JPH06217390A - Speaker and speaker system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a reproduced sound with high fidelity to an original sound by specifying a diameter, a mass an a minimum resonance frequency of a diaphragm being a component of the speaker, mounting on an enclosure and mounting four speakers or over without an edge. CONSTITUTION:An edgeless structure without having any edge is adopted for a cone type, that is, conical diaphragm 7 and an air gap is created with a flange 6. Through the constitution, a diameter D of the diaphragm 7 is selected to be 10cm or less to reduce split vibration and the mass is selected to be 5g or below for the similar purpose and the minimum resonance frequency is selected to be 100Hz or below. When the speaker in this way is mounted on an enclosure, number of the speakers is four or over. Thus, side by side arrangement of a tweeter and a woofer or coaxial arrangement of them is attained and the degree of freedom of speaker arrangement is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

〔０００１〕〔産業上の利用分野〕本発明は忠実度の高
い再生音を得ることが出来るスピーカおよびスピーカシ
ステムを提供するものである。 〔０００２〕〔従来の技術〕従来、忠実度の高いハイフ
ァイ音を再生しようとする高級なスピーカシステムに於
いては、口径の異なる複数のスピーカにそれぞれ異なる
音域を受け持たせた、所謂マルチウェイスピーカシステ
ムが通常用いられてきた。その一例である２ウェイスピ
ーカシステムを図６に示す。６１は低音用コーン型スピ
ーカであり、低音域を充分な音圧で再生するためには振
動板の直径は大きく、振動板の質量は重いことが必要と
されている。市販の高級なシステムにおいてはスピーカ
の口径として３０乃至４０ｃｍ程度、振動板の質量は２
５乃至７０ｇ程度が採用されている。６２は高音用スピ
ーカであり、コーン型またはドーム型が通常用いられ
る。高音用スピーカは音圧の点では大口径の必要は無
く、一方、指向性の点で小口径であることが必要なの
で、通常５ｃｍ以下の口径が選択されている。これらの
スピーカはエンクロージャ２０に取り付けられている。 〔０００３〕〔発明が解決しようとする課題〕従来の高
級なマルチウェイスピーカシステムを用いても、原音と
再生音との間には聴感上著しい差異が感じられ、使用者
が充分満足できるものとは言い難かった。聴感上差異が
あることは再生音の忠実度が不充分であることを示して
いる。その原因に関して様々なことが言われてきたが、
どの物理的因子が聴感上もっとも関連しているかが明ら
かではなかった。このような状況の下で、再生音の忠実
度を劣化させている原因の究明とそれに対する対策の確
立がスピーカに関する長年の課題であった。 〔０００４〕〔課題を解決するための手段〕本発明者は
従来のスピーカを詳細に検討した結果、再生音の忠実度
を劣化させ、聴感上の差異を生んでいる最大の原因は、
スピーカの振動板およびエッジの分割振動である事を見
出した。特に低音用のスピーカに於いては前述した如く
大口径で重い振動板が採用されるが、このような振動板
は分割振動を起こしやすい。この分割振動を更に起こり
やすくしているのがエッジである。振動板の外周部はエ
ッジで支持されている。振動板の中央部が入力信号によ
り駆動された時、振動板の外周部はエッジによる機械的
抵抗を受けるので、振動板は変形し分割振動を起こしや
すくなる。更には、エッジ自体も振動板の振動に伴って
分割振動（所謂エッジ共振）をおこす。このような分割
振動の結果、振動板及びエッジの各部分が入力信号に忠
実なピストンモーションをしなくなり、再生音の忠実度
を大幅に劣化させ、原音との間に聴感上の差異を生んで
いた。 〔０００５〕このような原因が判明したので、従来の課
題を解決するために、本発明では次の手段を用いてい
る。 （１）スピーカをエッジレスの構造にする。前述したエ
ッジの機械的抵抗により振動板が分割振動を起こし易く
なる現象を避け、且つ、エッジ自体の共振をも避ける為
に、エッジを有さないエッジレススピーカの構造とす
る。 （２）スピーカの振動板の直径を小さく、質量を軽くす
る。低音用に大口径で重い振動板を用いる従来の技術
は、分割振動を誘発して再生音の忠実度を劣化させる弊
害をもたらしていたことは前述したとおりである。そこ
で本発明では従来技術とは正反対の手法を用いている。
すなわち、低音を再生するスピーカユニットに於いて
も、振動板の直径を小さくし、質量を軽くする。このよ
うにすると振動板の固有振動数が上がり、分割振動は低
減する。しかも上述の如くスピーカをエッジレスの構造
にしているので、エッジによる機械的抵抗が無くなる事
との相乗効果により、分割振動は極めて些少なものとな
る。具体的には、振動板の直径を１０ｃｍ以下、その質
量を５ｇ以下とすれば良い。なおその際に振動系を支持
する支持体の固さ（スチフネス）を小さくして、最低共
振周波数を１００Ｈｚ以下に設定し、低音域も充分に再
生できるようにする事が必要である。 （３）システムとしてはスピーカユニットを多数個用い
る。上述したスピーカを用いてスピーカシステムを構成
する場合、振動板の直径が小さいので、１個のスピーカ
では中低音域において充分な音圧を確保するのが困難に
なる。そこで本発明に於いては、システムを構成する場
合にスピーカユニットを多数個用いている。種々テスト
の結果、振動板の直径が１０ｃｍ以下の場合、スピーカ
を４個以上用いるのが適当である事が判明した。 〔０００６〕〔作用〕上記の手段により、エッジの影響
が無くなり、振動板は分割振動を起こすことなく入力信
号に忠実な同相のピストンモーションを行うようにな
り、その結果、再生音の忠実度が大幅に向上し、しかも
中低音域においても充分な音圧を確保することが可能と
なる。なお、振動板の分割振動を抑えるには上記
（１）、（２）のどちらか一方の手段のみでは不充分
で、両手段を同時に用いる事による相乗効果によって満
足すべき結果が得られるものである。 〔０００７〕〔実施例〕図１（ａ）は、本発明に用いら
れるスピーカユニットの実施例であり、１はセンターポ
