JPH1066191A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は大振幅時においてもボイスコイルお
よびボイスコイルボビンの磁気空隙での衝突を回避した
低歪のスピーカを提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 第１および第２の磁石２２，２３を磁気
的に反発する向きに着磁し、第１のセンターポール２１
の外周面とヨーク２８の内周面で主磁気空隙ａを、トッ
ププレート２４およびアンダープレート２５の外周面と
ヨーク２８の内周面でそれぞれ第１および第２の副磁気
空隙ｂ，ｃを形成して磁気回路を構成し、トッププレー
ト２４より上方でボイスコイルボビン３１と第２のフレ
ーム２９をそれぞれ第１のダンパー２２の内外周部と固
着させ、アンダープレート２５より下方でボイスコイル
ボビン３１と第１のフレーム２７をそれぞれ第２のダン
パー３３の内外周部と固着させた構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音響機器などに利用
されるスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般オーディオ機器をはじめ能動
的消音響器用としても重低音再生可能でかつ低歪である
小型のスピーカが要求されている。

【０００３】以下に従来のスピーカについて図３により
説明する。図３は従来のスピーカの側断面図である。同
図によると、１はセンターポール、２はセンターポール
１の下面に固着され厚み方向に着磁された磁石、３は中
央部に磁石２の下面を固着したヨーク、４はヨーク３の
上部に固着され、内周面でセンターポール１の外周面と
の間で磁気空隙を形成するプレート、５はプレート４の
上面に固着されたフレーム、６は磁気空隙に保持され、
電気信号に応じて振幅するボイスコイル、７はボイスコ
イル６を巻回してなるボイスコイルボビン、８は内外周
部がそれぞれボイスコイルボビン７の途中部位とフレー
ム５の途中部位に固着され、ボイスコイルボビン７の振
幅規制と支持機能を有するダンパー、９はボイスコイル
ボビン７の上部に固着された振動板、１０は内外周部が
それぞれ振動板９の外周部とフレーム５の上部に固着さ
れ、振動板９の振幅規制と支持機能ならびに振動板９の
背面の放射音を遮断するエッジ、１１はエッジ１０の上
面に固着されたガスケット、１２はボイスコイルボビン
７の上部を覆い、振動板９の途中部位に固着されたダス
トキャップ、１３はフレーム５に固着された端子、１４
は一端がボイスコイルボビン７に接合され、他端が端子
１４に接合され、ボイスコイル６と電気的に接続された
錦糸線である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のスピーカに
おいて、振動板９が小さいほど所望の再生音圧レベルを
得るには振幅量は大きくなり、しかも重低音を再生する
ほど振幅量はさらに大きくなるため、振幅に対してボイ
スコイル６の磁気空隙内に存在する体積変化に伴う駆動
力の非線形性に起因した高調波歪が再生音に含まれ、音
質劣化を招いていた。

【０００５】駆動力の非線形を改善するには所望の振幅
量に対して駆動力を一定とする必要がある。すなわち、
ボイスコイル６の巻幅を磁気空隙を形成するプレート４
よりも大きくとるロングボイスコイル方式とするか、ボ
イスコイル６の巻幅よりプレート４の厚みを大きくとる
ショートボイスコイル方式としなければならない。

【０００６】また、再生音中の歪にはダンパー８、エッ
ジ１０のスティフネスの非線形性に起因した成分も含ま
れるが、一般に駆動力の歪に比べ少ないものであり、ダ
ンパー８、エッジ１０の振幅余裕を大きくとることでス
ティフネスの非線形性は改善できる。

【０００７】ところで、大振幅に対して線形性を向上さ
せて低歪とするほど低域における振幅量は大きくなる。
したがって、ダンパー８の内周近傍下面とプレート４の
内周近傍上面との衝突を回避するため、ダンパー８の下
面とプレート４の上面との距離を拡大してダンパー８よ
り下部のボイスコイルボビン７を長くとる必要がある。

【０００８】しかしながら、ダンパー８とエッジ１０と
の間隔に対してボイスコイル６とダンパー８との間隔の
比率が大きくなるほど振幅が不安定となり、振動板９等
の重心のズレによる重量のアンバランス、ダンパー８や
エッジ１０のスティフネスのアンバランスに起因したロ
ーリング運動が発生するようになるため、ボイスコイル
６の外周面および下端部、ボイスコイルボビン７の内外
周面および下端部が、磁気空隙を形成するセンターポー
ル１の外周面およびトッププレート４の内周面に衝突し
て異常音を発生させていただけでなく、ボイスコイル６
の断線に至っていた。

