JP2016140060A - Universal speaker - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、スピーカに係り、詳しくは、湾曲させた平板状の振動板を駆動するアクチュエータを用いたスピーカであって、難聴者が補聴器をつけることなく健聴者と共に聞き取ることができる万能スピーカに関する。 The present invention relates to a speaker, and more particularly, to a universal speaker that uses an actuator that drives a curved plate-like diaphragm and that can be heard by a hearing impaired person with a hearing person without wearing a hearing aid.
音響機器用の駆動装置の一つとしてムービングコイル型のアクチュエータが知られている。その主流は、円錐状をした振動板（以下、「コーン状振動板」と記す。）を駆動する構造が一般的である。このようなムービングコイル型アクチュエータは、磁気回路が構成する磁気ギャップ中にボイスコイルを挿入配置し、このボイスコイルに電気信号等を印加することで印加信号に伴った振動を起し、ボイスコイルと接続されたコーン状振動板に振動を伝達して駆動するものとなっている。すなわち、ボイスコイルの一端は磁気回路（磁界）の中に収まっており、他端は振動板に直結されていることから、入力された電気信号がボイスコイルを動かし、その動きが振動板に伝わって音響エネルギー（音）に変換されるものとなる。 A moving coil type actuator is known as one of driving devices for audio equipment. The mainstream is generally configured to drive a conical diaphragm (hereinafter referred to as a “conical diaphragm”). In such a moving coil type actuator, a voice coil is inserted and disposed in a magnetic gap formed by a magnetic circuit, and an electric signal or the like is applied to the voice coil to cause vibration associated with the applied signal. The vibration is transmitted to the connected cone-shaped diaphragm and driven. That is, one end of the voice coil is contained in the magnetic circuit (magnetic field) and the other end is directly connected to the diaphragm, so that the input electrical signal moves the voice coil and the movement is transmitted to the diaphragm. It is converted into acoustic energy (sound).
具体的には、たとえば、図３４に示すように、ボイスコイル５０３は、円筒状をしたコイルボビン５３１の外周端部に、所望径のコイル線材５３２を所望のターン数にて巻き付けることにより構成される。
一方、図３５に示すように、磁気回路５０４は、ボイスコイル５０３を駆動するのに対応した形状になっており、最も多用されている一般的な構造は、リング形状のフェライトマグネット５４１と、良好な磁性材たる鉄材からなる円板の中央部に所定寸法直径の穴５４４ａを設けたプレート５４４と、同じく鉄材からなる円板の中央部に円柱状の凸部（以下、「ポール」と記す）５４３を設けたヨーク５４２等の磁気回路部品で構成されている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 34, the
On the other hand, as shown in FIG. 35, the
磁気ギャップは、円筒状をしたフェライトマグネット５４１の上面にプレート５４４が配置装着されると共に、フェライトマグネット５４１の下面に、円柱状をしたポール５４３を備えるヨーク５４２の円板部が配置装着されることで形成される。すなわち、ポール５４３とプレート５４４は、ポール５４３の外径及びプレート穴５４４ａの内径が芯合わせして装着されるため、ポール５４３の外面とプレート５４４の中央部の穴５４４ａ内面との間に、所定幅寸法を有したリング状の隙間、即ちギャップ５０５が構成される。また、ギャップ５０５の奥行き方向の寸法は、プレート５４４の厚さ寸法にて決定される。ゆえに、フェライトマグネット５４１が有する磁気が、ヨーク５４２及びプレート５４４によってギャップ５０５に導かれ、収束されるため、該ギャップ５０５に磁束が発生し、磁気ギャップが構成されることとなる。
As for the magnetic gap, the
このボイスコイル５０３は、図３６に示すように、コーン状振動板５０１の中心部に設けられた所定寸法の穴（以下、「ネック部」と記す。）５０１ａ内に挿入され、コイルボビン５３１外周部とネック部５０１ａの接触部分に接着剤を塗布して接続固定される。
As shown in FIG. 36, the
したがって、リング状磁気ギャップ５０５の中心にボイスコイル５０３が配置されるため、必然的にボイスコイル５０３はリング形状となり、該ボイスコイル５０３の動きをコーン状振動板５０１に伝達せしめるコイルボビン５３１も必然的に薄い円筒状になる。このように構成されたスピーカ５００は、ボイスコイル５０３と磁気回路５０４とから構成されたクチュエータ５０２によってコーン状振動板５０１を駆動して振動を伝達し放音する。
Therefore, since the
このようなムービングコイル型のアクチュエータを用いたスピーカシステムにおいては、ＦＲＰシートや金属シート等を短冊状に形成し、尚且つ、この短冊状シートを湾曲させた平板状の振動板（以下、「湾曲振動板」という。）を駆動して振動を起し、放音するようにしたものもある。このような湾曲振動板を用いたスピーカは、健聴者は勿論のこと、難聴者も聴くことのできる放音を成し得るものとして知られている。 In a speaker system using such a moving coil type actuator, a flat plate diaphragm (hereinafter referred to as “curved”) in which an FRP sheet, a metal sheet or the like is formed in a strip shape and the strip sheet is curved. Some of them are called “diaphragm” to generate vibration and emit sound. A speaker using such a curved diaphragm is known to be able to emit sound that can be heard not only by a normal hearing person but also by a hearing impaired person.
そして、湾曲振動板を湾曲方向に沿って振動させる場合、従来型のボイスコイル及び磁気回路を備えるムービングコイル型アクチュエータでは、基本的に図３７に示すように、湾曲振動板１の一端１ａに、ボイスコイルにおけるコイルボビンの頂端部５０３ａを接触せしめ固定結合し、ボイスコイルに電気信号等を引加して印加信号に伴った振動を起す。そうすると、コイルボビンの頂端部５０３ａから接合点５１０を介して湾曲振動板１の湾曲方向に印加信号の振動を伝達することとなる。尚、図においては省いて記載しているが、ボイスコイルは、ダンパと称されるサスペンジョン部材によって磁気回路側に支えられており、磁気回路はフレーム等に付随しているのが一般的である。
When the curved diaphragm is vibrated along the bending direction, in a moving coil type actuator having a conventional voice coil and a magnetic circuit, basically, as shown in FIG. The
ところが、従来のムービングコイル型アクチュエータは、ボイスコイル及び磁気回路が構造上大きく、スペースファクターが悪いものとなるため湾曲振動板を駆動するに適した形状であるとは言い難い。また、コイルボビンの頂端部と湾曲振動板との接合点が２ヶ所しかなく、接合面積が極端に小さいものとなってしまい、接合強度が不足すると共に、振動伝搬効率が大いに劣るものとなってしまう。 However, the conventional moving coil actuator is not suitable for driving the curved diaphragm because the voice coil and magnetic circuit are large in structure and have a poor space factor. In addition, there are only two joint points between the top end of the coil bobbin and the curved diaphragm, so that the joint area becomes extremely small, the joint strength is insufficient, and the vibration propagation efficiency is greatly degraded. .
また、湾曲振動板を駆動することで放音するようにしたスピーカとして、軟鉄材より成るセンターヨーク（プレート）の後半部を介して２個のマグネットを同極で対向設置し、この両マグネットの他極側に軟鉄材より成る２枚の外側ヨークを、センターヨークを挟み込むように配設してセンターヨークと外側ヨークとの間に磁気ギャップを形成するようにした磁気回路を構成し、この磁気ギャップ中にボイスコイルを挿入配置し、このボイスコイルと連結された振動板を振動させるようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１、２を参照）。
In addition, as a speaker that emits sound by driving a curved diaphragm, two magnets are installed opposite to each other with the same polarity through the latter half of a center yoke (plate) made of a soft iron material. Two outer yokes made of soft iron material are arranged on the other pole side so as to sandwich the center yoke, and a magnetic circuit is formed so that a magnetic gap is formed between the center yoke and the outer yoke. There has been proposed a configuration in which a voice coil is inserted into a gap and a diaphragm connected to the voice coil is vibrated (see, for example,
上記特許文献１に記載されたスピーカでは、ボビンがセンターヨークの前半部分に嵌挿されるように角形扁平状に形成されたものである。そのため、ボイスコイルが挿入配置される磁気ギャップを形成する磁気回路は平面的な構造となり、コーン状振動板を駆動する構造のスピーカにおいて用いられる一般的なボイスコイル及び磁気回路に比して、構造上薄厚化されたアクチュエータとすることができる。
In the speaker described in
しかしながら、上記特許文献１に記載されたスピーカにおいても、磁気ギャップ内でボイスコイルを駆動する構成を用いるものであるため、磁気ギャップを形成する必要上、マグネットの幅に比してヨークを大きくする必要がある。ゆえに、構造上十分に小型化・軽量化されたものとは未だいえない。
However, since the speaker described in
さらに、湾曲振動板の微細振幅運動（振動）を許容しつつ、湾曲振動板が駆動することで裏面側に発した音波が、湾曲振動板の表面側に回り込んで表側で発生した音波と干渉してしまうことを防ぐ必要がある。 In addition, while allowing the micro-amplitude motion (vibration) of the curved diaphragm, sound waves generated on the back side by driving the curved diaphragm wrap around the surface side of the curved diaphragm and interfere with sound waves generated on the front side. It is necessary to prevent this from happening.
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、湾曲する曲面部を形成する振動板を備えたスピーカにおいて、アクチュエータが薄厚化・小型化されて構造上小さくスペースファクターが改善され、かつ、軽量化することを可能とすると共に、振動板とアクチュエータとが実用的な接合強度を有し、振動伝搬効率を向上させることで、高周波域の出力が良好なものとした技術を提供することを目的とする。
また、本発明は、振動板の裏面側に発した音波が振動板の表面側に発生した音波と干渉することを防ぎ、尚且つ、振動板の裏面側に発生する音波の音響共振を制御し易いものとした技術を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a speaker including a diaphragm that forms a curved surface portion that is curved, the actuator is thinned and miniaturized, and the space factor is improved in terms of structure, and It is possible to reduce the weight, and to provide a technology in which the diaphragm and the actuator have a practical joint strength and the vibration propagation efficiency is improved, thereby improving the output in the high frequency range. With the goal.
In addition, the present invention prevents the sound wave generated on the back side of the diaphragm from interfering with the sound wave generated on the front side of the diaphragm, and controls the acoustic resonance of the sound wave generated on the back side of the diaphragm. The purpose is to provide an easy-to-use technique.
本発明に係る第一の万能スピーカは、平板状をした振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるアクチュエータと、を少なくとも備え、前記アクチュエータは、平板状をした振動伝達板、及び該振動伝達板の一面側と他面側とにコイル線材が交互に巻回され、扁平長円筒状に形成されたコイルを備え、該コイルは、長手方向が前記振動伝達板の表面とクリアランスをもって配されているボイスコイルと、前記ボイスコイルを配することが可能な空間を形成するように離間し、かつ、同じ極性を有する一極側同士が対向して前記空間内に反発磁界を形成するように配された一対の硬磁性部材、及び該一対の硬磁性部材を挟持するように他極側にそれぞれ配され、互いに接合されて前記一対の硬磁性部材を支持する一対の軟磁性部材を備え、前記一対の軟磁性部材は、前記一対の硬磁性部材によって形成された前記空間において一軸方向に開口領域が形成されるように配されている反発型磁気回路とから構成され、前記ボイスコイルは、コイルが前記反発型磁気回路における一対の硬磁性部材とクリアランスをもって前記硬磁性部材が形成する空間内に配されていると共に、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように振動伝達板の一縁部が前記振動板の端縁部と連続するように接合され、前記振動板は、前記アクチュエータの振動伝達板と接合された一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように配されていることを特徴とする。 A first universal speaker according to the present invention includes at least a plate-like diaphragm and an actuator that vibrates the diaphragm in response to an input electric signal, and the actuator has a plate-like vibration transmission. A coil and a coil formed by alternately winding a coil wire rod on one surface side and the other surface side of the vibration transmission plate, and forming a flat cylindrical shape, the coil having a longitudinal direction on the surface of the vibration transmission plate And a repulsive magnetic field that is spaced apart from each other so as to form a space in which the voice coil can be disposed, and one pole side having the same polarity is opposed to each other. A pair of hard magnetic members arranged so as to form a pair, and a pair of soft magnetic members arranged on the other pole side so as to sandwich the pair of hard magnetic members and bonded to each other to support the pair of hard magnetic members The pair of soft magnetic members includes a repulsive magnetic circuit arranged so that an opening region is formed in a uniaxial direction in the space formed by the pair of hard magnetic members, The voice coil is disposed in a space formed by the hard magnetic member with a clearance from a pair of hard magnetic members in the repulsive magnetic circuit, and is driven in the same direction as the surface direction of the diaphragm. One edge portion of the vibration transmission plate is joined so as to be continuous with the edge portion of the vibration plate, and the vibration plate is directed from one end side joined to the vibration transmission plate of the actuator toward the opposite other end side. It is arranged to form a curved surface portion that is curved.
また、本発明に係る第二の万能スピーカは、上記第一の万能スピーカにおいて、前記振動板の駆動方向に沿う両側縁部を支持する筐体をさらに備えることを特徴とする。 Moreover, the 2nd universal speaker which concerns on this invention is further provided with the housing | casing which supports the both-sides edge part along the drive direction of the said diaphragm in the said 1st universal speaker.
また、本発明に係る第三の万能スピーカは、上記第二の万能スピーカにおいて、前記振動板の両側縁部は、対向する二方向より挟持する弾性部材を介して前記筐体に支持されていることを特徴とする。 Moreover, the 3rd universal speaker which concerns on this invention is a said 2nd universal speaker WHEREIN: The both-sides edge part of the said diaphragm is supported by the said housing | casing via the elastic member clamped from two opposing directions. It is characterized by that.
また、本発明に係る第四の万能スピーカは、上記第三の万能スピーカにおいて、前記弾性部材は、前記振動板に対して圧力を加えて支持することを特徴とする。 According to a fourth universal speaker of the present invention, in the third universal speaker, the elastic member is supported by applying pressure to the diaphragm.
また、本発明に係る第五の万能スピーカは、上記第一から第四までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板と前記振動伝達板との接合部に跨ぐようにシート状部材が貼着されていることを特徴とする。 The fifth universal speaker according to the present invention is a universal speaker according to any one of the first to fourth aspects, wherein a sheet-like member is attached so as to straddle a joint portion between the diaphragm and the vibration transmission plate. It is characterized by being.
また、本発明に係る第六の万能スピーカは、上記第五の万能スピーカにおいて、前記振動板と前記振動伝達板は、異なる材により別々に成形されていることを特徴とする。 Further, a sixth universal speaker according to the present invention is characterized in that, in the fifth universal speaker, the diaphragm and the vibration transmission plate are separately formed of different materials.
