JPH01174198A

JPH01174198A - スピーカ

Info

Publication number: JPH01174198A
Application number: JP33243987A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Teragaki; 寺垣　武
Original assignee: TERAGAKI KENKYUSHO KK
Current assignee: TERAGAKI KENKYUSHO KK
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JP2961176B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明はスピーカに関するものである。

「従来の技術および問題点」第５図はコーン型スピーカの従来例を示すものであって
、符号Ａはフレーム、Ｂはエツジ、Ｃはダンパ、Ｄはコ
ーン（振動板）、Ｅはボイスコイル、Ｆは永久磁石、Ｇ
はボール、［Ｉはダンパである。

上記スピーカにおいては、ボイスコイルＥに電気信号を
供給することにより、該電気信号のエネルギーをコーン
Ｄの運動エネルギーに変換するようになっている。

またスピーカの究極の目標は、入力された信号のすべて
を運動エネルギーに変換することにあり、したがって理
想的には、無限に剛性が高く、かつ無限に軽いことが要
求されるが、この要求を満たすことは当然に不可能であ
り、またコストの而から、バルブを所定のコーン状に抄
き上げた構造、あるいは、シート状のバルブを加熱して
可塑状態にして変形させることにより所定のコーン状に
成形した構造のものが一般的である。

ところで、ボイスコイルＥに供給される電気エネルギー
をすべて運動エネルギーに変換するには、ボイスコイル
Ｅの運動がそのままコーンＤに伝達されること、すなわ
ち、コーンＤがボイスコイルＥに対して良好な機械的レ
スンポンスをもつのが理想であるが、従来のスピーカに
振動板として適用されているコーンには、上記レスポン
スを悪化させる種々の要因が存在していた。

すなわち、レスポンス低下の原因を推定すれば、■　ボ
イスコイルＥに急激な大電流が流れた場合、コーン４に
大きな加速度が生じることになり、この場合、コーンＤ
は、まず、第５図に鎖線で示すように変形し、その後、
元の形状に復帰しつつ、前記ボイスコイルＥの運動に対
応して同一方向へ変位するといった挙動を取る。したが
って、上記変形により、ボイスコイルＥからコーンＤへ
の運動の伝達に時間遅れが生じ、あるいは、ボイスコイ
ルＥの運動エネルギーの一部がコーンＤの変形によって
熱エネルギーとして消費されてしまい、空気へ十分に運
動エネルギーが伝達されないこととなってレスポンス低
下の原因となる。

■　抄造されたパルプは、繊維が庖雑にからみあって種
々の方向に向かい、かつ、ポーラスな（気孔率の高い）
性状であるため、コーンＤが振動する際に、前記ボイス
コイルＥの運動方向と異なる方向へ拡散された振動の干
渉により、あるいは、ボイスフィルＥの軸線方向への運
動により、コーンＤの内部で素材の密度を高めるような
（繊維間の隙間を縮めるような）変形が生じて運動エネ
ルギーが吸収される傾向がある。

そこで、上記レスポンス低下の要因を幾分でも取り除こ
うとして、例えば、プラスチック、金属、あるいは、カ
ーボンファイバー等の材料を混合してバルブの密度を高
めることが行われているが、これらを混入すると、コー
ンＤの単位面積当たりの重量が大きくなって能率（ボイ
スコイルＥに所定の電流を流した場合にスピーカ正面の
所定距離離れた位置で測定される音圧）が低下し、ある
いは最低共振周波数ｆ０が減少するという問題がある。

なお、１ｏの減少は、低音用スピーカについては再生周
波数が低くなるため、必ずしも欠点とは言えないが、中
高音用スピーカにおいては中高音域の再生能力を損なう
要因となるから好ましい傾向ではない。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、コーンの
材質に格別な変更を加えることなく、スピーカのレスポ
ンスを向上させることを目的とするものである。

１問題点を解決するための手段」上記目的を達成するため、本発明は、板材を弾性的に曲
げ変形させることにより振動板を曲面とし、この振動板
の圧縮変形側の面を前方に向けて取り付けるようにした
ものである。

「作用」上記構成であると、弾性変形により、振動板が応力を持
った状態となり、直接的に空気に運動エネルギーを付与
する面の密度が高まるとともに、コーンを構成する組織
に一方向への応力が生じることにより、ランダムな方向
へ伝播していた振動が、前記応力の方向へ一定の方向性
をもって伝播される。

「実施例」以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

このスピーカは、本出願人が先に出願した特願昭６２−
１８４２３８７号に記載された平面スピーカと同一の構
成であって、図中符号１で示すものは振動板である。こ
の振動板１は、第２図に示すように、湾曲板２と、その
両側部にそれぞれ設けられた平面板３とから構成されて
いる。

