JP3930126B2 - スピーカ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は各種音響機器、映像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】
従来よりスピーカシステムの省スペース化のために、スピーカの薄型化への要望が強く、様々な工夫がなされてきた。
【0003】
以下に、薄型化を図ったこの従来のスピーカについて、図9の側断面図より説明する。
【0004】
同図によると、9は磁気ギャップ5より内側に配置されたダンパーであり、このダンパー9をボイスコイル8には直接結合せず、外周端をプレート4に、中央部を振動板15の中央下方突出部に結合し、ダンパー振幅スペース6としてマグネット2の内径側の空間を利用しているため、一般のスピーカよりも薄型化が図られるものである。
【0005】
なお、1はマグネット2、ヨーク3、プレート4から成り、ヨーク3とプレート4間に磁気ギャップ5を設けた界磁部であり、7はヨーク3に結合されたフレームであり、8は振動板15に一端が結合され他端が上記磁気ギャップ5にはめ込まれるボイスコイルである。
【0006】
10は内周が上記振動板15の外周に結合され、外周が上記フレーム7の内周に結合されるエッジである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のスピーカでは、組立時に、ボイスコイル8と振動板15を予め結合させた状態でボイスコイル8を磁気ギャップ5に挿入しなければならないため、磁気ギャップ5に対するボイスコイル8の傾斜や偏心が発生しやすく、ボイスコイル8の線輪がプレート4やヨーク3に接触して異常音を発生するという大きな問題点があった。
【0008】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、薄型化と低不良率とを両立したスピーカを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のスピーカは、底面とその外周に上方へ延びた壁部を有するヨークとこのヨークの上記底面に配置されたマグネットとこのマグネット上に配置されたプレートからなり、上記ヨークの壁部の内周側と上記プレートの外周側間に磁気ギャップを設け、内周部に空間を有する界磁部と、この界磁部に結合されたフレームと、このフレームの周縁部に外周部を結合したエッジと、このエッジの内周部に外周部が結合された主振動板と、この主振動板の内周部に上記界磁部の上記磁気ギャップにはまりこむボイスコイルを結合して構成したスピーカであって、外周部を上記プレートに結合して磁気ギャップよりも内周側に配置されるとともに、上記界磁部の内周部の空間を振幅スペースとしたダンパーと、このダンパーの中心部を副振動板の中心部に結合し、上記副振動板の外周部を主振動板の上面のボイスコイルと主振動板との結合部より外周側で結合したものであり、ボイスコイルはスペーサなどの位置決め治具で磁気ギャップ内に位置決めされた状態で主振動板がフレームとボイスコイル間に結合されるので、ボイスコイルの線輪がプレートやヨークに接触して異常音を発生するという課題を解決できるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、底面とその外周に上方へ延びた壁部を有するヨークとこのヨークの上記底面に配置されたマグネットとこのマグネット上に配置されたプレートからなり、上記ヨークの壁部の内周側と上記プレートの外周側間に磁気ギャップを設け、内周部に空間を有する界磁部と、この界磁部に結合されたフレームと、このフレームの周縁部に外周部を結合したエッジと、このエッジの内周部に外周部が結合された主振動板と、この主振動板の内周部に上記界磁部の上記磁気ギャップにはまりこむボイスコイルを結合して構成したスピーカであって、外周部を上記プレートに結合して磁気ギャップよりも内周側に配置されるとともに、上記界磁部の内周部の空間を振幅スペースとしたダンパーと、このダンパーの中心部を副振動板の中心部に結合し、上記副振動板の外周部を主振動板の上面のボイスコイルと主振動板との結合部より外周側で結合したものであり、ボイスコイルはスペーサなどの位置決め治具で磁気ギャップ内に位置決めされた状態で主振動板がフレームとボイスコイル間に結合されるので、ボイスコイルの線輪がプレートやヨークに接触して異常音を発生するという課題を解決できるものである。また、振動板を主・副振動板に2分割したことで、各振動板の形状、材料の組み合わせの自由度が広がり、広範囲な周波数特性をコントロールすることができるものである。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1のダンパーの内周部と同副振動板の内周部をセンターキャップを介して結合したものであり、請求項1の作用に加えて副振動板とダンパーの接着強度を高め、かつ副振動板と主振動板、ダンパーと副振動板との偏心を低減することができるものである。
【0012】
請求項3に記載の発明は、副振動板の外周部にエッジ部を設けたものであり、請求項1の作用に加えて高域の周波数特性を急峻に減衰させることができるものである。
【0013】
