JP6552302B2 - Flat speaker - Google Patents
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Description
本発明は、振動板を振動させることにより音源を再生する平板スピーカに関する。 The present invention relates to a flat speaker that reproduces a sound source by vibrating a diaphragm.
平面振動板を振動させることにより音源を再生する平板スピーカが知られている。平板スピーカは、概略的には、平板状フレーム、永久磁石板、不織布シート、平面振動板、不織布シート、永久磁石板、平板状フレームを順に重ねた構成となっている。平面振動板は、所定のパターン(ボイスコイル)がプリント配線されたFPC(Flexible Printed Circuits)であり、ボイスコイルに通電されると、フレミングの左手の法則に従う電磁力により、不織布シートを挟んで対向配置された一対の永久磁石板の間で板厚方向に振動する。振動によって生じた音波(すなわち、音源を再生した再生音)は外部に放射されて、聴取者によって聴取される。例えば特許文献1に、この種の平板スピーカの具体的構成が記載されている。
A flat speaker that reproduces a sound source by vibrating a flat diaphragm is known. The flat-plate speaker has a structure in which a flat frame, a permanent magnet plate, a non-woven sheet, a flat diaphragm, a non-woven sheet, a permanent magnet plate, and a flat frame are stacked in order. The flat diaphragm is an FPC (Flexible Printed Circuits) on which a predetermined pattern (voice coil) is printed and printed, and when the voice coil is energized, the non-woven fabric sheet is opposed by an electromagnetic force according to Fleming's left hand rule. It vibrates in the thickness direction between a pair of permanent magnet plates arranged. A sound wave generated by vibration (that is, a reproduction sound obtained by reproducing a sound source) is radiated to the outside and is listened to by a listener. For example,
また、近年、Dnote(登録商標)等のデジタル信号処理技術を用いてスピーカ(フルデジタルスピーカ)をデジタル音源で直接駆動する技術が知られている。この場合、アナログ変換等に伴う音質の劣化が無いため、デジタル音源を高音質で再生することができる。そこで、平板スピーカをフルデジタルスピーカとして構成することが考えられる。 In recent years, a technique for directly driving a speaker (full digital speaker) with a digital sound source using a digital signal processing technique such as Dnote (registered trademark) is known. In this case, the digital sound source can be reproduced with high sound quality because there is no deterioration in sound quality accompanying analog conversion and the like. Therefore, it is conceivable to configure the flat speaker as a full digital speaker.
平板スピーカをフルデジタルスピーカとして構成した場合、音圧を確保すると共に高音質を達成するため、スピーカ駆動用ICを用いて音源のデジタル信号にオーバーサンプリングとデジタル変調をかけて複数の高周波デジタル信号に変換し、変換された複数の高周波デジタル信号を、平板スピーカが備える夫々のボイスコイルに伝送する必要がある。そのため、輻射ノイズの発生が問題となる。 When a flat speaker is configured as a full digital speaker, the sound source digital signal is oversampled and digitally modulated into multiple high-frequency digital signals using a speaker drive IC to ensure sound pressure and achieve high sound quality. It is necessary to convert and transmit a plurality of converted high-frequency digital signals to the respective voice coils included in the flat speaker. Therefore, the generation of radiation noise becomes a problem.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、輻射ノイズの発生を抑えるのに好適に構成されたフルデジタル対応の平板スピーカを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a full-digital-compatible flat speaker suitably configured to suppress the generation of radiation noise.