ール２と一体になったヨーク、３はヨーク１に固定され
たリング状のマグネット、４はマグネット３に固定され
たリング状のプレートであり、このプレート４の内周面
と上記センターポール２との間に磁気ギャップが形成さ
れている。５はプレート４に固定されたフレーム、６は
フレーム５に固定されたリング状のフランジ、７はコー
ン型（円錐形）の振動板であり、この振動板７の外周部
はエッジを有さないエッジレスの構造になっており、フ
ランジ６との間に空隙を形成している。Ｄは振動板７の
直径を示し、前述したごとく分割振動を小さくするため
に１０ｃｍ以下になっている。また同様の目的からこの
振動板の質量は５ｇ以下になっている。なお振動板の形
状は上述のコーン型に限定されるものでは無く、平板
型、ドーム型、等であっても良い。さらに振動板の外周
部の形状も円形に限らず多角形でも良い。多角形の場合
には、その最も長い対角線の長さを１０ｃｍ以下にすれ
ば略同等の効果が得られるのであり、本明細書に於いて
は、この対角線の長さも直径の意味に含まれるものとす
る。 〔０００８〕８はセンタキャップである。なお、このセ
ンタキャップは振動板７と一体になって振動するので振
動板の一部とも見なされるものであり、従って、前述し
た振動板の質量にはこのセンタキャップの質量も含まれ
るものとする。９は振動板７に固着されたコイルボビン
であり、このコイルボビン９にボイスコイル１０が巻か
れている。このボイスコイル１０は前記磁気ギャップ中
に配置されている。１１はコイルボビン９を支持するコ
ルゲーション型のダンパであり、内周部はコイルボビン
９に固定されており、外周部はリング１２を介してマグ
ネット３の内周部に固定されている。１３は線状の形状
をしたサスペンション（支持体）であってポリエステル
糸、ナイロン糸等でも良く、またタングステン線、燐青
銅線等の金属線であっても良い。このサスペンション１
３は中央部がコイルボビン９の外周側面に固着されてお
り、両端はリング１４の上面に固着されている。リング
１４はゴム等の弾性体で作られており、その下面はフレ
ーム５のリング状の平坦部に固着されている。図１
（ａ）のＡ−Ａ横断面図を図１（ｂ）に示す。線状のサ
スペンション１３が４本設けられていて、コイルボビン
９を４箇所で支持している。サスペンション１３の材質
が弾性を有さない場合でも、その両端が弾性体のリング
１４で支持されているのでサスペンション１３は軸方向
（図１（ａ）の上下方向）に容易に変位し、その結果、
振動系は直線性良く振動することが出来る。[0001] [Industrial field of application] The present invention provides a speaker and a speaker system capable of obtaining reproduced sound with high fidelity. [0002] [Prior Art] Conventionally, in a high-class speaker system that reproduces high-fidelity sound with high fidelity, a so-called multi-way speaker in which a plurality of speakers having different calibers have different sound ranges, respectively. Systems have been commonly used. FIG. 6 shows a 2-way speaker system as an example. Reference numeral 61 denotes a low-tone cone-type speaker, and in order to reproduce the low-pitched sound region with a sufficient sound pressure, the diameter of the diaphragm is large and the mass of the diaphragm is required to be heavy. In a commercially available high-end system, the diameter of the speaker is about 30 to 40 cm, and the mass of the diaphragm is 2
About 5 to 70 g is adopted. Reference numeral 62 is a high-pitched speaker, and a cone type or a dome type is normally used. The treble speaker does not need to have a large diameter in terms of sound pressure, but needs to have a small diameter in terms of directivity, so that a diameter of 5 cm or less is usually selected. These speakers are attached to the enclosure 20. [0003] [Problems to be Solved by the Invention] Even if a conventional high-grade multi-way speaker system is used, there is a noticeable difference in audibility between the original sound and the reproduced sound, and the user can be sufficiently satisfied. Was hard to say. The difference in audibility indicates that the fidelity of the reproduced sound is insufficient. Various things have been said about the cause,
It was not clear which physical factor was most perceptually relevant. Under such circumstances, it has been a long-standing issue regarding loudspeakers to investigate the cause of deterioration of the fidelity of reproduced sound and to establish countermeasures against it. [0004] [Means for Solving the Problems] As a result of detailed examination of conventional speakers, the present inventor has found that the biggest cause of deterioration in fidelity of reproduced sound and difference in hearing is
