JP4822517B2

JP4822517B2 - Speaker device

Info

Publication number: JP4822517B2
Application number: JP2006136873A
Authority: JP
Inventors: 俊之松村; 周二佐伯
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-05-16
Also published as: JP2007006459A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loudspeaker apparatus capable of further expanding a low-frequency reproduction band. <P>SOLUTION: A loudspeaker apparatus according to the present invention comprises housing, an adsorptive material provided inside the housing, for physically adsorbing gas inside the housing, a vibration section including a diaphragm and provided to an opening part formed in the housing, a drive section for driving the diaphragm to generate sound from the diaphragm, and a negative stiffness generating mechanism provided inside the housing, for reducing an acoustic stiffness inside the housing, the acoustic stiffness acting on the diaphragm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、小型のキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関するものである。 The present invention relates to a speaker device, and more particularly to a speaker device that realizes bass reproduction in a small cabinet.

従来から、オーディオ機器のデジタル化とともに、音楽ソースを再生するプレーヤの小型化やポータブル化が進んでいる。しかしながら、最終的に音を再生するスピーカ装置において、音楽ソースに含まれる低音域の音を十分に再生するには、大きなキャビネットが必要となる。そのため、上記小型化やポータブル化されたプレーヤに搭載されるスピーカ装置では、キャビネットの容積が小さく、キャビネットの呈する音響スティフネスが大きいので、十分な低音再生を実現することは困難であった。 2. Description of the Related Art Conventionally, along with digitalization of audio devices, players that play music sources are becoming smaller and more portable. However, in a speaker device that finally reproduces sound, a large cabinet is required in order to sufficiently reproduce low-frequency sounds included in the music source. For this reason, in the above-described speaker device mounted on a miniaturized or portable player, the cabinet volume is small and the acoustic stiffness exhibited by the cabinet is large, so that it has been difficult to achieve sufficient bass reproduction.

そこで、このようなキャビネットの容積で決定される低音再生限界を改善したスピーカ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。以下、図１６を参照して、当該スピーカ装置について説明する。なお、図１６は当該スピーカ装置の断面構造図である。 Thus, a speaker device is disclosed in which the bass reproduction limit determined by the cabinet volume is improved (see, for example, Patent Document 1). Hereinafter, the speaker device will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a sectional view of the speaker device.

図１６において、従来のスピーカ装置は、大略的にキャビネット１０１およびスピーカユニット１０２を備える。スピーカユニット１０２は、フレーム１０３、エッジ１０４、コーン型振動板１０５、ダストキャップ１０６、ボイスコイルボビン１０７、ダンパー１０８、ボイスコイル１０９、マグネット１１０、センターポール１１１、磁気プレート１１２、可動マグネット１１３、および固定マグネット１１４を有する。 In FIG. 16, the conventional speaker device generally includes a cabinet 101 and a speaker unit 102. The speaker unit 102 includes a frame 103, an edge 104, a cone diaphragm 105, a dust cap 106, a voice coil bobbin 107, a damper 108, a voice coil 109, a magnet 110, a center pole 111, a magnetic plate 112, a movable magnet 113, and a fixed magnet. 114.

図１６において、スピーカユニット１０２は、キャビネット１０１の前面の開口部に取り付けられている。マグネット１１０はリング形状である。マグネット１１０の背面（キャビネット１０１の背面側にあるマグネット１１０の面）は、センターポール１１１の前面に固着される。磁気プレート１１２はリング形状である。磁気プレート１１２の背面は、マグネット１１０の前面に固着される。ボイスコイル１０９は、ボイスコイルボビン１０７における背面側端部の外周面に巻かれる。そして、ボイスコイル１０９は、センターポール１１１における凸部の外周面と磁気プレート１１２の内周面との間に形成される磁気ギャップに配置される。フレーム１０３は、磁気プレート１１２の前面に固着される。フレーム１０３には、音孔１０３ｈが形成されている。ダンパー１０８の外周はフレーム１０３に固着される。ダンパー１０８の内周は、ボイスコイルボビン１０７に固着される。コーン型振動板１０５は、その内周がボイスコイルボビン１０７の前面側端部に固着される。エッジ１０４の内周は、コーン型振動板１０５の外周に固着される。エッジ１０４の外周は、フレーム１０３に固着される。ダストキャップ１０６は、コーン型振動板１０５の前面側中央部に固着される。可動マグネット１１３はリング形状である。可動マグネット１１３の内周面がボイスコイルボビン１０７の外周面に固着される。可動マグネット１１３は、ボイスコイルボビン１０７において、コーン型振動板１０５とダンパー１０８との間に配置される。固定マグネット１１４は、リング形状であり、その内周面と可動マグネット１１３の外周面とが対向して空隙を形成するように配置される。可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、厚み方向（振動方向）で同極に着磁される。 In FIG. 16, the speaker unit 102 is attached to the opening on the front surface of the cabinet 101. The magnet 110 has a ring shape. The back surface of the magnet 110 (the surface of the magnet 110 on the back surface side of the cabinet 101) is fixed to the front surface of the center pole 111. The magnetic plate 112 has a ring shape. The back surface of the magnetic plate 112 is fixed to the front surface of the magnet 110. The voice coil 109 is wound around the outer peripheral surface of the rear side end portion of the voice coil bobbin 107. The voice coil 109 is disposed in a magnetic gap formed between the outer peripheral surface of the convex portion of the center pole 111 and the inner peripheral surface of the magnetic plate 112. The frame 103 is fixed to the front surface of the magnetic plate 112. A sound hole 103h is formed in the frame 103. The outer periphery of the damper 108 is fixed to the frame 103. The inner periphery of the damper 108 is fixed to the voice coil bobbin 107. The inner periphery of the cone type diaphragm 105 is fixed to the front side end of the voice coil bobbin 107. The inner periphery of the edge 104 is fixed to the outer periphery of the cone-type diaphragm 105. The outer periphery of the edge 104 is fixed to the frame 103. The dust cap 106 is fixed to the front side central portion of the cone-type diaphragm 105. The movable magnet 113 has a ring shape. The inner peripheral surface of the movable magnet 113 is fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 107. The movable magnet 113 is disposed between the cone type diaphragm 105 and the damper 108 in the voice coil bobbin 107. The fixed magnet 114 has a ring shape, and is arranged so that an inner peripheral surface thereof and an outer peripheral surface of the movable magnet 113 face each other to form a gap. The movable magnet 113 and the fixed magnet 114 are magnetized to the same polarity in the thickness direction (vibration direction).

次に、従来のスピーカ装置の動作について説明する。ボイスコイル１０９に電気信号が印加されると駆動力が発生する。この駆動力によって、ボイスコイルボビン１０７に固着されたコーン型振動板１０５が振動する。そして、コーン型振動板１０５から音が発生する。以上の動作は通常の動電型スピーカの動作である。ここで、コーン型振動板１０５には、２つのスティフネスが作用する。これらのスティフネスは、コーン型振動板１０５の変位を減少させる方向に作用する。まず１つ目のスティフネスは、コーン型振動板１０５を支持するエッジ１０４およびダンパー１０８のばね力による復元力（以下、この復元力を支持系スティフネスＳ０とする）である。２つ目のスティフネスは、コーン型振動板１０５の変位によって膨張／収縮したキャビネット１０１内の空気が元に戻ろうとすることにより生じる力であり、コーン型振動板１０５の変位を戻そうとする力（以下、音響スティフネスＳｃとする）である。音響スティフネスＳｃは以下の式で表現される。

ここで、ρはキャビネット１０１内の空気の密度、ｃは音速、ａはコーン型振動板１０５の有効半径、Ｖはキャビネット１０１内部の容積である。以上の２つのスティフネスによって、コーン型振動板１０５の変位が抑制される。特にキャビネット内部の容積Ｖが小さいスピーカ装置では、キャビネット内の空気による音響スティフネスが大きくなる。このため、キャビネット内部の容積Ｖが小さいスピーカ装置では低音域の再生が困難となる。 Next, the operation of the conventional speaker device will be described. When an electric signal is applied to the voice coil 109, a driving force is generated. With this driving force, the cone-shaped diaphragm 105 fixed to the voice coil bobbin 107 vibrates. Then, sound is generated from the cone-type diaphragm 105. The above operation is a normal operation of an electrodynamic speaker. Here, two stiffnesses act on the cone-shaped diaphragm 105. These stiffnesses act in a direction that reduces the displacement of the cone-type diaphragm 105. The first stiffness is a restoring force by the spring force of the edge 104 and the damper 108 that support the cone type diaphragm 105 (hereinafter, this restoring force is referred to as a support system stiffness S0). The second stiffness is a force generated when air in the cabinet 101 expanded / contracted due to the displacement of the cone-shaped diaphragm 105 tries to return to the original, and is a force that attempts to restore the displacement of the cone-shaped diaphragm 105. (Hereinafter referred to as acoustic stiffness Sc). The acoustic stiffness Sc is expressed by the following equation.

Here, ρ is the density of air in the cabinet 101, c is the speed of sound, a is the effective radius of the cone-type diaphragm 105, and V is the volume inside the cabinet 101. The displacement of the cone-shaped diaphragm 105 is suppressed by the above two stiffnesses. In particular, in a speaker device having a small volume V inside the cabinet, acoustic stiffness due to air in the cabinet is increased. For this reason, it is difficult to reproduce the low frequency range with a speaker device having a small volume V inside the cabinet.

しかし、図１６に示した従来のスピーカ装置は、コーン型振動板１０５に作用する音響スティフネスを減少させる力、すなわち負のスティフネスを発生する機構（以下、負スティフネス発生機構と記載する）を有している。負スティフネス発生機構は、ボイスコイルボビン１０７の外周面に固着された可動マグネット１１３と、これと対向して配置された固定マグネット１１４とで構成される。以下、上記負スティフネス発生機構について詳細に説明する。 However, the conventional speaker device shown in FIG. 16 has a mechanism for generating a force that reduces the acoustic stiffness acting on the cone-shaped diaphragm 105, that is, a negative stiffness (hereinafter referred to as a negative stiffness generating mechanism). ing. The negative stiffness generating mechanism includes a movable magnet 113 fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 107, and a fixed magnet 114 disposed so as to face the movable magnet 113. Hereinafter, the negative stiffness generation mechanism will be described in detail.

静止時（無信号時）において、可動マグネット１１３は、エッジ１０４およびダンパー１０８などの支持系によって支持されて、固定マグネット１１４と磁気的に釣り合う位置（以下、平衡位置と記載する）に位置している。上述したように、ボイスコイル１０９に電気信号を加えると、コーン型振動板１０５はボイスコイル１０９に発生した駆動力によって振動する。このとき、可動マグネット１１３は、ボイスコイルボビン１０７と一体となって、固定マグネット１１４の内周部で振動する。ここで、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、振動方向に同極に着磁されている。したがって、可動マグネット１１３が変位すると、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４が互いに反発するような磁場が形成される。これにより、コーン型振動板１０５が変位すると、可動マグネット１１３には可動マグネット１１３が平衡位置から逃れようとする力、つまり変位を拡大する方向に作用する力が発生する。このように、可動マグネット１１３および固定マグネット１１４は、負スティフネス発生機構を構成する。 When stationary (no signal), the movable magnet 113 is supported by a support system such as the edge 104 and the damper 108 and is located at a position (hereinafter referred to as an equilibrium position) that is magnetically balanced with the fixed magnet 114. Yes. As described above, when an electrical signal is applied to the voice coil 109, the cone-type diaphragm 105 vibrates due to the driving force generated in the voice coil 109. At this time, the movable magnet 113 is integrated with the voice coil bobbin 107 and vibrates at the inner peripheral portion of the fixed magnet 114. Here, the movable magnet 113 and the fixed magnet 114 are magnetized to the same polarity in the vibration direction. Therefore, when the movable magnet 113 is displaced, a magnetic field is formed such that the movable magnet 113 and the fixed magnet 114 repel each other. As a result, when the cone-shaped diaphragm 105 is displaced, a force is generated in the movable magnet 113 so that the movable magnet 113 escapes from the equilibrium position, that is, a force that acts in the direction of expanding the displacement. Thus, the movable magnet 113 and the fixed magnet 114 constitute a negative stiffness generating mechanism.

以上のように、負スティフネス発生機構は、スピーカユニット１０２の振動系に作用する音響スティフネスを減少させる。これにより、コーン型振動板１０５の変位を減少させる力が減少し、上式（１）の容積Ｖが等価的に拡大する。その結果、特許文献１に開示された従来のスピーカ装置は、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような動作をすることができる。
特開２０００−３０８１７４号公報 As described above, the negative stiffness generation mechanism reduces the acoustic stiffness that acts on the vibration system of the speaker unit 102. Thereby, the force for reducing the displacement of the cone-shaped diaphragm 105 is reduced, and the volume V of the above equation (1) is equivalently enlarged. As a result, the conventional speaker device disclosed in Patent Document 1 can operate as if the speaker unit is mounted in a large cabinet.
JP 2000-308174 A

ここで、再生帯域を所望の低音域まで拡大させる具体的な方法について説明する。スピーカ装置の低音再生帯域は、負スティフネスの作用によって拡大する。ここで、容積Ｖのキャビネットを用いたスピーカ装置において、あたかもＮ倍（Ｎ＞１）の容積をもつキャビネットと同等の低音再生帯域を得ようとする場合を考える。Ｎ倍の容積をもつキャビネットにおいて、音響スティフネスの値は、上式（１）より、以下の式で表現される。

したがって、負スティフネス発生機構において必要とされる負スティフネスの大きさ（音響スティフネスの減少量）は、以下に示す式の値となる。

なお、上式（３）に示す負スティフネスは、線形成分の値を示している。上式（３）に示すように、容積ＶをＮ倍に拡大する効果（以下、容積拡大効果と記載する）を得ようとする場合、容積Ｖが小さいほど、またはＮの値が大きいほど、負スティフネス発生機構において必要とされる負スティフネスは増加する。なお、負スティフネス発生機構によって、コーン型振動板１０５には、３つのスティフネスが作用することとなる。３つのスティフネスのうち、２つは、支持系スティフネスＳ０と音響スティフネスＳｃである。３つ目は、上式（３）で示した負スティフネス発生機構で発生する負スティフネスである。これら３つのスティフネスと可動マグネット１１３の変位との関係を図１７に示す。図１７において、横軸は可動マグネット１１３の変位を示す。この変位はコーン型振動板１０５の前面方向を正方向としている。縦軸はコーン型振動板１０５に作用するスティフネスの大きさを示す。図１７に示すＣは、コーン型振動板１０５に作用する音響スティフネスＳｃと支持系スティフネスＳ０との合力を示す。音響スティフネスＳｃは、上記変位に対して線形である。一方、支持系スティフネスＳ０は、上記変位が大きくなるとエッジ１０４およびダンパー１０８が突っ張りを起こすため、非線形のスティフネスを示す。このため、図１７に示すＣは、上記変位の大きいところで非線形となる。次に図１７に示すＤは、負スティフネス発生機構で発生する負スティフネスを示す。図１７に示す矢印は、Ｄにおいて非線形に変化する部分を示している。なお、この矢印によって示された非線形部分の位置は、固定マグネット１１４の厚さで決まる。図１７に示すＥは、上記ＣとＤとの合力を示す。したがって、コーン型振動板１０５には、図１７のＥに示す大きさのスティフネスが作用することとなる。 Here, a specific method for expanding the reproduction band to a desired low frequency range will be described. The bass reproduction band of the speaker device is expanded by the effect of negative stiffness. Here, consider a case where a speaker device using a cabinet with a volume V is to obtain a bass reproduction band equivalent to a cabinet having a volume N times (N> 1). In a cabinet having a volume of N times, the value of acoustic stiffness is expressed by the following equation from the above equation (1).

Therefore, the magnitude of the negative stiffness required for the negative stiffness generation mechanism (decrease amount of acoustic stiffness) is a value of the following equation.

Note that the negative stiffness shown in the above equation (3) indicates the value of the linear component. As shown in the above equation (3), when trying to obtain the effect of expanding the volume V N times (hereinafter referred to as volume expansion effect), the smaller the volume V or the larger the value of N, The negative stiffness required in the negative stiffness generation mechanism increases. Note that three stiffnesses act on the cone-shaped diaphragm 105 by the negative stiffness generation mechanism. Of the three stiffnesses, two are a support system stiffness S0 and an acoustic stiffness Sc. The third is negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism expressed by the above equation (3). The relationship between these three stiffnesses and the displacement of the movable magnet 113 is shown in FIG. In FIG. 17, the horizontal axis indicates the displacement of the movable magnet 113. This displacement has the front direction of the cone-type diaphragm 105 as a positive direction. The vertical axis represents the stiffness acting on the cone-shaped diaphragm 105. C shown in FIG. 17 indicates the resultant force of the acoustic stiffness Sc acting on the cone-shaped diaphragm 105 and the support system stiffness S0. The acoustic stiffness Sc is linear with respect to the displacement. On the other hand, the support system stiffness S0 exhibits nonlinear stiffness because the edge 104 and the damper 108 are stretched when the displacement is increased. For this reason, C shown in FIG. 17 becomes non-linear where the displacement is large. Next, D shown in FIG. 17 indicates negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism. An arrow shown in FIG. 17 indicates a non-linearly changing portion in D. Note that the position of the nonlinear portion indicated by the arrow is determined by the thickness of the fixed magnet 114. E shown in FIG. 17 indicates the resultant force of C and D. Therefore, the stiffness of the size shown in E of FIG.

ここで、特許文献１に開示された従来のスピーカ装置では、小型のスピーカ装置において低音再生帯域をさらに拡大させるためには、より大きな負スティフネスを発生させる必要がある。ここで、より大きな負スティフネスを発生させる方法としては、負スティフネス発生機構の固定マグネット１１４の外径を大きくするか、もしくはその厚みを減少させる方法が考えられる。固定マグネット１１４の外径を大きくする場合、当該固定マグネット１１４のコストが増加してしまう。また、固定マグネット１１４の外径を大きくすることは、スピーカユニット１０２の大型化を招く。そしてスピーカユニット１０２が大型化すると、小型のスピーカ装置に搭載することが困難となる。 Here, in the conventional speaker device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to generate a larger negative stiffness in order to further expand the bass reproduction band in a small speaker device. Here, as a method of generating a larger negative stiffness, a method of increasing the outer diameter of the fixed magnet 114 of the negative stiffness generation mechanism or reducing the thickness thereof can be considered. When the outer diameter of the fixed magnet 114 is increased, the cost of the fixed magnet 114 increases. Further, increasing the outer diameter of the fixed magnet 114 leads to an increase in the size of the speaker unit 102. And if the speaker unit 102 becomes large, it will become difficult to mount in a small speaker apparatus.

一方、固定マグネット１１４の厚みを減少させる場合、図１７の矢印に示された非線形部分の位置は、変位の小さい方へ移動する。このため、図１７に示したＥにおいて、その線形範囲が狭くなる。ここで、コーン型振動板１０５が線形範囲を超えて振幅すると、再生音の歪が増加するので、再生音質が低下する。また低音再生帯域を拡大させると、一般にコーン型振動板１０５の振幅は増加する。したがって、再生音の歪を抑えるためには、コーン型振動板１０５の振幅を制限する必要がある。すなわち、固定マグネット１１４の厚みを減少させる場合には、振幅を制限する必要があるため、結果的に再生音の最大音圧が低下してしまうという問題があった。 On the other hand, when the thickness of the fixed magnet 114 is decreased, the position of the non-linear portion indicated by the arrow in FIG. 17 moves toward the smaller displacement. For this reason, the linear range becomes narrow in E shown in FIG. Here, when the cone-shaped diaphragm 105 is swung beyond the linear range, the distortion of the reproduced sound increases, so that the reproduced sound quality deteriorates. Further, when the bass reproduction band is expanded, the amplitude of the cone-shaped diaphragm 105 generally increases. Therefore, in order to suppress the distortion of the reproduced sound, it is necessary to limit the amplitude of the cone type diaphragm 105. That is, when the thickness of the fixed magnet 114 is reduced, it is necessary to limit the amplitude. As a result, there is a problem that the maximum sound pressure of the reproduced sound is lowered.

また、より大きな負スティフネスを発生させる方法として、固定マグネット１１４の内径を大きくし、可動マグネット１１３の外径を大きくすることにより、両マグネットの磁力を強力にする方法も考えられる。しかしながら、マグネットの体積が増加するので、コストが増加するとともに振動系の重量が増加する。その結果、スピーカ装置の能率の低下を招く。以上の理由より、図１６に示す従来のスピーカ装置では、小型のスピーカ装置において低音再生帯域をさらに拡大することには限界があり、その実現が困難であった。 Further, as a method of generating a larger negative stiffness, a method of increasing the magnetic force of both magnets by increasing the inner diameter of the fixed magnet 114 and increasing the outer diameter of the movable magnet 113 can be considered. However, since the volume of the magnet increases, the cost increases and the weight of the vibration system increases. As a result, the efficiency of the speaker device is reduced. For the above reasons, in the conventional speaker device shown in FIG. 16, there is a limit in further expanding the bass reproduction band in a small speaker device, which is difficult to realize.

それ故、本発明の目的は、低音再生帯域をさらに拡大することが可能なスピーカ装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a speaker device capable of further expanding the bass reproduction band.

第１の発明は、スピーカ装置において、筐体と、筐体の内部に配置され、当該筐体内部の気体を物理吸着する吸着体と、振動板を含み、筐体に形成された開口部に設けられた振動部と、振動板を駆動して、当該振動板から音を発生させる駆動部と、筐体の内部に配置され、振動板に作用する筐体内部の音響スティフネスを減少させる負スティフネス発生機構とを備える。 1st invention is a speaker apparatus. WHEREIN: It is arrange | positioned inside the housing | casing, The adsorption body which physically adsorb | sucks the gas inside the said housing | casing, and a diaphragm, In the opening part formed in the housing | casing The provided vibration unit, the drive unit that drives the diaphragm to generate sound from the diaphragm, and the negative stiffness that is disposed inside the casing and reduces the acoustic stiffness inside the casing that acts on the diaphragm A generating mechanism.

第２の発明は、上記第１の発明において、吸着体は、活性炭、ゼオライト、カーボンナノチューブ、フラーレン、シリカゲル、および多孔質シリカのうち、少なくとも１つで構成されることを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, the adsorbent is composed of at least one of activated carbon, zeolite, carbon nanotube, fullerene, silica gel, and porous silica.

