WO2005089012A1

WO2005089012A1 - スピーカおよびこれを用いたモジュール、電子機器および装置

Info

Publication number: WO2005089012A1
Application number: PCT/JP2005/001735
Authority: WO
Inventors: Tomoyasu Takase; Masanori Nakano; Masahide Sumiyama; Hiroshi Yano; Kazutaka Kubo; Koji Sano; Takanori Fukuyama; Shigeru Tomoeda; Kazuki Honda; Toshiyuki Koike; Masashi Kawabe; Takeshi Shimokawatoko
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2005-09-22
Also published as: US7548627B2; US20090220119A1; US20070147649A1

Description

明細書スピーカおよびこれを用いたモジュール、電子機器および装置技術分野

本発明は各種音響機器や情報通信機器に使用されるスピーカやモジュールおよび携帯電話やゲーム機器等の電子機器および装置に関するものである。背景技術

従来の技術を図 1 2により説明する。図 1 2は従来のスピーカの断面図である。図 1 2に示すように、着磁されたマグネット 1を上部プレート 2およびヨーク 3 により挟み込んで内磁型の磁気回路 4を構成している。この磁気回路 4のヨーク 3にフレーム 6を結合している。

このフレーム 6の周縁部に、振動板 7を結合し、この振動板 7にボイスコイル 8を結合するとともに、上記磁気回路 4の磁気ギャップ 5にボイスコイル 8がはまり込むように結合している。そして、この振動板 7を覆うようにプロテク夕 9 をフレーム 6に結合している。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特開昭 6 1 - 2 5 8 6 0 0号公報で開示されている。

上述のスピーカは、そのセットである携帯電話等の電子機器に使用されることが多かった。この場合、スピーカが電磁波による影響を受けたときは、スピーカのボイスコイル 8から電磁波が入り、携帯電話等の電子機器のアンプにより増幅され、雑音成分を発生し、電磁波障害を発生するという課題を有するものであつた。この現象は特に、 G S M方式の携帯電話によく発生する問題であった。発明の開示

本発明は、上述した課題を解決し、スピーカが電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を発生しない優れたスピー力を提供することを目的とするものである。上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明は、磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が磁気回路の磁気ギヤップに配置されたボイスコイルによりスピーカを構成している。そして、この振動板を覆うようにフレームにプロテク夕を結合し、プロテク夕には、少なくとも金属を含む材料から構成したネットを結合して構成している。

この構成により、金属を含む材料から構成したネットで電磁波をシールドし、電磁波障害の発生をなくすことができる。

また、本発明は、主マグネットを含む磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、振動板を覆うようにフレームに結合されたプロテクダを含むスピーカであって、、プロテク夕には磁気回路の上部プレートまたは下部プレートのセン夕一ポールと対向する位置に隙間を設けて反発マグネットを結合して構成している。

この構成により、主マグネットにより構成された磁気回路の前面方向に発生する漏洩磁束を、反発マグネットの効果により低減させることができる。さらに、スピーカが外部からの電磁波による影響を受けにくくし、このスピーカを使用した携帯電話等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施の形態 1におけるスピーカの断面図である。

図 2は本発明の実施の形態 2におけるスピーカの断面図である。

図 3は本発明の実施の形態 3におけるスピ一力の断面図である。

図 4は本発明の実施の形態 3における別のスピーカの断面図である。

図 5は本発明の実施の形態 3におけるもう一つの別のスピー力の断面図である。図 6は本発明の実施の形態 3におけるさらにもう一つの別のスピーカの断面図である。

図 7は本発明の実施の形態 4におけるスピーカの断面図である。

図 8は本発明の実施の形態 4における別のスピーカの断面図である。図 9 Aは本発明の実施の形態 5におけるスピーカモジュールの断面図である。図 9 Bは本発明の実施の形態 5における別のスピーカモジュールの断面図である。図 1 O Aは本発明の実施の形態 6における電子機器の要部断面図である。

図 1 0 Bは本発明の実施の形態 6における別の電子機器の要部断面図である。図 1 1 Aは本発明の実施の形態 7における装置の断面図である。

図 1 1 Bは本発明の実施の形態 7における別の装置の断面図である。

図 1 2は従来のスピーカの断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は、本発明の実施の形態 1のスピーカの断面図を示したものである。図 1 に示すように、着磁された主マグネット 2 1を上部プレ一ト 2 2およびヨーク 2 3により挟み込んで内磁型磁気回路 2 4を構成している。