It was found that it was the vibration of the speaker diaphragm and the divided vibration of the edge. Particularly in a bass speaker, a large-diameter and heavy diaphragm is adopted as described above, but such a diaphragm is likely to cause division vibration. It is the edge that makes this split vibration more likely to occur. The outer peripheral portion of the diaphragm is supported by the edge. When the central portion of the diaphragm is driven by the input signal, the outer peripheral portion of the diaphragm receives a mechanical resistance due to the edge, so that the diaphragm is easily deformed and the divided vibration easily occurs. Furthermore, the edge itself also causes divisional vibration (so-called edge resonance) with the vibration of the diaphragm. As a result of such divided vibration, each part of the diaphragm and the edge does not perform the piston motion that is faithful to the input signal, which significantly deteriorates the fidelity of the reproduced sound and causes a difference in the audibility from the original sound. I was there. [0005] Since the cause has been found, the following means are used in the present invention to solve the conventional problems. (1) The speaker has an edgeless structure. In order to avoid the phenomenon that the diaphragm easily causes the divided vibration due to the mechanical resistance of the edge described above, and also avoid the resonance of the edge itself, the structure of the edgeless speaker having no edge is adopted. (2) Reduce the diameter of the diaphragm of the speaker to reduce its mass. As described above, the conventional technique that uses a large-diameter and heavy diaphragm for bass sounds induces divisional vibration and deteriorates the fidelity of reproduced sound. Therefore, in the present invention, a method opposite to the conventional technique is used.
That is, even in a speaker unit that reproduces bass, the diameter of the diaphragm is reduced and the mass is reduced. By doing so, the natural frequency of the diaphragm is increased and the divisional vibration is reduced. Moreover, since the speaker has the edgeless structure as described above, the divided vibration becomes extremely small due to the synergistic effect of eliminating the mechanical resistance due to the edge. Specifically, the diaphragm may have a diameter of 10 cm or less and a mass of 5 g or less. At this time, it is necessary to reduce the rigidity (stiffness) of the support that supports the vibration system, set the minimum resonance frequency to 100 Hz or less, and to be able to sufficiently reproduce the bass range. (3) A large number of speaker units are used as the system. When a speaker system is configured using the above-described speaker, it is difficult to secure a sufficient sound pressure in the middle and low sound range with one speaker because the diameter of the diaphragm is small. Therefore, in the present invention, a large number of speaker units are used when configuring the system. As a result of various tests, it was found that it is appropriate to use four or more speakers when the diameter of the diaphragm is 10 cm or less. [0006] [Operation] By the above means, the influence of the