JP3820717B2 - スピーカ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種映像・音響機器に使用されるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカを図７の断面図により説明する。同図において、円盤状に形成されたプレート１３はヨーク１４の内周との間に一定距離の隙間が円状に連なる磁気ギャップ１５を設け、この磁気ギャップ１５に磁束１６が放射状に貫く磁気回路１７を磁石１８と共に構成している。
【０００３】
１９はボイスコイルで少なくとも筒状に形成されたボビン部２０とこのボビン部２０の外周に沿って巻回され上記磁気ギャップ１５に挿入されるコイル部２１とで構成され、外周部をエッジ２２を介してフレーム２３に結合された振動板２４の内周に結合されると共に外周がフレーム２３に結合されたダンパー２５の内周に結合され、コイル部２１が磁気ギャップ１５の適正な位置に挿入されるように支持されている。
【０００４】
以上のように構成されたスピーカは、ボイスコイル１９のコイル部２１に音声電流が流れるとボイスコイル１９は音声電流の向きに応じて上下に振動し、このボイスコイル１９に結合されている振動板２４も同じように振動し音波として外部に放射されるものである。なお、２６は防塵キャップである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスピーカは、
（１）外径もしくは横幅を狭くすると自ずと磁気回路１７も小さくなり音声再生の能率の低下を招く。
（２）外径もしくは横幅を狭くするとダンパー２５及びエッジ部２２の幅も小さくなるため振動系スティフネスが大きくなり、最低共振周波数ｆ０が上昇し低音域再生が困難になると共に大入力時の振幅に追従できない。
（３）横幅を狭くし同様に振動板２４の形状も細長にすると、振動板２４の中央部のみに駆動力が伝わるため長軸方向の分割共振が発生し、再生音圧の周波数特性上ピーク・ディップが生じ音質劣化を招く。
（４）ボイスコイル１９のコイル部２１に発生する駆動力が一旦ボビン部２０に伝わった後振動板２４に伝搬されるためボビン部２０で伝達ロスが生じ過度特性が良くない。
という課題を有するものであった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、小口径及び幅が狭い細長形状にしても能率、耐入力の向上を図ることができ、再生音圧周波数特性と過度特性の優れたスピーカを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のスピーカは、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間に磁束方向の異なる上下二つの平行した磁気ギャップを形成した磁気回路と、前記磁気回路にコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部と結合し外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅が狭い細長構造であっても再生音圧の能率や耐入力の向上が図れ、しかも最低共振周波数ｆ0を低く設定した再生音圧周波数の優れたスピーカを提供できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間にそれぞれの磁束方向が逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、上記磁気回路の磁気ギャップにコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合したダンパーとで構成して、小口径及び横幅の狭い細長構造であっても支持系の振幅が大入力に追従でき、しかも最低共振周波数ｆ0を低く設定し再生音圧周波数での平坦化を図るものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークを二つ互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石と磁石の間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成としたもので、請求項１記載のスピーカと同様の機能を果たすものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークともう一つのヨークを互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石とヨークの間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成したもので、請求項１記載のスピーカよりも部品点数を少なくでき、より安価に請求項１と同様の機能を果たすものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、ボイスコイルの上部コイル外周にフレームもしくは磁気回路に外周を結合するエッジのみを設け請求項１または２または３記載の振動板を用いず直接ボイスコイルから音波を外部に放射するよう構成して伝達ロスの軽減を図るものである。
【００１２】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図１から図３により説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図であり、図２は同要部である磁気回路の斜視図であり、図３は同要部であるボイスコイルの斜視図である。
【００１４】
同図によると、１ａは磁石でありヨーク２ａの端部に結合されている。また磁石１ｂとヨーク２ｂも同じようにヨーク２ｂの端部に磁石１ｂが結合されている。また、前記ヨーク２ａと２ｂは図に示すようにＬ字状となっており、ヨーク２ａと磁石１ａおよびヨーク２ｂと磁石１ｂは夫々両端に突部を有するコ字状となっている。これら互いのヨークと磁石との間に磁束３がそれぞれ逆方向に貫くように上記磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂを設け全体として２組のヨークと磁石からなる磁気回路５を構成してフレーム６に結合している。また、ボイスコイル７は上部磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂに上部コイル８ａと下部コイル８ｂがそれぞれ挿入できるように中心９の周辺に巻回されている。１０は略中央で上部コイル８ａに結合し外周でエッジ部１１を介して上記フレーム６に結合する振動板であり、１２は略中央で下部コイル８ｂに結合し外周で上記磁気回路５に結合するダンパーである。
