JP2558667B2 - Rectangular flat speaker - Google Patents
Rectangular flat speakerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響再生装置に用いる矩形平面スピーカに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectangular flat speaker used in a sound reproducing device.
従来の技術 音響機器の小型化高性能化に伴いスリムなキャビネッ
トや、小さなキャビネットが用いられる様になってきて
いる。この様な状況下においては、スピーカユニットの
形状も細長い物や薄い物が作られる様になっている。矩
形振動板においては長辺方向に低い周波数で共振するた
め、長辺方向の共振を抑え、再生周波数帯域を拡大する
駆動法があり、それを実現する従来の公知な技術として
は、ボイスコイルが矩形平面振動板の長辺方向の第２次
自由共振モードの節に固着した構造（例えば特願昭56−
24114号）のものがあった。Conventional technology With the miniaturization and high performance of audio equipment, slim cabinets and small cabinets are being used. Under such circumstances, the speaker unit is also made to be elongated or thin. Since the rectangular diaphragm resonates at a low frequency in the long side direction, there is a driving method that suppresses the resonance in the long side direction and expands the reproduction frequency band, and a voice coil is known as a conventional known technique for achieving this. A structure in which a rectangular plane diaphragm is fixed to a node of the secondary free resonance mode in the long side direction (for example, Japanese Patent Application No. 56-
No. 24114).
以下、図面を参照しながら、上述した従来の矩形平面
スピーカについて説明する。Hereinafter, the above-described conventional rectangular planar speaker will be described with reference to the drawings.
第３図Ａは従来の矩形平面スピーカの上面図で、Ｂは
Ｚ−Ｚ′線断面図である。第３図において、１はボトム
プレート、２は環状マグネット、３はトッププレートで
あり、ボトムプレート１と、トッププレート３は環状マ
グネット２を挾持して環状磁気空隙４を形成する磁気回
路５となる。ボイスコイル６は、振動板10の短径方向の
中心に、そして、長辺方向の自由共振モードの第２次モ
ードの節にとりつけられている。７はボイルコイル線８
を巻回したボイスコイルボビンで、磁気空隙４中にボイ
スコイル６を懸垂するためにダンパー９を介してトップ
プレート３に固着されている。10は振動板で、その内周
部はボイスコイルボビン７に固着され、他方外周部はエ
ッジ11を介してフレーム12に固着されている。FIG. 3A is a top view of a conventional rectangular flat speaker, and B is a sectional view taken along line ZZ '. In FIG. 3, 1 is a bottom plate, 2 is an annular magnet, 3 is a top plate, and the bottom plate 1 and the top plate 3 form a magnetic circuit 5 that holds the annular magnet 2 to form an annular magnetic gap 4. . The voice coil 6 is attached to the center of the diaphragm 10 in the minor axis direction and to the node of the secondary mode of the free resonance mode in the long side direction. 7 is a boil coil wire 8
Is a voice coil bobbin wound around and is fixed to the top plate 3 via a damper 9 for suspending the voice coil 6 in the magnetic gap 4. Reference numeral 10 denotes a vibration plate, the inner peripheral portion of which is fixed to the voice coil bobbin 7, while the outer peripheral portion thereof is fixed to the frame 12 via an edge 11.
以上の様に構成された従来の矩形平面型スピーカにお
いて、その動作を説明する。The operation of the conventional rectangular flat speaker configured as described above will be described.
第４図は振動板10とボイスコイル６を長辺方向の振動
モードと重ねて表現している。第４図の点線13が第２次
共振モード、２点鎖線14が第１次共振モードである。共
振モードの節の位置は、振動板長さを１として、第１次
が振動板の端より0.224,0.756の位置にある。第２次
が、同じく端より0.0944,0.356,0.644,0.9056である。
従って第２次自由共振モードの節の位置にボイスコイル
を固着した場合は、第２次の共振モードは抑えられる。In FIG. 4, the diaphragm 10 and the voice coil 6 are shown so as to overlap with the vibration mode in the long side direction. The dotted line 13 in FIG. 4 is the secondary resonance mode, and the chain double-dashed line 14 is the primary resonance mode. Regarding the positions of the nodes of the resonance mode, the length of the diaphragm is 1, and the primary is 0.224, 0.756 from the end of the diaphragm. The second is 0.0944, 0.356, 0.644, 0.9056 from the same end.
Therefore, when the voice coil is fixed to the node of the secondary free resonance mode, the secondary resonance mode is suppressed.