第３の発明は、上記第１の発明において、駆動部は、筐体の内部に配置され、振動板側に第１のマグネットを有する第１の磁気回路と、振動板および当該振動板の振動方向に形成された空隙を介して第１のマグネットに対向して配置された第２のマグネットを有する第２の磁気回路とを含み、第１および第２の磁気回路の少なくとも一方には、所定の磁気ギャップが形成されており、振動部は、ボイスコイルと、振動板に固設され、ボイスコイルを磁気ギャップ内に配置して当該ボイスコイルを支持するボイスコイルボビンと、マグネットを含まない磁性体であり、空隙内に配置された振動板の少なくとも一部に設けられた非マグネット部材とを、さらに含み、これらによって、負スティフネス発生機構は、非マグネット部材と、第１の磁気回路と、第２の磁気回路とで構成され、負スティフネス発生機構は、振動板の振動方向に対して非マグネット部材の空隙内における平衡位置を基準として、当該平衡位置から離れる方向に当該非マグネット部材に振動方向の離反力を与えることによって、筐体内部の音響スティフネスを減少させることを特徴とする。 In a third aspect based on the first aspect, the drive unit is disposed inside the housing, and includes a first magnetic circuit having a first magnet on the vibration plate side, vibrations of the vibration plate and the vibration plate And a second magnetic circuit having a second magnet disposed to face the first magnet through a gap formed in a direction, and at least one of the first and second magnetic circuits has a predetermined The magnetic part is formed with a voice coil, a voice coil bobbin that is fixed to the diaphragm, supports the voice coil by placing the voice coil in the magnetic gap, and a magnetic body that does not include a magnet And a non-magnet member provided on at least a part of the diaphragm disposed in the gap, whereby the negative stiffness generating mechanism includes the non-magnet member and the first magnetic member. The negative stiffness generating mechanism is composed of a path and a second magnetic circuit, and the negative stiffness generating mechanism is configured to move the non-magnet in a direction away from the equilibrium position with reference to the equilibrium position in the gap of the non-magnet member with respect to the vibration direction of the diaphragm. By applying a separation force in the vibration direction to the member, the acoustic stiffness inside the housing is reduced.

第４の発明は、上記第３の発明において、スピーカ装置は、振動方向に振動する振動部のいずれかの当該振動方向における位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動部の位置に基づいた直流成分を所定の音響信号に加えた信号をボイスコイルに印加することによって、非マグネット部材の振動方向における振幅の中心が平衡位置となるように当該振動板の振動を制御する制御部とを、さらに備える。 According to a fourth aspect of the present invention based on the third aspect, the speaker device includes a position detection unit that detects a position of the vibration unit that vibrates in the vibration direction in the vibration direction, and a vibration unit detected by the position detection unit. The vibration of the diaphragm is controlled so that the center of the amplitude in the vibration direction of the non-magnet member becomes the equilibrium position by applying a signal obtained by adding a direct current component based on the position of a predetermined acoustic signal to the voice coil. And a control unit.

第５の発明は、上記第１の発明において、負スティフネス発生機構は、筐体の内部空間を第１の空室および第２の空室に分割する仕切板と、仕切板に形成された開口部に配置されるドロンコーンと、その外周が仕切板に固定され、仕切板に対してドロンコーンを振動可能に支持するサスペンションと、ドロンコーンの振動方向における平衡位置を基準として、当該平衡位置から離れる方向に当該ドロンコーンに当該振動方向の離反力を発生させる離反力発生部とを含む。 In a fifth aspect based on the first aspect, the negative stiffness generating mechanism includes a partition plate that divides the internal space of the housing into a first vacancy and a second vacancy, and an opening formed in the partition plate. The drone cone arranged in the section, the outer periphery of which is fixed to the partition plate, the suspension that supports the drone cone so as to vibrate with respect to the partition plate, and the equilibrium position in the vibration direction of the drone cone from the equilibrium position. A separating force generating unit that generates a separating force in the vibration direction in the drone cone in the direction of separating.

第６の発明は、上記第５の発明において、離反力発生部は、マグネットを含まない磁性体であり、ドロンコーンの少なくとも一部に設けられた非マグネット部材と、非マグネット部材に対してドロンコーンの振動方向前後にそれぞれ所定の空隙を形成し、当該非マグネット部材と対向して固定的に配置された複数のマグネットとを含む。 In a sixth aspect based on the fifth aspect, the separation force generator is a magnetic body that does not include a magnet, and a non-magnetic member provided on at least a part of the drone cone, and a drone relative to the non-magnetic member. Each of the cones includes a plurality of magnets that are fixedly disposed opposite to the non-magnet member, each having a predetermined gap formed in the front and rear directions of the cone vibration.

第７の発明は、上記第５の発明において、離反力発生部は、ドロンコーンの少なくとも一部に設けられたマグネットと、マグネットを含まない磁性体である複数の非マグネット部材とを含み、複数の非マグネット部材は、マグネットに対してドロンコーンの振動方向前後にそれぞれ所定の空隙を形成し、当該マグネットと対向してそれぞれ固定的に配置されることを特徴とする。 According to a seventh invention, in the fifth invention, the separation force generating portion includes a magnet provided on at least a part of the drone cone, and a plurality of non-magnet members that are magnetic bodies that do not include a magnet. The non-magnet member is characterized in that a predetermined gap is formed before and after the direction of vibration of the drone cone with respect to the magnet, and is fixedly arranged facing the magnet.

第８の発明は、上記第１の発明において、スピーカ装置は、振動部より筐体の外部側に配置して当該筐体に固設され、環状体の少なくとも一部の形状を有する固定マグネットをさらに備え、振動部は、固定マグネットの内周よりもその外周が小さい環状体の少なくとも一部の形状を有する可動マグネットと、可動マグネットの外周面が固定マグネットの内周面と所定の空隙を介して対向する位置に当該可動マグネットを配置し、当該振動板に固設して共に振動するように当該可動マグネットを支持する支持部材とを、さらに含み、これらによって、負スティフネス発生機構は、固定マグネットおよび可動マグネットで構成され、振動板の振動方向に対して当該可動マグネットの空隙内における平衡位置を基準として、当該平衡位置から離れる方向に可動マグネットに振動方向の離反力を与えることによって、筐体内部の音響スティフネスを減少させることを特徴とする。 In an eighth aspect based on the first aspect, the speaker device includes a stationary magnet disposed on the outside of the casing from the vibrating portion and fixed to the casing, and having a shape of at least a part of the annular body. In addition, the vibration unit includes a movable magnet having a shape of at least a part of an annular body whose outer periphery is smaller than the inner periphery of the fixed magnet, and the outer peripheral surface of the movable magnet is interposed between the inner peripheral surface of the fixed magnet and a predetermined gap. And a support member that supports the movable magnet so that the movable magnet is fixed to the diaphragm and vibrates together, whereby the negative stiffness generating mechanism is a fixed magnet. And a movable magnet, and away from the equilibrium position with reference to the equilibrium position in the gap of the movable magnet with respect to the vibration direction of the diaphragm By providing a repelling force in the vibration direction to the movable magnet direction, and wherein the reducing the acoustic stiffness of the enclosure portion.

第９の発明は、上記第８の発明において、駆動部には、磁気ギャップが形成されており、振動部は、磁気ギャップ内に配置されて振動板と共に振動するボイスコイルをさらに含み、スピーカ装置は、振動方向に振動する振動部のいずれかの当該振動方向における位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動部の位置に基づいた直流成分を所定の音響信号に加えた信号をボイスコイルに印加することによって、可動マグネットの振動方向における振幅の中心が平衡位置となるように当該振動板の振動を制御する制御部とを、さらに備える。 In a ninth aspect based on the eighth aspect, the drive section has a magnetic gap formed therein, and the vibration section further includes a voice coil that is disposed in the magnetic gap and vibrates with the diaphragm, and the speaker device. Adds a position detection unit for detecting the position of one of the vibration units vibrating in the vibration direction in the vibration direction, and a direct current component based on the position of the vibration unit detected by the position detection unit to a predetermined acoustic signal And a controller that controls the vibration of the diaphragm so that the center of the amplitude in the vibration direction of the movable magnet is at the equilibrium position by applying a signal to the voice coil.

第１０の発明は、上記第１の発明において、駆動部は、圧電型変換器であることを特徴とする。 In a tenth aspect based on the first aspect, the drive unit is a piezoelectric transducer.

第１１の発明は、上記第１０の発明において、振動板は、マグネットを含まない磁性体である非マグネット部材をその内部に含んだ部材、およびその外部に当該非マグネット部材が設けられた部材のいずれかで構成され、駆動部は、振動板に設けられた圧電素子であり、スピーカ装置は、振動方向に振動する振動部のいずれかの当該振動方向における位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動部の位置に基づいた直流成分を所定の音響信号に加えた信号を圧電素子に印加することによって、非マグネット部材の振動方向における振幅の中心が当該非マグネット部材における平衡位置となるように当該振動板の振動を制御する制御部とを、さらに備える。 In an eleventh aspect based on the tenth aspect, the diaphragm is a member including a non-magnet member, which is a magnetic body not including a magnet, and a member provided with the non-magnet member outside thereof. The drive unit is a piezoelectric element provided on the diaphragm, and the speaker device includes a position detection unit that detects a position of the vibration unit that vibrates in the vibration direction in the vibration direction, By applying a signal obtained by adding a direct current component based on the position of the vibration part detected by the detection part to a predetermined acoustic signal to the piezoelectric element, the center of the amplitude in the vibration direction of the non-magnet member is balanced in the non-magnet member. And a control unit that controls the vibration of the diaphragm so as to be positioned.

第１２の発明は、上記第１の発明において、駆動部は、静電型変換器であることを特徴とする。 In a twelfth aspect based on the first aspect, the drive unit is an electrostatic transducer.

第１３の発明は、上記第１２の発明において、振動板は、マグネットを含まない磁性体である非マグネット部材をその内部に含んだ部材、およびその外部に当該非マグネット部材が設けられた部材のいずれかで構成され、駆動部は、振動板の両面に対してそれぞれ空隙を介して配置された電極を含み、スピーカ装置は、振動方向に振動する振動部のいずれかの当該振動方向における位置を検出する位置検出部と、位置検出部で検出された振動部の位置に基づいた直流成分を所定の音響信号に加えた信号を電極に印加することによって、非マグネット部材の振動方向における振幅の中心が当該非マグネット部材における平衡位置となるように当該振動板の振動を制御する制御部とを、さらに備える。 In a thirteenth aspect based on the twelfth aspect, the diaphragm is a member including a non-magnet member, which is a magnetic body not including a magnet, and a member provided with the non-magnet member outside thereof. The drive unit includes electrodes arranged via gaps with respect to both surfaces of the diaphragm, and the speaker device determines the position of the vibration unit that vibrates in the vibration direction in the vibration direction. The center of the amplitude in the vibration direction of the non-magnet member is applied to the electrode by applying a signal obtained by adding a DC component based on the position of the vibration detection unit detected by the position detection unit and the position detection unit to a predetermined acoustic signal. Is further provided with a control unit that controls the vibration of the diaphragm so as to be an equilibrium position in the non-magnet member.

第１４の発明は、上記第１の発明において、吸着体と振動部、駆動部、および負スティフネス発生機構との間を仕切るように配置され、当該吸着体を支持する支持部材をさらに備える。 In a fourteenth aspect based on the first aspect, the apparatus further includes a support member that is arranged so as to partition the adsorbent and the vibration section, the drive section, and the negative stiffness generating mechanism, and supports the adsorbent.

第１５の発明は、低音増強装置において、スピーカ装置の内部に配置される低音増強装置であって、筐体と、筐体の内部に配置され、当該筐体内部の気体を物理吸着する吸着体と、筐体に形成された開口部に配置され、当該筐体内部の音響スティフネスを減少させる負スティフネス発生機構とを備える。 A fifteenth aspect of the present invention is the bass enhancement device, wherein the bass enhancement device is disposed inside the speaker device, the housing, and the adsorbent that is disposed inside the housing and physically adsorbs the gas inside the housing. And a negative stiffness generating mechanism that is disposed in an opening formed in the casing and reduces acoustic stiffness inside the casing.

第１６の発明は、上記第１５の発明において、負スティフネス発生機構は、開口部に配置されるドロンコーンと、その外周が開口部に固設され、筐体に対してドロンコーンを振動可能に支持するサスペンションと、ドロンコーンの振動方向における平衡位置を基準として、当該平衡位置から離れる方向に当該ドロンコーンに離反力を与える離反力発生部とを含むことを特徴とする。 In a sixteenth aspect based on the fifteenth aspect, the negative stiffness generating mechanism includes a drone cone disposed in the opening and an outer periphery fixed to the opening so that the drone cone can vibrate relative to the housing. The suspension includes a suspension to be supported, and a separation force generator that applies a separation force to the drone cone in a direction away from the equilibrium position with reference to the equilibrium position in the vibration direction of the drone cone.

第１７の発明は、車両であって、上記第１から第１４のいずれかの発明に記載のスピーカ装置と、スピーカ装置をその内部に配置する車体とを備える。 A seventeenth invention is a vehicle, comprising the speaker device according to any one of the first to fourteenth inventions, and a vehicle body in which the speaker device is arranged.

第１８の発明は、映像機器であって、上記第１から第１４のいずれかの発明に記載のスピーカ装置と、スピーカ装置をその内部に配置する機器筐体とを備える。 An eighteenth aspect of the invention is a video equipment comprising the speaker device according to any one of the first to fourteenth aspects, and a device housing in which the speaker device is disposed.

第１９の発明は、携帯型情報処理装置であって、上記第１から第１４のいずれかの発明に記載のスピーカ装置と、スピーカ装置をその内部に配置する装置筐体とを備える。 A nineteenth aspect of the invention is a portable information processing apparatus, comprising the speaker device according to any one of the first to fourteenth aspects, and a device housing in which the speaker device is disposed.

上記第１の発明によれば、吸着体の物理吸着効果と負スティフネス発生機構とによって、筐体内部の音響スティフネスが減少することにより、再生帯域の低音域が拡大する。つまり、低音再生帯域の拡大は、吸着体と負スティフネス発生機構とによって実現される。これにより、負スティフネス発生機構において発生させるべき負スティフネスの大きさは、負スティフス発生機構のみで構成される従来のスピーカ装置と比べて小さくて済む。つまり、従来と比べて負スティフネス発生機構への負担が軽減されるので、負スティフネス発生機構に用いられるマグネットの大型化、当該マグネットのコストの増加、再生音の最大音圧の低下、および再生音の歪の発生などを抑えることができ、低音再生帯域をさらに拡大することができる。 According to the first aspect of the present invention, the acoustic stiffness inside the housing is reduced by the physical adsorption effect of the adsorbent and the negative stiffness generation mechanism, so that the low frequency range of the reproduction band is expanded. That is, the expansion of the bass reproduction band is realized by the adsorbent and the negative stiffness generating mechanism. As a result, the magnitude of the negative stiffness to be generated in the negative stiffness generating mechanism can be smaller than that of a conventional speaker device configured only with the negative stiffness generating mechanism. In other words, the burden on the negative stiffness generation mechanism is reduced compared to the conventional case, so that the size of the magnet used in the negative stiffness generation mechanism increases, the cost of the magnet increases, the maximum sound pressure of the reproduced sound decreases, and the reproduced sound Can be suppressed, and the bass reproduction band can be further expanded.

上記第２の発明によれば、筐体の容積を等価的に増大させて、低音再生帯域の拡大を図ることができる。 According to the second aspect, it is possible to increase the bass reproduction band by equivalently increasing the volume of the housing.

上記第３の発明によれば、非マグネット部材は、第１および第２の磁気回路によって空隙中に形成された磁場によって、空隙内の平衡位置から離れる方向に離反力を受ける。つまり、非マグネット部材が少なくとも一部に設けられた振動板は、その振幅が拡大する方向に力を受けて振動する。これにより、筐体内部の音響スティフネスが減少するので、低音再生帯域の拡大を図ることができる。また、非マグネット部材が受ける上記離反力は、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって発生する。つまり、非マグネット部材の厚みをある程度薄くしても、第１および第２の磁気回路が空隙中に形成する磁場によって十分な離反力が発生する。したがって、上記離反力を維持したまま、非マグネット部材を薄くすることができ、振動部の軽量化を図ることができる。その結果、スピーカ装置の出力音圧レベルの低下を抑えることができる。また、第１および第２の磁気回路は、自身が形成する磁場によって、非マグネット部材に対して離反力を与える役割と、磁気ギャップを形成してボイスコイルに駆動力を与える役割とを果たすことができる。つまり、第３の発明によれば、非マグネット部材に対して離反力を与えるためのマグネットと、ボイスコイルに対して駆動力を与えるためのマグネットとを１つのマグネットで実現することができるので、スピーカ装置の部品点数を少なくすることができる。 According to the third aspect of the invention, the non-magnet member receives a separation force in a direction away from the equilibrium position in the gap by the magnetic field formed in the gap by the first and second magnetic circuits. That is, the diaphragm provided with at least a part of the non-magnet member vibrates by receiving a force in a direction in which the amplitude increases. As a result, the acoustic stiffness inside the housing is reduced, so that the bass reproduction band can be expanded. Further, the separation force received by the non-magnet member is generated by a magnetic field formed in the air gap by the first and second magnetic circuits. That is, even if the thickness of the non-magnet member is reduced to some extent, a sufficient separation force is generated by the magnetic field formed in the gap by the first and second magnetic circuits. Therefore, the non-magnet member can be made thin while maintaining the above separating force, and the weight of the vibration part can be reduced. As a result, a decrease in the output sound pressure level of the speaker device can be suppressed. The first and second magnetic circuits play a role of giving a separation force to the non-magnet member by a magnetic field formed by themselves and a role of giving a driving force to the voice coil by forming a magnetic gap. Can do. That is, according to the third aspect of the invention, the magnet for applying the separating force to the non-magnet member and the magnet for applying the driving force to the voice coil can be realized with one magnet. The number of parts of the speaker device can be reduced.

上記第４の発明によれば、振動部の変位の偏りを補正することで、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、非マグネット部材の振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となり、能率の低下や歪の少ない高音質のスピーカ装置を提供することができる。また、吸着体の効果により、従来に比べて負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスが小さくてもよい。これにより、上記振動部の変位の偏りを補正する力を小さくすることができるため、ボイスコイルに流す制御信号が小さくなり、制御が容易となる。また、増幅回路を含む制御用回路素子のコストにおいても有利である。また、制御信号によるボイスコイルでの発熱が抑えられるので、熱によるボイスコイル断線のおそれが小さくなる。これにより、従来に比べて、細い線径のボイスコイルを用いて振動系重量を軽量化させることが可能となり、スピーカ装置の能率を向上させることも可能である。 According to the fourth aspect of the invention, by correcting the bias of the displacement of the vibration unit, the center of the amplitude of the non-magnet member is set as the equilibrium position regardless of changes in the ambient environment of the speaker device (for example, temperature change). Therefore, it is possible to provide a high-quality speaker device with reduced efficiency and less distortion. In addition, due to the effect of the adsorbent, the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism may be smaller than in the conventional case. Thereby, since the force which corrects the deviation of the displacement of the vibration part can be reduced, the control signal to be sent to the voice coil becomes small and the control becomes easy. Further, it is advantageous in terms of the cost of the control circuit element including the amplifier circuit. In addition, since heat generation in the voice coil due to the control signal is suppressed , the possibility of voice coil disconnection due to heat is reduced. As a result, it is possible to reduce the weight of the vibration system by using a voice coil having a thinner wire diameter than before, and it is also possible to improve the efficiency of the speaker device.

上記第５の発明によれば、筐体の内部に配置された負スティフネス発生機構において、離反力発生部が平衡位置から離れる方向の離反力をドロンコーンに与えることで、振動板に作用する筐体内部全体の音響スティフネスを減少させることができる。その結果、低音再生帯域の拡大を図ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, in the negative stiffness generating mechanism disposed inside the casing, the casing acting on the diaphragm is imparted to the drone cone with a separating force in a direction in which the separating force generating section moves away from the equilibrium position. The acoustic stiffness throughout the body can be reduced. As a result, the bass reproduction band can be expanded.

上記第６の発明によれば、ドロンコーンの非マグネット部材が、固定的に配置されたマグネットから交互に引力を受けることによって、ドロンコーンに上記離反力を与えることができ、負スティフネスを発生させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the non-magnetic member of the drone cone receives the attractive force alternately from the magnets that are fixedly arranged, so that the separating force can be applied to the drone cone, and negative stiffness is generated. be able to.

上記第７の発明によれば、ドロンコーンのマグネットが、固定的に配置された非マグネット部材から交互に引力を受けることによって、ドロンコーンに上記離反力を与えることができ、負スティフネスを発生させることができる。 According to the seventh aspect of the invention, the magnet of the drone cone receives the attractive force alternately from the non-magnet member that is fixedly arranged, so that the separating force can be applied to the drone cone, and negative stiffness is generated. be able to.

上記第８の発明によれば、可動マグネットに対して平衡位置から離れる方向に振動方向の離反力が与えられることで、筐体内部の音響スティフネスが減少して、低音再生帯域を拡大することができる。また、本発明によれば、可動マグネットと固定マグネットとは、振動方向に対して互いに衝突しない構造であるので、大振幅する大入力用のスピーカ装置としても有用である。 According to the eighth aspect, the separation force in the vibration direction is applied to the movable magnet in the direction away from the equilibrium position, so that the acoustic stiffness inside the housing is reduced and the bass reproduction band can be expanded. it can. In addition, according to the present invention, the movable magnet and the fixed magnet are structured so as not to collide with each other in the vibration direction, and thus are useful as a large-input speaker device having a large amplitude.

上記第９の発明によれば、振動部の変位の偏りを補正することで、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、可動マグネットの振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となり、歪の少ない高音質のスピーカ装置を提供することができる。また、吸着体の効果により、従来に比べて負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスが小さくてもよい。これにより、上記振動部の変位の偏りを補正する力を小さくすることができるため、ボイスコイルに流す制御信号が小さくなり、制御が容易となる。また、増幅回路を含む制御用回路素子のコストにおいても有利である。また、制御信号によるボイスコイルでの発熱が抑えられるので、熱によるボイスコイル断線のおそれが小さくなる。これにより、従来に比べて、細い線径のボイスコイルを用いて振動系重量を軽量化させることが可能となり、スピーカ装置の能率を向上させることも可能である。 According to the ninth aspect of the invention, by correcting the deviation of the displacement of the vibration part, the center of the amplitude of the movable magnet is set to the equilibrium position regardless of the change in the ambient environment of the speaker device (for example, temperature change). A stable operation is possible, and a high-quality speaker device with less distortion can be provided. In addition, due to the effect of the adsorbent, the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism may be smaller than in the conventional case. Thereby, since the force which corrects the deviation of the displacement of the vibration part can be reduced, the control signal to be sent to the voice coil becomes small and the control becomes easy. Further, it is advantageous in terms of the cost of the control circuit element including the amplifier circuit. In addition, since heat generation in the voice coil due to the control signal is suppressed , the possibility of voice coil disconnection due to heat is reduced. As a result, it is possible to reduce the weight of the vibration system by using a voice coil having a thinner wire diameter than before, and it is also possible to improve the efficiency of the speaker device.

