JP6521606B2 - 薄型ラウドスピーカ変換器 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

この出願は、２０１３年１０月２５日に出願された米国仮出願第６１／８９５，６５３号に関連付けられるとともに、前記仮出願の利益を主張し、この仮出願の内容は、それらの全体が参照することにより本願に組み入れられる。

この発明は電気音響変換器の範疇にあり、より具体的には、この発明は、ラウドスピーカシステムで利用される変換器の範疇にある。

オーディオ分野では、ラウドスピーカが忠実性を維持しつつより小さい薄い形状因子の製品で利用できるように構成されることが望ましい。

現代の家庭用電化製品市場は、益々多くの機能（例えば、無線接続チップセット；より大きなユーザインタフェース；オーディオ信号処理モジュール；増幅；充電式バッテリなど）を伴って全てがコンパクトな構造内にパッケージングされたオーディオ製品内に一体化されるラウドスピーカを求める。これらの制約は、一般に、関連する電子機器のサイズの増大、および、ラウドスピーカ筐体体積に専用のパッケージサイズの寸法の減少をもたらす。また、有効キャビネット深さおよび体積のかなりの減少が変換器の性能を損なう可能性がある非常に薄いテレビスクリーン内のキャビネット構造などの奥行きのないキャビネット構造も組み込まれる多くの他の用途が存在する。

小型変換器は、一般に、そのようなシステムのための解決策として選択される。これは、それらの変換器が従来サイズのスピーカよりも小さい音響体積を必要とするからである。それにもかかわらず、小型変換器は、限られたダイヤフラム表面積および体積変位（ｃｕｂｉｃ ｖｏｌｕｍｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）を含む損なわれたパラメータの結果として低周波を高レベルで再生するときに低い効率と限られた出力とを与えることが良く知られている。

望ましい音響出力および高い忠実性を達成しつつ、より小さいあるいは薄い形態のオーディオ製品に組み込むことができる改良された変換器の必要性がある。

本発明によれば、変換器の高さプロファイルをかなり減少させつつダイヤフラム表面積と従来サイズの変換器の変位とを維持できる簡単で有効な変換器がもたらされる。好ましい実施形態において、薄型ラウドスピーカ変換器は、スパイダサスペンションがサラウンドサスペンションの上方に配置されて突出ドームダイヤフラムまたは逆ダイヤフラムの容積部内に収容される、サラウンドサスペンションとスパイダサスペンションとの間の逆関係を組み込んでもよく、それにより、ダイヤフラム偏位中に音声コイル隙間内の音声コイルの安定性を維持して音声コイルの揺動を減少させつつ更に奥行きのない構造を可能にする。多くの好ましい実施形態では、結合部材が、音声コイルフォーマとダイヤフラムとの間の中間コネクタとして作用し、それにより、ダイヤフラムに対する接触表面積が増大された取り付けおよび支持がもたらされる。これらのおよび他の形態および利点は、以下に引き続いて開示される明細書によって明らかになる。

図は、本発明の好ましい実施形態を単なる例示目的で描く。当業者は、記載される発明の原理から逸脱することなく本明細書中に例示される構造および方法の別の実施形態が使用されてもよいことを以下の議論から容易に認識する。

本発明のラウドスピーカ変換器の第１の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の他の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第２の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第２の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第３の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第３の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第４の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第５の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第５の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第６の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第６の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第７の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第７の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第８の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第９の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第９の例の拡大切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１０の例の切断図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１１の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１１の例のダイヤフラム構成要素の図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１２の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１３の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１４の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１５の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１６の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１７の例の断面図である。 本発明のラウドスピーカ変換器の第１８の例の切断図である。

本発明の原理にしたがって構成されて本発明の原理を具現化するラウドスピーカ変換器の機械構造および磁気構造は、システムパッケージングの性質、所望の周波数応答、出力能力、および／または、望ましいと見なされる線形性のレベルなどの因子に応じて多くの形態を成してもよい。本発明の特定の磁気変換器の目標価格は、周波数応答の向上、最大出力能力、および、一般にコスト増大と関連する線形性の増大に伴う因子でもある。

したがって、以下では、本発明の多くの異なる例について説明する。以下の議論において、様々な例の間で共通であるあるいは共通であってもよい要素には同じ参照文字が割り当てられてもよい。

最初に図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、これらの図には、本発明の薄型ラウドスピーカ変換器１０ａの好ましい実施形態の第１の例が描かれる。第１の例の変換器１０ａはフレーム１１を備え、該フレーム１１は、好ましくは鉄材料から構成されるＴヨーク１２に結合されて、この例では通気磁極片開口２２が形成されるように示される。この実施形態および他の実施形態は、Ｙヨークに通気開口を伴ってあるいは伴わずに構成されてもよい。接続スペーサ１１ａが、Ｔヨーク１２のバックプレート１２ａと磁石構造体１３との界面を成す中間結合プレートとして使用されてもよく、磁石構造体１３は、図１Ａでは２つの積み重ねられたリング磁石を伴って示され、図１Ｂでは１つのリング磁石を伴って示されており、セラミック材料またはフェライト材料から成ってもよいが、ラウドスピーカ変換器の分野で通常利用される多種多様な磁石材料のいずれかを組み込んでもよい。