【０００９】本発明は大振幅に対してボイスコイルおよ
びボイスコイルボビンと磁気空隙との衝突を回避した低
歪の小型のスピーカを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第１のセンターポールの上下面それぞれに
第１および第２の磁石を固着し、第１の磁石の上面にト
ッププレートを固着し、第２の磁石の下面にアンダープ
レートを固着し、アンダープレートの下面は外周部に第
１のフレームを具備した第２のセンターポールと固着
し、第１のフレームの外周部とヨークを固着し、第１お
よび第２の磁石を磁気的に反発するように厚み方向に着
磁し、第１のセンターポールの外周面と前記ヨークの内
周面とで主磁気空隙を形成し、トッププレートおよびア
ンダープレートの外周面と前記ヨークの内周面とでそれ
ぞれ第１および第２の副磁気空隙を形成して磁気回路を
構成し、ヨークと第２のフレームを固着し、振動板に結
合されたボイスコイルボビンに巻回したボイスコイルを
主磁気空隙に垂下させ、トッププレートより上方でボイ
スコイルボビンの外周面途中部位と第２のフレームの内
周途中部位をそれぞれ第１のダンパーの内外周部と固着
させ、アンダープレートより下方でボイスコイルボビン
の外周面下部と第１のフレームの内周途中部位をそれぞ
れ第２のダンパーの内外周部と固着させた構造としたも
のである。

【００１１】上記構成により、駆動力の線形性、ダンパ
ーおよびエッジのスティフネスの線形性を向上しても、
振幅が安定するためローリング運動が抑制され、大振幅
に対してボイスコイルおよびボイスコイルボビンの磁気
空隙部分での衝突が回避され、異常音の発生やボイスコ
イルの断線を防止した低歪のスピーカの提供を可能とす
るものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載のスピーカ
は、少なくとも磁気回路とボイスコイルと振動板と結合
されるボイスコイルボビンと第１および第２のダンパー
を具備したスピーカにおいて、第１のセンターポールと
前記第１のセンターポールの上下面それぞれに第１およ
び第２の磁石が固着され、前記第１の磁石の上面にトッ
ププレートが固着され、前記第２の磁石の下面にアンダ
ープレートが固着され、前記アンダープレートの下面は
外周部に第１のフレームを具備した第２のセンターポー
ルと固着され、前記第１のフレームの外周部上部とヨー
クが固着され、前記第１および第２の磁石は磁気的に反
発するように厚み方向に着磁され、前記第１のセンター
ポールの外周面と前記ヨークの内周面とで主磁気空隙を
形成し、前記トッププレートおよび前記アンダープレー
トの外周面と前記ヨークの内周面とでそれぞれ第１およ
び第２の副磁気空隙を形成して磁気回路を構成し、前記
ヨークと第２のフレームとが固着され、前記ボイスコイ
ルを前記ボイスコイルボビンに巻回装着して前記主磁気
空隙に垂下させ、前記トッププレートより上方で前記ボ
イスコイルボビンの外周面途中部位と前記第２のフレー
ムの内周途中部位をそれぞれ前記第１のダンパーの内外
周部と固着させ、前記アンダープレートより下方で前記
ボイスコイルボビンの外周面下部と前記第１のフレーム
の内周途中部位をそれぞれ前記第２のダンパーの内外周
部と固着させたものであり、前記第１、第２のダンパー
および第１、第２の副磁気空隙を設けたことにより振幅
が安定してローリングが抑制され、異常音の発生やボイ
スコイルの断線を防止した低歪のスピーカの提供を可能
としたものである。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の第２のダンパーを径方向で接合部を設けたも
のであり、第２のダンパーをボイスコイルボビンに装着
後、この接合部を接合して、第２のダンパーを機能部品
として完成するのでスピーカの組立てを容易に行えるも
のである。

【００１４】本発明の請求項３記載の発明は、第２のダ
ンパーを対象形となる少なくとも２つの部分から構成
し、これを接合部で接合したものであり、請求項２と同
様スピーカの組立てを容易に行えるとともに、第２のダ
ンパーをバランス良く形成できるものである。

【００１５】以下、本発明の一実施の形態を図１により
説明する。 （実施の形態１）図１は一実施の形態のスピーカの側断
面図であり、同図によると、２１は円柱状の第１のセン
ターポール、２２は第１のセンターポール２１上に結合
された第１の磁石、２３は第１のセンターポール２１の
下面に結合された第２の磁石、２４は第１の磁石２２上
に結合されたトッププレート、２５は第２の磁石２３の
下面に結合されたアンダープレート、２６はアンダープ
レート２５の下面に結合された中空状の第２のセンター
ポール、２７は第２のセンターポール２６と一体の第１
のフレーム、２８は第１のフレーム２７の外周部に結合
され中央に中空筒状部を有するヨーク、２９はこのヨー
ク２８上に結合した第２のフレーム、３０はボイスコイ
ル、３１はボイスコイルボビン、３２は第２のフレーム
２９とボイスコイルボビン３１間に結合された第１のダ
ンパー、３３は第１のフレーム２７とボイスコイルボビ
ン３１間に結合された第２のダンパー、３４はボイスコ
イルボビン３１の上部に結合された振動板、３５は振動
板３４と第２のフレーム２９間に結合されたエッジ、３
６はガスケット、３７は振動板３４の中央部に結合され
たダストキャップ、３８は第２のフレーム２９に設けた
端子、３９は錦糸線である。ここで、第１の磁石２２と
第２の磁石２３は磁気的に反発するように厚み方向に着
磁され、第１のセンターポール２１の外周面とヨーク２
８の内周面で主磁気空隙ａを形成し、トッププレート２
４およびアンダープレート２５の外周面とヨーク２８の
内周面とでそれぞれ第１および第２の副磁気空隙ｂ，ｃ
を夫々形成している。