上記第１０の発明によれば、圧電型変換器を用いたスピーカ装置において、低音再生帯域の拡大を図ることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, in the speaker device using the piezoelectric transducer, the bass reproduction band can be expanded.

上記第１１の発明によれば、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、非マグネット部材の振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となり、歪の少ない高音質のスピーカ装置を提供することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, it is possible to perform a stable operation with the center of the amplitude of the non-magnet member as an equilibrium position regardless of a change in the ambient environment of the speaker device (for example, a change in temperature). A sound quality speaker device can be provided.

上記第１２の発明によれば、静電型変換器を用いたスピーカ装置において、低音再生帯域の拡大を図ることができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the speaker device using the electrostatic transducer, the bass reproduction band can be expanded.

上記第１３の発明によれば、振動部の変位の偏りを補正することで、スピーカ装置の周囲環境の変化（例えば、温度変化など）に関係なく、非マグネット部材の振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となり、歪の少ない高音質のスピーカ装置を提供することができる。また、吸着体の効果により、従来に比べて負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスが小さくてもよい。これにより、上記振動部の変位の偏りを補正する力を小さくすることができるため、制御が容易となる。その結果、スピーカ装置の動作の安定性が向上する。 According to the thirteenth aspect of the invention, by correcting the bias of the displacement of the vibration part, the center of the amplitude of the non-magnet member is regarded as the equilibrium position regardless of the change in the ambient environment of the speaker device (for example, temperature change) Thus, it is possible to provide a high-quality speaker device with less distortion. In addition, due to the effect of the adsorbent, the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism may be smaller than in the conventional case. Thereby, since the force which correct | amends the deviation of the displacement of the said vibration part can be made small, control becomes easy. As a result, the operational stability of the speaker device is improved.

上記第１４の発明によれば、吸着体の粒子や繊維が振動部、駆動部、および負スティフネス発生機構部材に接触することを防止することができる。これにより、異音などの動作不良を防止することができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, it is possible to prevent the particles and fibers of the adsorbent from coming into contact with the vibrating portion, the driving portion, and the negative stiffness generating mechanism member. As a result, malfunction such as abnormal noise can be prevented.

上記第１５の発明によれば、従来のスピーカ装置の内部に低音増強装置を配置することで、手軽に当該スピーカ装置の低音域の再生限界を拡大することができる。つまり、ユーザが所有しているスピーカ装置の内部に本発明の低音増強装置を配置するだけで、現存のスピーカシステムに対する低音増強が図れる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, by arranging the bass enhancement device inside the conventional speaker device, the reproduction limit of the bass range of the speaker device can be easily expanded. That is, the bass enhancement for the existing speaker system can be achieved only by arranging the bass enhancement device of the present invention inside the speaker device owned by the user.

上記第１６の発明によれば、離反力発生部は、ドロンコーンが平衡位置から離れる方向に離反力を与えるため、当該離反力によって、ドロンコーンの振幅が増大されて、筐体内部の音響スティフネスを減少させることができる。 According to the sixteenth aspect of the invention, since the separating force generating section applies the separating force in the direction in which the drone cone is separated from the equilibrium position, the amplitude of the drone cone is increased by the separating force, and the acoustic stiffness inside the housing is increased. Can be reduced.

（第１の実施形態）
図１を参照して、第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図１において、当該スピーカ装置は、大略的にキャビネット１ａ、スピーカユニット２ａ、および吸着体１４０を備える。なお、本実施形態に係るスピーカ装置は、例えば密閉方式のスピーカ装置である。 (First embodiment)
The speaker device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the first embodiment. In FIG. 1, the speaker device generally includes a cabinet 1 a, a speaker unit 2 a, and an adsorbing body 140. Note that the speaker device according to the present embodiment is, for example, a sealed speaker device.

図１において、吸着体１４０は、キャビネット１ａの内部に配置される。吸着体１４０は、気体を物理吸着する多孔性材料であり、例えば活性炭である。活性炭には、粒状の活性炭や繊維状の活性炭などがある。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で気体を吸着することができる。他の多孔性材料の例として、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ３）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、モレキュラーシーブ、フラーレン、カーボンナノチューブなどでも実現可能である。なお、シリカ（ＳｉＯ２）としては、例えばシリカゲルおよび多孔質シリカなどがある。また、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、および四三酸化鉄は、例えば微粉末化されたものを用いる。 In FIG. 1, the adsorbent 140 is disposed inside the cabinet 1a. The adsorbent 140 is a porous material that physically adsorbs gas, for example, activated carbon. The activated carbon includes granular activated carbon and fibrous activated carbon. The porous material can adsorb gas through micro-sized pores. Examples of other porous materials are zeolite, silica (SiO2), alumina (Al2O3), zirconia (ZrO3), magnesia (MgO), triiron tetroxide (Fe3O4), molecular sieve, fullerene, carbon nanotubes, etc. It is. Examples of silica (SiO2) include silica gel and porous silica. Further, alumina, zirconia, magnesia, and triiron tetroxide are, for example, finely powdered.

スピーカユニット２ａは、例えば円形状のスピーカユニットであり、キャビネット１ａの前面（図示するｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。また、キャビネット１ａは、スピーカユニット２ａの振動板に対して音響スティフネスを与える筐体である。スピーカユニット２ａは、背面フレーム３、前面フレーム４、第１の磁気回路５、第２の磁気回路１０、エッジ１５、ダンパー１６、振動板１７、第１のボイスコイルボビン１８、第１のボイスコイル１９、第２のボイスコイルボビン２０、および第２のボイスコイル２１を有する。 The speaker unit 2a is, for example, a circular speaker unit, and is attached to an opening formed on the front surface of the cabinet 1a (the positive direction of the x axis shown in the figure). The cabinet 1a is a housing that gives acoustic stiffness to the diaphragm of the speaker unit 2a. The speaker unit 2a includes a back frame 3, a front frame 4, a first magnetic circuit 5, a second magnetic circuit 10, an edge 15, a damper 16, a diaphragm 17, a first voice coil bobbin 18, and a first voice coil 19. , A second voice coil bobbin 20, and a second voice coil 21.

背面フレーム３は、外周部分に対して内側部分が凸状に突起した形状である。背面フレーム３は、その外周がキャビネット１ａの開口部に取り付けられ、キャビネット１ａの内部側に向いて凸形状となるように配置される。背面フレーム３には、キャビネット１ａ内部と通気する音孔３ｈが形成されている。また、背面フレーム３の上記内側部分の中央には、第１の磁気回路５を取り付けるための開口部が形成されている。前面フレーム４は、背面フレーム３の外周部に固着される。前面フレーム４には、音を前面に放射するための音孔４ｈが形成されている。第１の磁気回路５は、背面フレーム３の上記内側部分の中央に形成された開口部に固着される。第２の磁気回路１０は、前面フレーム４の背面側（ｘ軸の負方向）中央部に固着され、空隙を介して第１の磁気回路５と対向する位置に配置される。また、第１および第２の磁気回路５および１０の外形状は、例えば円柱状である。そして、第２の磁気回路１０は、その中心軸が第１の磁気回路５の中心軸と一致するように配置される。振動板１７は、第１の磁気回路５と第２の磁気回路１０との間の空隙中に配置される。振動板１７は、少なくとも一部が非マグネット部材１７ｇで構成される。第１のボイスコイルボビン１８は、非マグネット部材１７ｇの第１の磁気回路５側に固着される筒状部材である。第１のボイスコイルボビン１８の外周面には、第１のボイスコイル１９が巻かれている。第２のボイスコイルボビン２０は、非マグネット部材１７ｇの第２の磁気回路１０側に固着される筒状部材である。第２のボイスコイルボビン２０の外周面には、第２のボイスコイル２１が巻かれている。エッジ１５の外周は、背面フレーム３の外周に固着される。エッジ１５の内周は、振動板１７の外周に固着される。なお、振動板１７およびエッジ１５が一体のものを用いてもよい。ダンパー１６の外周は、背面フレーム３に固着される。ダンパー１６の内周は、振動板１７に固着される。なお、本発明においては、スピーカユニット２ａにおいて、振動板１７（非マグネット部材１７ｇを含む）と、第１および第２のボイスコイルボビン１８および２０と、第１および第２のボイスコイル１９および２１とは、入力される電気信号によって振動する振動要素とする。また、エッジ１５およびダンパー１６は、第１の磁気回路５と第２の磁気回路１０との間の空隙中で非マグネット部材１７ｇが振動可能となるように、当該振動要素を支持する支持要素とする。そして、本発明においては、振動要素および支持要素を合わせて振動部とする。 The back frame 3 has a shape in which an inner portion protrudes in a convex shape with respect to an outer peripheral portion. The back frame 3 is arranged so that the outer periphery thereof is attached to the opening of the cabinet 1a and has a convex shape toward the inside of the cabinet 1a. The back frame 3 is formed with a sound hole 3h for ventilating the inside of the cabinet 1a. In addition, an opening for attaching the first magnetic circuit 5 is formed in the center of the inner portion of the back frame 3. The front frame 4 is fixed to the outer periphery of the back frame 3. The front frame 4 is formed with a sound hole 4h for radiating sound to the front surface. The first magnetic circuit 5 is fixed to an opening formed at the center of the inner portion of the back frame 3. The second magnetic circuit 10 is fixed to the central portion on the back side (the negative direction of the x axis) of the front frame 4 and is disposed at a position facing the first magnetic circuit 5 through a gap. The outer shape of the first and second magnetic circuits 5 and 10 is, for example, a cylindrical shape. The second magnetic circuit 10 is arranged so that its central axis coincides with the central axis of the first magnetic circuit 5. The diaphragm 17 is disposed in the gap between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10. At least a part of the diaphragm 17 is composed of a non-magnet member 17g. The first voice coil bobbin 18 is a cylindrical member fixed to the non-magnet member 17g on the first magnetic circuit 5 side. A first voice coil 19 is wound around the outer peripheral surface of the first voice coil bobbin 18. The second voice coil bobbin 20 is a cylindrical member that is fixed to the second magnetic circuit 10 side of the non-magnet member 17g. A second voice coil 21 is wound around the outer peripheral surface of the second voice coil bobbin 20. The outer periphery of the edge 15 is fixed to the outer periphery of the back frame 3. The inner periphery of the edge 15 is fixed to the outer periphery of the diaphragm 17. Note that the diaphragm 17 and the edge 15 may be integrated. The outer periphery of the damper 16 is fixed to the back frame 3. The inner periphery of the damper 16 is fixed to the diaphragm 17. In the present invention, in the speaker unit 2a, the diaphragm 17 (including the non-magnet member 17g), the first and second voice coil bobbins 18 and 20, the first and second voice coils 19 and 21, Is a vibration element that vibrates in response to an input electrical signal. Further, the edge 15 and the damper 16 are a supporting element that supports the vibration element so that the non-magnet member 17g can vibrate in the gap between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10. To do. In the present invention, the vibration element and the support element are combined to form a vibration part.

第１の磁気回路５は、ヨーク６、第１のマグネット７、磁気プレート８、および第２のマグネット９を有する。ヨーク６は、例えば円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。また、開口した他方端の外周には、その外周方向に鍔部が設けられている。ヨーク６は、当該鍔部を利用して、背面フレーム３の内側部分の中央に形成された開口部に固着される。第１のマグネット７は、円柱形状であり、ヨーク６の内部底面の中央部に固着される。磁気プレート８は、円柱形状であり、第１のマグネット７の前面側に固着される。第２のマグネット９は、円柱形状であり、磁気プレート８の前面側に固着される。第１のマグネット７、磁気プレート８、および第２のマグネット９の各外周面とヨーク６の円筒内面との間には、間隙が形成される。そして磁気ギャップは、当該間隙において、磁気プレート８の外周面とヨーク６の内周面との間に形成される。なお、第１のボイスコイル１９は、第１のボイスコイルボビン１８によって、第１の磁気回路５に形成された当該磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット７および第２のマグネット９は、それぞれ振動板１７の振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。そして、第１のマグネット７および第２のマグネット９の着磁方向は、互いに反対である。 The first magnetic circuit 5 includes a yoke 6, a first magnet 7, a magnetic plate 8, and a second magnet 9. The yoke 6 has, for example, a cylindrical side surface, and has a shape in which a bottom surface is formed at one end of the side surface and the other end is opened. Moreover, the outer periphery of the other end opened is provided with a flange in the outer peripheral direction. The yoke 6 is fixed to an opening formed at the center of the inner portion of the back frame 3 using the flange. The first magnet 7 has a cylindrical shape and is fixed to the central portion of the inner bottom surface of the yoke 6. The magnetic plate 8 has a cylindrical shape and is fixed to the front side of the first magnet 7. The second magnet 9 has a cylindrical shape and is fixed to the front side of the magnetic plate 8. A gap is formed between the outer peripheral surfaces of the first magnet 7, the magnetic plate 8, and the second magnet 9 and the cylindrical inner surface of the yoke 6. The magnetic gap is formed between the outer peripheral surface of the magnetic plate 8 and the inner peripheral surface of the yoke 6 in the gap. Note that the first voice coil 19 is disposed in the magnetic gap formed in the first magnetic circuit 5 by the first voice coil bobbin 18. The first magnet 7 and the second magnet 9 are each magnetized in the vibration direction (x-axis direction) of the diaphragm 17. The magnetization directions of the first magnet 7 and the second magnet 9 are opposite to each other.

ここで、第２のマグネット９は、自身の磁束を磁気プレート８を介して磁気ギャップに通す。また、第２のマグネット９は、第１のマグネット７と反発する方向に着磁されているので、第１のマグネット７の磁束がより集中して磁気ギャップに通るように作用する。つまり、第２のマグネット９は、磁気ギャップ内の磁束密度を上げて、第１のボイスコイル１９の駆動力を増強させる役割を果たす。 Here, the second magnet 9 passes its magnetic flux through the magnetic plate 8 through the magnetic gap. Further, since the second magnet 9 is magnetized in a direction repelling the first magnet 7, the magnetic flux of the first magnet 7 acts more concentrated and passes through the magnetic gap. That is, the second magnet 9 plays a role of increasing the magnetic flux density in the magnetic gap and enhancing the driving force of the first voice coil 19.

第２の磁気回路１０は、ヨーク１１、第１のマグネット１２、磁気プレート１３、および第２のマグネット１４を有する。ヨーク１１は、円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク１１は、その底面が前面フレーム４の背面側中央部に固着される。第１のマグネット１２は、円柱形状であり、ヨーク１１の背面側中央部に固着される。磁気プレート１３は、円柱形状であり、第１のマグネット１２の背面側に固着される。第２のマグネット１４は、円柱形状であり、磁気プレート１３の背面側に固着される。ここで、磁気プレート１３の外周面とヨーク１１の内周面との間には、磁気ギャップが形成される。第２のボイスコイル２１は、第２のボイスコイルボビン２０によって、第２の磁気回路１０に形成された当該磁気ギャップ中に配置される。また、第１のマグネット１２および第２のマグネット１４は、それぞれ振動板１７の振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。そして、第１のマグネット１２および第２のマグネット１４の着磁方向は、互いに反対である。なお、第２のマグネット１４は、上述した第２のマグネット９と同様に、第２のボイスコイル２１の駆動力を増強させる。 The second magnetic circuit 10 includes a yoke 11, a first magnet 12, a magnetic plate 13, and a second magnet 14. The yoke 11 has a cylindrical side surface, and has a shape in which a bottom surface is formed at one end of the side surface and the other end is opened. The bottom surface of the yoke 11 is fixed to the central portion on the back side of the front frame 4. The first magnet 12 has a cylindrical shape and is fixed to the central portion on the back side of the yoke 11. The magnetic plate 13 has a cylindrical shape and is fixed to the back side of the first magnet 12. The second magnet 14 has a cylindrical shape and is fixed to the back side of the magnetic plate 13. Here, a magnetic gap is formed between the outer peripheral surface of the magnetic plate 13 and the inner peripheral surface of the yoke 11. The second voice coil 21 is arranged in the magnetic gap formed in the second magnetic circuit 10 by the second voice coil bobbin 20. The first magnet 12 and the second magnet 14 are each magnetized in the vibration direction (x-axis direction) of the diaphragm 17. The magnetization directions of the first magnet 12 and the second magnet 14 are opposite to each other. Note that the second magnet 14 increases the driving force of the second voice coil 21 in the same manner as the second magnet 9 described above.

ここで、第２のマグネット９および第２のマグネット１４の着磁方向と、第１および第２のボイスコイル１９および２１の巻き方向とについて説明する。第２のマグネット９の着磁方向を第２のマグネット１４と同方向とする場合は、第１および第２のボイスコイル１９および２１の巻き方向を互いに反対方向となるように設定する。第２のマグネット９の着磁方向を第２のマグネット１４と反対方向とする場合は、第１および第２のボイスコイル１９および２１の巻き方向を互いに同方向となるように設定する。これにより、第１および第２のボイスコイル１９および２１に電流が印加されたとき、同方向の駆動力が得られる。 Here, the magnetization direction of the second magnet 9 and the second magnet 14 and the winding direction of the first and second voice coils 19 and 21 will be described. When the magnetization direction of the second magnet 9 is the same as that of the second magnet 14, the winding directions of the first and second voice coils 19 and 21 are set to be opposite to each other. When the magnetization direction of the second magnet 9 is opposite to that of the second magnet 14, the winding directions of the first and second voice coils 19 and 21 are set to be the same direction. Thereby, when a current is applied to the first and second voice coils 19 and 21, a driving force in the same direction is obtained.

振動板１７は、コーン形状をした振動板である。また、振動板１７は、少なくとも一部が非マグネット部材１７ｇで構成される。ここで非マグネット部材１７ｇは、マグネット以外の磁性体とする。非マグネット部材１７ｇとしては、マグネットほど強い保磁力を持たない、例えば鉄やパーマロイなどの磁性体が挙げられる。また、非マグネット部材１７ｇは、少なくとも第１および第２の磁気回路５および１０との間に形成される空隙中に配置されればよい。したがって、例えば振動板１７の全面が非マグネット部材１７ｇで構成されてもよい。また例えば、振動板１７において、ヨーク６またはヨーク１１の外周円形状の内部に相当する部分のみが非マグネット部材１７ｇで構成されてもよい。また、上記第１および第２の磁気回路５および１０の内部にそれぞれ形成される間隙を振動板１７に対して垂直に投影させた領域は、環状の領域となる。当該環状の領域付近の磁場は、非マグネット部材１７ｇに対して、後述する離反力を最も強く発生させることができる。したがって、少なくとも振動板１７の当該環状の領域が非マグネット部材１７ｇで構成されることが好ましい。なお、具体的な振動板１７および非マグネット部材１７ｇの構造例としては、非磁性体の振動板１７の両面または片面に、平板状の上記非マグネット部材１７ｇを接合した構造が考えられる。 The diaphragm 17 is a cone-shaped diaphragm. Further, at least a part of the diaphragm 17 is configured by a non-magnet member 17g. Here, the non-magnet member 17g is a magnetic body other than the magnet. Examples of the non-magnet member 17g include a magnetic body that does not have a coercive force as strong as that of a magnet, such as iron or permalloy. Further, the non-magnet member 17g may be disposed in a gap formed at least between the first and second magnetic circuits 5 and 10 . Therefore, for example, the entire surface of the diaphragm 17 may be configured by the non-magnet member 17g. Further, for example, in the diaphragm 17, only a portion corresponding to the inside of the outer circumferential circular shape of the yoke 6 or the yoke 11 may be configured by the non-magnet member 17 g. In addition, a region in which the gaps formed inside the first and second magnetic circuits 5 and 10 are projected perpendicularly to the diaphragm 17 is an annular region. The magnetic field in the vicinity of the annular region can generate the separation force described later most strongly against the non-magnet member 17g. Therefore, it is preferable that at least the annular region of the diaphragm 17 is composed of the non-magnet member 17g. In addition, as a specific structural example of the diaphragm 17 and the non-magnet member 17g, a structure in which the flat non-magnet member 17g is bonded to both surfaces or one surface of the non-magnetic diaphragm 17 is conceivable.

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。第１のボイスコイル１９および第２のボイスコイル２１に電気信号が印加されると、各ボイスコイルに流れる電流と各磁気ギャップに形成された磁界とにより、各ボイスコイルに対して同方向の駆動力がそれぞれ発生する。そして、当該各駆動力が振動板１７を前背面方向（ｘ軸方向）に振動させて、音圧が発生する。振動板１７で発生した音圧は、キャビネット１ａの内部圧力を変化させる。しかしながら、キャビネット１ａの内部には吸着体１４０が配置されている。このため、吸着体１４０の物理吸着作用によりキャビネット１ａ内の圧力変化が抑制される。これにより、キャビネット１ａがもつ音響スティフネスは減少する。つまり、吸着体１４０は、キャビネット１ａ内の圧力変化を抑制することで、当該キャビネット１ａがもつ音響スティフネスを減少させる役割を果たす。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. When an electrical signal is applied to the first voice coil 19 and the second voice coil 21, driving in the same direction with respect to each voice coil is caused by a current flowing in each voice coil and a magnetic field formed in each magnetic gap. Each force is generated. Then, each driving force vibrates the diaphragm 17 in the front-rear direction (x-axis direction), and sound pressure is generated. The sound pressure generated at the diaphragm 17 changes the internal pressure of the cabinet 1a. However, the adsorbent 140 is disposed inside the cabinet 1a. For this reason, the pressure change in the cabinet 1 a is suppressed by the physical adsorption action of the adsorbent 140. As a result, the acoustic stiffness of the cabinet 1a is reduced. That is, the adsorbent 140 plays a role of reducing the acoustic stiffness of the cabinet 1a by suppressing the pressure change in the cabinet 1a.

一方、少なくとも一部が非マグネット部材１７ｇで構成された振動板１７は、第１の磁気回路５と第２の磁気回路１０との間の空隙中を振動する。振動板１７の振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材１７ｇは、第１および第２の磁気回路５および１０が形成する磁場によって、振動板１７の振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。例えば、振動板１７が第１の磁気回路５側に変位したとき、第１および第２の磁気回路５および１０が形成する磁場によって、非マグネット部材１７ｇはその変位を拡大する方向に力を受ける。換言すれば、非マグネット部材１７ｇは、第１の磁気回路５と第２の磁気回路１０との間の空隙にある平衡位置から離反する方向の力（以下、離反力という）を受けながら振動することとなる。なお、平衡位置とは、第１の磁気回路５と第２の磁気回路１０との間の空隙において、非マグネット部材１７ｇに働く上記離反力が振動方向に釣り合う位置である。 On the other hand, the diaphragm 17, at least partly composed of the non-magnet member 17 g, vibrates in the gap between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10. The vibration direction of the diaphragm 17 is the front-rear direction (x-axis direction). At this time, the non-magnet member 17g alternately receives an attractive force in the vibration direction according to the vibration of the diaphragm 17 by the magnetic field formed by the first and second magnetic circuits 5 and 10 . For example, when the diaphragm 17 is displaced toward the first magnetic circuit 5, the non-magnet member 17 g receives a force in the direction of expanding the displacement by the magnetic field formed by the first and second magnetic circuits 5 and 10. . In other words, the non-magnet member 17g vibrates while receiving a force in a direction away from the equilibrium position in the gap between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10 (hereinafter referred to as a separation force). It will be. The equilibrium position is a position where the separation force acting on the non-magnet member 17g is balanced in the vibration direction in the gap between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10.