edge is eliminated, the diaphragm performs in-phase piston motion faithful to the input signal without causing divided vibration, and as a result, the fidelity of the reproduced sound is improved. Significantly improved, it is possible to secure a sufficient sound pressure even in the mid-low range. It should be noted that either one of the above means (1) and (2) is not sufficient to suppress the divided vibration of the diaphragm, and satisfactory results can be obtained by the synergistic effect of using both means at the same time. is there. [0007] [Embodiment] FIG. 1A shows an embodiment of a speaker unit used in the present invention, in which 1 is a yoke integrated with a center pole 2 and 3 is a ring-shaped member fixed to the yoke 1. The magnets 4 are ring-shaped plates fixed to the magnets 3, and a magnetic gap is formed between the inner peripheral surface of the plate 4 and the center pole 2. Reference numeral 5 denotes a frame fixed to the plate 4, 6 denotes a ring-shaped flange fixed to the frame 5, 7 denotes a cone-shaped (conical) diaphragm, and the outer peripheral portion of the diaphragm 7 has no edge. It has an edgeless structure and forms a gap with the flange 6. D indicates the diameter of the diaphragm 7, which is 10 cm or less in order to reduce the divisional vibration as described above. For the same purpose, the mass of this diaphragm is 5 g or less. The shape of the diaphragm is not limited to the cone shape described above, and may be a flat plate shape, a dome shape, or the like. Further, the shape of the outer peripheral portion of the diaphragm is not limited to the circular shape and may be a polygonal shape. In the case of a polygon, if the length of the longest diagonal is 10 cm or less, a substantially equivalent effect can be obtained. In the present specification, the length of this diagonal is also included in the meaning of diameter. And [0008] 8 is a center cap. Since the center cap vibrates integrally with the diaphragm 7, it is also regarded as a part of the diaphragm. Therefore, the mass of the diaphragm described above also includes the mass of the center cap. . Reference numeral 9 denotes a coil bobbin fixed to the diaphragm 7, and the voice coil 10 is wound around the coil bobbin 9. The voice coil 10 is arranged in the magnetic gap. Reference numeral 11 denotes a corrugation-type damper that supports the coil bobbin 9. The inner peripheral portion is fixed to the coil bobbin 9, and the outer peripheral portion is fixed to the inner peripheral portion of the magnet 3 via the ring 12. A linear suspension (support) 13 may be a polyester thread, a nylon thread, or the like, or may be a metal wire such as a tungsten wire or a phosphor bronze wire. This suspension 1
3 has a central portion fixed to the outer peripheral side surface of the coil bobbin 9, and both ends fixed to the upper surface of the ring 14. The ring 14 is made of an elastic material such as rubber, and its lower surface is fixed to the ring-shaped flat portion of the frame 5. Figure 1
A cross-sectional view taken along the line AA of (a) is shown in FIG. Four linear suspensions 13 are provided to support the coil bobbin 9 at four locations. Even if the material of the suspension 13 is not elastic, both ends of the suspension 13 are supported by the elastic rings 14, so that the suspension 13 is easily displaced in the axial direction (vertical direction in FIG. 1A), and as a result, ,