この内磁型磁気回路 2 4のヨーク 2 3に樹脂フレーム 2 6を結合している。この樹脂フレーム 2 6の周縁部に振動板 2 7の外周を接着し、この振動板 2 7にポイスコイル 2 8の一端を結合するとともに、ボイスコイル 2 8の反対の一端を内磁型磁気回路 2 4の磁気ギャップ 2 5にはまり込むように結合して構成している。そして、この振動板 2 7を覆うように樹脂フレーム 2 6にプロテク夕 2 9を結合し、プロテク夕 2 9には、少なくとも金属を含む材料から構成したネット 3 0 を結合して構成している。ここで、このプロテク夕 2 9は樹脂材料から構成している。よって、プロテク夕 2 9の生産性の向上を図ることができ、ひいてはスピ一力の生産性の向上を図ることができる。

また、このネット 3 0の構成については、樹脂材料からなる芯線に銅、ニッケルまたは銅およびニッケルの両方の箔材を巻き付けた糸を編組して構成している。ネット 3 0の芯線に樹脂材料が含まれると、ネット 3 0の伸縮性を向上させ、プロテク夕 2 9に隙間なく結合させることができる。また、ネット 3 0の箔材に銅やニッケルを用いると、ネット 3 0の柔軟性を向上させるとともに、電磁波のシールド効果を増強させることができる。なお、プロテク夕 2 9の表面に金属コ一ティングを施すと、電磁波のシールド効果はさらに大きくなる。

ネット 3 0を構成する樹脂材料と金属材料との構成比率については、各々の材料の特長を活かして、要求される比率に構成することが望ましい。例えば、電磁波シールド効果を大きくしたい場合は、金属材料の構成比率を多くし、伸縮性に富むネットとしたい場合は、樹脂材料の構成比率を多くするというように、その用途に合った調整が可能である。特に、より伸縮性に富むネットとしたい場合は、樹脂材料からなる細い芯線を多数本撚り線として用いるのが効果的である。前述の方法以外に、樹脂材料に金属材料の粉体を混入したものを用いる方法もある。この構成により、金属を含む材料から構成したネッ卜で電磁波をシールドし、電磁波障害の発生をなくすことができる。スピーカが電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を発生しない構成とすることで、このスピーカを使用した携帯電話等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。

(実施の形態 2 )

図 2は、本発明の実施の形態 2のスピーカの断面図である。実施の形態 1と異なる点についてのみ説明すると、ネット 3 0を内磁型磁気回路 2 4に結合して構成したものである。当実施の形態は、ネット 3 0の外周の一部（以下、「ネット外周部」という。） 3 O Aを大きくして内磁型磁気回路 2 4のヨーク 2 3に結合して構成している。

この構成により、ネット 3 0が内磁型磁気回路 2 4にアースされることで、電磁波のシールド効果の向上を図ることができる。また、ネット 3 0と結合するプロテク夕 2 9の表面に金属コーティングが施されていると、さらに電磁波のシールド効果を上げることができる。

なお、ネット外周部 3 O Aをさらに大きくして、内磁型磁気回路 2 4を包み込むように結合させても、電磁波のシールド効果を上げることができる。

(実施の形態 3 )

図 3から図 6は本発明の実施の形態 3のスピーカの断面図を示したものである。図 3に示すように、着磁された主マグネット 2 1を上部プレート 2 2およぴョ —ク 2 3により挟み込んで内磁型磁気回路 2 4を構成している。この内磁型磁気回路 2 4のョ一ク 2 3に樹脂フレーム 2 6を結合している。この樹脂フレーム 2 6の周縁部に振動板 2 7の外周を接着し、この振動板 2 7にボイスコイル 2 8の一端を結合するとともに、ボイスコイル 2 8の反対の一端を内磁型磁気回路 2 4 の磁気ギャップ 2 5にはまり込むように結合して構成している。そして、この振動板 2 7を覆うように樹脂フレーム 2 6にプロテク夕 2 9を結合し、プロテクタ 2 9には内磁型磁気回路 2 4の上部プレート 2 2と対向する位置に隙間を設けて反発マグネット 3 9を結合して構成している。