また、本発明に係る第七の万能スピーカは、上記第一から第四までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板と前記振動伝達板は、同一部材により一体的に成形されていることを特徴とする。 According to a seventh universal speaker of the present invention, in any one of the first to fourth universal speakers, the diaphragm and the vibration transmission plate are integrally formed of the same member. Features.
また、本発明に係る第八の万能スピーカは、上記第一から第七までの何れの万能スピーカにおいて、前記振動板は、前記一端側へ向かうにしたがって徐々に幅狭となっていることを特徴とする。 The eighth universal speaker according to the present invention is characterized in that, in any of the first to seventh universal speakers, the diaphragm is gradually narrowed toward the one end side. And
また、本発明に係る第九の万能スピーカは、上記第一から第八までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板は、前記一端側の両側上縁角部が丸みを帯びていることを特徴とする。 Further, a ninth universal speaker according to the present invention is the universal speaker according to any one of the first to eighth aspects, wherein the diaphragm has rounded upper edge corners on both sides on the one end side. Features.
また、本発明に係る第十の万能スピーカは、上記第一から第九までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板の一端側に前記アクチュエータが複数取り付けられていることを特徴とする。 The tenth universal speaker according to the present invention is characterized in that, in any one of the first to ninth universal speakers, a plurality of the actuators are attached to one end side of the diaphragm.
また、本発明に係る第十一の万能スピーカは、上記第一から第十までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板の他端側にもさらに前記アクチュエータが取り付けられていることを特徴とする。 The eleventh universal speaker according to the present invention is any one of the first to tenth universal speakers, wherein the actuator is further attached to the other end of the diaphragm. To do.
また、本発明に係る第十二の万能スピーカは、上記第一から第十一までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板は、前記曲面部に圧電体を利用したアクチュエータをさらに備えていることを特徴とする。 The twelfth universal speaker according to the present invention is the universal speaker according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the diaphragm further includes an actuator using a piezoelectric body in the curved surface portion. It is characterized by that.
また、本発明に係る第十三の万能スピーカは、上記第十二の万能スピーカにおいて、前記アクチュエータは、曲面部中央に取り付けられていることを特徴とする。 The thirteenth universal speaker according to the present invention is characterized in that, in the twelfth universal speaker, the actuator is attached to the center of the curved surface portion.
また、本発明に係る第十四の万能スピーカは、上記第十二の万能スピーカにおいて、前
記アクチュエータは、曲面部他端側に取り付けられていることを特徴とする。
The fourteenth universal speaker according to the present invention is characterized in that, in the twelfth universal speaker, the actuator is attached to the other end of the curved surface portion.
また、本発明に係る第十五の万能スピーカは、上記第十一から第十四までの何れかの万能スピーカにおいて、前記電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるアクチュエータにそれぞれ入力することを特徴とする。 Further, a fifteenth universal speaker according to the present invention is the universal speaker according to any one of the eleventh to fourteenth aspects, further comprising means for dividing the electric signal into several frequency bands. Each electric signal is inputted to different actuators.
また、本発明に係る第十六の万能スピーカは、上記第一から第十五までの何れかの万能スピーカにおいて、前記振動板は、曲面部の曲げ角度が９０°から１３０°までであることを特徴とする。 The sixteenth universal speaker according to the present invention is the universal speaker according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the bending angle of the curved surface portion is 90 ° to 130 °. It is characterized by.
さらに、本発明に係る第十七の万能スピーカは、上記第二から第十六までの何れかの万能スピーカにおいて、前記筐体は、第二のスピーカユニットをさらに備えていることを特徴とする。 The seventeenth universal speaker according to the present invention is the universal speaker according to any one of the second to sixteenth aspects, wherein the housing further includes a second speaker unit. .
本発明に係る万能スピーカは、平板状をした振動伝達板の一面側と他面側とに交互にコイル線材が巻回されたコイルを備えたボイスコイルと、このボイスコイルを配することが可能な空間を形成するように離間し、かつ、この空間内に反発磁界を形成するように同一極性面が対向（反発）するように配された一対の硬磁性部材を少なくとも備えた反発型磁気回路とから構成されたアクチュエータを用いたものなっている。このアクチュエータは、振動伝達板の一縁部が平板状をした振動板の端縁部と連続するように接合され、振動板の面方向と同じ方向に駆動するように配されている。また、振動板は、振動伝達板と接合された一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように配されている。また、ボイスコイルは、コイルが反発型磁気回路における一対の硬磁性部材とクリアランスをもって前記空間内に配されている。さらに、一対の軟磁性部材が、磁気ギャップを構成せずに、一対の硬磁性部材を挟持するように他極面側にそれぞれ配され、かつ、前記空間において一軸方向に開口領域が形成されるように、一軸方向と直行する方向の少なくとも一方において互いに接合されたものとなっている。ゆえに、硬磁性部材の表面より放出している磁気をコイルに有効に及ぼすことができ、アクチュエータが薄厚化・小型化されて構造上小さくスペースファクターが改善され、かつ、軽量化することが可能であると共に、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができる音波を発生させるものとすることができる。 The universal speaker according to the present invention can be provided with a voice coil including a coil in which a coil wire is alternately wound on one side and the other side of a flat plate-shaped vibration transmission plate, and the voice coil. A repulsive magnetic circuit including at least a pair of hard magnetic members that are spaced apart so as to form a reciprocal space and that have the same polarity faces to oppose (repel) so as to form a repelling magnetic field in the space. An actuator composed of the following is used. This actuator is joined so that one edge portion of the vibration transmission plate is continuous with the end edge portion of the plate-like vibration plate, and is driven in the same direction as the surface direction of the vibration plate. Further, the diaphragm is arranged so as to form a curved surface portion that curves as it goes from one end side joined to the vibration transmission plate to the other opposite end side. The voice coil is disposed in the space with a clearance between the coil and the pair of hard magnetic members in the repulsive magnetic circuit. Further, the pair of soft magnetic members are arranged on the other pole surface side so as to sandwich the pair of hard magnetic members without forming a magnetic gap, and an opening region is formed in the space in the uniaxial direction. Thus, they are joined to each other in at least one of the uniaxial direction and the orthogonal direction. Therefore, it is possible to effectively exert the magnetism emitted from the surface of the hard magnetic member on the coil, and the actuator is thinned and miniaturized, the structure is small, the space factor is improved, and the weight can be reduced. In addition, sound waves that can be heard by both the hearing-impaired person and the normal hearing person can be generated.
また、振動板の面方向と同じ方向に駆動するように振動伝達板の一縁部が振動板の端縁部と連続するように接合されて配されている。ゆえに、振動板と振動伝達板（ボイスコイル）との接合面積が大きく、十分な接合強度が得られると共に、振動伝搬効率が向上して再生周波数帯域を広げるものとすることができる。 Further, one edge portion of the vibration transmitting plate is joined and arranged so as to be continuous with the end edge portion of the diaphragm so as to drive in the same direction as the surface direction of the diaphragm. Therefore, the bonding area between the vibration plate and the vibration transmission plate (voice coil) is large, and a sufficient bonding strength can be obtained, and the vibration propagation efficiency can be improved to widen the reproduction frequency band.
次に、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるため技術的に種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
Next, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Although the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, various technical limitations are applied. However, the scope of the present invention is described as being particularly limited in the following description. As long as it is not, it is not restricted to these forms.
本実施の形態における万能スピーカ１０は、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものであり、図１に示すように、平板状をした振動板１と、入力された電気信号に応じて振動板に効率良く振動伝達を果たすべく対応したアクチュエータ２とを少なくとも備えることにより構成されている。
The
振動板１は、アクチュエータ２と接合された一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように配されている。この振動板１は、フィルムやシートのように平たい薄厚の部材であって、たとえば、カーボン紙などの紙、ポリイミドやポリエステルなどの可撓性を有するプラスチック、バルサ材などの木材、アルミニウムやベリリウム、ボロンなどの金属、ガラス等の材料を用いることができる。
The
また、振動板１は、平面視して略矩形状であるが、これに限らず、たとえば、平面視して略円形状あるいは略多角形状等であってもよい。さらに、振動板１は、予め湾曲する曲面部を有するように成形されているもののほか、柔軟性を有すると同時に張りのある性質を備えて湾曲する曲面部を形成することができるものをいう。なお、振動板１の厚みは、曲面部を有するように成形したり、弾性的に曲げて変形させたりすることができれば特に限定されない。
Further, the
アクチュエータ２は、入力（通電）された電気信号（音声信号）に応じて振動板１を振動させる音響機器用の駆動装置であって、図２から図７までに示すように、ボイスコイル３と、磁気回路４とから構成されている。
The
ボイスコイル３は、平板状をした振動板１を駆動するアクチュエータ用のボイスコイルであって、図２及び図３に示すように、振動伝達板３１と、 この振動伝達板３１の周囲に巻回されたコイル３２とを備える。
The
振動伝達板３１は、コイル線材が巻回される平板状をした捲芯部材である。すなわち、ボイスコイル３は、湾曲振動板へ効率良く振動を伝達せんがため、従来のスピーカに用いられている円筒状のボビン形態を用いず、平板状の捲芯部材からなるボビン形態を用いる。ゆえに、ボビン相当部材は、円筒形状に比して構造上小さく薄厚化された平面的なものとなっている。
The
振動伝達板３１の材質は特に限定されるものではなく、世間一般に多用されているボイスコイルボビン材で良い。本実施の形態では、たとえば、ガラス繊維を平織りした布に、ポリイミド樹脂をコートし含浸させ、熱硬化せしめてシート状にしたものを用いることができる。また、振動伝達板３１の大きさも特に限定されるものではなく、たとえば、厚さ寸法０．２ｍｍのシートを、４０ｍｍ角に切断して振動伝達板３１として用いることができる。なお、本実施の形態では、振動板１と接続される端辺を振動板接続部３１ａとし、その逆側の端辺をコイルリード線端末部３１ｂとする。
The material of the
コイル３２は、コイル線材が振動伝達板３１の一面側と他面側とに交互に巻回される、扁平長円筒状に形成されものとなっている。すなわち、コイル３２の外形は、世間一般に呼ばれているところの小判型（長円型）空芯タイプとすることができる。
The
このコイル３２としては、たとえば、直径が０．２ｍｍのコイル用線材を用い、ターン数は１層３０ターンで２層仕様とし、寸法は、４０ｍｍ角の振動伝達板３１に装着する場合、コイル内側寸法であるが、長手方向長さ４０ｍｍ×短手（厚み）方向長さ３ｍｍ×巻き幅６ｍｍ、直流抵抗が約３．４Ω〜３．５Ωとすることができる。
As this
コイル３２の形成後、図２（Ａ）において点線矢印で示すように、その内側（空芯部）には、振動伝達板３１が挿入される。
このように、コイル３２の形状が、コイル線材の巻き方向に対して直交する方向から見て小判（長穴）形状、若しくは長円形状であり、コイル３２の中心空間内に振動伝達板３１を配置したボイスコイル構造とすることにより、磁気の流れをより効果的に用いることが可能となる利点を有する。また、振動伝達板３１は、コイル３２の巻き幅方向の双方において延出露呈した状態に配され、延出した側の一辺（前端部）が、振動板接続部３１ａとなる。