本発明の一実施形態に係る平板スピーカは、磁気回路を構成する配線パターンが形成された振動板と、振動板を挟み、所定の間隔を空けて対向配置された一対の永久磁石板と、その内部に一対の永久磁石板を固定支持し且つ該一対の永久磁石板の間に配置された振動板の板面方向の移動を規制する金属製筐体とを備える。振動板は、磁気回路を構成する配線パターンが形成された領域の外側にGNDラインが形成されている。振動板に形成された配線パターンは、GNDラインを介して金属製筐体に接地されている。 A flat plate speaker according to an embodiment of the present invention comprises: a diaphragm on which a wiring pattern constituting a magnetic circuit is formed; a pair of permanent magnet plates disposed opposite to each other with a predetermined gap between the diaphragm and the diaphragm; A metal casing that fixes and supports a pair of permanent magnet plates therein and restricts movement of the diaphragm disposed between the pair of permanent magnet plates in the plate surface direction is provided. In the diaphragm, a GND line is formed outside a region where a wiring pattern forming a magnetic circuit is formed. The wiring pattern formed on the diaphragm is grounded to the metal casing via the GND line.
また、本発明の一実施形態において、振動板は、例えば、GNDラインのランドに第一の孔が形成され、第一の孔に通されて締められたねじによって金属製筐体に固定されてもよい。この場合、GNDラインは、上記のねじを介して金属製筐体に接地されている。 Further, in one embodiment of the present invention, the diaphragm is fixed to the metal housing by a screw that is, for example, formed with a first hole in a land of a GND line and passed through the first hole and tightened. Also good. In this case, the GND line is grounded to the metal casing via the screw.
また、本発明の一実施形態に係る平板スピーカは、金属製筐体と振動板の一方に、第二の孔が形成され、金属製筐体と振動板の他方に、第二の孔と係合することにより、ねじを締める際の該振動板の位置ずれを防ぐ突起が形成された構成としてもよい。 In the flat panel speaker according to the embodiment of the present invention, the second hole is formed in one of the metal housing and the diaphragm, and the other of the metal housing and the diaphragm is engaged with the second hole. It is good also as composition formed with a projection which prevents position shift of the diaphragm at the time of tightening a screw by fitting.
また、本発明の一実施形態において、第二の孔は、例えばランドの近傍に形成されている。 In one embodiment of the present invention, the 2nd hole is formed near the land, for example.
また、本発明の一実施形態に係る平板スピーカは、金属製筐体に、第三の孔が形成され、振動板に、第三の孔と係合することにより、該金属製筐体内に固定支持された一対の永久磁石板に対する該振動板の板面方向の位置を決める突起が形成された構成としてもよい。 Further, in the flat panel speaker according to the embodiment of the present invention, the third hole is formed in the metal case , and the diaphragm is fixed in the metal case by engaging with the third hole. A projection may be formed to determine the position of the diaphragm in the plate surface direction with respect to the pair of supported permanent magnet plates.
また、本発明の一実施形態において、振動板は、金属製筐体に収容された振動板本体と、振動板本体から引き出され、先端に、配線パターンと該配線パターンに通電するための回路とを接続するコネクタが取り付けられた引き出し部とを有する構成としてもよい。この場合、GNDラインは、引き出し部に形成されてもよい。 In one embodiment of the present invention, the diaphragm is a diaphragm main body housed in a metal casing, a circuit drawn out from the diaphragm main body, a wiring pattern and a circuit for energizing the wiring pattern at the tip. It may be configured to have a lead-out portion attached with a connector for connecting the In this case, the GND line may be formed in the lead-out portion.
また、本発明の一実施形態において、振動板は、例えば、引き出し部に形成されたGNDラインのランドに形成された第一の孔に通されたねじによって金属製筐体のフランジに共締めされている。 Further, in one embodiment of the present invention, the diaphragm is, for example, co-clamped to the flange of the metal casing by a screw passed through a first hole formed in the land of the GND line formed in the lead-out portion ing.
また、本発明の一実施形態において、引き出し部は、例えば、振動板本体との境界と、ねじによってフランジに共締めされた箇所との間で、幅が細く形成されている。 Moreover, in one embodiment of the present invention, the lead-out portion is formed to have a narrow width, for example, between the boundary with the diaphragm main body and the portion clamped to the flange by a screw.
本発明の一実施形態によれば、輻射ノイズの発生を抑えるのに好適に構成されたフルデジタル対応の平板スピーカが提供される。 According to one embodiment of the present invention, a full digital flat loudspeaker is provided which is suitably configured to suppress the occurrence of radiation noise.