The vibration system can vibrate with good linearity.

〔０００９〕この振動系は、振動系の重量と支持体の固
さ（スチフネス）を適当に設定することにより、最低共
振周波数が１００Ｈｚ以下に設定されており、その結
果、低音域も充分に再生できるようになっている。線状
のサスペンション１３はスチフネスを容易に小さく出来
るので、その結果、最低共振周波数を充分に低くするこ
とが出来る利点がある。なお線状のサスペンションは共
振するが、その表面積が小さいため発生する共振音は小
さく、また音の大部分は振動板７およびフランジ６によ
り遮られるので、音質全体への影響は事実上無視出来る
程度のものである。ダンパ１１も共振し、表面積が大き
いため比較的大きな音圧を発生するが、更にセンターポ
ール２とプレート４とによって音が遮られるため、その
影響は微小である。このように支持体の形状を線状にす
る効果はスピーカの前面側（図１（ａ）の上方）で著し
く、後方側では比較的に小さいが、念のためにダンパ１
１も１３と同様に線状のサスペンションの構造にしても
良いことは言うまでもない。また逆に、１３を１１と同
様のコルゲーション型ダンパに変更しても良い。ダンパ
の共振音の影響が多少出る可能性があるが、小直径、小
質量のエッジレス振動板の持つ効果は依然として生かさ
れる。 〔００１０〕なお線状のサスペンションの具体的構造は
上記のものに限定されるものではなく、様々な変更が可
能であり、要するに線状の形状であれば、上述した利点
は生かされる。またダンパおよびサスペンションが振動
部を支持する位置は図１に示す位置には限定されず、例
えばダンパ１１をサスペンション１３の位置に移動し、
サスペンション１３はコーン７の中間部を支持する位置
に移動するなど様々な変更が可能である。 〔００１１〕このような構造のスピーカを用いて音を再
生した時の効果をデータにより説明する。図２（ａ）の
ごときステップ状の波形を入力した時に、振動板直径１
５．５ｃｍ、質量６ｇでエッジを有する従来の低音用ス
ピーカが再生する軸上音圧波形を図２（ｂ）に示す。こ
れは従来の低音用スピーカの振動板としてはかなり小さ
く軽い方に属するが、それでも分割振動およびエッジ共
振によって波形に大きな乱れ（矢印Ｐ）が生じており、
信号には無い雑音を発生している事が判る。図２（ｃ）
は同じスピーカで、エッジを除去した場合の音圧波形で
ある。エッジ共振が無くなったので雑音は減少している
が、振動板が充分に小直径、軽量では無いために雑音が
残存している。 〔００１２〕図２（ｄ）は前述した本発明で用いられる
スピーカの音圧波形であり、雑音は実用上問題とならな
いレベルにまで減少しており、振動板が正確なピストン
モーションをして信号に忠実な音を再生している事が判
る。このように本発明の効果は、振動板がエッジレスで
あると共に小直径、軽量である事との相乗効果によって
初めて得られるものである。これらの音圧波形データ
は、また聴感上のデータからも裏付けられている。すな
わち、図２（ｂ）と比較して（ｄ）の場合は聴感上の音
質も大幅に向上しており、本発明のスピーカによって人
声、楽音等を再生すると、極めて抜けが良く忠実度の高
いリアルな聴感が得られている。 〔００１３〕以上説明した本発明のスピーカユニットを
使用してシステムを構成した実施例を図３に示す。図３
（ａ）は外観の斜視図であって、２１乃至２６および３
５は本発明のスピーカユニットであり、それらはエンク
ロージャ２０に取り付けられている。周波数特性の平坦
化と高音域における指向性の改善のため、２１乃至２６
のスピーカで低音を、３５のスピーカで高音を再生する
所謂２ウェイスピーカシステムを構成している。２１乃
至２６のスピーカは通常は同じ口径とするが、３５のス
ピーカは高音域における指向性を高めるために更に口径
を小さくしても良い。これらのスピーカを結ぶ電気回路
網を図３（ｂ）に示す。この電気回路網は図示されてい
ないアンプに接続されて駆動される。４１はコイルであ
りローパスフィルタとして働く。５１はコンデンサであ
りハイパスフィルタとして働く。このように構成された
スピーカシステムを通常のステレオ再生に於いては２チ
ヤンネル使用するが、更にチヤンネル数を増やしてサラ
ウンド方式等への対応も可能である。 〔００１４〕このように本システムで使用されるスピー
カユニットはすべて振動板が小直径、小質量で且つエッ
ジを有さないので、振動板の分割振動やエッジ共振を起
こすことなく高忠実度の音を再生する。また最低共振周
波数が低いユニットを多数用いているので中低音に於い
ても充分な音圧を得ることが出来る。これらの効果によ
って、本システムによる再生音は聴感上も極めて忠実度
が高く抜けの良いリアルな音像が得られている。 〔００１５〕エッジ共振と振動板の分割振動に起因する
音質の劣化は、主に中低音に於いて著しく、高音域では
聴感上あまり顕著でない。従って図３の高音用スピーカ
３５には従来型のスピーカを用いても所期の目的は概ね
達成できる。この場合３５としては従来のコーン型、ド
ーム型、ホーン型等の高音用スピーカの中から適当なも
のを選択すれば良い。またこの実施例では低音用として
６個のスピーカを使用しているが、小さな室内で静かに
音楽を楽しもうとする場合には、低音用に最低限４個の
スピーカがあれば目的を概ね達成することが可能であ
る。従ってその場合スピーカ２５、２６は削除して良
い。 〔００１６〕図４（ａ），（ｂ）は他のシステム実施例
である。同図で高音用スピーカ３５とコンデンサ５１と
は前述のシステム実施例（図３）と同じである。図４
（ｂ）の点線で示したコンデンサ５２が在る場合と無い
場合とに分け、最初に無い場合を説明する（コンデンサ
５２が無い場合、この部分は短絡されているものとす
る）。２１乃至２９は前述した本発明のスピーカユニッ
トであり、これらは３つのグループに分けられて、それ
ぞれがコイル４１、４２、４３に接続されている。３つ
のコイルのインダクタンス値はそれぞれ異なっており、
従って３つのグループは異なったカットオフ周波数をも
って低音域を再生する。本スピーカユニットを使用する
場合、このように低音用スピーカを複数のグループに分
けて、それぞれがカットオフ周波数の異なる低音域を再
生するようにすると、全体としてより平坦で良好な周波
数特性が得られる。次にコンデンサ５２が在る場合に
は、これに接続されたスピーカ２７、２８、２９は高、
低音をカットされて中音のみを再生することになるの
で、装置全体としては高、中、低音に分割された３ウェ
イシステムとなる。以上説明した本実施例は合計１０個
のスピーカを使用しているので、図３の実施例と比べて
より豊かな再生音を得ることが出来る。 〔００１７〕なお図４（ａ）に於いては高音用と低音用
のスピーカを近接して配置して音源の一体化を図ってい
るが、さらには高音用スピーカをスピーカ群の中央に配
置するいわゆる同軸配置にして、音像の定位を高めるこ
ともできる。このように本発明ではスピーカが小口径で