この構成により、主マグネット 2 1により構成された内磁型磁気回路 2 4の前面方向に発生する漏洩磁束を、反発マグネット 3 9の効果により低減させることができる。さらに、スピーカが外部からの電磁波による影響を受けにくくし、このスピーカを使用した携帯電話等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。なお、主マグネット 2 1と反発マグネット 3 9との互いの反発磁力により、内磁型磁気回路 2 4の磁気ギャップ 2 5内の磁束密度を高めることができ、スピ一力の音圧レベルを向上させることもできる。

次に、図 4に示すように、反発マグネット 3 9の振動板 2 7との反対側にプレート 3 8を結合した例について説明する。当例の場合は、反発マグネット 3 0の振動板 2 7との反対側にプレート 3 8が結合されているため、このプレート 3 8 の効果により反発マグネッ卜 3 9自身から外部、すなわち前面方向に発生する漏洩磁束を大幅に低減させることができる。

また、磁性材料であるプレート 3 8をスピーカ前面に配置することで、外部からの電磁波をシールドして影響を受けにくく、電磁波障害を低減させることがでさる。

さらに、反発マグネット 3 9を単独で使用する場合に比べて、反発マグネット 3 9の使用時の動作点を安定した状態で使用することができ、温度変化や経時変化による減磁防止作用を発揮させることができる。

次に、図 5に示すように、反発マグネット 3 9は磁気回路を構成してプロテク夕 2 9に結合した例について説明する。当例の場合は、反発マグネット 3 9をプレート 3 8とヨーク 3 2とにより挾持して反発マグネット 3 9を含む磁気回路を構成し、このプレート 3 8を主マグネット 2 1を含む内磁型磁気回路 2 4の上部プレート 2 2に対向配置して構成している。当構成とすることにより、図 4に示した例に加え、さらなる漏洩磁束の大幅な低減と、電磁波障害の低減、さらに動作点の安定化による減磁防止の作用を実現させることができる。

なお、当実施の形態において、そのプロテク夕 2 9を樹脂材料から構成した場合は、樹脂材料をワンショットの射出成形法で形成することができ、プロテク夕 2 9の生産性を向上させることができる。よって、スピーカの生産性の向上を図ることができる。

また、樹脂材料等の非磁性材料から構成した場合は、反発マグネット 3 9および主マグネット 2 1から発生した磁束を吸収することがないため、反発マグネット 3 9および主マグネット 2 1の磁束を効率よく使用することができる。これらの材料としては、樹脂材料以外に、金属材料ではアルミニウムや一部のステンレス系材料がよく使用される。

一方、プロテク夕 2 9の材質として磁性材料から構成した場合は、このプロテクタ 2 9自身にも、磁束を吸収する作用があるため、漏洩磁束を前面に放出するのを防止することができる。また、磁性材料により、電磁波をシールドする効果もあり、電磁波障害の低減を図ることもできる。

さらに、図 6では、プロテク夕 2 9の一部を延長させ、このプロテク夕延長部 2 9 Aを主マグネット 2 1を含む内磁型磁気回路 2 4に接触させる構成としている。この場合、プロテク夕 2 9が内磁型磁気回路 2 4にアースされることで、スピー力の前面を含む磁性材料による閉ループを構成することができ、さらなる漏洩磁束の低減と電磁波障害の低減を図ることができる。

(実施の形態 4 )

図 7は、本発明の実施の形態 4のスピーカの断面図である。実施の形態 3と異なる点についてのみ説明すると、磁気回路が外磁型磁気回路 2 4 Aに構成されている点である。

当例は、マグネット 2 1 Aを上部プレート 2 2 Aと下部プレート 2 3 Aにより挟持して外磁型磁気回路 2 4 Aを構成している。そして、反発マグネット 3 9 A は下部プレート 2 3 Aのセンターポールと対向する位置に隙間を設けてプロテクタ 2 9 Bに結合構成している。この外磁型磁気回路 2 4 Aの構成以外は、実施の形態 1と同様であり、説明を省略する。

また、この外磁型磁気回路の構成の場合、外磁型磁気回路の漏洩磁束を低減させる構成として、図 8に示すようなキャンセルマグネット 3 3とシールドカバー

3 4を追加構成した防磁型磁気回路 2 4 Bの構成のものに適用することもできる。この場合、外磁型磁気回路の構成であっても、磁気回路の背面部の漏洩磁束については、キャンセルマグネット 3 3とシールドカバー 3 4を追加構成した防磁型磁気回路 2 4 Bの構成により、スピー力背面部への漏洩磁束を低減させることができる。

