JP6534118B2 - スピーカ用振動板、スピーカ、装置、及びスピーカ用振動板の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されているような従来の構成では、振動体101を用いた振動板の再生時、振動体101の背面からの逆位相音が、スリット状の孔103を通り振動体101の前面側に回り込み、振動体101の前面からの音と打ち消し合い、音圧が低下するという課題を有していた。特に波長の長い低音の音は、音の打ち消しが生じやすく、このためスピーカの低音再生が困難となる。さらに、スリット状の孔103を通る空気の擦れ音によって、かえって歪音が増加することもある。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。また、以下に記載する全ての実施の形態は、各々に記載の事項を組み合わせて構成することも可能である。
この構成により、スピーカキャビネット搭載時等に発生する音響コンプライアンスに対し、封止部材によって中間部材を補強する効果が得られる。
また、中間部材は、粘着材料、エラストマ、ゲル状体、液体のいずれかから構成されていてもよい。
振動板が軽く、柔軟に構成できるため、本振動板を用いることにより、低音再生特性の優れた、能率の高いスピーカを実現可能である。
この構成により、振動板が平面で構成された場合に比べ、振動板の振幅方向に対するサスペンションの支持力が振動板の振幅に対してより線形になる。従って、複数の孔によるサスペンションのリニアリティ向上の効果をより効果的に得ることができる。
孔の形状をスリット状とすることで、サスペンションの周方向への伸縮がより容易になり、サスペンションの振動体支持力のリニアリティが向上すると共に、支持力を低減することができる。
スリット状の孔に角度を付けることで、スリット孔の長さを大きくとることができ、よりサスペンションのリニアリティ及び柔軟性を向上することができる。
また、振動体の外周部は、少なくとも2つの直線と少なくとも2つの曲線とから構成される形状であってもよい。
振動体の振動時にサスペンションの周方向にかかる伸縮力は、サスペンションの外周部の長さと内周部の長さとが異なることが一因である。従って、外周部と内周部との差が大きい曲線の部分で、より大きな伸縮力が発生する。このため、曲線の部分に複数の孔を設けることで、効果的に、振動体支持力の線形性向上、振動体支持力低減を実現することが可能である。
この構成のように、サスペンションの周方向の応力が大きいところに集中的に孔を配置することで、効果的に振動体の支持力の線形性向上、支持力低減の効果が得られる。
この場合、第1の孔及び第2の孔に比べ、中間部材の開口部は開口面積が小さいため、従来例の第1の孔を通る空気に比べて開口部を通る空気の制動抵抗は大きくなる。従って、スピーカ駆動時に振動板裏面から発生する逆位相の音が、振動板前面に回り込みにくくなり、課題であった振動板背面からの逆位相音による再生音の打ち消しを低減できる。本構成によって、複数の孔の開閉によって振動板支持力のリニアリティの向上及び振動板支持力の低減と、従来課題であった振動板背面音による再生音の打ち消し低減を両立することができる。
成型後に孔を形成することで、孔の位置精度、形状精度が得られる。
立体形状への孔あけ加工より、平面状の状態での孔あけ加工の方が加工機の構造が簡便で量産性も高く、低コストである。また、位置決めや材料の固定を容易に行うことができる。
ハーフカット工法を用いることで、積層後の加工が可能である。積層前に孔あけ加工する工法に比べ、積層時の表面部材と裏面部材の位置ずれを防止することができるため、より高い形状精度のサスペンションを構成することが可能である。
この構成により、振動体が振動し、開口部が開閉して、封止部材が伸縮した場合でも、封止手段が剥離することを防止することができる。
また、封止部材は、粘着材料、エラストマ、ゲル状体のいずれか、又はそれらの組み合わせから構成されてもよい。
振動板が軽く、柔軟に構成できるため、本振動板を用いることにより、低音再生特性の優れた、能率の高いスピーカを実現可能である。
この構成により、振動板が平面で構成された場合に比べ、振動板の振幅方向に対するサスペンションの支持力が振動板の振幅に対してより線形になる。従って、複数の孔によるサスペンションのリニアリティ向上の効果をより効果的に得ることができる。