個数が多いので、いろいろな形の配置が可能であり、配
置の自由度が高いことも効果の一つである。また本例で
はスピーカを密閉型の箱に取り付けているが、その他、
バスレフ型箱、後面開放型箱、平面バッフル等に取り付
けても良い。 〔００１８〕次の実施例を図５（ａ），（ｂ）に示す。
２１乃至３２は本発明のスピーカユニットであり、これ
らは図５（ａ）の如く六角柱の形状をしたエンクロージ
ャ２０の六つの側面に各々２個ずつ取り付けられている
（隠れた三つの側面にも取り付けられている）。電気回
路網は図５（ｂ）の如くである。再生音の周波数特性
は、中音以上の音域においてコイル４１により減衰され
るが、一方、抵抗５５を介して電流が供給されるので一
定のレベルで高域まで延びている。すなわち各々のスピ
ーカは全音域を再生するフルレンジスピーカとして使用
されている。本実施例では、スピーカを互いに異なる２
つ以上の方向に向けて取り付けることにより指向性を広
くし、コイルと抵抗を用いた電気回路網により周波数特
性を平坦にしている。なおエンクロージャは六角柱に限
らず、その他の多角柱、立方体、多面体、球などでも良
く、それらのエンクロージャにスピーカを互いに異なる
２つ以上の方向に向けて取り付ければ良い。 〔００１９〕〔発明の効果〕本発明は、以上説明したよ
うに構成されているので、振動板の分割振動やエッジ共
振を起こすことなく忠実度の高い音を再生することがで
き、また中低音に於いても充分な音圧を得ることが出来
る。さらには、スピーカの配置の自由度が高く、高音用
スピーカと低音用スピーカの近接配置又は同軸配置が可
能であり、良好な音像定位が得られる。これらの効果に
よって、本発明による再生音は聴感上も極めて忠実度が
高く抜けの良いリアルな音像が得られる。[0009] In this vibrating system, the minimum resonance frequency is set to 100 Hz or less by appropriately setting the weight of the vibrating system and the rigidity (stiffness) of the support, and as a result, the low frequency range is sufficiently reproduced. You can do it. Since the stiffness of the linear suspension 13 can be easily reduced, as a result, there is an advantage that the minimum resonance frequency can be sufficiently lowered. Although the linear suspension resonates, the resonance surface sound is small due to its small surface area, and most of the sound is blocked by the diaphragm 7 and the flange 6, so the effect on the overall sound quality is practically negligible. belongs to. The damper 11 also resonates and generates a comparatively large sound pressure because of its large surface area, but since the sound is blocked by the center pole 2 and the plate 4, the influence is slight. As described above, the effect of making the shape of the support body linear is remarkable on the front side of the speaker (upper part of FIG. 1A) and relatively small on the rear side.
It goes without saying that, like 1 and 13, a linear suspension structure may be used. Conversely, 13 may be changed to a corrugation type damper similar to 11. Although the resonance sound of the damper may be affected to some extent, the effect of the small diameter, small mass edgeless diaphragm is still utilized. [0010] The specific structure of the linear suspension is not limited to that described above, and various modifications are possible. In short, the linear suspension has the advantages described above. Further, the position where the damper and the suspension support the vibrating portion is not limited to the position shown in FIG. 1, and for example, the damper 11 is moved to the position of the suspension 13,
The suspension 13 can be changed in various ways, such as moving to a position that supports the intermediate portion of the cone 7. [0011] The effect of reproducing sound by using the speaker having such a structure will be described with data. When a step-shaped waveform such as that shown in FIG.
FIG. 2B shows an on-axis sound pressure waveform reproduced by a conventional bass speaker having an edge of 5.5 cm and a mass of 6 g. This belongs to a fairly small and light diaphragm for a conventional bass speaker, but still a large disturbance (arrow P) occurs in the waveform due to the division vibration and the edge resonance.