【００１６】次に、動作について説明すると、所望の振
幅範囲で駆動力を一定として駆動力の非線形性に起因し
た再生音中に含まれる歪を低減するため、ボイスコイル
３０の巻幅より主磁気空隙ａの幅を大きくとってショー
トボイスコイル方式とし、主磁気空隙ａに十分な磁束密
度を得るため第１のセンターポール２１の上下面にそれ
ぞれ第１の磁石２２および第２の磁石２３を固着してい
る。

【００１７】ショートボイスコイル方式であるため、ボ
イスコイル３０が主磁気空隙ａ内に存在する振幅範囲で
は駆動力が一定であり、駆動力の非線形性による歪は全
く発生しない。

【００１８】一方、第１のダンパー３２および第２のダ
ンパー３３、エッジ３５の振幅余裕は十分にあり、ステ
ィフネスの非線形性による歪は少ないものとしている。
ここで非線形性の改善により振幅量が増大し、特に大入
力低音再生時ほど大振幅となるが、ボイスコイルボビン
３１が長くともボイスコイルボビン３１はトッププレー
ト２４より上方で第１のダンパー３２に支持されるだけ
でなく、アンダープレート２５より下方で第２のダンパ
ー３３に支持されるため振幅が安定してローリング運動
が発生せず、従来のようにボイスコイル３０やボイスコ
イルボビン３１が主磁気空隙ａと衝突して異常音を発生
させることがなくなる。

【００１９】また、スピーカの実使用において再生音に
歪等の異常が認知される入力が聴感で判断できる限界入
力であるため、大振幅時に低歪であるならばその限界入
力はさらに大きなものと判断されてしまうこともあり得
るがボイスコイル３０が主磁気空隙ａを外れてしまうほ
どの大振幅となれば、主磁気空隙ａと副磁気空隙ｂ，ｃ
では磁束の流れが逆方向であるため副磁気空隙ｂ，ｃに
移動してきたボイスコイル３０には制動力が働き、過振
幅による第１のダンパー３２および第２のダンパー３３
とボイスコイルボビン３１の固着部の破壊、第１のダン
パー３２および第２のダンパー３３とそれぞれヨーク２
８の第１および第２の副磁気空隙ｂ，ｃ近傍での衝突に
よる異常音の発生等の異常を回避できる。

【００２０】さらに、ボイスコイルボビン３１が長いた
め、金属等の熱伝導の優れた材料で形成すれば、ボイス
コイル３０に発生した熱が大面積を有するボイスコイル
ボビン３１に速やかに伝達してボイスコイル３０の温度
上昇が緩和されるため、ボイスコイル３０の熱抵抗によ
る音圧レベルの低下の緩和およびボイスコイル３０を熱
的にも保護できるものである。

【００２１】また、図１において第１のセンターポール
２１、第１の磁石２２、第２の磁石２３、トッププレー
ト２４、アンダープレート２５、第２のセンターポール
２６の外径を略同一とすることによって、第１のセンタ
ーポール２１、第１の磁石２２、第２の磁石２３、トッ
ププレート２４、アンダープレート２５、第２のセンタ
ーポール２６の外周面とヨーク２８の内周面に挿入する
治工具により、円周方向に均一な幅をもった主磁気空隙
ａおよび第１、第２の副磁気空隙ｂ，ｃならびにセンタ
ーポール２６、第１のフレーム２７の位置決めを工法的
に容易に実現できる。

【００２２】なお、本実施の形態における磁気回路は磁
石をセンターポール側に設けた内磁型であり、例えばヨ
ーク側に磁石を設けた外磁型でもよく、磁石も副磁気空
隙ｂ，ｃもいずれか一方で良ければ、必ずしも２つ使用
する必要はない。また、振動板３４、エッジ３５、ダス
トキャップ３７の形状および錦糸線３９の接合等に関し
ては一例を示したまででこれに限るものでない。