孔の形状をスリット状とすることで、サスペンションの周方向への伸縮がより容易になり、サスペンションの振動体支持力のリニアリティが向上すると共に、支持力を低減することができる。
スリット状の孔に角度を付けることで、スリット孔の長さを大きくとることができ、よりサスペンションのリニアリティ及び柔軟性を向上することができる。
また、振動体の外周部は、少なくとも2つの直線と少なくとも2つの曲線とから構成される形状であってもよい。
上記形状の振動体の場合、サスペンションの振動体支持力のうち、曲線の部分における支持力の影響が大きい。このため、曲線の部分に複数の孔を設けることで、効果的に、振動体支持力の線形性向上、振動体支持力低減を実現することが可能である。
この構成のように、サスペンションの周方向の応力が大きいところに集中的に孔を配置することで、効果的に振動体の支持力の線形性向上、支持力低減の効果が得られる。
図1Aは、本開示の第1の実施形態に係るスピーカ用振動板の上面図である。図1Bは、図1Aにおける点線部Bの構造を説明するための斜視図である。図1Cは、図1Aにおける1C−1C断面図である。図1Dは、図1Aにおける1D−1D断面図である。
まず、本開示の第1の実施形態に係るスピーカ用振動板の構成の一例を説明する。図1A〜図1Dに示した本第1の実施形態に係るスピーカ用振動板は、振動体1(又は、振動板1ともいう)と、サスペンション2とを構成に含む。
次に、本開示の第1の実施形態に係るスピーカ用振動板におけるサスペンション2の製造方法の一例を説明する。
本開示の第1の実施形態に係るスピーカ用振動板によれば、振動体1が振動する際に、表面部材3及び裏面部材4に設けられた第1の孔6及び第2の孔7が開閉することで、サスペンション2を構成する表面部材3及び裏面部材4が周方向にスムーズに伸縮することができる。このとき、中間部材5は、各孔の開閉を阻害しない程度に表面部材3や裏面部材4に比べ剛性が低く設計される。この結果、サスペンション2の線形性(リニアリティ)が向上する。また、同じく複数の孔の開閉によりサスペンション2がスムーズに動作するため、振動体1の振幅方向に対するサスペンション2の支持力を低減することができ、同じサイズでも低音再生が可能なスピーカ用振動板を実現することができる。さらに、中間部材5を表面部材3と裏面部材4との間に挿入することによって、スピーカ駆動時に振動体1の裏面から発生する逆位相の音が振動体1の前面に回り込まなくなり、課題であった振動板背面からの逆位相音による再生音の打ち消しを防止できる。この中間部材5は、表面部材3と裏面部材4との間に挟まれているので、剥離する可能性が極めて低い。
図3A〜図3Eを参照して、上述した第1の実施形態に係るスピーカ用振動板を用いた応用例をいくつか説明する。
図4Aは、本開示の第2の実施形態に係るスピーカ用振動板の上面図である。図4Bは、図4Aにおける点線部Bの構造を説明するための斜視図である。図4Cは、図4Aにおける4C−4C断面図である。図4Dは、図4Aにおける4D−4D断面図である。
まず、本開示の第2の実施形態に係るスピーカ用振動板の構成を説明する。図4A〜図4Dに示した本第2の実施形態に係るスピーカ用振動板は、振動体1と、サスペンション2と、封止部材9とを構成に含む。
次に、第2の実施形態に係るスピーカ用振動板におけるサスペンション2の製造方法を説明する。
本開示の第2の実施形態に係るスピーカ用振動板によれば、振動体1が振動する際に、孔6が開閉することで、サスペンション2が周方向にスムーズに伸縮することができる。このとき、封止部材9は、孔6の開閉を阻害しない程度にサスペンション2に比べて剛性が低く設計される。この結果、サスペンション2の線形性(リニアリティ)が向上する。また、同じく複数の孔6の開閉によりサスペンション2がスムーズに動作するため、振動体1の振幅方向に対するサスペンション2の支持力を低減することができ、同じサイズでも低音再生が可能なスピーカ用振動板を実現することができる。また、スピーカ駆動時に振動体1の裏面から発生する逆位相の音が、封止部材9によって振動体1の前面に回り込まなくなり、課題であった振動板背面からの逆位相音による再生音の打ち消しを防止できる。さらに、封止部材9は、サスペンション2の表面だけでなく、孔6の側面にも固着されるため、表面だけに固着された場合に比べ、剥離しにくくなる。
本開示の第1及び第2の実施形態に係るスピーカ用振動板の変形例をいくつか説明する。図6Aは、変形例1のスピーカ用振動板の上面図である。図6Bは、変形例2のスピーカ用振動板の上面図である。図6Cは、変形例3のスピーカ用振動板の上面図である。図6Dは、変形例4のスピーカ用振動板の上面図である。図7は、第1の孔6及び第2の孔7の様々な変形例を示す図である。