好ましくは、鉄のトッププレート１４が、好ましくは鉄のＴヨーク１２およびバックプレート１２ａと共に磁気回路を形成する磁石構造体１３の上端に結合される。図１Ａおよび図１Ｂのこの実施形態では、ダイヤフラム１８が、凹状形態または凸状形態（それぞれ逆形態および非逆形態）の柔軟なサラウンドサスペンション１６を介してフレーム１１に接続される継ぎ目のない凸状ドームとして示される。本発明は、サラウンドの形状をこのように限定せず、マルチロールサラウンド形態、ダブルサラウンド形態、または、シングルサラウンド形態のような音響変換器で伝統的に実施される任意のサラウンド形態を考慮できる。すなわち、図１Ａおよび図１Ｂはシングルサラウンド１６を示す。しかしながら、本発明の他の実施形態において、変換器１０Ａは、図示のサラウンド１６の径方向外側および／またはサラウンドの径方向内側に配置される１つ以上の更なるサラウンドサスペンションを含んでもよい。更なるサラウンドサスペンションは、サラウンドサスペンション１６と同様にあるいは異なって形成されてもよい。また、サラウンドサスペンション１６および／または任意の更なるサラウンドサスペンションは任意の所望の形状を有することができる。例えば、サラウンドサスペンションは、図１Ａおよび図１Ｂにそれぞれ示されるような凸状または凹状の曲線を成す断面形状を有してもよく、あるいは、代わりに、サラウンドサスペンションは、直線状の断面形状、または、直線態様および曲線態様の両方を有する断面形状を有してもよい。サラウンドサラウンド１６は、図１Ａおよび図１Ｂではここにリブ１６ｂを伴って示されるが、サラウンドサスペンションは、リブを伴ってあるいは伴わずに構成されてもよく、また、サラウンドサスペンション１６は、図３に１６ａとして示されるように非逆凸状形態として構成されてもよい。

ダイヤフラム１８はカプラ２０を介して音声コイルフォーマ２１に結合され、カプラ２０はダイヤフラム１８と音声コイルフォーマ２１との間に接続される。この好ましい実施形態では、音声コイルフォーマ２１がダイヤフラム１８に直接に接続されない。導電性の音声コイル１９が、音声コイルフォーマ２１に取り付けられるとともに、Ｔヨーク１２およびトッププレート１４と接触することなくトッププレート１４とＴヨーク１２の上端との間の磁場隙間内で懸架される。

また、ダイヤフラム１８は、トッププレート１４に取り付けられるスパイダサスペンション１７に取り付けられてスパイダサスペンション１７によっても懸架され、また、ダイヤフラム１８は、ダイヤフラム１８の動的偏位中に音声コイル１９の揺動を最小限に抑えるべくダイヤフラム１８に対して安定性を与えるために、サラウンドサスペンション１６の上方の平面内に配置される。図１Ｂは、スパイダサスペンション１７の内周をトッププレート１４に接続するリングセパレータ２５を示す。このリングセパレータは、ダイヤフラム１８および磁気モータ構造の両方に対するスパイダサスペンション固定点を制御するのに役立つ。図示の典型的な実施形態において、リングセパレータ２５は、トッププレート１４上に配置されるとともに、音声コイルフォーマ２１の周囲および導電音声コイル１９の周囲で環状を成して延びている。リングセパレータは、略正方形断面形状を有しており、スパイダサスペンション１７の端部を受けて保持するためのシートをその上面上に含んでもよい。リングセパレータ２５は、音声コイルフォーマ２１の周囲で連続的にあるいは不連続的に延びてもよく、また、リングセパレータは、曲線態様および／または直線態様を成す断面形状を有してもよい。リングセパレータ２５は、図示のように環状形態を成して、あるいは、任意の他の望ましい幾何学的形態、例えば五角形、六角形、楕円、ダイヤモンド形状を成してトッププレート１４上で延びてもよい。