請求項4に記載の発明は、主振動板または副振動板の上面にダストキャップを結合したものであり、請求項1の作用に加えて、周波数特性のフラット化および指向性、デザイン性の向上を図ることができるものである。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載のスピーカのダンパーの内側のセンターキャップとプレート間に他のダンパーを接合したものであり、大振幅と耐入力向上が可能となり、低歪み化も同時に行えるものである。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載のセンターキャップを下方に延長し、界磁部でガイドさせたものであり、センターキャップをガイドすることによって軸方向と径方向が規制できて主・副振動板の駆動の直線性が確保でき、大振幅を実現できるものである。
【0016】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図1(a)から図8により説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1(a)は本発明のスピーカの一実施の形態の側断面図であり、図1(b)はボイスコイルの組立を説明するための側断面図である。同図において、1は内磁型の界磁部であり、マグネット2、ヨーク3、プレート4からなり、磁気ギャップ5を構成するとともに、内部にダンパー9の振幅スペース6を有する。ボイスコイル8は磁気ギャップ5にはまりこむとともに、外周部をフレーム7に結合された主振動板11の内周部に結合される。従って、主振動板11の内周径は磁気ギャップ5の径と略同一に設定されている。副振動板12はダンパー9の中心部と主振動板11の上面との間に結合される。
【0018】
本実施の形態のスピーカの組立は以下のように行われる。ボイスコイル8を予めスペーサ13と嵌合させ、垂直方向の位置決めができた状態で、スペーサ13ごとプレート4に嵌合する。
【0019】
次に、予め内周部に主振動板11の外周部を結合したエッジ10の外周部をフレーム7に結合し、主振動板11の内周部をボイスコイル8に結合する。このときボイスコイル8と磁気ギャップ5の間の空隙はスペーサ13によって一定に保たれる。この状態を図1(b)に示す。スペーサ13を抜き去った後、ダンパー9の外周部をプレート4の内周部に結合し、ダンパー9の中心部と副振動板12の中心部を結合し、副振動板12の外周部を主振動板11の上面と結合する。
【0020】
以上のように、従来のスピーカに比べ、振動板が主振動板11と副振動板12に2分割されているため、一般のスピーカ同様、スペーサ13を用いて組み立てることが可能で、磁気ギャップ5より内側にダンパー9を配置し、その振幅スペース6として内磁型の界磁部1の内周部の空間を利用する薄型スピーカにおいても、ボイスコイル8を磁気ギャップ5に対して傾斜や偏心のない状態で結合できるため、異常音を発することがなく、薄型化と低不良率とを両立させることができるものである。なお、図5の周波数特性図のAは本実施の形態の周波数特性を示している。
【0021】
(実施の形態2)
図2は本発明の他の実施の形態のスピーカの側断面図である。実施の形態1との相違点のみ説明すると14は偏心防止具となるセンターキャップであり、ダンパー9および副振動板12はセンターキャップ14にそれぞれの内周側が結合されている。
【0022】
本実施の形態では、ダンパー9の内周部と副振動板12の内周部との間にセンターキャップ14を配置したので、副振動板12とダンパー9の接着強度を高め、かつ副振動板12と主振動板11、ダンパー9と副振動板12との偏心を低減することができるものである。
【0023】
(実施の形態3)
図3は本発明のさらに他の実施の形態のスピーカの側断面図であり、実施の形態1との相違点のみ説明すると、16は副振動板12の外周部に設けたエッジ部であり、このエッジ部16のコンプライアンスにより、副振動板12から輻射される高音が減衰し、高域の周波数特性をも急峻に減衰させることができるものである。
【0024】
図5のBは本実施の形態の周波数特性を示している。
(実施の形態4)
図4は本発明の他の実施の形態のスピーカの側断面図であり、実施の形態1との相違点のみ説明すると、17は副振動板12の上面に結合されたダストキャップ17であり、主振動板11と結合してもよく、周波数特性のフラット化および指向性、デザイン性の向上を図ることができるものである。
【0025】
なお、図5のCは本実施の形態の周波数特性を示している。
(実施の形態5)
図6は本発明の他の実施の形態のスピーカの側断面図である。実施の形態2との相違点のみ説明すると、9aは磁気空隙の内側でボイスコイル8の線輪より上部で形成した主ダンパーであり、14は主ダンパー9aの中心部で結合したセンターキャップで、9bは主ダンパー9aの下部でセンターキャップ14と結合した副ダンパーであり、12はセンターキャップ14と主振動板11とを連結した副振動板である。
【0026】