以下、本発明の一実施形態に係る平板スピーカについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a flat loudspeaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る平板スピーカ1の外観を示す外観斜視図である。図1に示されるように、平板スピーカ1は、外観的には扁平の概略直方体状の薄型スピーカである。平板スピーカ1は、Dnote(登録商標)等のデジタル信号処理技術によりデジタル音源で直接駆動されるフルデジタルスピーカであり、例えば、薄型テレビジョンやヘッドフォン等の電子機器に搭載される。
FIG. 1 is an external perspective view showing an external appearance of a
図2は、本発明の一実施形態に係る平板スピーカ1の構成を示す分解斜視図である。図2に示されるように、平板スピーカ1は、平面振動板10、平面振動板10を挟んで所定の間隔を空けて対向配置された一対の永久磁石板20、一対の永久磁石板20を挟んでその内部に収容し固定支持した金属製筐体(前面カバー30及び背面板40)、及び平面振動板10と各永久磁石板20との間に介在された不織布シート50を備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the
平面振動板10は、少なくとも一面に、蛇行形状の銅箔パターンからなるボイスコイル10aがプリント配線された概略矩形のFPCである。平面振動板10のベースフィルム、カバーレイは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムや芳香族ポリイミドフィルム等の可撓性を有する絶縁性樹脂フィルムで形成されている。
The
平板スピーカ1は、低電圧駆動でありつつも音圧を確保すると共に高音質な再生を達成するため、マルチボイスコイル、すなわち、複数のボイスコイルで駆動する構成となっている。そのため、平面振動板1には、複数のボイスコイル(蛇行形状の銅箔パターン)10aがプリント配線されている。なお、図面では、便宜上、蛇行形状に配線された複数のボイスコイル10aを1本のパターンで示している。
The
永久磁石板20は、平面振動板10と同程度の大きさの概略平板形状を持ち、例えば、フェライトや希土類磁性粉を含んだ樹脂磁石、ゴム磁石等により形成されている。永久磁石板20は、帯状のN極とS極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターンが平面振動板10との対向面の全面に亘って形成されている。一対の永久磁石板20の互いの多極着磁パターンは、平面振動板10(及び不織布シート50)を挟んで互いのN極同士及びS極同士が対向する。
The
多極着磁パターンが形成された永久磁石板20の多極着磁パターン面では、N極とS極との各境界付近がニュートラルゾーンと呼ばれており、ニュートラルゾーンを跨ぐように、互いに隣り合うN極からS極に向かう磁界が形成されている。すなわち、平面振動板10の表面に沿うように磁界が形成されている。
In the multipolar magnetization pattern surface of the
また、永久磁石板20は、各ニュートラルゾーン上の適宜の位置(例えば千鳥格子状)に、永久磁石板20を貫通する円形の音波放出孔20aが複数穿設されている。
Further, in the
平面振動板10は、ボイスコイル10aの直線部分(図中、Y軸方向に延伸する直線部分)が各永久磁石板20のニュートラルゾーンに対応するように(具体的には、ボイスコイル10aの直線部分が磁界を横切る方向に延伸するように)、一対の永久磁石板20との位置関係が設定されている。
In the
前面カバー30は、鉄板等の高透磁率の金属部品であり、一面が開口された概略直方体形状を有している。前面カバー30の内側面には、永久磁石板20が自身の磁気吸着力により密着固定されている。前面カバー30にも、永久磁石板20の各音波放出孔20aに対応する位置に同様の音波放出孔30aが穿設されている。
The
背面板40も鉄板等の高透磁率の金属部品であり、一面が開口された概略直方体形状を有している。背面板40の内側面にも、永久磁石板20が自身の磁気吸着力により密着固定されている。背面板40にも、永久磁石板20の各音波放出孔20aに対応する位置に同様の音波放出孔40aが穿設されている。
The
前面カバー30には、複数の係止爪30b及びフランジ30cが形成されている。背面板40には、各係止爪30bに対応する位置に切り込み40bが形成されており、フランジ30cに対応する位置にフランジ40cが形成されている。各係止爪30bが切り込み40bに係止され、且つフランジ30cとフランジ40cとがねじ60によって締められることにより、前面カバー30と背面板40とが固定されて、扁平の概略直方体状の金属製筐体が完成する。