入力端子１５が音声入力信号を受けるようになっており、また、導電配線（図示せず）が入力端子１５を音声コイル１９に対して接続する。

図２は、カプラ２０の一例を拡大して詳しく示すとともにカプラが音声コイルフォーマ２１とどのように接続するのかを示す図１の同じ基本的な装置の拡大切断図である。例示的目的で、ダイヤフラム１８はカプラ２０から離間される。カプラ２０が音声コイルフォーマ２１の上端よりも広い表面積を有し、それにより、ダイヤフラムに結合される際に、カプラ２０が、より大きいダイヤフラム／カプラ一体性、より少ないダイヤフラム破壊、および、より大きな帯域幅にわたるよりピストン的なダイヤフラム移動性を伴うより大きな接続インタフェースを形成するのが分かる。カプラ２０は、ダイヤフラム２１に直接に接続することができ、あるいは、柔軟なあるいは制振性の界面材料を介して結合することができる。また、カプラ２０は、その外縁に関して異なる規則正しいあるいは不規則な幾何学的形態を有することもでき、単なる円形に形成することができないが、五角形や六角形などを成すことができる。

図３は、第２の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｂを描く切断図を示し、図３Ａは拡大図を示す。第２の例１０ｂは、図１における装置に類似するが、サラウンド１６ａが非逆凸状形態として示されており、また、ドームダイヤフラム１８ａは、ダイヤフラム１８ａを完成するために中心ダストキャップカバー２４を伴う中心切り欠き開口２８を含む２部品ダイヤフラムであり、ダイヤフラム１８ａがカプラ２０に取り付けられるとともに、凸状中心ダストキャップ２４がカプラ２０および音声コイルフォーマ２１の一方または両方に取り付けられる。

図４は、第３の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｃを描く切断図を示し、図４Ａは拡大図を示す。第３の例１０ｃは、図１の装置とほぼ同じであるが、サラウンドサスペンション１６ａが非逆凸状形態として示される。様々な例の全体にわたって、逆凹状サラウンドサスペンションおよび非逆凸状サラウンドサスペンションが置き換え可能に使用されてもよい。装置１０ｃは、ダイヤフラム１８のより大きな偏位を要する場合がある低周波を再生するためのウーファー用途またはサブウーファー用途として用いるために最適化され、そのため、ダイヤフラム１８の外側部分とトッププレート１４に装着されるリングセパレータ２５とに対して取り付けられるデュアルスパイダサスペンション１７ａ，１７ｂの適用によって更に大きな直線偏位を実現できる。ここで、トッププレート１４は、リングセパレータ２５を受けて保持するためのシートを含むことができる。図示の実施形態において、リングセパレータ２５は、該セパレータ２５の上側に装着されるスパイダサスペンション１７ａおよびセパレータ２５の下側に装着される他方のサスペンション１７ｂのうちの一方を有する略直線状の断面形状を伴う環形状部材である。図１Ｂに関連して論じられるように、リングセパレータ２５は、任意の望ましい断面形状を含むことができるとともに、スパイダサスペンションの連続的または不連続的な取り付けをもたらすべく任意の望ましい形態を成してトッププレート１４を横断する。デュアルスパイダサスペンション１７ａ，１７ｂは、より安定した心出し装置として作用し、それにより、音声コイル１９の位置を維持するとともに、大きい信号低周波偏位中に音声コイルがトッププレート１４に対して擦れ付かないようにする。

図５は、第４の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｄを描く切断図を示す。第４の例１０ｄは、図１の装置とほぼ同じであるが、サラウンドサスペンション１６ａが非逆凸状形態として示され、また、磁石構造体１３が２つのリング磁石１３ａ，１３ｂを含み、その場合、磁石構造体１３が更に大きな全磁気エネルギーを有するように、リング磁石１３ｂの方が、より大きい外径、より多くの量の磁石材料、および、より大きな磁気エネルギーを有する。これは、全磁気エネルギーを増大させるために、あるいは、トッププレート１４および上側磁石１３ｂに対するダイヤフラム１８およびスパイダサスペンション１７のより大きな偏位のための更に大きなクリアランスを形成するために使用されてもよい。

図６は、第５の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｅを描く切断図を示し、図６Ａは拡大図を示す。図１の装置を参照すると、第５の例１０ｅは、非逆凸状の幾何学的配置として示されるサラウンドサスペンション１６ａについて相違点を組み込んでおり、また、ダイヤフラム１８ｂは、ダイヤフラム１８ｂに対するサラウンドサスペンション１６ａの取り付け点を越えて延びる延長された外径１８ｃを有する。また、ラウドスピーカ変換器１０ｅは、ダイヤフラム延長部１８ｃに対する安定化スパイダサスペンション１７ｃの取り付け部がサラウンドサスペンション１６ａの取り付け部の下方に配置されることによって、より大きな直径のダイヤフラム延長部を有利に利用する。

本発明の様々な好ましい実施形態において、スパイダサスペンション１７ｃは、サラウンドサスペンション１６ａの平面の上方または下方に取り付けられあるいは位置決めされてもよく、また、特定の実施形態では、サラウンドサスペンション１６ａとほぼ同じ平面内で取り付けられあるいは位置決めされてもよい。図１８から分かるように、スパイダサスペンション３１が、サラウンドサスペンション１６よりも十分下方に、更にはバックプレート１２ｂの背後の変換器の底部にさえ配置されてもよい。