本実施の形態においては、ボイスコイル8の外側に形成してフレーム7に結合された主振動板11のエッジ部と界磁部1の磁気空隙5に吊されたボイスコイル8の線輪との間に形成して成る主ダンパー9aと、主ダンパー9aより内側下部に形成した副ダンパー9bで界磁部1と結合することにより、主ダンパー9aが軸方向をコントロールし、副ダンパー9bが径方向をコントロールして大振幅時の直線性を向上し、振幅量を大きく稼ぐことができた。
【0027】
更にこの種の大入力用のスピーカでは、実現できなかったボイスコイル8の全高を小さくすることも主ダンパー9aと副ダンパー9bを界磁部1の磁気空隙5より内側で形成することにより、スピーカとしての高さも抑えることが可能となった。したがって限られたスペース及びスピーカの口径サイズの中でも、薄型化が図れ、大振幅と耐入力向上が可能となり低歪みも同時に達成でき、どのような条件下でも対応できる薄型でコンパクトな形状を実現する優れた音響性能を兼ね備えたスピーカを提供できるものである。
【0028】
図7は本実施の形態のスピーカの音圧周波数特性と第2高調波歪み特性を示すものであるが、本実施の形態のスピーカは、上述の各実施の形態のものより平坦で且つ高い音圧周波数特性20を示した。また、音圧周波数特性の低音域においても伸びのある低域再生を示し高音域においても著しく伸びのある高域特性を実現している。更に第2高調波歪みは22に示すように、低歪み化を実現して高いリニアリティが得られたことが確認できた。
【0029】
(実施の形態6)
図8は本発明の他の実施の形態のスピーカの側断面図である。実施の形態2との相違点のみ同図により説明すると、14bはセンターキャップ14aの下方に延びた下段円筒部であり、3aはヨーク3の中心ガイド部である。
【0030】
本実施の形態においては、ダンパー9と副振動板12の中心部を結合したセンターキャップ14aの下段円筒部14bが界磁部1の中心の底部まで伸び、界磁部1のヨーク3のガイド部3aが、その下段円筒部14bを迎えるように上部までガイドして伸びた構成としたので、軸方向と径方向の両方の方向性をコントロールすることができ、より一層の直線性が確保することが可能となり実施の形態5の副ダンパー9bを設けなくても可能な限り主振動板11とダンパー9が突っ張るまで大振幅を実現できるものである。
【0031】
なお、上記各実施の形態においては、振動板の形状をコーン型を例に説明したが、平板型やドーム型などのその他の形状であっても同様の効果が得られるものである。
【0032】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明のスピーカは、ボイスコイルはスペーサなどの位置決め治具で磁気ギャップ内に位置決めされた状態で主振動板がフレームとボイスコイル間に結合されるので、ボイスコイルの線輪がプレートやヨークに接触して異常音を発生するという課題を解決できるとともに、振動板を主・副振動板に2分割したことで、各振動板の形状、材料の組み合わせの自由度が広がり、広範囲な周波数特性をコントロールすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明のスピーカの一実施の形態の側断面図
(b)同組立を説明するための半完成状態の側断面図
【図2】同他の実施の形態の側断面図
【図3】同他の実施の形態の側断面図
【図4】同他の実施の形態の側断面図
【図5】同周波数特性図
【図6】同他の実施の形態の側断面図
【図7】同周波数特性図
【図8】同他の実施の形態の側断面図
【図9】従来の薄型スピーカの側断面図
【符号の説明】
1 界磁部
2 マグネット
3 ヨーク
4 プレート
5 磁気ギャップ
6 ダンパー振幅スペース
7 フレーム
8 ボイスコイル
9 ダンパー
9a 主ダンパー
9b 副ダンパー
10 エッジ
11 主振動板
12 副振動板
13 スペーサ
14,14a センターキャップ
14b 下段円筒部
Claims (6)
- 底面とその外周に上方へ延びた壁部を有するヨークとこのヨークの上記底面に配置されたマグネットとこのマグネット上に配置されたプレートからなり、上記ヨークの壁部の内周側と上記プレートの外周側間に磁気ギャップを設け、内周部に空間を有する界磁部と、この界磁部に結合されたフレームと、このフレームの周縁部に外周部を結合したエッジと、このエッジの内周部に外周部が結合された主振動板と、この主振動板の内周部に上記界磁部の上記磁気ギャップにはまりこむボイスコイルを結合して構成したスピーカであって、外周部を上記プレートに結合して磁気ギャップよりも内周側に配置されるとともに、上記界磁部の内周部の空間を振幅スペースとしたダンパーと、このダンパーの中心部を副振動板の中心部に結合し、上記副振動板の外周部を主振動板の上面のボイスコイルと主振動板との結合部より外周側で結合したスピーカ。
- ダンパーの中心部と副振動板の中心部とをセンターキャップを介して結合した請求項1に記載のスピーカ。
- 副振動板の外周部にエッジ部を設けた請求項1に記載のスピーカ。
- 主振動板または副振動板の上面にダストキャップを結合した請求項1に記載のスピーカ。
- ダンパーの内側のセンターキャップとプレート間に他のダンパーを接合した請求項2に記載のスピーカ。
- センターキャップを下方に延長し、界磁部でガイドさせた請求項2に記載のスピーカ。
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