[スピーカ用振動板を用いたスピーカ]
図8Aは、上述した本実施形態に係るスピーカ用振動板を用いたスピーカ20の断面図である。スピーカ20は、プレート21、マグネット22、及びヨーク23で磁気回路を構成し、形成された磁気ギャップにボイスコイル14が配置されている。ボイスコイル14は、スピーカ用振動板の振動体1に固着され、サスペンション2は、フレーム25に固着されている。ボイスコイル14に電気信号を印加すると、振動板が振動して音が再生される。サスペンション2の剛性が下がると振動板は通常の振動方向以外の振動、いわゆるローリング振動をしやすくなる。このローリング振動を抑えるため、磁気回路中には磁性流体24が配置され、ローリング振動を防止する。さらに、磁性流体24は、ボイスコイル14の熱をプレート21(又はヨーク23)に逃がす効果もあり、耐入力の向上も効果がある。もし、このような効果を期待しない場合は、磁性流体24を省略しても構わない。
当然のことながら、第2の実施形態のスピーカ用振動板を用いてスピーカを構成することもできる。
図9は、本実施形態に係るスピーカ用振動板を用いたスピーカ20を搭載した、タブレット端末201を示す図である。近年、タブレット端末201等のモバイル端末では、筐体の小型化及び薄型化と共にディスプレイ202の大型化によってスピーカの搭載位置が端末の端になり、より小型化が求められている。一方で、画面の高精細化に伴い、音の音質向上が求められている。本実施形態に係るスピーカ用振動板を用いたスピーカ20を用いれば、小型でも低音かつ低歪な音が提供可能なタブレット端末201を実現可能である。
Claims (20)
- 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び前記第2の孔の少なくとも一方を覆う封止部材をさらに備え、
前記封止部材は、前記中間部材よりも剛性が低いことを特徴とする、スピーカ用振動板。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び第2の孔は、それぞれ、前記振動体の外周部の法線方向にスリット状に設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記振動体の外周部は、少なくとも2つの直線と少なくとも2つの曲線とから構成される形状であり、
前記曲線の部分のみに前記第1の孔及び前記第2の孔が設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記中間部材は、前記第1の孔及び前記第2の孔が配置された位置に、前記第1の孔及び前記第2の孔のいずれか一方よりも開口面積が小さい開口部を有することを特徴とする、スピーカ用振動板。 - 前記表面部材又は前記裏面部材の少なくとも一方が、樹脂フィルム、ソリッドゴム、発泡ゴム、ウレタン、樹脂材料又はゴムが含浸された布材や紙、粘着材料のいずれか、又はそれらの組み合わせから構成されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のスピーカ用振動板。
- 前記中間部材は、粘着材料、エラストマ、ゲル状体、液体のいずれかから構成されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のスピーカ用振動板。
- 前記サスペンションが、ロール形状又は蛇腹形状の断面を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のスピーカ用振動板。
- 前記第1の孔及び第2の孔は、それぞれ、前記振動体の外周部の法線方向に対して所定の角度で傾いて設けられていることを特徴とする、請求項2に記載のスピーカ用振動板。
- 前記振動体の外周部は、円、楕円、多角形、又は2つ以上の直線と曲線との組み合わせで構成される形状であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のスピーカ用振動板。
- 前記第1の孔及び前記第2の孔は、それぞれ不均一な間隔で複数設けられることを特徴とする、請求項3に記載のスピーカ用振動板。
- 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び前記第2の孔の少なくとも一方を覆う封止部材をさらに備え、