図７は、第６の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｆを描く切断図を示し、図７Ａは拡大図を示す。第６の例１０ｆは、図１の装置に類似するが、サラウンド１６ａが非逆凸状形態として示されており、また、凸状ドームダイヤフラム１８ａは、該ダイヤフラム１８ａを完成するために中心平坦ダストキャップカバー２４が装着される中心切り欠き開口２８を含む。ダイヤフラム１８ａはカプラ２０に取り付けられ、また、平坦な中心ダストキャップ２４は、ダイヤフラム１８ａおよび音声コイルフォーマ２１の一方または両方に取り付けられてもよい。

図８は、第７の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｇを描く切断図を示し、図８Ａは拡大図を示す。第７の例１０ｇは、図６の装置に類似するが、高周波ツイーター変換器２７がダイヤフラム１８ａの開口２８の切り欠き内に装着される薄型同軸変換器として構成される。ツイーター２７は、音声コイルフォーマ２１の内面から離間されて、Ｔヨーク１２上に、通気磁極片開口２２内に装着されてもよい。ダイヤフラム１８ａはカプラ２０に取り付けられ、また、カプラ２０は音声コイルフォーマ２１に取り付けられる。

図９は、第８の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｈを描く切断図を示す。第８の例１０ｈは図１の装置に類似するが、主な違いは、磁石構造体１３ｃが音声コイルフォーマ２１の内側に装着される点である。この実施形態において、磁石構造体１３ｃは、ネオジムまたはサマリウムコバルトなどの少なくとも１つの高エネルギー磁石１３ｄを使用することが好ましい。磁石構造体１３ｃを良好に受け入れるために、Ｕヨーク構造体１２ｃが磁石構造体１３ｃおよび音声コイルフォーマ２１の外側に配置され、また、トッププレート１４ａが音声コイルフォーマ２１の内側に配置される。この形態では、他の例のＴヨーク１２の開口２２が、Ｕヨーク１２ｃと磁石構造体１３ｃとの通気開口２２ａに置き換えられる。あるいは、この実施形態１０ｈの磁石構造体１３ｃは、中心に穴を伴わない１つ以上のディスク磁石から成ってもよい。

図１０は、第９の例の薄型ラウドスピーカ変換器装置１０ｉを描く切断図を示し、図１０Ａは拡大図を示す。第９の例１０ｉは、この実施形態では、カプラ２０ｂが、カプラ２０ｂとダイヤフラム１８との間に非常に幅広い表面接触領域を形成するトップカバー２３を音声コイルフォーマ２１上を横切って有し、それにより、ダイヤフラム１８の中心部にわたって剛性を高めて、ダイヤフラム破壊形態を制御するとともに、変換器１０ｉの周波数応答を向上させることを除き、図１の装置と本質的に同じである。

図１１は、図１０の装置に類似する第１０の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｊを描く拡大図を示すが、カプラ２０ｃは、音声コイルフォーマ２１の上端を覆って嵌合するとともにダイヤフラム１８の幅広い表面領域にわたって取り付く上端カップであり、これにより、ダイヤフラム１８の構造的完全性が向上する。

図１２は、図２の凸状ドームダイヤフラム１８を上端中心開口２８を有する円錐台状の逆凸状円錐構造体１８ｃ（図１２Ａに示される）と置き換える、図２の基本構造と同じ基本構造の第１１の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｋを描く断面図を示す。ダイヤフラム１８ｃはカプラ２０に接続され、また、平坦なダストキャップ２４ａが、開口２８に装着されるとともに、音声コイルフォーマ２１と音声コイルフォーマ２１の内周に装着される第２のカプラ２０ｄとの一方または両方に装着される。円錐ダイヤフラム１８ｃの側面１８ｄは、直線状であってもよく、あるいは、凸状形態または凹状形態で幾らか湾曲される。

図１３は、図１２の基本構造と同じ基本構造の第１２の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｌを描く断面図を示し、この場合、図１２の平坦な上端ダストキャップ２４ａが略直線状の面をもった凹状のダストキャップ２４ｂに置き換えられ、凹状のダストキャップ２４ｂは、開口２８に装着されるとともに、音声コイルフォーマ２１とカプラ２０に取り付けられるダイヤフラム１８ｂとの一方または両方に装着される。

図１４は、図１３の基本構造と同じ基本構造の第１３の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｍを描く断面図を示し、この場合、図１３の凹状ダストキャップ２４ｂおよびダイヤフラム１８ｂが継ぎ目のない逆円錐ダイヤフラムに置き換えられ、この逆円錐ダイヤフラムは、カプラ２０を介して音声コイルフォーマ２１に結合されるとともに、音声コイルフォーマ２１とカプラ２０に取り付けられるダイヤフラム１８ｂとの一方または両方に結合される。

