JP3625233B2 - スピーカユニット及びスピーカシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカユニット及びそのスピーカユニットを使用したスピーカシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
1つのスピーカユニットでは可聴周波全域をカバーすることは難しく、低い周波数帯域は大口径のスピーカユニットが受持ち、高い周波数帯域は小口径のスピーカユニットが受持つという口径による受持ち帯域がある。聴感的には高域,中域,低域の量感によって感じが異なり、低域を受持つウーファー,中域を受持つスコーカー,高域を受持つトウイーターからなるスリーウェイスピーカシステム等が提供されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のスピーカユニットでは口径による受持ち帯域により、小口径では十分な低音再生ができないという課題がある。しかもマルチウェイスピーカシステムによるハイファイ装置は非常に大きくなり高価になるという課題がある。
【0004】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小口径であっても十分な駆動範囲と耐入力を得ることにより低音再生を可能にするスピーカユニット及びこれらのスピーカユニットを使用したスピーカシステムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカユニットは、上部ボイスコイルと下部ボイスコイルをデュアルギャップ磁気回路の上部磁気ギャップと下部磁気ギャップに半分オフセットした状態で配置しているので、長く均一な駆動力,十分な駆動範囲と耐入力を得ることができる。
また、従来の1つの磁気ギャップで長く均一な駆動力,十分な駆動範囲と耐入力を得るためには、ボイスコイルと磁気ギャップの長さを長くする必要があり、磁束密度が低下する。しかも、長くなったボイスコイルの支点と駆動点との位置が離れ、支点が1点では中心保持が難しい。
【0006】
しかしながら、トッププレートと対応する磁気ギャップとボトムプレートに対応する磁気ギャップのダブルギャップとしたので、均一な駆動範囲を広くするために長くなったボイスコイルの支点と駆動点との位置が離れていても、ボイスコイルを支える支点つまりダンパーをボイスコイル駆動点の上下に配置することができる。
更に、ヨークが磁気ギャップの外周リングと一体構造になっているので、ボイスコイルとヨークとの僅かなスキ間がボイスコイルの長さだけ形成され、ヨークと振動板をつなぐエッジが無くとも空気の粘性抵抗により、前後の空気の流れを遮断することができる。このエッジレス化により、エッジによる振幅への制限や直線性への影響が無くなる。フレーム=外周リングで被われているため外部への磁気漏洩が少ない。
【0007】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために本発明のスピーカユニットは、マグネット2の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート3とボトムプレート4を各々設置し、これらの外周にフレーム兼用のヨーク5を設置して上部磁気ギャップ6aと下部磁気ギャップ6bを形成するデュアルギャップ磁気回路と、互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル7aと下部ボイスコイル7bからなるデュアルギャップ用ボイスコイル7と、デュアルギャップ用ボイスコイル7に載置する振動板8と、デュアルギャップ用ボイスコイル7を支持する上部ダンパー9aと下部ダンパー9bとから構成し、上部ボイスコイル7aの下半分を上部磁気ギャップ5a内に挿入し、下部ボイスコイル7bの上半分を下部磁気ギャップ5b内に挿入し、振幅の如何に係わらず駆動力が一定であることに特徴を有している。
【0008】
上記課題を解決するために本発明のスピーカシステムは、下辺の中央に開口部22を設け、上辺の中央に上部開口部23を設けたダクトからなる枠21を形成し、2つのスピーカユニット1の前面からの音は開口部22から前方に放射し、2つのスピーカユニット1の背面からの音は上部開口部23から前方に放射するように構成したことに特徴を有している。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施例におけるスピーカユニットの断面図である。図において、1はスピーカユニット、2はマグネット、3はトッププレート、4はトッププレートと同じ板厚のボトムプレート、5は筒状のヨーク、6aは上部磁気ギャップ、6bは下部磁気ギャップ、7はデュアルギャップ用ボイスコイル、7aはデュアルギャップ用ボイスコイル7の上部ボイスコイル、7bはデュアルギャップ用ボイスコイル7の下部ボイスコイル、8はデュアルギャップ用ボイスコイル7に載置する振動板、9aは上部ダンパー、9bは下部ダンパー、10aは上部ダンパー支持台、10bは下部ダンパー支持台、11はベースである。Pdaは上部ボイスコイル7aの駆動点、Pdbは下部ボイスコイル7bの駆動点、Psa,bはデュアルギャップ用ボイスコイル7を上下部ダンパー9a,bで支持する支点である。
【0010】
本発明のスピーカユニット1の磁気回路は、マグネット2の上部と下部にトッププレート3とボトムプレート4を各々設置し、これらの外周にヨーク5を設置して上部磁気ギャップ6aと下部磁気ギャップ6bのデュアル磁気ギャップを形成している。
デュアルギャップ用ボイスコイル7は、上部ボイスコイル7aと下部ボイスコイル7bからなり、互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である。これらの上部ボイスコイル7aと下部ボイスコイル7bをデュアルギャップ磁気回路の上部磁気ギャップ6aと下部磁気ギャップ6bに半分オフセットした状態で配置している。すなわち、上部ボイスコイル7aの下半分は上部磁気ギャップ6a内に、下部ボイスコイル7bの上半分は下部磁気ギャップ6b内に位置している。
【0011】