The
図3は、本発明の一実施形態に係る平面振動板10の正面図である。図3に示されるように、平面振動板10は、概略矩形部10b及び引き出し部10cを有している。
FIG. 3 is a front view of the
概略矩形部10bは、磁気回路を構成する蛇行形状の配線パターン(ボイスコイル10a)が形成されており、前面カバー30と背面板40とによる金属製筐体内であって、一対の永久磁石板20(より正確には、一対の不織布シート50)の間の位置に収容される。平面振動板10は、金属製筐体の内壁面によってXY方向(平面振動板10の板面方向)の移動が実質的に規制される。
The generally
引き出し部10cは、金属製筐体から引き出されており、その先端に、コネクタ(不図示)が取り付けられている。ボイスコイル10aは、その入出力端が引き出し部10cに形成された引き出しパターンを介してコネクタと接続されており、コネクタと接続された通電回路より通電される。
The
平面振動板10は、ボイスコイル10aに通電されると、フレミングの左手の法則に従う電磁力により一対の永久磁石板20(より正確には、一対の不織布シート50)の間でZ軸方向(平面振動板10の板厚方向)に振動する。振動によって生じた音波(すなわち、音源を再生した再生音)は、永久磁石板20及び前面カバー30の各音波放出孔並びに永久磁石板20及び背面板40の各音波放出孔より外部に放射されて、聴取者によって聴取される。平板スピーカ1では、従来のアナログ変換等に伴う音質の劣化が無いため、デジタル音源を高音質で再生することができる。
When the
平面振動板10がZ軸方向に振動して永久磁石板20に機械的に干渉すると、その干渉音が異音(ノイズ)となって放射される。そのため、本実施形態では、平面振動板10と各永久磁石板20との間に緩衝機能を持つ不織布シート50が介在されることにより、この種のノイズが抑圧されている。
When the
図3に示されるように、平面振動板10aの引き出し部10cには、ボイスコイル10aの引き出しパターンの両脇にGNDライン10dが形成されている。なお、GNDライン10dは、磁気回路を構成する配線パターンが形成された領域(本実施形態では、図3中、破線で囲われた領域)の外側であれば、引き出しパターンの両脇に限らず別の箇所に形成されてもよい。
As shown in FIG. 3,
GNDライン10dのランド10eには、小孔10fが形成されている。平面振動板10は、小孔10fに通されたねじ60によってフランジ30c及び40cと共締めされる。これにより、ボイスコイル10aは、GNDライン10d及びねじ60を介して、前面カバー30と背面板40とによる金属製筐体に接地される。
ボイスコイル10aは、金属製筐体に接地されることにより、静電容量が大きくなって接地電圧が安定する。これにより、輻射ノイズの発生が抑えられる。また、平面振動板10は、金属製筐体に共締めされることにより、XY方向の移動がより確実に規制される。
When the
引き出し部10cは、コネクタが取り付けられた先端から概略矩形部10bとの境界付近に至る略全長に亘って幅d1を有しており、概略矩形部10bとの境界とねじ60による共締め箇所との間で幅d1よりも細い幅d2を有している。各ボイスコイル10aより引き出された引き出しパターンは、幅d1を持つ部分では、インピーダンスによる電圧降下を抑えるのに十分な太さで配線されており、幅d2を持つ部分では、それよりも細く配線されている。
The lead-out
このように、概略矩形部10bとの境界とねじ60による共締め箇所との間で引き出し部10cを局所的に細く形成して引き出し部10cの剛性を低下させることにより、電磁力を受けた平面振動板10を少ないロスで振動させることができ、例えば歪みの少ない音の再生が可能となる。
As described above, a plane subjected to an electromagnetic force by locally narrowing the
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。 The above is a description of an exemplary embodiment of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the contents of the embodiment of the present application also include the contents in which the embodiment etc. or the obvious embodiment etc. which are clearly illustrated in the specification are appropriately combined.