図１５は、図１３の直線状の面をもった凹状ダストキャップ２４ｃが音声コイルフォーマ２１およびダイヤフラム１８ｂの一方または両方に取り付けられる丸みを帯びた凸状のダストキャップ２４ｃに置き換えられる、図１３の基本構造と同じ基本構造の第１４の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｎを描く断面図を示す。ダイヤフラム１８ｂは、カプラ２０に取り付けられるとともに、音声コイルフォーマ２１に取り付けられる。

様々な実施形態では、ダイヤフラム１８をカプラ２０に取り付けることが一般に好ましいが、随意的に、ダイヤフラムは、カプラ２０を伴うことなく音声コイルフォーマ２１に直接に取り付けられてもよく、あるいは、ダイヤフラム１８は、音声コイルフォーマ２１およびカプラ２０の両方に取り付けられてもよい。

図１６は、図１５の基本構造と同じ基本構造の第１５の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｏを描く断面図を示し、この例１０ｏでは、図１５の丸みを帯びた凸状ダストキャップ２４ｃが凹状形態へと反転される。ダイヤフラム１８ｂはカプラ２０に取り付くように示されており、また、この例では、ダストキャップ２４ｄがダイヤフラム１８ｂに取り付けられる。

図１７は、図１２の標準的なカプラ２０が上端ダストキャップ２４ａと音声コイルフォーマ２１との間でこれらに取り付けられる柔軟カプラ２９に置き換えられる点を除き、図１２の実施形態に類似する第１６の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｐを描く断面図を示す。ダストキャップ２４ａはダイヤフラム１８ｂに取り付けられる。柔軟カプラ２９は、柔軟な側壁３０を有する開放構造として構成され得る、あるいは、柔軟カプラ２９に更なる剛性の内部に空気が収容された閉じられた／密閉された構造体となり得る。また、抵抗損失を柔軟カプラ２９に組み入れることができる。柔軟カプラ２９は、音声コイルフォーマ２１をダストキャップ２４ａおよびダイヤフラム１８ｂから徐々に分離して本質的にバンドパスシステムを形成することによって機械的なローパスフィルタとして使用され得る。あるいは、柔軟カプラ２９は、カプラの柔軟性とダイヤフラム１８ｂの移動質量とがラウドスピーカ変換器１０ｐの高周波の振幅応答を調整するために使用され得る共振を形成する機械的な共振器として構成され得る。

図１８は、リアサスペンション３１の付加を伴う、図２の装置と同じである第１７の例の薄型ラウドスピーカ変換器１０ｑを描く断面図を示し、リアサスペンション３１は、バックプレート１２ｂの下側に装着されるとともに、ｔヨークの開口２２を通じて突出してリアサスペンション３１をダイヤフラム１８に結合する結合ロッド３２に取り付けられ、この場合、リアサスペンション３１は、ダイヤフラム１８の大きな偏位中の音声コイルフォーマ２１の揺動または捩じれを最小限に抑えるために更なる安定度を加える。別の実施形態では、結合ロッド３２を置き換える結合構造体を、大きな外径を有する別のリアスパイダを伴う磁石構造体の外側に配置することができ、これは、図９に示されるネオジム構造体などの小径の磁石構造体を伴って特に有用な手法となり得る。スパイダサスペンション３１の適用に伴って、スパイダサスペンション１７は、変換器から取り除かれてもよく、あるいは、サスペンションスパイダ３１と併せて使用されてもよい。

様々な実施形態において、ダイヤフラム１８は、アルミニウム、チタン織布、製紙用パルプ、および、ラウドスピーカ変換器材料に関して当該技術分野において知られる多種多様な材料を含む多くの材料から形成することができる。

開示される様々な実施形態において、本発明は、突出ドームダイヤフラムまたは逆円錐ダイヤフラム１８の幾何学的形態によって与えられる空間を利用して、磁石構造体１３をダイヤフラム１８の凹状の内側キャビティ内へと引き上げて、それにより、変換器の全体の高さを減らすことができる。ダイヤフラムとモータとの間の短い距離の要件に起因して、スパイダ１７は開示された形態へと構成される。内周がモータ／シャーシのトッププレート１４に固定されて結合されるとともに外周がドームダイヤフラム１８に取り付けられるスパイダ１７の構造は、本発明の変換器における不可欠な要素である。