【００１５】
以上のように構成されたスピーカについて図１を用いてその動作を説明する。まず上部磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂにそれぞれ配置された上部コイル部８ａ、下部コイル部８ｂに音声電流が流れるとボイスコイル７は音声電流の向きに応じて振動するため、このボイスコイル７に結合している振動板１０を通して外部に音波を放射させる。
【００１６】
以上の構成としたことにより、スピーカを小口径もしくは横幅の狭い細長構造としても従来技術に比べダンパー１２と振動板１０の外周のエッジ部１１の幅を大きくできるため支持系全体のスティフネスを小さく、大入力振幅にも耐えうることができると共に、振動板１０の長軸方向に均一に、かつ直接振動板１０に上部コイル８ａの振動エネルギーが伝わるようにできるものである。
【００１７】
以上のように本実施の形態によれば振動板１０のエッジ部１１とダンパー１２の面積を最大限に大きくできると共に、ボイスコイル７の振動エネルギーをより均一にして直接振動板１０に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の平坦性に優れたスピーカの供給を実現できるものである。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、振動板１０はフレーム６に結合したものとして説明したが磁気回路５に結合しても良く、ダンパー１２はフレーム６に結合しても良いものである。
【００１９】
（実施の形態２）
本発明の他の実施の形態を図４より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２０】
図４は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は磁石１ｂの位置であり、磁石１ａと磁石１ｂとの間に上部磁気ギャップ４ａを設けている点であり、動作は実施の形態１と同様の動作をするものである。
【００２１】
（実施の形態３）
本発明の他の実施の形態を図５より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２２】
図５は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は磁石１ｂを設けないで上部磁気ギャップ４ａ及び下部磁気ギャップ４ｂを構成している点であり、図５に明らかなようにヨーク２ｂは両端に突部を設けた形状となっている。動作は実施の形態１と同様の動作をするものである。
【００２３】
（実施の形態４）
本発明の他の実施の形態を図６より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２４】
図６は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は振動板１０を設けないでボイスコイル７の上部コイル８ａの外周にフレーム６もしくは磁気回路５に外周を結合するエッジ部１１を設け上部コイル８ａから直接外部に音波を放射するように構成している点であり、振動板１０での伝達ロスをなくし過度特性の向上を図ったものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカは、上下二つの平行した且つ磁束方向が逆となる磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、略中央がボイスコイルの上部に結合され外周がフレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央がボイスコイルの下部に結合し外周がフレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅を狭くした細長構造をとっても振動板周辺のエッジとダンパーの面積を最大限に広くし振動系全体のスティフネスを下げて最低共振周波数ｆ０を低くすると共に大入力時の振幅にも追従でき、しかもボイスコイルの振動エネルギーをより均一により直接振動板に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスピーカの断面図
【図２】同要部である磁気回路の斜視図
【図３】同要部であるボイスコイルの斜視図
【図４】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図５】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図６】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図７】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 磁石
２ａ，２ｂ ヨーク
３ 磁束
４ａ 上部磁気ギャップ
４ｂ 下部磁気ギャップ
５ 磁気回路
６ フレーム
７ ボイスコイル
８ａ 上部コイル
８ｂ 下部コイル
９ 中心
１０ 振動板
１１ エッジ部
１２ ダンパー
【発明の属する技術分野】
本発明は各種映像・音響機器に使用されるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカを図７の断面図により説明する。同図において、円盤状に形成されたプレート１３はヨーク１４の内周との間に一定距離の隙間が円状に連なる磁気ギャップ１５を設け、この磁気ギャップ１５に磁束１６が放射状に貫く磁気回路１７を磁石１８と共に構成している。
【０００３】
１９はボイスコイルで少なくとも筒状に形成されたボビン部２０とこのボビン部２０の外周に沿って巻回され上記磁気ギャップ１５に挿入されるコイル部２１とで構成され、外周部をエッジ２２を介してフレーム２３に結合された振動板２４の内周に結合されると共に外周がフレーム２３に結合されたダンパー２５の内周に結合され、コイル部２１が磁気ギャップ１５の適正な位置に挿入されるように支持されている。
【０００４】
以上のように構成されたスピーカは、ボイスコイル１９のコイル部２１に音声電流が流れるとボイスコイル１９は音声電流の向きに応じて上下に振動し、このボイスコイル１９に結合されている振動板２４も同じように振動し音波として外部に放射されるものである。なお、２６は防塵キャップである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスピーカは、
（１）外径もしくは横幅を狭くすると自ずと磁気回路１７も小さくなり音声再生の能率の低下を招く。