なお、以降においては、上記の実施形態に係る平板スピーカ1と同一の又は同様の構成には同一の又は同様の符号を付して説明を適宜簡略又は省略する。
In the following, the same or similar components as those of the
上記の実施形態では、平面振動板10がGNDライン10dのランド10eで金属製筐体にねじ止めされることにより、ボイスコイル10aが接地されているが、ボイスコイル10aの接地の方法はこれに限らない。例えばランド10eにおいて半田付けやカシメ等を行うことにより、ボイスコイル10aを金属製筐体に接地させてもよい。
In the above embodiment, although the
図4は、平面振動板10の引き出し部10cの変形例を示す模式図である。図4に示されるように、本変形例では、各ランド10eの近傍に小孔10gが形成されている。小孔10gには、フランジ30cに形成された突起30d(図4中、説明の便宜上、一点鎖線で示す。)が係合する。これにより、ねじ60を締める際の引出し部10cの位置ずれが抑えられる。なお、突起30dは、フランジ40cに形成されてもよい。また、フランジ30c又は40cに小孔が形成され、これと係合する突起が引き出し部10cに形成されてもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a modification of the
図5は、別の変形例に係る平板スピーカ1zの構成を示す分解斜視図である。図5に示されるように、別の変形例に係る平板スピーカ1zは、平面振動板10z、平面振動板10zを挟んで所定の間隔を空けて対向配置された一対の永久磁石板20、一対の永久磁石板20を挟んでその内部に収容し固定支持した金属製筐体(前面カバー30z及び背面板40)、及び平面振動板10zと各永久磁石板20との間に介在された不織布シート50を備えている。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of a
図5に示されるように、平面振動板10zは、概略矩形部10bより突出する一対の位置決めガイド10hを有している。各位置決めガイド10hは、最も外側に位置するボイスコイル10aの直線部分の延長線上に位置する(図5中、一点鎖線参照)。また、前面カバー30zには、図5中、下方を向く面に一対のガイド孔30eが形成されている。各ガイド孔30eは、最も外側に並ぶ音波放出孔30aの列の延長線上に位置する(図5中、二点鎖線参照)。
As shown in FIG. 5, the
各位置決めガイド10hが各ガイド孔30eに係合される。これにより、平面振動板10zは、XY方向(平面振動板10zの板面方向)の移動がより確実に規制されて、他の部材(一対の永久磁石板20、前面カバー30z及び背面板40)との位置関係がより確実に決まる。具体的には、平面振動板10zは、ボイスコイル10aの直線部分(図中、Y軸方向に延伸する直線部分)が各音波放出孔の中心を通るように位置決めされる。また、平面振動板10zは、Z軸方向の初期的な位置(非振動状態の位置)が中間位置、具体的には、Z軸方向において、一方の永久磁石板20と平面振動板10zとのクリアランスと、他方の永久磁石板20と平面振動板10zとのクリアランスとが等しくなる位置に決まる。
Each
1 平板スピーカ
10 平面振動板
10a ボイスコイル
10b 概略矩形部
10c 引き出し部
10d GNDライン
10e ランド
10f、10g 小孔
10h 位置決めガイド
20 永久磁石板
20a 音波放出孔
30 前面カバー
30a 音波放出孔
30b 係止爪
30c フランジ
30d 突起
30e ガイド孔
40 背面板
40a 音波放出孔
40b 切り込み
40c フランジ
50 不織布シート
60 ねじ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記振動板を挟み、所定の間隔を空けて対向配置された一対の永久磁石板と、
その内部に前記一対の永久磁石板を固定支持し且つ該一対の永久磁石板の間に配置された前記振動板の板面方向の移動を規制する金属製筐体と、
を備え、
前記振動板は、
前記磁気回路を構成する配線パターンが形成された領域の外側にGNDラインが形成され、
前記配線パターンは、
前記GNDラインを介して前記金属製筐体に接地されている、
平板スピーカ。 A diaphragm on which a wiring pattern forming a magnetic circuit is formed;
A pair of permanent magnet plates sandwiched between the diaphragms and arranged to face each other at a predetermined interval;
A metal housing for fixedly supporting the pair of permanent magnet plates therein and restricting movement of the diaphragm disposed between the pair of permanent magnet plates in the plate surface direction;
Equipped with
The diaphragm is
A GND line is formed outside the region where the wiring pattern constituting the magnetic circuit is formed,
The wiring pattern is
Grounded to the metal case via the GND line;
Flat speaker.