After the
Thus, the shape of the
振動伝達板３１の寸法とコイル３２の内側寸法とを同じにした場合、振動伝達板３１はコイル３２の短手側内面、つまりコイル３２の長手方向両端部内面に振動伝達板３１の二辺（両側端部）を接触させつつ挿入されたものとなる。すなわち、振動伝達板３１の対向する一対の側辺がコイル３２の長手方向両端部の頂点近傍にそれぞれ密着した状態で配置され、コイル３２が振動板伝達板３１からむやみに脱落しないものとなっている。ゆえに、コイル３２の長手方向内側寸法は、振動板伝達板３１の対向する一対の側辺間の長さと略等しくなるように設計することが望ましい。
When the dimensions of the
また、コイル３２の短手領域側において適切な寸法を得ることにより、コイル線材の巻き工程に用いる巻き線冶具が、必要強度を得るに充分な板厚寸法を確保することができ、その結果、量産を前提としたコイルの作製が、極めて容易なものとなる利点を有する。
In addition, by obtaining an appropriate dimension on the short region side of the
そして、図２（Ｂ）に示すように、コイル３２の内側に振動伝達板３１を挿入装着した後、振動伝達板３１とコイル３２とを接合し、振動板駆動用のボイスコイル３を完成させる。この際、図３に示すように、コイル３２は、長手方向が振動伝達板３１の表面とクリアランス（隙間）３３，３３をもって配されたものとなっていることが望ましい。すなわち、振動伝達板３１は、小判型（長円型）空芯タイプのコイル３２において長手方向両端部となる二ヶ所のＲ状端部の中心を通過する線上に設置されることで、コイル３２の長手方向領域は、振動伝達板３１の一面側及び他面側の表面と直に接しておらず、離間して巻回されたものとなる。
Then, as shown in FIG. 2B, after the
具体的には、長手方向内側長さ４０ｍｍ×短手方向内側長さ３ｍｍ×巻き幅６ｍｍのコイル３２の内側に、４０ｍｍ角で厚さ０．２ｍｍの振動伝達板３１を挿入装着した場合、コイル３２の長手方向が、約１．４ｍｍの距離寸法のコイル内側クリアランス（隙間）３３を有して配置されたものとなる。
Specifically, when a
このように、振動伝達板３１の表面とコイル３２の長手方向領域内側との間に適切な寸法幅のクリアランス（空間）３３を設けることで、磁気の流れをより一層効果的に用いることが可能となる利点を有する。
Thus, by providing the clearance (space) 33 having an appropriate dimensional width between the surface of the
また、振動伝達板３１とコイル３２との接合方法は特に限定されるものではなく、たとえば、図３に示すように、振動伝達板３１の端縁部とコイル３２のＲ状端部（すなわち、長手方向両端部）内側との接触（密着）部に充填材３４としての耐熱接着剤を塗布する。次いで、塗布した耐熱接着剤を熱硬化せしめることで、振動伝達板３１とコイル３２の接着による装着を完了することができる。
Further, the method of joining the
具体的は、振動伝達板３１とコイル３２の長手方向両端部内側との接触部に、耐熱接着剤３４としてエポキシ系の接着剤を塗布し、熱硬化せしめる。接着剤の塗布量は、たとえば、１ヶ所につき約０．０２ｇ〜０．０４ｇとすることができる。なお、接着剤はエポキシ系に限らず、目的を適える接着剤で有れば、アクリル系等の接着剤等どの様な種類の接着剤を用いても一向に構わない。
Specifically, an epoxy-based adhesive is applied as a heat-
このように、コイル３２のＲ状端部の内側に振動伝達板３１を接触せしめ、振動伝達板３１とコイル３２との接触部分を接着等の手法で接続固定し、振動伝達板３１にコイル３２を装着することで、完成したボイスコイル３自体の強度を増し、尚且つコイル３２の変形防止に有効な利点を有する。
In this manner, the
また、小判型（長円型）コイル３２を作製するにおいて、巻き付けるコイル線材の張力（テンション）がコイル３２の短辺領域に集中し、通常一般の円（丸）型コイルを作製するが如く一定にはならない。そのため、コイル３２の長手方向領域に均等な張力が及ばず、長手方向中央部に向かうに従い張力は弱いものとなり、当然のことながらコイル３２の長手方向の線材の張りは緩くなって、コイル３２の形態の維持能力が一般的な円（丸）型コイルよりも不安定なものになり易い。
Further, when the oval (oval)
つまり、小判型（長円型）コイル３２における長手方向中央部は、円（丸）型コイルよりも変形し易い、或いはバラケやすい等の構造的性格を有する。ゆえに、この性格を未然に防ぐ目的で、たとえば、図３に示すように、コイル３２の長手方向の一部が充填材３４としての耐熱接着剤を介して振動伝達板３１の表面に固定されたものとすると望ましい。
That is, the central portion in the longitudinal direction of the oval (oval)
このようにコイル３２の長手領域における振動伝達板３１の表面との隙間３３の適宜箇所に耐熱接着剤３４を充填塗布することにより、コイル３２の長手方向の品質を安定化することが可能となる。また、ボイスコイル３としての振動伝搬効率も向上し、音質調整が容易に行える利点を有しているので、充填材３４の塗布重量を鑑みつつ、振動伝達板３１の表面とコイル３２の長手方向との隙間に所望量の耐熱接着剤３４を充填塗布することができる。
In this way, by filling and applying the heat-
図３において、振動伝達板３１の一面側中央部とコイル３２の長手方向中央部の隙間３３、及び振動伝達板３１の他面側中央部とコイル３２の長手方向中央部の隙間３３に接着剤３４がそれぞれ充填塗布され、振動伝達板３１の一面側及び他面側においてコイル３２の長手方向の一箇所がそれぞれ固定されたものとして示されている。
なお、コイル３２の長手領域における振動伝達板３１表面への固定は、長手方向中央部の一箇所に限定されない。ゆえに、コイル３２の長手領域に均等な張力が得られるのであれば、長手方向において複数個所において充填材３４により固定されたものとしても良い。
In FIG. 3, the adhesive is applied to the
In addition, fixation to the
また、ボイスコイル３２の配線においては、図２（Ａ）に示すように、コイル線材の巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂから引き出された線（以下、「コイルリード線」という。）３５ａ，３５ｂの位置が、コイル３２の長手領域に位置するように設定する。さらに、図２（Ｂ）に示すように、振動伝達板３１にコイル３２を装着する際、コイル線材の巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂが、振動板接続部３１ａを構成する端辺とは反対側の端辺、すなわち、コイルリード線端末部３１ｂ側を向いて位置するように、振動伝達板３１の表面上に配されたものとすると望ましい。
In the wiring of the
そして、巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂに及んでいる２本のコイルリード線３５ａ，３５ｂをそれぞれコイルリード線端末部３１ｂ側の端辺近傍まで及ぼし、この端辺部にて、コイルリード線３５ａ，３５ｂと錦糸線としての音声信号入力線３７ａ，３７ｂとをそれぞれ半田付けして配線を行う。
Then, the two
この際、２本のコイルリード線３５ａ，３５ｂの間隔は、設計目的に応じて適宜調整することができ、たとえば、１６ｍｍとすることができる。また、半田付け配線近傍にアンプ基盤等の出力端子を設けた場合などは、この出力端子のピッチ幅等に対応して、音声信号入力線３７ａ，３７ｂとの配線作業をやり易くする等の変更も可能である。
At this time, the interval between the two
また、２本のコイルリード線３５ａ，３５ｂと音声信号入力線３７ａ，３７ｂとの半田付けした半田コート部３８の位置は、図２（Ｂ）に示すように、コイルリード線端末部３１ｂ側の辺端部に限らず、音声信号入力線３７ａ，３７ｂの太さや、半田鏝先のサイズによって辺端部より内側の位置にしても良く、自由に設定出来るものである。
Also, the position of the
ここで、４０ｍｍ角の大きさをした振動伝達板３１に取り付けたボイスコイル３２に対して、音声信号入力線３７ａ，３７ｂを半田付けする配線を行う場合、たとえば、次のようにして行うことができる。まず、ボイスコイル３２におけるコイル線材の巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂのそれぞれより約１５ｍｍの位置から、２本のコイルリード線３５ａ，３５ｂの絶縁層を剥離し、この剥離個所に半田コート処理を施す。
Here, when wiring for soldering the audio
次いで、概ね６０ｍｍの長さでコイルリード線３５ａ，３５ｂを切断すると共に、巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂより概ね２０ｍｍの位置までゴム系接着剤３６，２６にて覆い、コイルリード線３５ａ，３５ｂが振動伝達板３１の表面に接着固定されるまで放置する。この接着剤３６を塗布することにより、コイル線材の巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂの強度が増すと共に、コイル長手方向の補強効果も得られる。このとき、コイルリード線３５ａ，３５ｂの端部が振動伝達板３１の端部近傍表面上にフリー状態で配置される。
Next, the
引き続き、振動伝達板３１のコイルリード線端末部３１ｂに音声信号入力線３７ａ，３７ｂを配置し、コイルリード線３５ａ，３５ｂのフリー状態となっている端部を音声信号入力線３７ａ，３７ｂの端部に絡めて半田付けする。半田付け完了後、コイルリード線３５ａ，３５ｂの余分な部分をカットし、この半田付け部分にゴム系接着剤を塗布して覆う。そして、接着剤塗布時に、振動伝達板３１の表面に這わせたコイルリード線３５ａ，３５ｂの半田コート部３８の残りの露出部にも接着剤を塗布して全てのコイルリード線３５ａ，３５ｂを覆い、最終的にコイルリード線３５ａ，３５ｂ及び音声信号入力線３７ａ，３７ｂを振動伝達板３１に接着して装着することにより、配線作業を完了する。
Subsequently, the audio
なお、設計目的によっては、コイルリード線３５ａ，３５ｂへの接着剤塗布を省いても構わない。また、接着剤塗布に代えて、コイルリード線３５ａ，３５ｂを粘着（接着）テープ等にて覆って伝達振動板３１の表面に密着せしめても一向に構わない。
Depending on the design purpose, the adhesive application to the
音声信号入力線（錦糸線）３７ａ，３７ｂは、世間一般で呼ばれている丸型編み線である。すなわち、素線を任意の偶数本数にて組編みした編組線であって、通常のスピーカの入力端子からボイスコイル間に用いられる配線材である。この丸型編み線は、振幅するボイスコイルの激しい動きに対応可能で、耐振幅性能が一般線材より遥かに優れている。したがって、本発明の万能スピーカシステムにおいても、従来のスピーカと同等の耐振幅性能を確保出来る。 The audio signal input lines (kinshi line) 37a and 37b are round knitting lines generally called by the world. That is, it is a braided wire braided by an arbitrary even number of strands, and is a wiring material used between an input terminal of a normal speaker and a voice coil. This round braided wire can cope with the violent movement of the voice coil that vibrates, and has an amplitude resistance far superior to that of a general wire. Therefore, even in the universal speaker system of the present invention, the same amplitude resistance performance as that of the conventional speaker can be secured.
このように、ボイスコイル３の振動伝達板３１の表面にコイルリード線３５ａ，３５ｂを這わし、この這わせ部分をコイルリード線端末部３１ｂまで及ぼして音声信号入力線（錦糸線）３７ａ，３７ｂと接続配線することにより、振動に対する給電線の信頼性が確保できるものとなる。また、コイルリード線３５ａ，３５ｂの這わせ部分及び音声信号入力線（錦糸線）３７ａ，３７ｂが、振動板接続部３１ａと反対側方向、すなわち、コイルリード線端末部３１ｂに配置する配線構造にすることにより、配線作業が容易になり、メンテナンス性も向上するものとなる。
In this way, the
なお、コイル線材の巻き始め端部３２ａ及び巻き終わり端部３２ｂよりコイルリード線３５ａ，３５ｂを引き出し、音声信号入力線３７ａ，３７ｂを配線する場合、従来のスピーカの配線構造と同じように、振動板接続部３１ａ側にコイルリード線や他の入力線等を配する必要性は全く無い。つまり、本発明では、コイルリード線端末部３１ｂ側にコイルリード線や他の入力線等を配する新たな配線構造で対応することができるので、工数削減、並びに品質の向上につながるものとなる。
When the
一方、磁気回路４は、平板状をした振動板を駆動するアクチュエータ用の反発型磁気回路であって、図４及び図５に示すように、一対の硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂと、一対の軟磁性部材４２Ａ，４２Ｂを備える。
On the other hand, the
硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂは、ボイスコイル３を配することが可能な空間４３を形成するように離間し、かつ、同じ極性を有する一極側同士が対向して空間４３内に反発磁界を形成するように配されている。この硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂとしては、たとえば、細長長方体をしたマグネットとすることができる。具体的には、たとえば、外形寸法が長さ４０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ２ｍｍで、耐熱性能１８０℃タイプの長方形状をしたネオジムマグネットを用いるものとすることができる。
The hard magnetic members 41 </ b> A and 41 </ b> B are separated so as to form a
また、硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂの幅は、ボイスコイル３におけるコイル３２の巻き幅より大であることが望ましい。言い換えれば、反発型磁気回路４における硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂの幅とボイスコイル３おけるコイル３２の巻き幅は等しい寸法であっても良いが、コイル３２の巻き幅は、硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂの幅より小であると良い。すなわち、硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂの幅がボイスコイル３におけるコイル３２の巻き幅より大であるので、ボイスコイル３が硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂにおける空間４３内からはみ出さないように、ボイスコイル３の駆動を制限することができる。これにより、硬磁性部材４１Ａ，４１Ｂにおける空間４３内においてボイスコイル３が効率良く適切に駆動することができるものとなる。
The width of the hard magnetic members 41 </ b> A and 41 </ b> B is preferably larger than the winding width of the
また、軟磁性部材４２Ａ，４２Ｂは、一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂを挟持するように他極面側にそれぞれ配された、いわゆるヨークであって、互いに接合されて一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂを支持する。すなわち、一対のヨーク４２Ａ，４２Ｂは、一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂを二方向より挟持するように支持する。
このヨーク４２Ａ，４２Ｂは、当然のことながら、良好な磁性材たる鉄材からなるものであって、本実施の形態において、長手方向の表面を切削加工することで形成された細長凹状をしたマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂを備えるものとなっている。
The soft
The
一対のヨーク４２Ａ，４２Ｂは同じ形状であり、たとえば、外形寸法が長さ７２ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ６ｍｍであって、マグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂとして、長手方向の表面にセンター振り分けで切削加工を施すことで、マグネット４１Ａ，４１Ｂを装着可能とする長さ４２ｍｍ×幅１０ｍｍの窪み平坦部が設けられている。
The pair of
マグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂの肉厚は、ヨーク４２Ａ，４２Ｂの厚さを６ｍｍとした場合、たとえば、２ｍｍとすることができる。また、切削加工は、マグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂの両端部に半径３ｍｍの曲面加工をそれぞれ施し、さらに、この曲面加工部端から１ｍｍの垂直部を経て、厚さ６ｍｍ位置の上面に達するものとしても良い。
The thickness of the
ここで、ヨーク４２Ａ，４２Ｂの外形寸法を、長さ７２ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ６ｍｍとし、マグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂの両端部にＲ３ｍｍの曲面加工をそれぞれ施した場合、このヨーク４２Ａ，４２Ｂの両端部には、長さ１２ｍｍ、幅１０ｍｍの平面部４２４Ａ，４２４Ｂがそれぞれ形成される。この平面部４２４Ａ，４２４Ｂは、一対のヨーク４２Ａ，４２Ｂが組み合わされる合わせ面となる。
Here, when the outer dimensions of the
また、一対のヨーク４２Ａ，４２Ｂは、一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂによって形成された空間４３において一軸方向に開口領域が形成されるように配されている。この一軸方向は、ボイスコイル３が駆動する向きとなるものである。
The pair of
一対のマグネットは着磁されており、それぞれのＳ極面をヨーク４２Ａ，４２Ｂのマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂに密着するようにそれぞれ装着する。ヨーク４２Ａ，４２Ｂに対するマグネット４１Ａ，４１Ｂの装着方法は特に限定せず、たとえば、接着剤を用いることで装着することができる。接着剤は、目的に適うものであれば何を使っても一向に差支えなく、たとえば、世間一般に用いられている、２液混合タイプのエポキシ系接着剤や、アクリル系接着剤等を用いてもよい。