（２）外径もしくは横幅を狭くするとダンパー２５及びエッジ部２２の幅も小さくなるため振動系スティフネスが大きくなり、最低共振周波数ｆ０が上昇し低音域再生が困難になると共に大入力時の振幅に追従できない。
（３）横幅を狭くし同様に振動板２４の形状も細長にすると、振動板２４の中央部のみに駆動力が伝わるため長軸方向の分割共振が発生し、再生音圧の周波数特性上ピーク・ディップが生じ音質劣化を招く。
（４）ボイスコイル１９のコイル部２１に発生する駆動力が一旦ボビン部２０に伝わった後振動板２４に伝搬されるためボビン部２０で伝達ロスが生じ過度特性が良くない。
という課題を有するものであった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、小口径及び幅が狭い細長形状にしても能率、耐入力の向上を図ることができ、再生音圧周波数特性と過度特性の優れたスピーカを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のスピーカは、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間に磁束方向の異なる上下二つの平行した磁気ギャップを形成した磁気回路と、前記磁気回路にコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部と結合し外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅が狭い細長構造であっても再生音圧の能率や耐入力の向上が図れ、しかも最低共振周波数ｆ0を低く設定した再生音圧周波数の優れたスピーカを提供できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間にそれぞれの磁束方向が逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、上記磁気回路の磁気ギャップにコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合したダンパーとで構成して、小口径及び横幅の狭い細長構造であっても支持系の振幅が大入力に追従でき、しかも最低共振周波数ｆ0を低く設定し再生音圧周波数での平坦化を図るものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークを二つ互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石と磁石の間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成としたもので、請求項１記載のスピーカと同様の機能を果たすものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークともう一つのヨークを互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石とヨークの間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成したもので、請求項１記載のスピーカよりも部品点数を少なくでき、より安価に請求項１と同様の機能を果たすものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、ボイスコイルの上部コイル外周にフレームもしくは磁気回路に外周を結合するエッジのみを設け請求項１または２または３記載の振動板を用いず直接ボイスコイルから音波を外部に放射するよう構成して伝達ロスの軽減を図るものである。
【００１２】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図１から図３により説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図であり、図２は同要部である磁気回路の斜視図であり、図３は同要部であるボイスコイルの斜視図である。
【００１４】
同図によると、１ａは磁石でありヨーク２ａの端部に結合されている。また磁石１ｂとヨーク２ｂも同じようにヨーク２ｂの端部に磁石１ｂが結合されている。また、前記ヨーク２ａと２ｂは図に示すようにＬ字状となっており、ヨーク２ａと磁石１ａおよびヨーク２ｂと磁石１ｂは夫々両端に突部を有するコ字状となっている。これら互いのヨークと磁石との間に磁束３がそれぞれ逆方向に貫くように上記磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂを設け全体として２組のヨークと磁石からなる磁気回路５を構成してフレーム６に結合している。また、ボイスコイル７は上部磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂに上部コイル８ａと下部コイル８ｂがそれぞれ挿入できるように中心９の周辺に巻回されている。１０は略中央で上部コイル８ａに結合し外周でエッジ部１１を介して上記フレーム６に結合する振動板であり、１２は略中央で下部コイル８ｂに結合し外周で上記磁気回路５に結合するダンパーである。
【００１５】
以上のように構成されたスピーカについて図１を用いてその動作を説明する。まず上部磁気ギャップ４ａと下部磁気ギャップ４ｂにそれぞれ配置された上部コイル部８ａ、下部コイル部８ｂに音声電流が流れるとボイスコイル７は音声電流の向きに応じて振動するため、このボイスコイル７に結合している振動板１０を通して外部に音波を放射させる。
【００１６】
以上の構成としたことにより、スピーカを小口径もしくは横幅の狭い細長構造としても従来技術に比べダンパー１２と振動板１０の外周のエッジ部１１の幅を大きくできるため支持系全体のスティフネスを小さく、大入力振幅にも耐えうることができると共に、振動板１０の長軸方向に均一に、かつ直接振動板１０に上部コイル８ａの振動エネルギーが伝わるようにできるものである。
【００１７】
以上のように本実施の形態によれば振動板１０のエッジ部１１とダンパー１２の面積を最大限に大きくできると共に、ボイスコイル７の振動エネルギーをより均一にして直接振動板１０に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の平坦性に優れたスピーカの供給を実現できるものである。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、振動板１０はフレーム６に結合したものとして説明したが磁気回路５に結合しても良く、ダンパー１２はフレーム６に結合しても良いものである。
【００１９】
（実施の形態２）
本発明の他の実施の形態を図４より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２０】