ドーム形状ダイヤフラムまたは逆円錐形状ダイヤフラム１８は、高さと内部キャビティ容積とを伴う幾何学的形態を有するダイヤフラム構造が好ましいという本発明の特徴を具現化する。これは、音声コイルフォーマ２１の上方のあるポイントでの幾何学的形態の中心においてその最大高さを示すという観点では、ドーム状、逆円錐状、または、ピラミッド状のダイヤフラム形態を具現化できる。

前述したように、ダイヤフラムの形状はドーム形状に限定されず、磁気モータ構造を取り込むのに十分な高さをその中心部とサラウンドに対する固定点との間に与える任意の他の幾何学的形態、例えば、直線状ダイヤフラム（サラウンド接続部から円錐形状の最先端まで）、フォーマ上の平坦なトップ、逆円錐形の幾何学的形態、および、他の略凸状形態が有効となり得る。

また、特定の不連続表面ダイヤフラム１８の構成は、変換器の音響性能の向上をもたらすこともできる。これは、この領域の剛性を高めることによってダイヤフラムの中心部に現れるモードを減衰させることができる。

異なる材料が、（図３に示されるような）２部品ダイヤフラム１８ａのそれぞれの部分、すなわち、ダイヤフラム１８ａの内側ディスク２４およびダイヤフラム構造体１８ａの外側部分に対して適用され得る。これらの２つの部品間の接合はカプラ２０によって行なわれ得る。内側ディスク２４とカプラ２０との間の接続は可能な限り強固であることが望ましく、一方、外側ディスク１８ａは軟らかい接着剤または制振接着剤を使用して取り付けられる。この形態は、高周波では、破壊現象により引き起こされる滑らかなピークにとって有益である外側ディスク１８ａへ伝えられる振動の減衰器として働き、また、あるいは、高周波で周波数の増大に伴って有効ダイヤフラム直径を次第に減少させるローパスフィルタを形成することができる。

カプラ２０は、ドライバ１０の周波数応答において有益な効果を有するダイヤフラム１８の放射面の中心領域（ピストン放射領域の延長部）の剛性をカプラ装置２０が高めるという点において、特に、ダイヤフラム１８の剛性の増大がその振動モードの振幅を制御するのに役立つダイヤフラムの動作周波数範囲の高い端部でカプラ２０が剛性を高めるという点において、変換器１０の音響的および機械的な能力を向上させることができる。

カプラ２０は、ダイヤフラム１８の放射面の中心領域の剛性を高めることに加えて、音声コイルフォーマ２１の首部の上端も強化し、それにより、ダイヤフラム１８に対する強固で且つ信頼できる接続を確保して、周波数応答を向上させるとともに、より大きな機械力操作のための更に力強い接続をもたらす。

カプラ装置２０は、それが音声コイルフォーマ２１からダイヤフラム１８まで複数の接続点を有するように構成することができ、それにより、音声コイル１９により与えられる力が釣り合わされる。また、この形態は、ダイヤフラム１８の振動モードの制御強化にも更に寄与する。

硬質カプラ２０または柔軟カプラ３０を形成する材料に応じて、接続系の制振を変更して所望の特性に適合させることができる。したがって、図１７に１つの例として示される柔軟カプラ３０は、ローパスフィルタとして、ダンパーとして、あるいは、共振系として動作できる。

また、音声コイルフォーマ２１をダイヤフラム１８の表面に接合するためのＬ形状断面を有するリングまたは小円錐形状部品は、連続的なダイヤフラム１８の表面の使用を可能にするとともに、通常はカプラ２０を伴うことなく音声コイルフォーマ２１だけをダイヤフラム１８に対して直接に接続することにより形成される構造的に更に脆弱な突き合わせ接合を回避する。

また、前述の要件を満たす想定し得るダイヤフラムの幾何学的形態のうちの１つは、スピーカの磁気モータ構造を収容し且つその本体縁部が上方へ折り曲げられて外側の円錐状の第２の幾何学的形態（１８ｅ）（図１９）を形成する第１のドーム形状の幾何学的形態（１８）を成すように形成される放射面も含む。第２の幾何学的形態本体は、その構造の端部でサラウンド（１６）と出会う。外側円錐体は、中心ドームと同じ部品から形成することができ、あるいは、第１の幾何学的形態に取り付けられあるいは結合される第２の別個の部品となることができ、その内径は、中心ドームにより収容される磁気モータ構造よりも実質的に大きい。この二重の幾何学的形態のダイヤフラム構造の下方およびその折り曲げポイントまたは折り曲げ域あるいは溝ポイントまたは溝域あるいはその近傍（２つの幾何学的形態が互いに“出会う”場所）で、スパイダサスペンション１７の外周が接続されあるいは結合される（実施形態の残りの部分とは異なり、スパイダ要素は放射面本体の端部またはその近傍に取り付けられない）。この折り曲げられたドームは、その剛性が平坦な幾何学的形態により与えられる剛性と同様である比較的大型の薄側ドームダイヤフラムを伴う動的コイルラウドスピーカを有するという不都合に対処するのに役立つ。