It can be seen that noise that is not in the signal is being generated. Figure 2 (c)
Is a sound pressure waveform when the edges are removed with the same speaker. The noise is reduced because the edge resonance is eliminated, but the noise remains because the diaphragm is not small in diameter and lightweight. [0012] FIG. 2 (d) is a sound pressure waveform of the speaker used in the present invention described above, and the noise is reduced to a level that does not pose a problem in practical use, and the diaphragm makes a correct piston motion to give a signal. It turns out that the sound that is faithful to is reproduced. As described above, the effect of the present invention is obtained for the first time by the synergistic effect that the diaphragm is edgeless, and has a small diameter and a light weight. These sound pressure waveform data are also supported by auditory data. That is, in case of (d) as compared with FIG. 2 (b), the audible sound quality is also greatly improved, and when a human voice, a musical sound or the like is reproduced by the speaker of the present invention, the omission is very good and the fidelity is high. A highly realistic listening feeling is obtained. [0013] FIG. 3 shows an embodiment in which a system is constructed using the speaker unit of the present invention described above. Figure 3
(A) is a perspective view of the external appearance, showing 21 to 26 and 3
Reference numeral 5 denotes the speaker unit of the present invention, which are attached to the enclosure 20. To flatten the frequency characteristics and improve the directivity in the high frequency range,
The so-called 2-way speaker system that reproduces the low tone with the speaker of No. 3 and the high tone with the speaker of No. 35 is constituted. The speakers 21 to 26 usually have the same diameter, but the speaker 35 may have a smaller diameter in order to enhance the directivity in the high frequency range. An electric circuit network connecting these speakers is shown in FIG. This electric network is connected to and driven by an amplifier (not shown). Reference numeral 41 is a coil that functions as a low-pass filter. Reference numeral 51 is a capacitor which functions as a high pass filter. The speaker system configured in this way uses two channels in normal stereo reproduction, but the number of channels can be further increased to support a surround system or the like. [0014] As described above, in all speaker units used in this system, the diaphragm has a small diameter, a small mass, and does not have edges, so that high-fidelity sound can be generated without causing division vibration or edge resonance of the diaphragm. To play. Moreover, since a large number of units having a low minimum resonance frequency are used, sufficient sound pressure can be obtained even in the middle and low tones. Due to these effects, the sound reproduced by this system has a very high fidelity in terms of hearing, and a realistic sound image with good omission is obtained. [0015] The deterioration of the sound quality due to the edge resonance and the divided vibration of the diaphragm is mainly significant in the middle and low tones, and is not so noticeable in the high tone range. Therefore, even if a conventional speaker is used as the high-pitched speaker 35 in FIG. 3, the intended purpose can be generally achieved. In this case, as the speaker 35, an appropriate speaker may be selected from the conventional cone-type, dome-type, horn-type, and other high-tone speakers. Further, in this embodiment, six speakers are used for bass, but in the case of quietly enjoying music in a small room, the objective is generally achieved if there are at least four speakers for bass. It is possible to Therefore, in that case, the speakers 25 and 26 may be deleted. [0016] FIGS. 4A and 4B show another embodiment of the system. In the figure, the high-pitched speaker 35 and the capacitor 51 are the same as those in the system embodiment (FIG. 3) described above. Figure 4
The case where the capacitor 52 shown by the dotted line in (b) is present and the case where it is not present will be described first, and the case where there is no capacitor 52 will be described first (when the capacitor 52 is not present, this part is assumed to be short-circuited). Reference numerals 21 to 29 are the above-described speaker units of the present invention, which are divided into three groups and are connected to the coils 41, 42 and 43, respectively. The inductance values of the three coils are different,
Therefore, the three groups reproduce the bass range with different cutoff frequencies. When this speaker unit is used, if the bass speakers are divided into a plurality of groups in this way and each reproduces a bass range with a different cutoff frequency, a flatter and better frequency characteristic is obtained as a whole. . Next, if there is a capacitor 52, the speakers 27, 28, 29 connected to it are high,
Since the low-pitched sound is cut and only the middle-pitched sound is reproduced, the device as a whole is a three-way system divided into high, middle, and low-pitched sounds. Since the present embodiment described above uses a total of 10 speakers, a richer reproduced sound can be obtained as compared with the embodiment of FIG. [0017] In Fig. 4 (a), the high-pitched and low-pitched loudspeakers are placed close to each other to integrate the sound sources, but the high-pitched loudspeaker is placed in the center of the speaker group. A so-called coaxial arrangement can be used to enhance the localization of the sound image. As described above, according to the present invention, since the number of speakers is small and the number of speakers is large, various types of arrangements are possible, and a high degree of freedom in arrangement is one of the effects. Also, in this example, the speaker is mounted in a closed box, but in addition,
It may be attached to a bass reflex type box, an open rear type box, a flat baffle, or the like. [0018] The next embodiment is shown in FIGS.
Reference numerals 21 to 32 are speaker units of the present invention, and two of these are attached to each of the six side surfaces of the enclosure 20 having the shape of a hexagonal prism as shown in FIG. 5A (also on the three hidden side surfaces). Installed). The electric circuit network is as shown in FIG. The frequency characteristic of the reproduced sound is attenuated by the coil 41 in the sound range above the middle range, but on the other hand, since the current is supplied through the resistor 55, it extends to a high range at a constant level. That is, each speaker is used as a full-range speaker that reproduces the entire range. In this embodiment, the speakers are different from each other.