The pair of magnets are magnetized, and the respective S pole surfaces are mounted so as to be in close contact with the
そして、マグネット４１Ａ，４１ＢのＳ極面がマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂに装着されたヨーク４２Ａ，４２Ｂの各両端部に設けた合わせ面（平面部）４２４Ａ，４２４Ｂ同士を互いに密着する。そうすると、マグネット４１Ａ，４１ＢのＮ極面同士を向き合わせた状態にて磁気回路が構成され、世間一般で呼ばれている反発磁気を利用した磁気回路、通称、反発磁気回路を形成することができる。
The S pole surfaces of the
ヨーク４２Ａ，４２Ｂの組み合わせについては、たとえば、それぞれのヨーク４２Ａ，４２Ｂに対応したビス穴（Ｍ３貫通）４２５Ａ，４２５Ｂを設けておき、取り付けネジにて互いのヨーク４２Ａ，４２Ｂ同士を締結して組み合わせる。
As for the combination of the
したがって、本発明に係るアクチュエータ２は、図６及び図７に示すように、ボイスコイル３と反発型磁気回路４から構成され、ボイスコイル３は、コイル３２が反発型磁気回路４における一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂとクリアランス２３，２３をもって空間４３内に配されている。すなわち、ボイスコイル３は、反発型磁気回路４における反発磁界内において、マグネット４１Ａ，４１Ｂと接触することなく可動自在なものとなっている。
Therefore, the
これにより、ボイスコイル３がマグネット４１Ａ，４１Ｂと接することのない安定した可動が維持され、振動伝達板３１を介して連なった湾曲振動板１が正常且つ安定した振動状態を得ることができ、湾曲振動板１が有する音波を適切に発することができる。また、アクチュエータ２は、薄厚化・小型化されて構造上小さくスペースファクターを改善し、かつ、軽量化することが可能なものとすることができる。
Thereby, the stable movement without the
ヨーク４２Ａ，４２Ｂにそれぞれ接着されたマグネット４１Ａ，４１Ｂは、同極（Ｎ極）同士が向きあうように装着されて反発磁気回路が形成しているので、この反発型磁気回路４の中にボイスコイル３を配置すると、マグネット４１Ａ，４１Ｂの表面よりボイスコイル３の振動伝達板３１方向に向かって磁気が放出されるものとなる。
Since the
このマグネット４１Ａ，４１Ｂ表面（Ｎ極面）からの磁気の流れは、次のとおりとなる。まず、コイル３２の長手方向を横切った後、水平方向（左右横方向）に向きを変えてヨーク４２Ａ，４２Ｂの両端部に向かい、さらに、コイル３２の長手方向両端部をそれぞれ横切る。その後、それぞれのヨーク４２Ａ，４２Ｂが磁路となって、ヨーク４２Ａ，４２Ｂの底部に設けてあるマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂに向かい、このマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂに密着しているマグネット４１Ａ，４１ＢのＳ極面に流れ込む。そして、マグネット４１Ａ，４１ＢのＳ極面からの磁気はＮ極側に向かい、再びマグネット４１Ａ，４１Ｂ表面（Ｎ極面）から放出される一連の流れを構成している。
The magnetic flow from the surfaces of the
反発型磁気回路４においてボイスコイル３の駆動効率を向上させるには、マグネット４１Ａ，４１Ｂ表面から垂直に放出している磁気の流れを有効に使うことが肝要である。すなわち、マグネット４１Ａ，４１Ｂの片方の極の表面（Ｎ極表面）から大気中に放出した磁気は、弧を描くように、直ちに放出した反対の極の表面（Ｓ極表面）へ最も近い経路で戻るので、垂直方向の磁気分布は表面から極めて短い距離（高さ）でしか分布しない。ゆえに、コイル３２を効率良く稼働させるためには、マグネット４１Ａ，４１Ｂの表面に可能な限り接近した設置状態が好ましい。
In order to improve the driving efficiency of the
しかしながら、マグネット４１Ａ，４１Ｂ同士を反発状態で近づけ過ぎると、垂直方向に出ている磁気の流れがお互い左右方向、つまり、ヨーク４２Ａ，４２Ｂの端部方向に傾き、コイル３２の駆動にロスを生じる。
However, if the
一方、コイル３２が振幅可動するには、マグネット４１Ａ，４１Ｂとの間に当然適度なクリアランス２３，２３が必要であるので、コイル３２の長手方向の外側に構成されるコイル外側クリアランス２３は、ヨーク４２Ａ，４２Ｂの合わせ面、及びマグネット装着部４２１Ａ，４２１Ｂの厚さ寸法にて設定される。このクリアランスは、たとえば、機械加工公差寸法を含めて０．２ｍｍ〜０．３ｍｍとすることができる。
On the other hand, in order for the
したがって、前述したように、向かい合わせたマグネット４１Ａ，４１Ｂの距離を適切な位置に配置することが肝要であり、コイル３２の長手方向の内側と振動伝達板３１の表面とに適度な隙間（コイル内側クリアランス）３３を設けることが好ましい。このコイル内側クリアランス３３の最適寸法は、磁気解析等の分析によって得られるが、コイル外側クリアランス２３より大であることが望ましい。これにより、上述したように、マグネット４１Ａ，４１Ｂ表面（Ｎ極面）からの磁気がボイスコイル３の振動伝達板３１方向に向かって垂直に放出され、コイル３２の長手方向を横切って有効に流れてボイスコイル３の駆動効率を向上させるものとすることができる。
Therefore, as described above, it is important to arrange the distance between the
なお、反発型磁気回路４は、一対の加工部品によって２分割可能な構造を有してなる磁気回路構造であることが好ましい。これにより、組み立て部品を筐体側に装着することが極めて容易になり、量産化が可能な利点を有する。
The repulsive
さらに、図８に示すように、ボイスコイル３を装着した湾曲振動板１と磁気回路４とを組み合わせ、磁気回路取付けベース２１上に装着する。そして、ボイスコイル３に音声信号を引加することで、実用上充分な音圧を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 8, the
磁気回路取付けベース２１は、たとえば、長辺１００ｍｍ×短辺７０ｍｍ×厚さ６ｍｍの長方形をしたアルミニウムの板材を用いて形成することができる。この磁気回路取付けベース２１は、アルミニウム等の金属に限らず、たとえば木材や樹脂等、どの様な材料を用いても一向に構わない。
The magnetic
また、磁気回路取付けベース２１は、後述するように、筐体１１を構成する部品の一つとすることができる。すなわち、磁気回路取付けベース２１に側板や背板等の筐体部品を取り付け、湾曲振動板１を装着する筐体１１とすることができる。筺体１１を構成する場合、たとえば、磁気回路取付けベース２１の短辺側の板厚（木口）部分中心線上にネジ孔を設けると共に、側板にもこのネジ孔に対応する位置に穴を設け、この穴を介して取付けビスを用いて側板を締結装着する。他の筐体構成部品も取付けビスにて互いに装着することで筺体１１とすることができる。
Further, the magnetic
なお、側板等の筐体部品は、磁気回路取付けベース２１と同様に、目的を適える材料であればアルミニウム等の金属に限らず、たとえば、木材や樹脂等、どの様な材料を用いても一向に構わない。
As with the magnetic
また、湾曲振動板１は、平板状をし、一端１ａ側から対向する他端１ｂ側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように配される。すなわち、湾曲振動板１は、一端１ａがアクチュエータ２のボイスコイル３を構成する振動伝達板３１に取り付けられるものとなっている。
The
湾曲振動板１は、予め湾曲する曲面部を有するように成形された部材の場合は、この湾曲凸面が前方を向くようにアクチュエータ２に取り付けるものである。また、柔軟性を有する部材の場合は、起立した平板状態でボイスコイル３（振動伝達板３１）に取り付けた後、この状態から弾性的に振動板１を曲げて変形させることにより曲面を形成し、この変形した湾曲凸面側を前方に向けてアクチュエータ２に取り付けるものである。
In the case where the
本実施の形態では、図９に示すように、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが別々に構成されたものとし、湾曲振動板１の一端１ａと振動伝達板３１の振動板接続部３１ａとを接合するものとすることができる。その場合、本発明では、図１０に示すように、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接合部を跨ぐように貼り合わせシート５１が貼着されているものとしても良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
貼り合わせシート５１は、たとえば、幅５ｍｍ×長さ４０ｍｍのクラフト紙を用いて形成することができる。この貼り合わせシート５１は、単なるクラフト紙に限らず、たとえばＦＲＰ等の樹脂や、金属のシート状のもの、さらには、設計目的に適うものであれば厚さ３ｍｍ程のハニカム板等、何を用いても一向に構わない。また、貼り合わせシート５１は、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接合部における表裏両面にそれぞれ貼着するように２枚用いるものや、設計目的を適える場合は何れか一面に貼着するように１枚だけ用いるものとしても構わない。
The bonded
湾曲振動板１と振動伝達板３１の接続は、たとえば、次のようにして行うことができる。まず、貼り合わせシート５１の片面に接着材を塗布しておく。次いで、湾曲振動板１と振動伝達板３１（ボイスコイル３）の接続部を所定の位置（たとえば、センター合わせ）で合わせ、接着剤塗布済みの貼り合わせシート５１を合わせ部の中心に跨ぐように配した後、湾曲振動板１と振動伝達板３１の表面に押し当てる。ゆえに、幅５ｍｍ×長さ４０ｍｍの貼り合わせシート５１を用いた場合、合わせ部を中心とすることで貼り代部は、湾曲振動板１と振動伝達板３１の表面にそれぞれ２．５ｍｍずつ貼着されるものとなる。
The
貼り合わせシート５１を貼着する接着剤は、たとえば、２液混合タイプのエポキシ系の接着剤とすることができる。このエポキシ系の接着剤は、所定量の主剤及び硬化剤を良く混合してから塗布するものであり、接着剤の塗布にはヘラを用いて行うことができる。
The adhesive for adhering the
また、接着剤は、エポキシ系の接着剤以外に、ゴム系（溶剤系）接着剤や、水溶系の接着剤でも良い。これらの接着剤の場合、まず、貼り合わせシート５１に接着剤を塗布した後、一旦接着剤を乾燥させる。次いで、湾曲振動板１と振動伝達板３１（ボイスコイル３）の接続部を所定の位置に配置し、熱圧プレスにて貼り合わせシート部を加熱しつつ、所定時間加圧する。これにより、接着剤の熱再活性にて、湾曲振動板１と振動伝達板３１が良好な接着状態を得ることができる。この手法は、接着剤はみ出し部分も少なく、仕上がり状態も良好である。
In addition to the epoxy adhesive, the adhesive may be a rubber (solvent) adhesive or a water-based adhesive. In the case of these adhesives, first, the adhesive is applied to the bonded
また、熱圧プレス方法の場合、熱再活性方法のみではなく、エポキシ系等の熱硬化性接着剤を貼り合わせシートに塗布してプリプレグ状態にしておき、この貼り合わせシートを用いて熱圧プレスすることで、湾曲振動板１と振動伝達板３１とを接続するものとしても良い。つまり、これらの方法は、前もってシートに接着剤を塗布し、所望幅寸法幅に切断し、テープ状にして保管することが可能である。
In addition, in the case of the hot-pressing method, not only the thermal reactivation method but also a thermosetting adhesive such as an epoxy system is applied to the laminated sheet to be in a prepreg state, and the hot-pressed press using this laminated sheet By doing so, the
したがって、貼り合わせ作業時には、この保管テープを製造現場に投入し、適宜切断しながら貼り合わせシートを用いることが可能となる。以上のことから、湾曲振動板１と振動伝達板３１の接続工程の接着剤塗布のムラや、貼り合わせ作業の煩雑性を大いに解消し、品質の向上、並びに、工数削減を実現することが可能となる。
Therefore, at the time of the bonding operation, the storage tape can be put into the manufacturing site, and the bonded sheet can be used while being appropriately cut. From the above, it is possible to greatly eliminate the unevenness of adhesive application in the connecting process of the
なお、貼り合わせシート５１へは比較的均一に接着剤の塗布が可能であるが、振動伝達板３１の振動板接続部３１ａの板厚部への塗布は、塗布個所の幅が狭いため塗布ムラが発生してしまうおそれがある。当然のことながら、接着剤の塗布部を湾曲振動板１の一端１ａ側の板厚部に押し当てると、接着剤の殆どが湾曲振動板１と振動伝達板３１の表面側にはみ出すものとなる。しかしながら、本発明のように貼り合わせシート５１を配することで、はみ出した接着剤は貼り合わせシート５１の片面に塗布された接着剤に混じり込むものとなる。ゆえに、湾曲振動板１や振動伝達板３１の板厚部であっても、接着剤がはみ出ることを気にせず、塗布ムラが発生しないように接着剤を十分に塗布することができる。
The adhesive can be applied to the bonded
貼り合わせシート５１の貼り合わせ作業においては、湾曲振動板１と振動伝達板３１と貼り合わせシート５１の位置関係が所望精度内に配置されることが肝要である。ゆえに、貼り合わせ作業においては、たとえば、簡易的な位置出し冶具を作製し、この冶具内に、湾曲振動板１と振動伝達板３１と接着剤塗布済みの貼り合わせシート５１を設置する。次いで、設置状態のまま冶具ごとプレス機等にて加圧し、湾曲振動板１と振動伝達板３１の表裏面に貼り合わせシート５１を圧定せしめる。さらに、室温にて所定時間（接着剤硬化時間）放置する。
In the bonding operation of the
そして、接着剤硬化後、加圧を解除して冶具から接着された湾曲振動板１及び振動伝達板３１を外すと、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが貼り合わせシート５１を介して接着装着されたものとすることができる。なお、貼り合わせシート５１の外周部近傍には、接着剤塗布のムラの分だけ当然はみ出し部分が発生するが、剥離性の良い樹脂等で冶具を作製すると、貼り合わせシート５１を介して接着装着された湾曲振動板１及び振動伝達板３１をほとんど支障なく冶具から剥離することができる。また、金属等で冶具を作製した場合でも剥離用フィルム等を併用することで、接着剤がはみ出しても容易に冶具から外すことが可能となる。
Then, after the adhesive is cured, when the
このように、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接合部に貼り合わせシート５１を貼着することで、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接続装着強度が大幅に向上し、搬送や、後述する筐体１１への装着作業等において良好な作業性を得ることができると共に、歩留まり率が向上する効果を得ることができる。さらに、完成後の信頼性も大いに向上するものとなる。
Thus, by sticking the
本実施の形態における湾曲振動板１と振動伝達板３１との接合方法では、その接合面積が円筒状をしたボイスコイルを用いる場合よりも大幅に増えるので、再生周波数帯域が増し、特に高音帯域側の再生に有効である。
In the joining method of the
また、湾曲振動板１は、振動伝達板３１と同一部材（材質）により別々に形成されていても良いし、異なる部材（材質）により別々に形成されていても良い。この場合、それぞれ異なった部材によって形成することにより、目当ての音を得やすくなる利点があり、難聴度合いによって各個人に適合した音を提供することができる。
Moreover, the
なお、一体化部品においてコイルを接合する場合、一体化部品の振動伝達板相当部分にコイルを装着した後、振動伝達板相当部分の両側辺外側部及びコイルの短手領域内側の接触部に接着剤を塗布し、接着剤を硬化せしめるためオーブンに投入するものとなる。ところが、一体化部品は当然のことながら、従来のボイスコイルの外形サイズより遥かに大きく占有面積が大きなものである。ゆえに、スペースファクターが悪化し、一個当たりの硬化効率が落ちる欠点が想定される。 When joining a coil in an integrated part, attach the coil to the vibration transmission plate equivalent part of the integrated part, and then bond it to the outer side of both sides of the vibration transmission plate equivalent part and the contact part inside the short side of the coil The agent is applied, and the adhesive is cured and then put into an oven. However, as a matter of course, the integrated component is much larger than the external size of the conventional voice coil and occupies a large area. Therefore, it is assumed that the space factor deteriorates and the curing efficiency per piece decreases.
ところが、簡単で安価なスペーサ等の冶具を用いることにより、一体化部品をオーブン内に立体的に積み重ね配置することを可能とし、スペースファクターが改善された良好なものとすることができる。したがって、本発明では、コストアップの要因はほとんど無く、一体化による工数削減、並びに軽量化が可能となり、音圧向上等より高性能化を計ることが可能となる。 However, by using a simple and inexpensive jig such as a spacer, the integrated parts can be three-dimensionally stacked in the oven, and the space factor can be improved. Therefore, in the present invention, there is almost no cause for cost increase, and it is possible to reduce man-hours and weight reduction by integration, and it is possible to improve performance by improving sound pressure and the like.