ここで、キャビネット１ａ、振動板１７、およびエッジ１５で仕切られたキャビネット１ａの内部空室の音響スティフネスは、そのバネ力によって振動板１７の振動を抑制する。このバネ力は、上記内部空室の容積が小さいほど大きい。そして、バネ力が大きいほど、振動板１７の振動は大きく抑制される。これに対して、非マグネット部材１７ｇが受ける上記離反力は、音響スティフネスのバネ力を打ち消す方向に作用する。つまり、上記離反力は、音響スティフネスを減少させる負スティフネスとして作用する。そして、非マグネット部材１７ｇ、第１の磁気回路５、および第２の磁気回路１０は、負スティフネスを発生させる機構（負スティフネス発生機構）としての役割を果たす。 Here, the acoustic stiffness of the internal vacant space of the cabinet 1a partitioned by the cabinet 1a, the diaphragm 17, and the edge 15 suppresses the vibration of the diaphragm 17 by its spring force. This spring force increases as the volume of the internal vacancy decreases. And the vibration of the diaphragm 17 is largely suppressed as the spring force increases. On the other hand, the separation force received by the non-magnet member 17g acts in a direction to cancel the spring force of the acoustic stiffness. That is, the separation force acts as a negative stiffness that reduces the acoustic stiffness. The non-magnet member 17g, the first magnetic circuit 5, and the second magnetic circuit 10 serve as a mechanism for generating negative stiffness (negative stiffness generation mechanism).

このように、吸着体１４０の音響スティフネスの低減効果、および負スティフネス発生機構で発生する負スティフネスの両作用によって、キャビネット１ａの音響スティフネスが減少する。そして、音響スティフネスが減少することで、キャビネット１ａの内部容積が等価的に拡大する。これにより、振動板１７が振動しやすくなり、スピーカユニット２ａの最低共振周波数が低くなる。その結果、スピーカ装置の低音再生限界が拡大する。 Thus, the acoustic stiffness of the cabinet 1a is reduced by both the effects of reducing the acoustic stiffness of the adsorbent 140 and the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism. And the acoustic volume is reduced, so that the internal volume of the cabinet 1a is equivalently expanded. Thereby, the diaphragm 17 becomes easy to vibrate, and the lowest resonance frequency of the speaker unit 2a is lowered. As a result, the bass reproduction limit of the speaker device is expanded.

ここで、再生帯域を所望の低音域まで拡大させるための具体的な設定方法について説明する。上述したように、吸着体１４０および負スティフネス発生機構の各容積拡大効果によって、低音再生帯域が拡大する。したがって、所望の低音域を設定する場合は、吸着体１４０および負スティフネス発生機構の各容積拡大効果を考慮すればよい。以下、所望の低音域が得られるときの容積拡大効果が、実際の容積のＮ（Ｎ＞１）倍となる場合について考える。 Here, a specific setting method for expanding the reproduction band to a desired low sound range will be described. As described above, the bass reproduction band is expanded by the volume expansion effect of the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism. Therefore, when setting a desired low frequency range, it is only necessary to consider the volume expansion effects of the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism. Hereinafter, a case where the volume expansion effect when a desired low frequency range is obtained is N (N> 1) times the actual volume.

振動板１７に対するキャビネット１ａの音響スティフネスＳ１は、下式（４）と表現される。なお、下式（４）において、Ｖをキャビネット１ａの実際の容積、ａを振動板１７の有効半径、ρを空気の密度、ｃを音速とする。

ここで、キャビネット１ａの容積がＮ倍となる（容積がＮＶとなる）音響スティフネスＳ２は、式（４）より下式（５）となる。

したがって、式（４）および式（５）より、キャビネット１ａの容積が等価的にＮ倍となるために必要な音響スティフネスの減少量は下式（６）となる。

ここで、音響スティフネスがＳ１であるキャビネット１ａにおいて、容積拡大効果がＭ（Ｍ＞１）倍である吸着体１４０を内部に配置したとき、音響スティフネスＳ１の減少量は、下式（７）で表現される。

また、音響スティフネスがＳ１であるキャビネット１ａにおいて、容積拡大効果がＬ（Ｌ＞１）倍である負スティフネス発生機構によって、音響スティフネスＳ１が減少する減少量は、下式（８）で表現される。なお、下式（８）は、負スティフネス発生機構で発生する負スティフネスの線形成分を示した式である。

したがって、吸着体１４０と負スティフネス発生機構とによってキャビネット１ａの容積をＮ倍に拡大させるとき、上式（６）〜上式（８）より、下式（９）の関係式が成立する。

このように、上式（９）を満たすように、吸着体１４０および負スティフネス発生機構の各容積拡大効果をそれぞれ設定すればよい。これにより、所望の低音再生帯域を得ることができる。 The acoustic stiffness S1 of the cabinet 1a with respect to the diaphragm 17 is expressed by the following equation (4). In the following equation (4), V is the actual volume of the cabinet 1a, a is the effective radius of the diaphragm 17, ρ is the air density, and c is the speed of sound.

Here, the acoustic stiffness S2 in which the volume of the cabinet 1a is N times (the volume is NV) is expressed by the following equation (5) from the equation (4).

Therefore, from Equation (4) and Equation (5), the amount of reduction in acoustic stiffness necessary for the volume of the cabinet 1a to be equivalently N times is given by Equation (6) below.

Here, in the cabinet 1a where the acoustic stiffness is S1, when the adsorbent 140 whose volume expansion effect is M (M> 1) times is arranged inside, the amount of decrease of the acoustic stiffness S1 is expressed by the following equation (7). Expressed.

Further, in the cabinet 1a having the acoustic stiffness S1, the amount by which the acoustic stiffness S1 is reduced by the negative stiffness generation mechanism whose volume expansion effect is L (L> 1) times is expressed by the following equation (8). . The following equation (8) is an equation showing a linear component of negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism.

Therefore, when the capacity of the cabinet 1a is increased N times by the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism, the relational expression (9) is established from the above expressions (6) to (8).

Thus, the volume expansion effects of the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism may be set so as to satisfy the above equation (9). As a result, a desired bass reproduction band can be obtained.

以下、上記内容を具体的な数値例を挙げて説明する。例えば６倍の容積拡大効果が得られるように設計するとき、必要となる音響スティフネスの減少量は、式（６）においてＮ＝６を代入して、５／６＊Ｓ１となる。ここで、吸着体１４０による容積拡大効果が３倍得られたとすると、吸着体１４０による音響スティフネスの減少量は、式（７）においてＭ＝３を代入して、２／３＊Ｓ１となる。したがって、式（９）より、負スティフネス発生機構において音響スティフネスを減少させる量は、１／６＊Ｓ１となる。つまり、負スティフネス発生機構において必要な負スティフネスが１／６＊Ｓ１となる。このように、負スティフネス発生機構のみで６倍の容積拡大効果を得る場合には、５／６＊Ｓ１分の負スティフネスを発生させる必要がある。しかし、吸着体１４０によってキャビネット１ａの音響スティフネスが２／３＊Ｓ１分減少する。したがって、負スティフネス発生機構において必要な負スティフネスは、負スティフネス発生機構のみで実現する場合に比べ、必要な負スティフネスの大きさは、（５／６＊Ｓ１）／（２／３＊Ｓ１）＝１／６に軽減する。 The above contents will be described below with specific numerical examples. For example, when designing to obtain a volume expansion effect of 6 times, the required amount of reduction in acoustic stiffness is 5/6 * S1 by substituting N = 6 in equation (6). Here, if the volume expansion effect by the adsorbent 140 is obtained three times, the reduction amount of the acoustic stiffness by the adsorbent 140 is 2/3 * S1 by substituting M = 3 in the equation (7). Therefore, from equation (9), the amount by which the acoustic stiffness is reduced in the negative stiffness generation mechanism is 1/6 * S1. That is, the negative stiffness required in the negative stiffness generation mechanism is 1/6 * S1. Thus, in order to obtain a volume expansion effect of 6 times only by the negative stiffness generating mechanism, it is necessary to generate a negative stiffness of 5/6 * S1. However, the adsorber 140 reduces the acoustic stiffness of the cabinet 1a by 2/3 * S1. Therefore, the required negative stiffness in the negative stiffness generation mechanism is (5/6 * S1) / (2/3 * S1) = compared to the case where the negative stiffness generation mechanism is realized only by the negative stiffness generation mechanism. Reduce to 1/6.

以上のように、本実施形態では、吸着体１４０および負スティフネス発生機構の両作用によってキャビネット１ａの容積が等価的に拡大し、低音域の再生限界の拡大を図ることができる。つまり、低音再生帯域の拡大は、吸着体１４０および負スティフネス発生機構の両スティフネス低減効果によって実現される。これにより、負スティフネス発生機構において必要な負スティフネスの大きさは、負スティフス発生機構のみで構成される従来のスピーカ装置と比べて小さくて済む。このように、従来と比べて負スティフネス発生機構への負担が軽減されるので、負スティフネス発生機構に用いられるマグネットの大型化、当該マグネットのコストの増加、再生音の最大音圧の低下、および再生音の歪の発生などを抑えることができ、小型のスピーカ装置において低音再生帯域をさらに拡大することができる。このように本実施形態によれば、従来では実現不可能であった低音再生帯域のさらなる拡大を実現することができる。具体的には、所望の低音再生帯域の拡大を図る場合において、従来と比べて、吸着体１４０の作用の分だけ、負スティフネス発生機構において必要な負スティフネスの大きさを小さくすることができる。これにより、負スティフネス発生機構に用いられるマグネットの大型化、当該マグネットのコストの増加、再生音の最大音圧の低下、および再生音の歪の発生などが抑えられるので、その抑えられる分だけ従来よりも低音再生帯域をさらに拡大することができる。なお、従来と同じ量の低音再生帯域の拡大を図る場合には、従来と比べて再生音の最大音圧の低下や再生音の歪の発生などを抑えることができ、またスピーカ装置の更なる小型化を図ることも可能である。 As described above, in the present embodiment, the volume of the cabinet 1a is equivalently expanded by both actions of the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism, and the reproduction limit of the low sound range can be increased. That is, the expansion of the bass reproduction band is realized by both stiffness reduction effects of the adsorbent 140 and the negative stiffness generation mechanism. Thereby, the magnitude of the negative stiffness required in the negative stiffness generating mechanism can be smaller than that of the conventional speaker device constituted only by the negative stiffness generating mechanism. In this way, since the burden on the negative stiffness generation mechanism is reduced compared to the conventional case, the size of the magnet used for the negative stiffness generation mechanism is increased, the cost of the magnet is increased, the maximum sound pressure of the reproduced sound is reduced, and Generation of distortion of reproduced sound can be suppressed, and the bass reproduction band can be further expanded in a small speaker device. As described above, according to the present embodiment, it is possible to further expand the bass reproduction band, which has been impossible in the past. Specifically, when the desired bass reproduction band is expanded, the magnitude of the negative stiffness required in the negative stiffness generating mechanism can be reduced by the amount of the action of the adsorbent 140 compared to the conventional case. As a result, the size of the magnet used for the negative stiffness generation mechanism, the cost of the magnet, the decrease in the maximum sound pressure of the reproduced sound, and the distortion of the reproduced sound can be suppressed. The bass reproduction band can be further expanded. When expanding the bass reproduction band by the same amount as in the past, it is possible to suppress the reduction of the maximum sound pressure of the reproduced sound and the occurrence of distortion of the reproduced sound compared to the conventional case, and further increase the speaker device. It is also possible to reduce the size.

上記内容を具体的な例を挙げて説明する。図２Ａに磁場解析を行った第１の磁気回路５、第２の磁気回路１０、および非マグネット部材１７ｇを示す。なお、図２Ａに示す第１の磁気回路５および第２の磁気回路１０は、図１で示した形状とは異なる形状であるが、機能は同じである。振動板１７等は、磁場に影響しないため、省略している。第１の磁気回路５および第２の磁気回路１０は、非マグネット部材１７ｇを挟んで対称な構造となっている。ここで、第１の磁気回路５および第２の磁気回路１０の間隔をＸ、非マグネット部材１７ｇの厚さをＴとする。なお、図２Ａに示される各数値（１１．０、１０．０など）は、第１の磁気回路５および第２の磁気回路１０の各寸法を示すものであり、単位はミリメートルである。なお、φによって示される各数値（φ３．１など）は、直径を示す。 The above contents will be described with specific examples. FIG. 2A shows the first magnetic circuit 5, the second magnetic circuit 10, and the non-magnet member 17g subjected to the magnetic field analysis. Note that the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10 shown in FIG. 2A have shapes different from those shown in FIG. 1, but the functions are the same. The diaphragm 17 and the like are omitted because they do not affect the magnetic field. The first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10 have a symmetrical structure with the non-magnet member 17g interposed therebetween. Here, the interval between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10 is X, and the thickness of the non-magnet member 17g is T. In addition, each numerical value (11.0, 10.0, etc.) shown by FIG. 2A shows each dimension of the 1st magnetic circuit 5 and the 2nd magnetic circuit 10, and a unit is a millimeter. Each numerical value (φ3.1, etc.) indicated by φ indicates a diameter.

図２Ｂは、非マグネット部材１７ｇの変位と当該非マグネット部材１７ｇに作用する力との関係を磁場解析によって解析した結果を示した図である。図２Ｂの横軸は、非マグネット部材１７ｇの変位を示す。縦軸は、非マグネット部材１７ｇに作用する力の大きさを示す。また図２Ｂでは、Ｔ＝０．５ｍｍの条件のもと、Ｘが１１．０ｍｍおよび１３．５ｍｍとなるときの結果を示している。なお、図２Ｂにおいて、非マグネット部材１７ｇの負方向（図２Ａ中、非マグネット部材１７ｇから第２の磁気回路１０へ向かう方向）の変位については、正方向（図２Ａ中、非マグネット部材１７ｇから第１の磁気回路５へ向かう方向）と対称であるので、省略する。この磁場解析結果より、第１の磁気回路５および第２の磁気回路１０の間隔Ｘを増やすことにより、発生する負スティフネスは減少するが、線形性は向上している。これにより、吸着体１４０および負スティフネス発生機構を併用して負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスを減少させた場合、非マグネット部材１７ｇの振幅に対する線形性を向上できることがわかる。その結果、再生音の歪の発生を抑えることができる。 FIG. 2B is a diagram showing a result of analyzing the relationship between the displacement of the non-magnet member 17g and the force acting on the non-magnet member 17g by magnetic field analysis. The horizontal axis in FIG. 2B indicates the displacement of the non-magnet member 17g. The vertical axis indicates the magnitude of the force acting on the non-magnet member 17g. FIG. 2B shows the results when X is 11.0 mm and 13.5 mm under the condition of T = 0.5 mm. 2B, the displacement of the non-magnet member 17g in the negative direction (the direction from the non-magnet member 17g toward the second magnetic circuit 10 in FIG. 2A) is positive (from the non-magnet member 17g in FIG. 2A). because it is symmetrical to the direction) toward the first magnetic circuit 5 is omitted. From this magnetic field analysis result, increasing the distance X between the first magnetic circuit 5 and the second magnetic circuit 10 reduces the negative stiffness that is generated, but improves the linearity. Thus, it can be seen that when the negative stiffness generated by the negative stiffness generating mechanism is reduced by using the attracting member 140 and the negative stiffness generating mechanism in combination, the linearity with respect to the amplitude of the non-magnet member 17g can be improved. As a result, it is possible to suppress the occurrence of distortion of the reproduced sound.

図２Ａに示す磁気回路においてＸ＝１１．０ｍｍの条件のもと、Ｔが０．５ｍｍおよび０．４ｍｍとなるときの非マグネット部材１７ｇの変位と当該非マグネット部材１７ｇに作用する力との関係を磁場解析によって解析した結果を図２Ｃに示す。図２Ｃの横軸は、非マグネット部材１７ｇの変位を示す。縦軸は、非マグネット部材１７ｇに作用する力の大きさを示す。この磁場解析結果より、非マグネット部材１７ｇの厚さを減少させると、負スティフネス発生機構で発生する負スティフネスが減少していることがわかる。これにより、非マグネット部材１７ｇの厚さを薄くして、吸着体１４０および負スティフネス発生機構を併用して負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスを減少させた場合、振動系の重量がさらに軽量化し、スピーカ装置の能率を向上させることができる。 In the magnetic circuit shown in FIG. 2A, the relationship between the displacement of the non-magnet member 17g and the force acting on the non-magnet member 17g when T is 0.5 mm and 0.4 mm under the condition of X = 11.0 mm. The result of having analyzed by magnetic field analysis is shown to FIG. 2C. The horizontal axis in FIG. 2C indicates the displacement of the non-magnet member 17g. The vertical axis indicates the magnitude of the force acting on the non-magnet member 17g. From this magnetic field analysis result, it can be seen that when the thickness of the non-magnet member 17g is decreased, the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism is decreased. As a result, when the thickness of the non-magnet member 17g is reduced and the negative stiffness generated by the negative stiffness generating mechanism is reduced by using the attracting member 140 and the negative stiffness generating mechanism together, the weight of the vibration system is further reduced. The efficiency of the speaker device can be improved.

また、上記負スティフネス発生機構は、第１および第２の磁気回路が形成する磁場によって非マグネット部材１７ｇが離反力を受ける構造である。したがって、その構造上、非マグネット部材１７ｇの厚みをある程度薄くしても、当該非マグネット部材１７ｇに十分な離反力を発生させることができる。つまり、本実施形態では、振動板１７に接合される非マグネット部材１７ｇを薄く構成することができるので、図１６で示した可動マグネット１１３を用いたスピーカユニットと比べ、振動要素の重量を大幅に軽量化することができる。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、負スティフネス発生機構をスピーカユニット内部に構成することによって生じる出力音圧レベルの低下を抑えることができる。 The negative stiffness generating mechanism has a structure in which the non-magnet member 17g receives a separation force by the magnetic field formed by the first and second magnetic circuits. Therefore, due to the structure, even if the thickness of the non-magnet member 17g is reduced to some extent, a sufficient separation force can be generated in the non-magnet member 17g. That is, in this embodiment, since the non-magnet member 17g joined to the diaphragm 17 can be configured to be thin, the weight of the vibration element is significantly larger than that of the speaker unit using the movable magnet 113 shown in FIG. The weight can be reduced. As a result, in the speaker device according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the output sound pressure level caused by configuring the negative stiffness generating mechanism inside the speaker unit.

また、上記第１の磁気回路５は動電型変換器としての役割を果たし、負スティフネス発生機構は当該第１の磁気回路５を一部共有している。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、負スティフネス発生機構を構成する磁気回路を新たに設ける場合と比べ、マグネットの体積増大によるスピーカユニットの大型化、作業コストおよび価格コストを抑えることができる。 The first magnetic circuit 5 serves as an electrodynamic converter, and the negative stiffness generating mechanism shares a part of the first magnetic circuit 5. Thereby, the speaker device according to the present embodiment can suppress the increase in size, work cost, and price cost of the speaker unit due to the increase in the volume of the magnet, compared with the case where a magnetic circuit constituting the negative stiffness generating mechanism is newly provided. .

なお、負スティフネス発生機構において発生させる負スティフネスを大きくし過ぎると、振動板１７が第１の磁気回路５または第２の磁気回路１０に引き寄せられたまま振動できなくなる。これを防止するためには、負スティフネスの大きさが以下の関係を満たすように、負スティフネス発生機構を設定する。
（負スティフネス発生機構の負スティフネス）≦（キャビネット１ａの音響スティフネス）＋（支持系スティフネス）−（吸着体１４０による音響スティフネスの減少量） If the negative stiffness generated by the negative stiffness generating mechanism is excessively increased, the diaphragm 17 cannot be vibrated while being attracted to the first magnetic circuit 5 or the second magnetic circuit 10. In order to prevent this, the negative stiffness generation mechanism is set so that the magnitude of the negative stiffness satisfies the following relationship.
(Negative stiffness of the negative stiffness generation mechanism) ≦ (acoustic stiffness of the cabinet 1a) + (support system stiffness) − (decrease in acoustic stiffness by the adsorbent 140)

なお、上述では、スピーカユニット２ａを例えば円形状のスピーカユニットとしたが、これに限定されない。例えば、楕円形状や矩形形状などの形状であってもよい。また、矩形の対向する２辺のみを半円に置換した、レーストラックのような形状（以下、トラック形状と記載する）であってもよい。また、矩形形状としては、例えば縦辺より横辺が長い細長形状であってもよい。また、スピーカユニット２ａに含まれるマグネット、ヨーク、磁気プレートおよび振動板などの形状についても、スピーカユニット２ａの形状に合わせて適宜設定してもよいことは言うまでもない。例えば、矩形形状のスピーカユニットであれば、振動板を矩形形状とし、マグネットを四角柱状としてもよい。また、本実施形態に係るスピーカ装置は、図１では密閉方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、バスレフ方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 In the above description, the speaker unit 2a is, for example, a circular speaker unit, but is not limited thereto. For example, the shape may be an elliptical shape or a rectangular shape. Further, it may be a race track shape (hereinafter referred to as a track shape) in which only two opposite sides of a rectangle are replaced with a semicircle. In addition, the rectangular shape may be, for example, an elongated shape whose horizontal side is longer than the vertical side. Needless to say, the shape of the magnet, yoke, magnetic plate, diaphragm, and the like included in the speaker unit 2a may be appropriately set according to the shape of the speaker unit 2a. For example, in the case of a rectangular speaker unit, the diaphragm may be rectangular and the magnet may be quadrangular. In addition, although the speaker device according to the present embodiment shows a sealed speaker device in FIG. 1, it is not limited to this. For example, other methods such as a bass reflex method and a drone cone method may be used.

また、上述では、第１および第２のボイスコイル１９および２１を用いたが、いずれか一方のボイスコイルを省略してもよい。この場合、ボイスコイルが省略された側の磁気回路（第１の磁気回路５または第２の磁気回路１０）は、磁気ギャップを形成しない構成であってもよい。具体的には、例えばヨークとマグネットのみで構成した磁気ギャップを形成しない磁気回路としてもよい。 In the above description, the first and second voice coils 19 and 21 are used, but either one of the voice coils may be omitted. In this case, the magnetic circuit (the first magnetic circuit 5 or the second magnetic circuit 10 ) on the side where the voice coil is omitted may be configured not to form a magnetic gap. Specifically, for example, a magnetic circuit that includes only a yoke and a magnet and does not form a magnetic gap may be used.