前記湾曲板２は、両側部がほぼ円筒（（音円筒）面の一
部をなす如く湾曲するとともに、中央部がほぼ平面状を
なして全体として一方向に湾曲した板状をなしている。

また、前記平面板３は、前記湾曲板２の軸線に対してほ
ぼ平行な平面の一部をなすもので、前記湾曲板２の両側
縁部にそれぞれ円管されている。

また、前記湾曲板２の両端部および中間部には、該湾曲
板２の前記軸線と直交する断面の形状とほぼ等しい平面
形状を持った横リブ４Ａ〜４Ｄが固着されている。これ
らの横リブ４八〜４Ｄの間には、これと直交する方向に
向かう縦リブ５八〜５Ｆが設けられてそれぞれの部分で
横リブ４八〜４Ｄを相互に連結し、さらに、前記縦リブ
５Ａ〜５Ｆは湾曲板２の表面にも固着されている。さら
に、縦リブ５Ａ・５Ｂと湾曲板２との間、縦リブ５Ｃ・
５Ｄと湾曲板２との間、および、縦リブ５Ｅ・５Ｆと湾
曲板２との間には、該当する部分の湾曲板２の断面形状
に対応する平面形状を有する横リブ６Ａ・６Ｂ、６Ｃ・
６Ｄ、および６Ｅ・５Ｆがそれぞれ固着されて、全体と
して格子状をなすようになっている。

なお、上記湾曲板、平面板、および縦横リブは、軽量か
つ高剛性であることが望ましく、この実施例ではバルサ
材が適用されている。また、これらの部材は、いずれも
、繊維の方向が部材の長手方向に向かうように板取りさ
れて組み合わせられている。さらに、この実施例におい
ては、平面状の板をツｌｌＩ性変形させることにより湾
曲板２を図示の形状に成形し、この弾性変形状態（内部
応力が生じた状態）が維持されるように各リブを湾曲板
２に固着した構造が採用されてる。なお、前記リブの固
着手段としては、接着剤、あるいは、ボルト・ナツトの
ような機械的手段のいずれもが適用可能である。

上記構成の振動板ｌは、第１図に示すように、枠状のフ
レーム材７の内側に配置されており、振動板ｌの外周、
すなわち、両側部の平面板３・３および上下の横リブ４
Ａ・４Ｄとフレーム材７の内周との間には、これらの間
における空気の流通を阻止するためのエツジ材８がそれ
ぞれ設けられている。例えば、発泡ウレタン樹脂のよう
な弾力性に富みかつ振動減衰性が良好な材料が適用され
て、振動板ｌとフレーム材７との間の空間を密閉してい
る。

また、前記振動板１には、６個のドライブユニット９が
接続°されている。これらのドライブユニット９は、両
手面板３の裏面にそれぞれ３個ずつ配置されており、ボ
イスコイル（ムービングコイル）１０の電気信号を供給
することにより、該ボイスコイル１０とマグネット１１
との間に作用する電磁力によって前記振動板１を駆動す
る駆動手段としての機能を果たしている。なお、前記マ
グネット１１は、前記フレーム材７の裏面に設けられた
裏板１２の内面に固着されている。さらに前記ボイスコ
イル１０は、前記マグネット１１と一体のフレーム１３
に弾性変形可能なダンパ１４を介して連結されている。

また前記裏板１２に開口部１２ａが設けられて、前記振
動板ｌの裏側の空間を開放状ｆ島とし、この空間が密閉
室（空気が圧縮されて背圧が生じる空間）とならないよ
うに配慮されている。

さらに、図中符号１５で示すものは各ドライブユニット
９の接続部分の近傍で湾曲板２と平面板３との接続部分
を表側から補強する補強材、符号１６で示すものは、同
じく裏側から補強する補強材、符号１７は、例えば高音
用などの補助的な小型スピーカ（図示路）を設けるため
の開口部である。なお、前記小型スピーカを使用しない
場合に前記間口部１７を省略してもよいのはもちろんで
ある。

以上のように構成された平面スピーカにおいては、ドラ
イブユニット９によって電気信号のエネルギーが、ボイ
スコイル１０の往復動（平面板３と直交する方向への往
復動）としての機械的エネルギーに変換されて振動板１
の湾曲板２を振動させ、楽音を発生させることができる
。また、湾曲板２の内側には、図示の如く、湾曲板２の
表側の面と、１品リブ４Ａ〜４Ｄ、６Ａ〜５Ｆ、および
縦リブ５Δ〜５Ｆによって囲まれた空間が形成されるこ
とになるから、この空間に保有された空気が振動板１の
前方へ押し出される。