また、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるとされている剪断波は、振動板１の曲げにより発生し、この曲げ角度により発生音圧が変化するものである。ゆえに、湾曲振動板１は、曲面部の曲げ角度が９０°又はこれより少し大きいと望ましく、たとえば、曲げ角度が９０°から１３０°までであると良い。具体的には、発生音圧が一番大きくなるのは、１１０°±２０°の曲げ角度を有する曲面部を持った湾曲振動板１である。
ここで曲面部の曲げ角度は、図１１に示すように、湾曲振動板１の一端１ａ側に対する垂線と他端１ｂ側に対する垂線とが交わることによって示される角度をいう。
Further, a shear wave that can be heard by both the hearing impaired person and the normal hearing person is generated by bending the
Here, as shown in FIG. 11, the bending angle of the curved surface portion is an angle indicated by the intersection of the perpendicular to the one
図１１において、平面状態の振動板１は点線で示され、この振動板１が、図中一点鎖線矢印で示すように、一端１ａ側から対向する他端１ｂ側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように折り曲げられた状態が実線で示されている。ゆえに、この時の湾曲振動板１の曲面部の曲げ角度は、その一端１ａ側に対する垂線と他端１ｂ側に対する垂線とが交わる点Ｏでの角度θで示され、その角度θは９０°から１３０°までとなっている。
In FIG. 11, the
本発明のアクチュエータ２を用いる場合、先ず、コイル線材の巻き端部を正面として、小判（長穴）形状、若しくは長方形に捲いてなるコイル形状とし、このコイル３２の中心線近傍に、所定寸法を有した方形振動伝達板３１を配置してなるボイスコイル２構造とする。
次いで、振動伝達板３１の振動板接続部３１ａを構成する面と、湾曲振動板１の一端１ａを構成する面とを接続固定する。すなわち、アクチュエータ２が湾曲振動板１に対して振動を加えるように、振動板接続部３１ａを構成する面が湾曲振動板１の一端１ａを構成する面に接続されたものとする。
When the
Next, the surface constituting the
さらに、ボイスコイル２を駆動するために、一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂの極性面を対向（反発）するように配置するとともに、コイル３２の長手方向外側に所定のクリアランス２３，２３を設けて、一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂが形成する反発磁界内にボイスコイル３を可動自在に配置する。
Further, in order to drive the
そして、図１において白抜き矢印が示すようにボイスコイル３に電気信号を引加することで、双方向矢印が示すように印加信号に伴った振動を起し、ボイスコイル３と接続された湾曲振動板１を駆動して音波を発生するものとなっている。なお、ボイスコイル３に印加される電気信号は、たとえば、テレビやラジオ、オーディオプレイヤー、パーソナルコンピュータ、スマートフォンやタブレットなどのスマートデバイス、等より出力した音声信号を挙げることができる。
Then, by applying an electrical signal to the
本実施の形態においてアクチュエータ２は、ボイスコイル３における振動伝達板３１が、反発型磁気回路４において一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂが形成する空間４３より一軸方向にはみ出る大きさを有するものとなっている。すなわち、振動伝達板３１は、振動板接続部３１ａ側がコイル３２の巻き幅方向の片側より延出露呈するものとなっている。たとえば、振動板接続部３１ａ側が、コイル３２の巻き幅方向の片側より１０ｍｍ程度延出露呈するものとした場合、対向するコイルリード線端末部３１ｂ側が、コイル３２の巻き幅方向の他側より２４ｍｍ程度延出露呈した状態で配置されたものとなる。
In the present embodiment, the
また、本発明では、振動伝達板３１のはみ出た領域の一部を、対向する二方向より弾性的に挟持するものと望ましい。すなわち、本発明においてアクチュエータ２は、ボイスコイル３における振動伝達板３１が、反発型磁気回路４において一対のマグネット４１Ａ，４１Ｂが形成する空間４３より一軸方向にはみ出る大きさを有するものとする。そして、図１２に示すように、振動伝達板３１の一方の端部、つまりコイルリード線端末部３１ｂ側の上面及び下面に、所望の厚さ寸法、所望の幅寸法、及び所望の長さ寸法を有するクッション材としての第一の支持部材６，６を配置する構造としても良い。
In the present invention, it is preferable that a part of the protruding region of the
この第一の支持部材６，６はシンプルな構造にもかかわらず、振幅時におけるコイル支持機能を極めて有効に発揮し、ボイスコイル３を支持するに充分なサスペンション機能を有するものとなる。
Although the
また、本発明においては、図１３に示すように、振動伝達板３１のコイルリード線端末部３１ｂ側の上面及び下面に第一の支持部材６，６を配置すると共に、さらに振動伝達板３１の他方の端部、つまり振動板接続部３１ａ側の上面及び下面にも、所望の厚さ寸法、所望の幅寸法、及び所望の長さ寸法を有するクッション材としての第二の支持部材７，７を配置する構造としても良い。すなわち、本発明においてアクチュエータ２は、クッション材としての第一の支持部材６，６と第二の支持部材７，７とをサスペンションとして備えることにより、反発型磁気回路４を挟んで両側においてそれぞれ振動伝達板３１を弾性的に挟持するものとすることもできる。
In the present invention, as shown in FIG. 13, the
これらの支持部材６，７には、軟質でかつ振動を伝えにくい材料を適用することができ、たとえば、発泡ウレタン樹脂やゴム、不織布等のような弾力性に富むシート材を挙げることができる。また、支持部材６，７は、たとえば、長さ５４ｍｍ×幅１２ｍｍ×厚さ８ｍｍの大きさをしたものとすることができる。
このように、反発型磁気回路４を挟んで一軸方向にはみ出た振動伝達板３１の両側に支持部材６，７をそれぞれ備えるものとすると、より一層サスペンションの支持能力が向上する利点を有する。
For these
As described above, if the
また、アクチュエータ２において、振動伝達板３１の上面及び下面に支持部材（クッション材）６，７を配置して振動伝達板３１を弾性的に挟持すると、ボイスコイル２の振幅移動時に、振動伝達板３１が磁気回路内においてマグネット４１Ａ，４１Ｂの表面との間に設けたクリアランス２３，２３寸法未満にて振幅移動が可能となる。これにより、ボイスコイル２の振幅移動中に、コイル３２がマグネット４１Ａ，４１Ｂの表面に接触して発する異常音が無くなるものとなる。
In the
また、これらの支持部材６，７は、支持部材押さえ板２２を用いて押さえ込みつつ装着される。支持部材押さえ板２２は、たとえば、厚さ２ｍｍのアルミニウム板を用い、幅３２ｍｍ×長さ６０ｍｍの大きさをしたものとすることができる。支持部材６，７を押さえ込みつつの支持部材押さえ板２２の装着については、たとえば、支持部材押さえ板２２に穴をそれぞれ設けると共に、ヨーク４２Ａ，４２Ｂにもこの穴に対応したビス穴（Ｍ３貫通）４２６Ａ，４２６Ｂを設けておく。そして、取り付けネジ４６にて支持部材押さえ板２２をヨーク４２Ｂの頂部平面に締結して装着する。
Further, these
支持部材６，７を押さえ込みつつ支持部材押さえ板２２を装着するため、支持部材６，７は圧縮されて振動伝達板３１を上下両面から挟持する形態となる。具体的には、支持部材押さえ板２２の下面と磁気回路取付けベース２１の装着面との設計距離が１２ｍｍ、振動伝達板３１の厚さが０．２ｍｍ、支持部材６，７の厚さが８ｍｍであるとすると、支持部材６，７は２．１ｍｍ圧縮されつつ装着される。そして、圧縮によって発生するスプリングバック力が振動伝達板３１の装着位置を充分に保持しつつ、尚且つ、振幅運動を許容するサスペンション機能を充分に発揮することになる。
Since the support
そして、振動伝達板３１は、支持部材６，７によるスプリングバック力によって上下方向から押されつつ、１２ｍｍの寸法を有する空間の中心線上（６ｍｍ上）に保持される。これにより、コイル３２及びマグネット４１Ａ，４１Ｂの表面に構成されたコイル外側クリアランス２３，２３（たとえば、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ）を維持しつつ、コイル２の振幅移動を可能ならしめるサスペンション機能を極めて安価で且つシンプルな構造にて得ることができる。
The
また、本発明において支持部材押さえ板２２は、熱伝導率の高い放熱機能を有する材料によって形成された放熱板とすると望ましい。これにより、ボイスコイル３の駆動に伴って発生する熱を、放熱板としての支持部材押さえ板２２を介して表面より放熱させることができる。
In the present invention, the support
また、従来のスピーカ用磁気回路では、磁気ギャップを構成し、この磁気ギャップ中にボイスコイルを配置する。そのため、ボイスコイルの振幅移動方向における空間はボイスコイルボビン側のみであって、ボイスコイルは、ボビンを介してサスペンションから離れた位置で磁気ギャップ中に保持された、いわゆる片持ち支持構造となっている。ゆえに、コイルが振幅する際、些細なことでコイルと磁気ギャップが接触し、異常音が発生し易い構造となる。 Further, in a conventional speaker magnetic circuit, a magnetic gap is formed, and a voice coil is disposed in the magnetic gap. Therefore, the space in the direction of amplitude movement of the voice coil is only on the voice coil bobbin side, and the voice coil has a so-called cantilever support structure held in the magnetic gap at a position away from the suspension via the bobbin. . Therefore, when the amplitude of the coil is small, the coil and the magnetic gap are in contact with each other, and an abnormal sound is easily generated.
これに対し、本発明のアクチュエータ２では、反発磁気回路４は、磁気ギャップを構成してない構成である。そのため、ボイスコイル３の振幅移動方向における空間４３が、磁気回路の両方向、すなわち一軸方向に解放状態となっており、ボイスコイル３におけるコイル３２の近い位置に、支持部材６，７の装着が可能な構造となっている。ゆえに、ボイスコイル３の支持において極めて有利な構造であって、ボイスコイル３の振幅移動中にコイル３２とマグネット４１Ａ，４１Ｂとが接触し、異常音が発生してしまうことが無いものとすることができる。
On the other hand, in the
また、本発明では、図１４及び図１５に示すように、湾曲振動板１の駆動方向に沿う両側縁１ｃ，１ｃを支持する筐体１１をさらに備える万能スピーカ２０とすることもできる。すなわち、本発明の万能スピーカ２０は、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものであり、湾曲振動板１と、アクチュエータ２と、筐体１１とを少なくとも備えることにより構成される。本実施の形態の場合、筺体１１は、底板１２と、背板１３と、左右２枚の側板１４，１４とを少なくとも備える。
Moreover, in this invention, as shown in FIG.14 and FIG.15, it can also be set as the
２枚の側板１４，１４は、共に共通寸法であり、図１６に示すように、背板１３側に位置する縦辺部１４１と、底板１２側に位置する横辺部１４２と、磁気回路取付けベース２１側に位置する上辺部１４３を有する。また、上辺部１４３前方側から横辺部１４２前方側へ向けて、垂下する上辺段差部１４４、上辺段差部１４４から前方側に向かって弧状に突出するＲ部１４５、Ｒ部１４５から前方側に向かって略水平に突出する下辺段差部１４６、及び下辺段差部１４６から横辺部１４２へ達する下辺部１４７が連続して形成されるように有している。具体的には、縦辺部１４１が２３０ｍｍ、横辺部１４２が２００ｍｍ、上辺部１４３が６０ｍｍ、上辺段差部１４４が１２ｍｍ、下辺部１４７が２０ｍｍであり、Ｒ部１４５の開角度θが１１０°とすることができる。なお、図中の符号１４８・・１４８は何れもネジ孔を示す。
The two
本発明での筺体１１はＲ部１４５を有することが大きな特徴の一つであり、このＲ部１４５が湾曲振動板１を支える基部となる。すなわち、湾曲振動板１を駆動して音波を発生するスピーカシステムの筐体構造においては、湾曲振動板１を装着する個所に、装着する湾曲振動板１が備える湾曲線に対応した曲線からなる曲線加工部（Ｒ部）１４５を設け、この曲線加工部１４５において湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを受けて支持する構造が望ましい。本発明では、筐体１１を用いる場合、このような湾曲振動板１の装着が基本構造であって、極めて有効な筐体構造である。
The
したがって、図１４から図１６までに示すように、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、筐体１１の左右の側板１４を介して湾曲状に支持されている。具体的には、筐体１１の左右に設けられた側板１４，１４の端面をそれぞれＲ状に形成したＲ部１４５を用いて支持するものとなっている。
Accordingly, as shown in FIGS. 14 to 16, both
これにより、アクチュエータ２に取り付けられた起立状態の振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、Ｒ部１４５をガイドとしてその上面に沿って容易に曲折され、一端１ａから対向する他端１ｂへ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとして湾曲振動板１を配することができるものとなる。また、湾曲振動板１の両側縁部１ｃ，１ｃが筐体１１に支持されることで、湾曲振動板１が外力等の影響を受けることなく、エネルギーの伝達効率を低下させてしまうおそれを低減させることができるものとなる。
As a result, both side edges 1c and 1c of the standing
また、筺体１１は、図１４及び図１５に示すように、装着する湾曲振動板１の有する湾曲線に対応した曲線からなる切削加工等を側板１４に施した場合、この曲線加工部（Ｒ部）１４５に、所望の厚さ寸法、所望の幅寸法、及び所望の長さ寸法を有する弾性部材８を配置し、湾曲振動板１を弾性部材８により線接触で支持するものとしても良い。すなわち、本発明では、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの裏面に沿った状態で弾性部材８を密着させることが好ましい。
14 and 15, when the
この弾性部材８には、支持部材６，７と同様に、軟質でかつ振動を伝えにくい材料を適用することができる。このような弾性部材８としては、たとえば、発泡ウレタン樹脂やゴム、不織布等のような弾力性に富むシート材を挙げることができる。
As the
また、弾性部材８は、側板１４のＲ部１４５の上面に全体的に配することが可能な長さを有していれば良く、この弾性部材８の上に湾曲振動板１を配することで、湾曲振動板１は、概ね弾性部材８の半径に馴染んだ形状になる。この弾性部材８の側板１４のＲ部１４５表面への取り付けは、たとえば、Ｒ部１４５表面へ両面粘着テープ貼り付けた後、この粘着テープ上に弾性部材８を貼り付けることで簡単に装着することができる。
Moreover, the
このように弾性部材８を介して湾曲振動板１を支持することで、湾曲振動板１が比較的自由に振動する反面、弾性部材８によって湾曲振動板１の側縁１ｃ部分に発生する反射波を効果的に吸収する機能が発揮される。ゆえに、湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体１１へ伝わりにくくし、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。また、湾曲振動板１と筐体１１との間の密閉された空間が形成されたものとなるので、振動板の表面（前面）から出た音波と裏面（背面）から出た音波は弾性部材８により遮断され、表面や裏面での音波の干渉減衰が起こらないものとなる。ゆえに、安定した音圧と広い周波数帯域特性が得られるものとすることができる。
By supporting the
すなわち、本発明では弾性部材８が、湾曲振動板１の振動を許容しつつ、湾曲振動板１を支えるサスペンション機能を効果的に発揮し、尚且つ、湾曲振動板１の裏面側に発した音波が、湾曲振動板１の表面側に回り込み、湾曲振動板１の表面側に発生した音波と干渉することを防ぐシーリング機能を発揮する。ゆえに、本発明では、湾曲振動板１の側縁１ｃに弾性部材８を配置することで、音響効果を高めた、たとえば、バスレフ構造を有する万能スピーカ２０とすることができる。しかも、弾性部材８は、湾曲振動板１と筐体１１の支持面（たとえば、側板１４のＲ部１４５上面）との接触による異音の発生等を防止するべく機能するものとなる。
That is, in the present invention, the
また、本発明では、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、対向する二方向（一面側と他面側）より挟持する弾性部材８，８を介して筐体１１に支持されているものとすると望ましい。すなわち、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの表裏両面に沿った状態で、所望の厚さ寸法、所望の幅寸法、及び所望の長さ寸法を有する弾性部材８，８を配置し、この弾性部材８をサスペンションとする構造とすると良い。これにより、湾曲振動板１は弾性部材８，８を介して筐体１１に確実に支持されるものとなる。