併せて、スピーカ前面部へも、下部プレート 2' 3 Aのセンターポールと対向する位置に隙間を確保してプロテク夕 2 9 Bに結合された反発マグネット 3 9 Aを設けることにより、スピー力前面部への漏洩磁束についても低減させることができる。よって、スピーカ前面部とスピーカ背面部の両方向に漏洩磁束の低減対策が有効となり、優れた防磁スピーカを実現することができる。また、スピーカの音圧レベルの向上も図れる。

また、前述のスピーカ形状は、一般的に使用頻度の高い丸型のスピーカについて説明したが、本発明はこの形状に限定されることなく、フレ一ムの外形形状や磁気回路の形状が、丸型以外の形状についても適用することができる。丸型以外の形状で、使用頻度の高い形状としては、正方形や長方形、楕円形、トラック型等の形状があり、これらスリムタイプの形状については、小型化、コンパクト化の要求より、最近特に注目されつつある。

(実施の形態 5 )

図 9 Aは、本発明の実施の形態 5のスピーカモジュールの断面図である。図 9 Aに示すように、実施の形態 1または 2記載のスピーカ 3 1と電子回路 4 0とを一体化してスピーカモジュール 5 0を構成している。

ここで、このスピーカモジュール 5 0の構成としては、回路基板 4 1に電子部品 4 2を固定して配線し、電子回路 4 0を構成している。そして、この電子回路

4 0と、実施の形態 1または 2に記載のスピーカ 3 1とを一体化結合してスピー力モジュール 5 0を構成している。

この電子回路 4 0には、少なくともスピーカ 3 1へ供給する音声信号の増幅回 W

8 路が含まれている。すなわち、信号処理された音声信号をスピーカ 3 1から出力させるために必要なレベルにまで増幅する回路を既にスピーカ 3 1と一体化され、内部配線もされた状態で有しているため、このスピーカモジュール 5 0を結合するだけで容易に音声出力を得ることができる。 .

さらに、この電子回路 4 0には、増幅回路以外に、携帯電話等の通信機器であれば、検波回路や変調回路、復調回路等の通信に必要な回路や、液晶等の表示手段のための駆動回路、さらには電源回路や充電回路等の各種回路を含めることもできる。

この構成とすることにより、従来別々で生産され、それぞれの検査工程や物流工程を経て、携帯電話等の電子機器の生産拠点に供給されていたスピーカ 3 1と電子回路 4 0が一体化してモジュール化を実施することにより、生産工程、検査工程、物流工程の統合化を図ることができ、多大なコストダウンを実施することができる。よって、スピーカ 3 1と電子回路 4 0とを結合したスピーカモジユー Jレ 5 0を安価に提供することができる。

同様に、図 9 Bも本発明の実施の形態 5の別のスピーカモジュールの断面図である。図 9 Bに示すように、実施の形態 3または 4に記載のスピーカ 3 5と電子回路 4 0とを一体化してスピーカモジュールを構成している。このような構成により生じる効果は、図 9 Aの場合と同じである。

(実施の形態 6 )

図 1 O Aは、本発明の実施の形態 6の電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。図 1 O Aに示すように、実施の形態 1または 2に記載のスピ —力 3 1を搭載して携帯電話 8 0を構成している。

ここで、この携帯電話 8 0の構成としては、スピーカ 3 1と電子回路 4 0と液晶等の表示モジュール 6 0等の各部品やモジュール等を外装ケース 7 0の内部に搭載して携帯電話 8 0の要部を構成している。，

この構成とすることにより、スピ一力 3 1が電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を発生しない構成とすることで、このスピーカ 3 1を使用した携帯電話 8 0等の電子機器の電磁波障害をなくすことができる。

図 1 0 Bは、本発明の実施の形態 6の電子機器である別の携帯電話の要部断面図を示したものである。図 1 0 Bに示すように、実施の形態 3または 4に記載のスピーカ 3 5を搭載して携帯電話 8 0を構成している。

ここで、この携帯電話 8 0の構成としては、スピーカ 3 5と電子回路 4 0と液晶等の表示モジュール 6 0等の各部品やモジュール等を外装ケース 7ひの内部に搭載して携帯電話 8 0の要部を構成している。