また、振動板１が弾性変形により内部応力を持った状態
となっているから、その内側の而（前方に向いた面）に
圧縮応力が生じて組織が稠密になり、組織間の隙間を狭
める如き微小な変形が少なくなり、ボイスコイル１０の
運動をそのまま再現して、最小の減衰１１′″で振動す
ることができる。

さらに、振動板ｌを構成する木材の繊維における振動の
伝播に方向性が生じ、ランダムな方向へ伝播する振動の
干渉による損失が押さえられる。

また、振動板ｌが一つの軸線を中心とする湾曲した曲面
状とされているため、複数のスピーカを上下方向に一直
線状に並べてなるいわゆるトーンゾイレ（ラインスピー
カとも呼ばれる）と同様、第１図における左右方向へ良
好な指向特性を得ることができる。したがって、２チヤ
ンネルステレオ再生を行おうとする場合、第１図に示す
ような方向に向けられた平面スピーカを第１図左右方向
へ並べて配置することにより、良好なステレオ再生能力
を発揮することができる。

さらに、第３図および第４図は本発明をコーン型スピー
カに応用した場合の例を示すものである。

すなわち従来のコーンは、従来技術において説明したよ
うに、水に溶解したパルプを所定のコーン状の網に抄き
取ることにより、あるいは、加熱によって可塑状態とし
て変形させることにより形成されているため、弾性変形
による内部応力が生しることはないが、この実施例では
、第４図に示すように扇型に形成されたシート（素材と
して、バルブ、木材、プラスチック、あるいは、これら
をル合した材料などが考えられる）２０を弾性変形させ
て、第３図に示すようなコーン状とし、前記シート２０
の半径方向に向かう縁部２０ａ・２０ｂを互いに突き合
わせ状態に結合して成形することにより、内部応力を生
じさせるようにしている。

そして、このようなコーン状の振動板においても、前記
一実施例の場合と同様、内部応力状態とすることによる
レスポンスの向上を期待することができる。

なお、第３図鎖線で示すように、縁部２０ａ・２０ｂを
突き合わせて液管する構造に変えて、継ぎ目２１の表、
裏、あるいは両方に、これを覆うようにテープ状の補強
材２２を設け、この補強材２２をシート２０に貼付し、
あるいは機械的な手段により結合して縁部２０ａ・２０
ｂを結合する構造としてもよい。また、縁部２０ａ・２
０ｂを一部オーバーラップさせた状態で互いに結合する
ようにしてもよい。

なおまた、塑性変形によって形成されたコーンの一方の
面に、例えば収縮性の接着剤（エポキシ系を除いて、市
販のほとんどの接着剤は、硬化とともに収縮する性質を
持っている）を塗布し、該接着剤の硬化に伴う収縮によ
ってコーンに応力を生じさせ、あるいは、熱収縮性の合
成樹脂からなるシートをコーンの貼付した後に熱収縮さ
せることによりコーンに応力を生じさせる方法を適用し
てもよいのはもちろんである。

「発明の効果」以上の説明で明らかなように、本発明によれば、同一の
材質を用いて、すなわち、他の素材を混入することなく
スピーカの振動板の密度を高め、あるいは剛性を高める
ことができるから、他の素材を混入することによる能率
の低下、最低共振周波数の低下を伴なうことなく、入力
信号に対する機械的レスポンスを向上させて、忠実に楽
音を再生することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は第１図の
振動板を用いたスピーカの断面図、第３図は本発明の他
の実施例の斜視図、第４図は第３図の振動板に用いられ
るシートの展開図、第５図はコーン型スピーカの一従来
例を示す断面図である。ｌ・・・・・振動板、２・・・・・・湾曲板、３・・・
・・平面板、４Ａ〜４Ｄ１６八〜６Ｆ・・・・・・横リ
ブ、５Δ〜５Ｆ・・・・・・縦リブ、７・・・・・・フ
レーム部材、９・・・・・・ドライブユニット（駆動手
段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）板状の素材を弾性的に曲げ変形させてなる曲面を
有するとともに、圧縮変形が生じた面が前方に向けられ
た振動板を有することを特徴とするスピーカ。
（２）前記曲面は、矩形状の板材を該板材に対して平行
な直線を軸線として湾曲させてなる面の内面の少なくと
も２カ所をリブによって相互に連結することにより形成
されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
ピーカ。
（３）前記曲面は、扇形の板材をその半径方向に沿う縁
部が互いに突き合わせられもしくは重なるように屈曲さ
せるとともに、前記縁部を一体に連結することにより形
成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
スピーカ。