In the present invention, both side edges 1c and 1c of the
また、本発明では、湾曲振動板１の側縁１ｃの表裏両面に沿って弾性部材８，８を装着した場合は、湾曲振動板１を挟み込んだ方向から弾性部材８に対して適度な圧力を加えることが好ましい。すなわち、本発明では、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの表裏両面に沿った状態で弾性部材８、８をそれぞれ密着させ、尚且つ、弾性部材８が側板１４のＲ部１４５方向へ僅かに押し込まれ、湾曲振動板１に対して圧力を加えて支持する構造とすると良い。
In the present invention, when the
このように弾性部材８が適度な圧力で圧縮されつつ装着されると、この圧縮によって発生する弾性部材８のスプリングバック力が、湾曲振動板１の装着位置を充分に保持し、尚且つ、振幅運動を許容するサスペンション機能を有しつつ湾曲振動板１の筐体１１への装着を可能とする。また、ボイスコイル３の振動伝達板３１両面に均等に圧定力を加えることになり、より一層安定した保持能力を発揮し得て、ボイスコイル用サスペンションとしての機能が極めて向上する効果を奏することもできる。
When the
また、弾性部材８での圧定力は、湾曲振動板１が振動するに充分な自由度を与えつつ、且つ、装着位置からのズレを防止するに充分な保持力を有するものである。しかも、弾性部材８が圧縮されたことにより、湾曲振動板１１の裏面側に発生する音の漏れを防ぐシーリング効果をも有するものとなる。
Further, the compressive force of the
図１４及び図１５において、弾性部材８は、断面矩形状をした細長棒状部材からなるものとして示され、筐体１１の側板１４に形成されたＲ部１４５の上面を覆うように２つ重ねて配されている。また、湾曲振動板１の外側部（側縁１ｃ）は、表裏面が弾性部材８，８によって支持されたものとして示されている。ゆえに、２つの弾性部材８，８により湾曲振動板１の側縁１ｃを挟み込んで、湾曲振動板１と筐体１１との間の密閉された空間が形成されるものとなる。
14 and 15, the
本発明のサスペンション構造における弾性部材８は、従来のスピーカに用いられている、一般的にエッジ等と称されているサスペンションの如く熱圧成型方法等を用いずとも、発泡材ブロックをカットするだけで入手可能である。そのため、弾性部材８は容易に作製が可能で、成形用の金型も不要となる利点があり、結果的に安価に入手可能で、コストダウンに大いに有効なサスペンション構造であるといえる。
The
また、弾性部材８を介して湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを支持し、弾性部材８に一定の圧力を加えてなる構造においては、たとえば、所望幅寸法、所望長さ寸法、及び所望厚さ寸法からなる押えシート９にて、弾性部材８を押さえるようにしてなるサスペンション構造とすることができる。
In the structure in which both side edges 1c, 1c of the
この押えシート９は、たとえば、側板１４の上辺部１４３と下辺部１４７とに架け渡すことが可能な長さを有した細長帯状体であって、一端を側板１４の上辺部１４３に、他端を側板１４の下辺部１４７に、ビス等によってそれぞれ固定する。これにより、弾性部材８を押さえつつ湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを支持し、弾性部材８に一定の圧力を加えることができる。この押えシート９には、たとえば、細長帯状をしたポリプロピレン製シート材を用いることができる。
The
以上のように、湾曲振動板１を駆動して音波を発生するスピーカシステムにおいて、より安価で、大いに性能向上が果たせ、尚且つ、信頼性も向上し、しかも量産対応可能なスピーカシステムを提供することが可能となる。
尚、筺体１１には、湾曲振動板１の他端１ｂと底板１２との間に、筐体１１内部で発生した音の響きを外部に放出するための開口部１５が設けられているが、この開口部１５は設計目的に応じて設けなくても一向に構わない。
As described above, a speaker system that generates a sound wave by driving the
The
本実施の形態における万能スピーカ２０では、図１５に示すように、アクチュエータ２を筐体１１に設置した後、ボイスコイル３（振動伝達板３１）の駆動振幅に対応した適度の緩みを設けるためのフォーミングを音声信号入力線３７（３７ａ，３７ｂ）に施す。また、音声信号入力線３７の端部を、磁気回路取付けベース２１に設けた切り欠き部１６に導き通過させる。そして、音声信号入力線３７を筺体１１の背板１３側に装着してあるスピーカシステム駆動用アンプ基盤１７の出力端子に及ぼし、半田付けにて接続配線する。
In the
また、本発明において、側板１４のＲ部１４５上面を用いて湾曲振動板１の側縁１ｃを支持するようにした場合、たとえば、図１７に示すように、弾性部材８に代えて、スパイクやインシュレータと呼ばれる円錐状、三角錐状、半球状をしたエッジ支持部材１８をＲ部１４５の上面に多数配置し、湾曲振動板１をエッジ支持部材１８により部分的に点接触で支持するものとしても良い。このエッジ支持部材１８は、たとえば、ゴム等の弾性素材、又は木材や石材、金属等の硬質素材から構成することができる。
Further, in the present invention, when the
図１７において、エッジ支持部材１８は、円錐状をしたものとして示され、筐体１１の側板１４のＲ部１４５の上面に突出するように、均等間隔に１７個配されたものとして示されている。なお、エッジ支持部材１８の数は特に限定されるものではなく、適宜配することができる。
In FIG. 17, the
このようにエッジ支持部材１８を介して湾曲振動板１を筐体１１で支持することで、湾曲振動板１が比較的自由に振動する反面、エッジ支持部材１８によって湾曲振動板１の振動エネルギーを吸収もしくは逃がして、振動が筐体１１へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
In this way, the
なお、図示しないが、湾曲振動板１を部分的に点接触で支持するものとする場合、筐体１１の側板１４から内側に向かって突出するように、側板１４にエッジ支持部材１８を直接取り付けるものとしても良い。この場合、エッジ支持部材１８は、円錐状、三角錐状、半球状に限らず、円筒状とすることもできる。
Although not shown, when the
このエッジ支持部材１８は、側板１４のＲ部１４５に限らず、後述するように、側板１４に形成したガイド座グリ部１７１の上面や、ガイド凹部１７２内の上面と下面、ガイド凸部１７３の上面、ガイド枠部の両側縁の上面に多数配置されたものとしても良い。これにより、湾曲振動板１の外側部（側縁１ｃ）の裏面もしくは表裏面は、それぞれを部分的に点接触で支持されるものとなる。
The
また、本発明では、湾曲振動板１は、一端１ａ側へ向かうにしたがって徐々に幅狭となっているものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接続部が直角的にえぐれたような形状であると、支持部材７近傍からの反射波によって定在波が発生し易いものとなる。しかしながら、図１８に示すように、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接続部を直線的に連続した形状とすることで、定在波の発生を防ぎ、音質を向上させることができる。
In the present invention, the
図１８（Ａ）において、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが別々の部品としてそれぞれ準備され互いに接合されると共に、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの間隔が一端１ａ側へ向かうにしたがって直線状に徐々に幅狭となっている湾曲振動板１Ｂの一部が示されている。また、図１８（Ｂ）において、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが別々の部品としてそれぞれ準備され互いに接合されると共に、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの間隔が一端１ａ側へ向かうにしたがって曲線状に徐々に幅狭となっている湾曲振動板１Ｃの一部が示されている。
In FIG. 18A, the
また、本発明では、湾曲振動板１の一端１ａ側を徐々に幅狭とするのではなく、振動伝達板３１の振動板接続部３１ａ側を湾曲振動板１の一端１ａ側へ向かうにしたがって徐々に幅広となるものとし、湾曲振動板１と振動伝達板３１との接続部を直線的に連続した形状としても良い。
Further, in the present invention, the one
また、本発明では、湾曲振動板１は、一端側の両側上縁角部が丸みを帯びているものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１の角部１ｄが直線的な尖ったものであると、支持部材７近傍からの反射波によって定在波が発生し易いものとなる。しかしながら、図１９に示すように、湾曲振動板１の上縁角部１ｄを曲線的な丸みを帯びたものとすることで、より定在波の発生を防ぎ、音質を向上させることができる。
In the present invention, the
図１９（Ａ）において、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが別々の部品としてそれぞれ準備され互いに接合されると共に、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの間隔が一端１ａ側へ向かうにしたがって直線状に徐々に幅狭となり、かつ、両側縁１ｃ，１ｃの上縁角部１ｄが丸みを帯びている湾曲振動板１Ｄの一部が示されている。また、図１９（Ｂ）において、湾曲振動板１と振動伝達板３１とが別々の部品としてそれぞれ準備され互いに接合されると共に、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃの間隔が一端１ａ側へ向かうにしたがって曲線状に徐々に幅狭となり、かつ、両側縁１ｃ，１ｃの上縁角部１ｄが丸みを帯びている湾曲振動板１Ｅの一部が示されている。
In FIG. 19A, the
さらに、本発明では、湾曲振動板１と振動伝達板３１は貼り合わせシート５１を用いることにより一体化せず、予め湾曲振動板１と振動伝達板３１とを同一部材により一体的に形成したもの（以下、「振動板伝達板一体化部品」という）としても良い。これにより、更なる高性能化と、信頼性を発揮し、接続部における接続作業の工数削減に大いに効果を発揮することができる。
Further, in the present invention, the
図２０において、予め湾曲振動板１領域と振動伝達板３１領域とが一体的に形成され、湾曲振動板１領域の両側縁１ｃ，１ｃの間隔が振動伝達板３１領域側へ向かうにしたがって曲線状に徐々に幅狭となり、かつ、両側縁１ｃ，１ｃの上縁角部１ｄが丸みを帯びている振動板伝達板一体化部品１３１が示されている。
In FIG. 20, the
本実施の形態においては、筐体１１の側板１４の厚さ部分、木工業界用語で呼ぶところの木口（こぐち）部分に曲線加工を施したが、たとえば、筐体１１で多用されると想定される、木質板や合板、パーティクルボード等を加工する場合、本発明では、湾曲振動板１に対応した曲線加工部が、後述するように、ザグリ或いは溝等の加工形状であっても一向に構わない。しかも、これらの加工はルーター加工で容易に行え、安価に行える効果を有する。
In the present embodiment, the thickness portion of the
すなわち、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、筐体１１の左右の側板１４の前面側端縁に形成されたＲ部１４５上に限らず、たとえば、図２０に示すように、筐体１１の左右の側板１４の内面にそれぞれ設けられた、湾曲したガイド座グリ部１７１を用いて支持されているものとしても良い。
これにより、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、ガイド座グリ部１７１の上面に沿って容易に曲折されることで支持されるので、一端１ａから対向する他端１ｂへ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとすることができる。
That is, both side edges 1c and 1c of the
As a result, the side edges 1c and 1c of the
また、ガイド座グリ部１７１に弾性部材８を配し、この弾性部材８を介して湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを支持するものとすれば、湾曲振動板１が筐体１１に固定されることなく比較的自由に振動することができる反面、弾性部材８によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体１１へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
Further, if the
また、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、たとえば、図２１に示すように、筐体１１の左右の側板１４の内面にそれぞれ設けられた、湾曲したガイド凹部１７２を用いて支持されているものとしても良い。
これにより、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、ガイド凹部１７２に挿し入れることで容易に曲折・支持されるので、一端１ａから対向する他端１ｂへ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとすることができる。
Further, both side edges 1c and 1c of the
As a result, the side edges 1c and 1c of the
また、ガイド凹部１７２内の上面と下面に弾性部材８，８をそれぞれ配し、この弾性部材８を介して湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを挟持するように支持するものとすれば、湾曲振動板１が筐体１１に固定されることなく比較的自由に振動することができる反面、ガイド凹部１７２によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体１１へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
Further, if
また、側板１４に対して曲線加工が不可能な場合、湾曲振動板１の有する湾曲線に対応した形状の付加部品を作製しても一向に構わない。したがって、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、たとえば、図２２に示すように、筐体１１の左右の側板１４の内面にそれぞれ設けられた、湾曲したガイド凸部１７３を用いて支持されているものとしても良い。
これにより、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、ガイド凸部１７３の上面に沿って容易に曲折されることで支持されるので、一端１ａから対向する他端１ｂへ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとすることができる。
Further, when the
As a result, the side edges 1c and 1c of the
また、ガイド凸部１７３の上面に弾性部材８を配し、この弾性部材８を介して湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを支持するものとすれば、湾曲振動板１が筐体１１に固定されることなく比較的自由に振動することができる反面、弾性部材８によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体１１へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
Further, if the
また、側板１４に対して曲線加工が不可能な場合、たとえば、図２３に示すように、湾曲振動板１に対応した曲線形状のバッフルを作製し、このバッフルを含んで筐体１１を構成しても良い。バッフルは、木工技術、或いは樹脂成型技術、金属プレス技術等、目的に応じてバッフルの材料を使い分けることが可能な利点を有する。したがって、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、筐体１１の左右の側板１４の内面に架け渡すように設けられた、湾曲したガイド枠部１７４を用いて支持されているものとしても良い。
これにより、湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃは、ガイド枠部１７４の上面に沿って容易に曲折されることで支持されるので、一端１ａから対向する他端１ｂへ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとすることができる。
Further, when the
As a result, the side edges 1c and 1c of the
また、ガイド枠部１７４の両側縁の上面に弾性部材８を配し、この弾性部材８を介して湾曲振動板１の両側縁１ｃ，１ｃを支持するものとすれば、湾曲振動板１が筐体１１に固定されることなく比較的自由に振動することができる反面、弾性部材８によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体１１へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
Further, if the
また、本発明の万能スピーカは、湾曲振動板１の一端側に、アクチュエータ２が複数取り付けられているものとしても良い。すなわち、図２５に示すように、湾曲振動板１に対して２つのアクチュエータ２をそれぞれ取り付けた構造を有する万能スピーカ３０とすることができる。
Further, the universal speaker of the present invention may have a plurality of
図２５において、２つのアクチュエータ２，２は何れも磁気回路取付けベース２１に固定して取り付けられ、また、湾曲振動板１は、その端縁部が２つのアクチュエータ２，２の各振動伝達板３１，３１と接合するように配されたものとして示されている。また、音声信号入力線３７の端部は、磁気回路取付けベース２１に設けた切り欠き部１６を通過し、筺体１１の背板１３側に装着してあるスピーカシステム駆動用のアンプ基盤１７の出力端子と接続配線したものとなっている。