なお、図１に示したスピーカ装置は、スピーカユニット２ａと吸着体１４０との間を仕切るようにキャビネット１ａの内部に配置された、吸着体１４０を支持する支持部材（図示なし）をさらに備えてもよい。支持部材は、例えば布、フィルム、板状部材などで構成される。布としては、繊維と繊維との間の隙間が吸着体１４０の粒や繊維よりも小さいものを用いればよい。例えば支持部材が膜状のフィルムである場合には、支持部材の外周が吸着体１４０とスピーカユニット２ａとの間の位置に固着される。この場合、スピーカユニット２ａから発生した音圧は、支持部材を介して吸着体１４０へ伝達する。このように、吸着体１４０とスピーカユニット２ａとの間を仕切るように支持部材が配置されることによって、スピーカユニット２ａと接触しないように吸着体１４０を支持することができる。その結果、吸着体１４０の粒などが振動板１７を含む振動要素と接触することにより生じる異音や動作不良を防止することができる。また、スピーカユニット２ａの入力端子（図示せず）などに吸着体１４０が接触することで生じる電気的なショートについても防止することができる。なお、支持部材は、袋状に形成された布やフィルムであってもよい。この場合、吸着体１４０は、袋状の支持部材の内部に配置される。また、支持部材が板状部材である場合には、支持部材はスピーカユニット２ａと吸着体１４０との間に固設すればよい。なお、吸着体１４０に音圧を伝達する必要があるため、吸着体１４０とスピーカユニット２ａとの間が完全には仕切られないように、板状部材を固設する。 The speaker device shown in FIG. 1 further includes a support member (not shown) that supports the adsorbent body 140 and is disposed inside the cabinet 1a so as to partition the speaker unit 2a and the adsorbent body 140. Also good. The support member is made of, for example, a cloth, a film, a plate member, or the like. As the cloth, a cloth in which the gap between the fibers is smaller than the particles of the adsorbent 140 or the fibers may be used. For example, when the support member is a film-like film, the outer periphery of the support member is fixed at a position between the adsorbent 140 and the speaker unit 2a. In this case, the sound pressure generated from the speaker unit 2a is transmitted to the adsorbent 140 via the support member. Thus, by arranging the support member so as to partition the adsorbent body 140 and the speaker unit 2a, the adsorbent body 140 can be supported so as not to contact the speaker unit 2a. As a result, it is possible to prevent abnormal noise and malfunction caused by the particles of the adsorbent 140 coming into contact with the vibration element including the diaphragm 17. Moreover, it is possible to prevent an electrical short caused by the adsorbent 140 coming into contact with an input terminal (not shown) of the speaker unit 2a. The support member may be a cloth or a film formed in a bag shape. In this case, the adsorbent 140 is disposed inside a bag-like support member. When the support member is a plate-like member, the support member may be fixed between the speaker unit 2a and the adsorbing body 140. Since it is necessary to transmit the sound pressure to the adsorbing body 140, the plate-like member is fixed so that the adsorbing body 140 and the speaker unit 2a are not completely partitioned.

（第２の実施形態）
図３を参照して、第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。本実施形態に係るスピーカ装置は、上述した第１の実施形態に対して、レーザ変位計および制御回路を新たに備える点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。なお、図３は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。また、図４は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の回路ブロック図である。図３において、本実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１ａ、スピーカユニット２ａ、レーザ変位計２２、および制御回路２３を備える。なお、スピーカユニット２ａは、上述した第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment)
The speaker device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The speaker device according to the present embodiment differs from the first embodiment described above in that a laser displacement meter and a control circuit are newly provided. Hereinafter, different points will be mainly described. FIG. 3 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the second embodiment. FIG. 4 is a circuit block diagram of the speaker device according to the second embodiment. In FIG. 3, the speaker device according to the present embodiment generally includes a cabinet 1 a, a speaker unit 2 a, a laser displacement meter 22, and a control circuit 23. Since the speaker unit 2a is the same as that of the first embodiment described above, the same reference numerals as those of the first embodiment are used and detailed description thereof is omitted.

図４において、レーザ変位計２２は、振動板１７の振動方向（前背面方向）における変位を検出し、その検出信号を制御回路２３に出力する。また図３において、レーザ変位計２２は例えば背面フレーム３に設置され、制御回路２３と配線で結ばれる。なお、レーザ変位計２２は、振動板１７の変位を検出できる位置であれば、例えば前面フレーム４およびキャビネット１ａなどに配置されてもよい。また、振動板１７の変位を検出する方法としては、レーザ変位計を用いる方法ではなく、例えば振動板１７に小型マグネットを固着して、ホール素子を用いて位置を検出する方法でもよい。 In FIG. 4, the laser displacement meter 22 detects the displacement of the diaphragm 17 in the vibration direction (front-rear direction) and outputs the detection signal to the control circuit 23. In FIG. 3, the laser displacement meter 22 is installed, for example, on the back frame 3 and is connected to the control circuit 23 by wiring. For example, the laser displacement meter 22 may be disposed on the front frame 4 and the cabinet 1a as long as the displacement of the diaphragm 17 can be detected. In addition, as a method of detecting the displacement of the diaphragm 17, a method of detecting a position using a Hall element by fixing a small magnet to the diaphragm 17 may be used instead of a method using a laser displacement meter.

図４において、制御回路２３は、レーザ変位計２２で検出された振動板１７の変位に基づいて、非マグネット部材１７ｇの振幅の中心が第１および第２の磁気回路５および１０との間に形成された空隙における上記平衡位置となるような制御信号を生成する。制御回路２３で生成された制御信号は、入力音響信号に加算される。入力された音響信号および制御信号は、増幅器などで適宜増幅されて、スピーカユニット２ａに印加される。なお、制御信号は、例えば非マグネット部材１７ｇの上記平衡位置からのずれを修正する分の直流電気信号などである。また、図３において、制御回路２３は、キャビネット１ａの内部に設置され、スピーカユニット２ａの入力端子およびレーザ変位計２２とそれぞれ配線で結ばれている。また、制御回路２３は、キャビネット１ａの外部に配置されてもよい。 In FIG. 4, the control circuit 23 determines that the center of the amplitude of the non-magnet member 17 g is between the first and second magnetic circuits 5 and 10 based on the displacement of the diaphragm 17 detected by the laser displacement meter 22. A control signal is generated so as to be the equilibrium position in the formed gap. The control signal generated by the control circuit 23 is added to the input acoustic signal. The input acoustic signal and control signal are appropriately amplified by an amplifier or the like and applied to the speaker unit 2a. The control signal is, for example, a DC electric signal for correcting the deviation of the non-magnet member 17g from the equilibrium position. In FIG. 3, the control circuit 23 is installed inside the cabinet 1a, and is connected to the input terminal of the speaker unit 2a and the laser displacement meter 22 by wiring. The control circuit 23 may be disposed outside the cabinet 1a.

ここで、キャビネット１ａの内部の温度が上昇した場合を考える。第１および第２のボイスコイル１９および２１は、電流が流れると発熱する。第１および第２のボイスコイル１９および２１の発熱などでキャビネット１ａ内部の温度が上昇した場合、キャビネット１ａ内部の空気が膨張あるいは収縮し、内部圧力が変化する。この圧力変化によって、振動板１７が力を受け、非マグネット部材１７ｇの振幅の中心は平衡位置からずれる。また、非マグネット部材１７ｇが受ける離反力は、平衡位置を基準として振動方向に対称である。したがって、非マグネット部材１７ｇの振幅の中心が平衡位置からずれると、上記離反力の対称性が極端に崩れてしまい、再生音の音圧低下や歪が発生する。なお、この平衡位置からのずれが大きくなると、振動板１７が第１の磁気回路５または第２の磁気回路１０に引き寄せられたまま振動できなくなる問題がある。しかしながら、本実施形態では、制御回路２３において非マグネット部材１７ｇの振幅の中心が平衡位置となるような制御信号が生成され、入力音響信号に加算される。これにより、振動板１７は、温度変化などの周囲環境の変化に関係なく、非マグネット部材１７ｇの振幅の中心を平衡位置とした安定な動作が可能となる。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置は、上述した第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、音圧低下や歪の発生をさらに抑えた高音質のスピーカ装置を提供することができる。 Here, the case where the temperature inside the cabinet 1a rises is considered. The first and second voice coils 19 and 21 generate heat when a current flows. When the temperature inside the cabinet 1a rises due to heat generated by the first and second voice coils 19 and 21, the air inside the cabinet 1a expands or contracts, and the internal pressure changes. Due to this pressure change, the diaphragm 17 receives a force, and the center of the amplitude of the non-magnet member 17g deviates from the equilibrium position. The separation force received by the non-magnet member 17g is symmetric in the vibration direction with respect to the equilibrium position. Therefore, if the center of the amplitude of the non-magnet member 17g deviates from the equilibrium position, the symmetry of the separating force is extremely lost, and the sound pressure of the reproduced sound is reduced or distorted. If the deviation from the equilibrium position becomes large, there is a problem that the diaphragm 17 cannot vibrate while being attracted to the first magnetic circuit 5 or the second magnetic circuit 10. However, in the present embodiment, a control signal is generated in the control circuit 23 such that the center of the amplitude of the non-magnet member 17g is an equilibrium position, and is added to the input acoustic signal. Accordingly, the diaphragm 17 can perform a stable operation with the center of the amplitude of the non-magnet member 17g as an equilibrium position regardless of a change in the surrounding environment such as a temperature change. As a result, the loudspeaker device according to the present embodiment can provide a high-quality loudspeaker device that further suppresses the decrease in sound pressure and the distortion of the loudspeaker device according to the first embodiment described above.

また、低音再生帯域を拡大させるためには、負スティフネス発生機構に用いるマグネット（第２のマグネット９および１４）をより強力なマグネットにして、非マグネット部材１７ｇが受ける離反力を大きくする必要がある。この場合、上記制御回路２３による制御では、制御回路２３において生成される制御信号によって非マグネット部材１７ｇに与えられる力を大きくする必要がある。つまり、制御回路２３において生成される制御信号を大きな直流電気信号にする必要がある。このとき、第１および第２のボイスコイル１９および２１には大きな直流電流が流れることになり、各ボイスコイルに細い線材を用いれば断線の恐れが生じる。しかし、第１および第２のボイスコイル１９および２１に太い線材を用いれば、振動重量が増加して能率が低下する。また、大きな直流電流を用いて制御を行う場合、制御回路２３を構成する回路素子は大型化、高コスト化する。これに対し、本実施形態に係るスピーカ装置は、従来と同じ量の低音再生帯域の拡大を図る場合には、従来よりも負スティフネス発生機構で発生させる負スティフネスの大きさが小さくて済む。つまり、上記離反力は従来に比べて小さくなる。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置では、制御を行うための直流電流を小さくすることができ、上記能率の低下、大型化、および高コスト化を防ぐことができる。 Also, in order to expand the bass reproduction band, it is necessary to make the magnets (second magnets 9 and 14) used for the negative stiffness generating mechanism stronger magnets and increase the separation force received by the non-magnet member 17g. . In this case, in the control by the control circuit 23, it is necessary to increase the force applied to the non-magnet member 17g by the control signal generated in the control circuit 23. That is, the control signal generated in the control circuit 23 needs to be a large DC electric signal. At this time, a large direct current flows through the first and second voice coils 19 and 21, and if a thin wire is used for each voice coil, there is a risk of disconnection. However, if thick wires are used for the first and second voice coils 19 and 21, the vibration weight increases and the efficiency decreases. In addition, when control is performed using a large direct current, circuit elements constituting the control circuit 23 are increased in size and cost. On the other hand, in the speaker device according to the present embodiment, the negative stiffness generated by the negative stiffness generating mechanism can be smaller than that in the conventional case when expanding the bass reproduction band by the same amount as the conventional one. That is, the separation force is smaller than the conventional force. Thereby, in the speaker device according to the present embodiment, the direct current for performing the control can be reduced, and the reduction in efficiency, the increase in size, and the increase in cost can be prevented.

なお、上記レーザ変位計２２および制御回路２３は、第１の実施形態に限らず、後述する第５〜第７の実施形態に係るスピーカ装置に取り付けた構成としてもよい。これにより、周囲の環境変化によって生じる再生音の音圧低下や歪の発生が抑えられた、高音質のスピーカ装置を提供することができる。 In addition, the said laser displacement meter 22 and the control circuit 23 are good also as a structure attached to the speaker apparatus which concerns not only in 1st Embodiment but the 5th-7th embodiment mentioned later. As a result, it is possible to provide a high-quality loudspeaker device in which the sound pressure drop and distortion of the reproduced sound caused by changes in the surrounding environment are suppressed.

（第３の実施形態）
図５および図６を参照して、第３の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。本実施形態に係るスピーカ装置は、負スティフネス発生機構がスピーカユニットとは別に設けられる構成を有する。図５は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図６は、当該スピーカ装置を図５中の二重点線ＡＢで切断して、ｘ軸の正方向から見た断面図である。 (Third embodiment)
A speaker device according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 5 and FIG. The speaker device according to the present embodiment has a configuration in which a negative stiffness generating mechanism is provided separately from the speaker unit. FIG. 5 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the third embodiment. 6 is a cross-sectional view of the speaker device taken along the double dotted line AB in FIG. 5 and viewed from the positive direction of the x-axis.

図５において、本実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１ｂ、スピーカユニット２ｂ、吸着体１４０、ポート２５、および負スティフネス発生機構３８を備える。スピーカユニット２ｂは、キャビネット１ｂの前面（ｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。スピーカユニット２ｂは、例えば通常の動電型スピーカである。また、キャビネット１ｂは、スピーカユニット２ｂの振動板に対して音響スティフネスを与える筐体である。ポート２５は、キャビネット１ｂの前面に取り付けられる。負スティフネス発生機構３８は、キャビネット１ｂの内部に固設される。なお、キャビネット１ｂの内部空間であって、負スティフネス発生機構３８の前面側の空室を第１の空室Ｗｂ１とする。また、負スティフネス発生機構３８の背面側の空室を第２の空室Ｗｂ２とする。吸着体１４０は、第２の空室Ｗｂ２に配置される。なお、吸着体１４０は上述した第１の実施形態と同様のものである。また、本実施形態に係るスピーカ装置は、例えばポート２５の音響負荷を利用したバスレフ方式のスピーカ装置である。 5, the speaker device according to the present embodiment generally includes a cabinet 1b, a speaker unit 2b, an adsorbent 140, a port 25, and a negative stiffness generating mechanism 38. The speaker unit 2b is attached to an opening formed on the front surface (the positive direction of the x axis) of the cabinet 1b. The speaker unit 2b is a normal electrodynamic speaker, for example. The cabinet 1b is a housing that gives acoustic stiffness to the diaphragm of the speaker unit 2b. The port 25 is attached to the front surface of the cabinet 1b. The negative stiffness generating mechanism 38 is fixed inside the cabinet 1b. A vacant space on the front side of the negative stiffness generating mechanism 38, which is an internal space of the cabinet 1b, is defined as a first vacant space Wb1. The vacancy on the back side of the negative stiffness generating mechanism 38 is defined as a second vacancy Wb2. The adsorbent 140 is disposed in the second empty room Wb2. The adsorbent 140 is the same as that in the first embodiment described above. In addition, the speaker device according to the present embodiment is a bass reflex speaker device using, for example, the acoustic load of the port 25.

負スティフネス発生機構３８は、ドロンコーン２６、エッジ２７、第１の磁気回路３１、第２の磁気回路３４、仕切板３５、第１の支持部材３６、および第２の支持部材３７を備える。仕切板３５は、板状部材であり、キャビネット１ｂの内部に固設される。そして、仕切板３５は、キャビネット１ｂの内部空室を第１の空室Ｗｂ１と第２の空室Ｗｂ２に分割する。また、仕切板３５には、その中央部に開口部が形成されている。第１の支持部材３６は、仕切板３５の前面側（図示するｘ軸の正方向側）に固設される。第２の支持部材３７は、仕切板３５の背面側（図示するｘ軸の負方向側）に固設される。第１の磁気回路３１は、第１の支持部材３６の背面側中央部に固着される。第２の磁気回路３４は、第２の支持部材３７の前面側中央部に固着され、空隙を介して第１の磁気回路３１と対向する位置に配置される。第１および第２の磁気回路３１および３４の外形状は、例えば円柱状である。また、第２の磁気回路３４は、その中心軸が第１の磁気回路３１の中心軸と一致するように配置される。ドロンコーン２６は、少なくとも一部が非マグネット部材２６ｇで構成される。そして、ドロンコーン２６は、第１の磁気回路３１と第２の磁気回路３４との間の空隙中に配置される。エッジ２７の外周は、仕切板３５に形成された開口部に固着される。エッジ２７の内周はドロンコーン２６の外周に固着される。そして、エッジ２７は第１の磁気回路３１と第２の磁気回路３４との間の空隙中で非マグネット部材２６ｇがｘ軸方向に振動可能となるように、ドロンコーン２６を支持する支持要素（サスペンション）である。なお、ドロンコーン２６およびエッジ２７が一体のものを用いてもよい。また、本実施形態においては、ドロンコーン２６および上記支持要素が振動部である。 The negative stiffness generating mechanism 38 includes a drone cone 26, an edge 27, a first magnetic circuit 31, a second magnetic circuit 34, a partition plate 35, a first support member 36, and a second support member 37. The partition plate 35 is a plate-like member and is fixed inside the cabinet 1b. And the partition plate 35 divides | segments the internal empty room of the cabinet 1b into the 1st empty room Wb1 and the 2nd empty room Wb2. The partition plate 35 has an opening at the center thereof. The first support member 36 is fixed to the front side of the partition plate 35 (the positive direction side of the x-axis shown). The second support member 37 is fixed to the back side of the partition plate 35 (the negative direction side of the x axis shown in the figure). The first magnetic circuit 31 is fixed to the central portion on the back side of the first support member 36. The second magnetic circuit 34 is fixed to the central portion on the front surface side of the second support member 37 and is disposed at a position facing the first magnetic circuit 31 through a gap. The outer shape of the first and second magnetic circuits 31 and 34 is, for example, a cylindrical shape. Further, the second magnetic circuit 34 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the first magnetic circuit 31. The drone cone 26 is at least partially composed of a non-magnet member 26g. The drone cone 26 is disposed in the gap between the first magnetic circuit 31 and the second magnetic circuit 34. The outer periphery of the edge 27 is fixed to an opening formed in the partition plate 35. The inner periphery of the edge 27 is fixed to the outer periphery of the drone cone 26. The edge 27 is a support element that supports the drone cone 26 so that the non-magnet member 26g can vibrate in the x-axis direction in the gap between the first magnetic circuit 31 and the second magnetic circuit 34. Suspension). Note that the drone cone 26 and the edge 27 may be integrated. In the present embodiment, the drone cone 26 and the support element are vibration parts.

第１の磁気回路３１は、ヨーク２９およびマグネット３０を有する。ヨーク２９は、例えば円筒状の側面を有し、当該側面の一方端に底面が形成されるとともに他方端が開口した形状である。ヨーク２９の底面は、第１の支持部材３６の背面側中央部に固着される。マグネット３０は、ヨーク２９の内部底面の中央部に固着される。マグネット３０の外周面とヨーク２９の円筒内面との間には、間隙が形成される。第２の磁気回路３４は、ヨーク３３およびマグネット３２を有する。ヨーク３３は、上述したヨーク２９と同形状である。ヨーク３３の底面は、第２の支持部材３７の前面側中央部に固着される。マグネット３２は、ヨーク３３の内部底面の中央部に固着される。マグネット３２の外周面とヨーク３３の円筒内面との間には、間隙が形成される。上記マグネット３０および３２は、それぞれドロンコーン２６の振動方向（ｘ軸方向）に着磁される。なお、マグネット３０および３２の着磁方向は、同方向であってもよいし、互いに反対であってもよい。 The first magnetic circuit 31 has a yoke 29 and a magnet 30. The yoke 29 has, for example, a cylindrical side surface, and has a shape in which a bottom surface is formed at one end of the side surface and the other end is opened. The bottom surface of the yoke 29 is fixed to the central portion on the back side of the first support member 36. The magnet 30 is fixed to the central portion of the inner bottom surface of the yoke 29. A gap is formed between the outer peripheral surface of the magnet 30 and the cylindrical inner surface of the yoke 29. The second magnetic circuit 34 has a yoke 33 and a magnet 32. The yoke 33 has the same shape as the yoke 29 described above. The bottom surface of the yoke 33 is fixed to the front side central portion of the second support member 37. The magnet 32 is fixed to the central portion of the inner bottom surface of the yoke 33. A gap is formed between the outer peripheral surface of the magnet 32 and the cylindrical inner surface of the yoke 33. The magnets 30 and 32 are each magnetized in the vibration direction (x-axis direction) of the drone cone 26. The magnetizing directions of the magnets 30 and 32 may be the same direction or may be opposite to each other.

ドロンコーン２６は、例えば円板状をした振動板であり、少なくとも一部が非マグネット部材２６ｇで構成される。非マグネット部材２６ｇの材質、大きさ、および配置位置は、上述した非マグネット部材１７ｇと同様であるので説明を省略する。また、非マグネット部材２６ｇおよびドロンコーン２６の接合構造は、上述した第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。 The drone cone 26 is a diaphragm having a disk shape, for example, and at least a part thereof is composed of a non-magnet member 26g. Since the material, size, and arrangement position of the non-magnet member 26g are the same as those of the non-magnet member 17g described above, description thereof is omitted. Moreover, since the joining structure of the non-magnet member 26g and the drone cone 26 is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット２ｂに電気信号が印加されると、音圧が発生する。スピーカユニット２ｂで発生した音圧は、第１の空室Ｗｂ１を介して、ドロンコーン２６をｘ軸方向に振動させる。ドロンコーン２６が振動することで、第２の空室Ｗｂ２内の圧力が変化する。しかしながら、第２の空室Ｗｂ２内には吸着体１４０が配置されているため、吸着体１４０の物理吸着作用により第２の空室Ｗｂ２内の圧力変化が抑制される。これにより、第２の空室Ｗｂ２の音響スティフネスが減少する。第２の空室Ｗｂ２の音響スティフネスが減少することで、スピーカユニット２ｂからみた第１の空室Ｗｂ１の音響スティフネスも減少する。つまり、吸着体１４０は、第２の空室Ｗｂ２内の圧力変化を抑制することで、キャビネット１ａ全体がもつ音響スティフネスを減少させる役割を果たす。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. When an electric signal is applied to the speaker unit 2b, sound pressure is generated. The sound pressure generated in the speaker unit 2b vibrates the drone cone 26 in the x-axis direction via the first vacant chamber Wb1. As the drone cone 26 vibrates, the pressure in the second empty chamber Wb2 changes. However, since the adsorbent body 140 is disposed in the second vacant chamber Wb2, the pressure change in the second vacant chamber Wb2 is suppressed by the physical adsorption action of the adsorbent body 140. Thereby, the acoustic stiffness of the second empty room Wb2 is reduced. By reducing the acoustic stiffness of the second empty room Wb2, the acoustic stiffness of the first empty room Wb1 as seen from the speaker unit 2b is also reduced. That is, the adsorbent 140 plays a role of reducing the acoustic stiffness of the entire cabinet 1a by suppressing the pressure change in the second empty room Wb2.