溝領域または折り曲げ領域は、特定のタイプの接着剤のような補強要素または制振要素のいずれかを溝表面（３４）上に付加することによって破壊周波数領域でのラウドスピーカの挙動を向上させるように処理され得る。（音圧レベル曲線の滑らかさを制御する）同じ目的をもって、接着剤またはゴム塊のような補強要素または制振要素を第２の幾何学的形態（３５）の裏面に配置する／取り付けることができ、この場合、それらの要素の量および位置はドライバの性能に対する所望の効果に依存し、これは、特定の周波数でのダイヤフラムの振動モードを破壊するのに役立ち、その結果、それらのエネルギーを可聴スペクトルの幅広い領域にわたって分配する。

プラスチックリングまたはブラッシング（３３）が磁気モータ構造とバスケットとの間に結合要素として配置される。この要素は、モータを所定位置に強固に維持してモータをバスケットに接続するモータの嵌合被包体をもたらす。

製造方法は、スパイダ１７および円錐ダイヤフラム１８がバスケットおよびフォーマに適切に接着された時点で変換器の前面から取り外される固定具を利用することにより音声コイルフォーマ２１を隙間内に中心付けることができる。この方法は、円錐形の円錐ダイヤフラム１８ｃの幾何学的形態の中心の穴２８（図１２Ａに示される）をうまく利用して固定具にアクセスする。この穴２８を閉じる、音声コイルフォーマ２１を覆うようなあるいは音声コイルフォーマ２１上のダストカップ２４ａの組み付けは、プロセスを完了させる。

別の好ましい構成方法として、音声コイルをその所定の配置に位置決めする固定具が変換器の裏面から取り外されなければならない。これは、心出し装置にアクセスするための開口をドームダイヤフラムが何ら有さないからである。それを行なうために、Ｔヨーク１２は、２つの部品、すなわち、通常のＴヨーク１２と、付加的なバックプレート１１ａ（図１に示される）とを備える。この付加的なバックプレート１１ａは、磁石構造体１３と通常のＴヨーク１２の底部またはバックプレート１２ａとの間に配置される。バスケットフレーム１１およびモータ（この場合には、磁石１３とトッププレート１４のみを備える）はいずれもバックプレート１２ｂ上に載置し、それにより、Ｔヨーク１２を容易に変換器１０の構造体から取り外すことができる。この動作は、変換器１０の組み立てプロセスまたは製造プロセスの有効性を損なわず、システムにおけるダイヤフラム１８およびスパイダ１７の良好な組み付け後に行なわれる。Ｔヨーク１２を取り外すことにより、磁極片１２ａ上に配置された固定具にアクセスできる。固定具が分解された時点で、Ｔヨーク１２が元の位置に戻されてバックプレート１２ｂに接着される／螺合される。提案された組み立て方法が以下のように段階的に記載される。
１．バックプレート１２ｂとＴヨーク１２とを組み付ける（接着剤は使用されない）。
２．磁石１３、トッププレート１４、および、アルミニウムリングを（連続的に）バックプレートに取り付ける。
３．接着剤、ねじ、または、これらの両方を使用して、バスケットフレーム１１とバックプレート１２ｂとを互いに取り付ける。
４．アルミニウムリング上にスパイダ１７の内周を固定する。
５．平坦な表面を使用してカプラ２０（出っ張り状の部品）をフォーマに取り付けて、これらの要素の上端部分を位置合わせする（カプラが２部品から形成される場合には、プロセスは変わらず、フォーマに近づくダストカップのように見えるカプラ２０の第２の部品が第１の要素の後に取り付けられる）。
６．固定具を磁極片１２ａ上に置いて、音声コイル１９をモータ隙間内にその最適な配置でセットする。
７．トッププレート１４と磁極片１２ａとの間で、音声コイルフォーマ１９を固定具に嵌め込む。
８．カプラ２０を用いてドームダイヤフラム１８を音声コイルフォーマ２１に取り付ける。
９．リード線をドーム下でサラウンドに接着する。
１０．ドームダイヤフラム１８をスパイダ１７およびバスケット１１に固定する。
１１．Ｔヨーク１２を構造体から取り外すとともに、固定具を磁極片１２ａから取り外す。
１２．Ｔヨーク１２をその元の位置に配置して、その位置でＴヨークを固定する。

図１に示されるようなフェライト磁石バージョンと同様に、ネオジム磁石バージョン（図９に示される）に適用されるこの方法は、組み立ての最後のステップで変換器１０の背面から固定具を取り外すことを意味する。本発明のバスケット／フレーム１１の構造は、固定具へのアクセスを可能にするモータ（Ｕヨーク１２ｃ、ネオジム磁石１３、および、トッププレート１４ａ）の抜き取りを容易にする。移動部品のいずれも磁気モータに直接に取り付けられないが、代わりに、移動部品はバスケットに取り付けられる。このバージョンでは、アルミニウムリングが存在しない。

