポール本体5aの基端に形成されたフランジ5cとから構成される。そして、センターポール5のフランジ5c側の端面とヨークケース9の内側底面9aに固定されたマグネット7とが接着され、円柱状のセンターポール本体5aの軸心が内側底面9aに対してほぼ垂直且つ内側底面9aのほぼ中央に位置した状態でセンターポール5は固定される。
センターポール本体5aは、図2に示すように、帯状突起部5bの、フランジ5c側の側方とこれと反対側の側方とに環状の非導電材6を備える。非導電材6は、絶縁性を有するものであれば良く、具体的には例えばフッ素樹脂が用いられる。また、本実施形態では、非導電材6は、断面矩形の紐状に形成され、帯状突起部5bの側方に、センターポール本体5aの外周面に巻き付けられて取り付けられる。なお、図2においては、センターポール5は側面図として表し、ボイスコイル4及びヨークプレート8は縦断面図として表している。
本実施形態では、非導電材6は、図3に示すように、センターポール本体5aの外周面からの帯状突起部5bの高さと同じ高さ、センターポール本体5aの軸心方向1mm程度の幅に形成される。また、本実施形態では、非導電材6は帯状突起部5bの側面に密着して取り付けられる。
センターポール5は、基端側であるフランジ5c側の端面がマグネット7に接着された状態で、帯状突起部5bとヨークプレート8の貫通孔8aとの位置が概ね一致し、さらに、センターポール本体5aの先端部分が貫通孔8aからヨークケース9の外部に突出するように形成され配置される。
なお、センターポール5及びヨークケース9は、エンクロージャーと呼ばれる筐体(図示省略)に接続され、接地即ちアースされる。
ボイスコイル4は、両端が開口された円筒状のボビン4aと、ボビン4aの外周に帯状に巻き回されたコイル4bとから構成される。
ボビン4aは、内径がセンターポール5の帯状突起部5bの外径よりも僅かに大きく、即ちボビン4aの内周面とセンターポール5の帯状突起部5bの外周面との間にエアギャップが形成されるように内径が調整されて形成される。そして、ヨークプレート8の貫通孔8aからヨークケース9の内部に挿入され、少なくとも帯状突起部5bを覆ってセンターポール本体5aに被せられる。
コイル4bは、ボビン4aがセンターポール本体5aに被せられた状態でヨークプレート8の貫通孔8aと対向する位置のボビン4aの外周に巻き回される。なお、コイル4bとしては、具体的には例えば、エナメル線や導線などの導電体が用いられる。
ヨークプレート8の貫通孔8aは、ボビン4aがセンターポール本体5aに被せられた状態で、ボビン4aの外周に巻き回されたコイル4bの外周面と貫通孔8aの内周面との間にエアギャップが形成されるように直径が調整されて形成される。
ボイスコイル4のボビン4aにはダンパ2及び振動板3が取り付けられる。ダンパ2は複数の屈曲部を有すると共に中央にボビン4aを貫通させるための孔を有する円形の薄板であり、中央の孔の縁部がボビン4aの外周面に接着剤で接合され、外周縁部がフレーム12に接着剤で接合される。振動板3は所謂コーン紙として機能するものであり、底部にボビン4aを貫通させるための孔を有するすり鉢状に形成され、底部の孔の縁部がボビン4aの外周面に接着剤で接合され、外周縁部がジョイント13を介してフレーム12に接合される。ダンパ2及び振動板3は可撓性を有する材料で形成され、ボイスコイル4は円筒状ボビン4aの軸心方向に振動自在に支持される。
フレーム12は、底部のほぼ中央にボビン4aを貫通させるための孔を有するすり鉢状に形成される。そして、底部がヨークプレート8に接着剤で接合され、外周縁部が前記エンクロージャーと呼ばれる筐体にビスや接着剤などで接合され、接地される。
ボイスコイル4のヨークケース9と反対側の開口部4cはセンターキャップ14によって覆われる。センターキャップ14はアルミ等からなり、ドーム状に形成された本体部14aと、本体部14aの外周縁に沿って形成された鍔部14bとからなる。センターキャップ14は、鍔部14bが振動板3に接着剤で接合され、振動板3に固定される。
以上のように構成されたスピーカー1によれば、音声信号がボイスコイル4に入力され、即ちボイスコイル4のコイル4bに音声信号を示す電流が流れ、この電流と、センターポール5及びマグネット7並びにヨークケース9及びヨークプレート8の間に形成される磁束とによる励磁作用によってボイスコイル4が円筒状ボビン4aの軸心方向に振動する。これに伴ってダンパ2及び振動板3が振動してスピーカー1から音響が発せられる。