The directivity is widened by mounting it in one or more directions, and the frequency characteristic is made flat by the electric circuit network using the coil and the resistor. The enclosure is not limited to a hexagonal prism, but may be another polygonal prism, a cube, a polyhedron, a sphere, or the like, and the speakers may be attached to these enclosures in two or more different directions. [0019] [Advantages of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it is possible to reproduce a sound with high fidelity without causing divisional vibration of the diaphragm or edge resonance, and it is also possible to provide a medium- and low-pitched sound. Even in this case, a sufficient sound pressure can be obtained. Furthermore, the degree of freedom in the placement of the loudspeakers is high, and the high-pitched loudspeaker and the low-pitched loudspeaker can be arranged close to each other or coaxially, and good sound image localization can be obtained. Due to these effects, the reproduced sound according to the present invention has an extremely high fidelity in terms of audibility and a realistic sound image with good omission can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

〔図１〕スピーカの実施例を示す縦断面図および横断面
図である。 〔図２〕入力波形および音圧波形を示す図である。 〔図３〕スピーカシステムの実施例を示す斜視図および
電気回路網図である。 〔図４〕スピーカシステムの実施例を示す斜視図および
電気回路網図である。 〔図５〕スピーカシステムの実施例を示す斜視図および
電気回路網図である。 〔図６〕従来のスピーカシステムの斜視図である。 〔符号の説明〕 ６ フランジ ７ 振動板 ８ センタキャップ ９ コイルボビン １０ ボイスコイル １１ ダンパ １３ サスペンション ２０ エンロージャ ２１乃至３２ スピーカ ３５ 高音用スピーカ ４１乃至４３ コイル ５１、５２ コンデンサ ５５ 抵抗FIG. 1 is a vertical sectional view and a horizontal sectional view showing an embodiment of a speaker. FIG. 2 is a diagram showing an input waveform and a sound pressure waveform. FIG. 3 is a perspective view and an electric circuit network diagram showing an embodiment of a speaker system. FIG. 4 is a perspective view and an electric circuit network diagram showing an embodiment of a speaker system. FIG. 5 is a perspective view and an electric circuit network diagram showing an embodiment of a speaker system. FIG. 6 is a perspective view of a conventional speaker system. [Description of Reference Signs] 6 Flange 7 Vibration plate 8 Center cap 9 Coil bobbin 10 Voice coil 11 Damper 13 Suspension 20 Enclosure 21 to 32 Speaker 35 High sound speaker 41 to 43 Coil 51, 52 Condenser 55 Resistance

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成５年１２月９日[Submission date] December 9, 1993

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図１】 [Figure 1]

【図３】 [Figure 3]

【図５】 [Figure 5]

【図６】 [Figure 6]

【図２】 [Fig. 2]

【図４】 [Figure 4]

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 〔請求項１〕 振動板の直径が１０ｃｍ以下で、振動板
の質量が５ｇ以下で、最低共振周波数が１００Ｈｚ以下
で、エッジを有さないスピーカ。[Claim 1] A speaker having a diameter of 10 cm or less, a mass of the diaphragm of 5 g or less, a minimum resonance frequency of 100 Hz or less, and no edge. 〔請求項２〕 スピーカの少なくとも前面側のサスペン
ションは線状の形状をした請求項１記載のスピーカ。[Claim 2] The speaker according to claim 1, wherein at least the front suspension of the speaker has a linear shape. 〔請求項３〕 振動板の直径が１０ｃｍ以下で、振動板
の質量が５ｇ以下で、最低共振周波数が１００Ｈｚ以下
で、エッジを有さないスピーカを、１チャンネルあたり
４個以上使用するスピーカシステム。[Claim 3] A speaker system in which the diameter of the diaphragm is 10 cm or less, the mass of the diaphragm is 5 g or less, the minimum resonance frequency is 100 Hz or less, and four or more speakers having no edges are used per channel. 〔請求項４〕 スピーカを、互いに異なる２つ以上の方
向に向けてエンクロージャに取り付けた請求項３記載の
スピーカシステム。[Claim 4] The speaker system according to claim 3, wherein the speaker is attached to the enclosure in two or more directions different from each other. 〔請求項５〕 高音域をカットして、低音域用として使
用する請求項３記載のスピーカシステム。[Claim 5] The speaker system according to claim 3, which is used for a low sound range by cutting a high sound range. 〔請求項６〕 スピーカを複数のグループに分け、各々
のグループのカットオフ周波数が異なるようにした請求
項５記載のスピーカシステム。[Claim 6] The speaker system according to claim 5, wherein the speakers are divided into a plurality of groups, and the cutoff frequencies of the respective groups are different.