発明が解決しようとする問題点 第５図は中心を駆動した場合と第２次共振モードの節
を駆動した場合の、振動板の長辺方向の共振状態を有限
要素法で計算したものである。実線が変形前、破線が変
形後である。ボイスコイルを第２次共振モードの節に取
り付けた場合（第５図ｂ）には第２次の共振モードは消
滅しているが、第１次共振モードに関しては、モードの
節の内と外側で等価的に働く力が等しくならないので第
５図ａの中心駆動に比べ第１次共振モードは抑えられて
いるが完全には第１次の共振モードは消滅しない。この
ため音圧周波数特性が乱れる等の問題点があった。Problems to be Solved by the Invention FIG. 5 is a diagram in which the resonance state in the long side direction of the diaphragm when the center is driven and when the node of the secondary resonance mode is driven is calculated by the finite element method. . The solid line is before deformation, and the broken line is after deformation. When the voice coil is attached to the node of the secondary resonance mode (Fig. 5b), the secondary resonance mode disappears, but regarding the primary resonance mode, the inside and outside of the node of the mode Since the forces acting equivalently are not equal to each other, the first-order resonance mode is suppressed as compared with the center drive of FIG. 5a, but the first-order resonance mode is not completely extinguished. Therefore, there is a problem that the sound pressure frequency characteristic is disturbed.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、矩形平
面振動板の長辺方向の第１次自由共振と第２次自由共振
を抑え、音圧−周波数特性が広い範囲で乱れない優れた
矩形平面スピーカを提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the primary free resonance and the secondary free resonance in the long side direction of the rectangular flat diaphragm, and is excellent in that the sound pressure-frequency characteristics are not disturbed in a wide range. A rectangular flat speaker is provided.
問題点を解決するための手段 この目的を達接するための本発明の矩形平面スピーカ
は、環状マグネットの上下面に固着されたトッププレー
トとボトムプレートで環状磁気空隙が形成された磁気回
路中に、ダンパーを介して釣り下げられたボイスコイル
を、外周をエッジ等で、フレームに支持された矩形平面
振動板の長辺方向の第１次自由共振モードと第２次自由
共振モードの両方を抑制する点、すなわち振動板の長辺
方向の長さを１として、0.113、0.37775、0.62225、0.8
87の位置、又はその近傍に固着された構成となってい
る。Means for Solving the Problems A rectangular flat speaker of the present invention for attaining this object is a magnetic circuit in which an annular magnetic gap is formed by a top plate and a bottom plate fixed to the upper and lower surfaces of an annular magnet. The voice coil suspended through the damper suppresses both the primary free resonance mode and the secondary free resonance mode in the long side direction of the rectangular plane diaphragm supported by the frame by the outer periphery with edges or the like. 0.113, 0.37775, 0.62225, 0.8 where the point, that is, the length of the diaphragm in the long side direction is 1.
The structure is fixed at or near the position 87.
作用 この構成によって今長辺方向にのみ着目すると、矩形
平面振動板の共振姿態は両端自由棒のそれとして代用で
きる。今集中駆動力Fxeｊωｔによる強制振動変位ξは と与えられる。ここで ρ：密度 s:棒の断面積 l:〃の長さ Σｍ（ｘ）Σｍ（ｙ）：振動姿態を表わす規準関数 ω：角速度 である。Action With this configuration, when focusing on only the long side direction, the resonance mode of the rectangular plane diaphragm can be substituted for that of the free rod at both ends. Now the forced vibration displacement ξ due to the concentrated driving force F x e jωt is Is given. Here, ρ: Density s: Cross-sectional area of rod l: Length of 〃 Σ m (x) Σ m (y): Reference function expressing vibration mode ω: Angular velocity.
x1,x2,x3,x4の４点を駆動した場合の振動変位ξは で、第１次と第２次モード（中心に対して対称に駆動す
るため非対称モードは発生しない。従って非対称モード
を除いた低次モードから第１次共振，第２次共振モード
と称する。）が起こらない駆動方法は となる、４点x1,x2,x3,x4を求めることである。同一力
で中心に対して対称に駆動するので が成り立つ。The vibration displacement ξ when driving four points x 1 , x 2 , x 3 , and x 4 is Thus, the first-order and second-order modes (the asymmetrical mode does not occur because they are driven symmetrically with respect to the center. Therefore, the low-order modes excluding the asymmetrical modes are referred to as the first-order resonance and the second-order resonance modes.). Driving method that does not occur That is, four points x 1 , x 2 , x 3 , x 4 are obtained. Since it is driven symmetrically about the center with the same force, Holds.