そして、本発明のスピーカー1によれば、ボイスコイル4のボビン4aの内周面と接触する可能性があるセンターポール5の本体5aの帯状突起部5bの側方に非導電材6が備えられているので、図4に示すように、円柱状のセンターポール本体5aの軸心に対して円筒状のボビン4aの軸心が傾いたとしても、帯状突起部5bの側方に設けられた非導電材6がボビン4aの内周面に接触することによってボビン4aとセンターポール本体5aとが直接接触することが避けられる。これにより、ボイスコイル4とセンターポール5とが電気的に接続された状態になることがなく短絡が防止されるので異常信号が生じることがなく、したがって異常音の発生が防止される。なお、図4においては、説明を分かり易くするため、ボビン4aの内周面とセンターポール5の帯状突起部5bの外周面との間のエアギャップを実際よりも大きくして図示している。なお、図1から図4に示す形態は、以下に述べる形態と比べ、センターポール本体5aの軸心に対するボビン4aの軸心の傾きの許容範囲を大きくできる点でより好ましい形態といえる。
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、非導電材6は帯状突起部5bの高さと同じ高さに形成されるようにしているが、これに限られず、図5に示すように、ボビン4aの内周面と非導電材6の外周面との間にエアギャップが確保できる範囲で非導電材6は帯状突起部5bよりも高く形成されるようにしても良い。この場合も、センターポール本体5aの軸心に対してボビン4aの軸心が傾いたときはボビン4aの内周面と非導電材6とが接触するのでボイスコイル4とセンターポール5とが電気的に接続された状態になることが避けられる。
また、本実施形態では、非導電材6はセンターポール本体5aの軸心方向1mm程度の幅であって断面矩形の紐状に形成されるようにしているが、これに限られず、図6に示すように、センターポール本体5aの外周面のうちボビン4aの内部に進入している部分及び進入し得る部分の帯状突起部5bを除く部分全部を覆う幅を有する帯状に形成されるようにしても良い。そしてこの場合も、図6に示すように非導電材6が帯状突起部5bの高さと同じ高さに形成されるようにしても良いし、図7に示すように帯状突起部5bよりも高く形成されるようにしても良い。
また、非導電材6の断面の形状は、矩形に限られず、センターポール本体5aの軸心に対してボビン4aの軸心が傾いたときに帯状突起部5bに優先してボビン4aの内周面に接触する範囲で、帯状突起部5bに対して外側が曲面であったり斜面であったりしても良い。
さらに、本実施形態では、非導電材6は帯状突起部5bの側面に密着して取り付けられるようにしているが、これに限られず、図8及び図9に示すように、センターポール本体5aの軸心に対してボビン4aの軸心が傾いたときに帯状突起部5bに優先してボビン4aの内周面に接触する位置であれば非導電材6は帯状突起部5bから離して取り付けられるようにしても良い。
また、本実施形態では、非導電材6は帯状突起部5bのフランジ5c側の側方及びこれと反対側の側方に、すなわち、帯状突起部5bの両側の側方に設けられるようにしているが、これに限られず、センターポール本体5aの軸心に対してボビン4aの軸心が傾いたときに帯状突起部5bに優先してボビン4aの内周面に接触する形状及び配置を有する非導電材6が帯状突起部5bのどちらか一方のみの側方に取り付けられるようにしても良い。
また、本実施形態では、非導電材6は、センターポール本体5aの外周面に巻き付けられて環状に取り付けられるようにしているが、これに限られず、部分的に途切れていても構わない。
1 スピーカー
4 ボイスコイル
5 センターポール
5a 本体
5b 帯状突起部
6 非導電材
4 ボイスコイル
5 センターポール
5a 本体
5b 帯状突起部
6 非導電材
Claims (5)
- ボイスコイルとセンターポールとの間に形成される静電容量を検出して電気信号として出力するスピーカーにおいて、前記センターポールの本体の外周面に形成される帯状突起部の少なくとも一方の側方に非導電材を備えることを特徴とするスピーカー。
- 請求項1において、前記非導電材は、前記センターポールの本体の外周面からの前記帯状突起の高さと同じ、もしくは前記帯状突起より高いことを特徴とするスピーカー。
- 請求項2において、前記非導電材は、前記帯状突起の側面に密着していることを特徴とするスピーカー。
- 請求項2または3において、前記ボイスコイルは、両端が開口されたボビンと、前記ボビンに帯状に巻き回されたコイルと、前記センターポール及びマグネット並びにヨークケース及びヨークプレートとを備え、前記コイルは前記帯状突起と前記ヨークプレートと対向する位置のボビンの外周側に巻きまわされたことを特徴とするスピーカー。
- 請求項4において、前記非導電材は前記センターポールの本体の外周面のうち前記ボビンの内部に侵入している部分および前記ボビンの軸心方向の振動により進入し得る部分を覆う幅を有することを特徴とするスピーカー。
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