【００２３】（実施の形態２）図２は本発明の他の実施
の形態の第２のダンパーの上面図であり、第２のダンパ
ー３３は実施の形態１と異なり、対称形の２つの部分か
ら構成され、接合部３３ａで一体になるよう接合された
ものである。

【００２４】なお、接合手段としては対称形の２つの部
分を接合部で接着剤により重ね合せて接合しているが、
対称形の２つの部分を突き合せし、粘着テープで接合す
ることも可能である。

【００２５】上記第２のダンパー３３を用いることで第
１のセンターポール２１、第１の磁石２２、第２の磁石
２３、トッププレート２４、アンダープレート２５、第
２のセンターポール２６、第１のフレーム２７、ヨーク
２８、第２のフレーム２９を固着した後、第１のフレー
ム２７の側面に窓を設けておけば、この窓より第２のダ
ンパー３３を挿入し第１のフレーム２７の内部で分割さ
れた第２のダンパー３３をボイスコイルボビン３１に接
合でき、この時、接合部３３ａで接合して、第２のダン
パー３３を機能するものとして形成するので、スピーカ
の組立てを容易に行えるものである。

【００２６】なお、２つの対称な部分を接合して第２の
ダンパー３３を形成して第２のダンパー３３のスティフ
ネスのバランスを確保しているが、若干のバランスの悪
さを容認するのであれば、接合部３３ａは第２のダンパ
ー３３の外周から中心への片側だけとし、第２のダンパ
ー３３を１つの部分で形成してスピーカの組立て後、接
合部３３ａで接合することも可能である。

【００２７】なお、第２のダンパー３３はコルゲーショ
ンを有する円板状のものでなくとも、例えば蝶ダンパー
を用いてもよく、第２のダンパー３３の接合形状また数
についても対称形状となるようにしてスティフネスのバ
ランスを確保できれば良いものである。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は低歪のスピーカを
提供するものであり、ボイスコイルボビンを磁気空隙の
上下で２つのダンパーによって支持するため、駆動力の
線形性およびダンパーおよびエッジのスティフネスの線
形性を向上させても、振幅が安定しローリング運動が発
生せず、ボイスコイルおよびボイスコイルボビンと磁気
空隙との衝突を回避できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のスピーカの側断面図

【図２】同他の実施の形態における第２のダンパーの上
面図

【図３】従来例のスピーカの側断面図

【符号の説明】

２１ 第１のセンターポール ２２ 第１の磁石 ２３ 第２の磁石 ２４ トッププレート ２５ アンダープレート ２６ 第２のセンターポール ２７ 第１のフレーム ２８ ヨーク ２９ 第２のフレーム ３０ ボイスコイル ３１ ボイスコイルボビン ３２ 第１のダンパー ３３ 第２のダンパー ３３ａ 接合部 ３４ 振動板 ３５ エッジ ３６ ガスケット ３７ ダストキャップ ３８ 端子 ３９ 錦糸線 ａ 主磁気空隙 ｂ，ｃ 副磁気空隙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも磁気回路とボイスコイルと振
   動板と結合されるボイスコイルボビンと第１および第２
   のダンパーを具備したスピーカにおいて、第１のセンタ
   ーポールと前記第１のセンターポールの上下面それぞれ
   に第１および第２の磁石が固着され、前記第１の磁石の
   上面にトッププレートが固着され、前記第２の磁石の下
   面にアンダープレートが固着され、前記アンダープレー
   トの下面は外周部に第１のフレームを具備した第２のセ
   ンターポールと固着され、前記第１のフレームの外周部
   上部とヨークが固着され、前記第１および第２の磁石は
   磁気的に反発するように厚み方向に着磁され、前記第１
   のセンターポールの外周面と前記ヨークの内周面とで主
   磁気空隙を形成し、前記トッププレートおよび前記アン
   ダープレートの外周面と前記ヨークの内周面とでそれぞ
   れ第１および第２の副磁気空隙を形成して磁気回路を構
   成し、前記ヨークと第２のフレームとが固着され、前記
   ボイスコイルを前記ボイスコイルボビンに巻回して前記
   主磁気空隙に垂下させ、前記トッププレートより上方で
   前記ボイスコイルボビンの外周面途中部位と前記第２の
   フレームの内周途中部位をそれぞれ前記第１のダンパー
   の内外周部と固着させ、前記アンダープレートより下方
   で前記ボイスコイルボビンの外周面下部と前記第１のフ
   レームの内周途中部位をそれぞれ前記第２のダンパーの
   内外周部と固着させたスピーカ。
2. 【請求項２】 少なくとも第２のダンパーは径方向で接
   合部を有する請求項１に記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 第２のダンパーは対称形となる少なくと
   も２つの部分からなり、これを接合部で接合した請求項
   ２に記載のスピーカ。