Σ１（x1）＋Σ１（x2） ＋Σ１（１−x2）＋Σ１（１−x1）＝０ …（５） Σ２（x1）＋Σ２（x2） ＋Σ３（１−x2）＋Σ３（１−x1）＝０ …（６） （５）式，（６）式を同時に満足するように駆動ポイ
ントx1,x2を求めると、 となる。（７）式で表わす点を本発明では駆動するので
第1,第２次の共振モードも起こらないことになる。従っ
て振動板のピストンモーション領域が拡大され、音圧周
波数特性が平坦になるものである。Σ 1 (x 1 ) + Σ 1 (x 2 ) + Σ 1 (1-x 2 ) + Σ 1 (1-x 1 ) = 0 (5) Σ 2 (x 1 ) + Σ 2 (x 2 ) + Σ 3 (1 −x 2 ) + Σ 3 (1-x 1 ) = 0 (6) When the driving points x 1 and x 2 are calculated so as to satisfy the expressions (5) and (6) at the same time, Becomes Since the point represented by the equation (7) is driven in the present invention, the first and second resonance modes do not occur. Therefore, the piston motion region of the diaphragm is expanded, and the sound pressure frequency characteristic becomes flat.
実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図A,Bは本発明の一実施例の矩形平面スピーカの
平面図及びＸ−Ｘ′線断面図を示すものである。1A and 1B are a plan view and a sectional view taken along the line XX 'of a rectangular flat speaker according to an embodiment of the present invention.
第１図において、１はボトムプレート、２は環状マグ
ネット、３はトッププレートであり、ボトムプレート１
と、トッププレート３は環状マグネット２を挾持して環
状磁気空隙４を形成する磁気回路５となる。ボイスコイ
ル６は、振動板10の長辺方向の自由共振の第１次共振モ
ードと、長辺方向の自由共振モードの第２次モードの両
方を抑制する点すなわち、振動板10の幅をＷとしたと
き、振動板10の端より、0.0113W,0.37775W,0.62225W,0.
8870Wの位置、又はその近傍に取り付けられている。In FIG. 1, 1 is a bottom plate, 2 is an annular magnet, 3 is a top plate, and the bottom plate 1
Then, the top plate 3 becomes a magnetic circuit 5 that holds the annular magnet 2 and forms an annular magnetic gap 4. The voice coil 6 suppresses both the primary resonance mode of free resonance in the long side direction of the diaphragm 10 and the secondary mode of free resonance mode in the long side direction, that is, the width of the diaphragm 10 is W. , 0.0113W, 0.37775W, 0.62225W, 0 from the end of the diaphragm 10.
It is installed at or near the 8870W position.
７はボイスコイル線８を巻回したボイスコイルボビン
で、磁気空隙４中にボイスコイル６を懸垂するためにダ
ンパー９を介してトッププレート３に固着されている。
10は振動板でその内周部は前記ボイスコイルボビン７に
固着され、他方外周部はエッジ11を介してフレーム12に
固着されている。Reference numeral 7 is a voice coil bobbin around which a voice coil wire 8 is wound, and is fixed to the top plate 3 via a damper 9 for suspending the voice coil 6 in the magnetic gap 4.
Reference numeral 10 denotes a diaphragm, the inner peripheral portion of which is fixed to the voice coil bobbin 7, while the outer peripheral portion thereof is fixed to the frame 12 via an edge 11.
以上のように構成された本実施例の矩形平面スピーカ
の動作を説明する。The operation of the rectangular flat panel speaker of the present embodiment configured as above will be described.
振動板上の寸法値は振動板の長辺方向の長さを１とし
た場合の寸法を表わしている。ボイスコイル６は先に求
めた（７）式で表わされる位置に固着されているので、
第１次共振モードに対しても第２次共振モードに対して
も共振モードは抑えられることになる。The dimension value on the diaphragm represents the dimension when the length of the diaphragm in the long side direction is 1. Since the voice coil 6 is fixed at the position represented by the equation (7) obtained earlier,
The resonance mode is suppressed for both the primary resonance mode and the secondary resonance mode.