この構成とすることにより、携帯電話 8 0等の電子機器の漏洩磁束を低減させることができ、さらには携帯電話 8 0等の電子機器の外部からの電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を防止することができる。また、スピーカ 3 5の音圧レベルを向上させることで、携帯電話 8 0等の電子機器の音圧レベルを向上させることができる。よって、携帯電話 8 0等の電子機器の省エネ化を図ることができる。

(実施の形態 7 )

図 1 1 Aは、本発明の実施の形態 7の装置である自動車の断面図を示したものである。図 1 1 Aに示すように、実施の形態 1または 2に記載のスピーカ 3 1をリアトレィゃフロントパネルに組込んで、力一ナビゲ一シヨンやカーオーディオの一部として使用して自動車 9 0を構成したものである。

この構成とすることにより、スピー力 3 1が電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を発生しない構成とすることで、このスピーカ 3 1を使用した自動車 9 0等の装置の電磁波障害をなくすことができる。

図 1 1 Bは、本発明の実施の形態 7の装置である別の自動車の断面図を示したものである。図 1 1 Bに示すように、実施の形態 3または 4に記載のスピーカ 3 5をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲ一シヨンやカーオーディォの一部として使用して自動車 9 0を構成したものである。

この構成とすることにより、自動車 9 0等の装置のスピーカ 3 5からの漏洩磁束を低減させることができ、さらには自動車 9 0等の装置の外部からの電磁波による影響を受けにくくし、電磁波障害を防止することができる。また、スピーカ 3 5の音圧レベルを向上させることで、自動車 9 0等の装置の音圧レベルを向上させることができる。よって、自動車 9 0等の装置の省燃費化や地球環境の保護に貢献することができる。産業上の利用可能性

本発明にかかるスピーカ、スピーカモジュール、電子機器および装置は、電磁波障害対策が必要な映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . 磁気回路に結合されたフレームと、前記フレームの外周部に結合された振動板と、前記振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと：前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテク夕とからなるスピーカであって、前記プロテク夕には、少なくとも金属を含む材料から構成したネットを'結合したスピ一力。

2 . プロテク夕は樹脂材料から構成された請求の範囲第 1項記載のスピーカ。

3 . ネットは樹脂材料を含んで構成した請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピーカ。

4. ネットは銅系材料を含んで構成した請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピ一力。

5 . ネットはニッケル系材料を含んで構成した請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピーカ。

6 . ネットは銅系とニッケル系の両材料を含んで構成した請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピーカ。

7 . ネットを磁気回路に結合して構成した請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピーカ。

8 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピー力と電子回路とを結合したモンュ一ル。

9 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピー力を搭載した電子機器。

1 0 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載のスピーカを搭載した装置。

1 1 . 主マグネットを含む内磁型磁気回路に結合されたフレームと、前記フレームの外周部に結合された振動板と、前記振動板に結合されるとともに、その一部が前記内磁型磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテク夕とからなるスピーカであって、前記プロテク夕には前記内磁型磁気回路を構成する上部プレートと対向する位置に隙間を設けて反発マグネットを結合したスピ一力。

2 . 主マグネットを含む外磁型磁気回路に結合されたフレームと、前記フレームの外周部に結合された振動板と、前記振動板に結合されるとともに、その一部が前記外磁型磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテク夕とからなるスピーカであって、前記プロテク夕には前記外磁型磁気回路を構成する下部プレートのセン夕一ポールと対向する位置に隙間を設けて反発マグネットを結合したスピーカ。

1 3 . 反発マグネッ卜の振動板との反対側にプレートを結合した請求の範囲第 1 1項記載のスピーカ。

1 4 . 反発マグネットは磁気回路を構成してプロテク夕に結合した請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカ。

1 5 . プロテクタは樹脂材料から構成された請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカ。

1 6 . プロテク夕は磁性材料から構成された請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカ。

1 7 . プロテク夕は非磁性材料から構成された請求の範囲第 1 1項または第 1 2 項記載のスピーカ。

1 8 . プロテク夕を主マグネットを含む磁気回路に接触させて構成した請求の範囲第 1 6項記載のスピーカ。

1 9 . 請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカと電子回路とを結合したモシユー Jレ。

2 0 . 請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカを搭載した電子機器。

2 1 . 請求の範囲第 1 1項または第 1 2項記載のスピーカを搭載した装置。