前記GNDラインのランドに第一の孔が形成され、
前記第一の孔に通されて締められたねじによって前記金属製筐体に固定され、
前記GNDラインは、
前記ねじを介して前記金属製筐体に接地されている、
請求項1に記載の平板スピーカ。 The diaphragm is
A first hole is formed in the land of the GND line,
Fixed to the metal housing by a screw passed through the first hole and tightened;
The GND line is
Grounded to the metal housing through the screw;
The flat loudspeaker according to claim 1.
前記金属製筐体と前記振動板の他方に、前記第二の孔と係合することにより、前記ねじを締める際の該振動板の位置ずれを防ぐ突起が形成されている、
請求項2に記載の平板スピーカ。 A second hole is formed in one of the metal casing and the diaphragm,
The other of the metal housing and the diaphragm is formed with a projection that prevents displacement of the diaphragm when the screw is tightened by engaging with the second hole.
The flat loudspeaker according to claim 2.
前記ランドの近傍に形成されている、
請求項3に記載の平板スピーカ。 The second hole is
Formed in the vicinity of the land,
The flat speaker according to claim 3.
前記振動板に、前記第三の孔と係合することにより、該金属製筐体内に固定支持された一対の永久磁石板に対する該振動板の板面方向の位置を決める突起が形成されている、
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の平板スピーカ。 A third hole is formed in the metal case ,
The diaphragm is formed with a projection which determines the position of the diaphragm in the plate surface direction with respect to a pair of permanent magnet plates fixedly supported in the metal casing by engaging with the third hole. ,
The flat speaker as described in any one of Claims 1-4.
前記金属製筐体に収容された振動板本体と、
前記振動板本体から引き出され、先端に、前記配線パターンと該配線パターンに通電するための回路とを接続するコネクタが取り付けられた引き出し部と、
を有し、
前記GNDラインは、
前記引き出し部に形成されている、
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の平板スピーカ。 The diaphragm is
A diaphragm main body housed in the metal casing;
A lead-out portion to which a connector which is drawn out from the diaphragm body and which connects the wiring pattern and a circuit for energizing the wiring pattern is attached at a tip end;
Have
The GND line is
Formed in the drawer part,
The flat-plate speaker as described in any one of Claims 1-5.
前記引き出し部に形成されたGNDラインのランドに形成された前記第一の孔に通されたねじによって前記金属製筐体のフランジに共締めされている、
請求項2を引用する請求項6に記載の平板スピーカ。 The diaphragm is
The screw is co-fastened to the flange of the metal housing by a screw that is passed through the first hole formed in the land of the GND line formed in the lead-out portion.
A flat panel loudspeaker according to claim 6, wherein the second aspect is cited.
前記振動板本体との境界と、前記ねじによって前記フランジに共締めされた箇所との間で、幅が細く形成されている、
請求項7に記載の平板スピーカ。 The drawer is
A narrow width is formed between the boundary with the diaphragm main body and the portion fastened to the flange by the screw.
The flat loudspeaker according to claim 7 .
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