一方、負スティフネス発生機構３８において、ドロンコーン２６が第１の磁気回路３１と第２の磁気回路３４との間の空隙中を振動する。ドロンコーン２６の振動方向は、前背面方向（ｘ軸方向）である。このとき、非マグネット部材２６ｇは、第１および第２の磁気回路３１および３４が形成する磁場によって、ドロンコーン２６の振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。すなわち、本実施形態においては、第１の磁気回路３１、第２の磁気回路３４、および非マグネット部材２６ｇが負スティフネスを発生させる役割を果たす。ここで、負スティフネス発生機構３８内において、負スティフネスを発生させる第１の磁気回路３１、第２の磁気回路３４、および非マグネット部材２６ｇを離反力発生部とする。つまり、負スティフネス発生機構３８内の離反力発生部によって、第２の空室Ｗｂ２内の音響スティフネスが減少する。第２の空室Ｗｂ２内の音響スティフネスが減少することで、スピーカユニット２ｂからみた第１の空室Ｗｂ１の音響スティフネスも減少する。つまり、負スティフネス発生機構３８によって、キャビネット１ｂ全体がもつ音響スティフネスが減少する。 On the other hand, in the negative stiffness generating mechanism 38, the drone cone 26 vibrates in the gap between the first magnetic circuit 31 and the second magnetic circuit 34. The vibration direction of the drone cone 26 is the front-rear direction (x-axis direction). At this time, the non-magnet member 26g alternately receives an attractive force in the vibration direction according to the vibration of the drone cone 26 by the magnetic field formed by the first and second magnetic circuits 31 and 34. That is, in the present embodiment, the first magnetic circuit 31, the second magnetic circuit 34, and the non-magnet member 26g serve to generate negative stiffness. Here, in the negative stiffness generating mechanism 38, the first magnetic circuit 31, the second magnetic circuit 34, and the non-magnet member 26g that generate negative stiffness are used as the separation force generating unit. That is, the acoustic stiffness in the second vacant chamber Wb2 is reduced by the separation force generator in the negative stiffness generator 38. By reducing the acoustic stiffness in the second vacant room Wb2, the acoustic stiffness of the first vacant room Wb1 as seen from the speaker unit 2b is also reduced. That is, the acoustic stiffness of the entire cabinet 1b is reduced by the negative stiffness generating mechanism 38.

以上のように、本実施形態では、吸着体１４０と、スピーカユニットと別に構成された負スティフネス発生機構３８との各作用によって、キャビネット１ｂの音響スティフネスが減少する。そして、音響スティフネスが減少することで、キャビネット１ｂの容積が等価的に拡大する。その結果、負スティフネス発生機構３８への負担が軽減されるので、負スティフネス発生機構３８の動作が安定し、低音再生帯域をさらに拡大することができる。 As described above, in the present embodiment, the acoustic stiffness of the cabinet 1b is reduced by the actions of the adsorbent 140 and the negative stiffness generating mechanism 38 configured separately from the speaker unit. And the volume of the cabinet 1b expands equivalently by reducing acoustic stiffness. As a result, the burden on the negative stiffness generating mechanism 38 is reduced, so that the operation of the negative stiffness generating mechanism 38 is stabilized and the bass reproduction band can be further expanded.

なお、上述の離反力発生部では、振動側を非マグネット部材（非マグネット部材２６ｇ）および固定側をマグネット（マグネット３０および３２）としたが、振動側をマグネットとし固定側を非マグネット部材としてもよい。この場合、マグネットと非マグネットとの間には磁気的な吸引力が発生するので、同様の効果が得られる。また、振動側および固定側の両方をマグネットとしてもよい。この場合、振動側および固定側に用いるすべてのマグネットの着磁方向を同方向とすればよい。また、上述では、第１の磁気回路３１と第２の磁気回路３４とがそれぞれヨークとマグネットを有する構成を示したが、マグネットのみであってもよい。 In the above-described separation force generating section, the vibration side is a non-magnet member (non-magnet member 26g) and the fixed side is a magnet (magnets 30 and 32), but the vibration side may be a magnet and the fixed side may be a non-magnet member. Good. In this case, since a magnetic attractive force is generated between the magnet and the non-magnet, the same effect can be obtained. Further, both the vibration side and the stationary side may be magnets. In this case, the magnetizing directions of all the magnets used on the vibration side and the fixed side may be the same direction. In the above description, the first magnetic circuit 31 and the second magnetic circuit 34 each have a yoke and a magnet. However, only the magnet may be used.

また、上述では、ドロンコーン２６を円板状としたがこれに限定されない。例えば、楕円形状、矩形形状、およびトラック形状などの形状であってもよい。また、矩形形状としては、例えば縦辺より横辺が長い細長形状であってもよい。また、上述では、第１および第２の磁気回路３１および３４を円柱状としたがこれに限定されない。例えば、楕円形状、矩形形状、およびトラック形状などの形状であってもよい。また、上述の第１および第２の磁気回路３１および３４は内磁型を構成しているが、外磁型で構成してもよい。また、第１および第２の支持部材３６および３７については、上述した形状の支持部材に限定されない。第１および第２の磁気回路３１および３４が空隙を介して対向する位置に配置されるように、第１および第２の磁気回路３１および３４を支持することが可能な支持部材であればよい。また、本実施形態に係るスピーカ装置は、図５ではバスレフ方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、密閉方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 In the above description, the drone cone 26 has a disk shape, but is not limited thereto. For example, the shape may be an elliptical shape, a rectangular shape, a track shape, or the like. In addition, the rectangular shape may be, for example, an elongated shape whose horizontal side is longer than the vertical side. In the above description, the first and second magnetic circuits 31 and 34 are cylindrical, but the present invention is not limited to this. For example, the shape may be an elliptical shape, a rectangular shape, a track shape, or the like. In addition, the first and second magnetic circuits 31 and 34 described above constitute an inner magnet type, but may be an outer magnet type. Further, the first and second support members 36 and 37 are not limited to the above-described support members. Any support member capable of supporting the first and second magnetic circuits 31 and 34 may be used so that the first and second magnetic circuits 31 and 34 are disposed at positions facing each other through the air gap. . Further, although the bass reflex speaker device is shown in FIG. 5 as the speaker device according to the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, other methods such as a sealing method and a drone cone method may be used.

（第４の実施形態）
図７を参照して、第４の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。第４の実施形態では、一般的な従来のスピーカ装置の内部に、負スティフネス発生機構３８および吸着体１４０をユニット化した低音増強装置を配置することで、当該スピーカ装置の低音再生帯域の拡大を図る。なお、図７は、従来のスピーカ装置および当該スピーカ装置に配置された低音増強装置の構造断面図である。 (Fourth embodiment)
A speaker device according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, a bass enhancement device in which the negative stiffness generating mechanism 38 and the adsorbent body 140 are unitized is arranged inside a general conventional speaker device, thereby expanding the bass reproduction band of the speaker device. Plan. FIG. 7 is a structural cross-sectional view of a conventional speaker device and a bass enhancement device arranged in the speaker device.

図７において、本実施形態に係るスピーカ装置は、大略的にキャビネット１ｃ、スピーカユニット２ｂ、ポート２５、および低音増強装置４０を備える。スピーカユニット２ｂは、キャビネット１ｃの前面に形成された開口部に取り付けられる。スピーカユニット２ｂは、例えば通常の動電型スピーカである。キャビネット１ｃは、スピーカユニット２ｂの振動板に対して音響スティフネスを与える筐体である。ポート２５は、キャビネット１ｃの前面に取り付けられる。低音増強装置４０は、キャビネット１ｃの内部に配置される。なお、キャビネット１ｃの内部空室であって、低音増強装置４０外部の空室を第１の空室Ｗｂ３とする。また、本実施形態に係るスピーカ装置は、例えばポート２５の音響負荷を利用したバスレフ方式のスピーカ装置である。 In FIG. 7, the speaker device according to the present embodiment generally includes a cabinet 1c, a speaker unit 2b, a port 25, and a bass enhancement device 40. The speaker unit 2b is attached to an opening formed on the front surface of the cabinet 1c. The speaker unit 2b is a normal electrodynamic speaker, for example. The cabinet 1c is a housing that provides acoustic stiffness to the diaphragm of the speaker unit 2b. The port 25 is attached to the front surface of the cabinet 1c. The bass enhancement device 40 is disposed inside the cabinet 1c. Note that an empty room inside the cabinet 1c and outside the bass enhancement device 40 is defined as a first empty room Wb3. In addition, the speaker device according to the present embodiment is a bass reflex speaker device using, for example, the acoustic load of the port 25.

低音増強装置４０は、キャビネット３９、吸着体１４０、および負スティフネス発生機構３８を有する。負スティフネス発生機構３８は、キャビネット３９に形成された開口部に取り付けられる。負スティフネス発生機構３８は、上述した第３の実施形態と同様のものである。吸着体１４０は、キャビネット３９の内部に配置される。吸着体１４０は上述した第１の実施形態と同様のものである。ここで、キャビネット３９の内部空室を第２の空室Ｗｂ４とする。また、スピーカ装置に対して低音増強装置４０を固定する必要はなく、負スティフネス発生機構３８が第１の空室Ｗｂ３と接する位置であれば、どこに配置されてもよい。 The bass enhancement device 40 includes a cabinet 39, an adsorbent 140, and a negative stiffness generating mechanism 38. The negative stiffness generating mechanism 38 is attached to an opening formed in the cabinet 39. The negative stiffness generating mechanism 38 is the same as that in the third embodiment described above. The adsorbent 140 is disposed inside the cabinet 39. The adsorbent 140 is the same as that in the first embodiment described above. Here, the internal vacancy of the cabinet 39 is defined as a second vacancy Wb4. Moreover, it is not necessary to fix the bass enhancement device 40 to the speaker device, and the negative stiffness generating mechanism 38 may be disposed anywhere as long as it is in contact with the first vacant space Wb3.

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット２ｂに電気信号が印加されると、音圧が発生する。スピーカユニット２ｂで発生した音圧は、第１の空室Ｗｂ３を介して、ドロンコーン２６をｘ軸方向に振動させる。ドロンコーン２６が振動することで、第２の空室Ｗｂ４内の圧力が変化する。しかしながら、第２の空室Ｗｂ４内には吸着体１４０が配置されているため、吸着体１４０の物理吸着作用により第２の空室Ｗｂ４内の圧力変化が抑制される。その結果、第２の空室Ｗｂ４の音響スティフネスが減少する。第２の空室Ｗｂ４の音響スティフネスが減少することで、スピーカユニット２ｂからみた第１の空室Ｗｂ３の音響スティフネスも減少する。つまり、吸着体１４０は、第２の空室Ｗｂ４内の圧力変化を抑制することで、キャビネット１ｃ全体がもつ音響スティフネスを減少させる役割を果たす。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. When an electric signal is applied to the speaker unit 2b, sound pressure is generated. The sound pressure generated in the speaker unit 2b vibrates the drone cone 26 in the x-axis direction via the first vacant chamber Wb3. As the drone cone 26 vibrates, the pressure in the second empty chamber Wb4 changes. However, since the adsorbent body 140 is disposed in the second empty room Wb4, the pressure change in the second empty room Wb4 is suppressed by the physical adsorption action of the adsorbent body 140. As a result, the acoustic stiffness of the second empty room Wb4 is reduced. By reducing the acoustic stiffness of the second empty room Wb4, the acoustic stiffness of the first empty room Wb3 as seen from the speaker unit 2b is also reduced. That is, the adsorbent 140 plays a role of reducing the acoustic stiffness of the entire cabinet 1c by suppressing the pressure change in the second empty room Wb4.

一方、上述した第３の実施形態と同様に、上記負スティフネス発生機構３８によって、第２の空室Ｗｂ４の音響スティフネスは減少する。これにより、負スティフネス発生機構３８によって、キャビネット１ｃ全体がもつ音響スティフネスが減少する。 On the other hand, similarly to the third embodiment described above, the acoustic stiffness of the second empty room Wb4 is reduced by the negative stiffness generating mechanism 38. As a result, the acoustic stiffness of the entire cabinet 1c is reduced by the negative stiffness generating mechanism 38.

以上のように、本実施形態では、従来のスピーカ装置の内部に低音増強装置４０を配置することで、手軽に当該スピーカ装置の低音域の再生限界を拡大することができる。つまり、ユーザが所有しているスピーカ装置の内部に本発明の低音増強装置４０を配置するだけで、現存のスピーカシステムに対する低音増強が図れる。なお、上述では、バスレフ方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、密閉方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 As described above, in this embodiment, the bass enhancement device 40 is arranged inside the conventional speaker device, so that the reproduction limit of the bass region of the speaker device can be easily expanded. That is, the bass enhancement for the existing speaker system can be achieved only by arranging the bass enhancement device 40 of the present invention inside the speaker device owned by the user. In the above description, the bass reflex speaker device is shown, but the present invention is not limited to this. For example, other methods such as a sealing method and a drone cone method may be used.

（第５の実施形態）
図８を参照して、第５の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。本実施形態に係るスピーカ装置は、上述した第１の実施形態に対して、負スティフネス発生機構の構成が異なる。以下、異なる点を中心に説明する。図８は、第５の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。図８において、当該スピーカ装置は、大略的にキャビネット１ａ、スピーカユニット２ｃ、および吸着体１４０を備える。なお、本実施形態に係るスピーカ装置は、例えば密閉方式のスピーカ装置である。 (Fifth embodiment)
A speaker device according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The speaker device according to this embodiment differs from the first embodiment described above in the configuration of the negative stiffness generation mechanism. Hereinafter, different points will be mainly described. FIG. 8 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the fifth embodiment. In FIG. 8, the speaker device generally includes a cabinet 1a, a speaker unit 2c, and an adsorbing body 140. Note that the speaker device according to the present embodiment is, for example, a sealed speaker device.

スピーカユニット２ｃは、例えば円形状のスピーカユニットであり、キャビネット１ａの前面（図示するｘ軸の正方向）に形成された開口部に取り付けられる。また、キャビネット１ａは、スピーカユニット２ｃの振動板に対して音響スティフネスを与える筐体である。吸着体１４０は、キャビネット１ａの内部に配置される。 The speaker unit 2c is, for example, a circular speaker unit, and is attached to an opening formed on the front surface of the cabinet 1a (the positive direction of the x axis shown in the figure). The cabinet 1a is a housing that gives acoustic stiffness to the diaphragm of the speaker unit 2c. The adsorbent 140 is disposed inside the cabinet 1a.

図８において、スピーカユニット２ｃは、背面フレーム３、前面フレーム４５、第１の磁気回路５、エッジ１５、ダンパー１６、振動板４６、第１のボイスコイルボビン１８、第１のボイスコイル１９、支持部材４７、可動マグネット４８、および固定マグネット４９を有する。なお、背面フレーム３、第１の磁気回路５、エッジ１５、ダンパー１６、振動板１７、第１のボイスコイルボビン１８、および第１のボイスコイル１９については、上述した第１の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。前面フレーム４５は、上述した前面フレーム４に対して、形状のみ異なる。具体的には、円形の開口部である音孔４５ｈが中央部に形成されている。また、第１のボイスコイルボビン１８は、振動板４６に固設される。そして、その固設部分より内側の振動板４６の形状が上述した第１の実施形態と異なる。また、本実施形態においては、振動板４６、第１のボイスコイルボビン１８、第１のボイスコイル１９、支持部材４７、および可動マグネット４８を第１のボイスコイル１９に発生する駆動力によって振動する振動要素とする。また、エッジ１５およびダンパー１６を上記振動要素を支持する支持要素とする。そして、振動要素および支持要素を合わせて振動部とする。 In FIG. 8, the speaker unit 2c includes a back frame 3, a front frame 45, a first magnetic circuit 5, an edge 15, a damper 16, a diaphragm 46, a first voice coil bobbin 18, a first voice coil 19, and a support member. 47, a movable magnet 48, and a fixed magnet 49. The back frame 3, the first magnetic circuit 5, the edge 15, the damper 16, the diaphragm 17, the first voice coil bobbin 18, and the first voice coil 19 are the same as those in the first embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are given and the description is omitted. The front frame 45 differs from the above-described front frame 4 only in shape. Specifically, a sound hole 45h, which is a circular opening, is formed at the center. The first voice coil bobbin 18 is fixed to the diaphragm 46. And the shape of the diaphragm 46 inside the fixed part is different from the first embodiment described above. In the present embodiment, the vibration that vibrates the diaphragm 46, the first voice coil bobbin 18, the first voice coil 19, the support member 47, and the movable magnet 48 by the driving force generated in the first voice coil 19. Element. Further, the edge 15 and the damper 16 are used as support elements that support the vibration element. The vibration element and the support element are combined to form a vibration part.

図８において、可動マグネット４８および固定マグネット４９が負スティフネス発生機構の役割を果たす。支持部材４７は、振動板４６の前面側中央部に固設された筒状部材である。可動マグネット４８の形状は、例えばリング形状である。可動マグネット４８の内周面は、支持部材４７の外周面に固設される。固定マグネット４９は、例えば、その内径が可動マグネット４８の外径より大きいリング形状を有する。固定マグネット４９は、その内周面と可動マグネット４８の外周面とが空隙を形成して対向して配置されるように、前面フレーム４５の背面側に固着される。可動マグネット４８および固定マグネット４９は、振動方向（ｘ軸方向）で同極に着磁される。 In FIG. 8, the movable magnet 48 and the fixed magnet 49 serve as a negative stiffness generating mechanism. The support member 47 is a cylindrical member that is fixedly provided at the center of the front side of the diaphragm 46. The shape of the movable magnet 48 is, for example, a ring shape. The inner peripheral surface of the movable magnet 48 is fixed to the outer peripheral surface of the support member 47. The fixed magnet 49 has, for example, a ring shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the movable magnet 48. The fixed magnet 49 is fixed to the back side of the front frame 45 so that the inner peripheral surface of the fixed magnet 49 and the outer peripheral surface of the movable magnet 48 are opposed to each other while forming a gap. The movable magnet 48 and the fixed magnet 49 are magnetized to the same polarity in the vibration direction (x-axis direction).

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。第１のボイスコイル１９に電気信号が印加されると、第１のボイスコイル１９に流れる電流と磁気ギャップに形成された磁界とにより、駆動力が発生する。そして、当該駆動力が振動板４６をｘ軸方向に振動させて音圧が発生する。以上の動作は通常の動電型スピーカの動作である。ここで、吸着体１４０の物理吸着作用は、上述した第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。以下、可動マグネット４８および固定マグネット４９によって構成される負スティフネス発生機構の作用について説明する。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. When an electrical signal is applied to the first voice coil 19, a driving force is generated by the current flowing through the first voice coil 19 and the magnetic field formed in the magnetic gap. Then, the driving force causes the diaphragm 46 to vibrate in the x-axis direction to generate sound pressure. The above operation is a normal operation of an electrodynamic speaker. Here, the physical adsorption action of the adsorbent 140 is the same as that of the above-described first embodiment, and a description thereof will be omitted. Hereinafter, the operation of the negative stiffness generating mechanism constituted by the movable magnet 48 and the fixed magnet 49 will be described.

振動板４６は、第１のボイスコイル１９に発生した駆動力により振動する。このとき、可動マグネット４８は、支持部材４７と一体となって、固定マグネット４９の内周部で振動する。可動マグネット４８および固定マグネット４９は、振動方向に同方向に着磁されており、変位すると互いに反発する磁場を形成する。したがって、可動マグネット４８が平衡位置（磁気的に釣り合う位置）から外れると、可動マグネット４８が平衡位置から逃れようとする力が作用する。つまり、可動マグネット４８および固定マグネット４９は、平衡位置から外れた位置において、スピーカユニット２ｃの振動部に対して負スティフネスを与えるように作用する。 The diaphragm 46 vibrates due to the driving force generated in the first voice coil 19. At this time, the movable magnet 48 is integrated with the support member 47 and vibrates at the inner peripheral portion of the fixed magnet 49. The movable magnet 48 and the fixed magnet 49 are magnetized in the same direction as the vibration direction, and form magnetic fields that repel each other when displaced. Accordingly, when the movable magnet 48 deviates from the equilibrium position (magnetically balanced position), a force is exerted so that the movable magnet 48 escapes from the equilibrium position. That is, the movable magnet 48 and the fixed magnet 49 act so as to give negative stiffness to the vibration part of the speaker unit 2c at a position deviating from the equilibrium position.

以上のように、本実施形態では、吸着体１４０と、可動マグネット４８および固定マグネット４９で構成された負スティフネス発生機構との各作用によって、キャビネット１ａの音響スティフネスが減少する。そして、音響スティフネスが減少することで、キャビネット１ａの容積が等価的に拡大する。その結果、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the acoustic stiffness of the cabinet 1 a is reduced by the actions of the attracting body 140 and the negative stiffness generating mechanism configured by the movable magnet 48 and the fixed magnet 49. And the volume of the cabinet 1a expands equivalently by reducing acoustic stiffness. As a result, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

また、本実施形態では、振動板４６の振幅が大きくなっても、可動マグネット４８が固定マグネット４９に衝突しない構造である。これにより、振幅が大きい大入力用スピーカとしても有用である。 In this embodiment, the movable magnet 48 does not collide with the fixed magnet 49 even when the amplitude of the diaphragm 46 increases. This is also useful as a large input speaker with a large amplitude.

なお、上述では、スピーカユニット２ｃを例えば円形状のスピーカユニットとしたが、これに限定されない。例えば、楕円形状、矩形形状、およびトラック形状などの形状であってもよい。また、矩形形状としては、例えば縦辺より横辺が長い細長形状であってもよい。また、上述では、可動マグネット４８および固定マグネット４９をリング形状と、音孔４５ｈを円形とそれぞれ記載したがこれに限定されない。例えば、細長形状のスピーカユニット２ｃにおいて、第１のボイスコイル１９として四角柱状の筒状部材を用いるとする。このとき、第１のボイスコイル１９の開口部が形成する四角形状において、互いに向き合う２つの対辺のいずれか一方の対辺であって、その対辺の各辺に直方体の可動マグネット４８がそれぞれ固着される。固定マグネット４９は、直方体のものを用い、各可動マグネット４８と対向する位置にそれぞれ配置される。前面フレーム４５としては、四角形に開口された音孔４５ｈを用いる。このように、可動マグネット４８、固定マグネット４９、音孔４５ｈは、スピーカユニット２ｃの形状などに合わせて適宜設定する。また、本実施形態に係るスピーカ装置は、図８では密閉方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、バスレフ方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 In the above description, the speaker unit 2c is, for example, a circular speaker unit, but is not limited thereto. For example, the shape may be an elliptical shape, a rectangular shape, a track shape, or the like. In addition, the rectangular shape may be, for example, an elongated shape whose horizontal side is longer than the vertical side. In the above description, the movable magnet 48 and the fixed magnet 49 are described as ring-shaped, and the sound hole 45h is described as circular. However, the present invention is not limited to this. For example, in the elongated speaker unit 2c, a rectangular columnar cylindrical member is used as the first voice coil 19. At this time, in the quadrangular shape formed by the opening of the first voice coil 19, a rectangular parallelepiped movable magnet 48 is fixed to each of the opposite sides of the two opposite sides facing each other. . The fixed magnet 49 is a rectangular parallelepiped, and is disposed at a position facing each movable magnet 48. As the front frame 45, a sound hole 45h opened in a square shape is used. Thus, the movable magnet 48, fixed magnet 49, the sound hole 45h is suitable Mube設 constant in conformity to the shape of the speaker unit 2c. Further, although the speaker device according to the present embodiment shows a sealed speaker device in FIG. 8, it is not limited to this. For example, other methods such as a bass reflex method and a drone cone method may be used.