In FIG. 25, the two
このような万能スピーカ３０は、同一の湾曲振動板１の端面部を、２つのアクチュエータ２，２によって駆動することにより、一つのアクチュエータ２では上限のある音声エネルギーを複数のアクチュエータ２，２で駆動し、より大きな剪断波、粗密波を湾曲振動板１から発生させることが出来る。ゆえに、音量が高く鮮明な放音をすることが期待できるものとなる。
Such an all-
また、本発明の万能スピーカは、湾曲振動板１の他端側にもさらに他のアクチュエータ２が取り付けられているものとしても良い。すなわち、図２６に示すように、湾曲振動板１の一方の端縁部に対して第一のアクチュエータ２Ａを取り付け、同他方の端縁部に対して第二のアクチュエータ２Ｂを取り付けた構造を有する万能スピーカ４０とすることができる。なお、本発明においては、たとえば、第一のアクチュエータ２Ａと第二のアクチュエータ２Ｂとを共に上述した本発明のアクチュエータ２としたり、何れか一方を公知のムービングコイル方式のアクチュエータやムービングマグネット方式のアクチュエータとしたりしても良い。
Further, the universal speaker of the present invention may have another
図２６において、第一のアクチュエータ２Ａは筺体１１の背板１３側に固定して取り付けられ、一方、第二のアクチュエータ２Ｂは筺体１１の底板１２側に固定して取り付けられたものとして示されている。また、湾曲振動板１は、その一方の端縁部が第一のアクチュエータ２Ａの振動伝達板３１と接合し、他方の端縁部が第二のアクチュエータ２Ｂの振動伝達板３１と接合したものとなっている。
In FIG. 26, the first actuator 2A is shown fixedly attached to the
このような万能スピーカ４０は、湾曲振動板１の異なる端面をそれぞれ異なるアクチュエータ２Ａ，２Ｂで駆動することにより、一つのアクチュエータでは上限のある発音エネルギーを複数のアクチュエータ２（２Ａ，２Ｂ）で駆動し、より大きな剪断波、粗密波を湾曲振動板１から発生させることが出来る。ゆえに、音量が高く鮮明な放音をすることが期待できるものとなる。
In such a
また、本発明では、万能スピーカ４０において、図２６に示すように、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段１９をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるアクチュエータにそれぞれ入力するものとしても良い。すなわち、図２６において白抜き矢印で示すように、二つのアクチュエータ２Ａ，２Ｂに入力される単一の音声信号の帯域を、アナログまたは電子的フィルター等の音声信号分割装置１９によって二つの周波数帯域に分割する。
In the present invention, as shown in FIG. 26, the
そして、出力の一方を第一の音声信号入力線３７を介して第一のアクチュエータ２Ａに入力し、出力の他方を第二の音声信号入力線５７を介して第二のアクチュエータ２Ｂに入力する。そうすると、一つの湾曲振動板１が二つのアクチュエータ２Ａ，２Ｂによって駆動されるものとなり、湾曲振動板１における一端側と他端側とで異なる再生帯域の剪断波、粗密波を同時に得て、全体的に再生帯域の広い剪断波、粗密波を得ることが出来る。
Then, one of the outputs is input to the first actuator 2A via the first audio
また、本発明では、湾曲振動板１の曲面部上に圧電体（圧電素子）を利用したアクチュエータをさらに備えているものとしても良い。すなわち、図２７に示すように、湾曲振動板１の一端１ａに対して本発明に係る第一のアクチュエータ２を取り付けると共に、湾曲振動板１の曲面部に対して圧電体を利用した第二のアクチュエータ５２をさらに取り付けた構造を有する万能スピーカ５０とすることができる。
In the present invention, an actuator using a piezoelectric body (piezoelectric element) may be further provided on the curved surface portion of the
図２７において、第二のアクチュエータ５２は、湾曲振動板１の曲面部中央裏面に貼着されたものとして示されている。この第二のアクチュエータ５２は、湾曲振動板１の曲面部中央裏面に限らず、音声信号を入力するための配線に支障が無ければ湾曲振動板１の曲面部中央表面に貼着されたものとしても良い。
In FIG. 27, the
圧電体は、圧力を加えると、圧力に比例して自体変形する圧電効果を有する物質であり、アクチュエータは、加えられた電圧を力に変換する圧電効果を利用した圧電素子である。圧電素子は、電圧をかけることで一方向に伸縮（振動）する。ゆえに、図２７に示すように、湾曲振動板１の一端１ａに対して本発明に係る第一のアクチュエータ２を取り付け、湾曲振動板１の曲面部に対して圧電体を利用した第二のアクチュエータ５２を貼り付けた構造を有する万能スピーカ５０とすることができる。この圧電素子５２は、セラミックスや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子、セラミックスと高分子との複合体などからなるものとすることができる。
The piezoelectric body is a substance having a piezoelectric effect that deforms itself in proportion to the pressure when a pressure is applied, and the actuator is a piezoelectric element that uses the piezoelectric effect to convert the applied voltage into a force. The piezoelectric element expands and contracts (vibrates) in one direction when a voltage is applied. Therefore, as shown in FIG. 27, the
このような万能スピーカ５０は、湾曲振動板１の端面と曲面とをそれぞれ異なるアクチュエータ２，５２で駆動することにより、一つのアクチュエータでは上限のある発音エネルギーを複数のアクチュエータ２，５２で駆動し、より大きな剪断波、粗密波を湾曲振動板１から発生させることが出来る。ゆえに、音量が高く鮮明な放音をすることが期待できるものとなる。
Such a
また、本発明では、万能スピーカ５０において、図２８に示すように、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段１９をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるアクチュエータにそれぞれ入力するものとしても良い。すなわち、上述した万能スピーカ４０と同様、図２８において白抜き矢印で示すように、二つのアクチュエータ２，５２に入力される単一の音声信号の帯域を、アナログまたは電子的フィルター等の音声信号分割装置１９によって二つの周波数帯域に分割する。
In the present invention, the
そして、出力の一方を第一の音声信号入力線３７を介して第一のアクチュエータ２に入力し、出力の他方を第二の音声信号入力線５７を介して第二のアクチュエータ５２に入力する。そうすると、一つの湾曲振動板１が二つのアクチュエータ２，５２によって駆動されるものとなり、湾曲振動板１における一端側と他端側とで異なる再生帯域の剪断波、粗密波を同時に得て、全体的に再生帯域の広い剪断波、粗密波を得ることが出来る。
Then, one of the outputs is input to the
また、本発明では、圧電体を利用した第二のアクチュエータ５２は、上述のように、湾曲振動板１の曲面部中央に限らず、図２９及び図３０に示すように、湾曲振動板１の一端１ａに対して本発明に係る第一のアクチュエータ２を取り付けると共に、湾曲振動板１の曲面部他端１ｂ側近傍に対して圧電体を利用した第二のアクチュエータ５２をさらに取り付けた構造を有する万能スピーカ６０とすることができる。
In the present invention, the
図２９及び図３０において、第二のアクチュエータ５２は、湾曲振動板１の曲面部他端１ｂ側裏面に貼着されているものとして示されている。また、二つのアクチュエータ２，５２に入力される単一の音声信号の帯域を音声信号分割装置１９によって二つの周波数帯域に分割し、出力の一方を第一の音声信号入力線３７を介して第一のアクチュエータ２に入力し、出力の他方を第二の音声信号入力線５７を介して第二のアクチュエータ５２に入力するものとして示されている。この第二のアクチュエータ５２は、湾曲振動板１の曲面部他端１ｂ側裏面に限らず、音声信号を入力するための配線に支障が無ければ湾曲振動板１の曲面部他端１ｂ側表面に貼着されたものとしても良い。
29 and 30, the
さらに、図示しないが、この第二のアクチュエータは、湾曲振動板の曲面部に対して１つに限らず、たとえば、湾曲振動板の曲面部中央と曲面部他端側にそれぞれ貼着するなど、２以上が貼着されたものとしても良い。 Further, although not shown, this second actuator is not limited to one for the curved surface portion of the curved diaphragm, for example, it is attached to the center of the curved surface portion and the other end of the curved surface portion of the curved diaphragm, etc. Two or more may be attached.
なお、図２７乃至図３０において、第二のアクチュエータ５２は、長方形（短冊形）をした圧電素子として示されているが、丸形をした圧電素子としても良い。これにより、湾曲振動板１への取付け位置や取付け個数など、適宜設計変更をすることができる。
27 to 30, the
以上のように、本発明の万能スピーカは、アクチュエータが薄厚化・小型化されて構造上小さくスペースファクターが改善され、かつ、軽量化することを可能とすると共に、振動板とアクチュエータとが実用的な接合強度を有し、振動伝搬効率を向上させて高周波域の出力が良好なものとすることができる。 As described above, the universal speaker according to the present invention has an actuator that is thin and small in size, has a small structure, has improved space factor, and can be reduced in weight, and a diaphragm and an actuator are practical. Therefore, it is possible to improve the vibration propagation efficiency and improve the output in the high frequency range.
また、本発明では、図３１に示すように、第二のスピーカユニット１２０をさらに備えるハイブリッド型の万能スピーカ７０としても良い。すなわち、アクチュエータ２によって湾曲振動板１をその面方向と同じ方向に駆動させることで放音するスピーカユニット（以下、「第一のスピーカユニット」という。）１１０は、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができる音波を発生させることができるものの、再生帯域及び音質面から鑑みるに、健聴者においては明らかな喪失（不満）感を伴う状況が発生する場合がある。
In the present invention, as shown in FIG. 31, a hybrid
そこで、本発明では、健聴者の喪失（不満）感を減少させるために、一般的な音響機器に組み込まれているスピーカユニットを第二のスピーカユニット１２０としてさらに、第一のスピーカユニット１１０を備える筐体１１に組み込んだ（付加した）ものとしている。ゆえに、第一のスピーカユニット１１０は、難聴者向けの音声を放つスピーカユニットとして主に機能することになり、第二のスピーカユニット１２０は、健聴者向けの音声を放つスピーカユニットとして主に機能するものといえる。
Therefore, in the present invention, in order to reduce the feeling of loss (dissatisfaction) of a normal hearing person, a speaker unit incorporated in a general audio device is used as a
この第二のスピーカユニット１２０は、音質面で健聴者の高音質感を満足させる広帯域再生が可能なスピーカユニットであり、たとえば、動電型スピーカユニットを挙げることができる。また、望ましい動電型スピーカユニットとしては、たとえば、ダイナミック型スピーカユニットを挙げることができる。さらに、望ましいダイナミック型スピーカユニットとしては、たとえば、コーン型スピーカユニットを挙げることができる。
The
この第二のスピーカユニット（たとえば、ダイナミックコーン型スピーカ）の取付位置は特に限定されず、湾曲振動板が配されている前面開口部を除く位置であれば、底板１２、背板１３、側板１４、等の何れであっても良い。
図３１において、第二のスピーカユニット１２０は、筐体１１の底板１２に取り付けられたものとして示されている。また、筺体１１の内部は、第一のスピーカユニット１１０と第二のスピーカユニット１２０における音響的キャビティをそれぞれ形成するように隔壁によって区画されている。
The mounting position of the second speaker unit (for example, dynamic cone type speaker) is not particularly limited, and the
In FIG. 31, the
また、本発明におけるハイブリッド型の万能スピーカ７０は、音域を分割してそれぞれのスピーカユニットにて再生するもの、すなわち、音声信号を特定の周波数ごとに分けて再生されるように個々のスピーカユニットへ印加して再生するものではなく、分配器５９によって単純に分けられた同一の音声信号を個々のスピーカユニットへ印加するものである。
Also, the hybrid type
このように、湾曲振動板を駆動させる方式のスピーカユニット（すなわち、第一のスピーカユニット）と、一般的な音響機器に組み込まれている動電型や圧電型のスピーカユニット（すなわち、第二のスピーカユニット）とを組み合わせたハイブリッド型の万能スピーカとすることにより、スピーカの万能性が向上し、難聴者と健聴者とが共に満足して聞くことのできるスピーカを提供することができる。 As described above, the speaker unit (ie, the first speaker unit) that drives the curved diaphragm and the electrodynamic or piezoelectric speaker unit (ie, the second speaker unit) that is incorporated in general acoustic equipment. By combining the speaker unit with a hybrid type universal speaker, the universality of the speaker can be improved, and a speaker that can be heard by both a hearing impaired person and a normal hearing person can be provided.
また、このようなハイブリッド型の万能スピーカとしては、第一のスピーカユニット１１０のアクチュエータを、たとえば、図３２に示すように、ムービングマグネット方式もしくはムービングコイル方式のアクチュエータ８２へ換えた導電振動スピーカユニットとするものや、図３３に示すように、圧電体を利用したアクチュエータ９２へ換えた圧電振動スピーカユニットとするものとしても良い。
As such a hybrid type universal speaker, a conductive vibration speaker unit in which the actuator of the
ムービングマグネット方式のアクチュエータは、円筒凹状をしたカップ状のヨークの内壁面にボイスコイルが配されると共に、その内側にマグネット（永久磁石）が設けられた円柱状のポールピースが配された構成とするものである。この場合の第一のスピーカユニットは、ポールピースの上部に設けられた振動板駆動部を介して、電気信号の印加によるマグネット（ポールピース）の往復動としての運動エネルギーを湾曲振動板へ伝達し、湾曲振動板の面方向に対して平行な振動を加えて音声を発生させるものとなっている。 The moving magnet type actuator has a configuration in which a voice coil is arranged on the inner wall surface of a cylindrical cup-shaped yoke and a columnar pole piece with a magnet (permanent magnet) provided inside thereof. To do. In this case, the first speaker unit transmits the kinetic energy as the reciprocating motion of the magnet (pole piece) by applying the electric signal to the curved diaphragm through the diaphragm driving unit provided on the top of the pole piece. A sound is generated by applying a vibration parallel to the surface direction of the curved diaphragm.