ここで、本発明の概念から逸脱することなく当業者が本明細書中に開示される特定の装置および技術を数多く使用してこれらの装置および技術からの脱却を成してもよいことは明らかである。その結果、本発明は、本明細書中に開示されるありとあらゆる新規な特徴とこれらの特徴の新規な組み合わせとを包含すると解釈されるべきであり、また、本明細書中に開示される本発明の例は、本発明の範囲の例示であって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。

最後に、本明細書中で使用される言語が、主に、読みやすさを目的として、また、指導目的で選択されており、本発明の主題を線引きするあるいは制限するように選択されていない場合があることに留意すべきである。したがって、本発明の開示は、本発明の範囲の例示であって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ，１０ｋ，１０ｌ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｏ，１０ｐ，１０ｑ 薄型ラウドスピーカ変換器
１１ フレーム
１２ Ｔヨーク
１２ａ，１２ｂ バックプレート
１３，１３ａ，１３ｃ 磁石構造体
１４ トッププレート
１５ 入力端子
１６，１６ａ サラウンドサスペンション
１６ｂ リブ
１７ スパイダサスペンション
１７ａ，１７ｂ デュアルスパイダサスペンション
１８，１８ａ ダイヤフラム
１８ｃ 外径
１８ｄ 側面
１９ 音声コイル
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ カプラ
２１ 音声コイルフォーマ
２２ 通気磁極片開口
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ ダストキャップ
２５ リングセパレータ
２８ 中心切り欠き開口
２９ 柔軟カプラ
３０ 柔軟な側壁
３１ スパイダサスペンション
３２ 結合ロッド
３３ プラスチックリングまたはブラッシング
３４ 溝表面
３５ 第２の幾何学的形態

Claims (9)

1. 薄型ラウドスピーカ変換器であって、
   磁石と、
   前記磁石上に配置されるトッププレートと、
   前記トッププレートの上方で終端する第１の端部を有する音声コイルフォーマと、
   前記トッププレートを覆って延びるダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムを前記音声コイルフォーマの前記第１の端部に接続するカプラと、
   前記ダイヤフラムの下方に配置され、一端部が前記ダイヤフラムに取り付けられるとともに第２の端部が前記トッププレートに取り付けられる第１のサスペンションと、
   前記ダイヤフラムの外縁から前記薄型ラウドスピーカ変換器のフレームまで延びる第２のサスペンションと、
   を備え、
   前記第１のサスペンションが、波形の断面形状を有するスパイダサスペンションを備え、前記スパイダサスペンションの第２の端部が、前記トッププレート上に装着されるリングセパレータに取り付けられ、前記リングセパレータが前記トッププレート上で前記音声コイルフォーマの周囲に延びる薄型ラウドスピーカ変換器。
2. 前記磁石および前記トッププレートが、ダイヤフラムにより形成される容積部内に少なくとも部分的に配置される磁気モータを形成する、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
3. 前記ダイヤフラムが前記音声コイルフォーマを覆って延び、あるいは、
   前記ダイヤフラムが前記音声コイルフォーマの前記第１の端部で終端し、前記薄型ラウドスピーカ変換器は、前記ダイヤフラムの縁部から延びるとともに前記音声コイルフォーマを覆って延びるトップカバーを更に備える、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
4. 前記第１のサスペンションが２つの前記スパイダサスペンションを備え、一方の前記スパイダサスペンションが他方の前記スパイダサスペンション上に配置され、両方の前記スパイダサスペンションの第２の端部が前記リングセパレータに取り付けられる、請求項３に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
5. 前記第２のサスペンションが、凹状の断面形状を有するとともに前記第１のサスペンションの下方に配置されるサラウンドサスペンションである、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
6. 前記第２のサスペンションが、凸状の断面形状を有するとともに前記第１のサスペンションの上方に配置されるサラウンドサスペンションである、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
7. 前記カプラは、一端部が前記音声コイルフォーマに取り付けられるとともに、前記ダイヤフラムに取り付けられるように構成される結合表面を反対側の端部に含み、前記カプラの前記結合表面は、前記音声コイルフォーマにより与えられる結合表面よりも大きい、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
8. 前記カプラが、前記音声コイルフォーマを覆って延びるトップキャップを備え、前記トップキャップが、前記ダイヤフラムを前記カプラに取り付けるための結合表面としての役目を果たす、請求項７に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。
9. 前記ダイヤフラムが、円錐、円錐台、曲線、直線、三角形、または、これらの組み合わせである断面形状を有する、請求項１に記載の薄型ラウドスピーカ変換器。

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