前記封止部材は、前記中間部材よりも剛性が低いことを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカ。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び第2の孔は、それぞれ、前記振動体の外周部の法線方向にスリット状に設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカ。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記振動体の外周部は、少なくとも2つの直線と少なくとも2つの曲線とから構成される形状であり、
前記曲線の部分のみに前記第1の孔及び前記第2の孔が設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカ。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記中間部材は、前記第1の孔及び前記第2の孔が配置された位置に、前記第1の孔及び前記第2の孔のいずれか一方よりも開口面積が小さい開口部を有することを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカ。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び前記第2の孔の少なくとも一方を覆う封止部材をさらに備え、
前記封止部材は、前記中間部材よりも剛性が低いことを特徴とする、スピーカ用振動板を用いたスピーカを搭載した、装置。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記第1の孔及び第2の孔は、それぞれ、前記振動体の外周部の法線方向にスリット状に設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカを搭載した、装置。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記振動体の外周部は、少なくとも2つの直線と少なくとも2つの曲線とから構成される形状であり、
前記曲線の部分のみに前記第1の孔及び前記第2の孔が設けられていることを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカを搭載した、装置。 - 振動体と、
前記振動体の外周部に固着され、前記振動体を振動可能に支持するサスペンションとを備え、
前記サスペンションの少なくとも一部は、
前記サスペンションの表面部を構成する表面部材と、
前記サスペンションの裏面部を構成する裏面部材と、
前記表面部材と前記裏面部材との間に配置された中間部材とが積層されており、
前記中間部材は、前記表面部材及び前記裏面部材の少なくとも一方よりも剛性が低く、
前記表面部材は、1つ以上の第1の孔を有し、
前記裏面部材は、1つ以上の第2の孔を有し、
前記第1の孔と前記第2の孔の少なくとも一部は、前記中間部材を挟んで部材の積層方向に重なり合う位置に配置され、
前記中間部材は、前記第1の孔及び前記第2の孔が配置された位置に、前記第1の孔及び前記第2の孔のいずれか一方よりも開口面積が小さい開口部を有することを特徴とする、スピーカ用振動板を用いた、スピーカを搭載した、装置。 - 平面状の表面部材に第1の孔を形成し、
平面状の裏面部材に第2の孔を形成し、
前記第1の孔が形成された前記表面部材、平面状の中間部材、及び前記第2の孔が形成された前記裏面部材を順に積層し、
積層された前記表面部材、前記中間部材、及び前記裏面部材を、振動体を振動可能に支持できる特定の形状に成型することによって、スピーカ用振動板のサスペンションを形成することを特徴とする、スピーカ用振動板の製造方法。 - それぞれ平面状の表面部材、中間部材、及び裏面部材を、振動体を振動可能に支持できる特定の形状に成型し、
前記特定の形状に成型された前記表面部材、前記中間部材、及び前記裏面部材を順に積層し、
ハーフカット工法を用いて前記表面部材に第1の孔を、前記裏面部材に第2の孔をそれぞれ形成することによって、スピーカ用振動板のサスペンションを形成することを特徴とする、スピーカ用振動板の製造方法。
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