一方、ムービングコイル方式のアクチュエータは、円板状をしたヨークの中央部に円柱状のポールピースを設け、このポールピースが中心となるように、ヨーク上にリング形状のマグネット（永久磁石）と、中央部に穴を設けた円板状プレートを重ねて配し、さらに、ポールピースの外面とプレートの穴内面との間に形成されたリング状の隙間に、円筒状をしたボイスコイルが配された構成とするものである。この場合の第一のスピーカユニットは、ボイスコイルの上部に設けられた振動板駆動部を介して、電気信号の印加によるボイスコイルの往復動としての運動エネルギーを湾曲振動板へ伝達し、湾曲振動板の面方向に対して平行な振動を加えて音声を発生させるものとなっている。 On the other hand, the moving coil type actuator is provided with a cylindrical pole piece at the center of the disk-shaped yoke, and a ring-shaped magnet (permanent magnet) on the yoke so that the pole piece is at the center. A disc-shaped plate with a hole in the center is placed on top of it, and a cylindrical voice coil is placed in a ring-shaped gap formed between the outer surface of the pole piece and the inner surface of the hole in the plate. It is set as a configuration. In this case, the first speaker unit transmits the kinetic energy as the reciprocating motion of the voice coil by the application of the electric signal to the curved diaphragm through the diaphragm driving unit provided on the upper part of the voice coil, and the curved vibration. A sound is generated by applying a vibration parallel to the surface direction of the plate.
ゆえに、この場合のハイブリッド型の万能スピーカ８０は、たとえば、第一のスピーカユニット１１０と、第二のスピーカユニット１２０と、前記第一のスピーカユニット１１０及び前記第二のスピーカユニット１２０を収容する中空構造の筐体１１と、を少なくとも備え、前記筐体１１は、一面に開口部を有し、前記第一のスピーカユニット１１０は、平板状をした振動板１、及び入力された電気信号に応じて前記振動板１を振動させるムービングマグネット方式もしくはムービングコイル方式のアクチュエータ８２を少なくとも備え、前記アクチュエータ８２が、前記平板状をした振動板１の面方向と同じ方向に駆動するように当該振動板１の端縁部と当接し、かつ、前記筐体１１に固定して取り付けられ、前記平板状をした振動板１は、前記アクチュエータ８２が取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体１１の開口部を被覆するように配されていると共に、両側縁部が前記筐体１１に支持され、前記第二のスピーカユニット１２０は、前記筐体１１の開口部を除く一面に固定して取り付けられるものとなっている。
Therefore, the hybrid type universal speaker 80 in this case is, for example, a
また、圧電体を利用したアクチュエータは、加えられた電圧を力に変換する圧電効果を利用した平板状の圧電素子であって、電圧をかけることで一方向に伸縮（振動）する。この圧電素子は、セラミックスや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子、セラミックスと高分子との複合体などからなるものとすることができる。また、この場合の第一のスピーカユニットは、湾曲振動板の一方の端縁部に対して圧電素子を貼り付けた構造を有し、圧電素子の変化による運動エネルギーを効率良く湾曲振動板へ伝達し、湾曲振動板の面方向に対して平行な振動を加えて、音声を発生させるものである。 An actuator using a piezoelectric body is a plate-like piezoelectric element using a piezoelectric effect that converts an applied voltage into force, and expands and contracts (vibrates) in one direction when a voltage is applied. This piezoelectric element can be made of ceramics, a polymer such as PVDF (polyvinylidene fluoride), a composite of ceramics and polymer, or the like. The first speaker unit in this case has a structure in which a piezoelectric element is attached to one edge of the curved diaphragm, and kinetic energy due to the change of the piezoelectric element is efficiently transmitted to the curved diaphragm. Then, a sound is generated by applying a vibration parallel to the surface direction of the curved diaphragm.
ゆえに、この場合のハイブリッド型の万能スピーカ９０は、たとえば、第一のスピーカユニット１１０と、第二のスピーカユニット１２０と、前記第一のスピーカユニット１１０及び前記第二のスピーカユニット１２０を収容する中空構造の筐体１１と、を少なくとも備え、前記筐体１１は、一面に開口部を有し、前記第一のスピーカユニット１１０は、平板状をした振動板１、及び入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させる圧電体を利用したアクチュエータ９２を少なくとも備え、前記アクチュエータ９２が、前記平板状をした振動板１の面方向と同じ方向に駆動するように当該振動板１の一方の端部側表面に貼り付けられ、前記平板状をした振動板１は、前記アクチュエータ９２が取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体１１の開口部を被覆するように配されていると共に、両側縁部が前記筐体１１に支持され、前記第二のスピーカユニット１２０は、前記筐体１１の開口部を除く一面に固定して取り付けられるものとなっている。
Therefore, the hybrid-type
なお、ムービングマグネット方式もしくはムービングコイル方式のアクチュエータ８２を備えたハイブリッド型の万能スピーカ８０、及び圧電体を利用したアクチュエータ９２を備えたハイブリッド型の万能スピーカ９０においても、第二のスピーカユニット１２０の取付位置は特に限定されず、湾曲振動板１が配されている前面開口部を除く何れの位置であっても良い。
図３２及び図３３において、第二のスピーカユニット１２０は、筐体１１の底板部１２に取り付けられたものとして示されている。また、筺体１１の内部は、第一のスピーカユニット１１０と第二のスピーカユニット１２０における音響的キャビティをそれぞれ形成するように隔壁によって区画されている。
The
32 and 33, the
さらに、第一のスピーカユニットとしては、ＰＶＤＦフィルムを湾曲振動板として用いて構成したものとし、僅かなバックキャビティを形成するように筐体表面に装着するものとしても良い。湾曲振動板として用いるＰＶＤＦフィルムは、その表面及び裏面に導電ポリマーを用いた導電材を被覆したものであって、導電材に給電するための電極を外側部に設けたものとなっている。また、ＰＶＤＦフィルム端部には音声信号入力用のリード線が配線され、電極と電気的に接続したものとなっている。この電極は、たとえば、導電性ペースト或いは銀ペースト等と称されている導電性接着剤を用い、シルク印刷法にて約５ｍｍ幅に設けたものとすることができる。 Furthermore, the first speaker unit may be configured using a PVDF film as a curved diaphragm, and may be mounted on the housing surface so as to form a slight back cavity. The PVDF film used as the curved diaphragm has a surface and a back surface coated with a conductive material using a conductive polymer, and has an electrode for supplying power to the conductive material on the outer side. Moreover, the lead wire for audio | voice signal input is wired in the PVDF film edge part, and is electrically connected with the electrode. This electrode can be provided with a width of about 5 mm by a silk printing method using, for example, a conductive adhesive called a conductive paste or a silver paste.
ゆえに、この場合のハイブリッド型の万能スピーカは、たとえば、第一のスピーカユニットと、第二のスピーカユニットと、前記第一のスピーカユニット及び前記第二のスピーカユニットを収容（装着）する中空構造の筐体と、を少なくとも備え、前記第一のスピーカユニットは、ＰＶＤＦフィルムからなる振動板であって、湾曲する曲面部を形成するようにバックキャビティを設けて筐体の表面に配されていると共に、周縁部が前記筐体に支持され、前記第二のスピーカユニットは、前記ＰＶＤＦフィルム（振動板）が取り付けられている筐体の部位を除く一面に固定して取り付けられるものとなっている。 Therefore, the hybrid type universal speaker in this case has, for example, a first speaker unit, a second speaker unit, and a hollow structure that houses (attaches) the first speaker unit and the second speaker unit. And the first speaker unit is a diaphragm made of a PVDF film, provided with a back cavity so as to form a curved surface portion that is curved, and disposed on the surface of the housing The peripheral portion is supported by the housing, and the second speaker unit is fixedly attached to one surface excluding the portion of the housing to which the PVDF film (diaphragm) is attached.
このように、湾曲したフィルム振動板を駆動させるスピーカユニット（すなわち、第一のスピーカユニット）と、一般的な音響機器に組み込まれている動電型や圧電型のスピーカユニット（すなわち、第二のスピーカユニット）とを組み合わせたハイブリッド型の万能スピーカとしても、難聴者と健聴者とが共に満足して聞くことのできるスピーカを提供することができる。 As described above, the speaker unit (that is, the first speaker unit) that drives the curved film diaphragm, and the electrodynamic or piezoelectric speaker unit (that is, the second speaker unit) that is incorporated in general acoustic equipment. As a hybrid type universal speaker combined with a speaker unit), it is possible to provide a speaker that both hearing-impaired and normal-hearing people can hear with satisfaction.
１ 振動板、１ａ 一端、１ｂ 他端、１ｃ 側縁、２，８２，９２ アクチュエータ、３ ボイスコイル、４ 反発磁気回路、６，７ 支持部材（クッション材）、８ 弾性部材（クッション材）、９ 押えシート、１０，２０，３０，４０，５０，６０ 万能スピーカ、７０，８０，９０ ハイブリッド型の万能スピーカ、１１ 筺体、１２ 底板、１３ 背板、１４ 側板、１４ａ 内面、１５ 開口部、１６ 切り欠き部、１７ アンプ基盤、１８ エッジ支持部材、１９ 音声信号分割手段、２１ 磁気回路取付けベース、２２ 支持部材押さえ板、２３ （コイル外側）クリアランス、３１ 振動伝達板、３１ａ 振動板接続部、３１ｂ コイルリード線端末部、３２ コイル、３２ａ 巻き始め端部、３２ｂ 巻き終わり端部、３３ （コイル内側）クリアランス、３４ 充填材（接着剤）、３５ａ，３５ｂ コイルリード線、３６ 接着剤、３７（３７ａ，３７ｂ） 音声信号入力線（錦糸線）、３８ 半田付け部、４１Ａ，４１Ｂ マグネット（硬磁性部材）、４２Ａ，４２Ｂ ヨーク（軟磁性部材）、４３ 空間、４５，４６ ビス、５１ 貼り合わせシート、５２ 圧電体、５７ 音声信号入力線、５９ 分配器、１１０ 第一のスピーカユニット、１２０ 第二のスピーカユニット、１３１ 振動板伝達板一体化部品、１４１ 縦辺部、１４２ 横辺部、１４３ 上辺部、１４４ 上辺段差部、１４５ Ｒ部、１４６ 下辺段差部、１４７ 下辺部、１４８ ネジ孔、１７１ ガイド座グリ部、１７２ ガイド凹部、１７３ ガイド凸部、１７４ ガイド枠部、４２１Ａ，４２１Ｂ マグネット装着部（窪み平坦部）、４２４Ａ，４２４Ｂ 平面部（合わせ面）４２５Ａ，４２５Ｂ，４２６Ａ，４２６Ｂ ビス穴。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm, 1a one end, 1b other end, 1c side edge, 2,82,92 Actuator, 3 Voice coil, 4 Repulsive magnetic circuit, 6,7 Support member (cushion material), 8 Elastic member (cushion material), 9 Presser sheet 10, 20, 30, 40, 50, 600 Universal speaker, 70, 80, 90 Hybrid universal speaker, 11 housing, 12 bottom plate, 13 back plate, 14 side plate, 14a inner surface, 15 openings, 16 cuts Notch portion, 17 amplifier base, 18 edge support member, 19 audio signal dividing means, 21 magnetic circuit mounting base, 22 support member pressing plate, 23 (coil outer side) clearance, 31 vibration transmission plate, 31a diaphragm connection portion, 31b coil Lead wire end, 32 coil, 32a winding start end, 32b winding end end, 33 (coil inside) clearance, 34 charge Material (adhesive), 35a, 35b Coil lead wire, 36 Adhesive, 37 (37a, 37b) Audio signal input line (kinshi wire), 38 Solder part, 41A, 41B Magnet (hard magnetic member), 42A, 42B Yoke (soft magnetic member), 43 space, 45, 46 screw, 51 bonding sheet, 52 piezoelectric body, 57 audio signal input line, 59 distributor, 110 first speaker unit, 120 second speaker unit, 131 vibration Plate transmission plate integrated part, 141 vertical side, 142 horizontal side, 143 upper side, 144 upper side stepped part, 145 R part, 146 lower side stepped part, 147 lower side part, 148 screw hole, 171 guide spot facing part, 172 Guide concave part, 173 Guide convex part, 174 Guide frame part, 421A, 421B Magnet mounting part (dent flat part), 424A, 424B Flat part (Mating surface) 425A, 425B, 426A, 426B Screw holes.
Claims (17)
前記アクチュエータは、
平板状をした振動伝達板、及び該振動伝達板の一面側と他面側とにコイル線材が交互に巻回され、扁平長円筒状に形成されたコイルを備え、該コイルは、長手方向が前記振動伝達板の表面とスペースをもって配されているボイスコイルと、
前記ボイスコイルを配することが可能な空間を形成するように離間し、かつ、同じ極性を有する一極側同士が対向して前記空間内に反発磁界を形成するように配された一対の硬磁性部材、及び該一対の硬磁性部材を挟持するように他極側にそれぞれ配され、互いに接合されて前記一対の硬磁性部材を支持する一対の軟磁性部材を備え、前記一対の軟磁性部材は、前記一対の硬磁性部材によって形成された前記空間において一軸方向に開口領域が形成されるように配されている反発型磁気回路と、
から構成され、
前記ボイスコイルは、コイルが前記反発型磁気回路における一対の硬磁性部材とクリアランスをもって前記硬磁性部材が形成する空間内に配されていると共に、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように振動伝達板の一縁部が前記振動板の端縁部と連続するように接合され、
前記振動板は、前記アクチュエータの振動伝達板と接合された一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように配されていることを特徴とする万能スピーカ。 A flat plate-shaped diaphragm, and an actuator that vibrates the diaphragm in response to an input electric signal,
The actuator is
A vibration transmission plate having a flat plate shape, and a coil formed by alternately winding a coil wire around one surface side and the other surface side of the vibration transmission plate, the coil having a longitudinal direction, A voice coil arranged with a space and a surface of the vibration transmission plate;
A pair of hard wires that are spaced apart so as to form a space in which the voice coil can be placed and are arranged so that one pole sides having the same polarity face each other to form a repulsive magnetic field in the space. A pair of soft magnetic members disposed on the other pole side so as to sandwich the magnetic member and the pair of hard magnetic members, and joined to each other to support the pair of hard magnetic members; Is a repulsive magnetic circuit arranged so that an opening region is formed in a uniaxial direction in the space formed by the pair of hard magnetic members;
Consisting of
The voice coil is disposed in a space formed by the hard magnetic member with a clearance from a pair of hard magnetic members in the repulsive magnetic circuit, and is driven in the same direction as the surface direction of the diaphragm. The vibration transmission plate is joined so that one edge of the vibration transmission plate is continuous with the edge of the vibration plate,
The universal speaker, wherein the diaphragm is disposed so as to form a curved surface portion that curves from one end side joined to the vibration transmission plate of the actuator toward the other end side facing the diaphragm.
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