第２図は第５図と同様に（７）式を満足する点を駆動
した時の有限要素法による振動姿態を計算したものであ
る。実線は変形前、破線は変形御の状態を示している。
第２図からも第１次共振，第２次共振オードの両方が抑
えられピストン運動をしていることがわかる。これによ
り、音圧周波数特性が平坦な矩形平面スピーカが得られ
るものである。Similarly to FIG. 5, FIG. 2 shows the vibration mode calculated by the finite element method when a point satisfying the expression (7) is driven. The solid line shows the state before deformation, and the broken line shows the state of deformation.
It can be seen from FIG. 2 that both the primary resonance and the secondary resonance order are suppressed and the piston is moving. As a result, a rectangular flat speaker having a flat sound pressure frequency characteristic can be obtained.
発明の効果 以上のように本発明は、長辺方向の第１次，第２次共
振モードの両方を抑える位置にボイスコイルを固着して
いるため、長辺方向の第１次共振モードと第２次共振モ
ードも抑えられ、振動板のピストンモーション領域が拡
大され、音圧周波数特性が平坦な優れた矩形平面スピー
カが提供できるものである。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, since the voice coil is fixed to a position that suppresses both the primary and secondary resonance modes in the long side direction, the first resonance mode in the long side direction and the first resonance mode The secondary resonance mode is also suppressed, the piston motion region of the diaphragm is expanded, and an excellent rectangular flat speaker with flat sound pressure frequency characteristics can be provided.
第１図A,Bは本発明の一実施例における矩形平面スピー
カの上面図及びＸ−Ｘ′線断面図、第２図は本発明によ
る駆動法の第１次，第２次共振姿態を示す特性図、第３
図A,Bは従来の矩形平面スピーカの上面図及びＺ−Ｚ′
線断面図、第４図は従来のスピーカの駆動法を示す略側
面図、第５図A,Bは有限要素法で求めた従来の駆動法に
よる第１次，第２次共振姿態を示す特性図である。 １……ボトムプレート、２……環状マグネット、３……
トッププレート、４……磁気空隙、５……磁気回路、６
……ボイスコイル、７……ボイスコイルボビン、８……
ボイスコイル線、９……ダンパー、10……振動板、11…
…エッジ、12……フレーム。1A and 1B are a top view and a sectional view taken along the line XX 'of a rectangular flat speaker according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows primary and secondary resonance modes of a driving method according to the present invention. Characteristic diagram, No. 3
Figures A and B are the top view and ZZ 'of the conventional rectangular flat speaker.
A line sectional view, FIG. 4 is a schematic side view showing a driving method of a conventional speaker, and FIGS. 5A and 5B are characteristics showing the first and second resonance states by the conventional driving method obtained by the finite element method. It is a figure. 1 ... Bottom plate, 2 ... Ring magnet, 3 ...
Top plate, 4 ... Magnetic air gap, 5 ... Magnetic circuit, 6
…… Voice coil, 7 …… Voice coil bobbin, 8 ……
Voice coil wire, 9 ... Damper, 10 ... Vibration plate, 11 ...
… Edge, 12 …… frame.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐伯 周二 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 村田 耕作 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (56)参考文献 実公 昭58−37184（ＪＰ，Ｙ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shuji Saeki 1006 Kadoma, Kadoma, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Kosaku Murata 1006 Kadoma, Kadoma, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References Actual public Sho 58-37184 (JP, Y2)
Claims (1)
たトッププレートとボトムプレートで環状磁気空隙が形
成された磁気回路中に、ダンパーを介して釣り下げられ
たボイルコイルを、外周をエッジ等でフレームに支持し
てなる矩形平面振動板の長辺方向の第１次自由共振モー
ドと第２次自由共振モードの両方を抑制する点たる、振
動板の長辺方向の長さを１としたとき0.113、0.37775、
0.62225、0.887に相当する長辺方向の長さ位置又はその
近傍に固着してなる矩形平面スピーカ。1. A boil coil suspended by a damper in a magnetic circuit in which a ring-shaped magnetic gap is formed by a top plate and a bottom plate fixed to the upper and lower surfaces of one ring-shaped magnet. The length in the long side direction of the diaphragm, which is a point that suppresses both the first free resonance mode and the second free resonance mode in the long side direction of the rectangular plane vibration plate supported by the frame, is set to 1. When I did 0.113, 0.37775,
A rectangular flat speaker fixed at or near the longitudinal position corresponding to 0.62225 or 0.887.
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- 1986-12-19 JP JP61304326A patent/JP2558667B2/en not_active Expired - Fee Related
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