（第６の実施形態）
図９を参照して、第６の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。本実施形態に係るスピーカ装置は、振動板（振動部）を駆動する変換器（駆動部）として圧電型変換器を用いたスピーカ装置である。図９は、第６の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。なお、図９は、密閉方式のスピーカ装置を示している。図９において、当該スピーカ装置は、フレーム５０、吸着体１４０、振動板５１、圧電素子５２、第１の磁気回路５５、第２の磁気回路５８、第１の支持部材５９、および第２の支持部材６０を備える。吸着体１４０は、上述した第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。 (Sixth embodiment)
A speaker device according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. The speaker device according to the present embodiment is a speaker device using a piezoelectric transducer as a transducer (driving unit) that drives a diaphragm (vibrating unit). FIG. 9 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the sixth embodiment. FIG. 9 shows a sealed speaker device. In FIG. 9, the speaker device includes a frame 50, an adsorbent 140, a diaphragm 51, a piezoelectric element 52, a first magnetic circuit 55, a second magnetic circuit 58, a first support member 59, and a second support. A member 60 is provided. Since the adsorbent 140 is the same as that of the first embodiment described above, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

図９において、スピーカ装置の外形状は、例えば円形状である。フレーム５０は、上面（ｙ軸の正方向）に開口部が形成された筐体である。また、フレーム５０は、後述する振動板５１に対して音響スティフネスを与える筐体である。吸着体１４０は、フレーム５０の内部の底面に配置される。第１の支持部材５９は、フレーム５０の内部であって、当該吸着体１４０の上面側に固着される。第１の支持部材５９と吸着体１４０との間には、空隙が形成されている。第１の磁気回路５５は、第１の支持部材５９の中央部に固設される。第２の磁気回路５８は、第１の磁気回路５５の上面側であって、第１の磁気回路５５と空隙を介して対向する位置に配置される。第２の支持部材６０は、フレーム５０の内部に固着され、第２の磁気回路５８を上記位置に支持する。なお、第１および第２の支持部材５９および６０には、それぞれ開口部が形成されており、フレーム５０の内部空間を遮蔽するものではない。振動板５１は、少なくとも一部が非マグネット部材５１ｇで構成される。図９では、例えば振動板５１が膜状の非マグネット部材５１ｇのみで構成された場合を示している。なお、振動板５１としては、例えば非磁性体である樹脂の振動膜に、膜状の非マグネット部材５１ｇを少なくとも一部に有するものであってもよい。また、振動板５１は、例えば非磁性体である樹脂の振動膜の両面に、膜状の非マグネット部材５１ｇを接合したものであってもよい。当該振動板５１は、上記第１および第２の磁気回路５５および５８の間に形成された空隙中に配置されるように、その外周がフレーム５０の内部に固定される。なお、振動板５１とフレーム５０とで形成されるスピーカ装置の内部空室を空室Ｗｂ５とする。振動板５１の両面には、圧電素子５２が固着される。また、振動板５１には、圧電素子５２に外部から電気信号を印加するための導電体が接続されている。圧電素子５２には、当該導電体を介して、外部から電気信号が印加される。 In FIG. 9, the outer shape of the speaker device is, for example, a circular shape. The frame 50 is a housing having an opening formed on the upper surface (the positive direction of the y-axis). The frame 50 is a housing that gives acoustic stiffness to a diaphragm 51 described later. The adsorbent 140 is disposed on the bottom surface inside the frame 50. The first support member 59 is fixed to the upper surface side of the adsorption body 140 inside the frame 50. A gap is formed between the first support member 59 and the adsorbent 140. The first magnetic circuit 55 is fixed at the center of the first support member 59. The second magnetic circuit 58 is disposed on the upper surface side of the first magnetic circuit 55 at a position facing the first magnetic circuit 55 with a gap. The second support member 60 is fixed inside the frame 50 and supports the second magnetic circuit 58 at the above position. Note that the first and second support members 59 and 60 have openings, respectively, and do not shield the internal space of the frame 50. At least a part of the diaphragm 51 is composed of a non-magnet member 51g. FIG. 9 shows a case where the diaphragm 51 is composed of only a film-like non-magnet member 51g, for example. The diaphragm 51 may have a film-like non-magnet member 51g at least partially on a resin diaphragm that is a non-magnetic material, for example. Further, the diaphragm 51 may be formed by bonding a film-like non-magnet member 51g on both surfaces of a resin vibration film which is a non-magnetic material, for example. The outer periphery of the diaphragm 51 is fixed inside the frame 50 so as to be disposed in a gap formed between the first and second magnetic circuits 55 and 58. An internal vacant space of the speaker device formed by the diaphragm 51 and the frame 50 is defined as a vacant space Wb5. Piezoelectric elements 52 are fixed to both surfaces of the diaphragm 51. In addition, a conductor for applying an electrical signal from the outside to the piezoelectric element 52 is connected to the diaphragm 51. An electric signal is applied to the piezoelectric element 52 from the outside through the conductor.

第１の磁気回路５５は、ヨーク５３およびマグネット５４を有する。また、第２の磁気回路５８は、ヨーク５６およびマグネット５７を有する。第１の磁気回路５５および第２の磁気回路５８は、上述した第１の磁気回路３１および第２の磁気回路３４と同じ構成である。 The first magnetic circuit 55 has a yoke 53 and a magnet 54. The second magnetic circuit 58 includes a yoke 56 and a magnet 57. The first magnetic circuit 55 and the second magnetic circuit 58 have the same configuration as the first magnetic circuit 31 and the second magnetic circuit 34 described above.

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。振動板５１の両面に固着された圧電素子５２に、正負が逆の電気信号がそれぞれ印加されると、圧電素子５２によって振動板５１がたわみ、音圧が発生する。これは通常の圧電型スピーカの動作と同様である。振動板５１で発生した音圧によって、空室Ｗｂ５内の圧力が変化する。しかしながら、空室Ｗｂ５内には吸着体１４０が配置されているため、吸着体１４０の物理吸着作用により空室Ｗｂ５内の圧力変化が抑制される。その結果、空室Ｗｂ５の音響スティフネスは減少する。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. When electrical signals having opposite signs are applied to the piezoelectric elements 52 fixed to both surfaces of the diaphragm 51, the diaphragm 51 bends by the piezoelectric elements 52, and sound pressure is generated. This is the same as the operation of a normal piezoelectric speaker. Due to the sound pressure generated in the diaphragm 51, the pressure in the empty room Wb5 changes. However, since the adsorbent body 140 is disposed in the empty room Wb5, the pressure change in the empty room Wb5 is suppressed by the physical adsorption action of the adsorbent body 140. As a result, the acoustic stiffness of the vacant room Wb5 decreases.

一方、振動板５１は、第１の磁気回路５５と第２の磁気回路５８との間に形成された空隙中をｙ軸方向に振動する。このとき、非マグネット部材５１ｇは、第１および第２の磁気回路５５および５８が形成する磁場によって、振動板５１の振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。すなわち、本実施形態においては、振動板５１の非マグネット部材５１ｇ、第１の磁気回路５５、および第２の磁気回路５８が負スティフネス発生機構としての役割を果たす。そして、当該負スティフネス発生機構によって、空室Ｗｂ５内の音響スティフネスが減少する。 On the other hand, the diaphragm 51 vibrates in the y-axis direction in a gap formed between the first magnetic circuit 55 and the second magnetic circuit 58. At this time, the non-magnet member 51g alternately receives an attractive force in the vibration direction according to the vibration of the diaphragm 51 by the magnetic field formed by the first and second magnetic circuits 55 and 58. That is, in this embodiment, the non-magnet member 51g of the diaphragm 51, the first magnetic circuit 55, and the second magnetic circuit 58 serve as a negative stiffness generating mechanism. Then, the acoustic stiffness in the vacancy Wb5 is reduced by the negative stiffness generation mechanism.

以上のように、本実施形態では、圧電型のスピーカ装置において、上述した第１の実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、圧電型のスピーカ装置は、薄型スピーカとして多く使用される。薄型スピーカとして用いられる場合、薄型になるので、振動板の振幅を確保することが難しい。そして、負スティフネス発生機構のマグネットおよび振動板がより近接した位置に配置されることとなる。この場合、負スティフネス発生機構において発生する負スティフネスにおいては、振動板の変位に対して非線形に変化する部分が大きくなる。したがって、従来の負スティフネス発生機構のみで構成されるスピーカ装置においては、低音域の拡大効果を十分に発揮することが困難であった。しかしながら、本実施形態によれば、フレーム５０内部の空きスペースに吸着体１４０を配置することで、当該吸着体１４０に低音域拡大効果を分担させることができる。そして、負スティフネス発生機構への負担が軽減されるので、マグネットを薄く構成することが可能であり、同じ厚さのスピーカ装置でも振動板とマグネットの距離を大きくすることができる。このため、上記負スティフネスの非線形部分を小さくすることができる。これにより、負スティフネス発生機構の動作が安定し、歪の少ない再生音を得ることができる。 As described above, in this embodiment, the piezoelectric speaker device can exhibit the same effects as those of the first embodiment described above. Note that piezoelectric speaker devices are often used as thin speakers. When used as a thin speaker, it is thin, so it is difficult to ensure the amplitude of the diaphragm. Then, the magnet and the diaphragm of the negative stiffness generating mechanism are arranged closer to each other. In this case, in the negative stiffness generated in the negative stiffness generating mechanism, a portion that changes nonlinearly with respect to the displacement of the diaphragm becomes large. Therefore, it has been difficult for the speaker device configured only with the conventional negative stiffness generating mechanism to fully exhibit the effect of expanding the low sound range. However, according to the present embodiment, by arranging the adsorbent body 140 in the empty space inside the frame 50, the adsorbent body 140 can share the low frequency range expansion effect. Since the burden on the negative stiffness generating mechanism is reduced, the magnet can be made thin, and the distance between the diaphragm and the magnet can be increased even with a speaker device having the same thickness. For this reason, the nonlinear part of the negative stiffness can be reduced. As a result, the operation of the negative stiffness generating mechanism is stabilized, and a reproduced sound with less distortion can be obtained.

なお、上述では、スピーカ装置の外形を例えば円形状としたが、これに限定されない。例えば、楕円形状、矩形形状、およびトラック形状などの形状であってもよい。また、矩形形状としては、例えば縦辺より横辺が長い細長形状であってもよい。また、図９では、本実施形態に係るスピーカ装置として密閉方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、バスレフ方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 In the above description, the external shape of the speaker device is, for example, a circular shape, but is not limited thereto. For example, the shape may be an elliptical shape, a rectangular shape, a track shape, or the like. In addition, the rectangular shape may be, for example, an elongated shape whose horizontal side is longer than the vertical side. Further, in FIG. 9, a sealed speaker device is shown as the speaker device according to the present embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, other methods such as a bass reflex method and a drone cone method may be used.

（第７の実施形態）
図１０を参照して、第７の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。本実施形態に係るスピーカ装置は、上述した第６の実施形態に対して、振動板（振動部）を駆動する変換器（駆動部）として静電型変換器を用いる点で異なる。図１０は、第７の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図である。なお、図１０は、密閉方式のスピーカ装置を示している。図１０において、当該スピーカ装置は、フレーム６１、吸着体１４０、第１のマグネット６２、第１の電極６３、スペーサ６４、振動板６５、第２の電極６６、および第２のマグネット６７を備える。吸着体１４０は、上述した第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。 (Seventh embodiment)
A speaker device according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG. The speaker device according to this embodiment differs from the above-described sixth embodiment in that an electrostatic transducer is used as a transducer (drive unit) that drives a diaphragm (vibration unit). FIG. 10 is a structural cross-sectional view of the speaker device according to the seventh embodiment. FIG. 10 shows a sealed speaker device. In FIG. 10, the speaker device includes a frame 61, an adsorbent 140, a first magnet 62, a first electrode 63, a spacer 64, a diaphragm 65, a second electrode 66, and a second magnet 67. Since the adsorbent 140 is the same as that of the first embodiment described above, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

図１０において、スピーカ装置の外形は、例えば円形状である。フレーム６１は、上面（ｙ軸の正方向）に開口部が形成された筐体である。また、フレーム６１は、後述する振動板６５に対して音響スティフネスを与える筐体である。吸着体１４０は、フレーム６１の内部の底面に配置される。第１のマグネット６２は、多数の開口部が形成されたシート状の部材である。そして、第１のマグネット６２は、フレーム６１の開口部端面に固設される。第１の電極６３は、多数の開口部が形成された板状の導電性部材である。第１の電極６３は、第１のマグネット６２の上面に固設される。振動板６５は、少なくとも一部が非マグネット部材６５ｇで構成される。図１０では、例えば振動板６５が膜状の非マグネット部材６５ｇのみで構成された場合を示している。なお、振動板６５としては、例えばアルミニウムで構成される振動膜の非磁性体に膜状の非マグネット部材６５ｇを少なくとも一部に有するものでもよい。また、例えばアルミニウムの振動膜の両面に、膜状の非マグネット部材６５ｇを接合したものであってもよい。振動板６５は、リング状のスペーサ６４を介して、第１の電極６３の上面側に配置される。なお、振動板６５とフレーム６１とで形成される空室を空室Ｗｂ６とする。第２の電極６６は、第１の電極６３と同様の導電性部材である。第２の電極６６は、スペーサ６４を介して、振動板６５の上面側に配置される。第２のマグネット６７は、第１のマグネット６２と同様の部材である。そして、第２のマグネット６７は、第２の電極６６の上面に固設される。図１０に示すように、スペーサ６４は、振動板６５の振幅を確保するために、振動板６５と各電極（第１および第２の電極６３および６６）との間にそれぞれ配置されている。また、図１０において、第２のマグネット６７は、第１のマグネット６２と空隙（振動板６５、第１の電極６３、および第２の電極６６を含む空隙）を介して対向する位置に配置されている。 In FIG. 10, the external shape of the speaker device is, for example, a circular shape. The frame 61 is a housing having an opening formed on the upper surface (the positive direction of the y-axis). The frame 61 is a casing that gives acoustic stiffness to a diaphragm 65 described later. The adsorbent 140 is disposed on the bottom surface inside the frame 61. The first magnet 62 is a sheet-like member in which a large number of openings are formed. The first magnet 62 is fixed to the opening end face of the frame 61. The first electrode 63 is a plate-like conductive member in which a large number of openings are formed. The first electrode 63 is fixed on the upper surface of the first magnet 62. The diaphragm 65 is at least partially configured by a non-magnet member 65g. FIG. 10 shows a case where the diaphragm 65 is composed only of a film-like non-magnet member 65g, for example. As the diaphragm 65, for example, a non-magnetic member of a diaphragm made of aluminum, for example, may have a film-like non-magnet member 65g at least partially. Further, for example, a film-like non-magnet member 65g may be bonded to both surfaces of an aluminum vibration film. The diaphragm 65 is disposed on the upper surface side of the first electrode 63 via a ring-shaped spacer 64. A vacant space formed by the diaphragm 65 and the frame 61 is defined as a vacant space Wb6. The second electrode 66 is a conductive member similar to the first electrode 63. The second electrode 66 is disposed on the upper surface side of the diaphragm 65 through the spacer 64. The second magnet 67 is the same member as the first magnet 62. The second magnet 67 is fixed on the upper surface of the second electrode 66. As shown in FIG. 10, the spacer 64 is disposed between the diaphragm 65 and each electrode (first and second electrodes 63 and 66) in order to ensure the amplitude of the diaphragm 65. In FIG. 10, the second magnet 67 is disposed at a position facing the first magnet 62 via a gap (a gap including the diaphragm 65, the first electrode 63, and the second electrode 66). ing.

次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。まず、第１および第２の電極６３および６６と振動板６５との間に直流電圧を印加する。そして、第１および第２の電極６３および６６にインピーダンス整合用のトランス（図示せず）を介して音響電気信号を重畳する。これにより、振動板６５がｙ軸方向に振動し、音圧が発生する。これは、通常の静電型スピーカの動作と同様である。振動板６５で発生した音圧によって、空室Ｗｂ６内の圧力が変化する。しかしながら、空室Ｗｂ６内には吸着体１４０が配置されているため、吸着体１４０の物理吸着作用により空室Ｗｂ６内の圧力変化が抑制される。その結果、空室Ｗｂ６の音響スティフネスは減少する。 Next, the operation of the speaker device according to the present embodiment will be described. First, a DC voltage is applied between the first and second electrodes 63 and 66 and the diaphragm 65. Then, an acoustoelectric signal is superimposed on the first and second electrodes 63 and 66 via an impedance matching transformer (not shown). Thereby, the diaphragm 65 vibrates in the y-axis direction, and sound pressure is generated. This is the same as the operation of a normal electrostatic speaker. Due to the sound pressure generated in the diaphragm 65, the pressure in the empty room Wb6 changes. However, since the adsorbent body 140 is disposed in the empty room Wb6, the pressure change in the empty room Wb6 is suppressed by the physical adsorption action of the adsorbent body 140. As a result, the acoustic stiffness of the vacant room Wb6 decreases.

一方、振動板６５は、第１のマグネット６２と第２のマグネット６７との間に形成された空隙中をｙ軸方向に振動する。このとき、非マグネット部材６５ｇは、第１および第２のマグネット６２および６７が形成する磁場によって、振動板６５の振動に応じて交互にその振動方向の引力を受ける。すなわち、本実施形態においては、振動板６５の非マグネット部材６５ｇ、第１のマグネット６２、および第２のマグネット６７が負スティフネス発生機構としての役割を果たす。そして、当該負スティフネス発生機構によって、空室Ｗｂ６内の音響スティフネスが減少する。 On the other hand, the diaphragm 65 vibrates in the y-axis direction in a gap formed between the first magnet 62 and the second magnet 67. At this time, the non-magnet member 65g alternately receives an attractive force in the vibration direction according to the vibration of the diaphragm 65 by the magnetic field formed by the first and second magnets 62 and 67. That is, in the present embodiment, the non-magnet member 65g, the first magnet 62, and the second magnet 67 of the diaphragm 65 serve as a negative stiffness generating mechanism. Then, the acoustic stiffness in the vacant room Wb6 is reduced by the negative stiffness generation mechanism.

以上のように、本実施形態では、静電型のスピーカ装置において、上述した第１の実施形態と同様の効果を発揮することができる。また、静電型のスピーカ装置は、上述した第６の実施形態と同様に薄型スピーカとして多く使用される。そして、本実施形態によれば、上述した第６の実施形態と同様の効果を発揮することができる。 As described above, in this embodiment, the electrostatic speaker device can exhibit the same effects as those of the first embodiment described above. In addition, the electrostatic speaker device is often used as a thin speaker as in the above-described sixth embodiment. And according to this embodiment, the same effect as a 6th embodiment mentioned above can be exhibited.

なお、上述では、スピーカ装置の外形を例えば円形状としたが、これに限定されない。例えば、楕円形状、矩形形状、およびトラック形状などの形状であってもよい。また、矩形形状としては、例えば縦辺より横辺が長い細長形状であってもよい。また、図１０では、本実施形態に係るスピーカ装置として密閉方式のスピーカ装置を示したが、これに限定されない。例えば、バスレフ方式やドロンコーン方式など、他の方式であってもよい。 In the above description, the external shape of the speaker device is, for example, a circular shape, but is not limited thereto. For example, the shape may be an elliptical shape, a rectangular shape, a track shape, or the like. In addition, the rectangular shape may be, for example, an elongated shape whose horizontal side is longer than the vertical side. In FIG. 10, a sealed speaker device is shown as the speaker device according to the present embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, other methods such as a bass reflex method and a drone cone method may be used.

なお、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置は、一例として、自動車の車体の内部に配置される。車体内部としては、例えば自動車のドアに搭載される。図１１は、スピーカユニットが自動車のドアに搭載された一例を示す図である。自動車のドアは、窓部７０、ドア本体７１、スピーカユニット７２、および吸着体７３で構成される。 In addition, the speaker apparatus which concerns on the 1st-7th embodiment mentioned above is arrange | positioned inside the vehicle body of a motor vehicle as an example. For example, the vehicle body is mounted on a door of an automobile. FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the speaker unit is mounted on a door of an automobile. The door of the automobile includes a window portion 70, a door main body 71, a speaker unit 72, and an adsorbing body 73.

図１１において、スピーカユニット７２は、例えば上述したスピーカユニット２ａである。スピーカユニット７２は、ドア本体７１に取り付けられる。ドア本体７１内部には、空間が形成されている。つまり、当該ドア本体７１は、スピーカユニット７２の振動板に対して音響スティフネスを与える筐体である。また、吸着体７３は、ドア本体７１の内部に配置される。このように、ドア本体７１、スピーカユニット７２、および吸着体７３によって、上述した第１の実施形態と同様のスピーカ装置が実現される。なお、上述以外にも、第２〜第５の実施形態に係るスピーカ装置を自動車のドアに適用してもよい。また、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置自体を自動車のドアに適用する場合には、スピーカユニット７２の代わりに第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置のみを取り付ければよい。 In FIG. 11, the speaker unit 72 is, for example, the above-described speaker unit 2a. The speaker unit 72 is attached to the door body 71. A space is formed inside the door body 71. That is, the door main body 71 is a casing that gives acoustic stiffness to the diaphragm of the speaker unit 72. Further, the adsorbent 73 is disposed inside the door body 71. In this manner, the door main body 71, the speaker unit 72, and the adsorbing body 73 realize a speaker device similar to that of the first embodiment described above. In addition to the above, the speaker devices according to the second to fifth embodiments may be applied to automobile doors. In addition, when the speaker device itself according to the first to seventh embodiments is applied to an automobile door, only the speaker device according to the first to seventh embodiments may be attached instead of the speaker unit 72.