上部ダンパー9aの一端はトッププレート3上の上部ダンパー支持台10aに接続され、他端はデュアルギャップ用ボイスコイル7を支持している。下部ダンパー9bの一端はボトムプレート4上の下部ダンパー支持台10bに接続され、他端はデュアルギャップ用ボイスコイル7を支持している。振動板8はデュアルギャップ用ボイスコイル7のトップに載置されている。ベース11はユニットの基台である。貫通孔12は振動板8の背面と上部ダンパー10aとの空間を外気に連通させるものであり、貫通孔13は下部ダンパー10bとベース11との空間を外気に連通させるものである。Pdaは上部ボイスコイル7aの駆動点であり、この点を中心に駆動し、Pdbは下部ボイスコイル7bの駆動点であり、この点を中心に駆動する。振動の如何に係わらず、上部磁気ギャップ6a内の上部ボイスコイル7aの巻幅と下部磁気ギャップ6b内の下部ボイスコイル7bの巻幅との合計が常に一定であるので、駆動力に変化が生じない。
【0012】
本発明のスピーカユニット1は、上下部磁気ギャップ6a,bにデュアルギャップ用ボイスコイル7の上部ボイスコイル7aと下部ボイスコイル7bを半分オフセットした状態で配置することにより、従来の内磁型磁気回路と比較して15%効率を高くすることができ、駆動力の均一な範囲を長くすることができる。
また、デュアルギャップ用ボイスコイル7を上下部ダンパー9a,bの2点で支持することにより、振動系の上下対称性向上,直線性の向上が図られる。
更に、ヨーク5が上下部磁気ギャップ6a,bの外周リングと一体構造とすることにより、振幅範囲の増加,有効振動面積の増加,振動系の上下対称性向上,直線性の向上,磁気漏洩の減少等の効果を発揮する。
【0013】
図2(a)は本発明の実施例におけるスピーカシステムの斜視図であり、(b)は部分拡大図である。図において、21は枠であり、比較的細い管のダクトで共鳴管の働きをしている。22は下辺の中央部に設けられた開口部であり、この開口部22の両側にスピーカユニット1が対向して設置される。23は上部開口部であり、上辺の中央部に設けられている。20はこれらスピーカユニット1や枠21からなるスピーカシステムである。
【0014】
スピーカユニット1自体が円筒形であり、音は前方と後方の両方に出る。これらのスピーカユニット1を互いに対向させて配置することによって前方からの音は互いにぶっつかり開口部22から放射され、音圧が上昇し、周波数も低い方に移動する。これは音を二つ重ねることによって見掛け上のマスが増え、1つのスピーカの場合に比べると空気の負荷質量が増えたことになり、特性が改善される。
スピーカユニット1の背面からの音は、図に示すように枠21のダクトを通って上部開口部23から放射される。ダクトは音の共鳴管として作用し、特性の改善が行われる。このように、開口部22と上部開口部23の両方から音が出るので聴感が改善される。
枠21は、テレビや液晶のディスプレイの枠として利用することができ、デザインによっては絵画や写真を飾る枠して使用することができ、斬新なスピーカシステムを構築することができる。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、上記構成により本発明のスピーカユニットは、従来の内磁型磁気回路と比較して効率を高くすることができ、駆動力の均一な範囲を長くすることができ、振動系の上下対称性向上,直線性の向上,振幅範囲の増加,有効振動面積の増加,磁気漏洩の減少等の効果を発揮することができる。
また、上記構成により本発明のスピーカシステムは、音圧が上昇し、周波数も低い方に移動し、特性が改善される。
更に、スピーカシステムに使用される枠によって斬新なスピーカシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるスピーカユニットの断面図である。
【図2】(a)は本発明の実施例におけるスピーカシステムの斜視図であり、(b)は部分拡大図である。
【符号の説明】
1 スピーカユニット
2 マグネット
3 トッププレート
4 ボトムプレート
5 ヨーク
6a 上部磁気ギャップ
6b 下部磁気ギャップ
7 デュアルギャップ用ボイスコイル
7a 上部ボイスコイル
7b 下部ボイスコイル
8 振動板
9a 上部ダンパー
9b 上部ダンパー
10a 上部ダンパー支持台
10b 下部ダンパー支持台
11 ベース
20 スピーカシステム
21 枠
22 開口部
23 上部開口部
Pda,b 駆動点
Psa,b 支点
Claims (3)
- マグネット(2)の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート(3)とボトムプレート(4)を各々設置し、
これらの外周にフレーム兼用のヨーク(5)を設置して上部磁気ギャップ(6a)と下部磁気ギャップ(6b)を形成するデュアルギャップ磁気回路と、
互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル(7a)と下部ボイスコイル(7b)からなるデュアルギャップ用ボイスコイル(7)と、
デュアルギャップ用ボイスコイル(7)に載置する振動板(8)と、
デュアルギャップ用ボイスコイル(7)を支持する上部ダンパー(9a)と下部ダンパー(9b)とから構成し、
上部ボイスコイル(7a)の下半分を上部磁気ギャップ(5a)内に挿入し、下部ボイスコイル(7b)の上半分を下部磁気ギャップ(5b)内に挿入し、振幅の如何に係わらず駆動力が一定であることを特徴とするスピーカユニット(1)。 - 請求項1記載のスピーカユニット(1)を互いに対向するように向かい合わせて配置したことを特徴とするスピーカシステム。
- 下辺の中央に開口部(22)を設け、
上辺の中央に上部開口部(23)を設けたダクトからなる枠(21)を形成し、
2つのスピーカユニット(1)の前面からの音は開口部(22)から前方に放射し、2つのスピーカユニット(1)の背面からの音は上部開口部(23)から前方に放射するように構成したことを特徴とする請求項2記載のスピーカシステム(20)。
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