図４は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は磁石１ｂの位置であり、磁石１ａと磁石１ｂとの間に上部磁気ギャップ４ａを設けている点であり、動作は実施の形態１と同様の動作をするものである。
【００２１】
（実施の形態３）
本発明の他の実施の形態を図５より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２２】
図５は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は磁石１ｂを設けないで上部磁気ギャップ４ａ及び下部磁気ギャップ４ｂを構成している点であり、図５に明らかなようにヨーク２ｂは両端に突部を設けた形状となっている。動作は実施の形態１と同様の動作をするものである。
【００２３】
（実施の形態４）
本発明の他の実施の形態を図６より説明する。なお、実施の形態１と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２４】
図６は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態１との相違点は振動板１０を設けないでボイスコイル７の上部コイル８ａの外周にフレーム６もしくは磁気回路５に外周を結合するエッジ部１１を設け上部コイル８ａから直接外部に音波を放射するように構成している点であり、振動板１０での伝達ロスをなくし過度特性の向上を図ったものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカは、上下二つの平行した且つ磁束方向が逆となる磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、略中央がボイスコイルの上部に結合され外周がフレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央がボイスコイルの下部に結合し外周がフレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅を狭くした細長構造をとっても振動板周辺のエッジとダンパーの面積を最大限に広くし振動系全体のスティフネスを下げて最低共振周波数ｆ０を低くすると共に大入力時の振幅にも追従でき、しかもボイスコイルの振動エネルギーをより均一により直接振動板に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスピーカの断面図
【図２】同要部である磁気回路の斜視図
【図３】同要部であるボイスコイルの斜視図
【図４】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図５】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図６】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図７】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 磁石
２ａ，２ｂ ヨーク
３ 磁束
４ａ 上部磁気ギャップ
４ｂ 下部磁気ギャップ
５ 磁気回路
６ フレーム
７ ボイスコイル
８ａ 上部コイル
８ｂ 下部コイル
９ 中心
１０ 振動板
１１ エッジ部
１２ ダンパー
Claims (4)
- 少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間にそれぞれの磁束方向が逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、上記磁気回路の磁気ギャップにコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部に結合し外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合したダンパーとで構成したスピーカ。
- 磁石と結合したヨークを二つ互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石と磁石の間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路から構成される請求項１に記載のスピーカ。
- 磁石と結合したヨークともう一つのヨークを互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石とヨークの間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路を構成した請求項１に記載のスピーカ。
- ボイスコイルの上部コイル外周にフレームもしくは磁気回路に外周を結合するエッジを設け振動板を用いず直接ボイスコイルから音波を外部に放射するよう構成された請求項１に記載のスピーカ。
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| JP35046297A JP3820717B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スピーカ |
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| JP35046297A JP3820717B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スピーカ |
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| JP3820717B2 true JP3820717B2 (ja) | 2006-09-13 |
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| JP35046297A Expired - Fee Related JP3820717B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | スピーカ |
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1997
- 1997-12-19 JP JP35046297A patent/JP3820717B2/ja not_active Expired - Fee Related
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