このように、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を自動車のドアに適用することで、低音の再生帯域が拡大された車内リスニング環境を提供することが可能となる。また、ドア本体７１の内部には、窓ガラス収納部、窓ガラス自動開閉機構、ドアロック、配線および制御回路などが搭載されているため、ドア本体７１の内部容積が限定されている。したがって、所望の低音再生を実現するためには、ドア本体７１がもつ音響スティフネスを大幅に減少させる必要がある。これに対し、第１〜第７の実施形態によれば、負スティフネス発生機構への負担が軽減されるので、低域再生帯域をさらに拡大することが可能である。 As described above, by applying the speaker device according to the first to seventh embodiments to a door of an automobile, it is possible to provide an in-vehicle listening environment in which a low-frequency reproduction band is expanded. Moreover, since the window glass storage unit, the window glass automatic opening / closing mechanism, the door lock, the wiring, the control circuit, and the like are mounted inside the door main body 71, the internal volume of the door main body 71 is limited. Therefore, in order to realize the desired bass reproduction, it is necessary to greatly reduce the acoustic stiffness of the door body 71. On the other hand, according to the first to seventh embodiments, since the burden on the negative stiffness generation mechanism is reduced, the low-frequency reproduction band can be further expanded.

また、他の例として、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置が、車体内部に配置される車載用のスピーカ装置であってもよい。図１２は、自動車の車体内部に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。図１２において、当該スピーカ装置７５は、例えば座席７４の下に設置される。ここで、スピーカ装置７５は、上述した第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかである。なお、第６および第７の実施形態に係るスピーカ装置を設置器具などを用いて設置してもよい。 As another example, the above-described speaker device according to the first to seventh embodiments may be a vehicle-mounted speaker device disposed inside the vehicle body. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a speaker device installed inside a vehicle body of an automobile. In FIG. 12, the speaker device 75 is installed under a seat 74, for example. Here, the speaker device 75 is one of the speaker devices according to the first to fifth embodiments described above. Note that the speaker devices according to the sixth and seventh embodiments may be installed using an installation tool or the like.

このように、スピーカ装置７５を車両に搭載することによって、低音の再生帯域が拡大された車内リスニング環境を提供することが可能となる。また、第１〜第７の実施形態によれば、従来のスピーカ装置と比べ、低域再生帯域の更なる拡大を図ることが可能である。したがって、従来と同じレベルの低音再生を目指すとき、スピーカ装置７５のキャビネットを従来と比べて小型化できる。そして、当該スピーカ装置７５を自動車の車内に搭載することで、より広い車内空間が確保される。また、サブウーファなどの低音用スピーカ装置においては、一般的に容積の大きなキャビネットが必要となるので特に有効である。 As described above, by mounting the speaker device 75 on the vehicle, it is possible to provide an in-vehicle listening environment in which a low-frequency reproduction band is expanded. Further, according to the first to seventh embodiments, it is possible to further expand the low-frequency reproduction band as compared with the conventional speaker device. Therefore, when aiming at low-frequency sound reproduction at the same level as the prior art, the cabinet of the speaker apparatus 75 can be downsized as compared with the conventional. Then, by mounting the speaker device 75 in the interior of the automobile, a wider interior space is ensured. In addition, a low-frequency speaker device such as a subwoofer is particularly effective because a cabinet with a large volume is generally required.

また、他の例として、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置が、図１３に示す車載用のスピーカ装置であってもよい。図１３は、自動車の車体内部に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。図１３において、スピーカ装置は、キャビネット７６、台座７７、スピーカユニット７８、および吸着体７９を備える。 As another example, the above-described speaker device according to the first to seventh embodiments may be a vehicle-mounted speaker device shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the speaker device installed inside the vehicle body of the automobile. In FIG. 13, the speaker device includes a cabinet 76, a pedestal 77, a speaker unit 78, and an adsorbent 79.

図１３において、スピーカユニット７８は、例えば上述したスピーカユニット２ａである。スピーカユニット７８は、円筒形状を有するキャビネット７６に取り付けられる。なお、キャビネット７６の形状は、図１３に示す円筒形状に限定されず、直方体形状などであってもよい。キャビネット７６の内部には、吸着体７９が配置される。このように、キャビネット７６、スピーカユニット７８、および吸着体７９によって、上述した第１の実施形態と同様のスピーカ装置が実現される。なお、上述以外にも、第２〜第５の実施形態に係るスピーカ装置を図１３に示す車載用のスピーカ装置に適用してもよい。また、第１〜第７の実施形態を図１２に示す車載用のスピーカ装置に適用する場合には、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置自体で実現可能である。 In FIG. 13, the speaker unit 78 is, for example, the above-described speaker unit 2a. The speaker unit 78 is attached to a cabinet 76 having a cylindrical shape. The shape of the cabinet 76 is not limited to the cylindrical shape shown in FIG. 13, and may be a rectangular parallelepiped shape. An adsorbent 79 is arranged inside the cabinet 76. Thus, the speaker device similar to that of the first embodiment described above is realized by the cabinet 76, the speaker unit 78, and the adsorbent 79. In addition to the above, the speaker devices according to the second to fifth embodiments may be applied to the in-vehicle speaker device shown in FIG. Further, when the first to seventh embodiments are applied to the in-vehicle speaker device shown in FIG. 12, the speaker devices according to the first to seventh embodiments can be realized.

このように、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を車載用のスピーカ装置に適用することで、低音の再生帯域が拡大された車内リスニング環境を提供することが可能となる。また、第１〜第７の実施形態によれば、従来のスピーカ装置と比べ、低域再生帯域の更なる拡大を図ることが可能である。したがって、従来と同じレベルの低音再生を目指すとき、スピーカ装置のキャビネット７６を従来と比べて小型化できる。そして、当該スピーカ装置を自動車の車内に搭載することで、より広い車内空間が確保される。また、サブウーファなどの低音用スピーカ装置においては、一般的に容積の大きなキャビネットが必要となるので特に有効である。 As described above, by applying the speaker device according to the first to seventh embodiments to a vehicle-mounted speaker device, it is possible to provide an in-vehicle listening environment in which a low-frequency reproduction band is expanded. Further, according to the first to seventh embodiments, it is possible to further expand the low-frequency reproduction band as compared with the conventional speaker device. Therefore, when aiming at low-level sound reproduction at the same level as in the prior art , the cabinet 76 of the speaker device can be made smaller than in the prior art. By mounting the speaker device in a car, a wider interior space is secured. In addition, a low-frequency speaker device such as a subwoofer is particularly effective because a cabinet with a large volume is generally required.

また、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置は、例えばＡＶシステムなどに搭載される。一例として、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置は、映像機器（例えば、ブラウン管テレビ、液晶テレビ、プラズマテレビなど）に搭載される。 The speaker devices according to the first to seventh embodiments described above are mounted in, for example, an AV system. As an example, the speaker devices according to the first to seventh embodiments described above are mounted on video equipment (for example, a cathode ray tube television, a liquid crystal television, a plasma television, etc.).

図１４は、上記スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図である。図１４には、当該薄型テレビの正面図と、その一部を線ＯＡにおける断面図で示した側面図とが示されている。図１４において、当該薄型テレビは、大略的に薄型テレビ本体８５、ディスプレイ８６、および２個のスピーカ装置８７を備える。スピーカ装置８７は、キャビネット８８、スピーカユニット８９、および吸着体９０を備える。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the speaker device is mounted on a thin television. FIG. 14 shows a front view of the thin television and a side view partially showing a cross-sectional view along line OA. In FIG. 14, the thin television generally includes a thin television main body 85, a display 86, and two speaker devices 87. The speaker device 87 includes a cabinet 88, a speaker unit 89, and an adsorbent 90.

図１４において、キャビネット８８は、ディスプレイ８６の下部に設けられた機器筐体の内部空間に配置される。スピーカユニット８９は、例えば楕円形状のスピーカユニット２ａである。そして、スピーカユニット８９は、キャビネット８８に取り付けられる。吸着体９０は、キャビネット８８の内部に配置される。このように、キャビネット７６、スピーカユニット８９、および吸着体９０によって、上述した第１の実施形態と同様のスピーカ装置が実現される。なお、上述以外にも、第２〜第５の実施形態に係るスピーカ装置を薄型テレビに搭載してもよい。また、第１〜第７の実施形態を薄型テレビに搭載する場合には、ディスプレイ８６の下部に設けられた筐体の内部空間に第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を直接取り付ければよい。 In FIG. 14, the cabinet 88 is arranged in an internal space of a device housing provided at the lower part of the display 86. The speaker unit 89 is, for example, an elliptical speaker unit 2a. The speaker unit 89 is attached to the cabinet 88. The adsorbent 90 is disposed inside the cabinet 88. As described above, the speaker device similar to that of the first embodiment described above is realized by the cabinet 76, the speaker unit 89 , and the adsorbent 90. In addition to the above, the speaker devices according to the second to fifth embodiments may be mounted on a thin television. Further, when the first to seventh embodiments are mounted on a thin television, the speaker device according to the first to seventh embodiments is directly attached to the internal space of the housing provided in the lower part of the display 86. Good.

このように、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を薄型テレビ本体８５に搭載することで、低音の再生帯域が拡大されたリスニング環境を提供することが可能となる。また、第１〜第７の実施形態によれば、従来と同じレベルの低音再生を目指すとき、スピーカ装置のキャビネット８８を従来と比べて小型化できる。つまり、当該スピーカ装置８７を搭載することによって、薄型テレビの更なる薄型化を図ることができる。 As described above, by mounting the speaker devices according to the first to seventh embodiments on the thin TV main body 85, it is possible to provide a listening environment in which the low-frequency reproduction band is expanded. In addition, according to the first to seventh embodiment, when aiming at low-frequency sound reproduction at the same level as the prior art, the cabinet 88 of the speaker apparatus can be made smaller than the conventional. That is, by mounting the speaker device 87, the thin TV can be further reduced in thickness.

また、上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば携帯電話等の携帯型情報処理装置用のスピーカ装置として用いられる。図１５は、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を携帯電話９１に搭載した構成の一例を示す図である。なお、図１５においては、スピーカ装置９２を破線で示している。図１５において、例えば上述した第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかが、スピーカ装置９２として携帯電話９１に設けられた装置筐体の内部に配置される。なお、第１〜第５の実施形態に係るスピーカ装置を用いる場合においては、スピーカユニットを携帯電話９１の筐体の開口部に取り付け、その筐体内部に吸着体１４０を配置することによっても実現可能である。 Moreover, the speaker device according to the first to seventh embodiments described above is used as a speaker device for a portable information processing device such as a mobile phone. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the speaker device according to the first to seventh embodiments is mounted on the mobile phone 91. In FIG. 15, the speaker device 92 is indicated by a broken line. In FIG. 15, for example, any of the speaker devices according to the first to seventh embodiments described above is disposed inside a device housing provided in a mobile phone 91 as a speaker device 92. In the case of using the speaker device according to the first to fifth embodiments, it is also realized by attaching the speaker unit to the opening of the casing of the mobile phone 91 and arranging the adsorbent 140 inside the casing. Is possible.

このように、第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を携帯電話９１に搭載することで、低音の再生帯域が拡大されたリスニング環境を提供することが可能となる。また、例えば図１５に示す携帯電話においては、小型化、薄型化が特に進んでいる。それに伴い、スピーカ装置の占有スペースも大きく制限される。しかしながら、第１〜第７の実施形態係るスピーカ装置によれば、従来と同じ制限されたスペースであっても、低音再生帯域の拡大を図ることができる。 As described above, by mounting the speaker devices according to the first to seventh embodiments on the mobile phone 91, it is possible to provide a listening environment in which the low-frequency reproduction band is expanded. Further, for example, in the cellular phone shown in FIG. 15, the miniaturization and thinning are particularly advanced. Accordingly, the space occupied by the speaker device is greatly limited. However, according to the speaker devices according to the first to seventh embodiments, it is possible to expand the bass reproduction band even in the same limited space as in the past.

本発明に係るスピーカ装置は、低音再生帯域をさらに拡大することが可能であり、小型スピーカ装置、液晶テレビやプラズマディスプレイ用のスピーカ装置、オーディオ機器、カーオーディオ機器、車載用スピーカ等の用途にも適用できる。 The speaker device according to the present invention can further expand the bass reproduction band, and is also used for small speaker devices, speaker devices for liquid crystal televisions and plasma displays, audio devices, car audio devices, in-vehicle speakers, and the like. Applicable.

第１の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Cross-sectional view of the structure of the speaker device according to the first embodiment 磁場解析を行った磁気回路の構造断面図Cross-sectional view of the structure of a magnetic circuit subjected to magnetic field analysis 図２ＡのＸを変化させたときの非マグネット部材１７ｇの変位と当該非マグネット部材１７ｇに作用する力との関係を磁場解析によって解析した結果を示した図The figure which showed the result of having analyzed the relationship between the displacement of the nonmagnet member 17g when changing X of FIG. 2A, and the force which acts on the said nonmagnet member 17g by a magnetic field analysis 図２ＡのＴを変化させたときの非マグネット部材１７ｇの変位と当該非マグネット部材１７ｇに作用する力との関係を磁場解析によって解析した結果を示した図The figure which showed the result of having analyzed the relationship between the displacement of the non-magnet member 17g when T of FIG. 2A is changed, and the force which acts on the non-magnet member 17g by magnetic field analysis 第２の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Sectional drawing of the structure of the speaker device according to the second embodiment 第２の実施形態に係るスピーカ装置の回路ブロック図Circuit block diagram of the speaker device according to the second embodiment 第３の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Sectional drawing of the structure of a speaker device according to a third embodiment 図５に示すスピーカ装置を線ＡＢで切断して、ｘ軸の正方向から見た断面図5 is a cross-sectional view of the speaker device shown in FIG. 5 taken along line AB and viewed from the positive direction of the x axis. 従来のスピーカ装置および当該スピーカ装置に配置された低音増強装置の構造断面図Cross-sectional view of the structure of a conventional speaker device and a bass enhancement device arranged in the speaker device 第５の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Sectional drawing of the structure of a speaker device according to a fifth embodiment 第６の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Sectional drawing of the structure of a speaker device according to a sixth embodiment 第７の実施形態に係るスピーカ装置の構造断面図Sectional drawing of structure of speaker device according to seventh embodiment スピーカユニットが自動車のドアに搭載された一例を示す図The figure which shows an example in which the speaker unit is mounted on the door of the automobile 自動車の車体内部に設置されたスピーカ装置の一例を示す図The figure which shows an example of the speaker apparatus installed in the vehicle body of a motor vehicle 自動車の車体内部に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図The figure which shows the other example of the speaker apparatus installed in the vehicle body of a motor vehicle 第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図The figure which shows an example of the structure which mounted the speaker apparatus which concerns on 1st-7th embodiment in the thin-type television. 第１〜第７の実施形態に係るスピーカ装置を携帯電話９１に搭載した構成の一例を示す図The figure which shows an example of the structure which mounted the speaker apparatus which concerns on 1st-7th embodiment in the mobile telephone 91. FIG. 従来のスピーカ装置の断面構造図Cross-sectional structure diagram of a conventional speaker device ３つのスティフネスと可動マグネット１１３の変位との関係を示す図The figure which shows the relationship between three stiffness and the displacement of the movable magnet 113

符号の説明Explanation of symbols

１、３９、７６、８８キャビネット
２、７２、７８、８９スピーカユニット
３背面フレーム
４、４５前面フレーム
５、３１、５５第１の磁気回路
６、１１、２９、３３、５３、５６ヨーク
７、９、１２、１４、３０、３２、５４、５７、６２、６７マグネット
８、１３磁気プレート
１０、３４、５８第２の磁気回路
１４０、７９、７３、９０吸着体
１５、２７エッジ
１６ダンパー
１７、４６、５１、６５振動板
１７ｇ、２６ｇ、５１ｇ、６５ｇ非マグネット部材
１８、２０ボイスコイルボビン
１９、２１ボイスコイル
２２レーザ変位計
２３制御回路２３
２５ポート
２６ドロンコーン
３５仕切板
３６、３７支持部材
３８負スティフネス発生機構
４０低音増強装置
４７、５９、６０支持部材
４８可動マグネット
４９固定マグネット
５０、６１フレーム
５２圧電素子
６３、６６電極
６４スペーサ
７０窓部
７１ドア本体
７４座席
７５、８７、９２スピーカ装置
７７台座
８５薄型テレビ本体
８６ディスプレイ
９１携帯電話

1, 39, 76, 88 Cabinet 2, 72, 78, 89 Speaker unit 3 Rear frame 4, 45 Front frame 5, 31, 55 First magnetic circuit 6, 11, 29, 33, 53, 56 Yoke 7, 9 12, 14, 30, 32, 54, 57, 62, 67 Magnet 8, 13 Magnetic plate 10, 34, 58 Second magnetic circuit 140, 79, 73, 90 Adsorbent 15, 27 Edge 16 Damper 17, 46 , 51, 65 Diaphragm 17g, 26g, 51g, 65g Non-magnet member 18, 20 Voice coil bobbin 19, 21 Voice coil 22 Laser displacement meter 23 Control circuit 23
25 Port 26 Drone Cone 35 Partition Plates 36, 37 Support Member 38 Negative Stiffness Generation Mechanism 40 Bass Booster 47, 59, 60 Support Member 48 Movable Magnet 49 Fixed Magnet 50, 61 Frame 52 Piezoelectric Element 63, 66 Electrode 64 Spacer 70 Window Part 71 Door main body 74 Seat 75, 87, 92 Speaker device 77 Base 85 Thin TV main body 86 Display 91 Mobile phone

Claims

筐体と、
前記筐体の内部に配置され、当該筐体内部の気体を物理吸着する吸着体と、
振動板を含み、前記筐体に形成された開口部に設けられた振動部と、
前記振動板を駆動して、当該振動板から音を発生させる駆動部と、
前記筐体の内部に配置され、前記振動板に作用する前記筐体内部の音響スティフネスを減少させる負スティフネス発生機構とを備え、
前記負スティフネス発生機構によって生じる負スティフネスの大きさと前記吸着体による音響スティフネスの減少量との和は、前記筐体内部の音響スティフネスと前記振動板を支持する部材の音響スティフネスとの和よりも小さく、
前記駆動部は、
前記筐体の内部に配置され、前記振動板側に第１のマグネットを有する第１の磁気回路と、
前記振動板および当該振動板の振動方向に形成された空隙を介して前記第１のマグネットに対向して配置された第２のマグネットを有する第２の磁気回路とを含み、
前記第１および第２の磁気回路の少なくとも一方には、所定の磁気ギャップが形成されており、
前記振動部は、
ボイスコイルと、
前記振動板に固設され、前記ボイスコイルを前記磁気ギャップ内に配置して当該ボイスコイルを支持するボイスコイルボビンと、
マグネットを含まない磁性体であり、前記空隙内に配置された前記振動板の少なくとも一部に設けられた非マグネット部材とを、さらに含み、これらによって、
前記負スティフネス発生機構は、
前記非マグネット部材と、
前記第１の磁気回路と、
前記第２の磁気回路とで構成され、
前記負スティフネス発生機構は、前記振動板の振動方向に対して前記非マグネット部材の前記空隙内における平衡位置を基準として、当該平衡位置から離れる方向に当該非マグネット部材に前記振動方向の離反力を与えることによって、前記筐体内部の音響スティフネスを減少させることを特徴とするスピーカ装置。 A housing,
An adsorbent disposed inside the housing and physically adsorbing a gas inside the housing;
A vibration part including a vibration plate and provided in an opening formed in the housing;
A driving unit that drives the diaphragm to generate sound from the diaphragm;
A negative stiffness generating mechanism that is disposed inside the housing and reduces acoustic stiffness inside the housing that acts on the diaphragm;
The sum of the negative stiffness generated by the negative stiffness generation mechanism and the amount of decrease in acoustic stiffness due to the adsorbent is smaller than the sum of the acoustic stiffness inside the housing and the acoustic stiffness of the member supporting the diaphragm. ,
The drive unit is
A first magnetic circuit disposed inside the housing and having a first magnet on the diaphragm side;
A second magnetic circuit having a second magnet disposed opposite to the first magnet via a gap formed in the vibration direction of the diaphragm and the diaphragm;
A predetermined magnetic gap is formed in at least one of the first and second magnetic circuits,
The vibrating part is
Voice coil,
A voice coil bobbin fixed to the diaphragm and supporting the voice coil by disposing the voice coil in the magnetic gap;
A magnetic body that does not include a magnet, and further includes a non-magnet member provided in at least a part of the diaphragm disposed in the gap,
The negative stiffness generation mechanism is:
The non-magnet member;
The first magnetic circuit;
The second magnetic circuit,
The negative stiffness generating mechanism applies a separation force in the vibration direction to the non-magnet member in a direction away from the equilibrium position with reference to the equilibrium position of the non-magnet member in the gap with respect to the vibration direction of the diaphragm. The speaker device according to claim 1, wherein the acoustic stiffness inside the housing is reduced.

前記吸着体は、活性炭、ゼオライト、カーボンナノチューブ、フラーレン、シリカゲル、および多孔質シリカのうち、少なくとも１つで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。 The speaker device according to claim 1, wherein the adsorbent is composed of at least one of activated carbon, zeolite, carbon nanotube, fullerene, silica gel, and porous silica.

前記スピーカ装置は、
前記振動方向に振動する前記振動部のいずれかの当該振動方向における位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出された前記振動部の位置に基づいた直流成分を所定の音響信号に加えた信号を前記ボイスコイルに印加することによって、前記非マグネット部材の前記振動方向における振幅の中心が前記平衡位置となるように当該振動板の振動を制御する制御部とを、さらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。 The speaker device
A position detection unit for detecting a position in the vibration direction of any of the vibration units vibrating in the vibration direction;
By applying a signal obtained by adding a direct current component based on the position of the vibration unit detected by the position detection unit to a predetermined acoustic signal to the voice coil, the center of the amplitude of the non-magnet member in the vibration direction can be obtained. The speaker device according to claim 1, further comprising a control unit that controls vibration of the diaphragm so as to be in the equilibrium position.

前記吸着体と前記振動部、前記駆動部、および前記負スティフネス発生機構との間を仕切るように配置され、当該吸着体を支持する支持部材をさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。 The speaker device according to claim 1, further comprising a support member that is arranged so as to partition the adsorbent and the vibration unit, the drive unit, and the negative stiffness generating mechanism, and supports the adsorbent.

請求項１から４のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置をその内部に配置する車体とを備える、車両。 The speaker device according to any one of claims 1 to 4 ,
A vehicle comprising: a vehicle body having the speaker device disposed therein.

請求項１から４のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置をその内部に配置する機器筐体とを備える、映像機器。 The speaker device according to any one of claims 1 to 4 ,
A video device comprising: a device housing in which the speaker device is disposed.

請求項１から４のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置をその内部に配置する装置筐体とを備える、携帯型情報処理装置。

The speaker device according to any one of claims 1 to 4 ,
A portable information processing device comprising: a device housing in which the speaker device is disposed.