WO2021033226A1 - スピーカユニット、及びスピーカ湾曲振動板 - Google Patents

Abstract

【課題】難聴者並びに健聴者に対しても、不足の無い性能を有するより高性能、且つ、高品質な湾曲振動板スピーカシステムを提供する。 【解決手段】本発明に係るスピーカユニット１０は、コーン状をした第一の振動板１と、湾曲したシート状の第二の振動板２と、第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニット３とを少なくとも備えている。第一の振動板の径小側１ａと第二の振動板の一端側２ａは、ドライバユニットに接続されている。このスピーカユニットは、筐体５０に装着してスピーカ１００とする際、第一の振動板の径大側１ｂが、筐体の一部を構成する支持部材５１の支持板５１１に接続され、第二の振動板の他端側２ｂが、筐体の一部を構成する支持部材の支脚５１３に接続されたものとする。

Description

スピーカユニット、及びスピーカ湾曲振動板

　本発明は、湾曲振動板を用いたスピーカとスピーカユニットに係り、詳しくは、難聴者が補聴器をつけることなく健聴者と共に聞き取ることができ、かつ、再生周波数帯域が拡大した、より高性能な複合型の湾曲振動板スピーカシステムに関する。

　近年、加齢が原因とする老人性難聴や、外耳や中耳、内耳、蝸牛神経等に障害を有する器質性難聴、ストレスを要因とした機能性難聴、といった聴覚障害者が増えてきており、国内の難聴者の数は２，０００万人ともいわれている。難聴の場合、音が聞こえなくなるだけでなく、聞こえた音であっても鮮明に聞き分けることが難しくなる。そのため、会話の内容がよくわかっていないのに返事をしてしまって相手に誤解を与えたり、途中で何度も聞き返すことで会話が弾まなくなってしまったりすることがある。

　また、難聴が原因でスムーズなコミュニケーションができなくなり、知らず知らずのうちに話をするのが億劫になって人と会う機会が減ったり、外出しないで家に引きこもりがちになったりという現象が起き、社会からの孤立・疎外という問題が起きるおそれがあると言われている。

　このような難聴の不便さを軽減する手段として、一般的に補聴器の使用がある。また、テレビを視聴する場合には、テレビのイヤホンジャックに接続して音声をＦＭ電波で飛ばし、これを手持ちのＦＭラジオで受信してテレビの音声を取得するＦＭトランスミッタがある。

　ところが補聴器は、「わずらわしい」「装着が恥ずかしい」といった理由であまり好んで使われておらず、仕方なく使っている場合が多い。また、補聴器には雑音も拾ってしまうものも少なくなく、却ってストレスが大きいものとなってしまう場合がある。
　一方、ＦＭトランスミッタを用いる場合、ＦＭトランスミッタを準備し、テレビを視聴するたびにＦＭトランスミッタを設置しなければならないといった煩わしさがある。また、ＦＭトランスミッタをイヤホンジャックに接続することで音声の出力先が切り替り、難聴者と健聴者とが共に不自由なくテレビを視聴することができないという問題がある。

　そこで、全てではないが難聴者が聞き取ることができる音声を発生するスピーカとして、中空構造の筐体と、筐体に収容したドライブユニットと、筐体の表面に配された湾曲振動板とを具備し、ドライブユニットの振動を湾曲振動板の端縁（面）部へ伝えて放音するようにしたスピーカが出願人によって提案されている（たとえば、特許文献１，２を参照）。

　このような湾曲振動板を用いたスピーカ（以下、単に「湾曲振動板スピーカ」という。）は、難聴者が補聴器をつけることなく聞き取ることができると共に、健聴者も違和感なく聞き取ることができるものである。
　しかも、特許文献１，２に記載された発明に係る湾曲振動板スピーカは、その後の実証実験において、近くは勿論のこと、遠くでも明瞭に聞き取れることが確認できている。すなわち、音量を上げ過ぎたときのような音割れがなく、かつ、近くでもうるさ過ぎることなく聞き取ることがきるものとなっている。

　この湾曲振動板スピーカは、基本的性能が実用に耐え得るレベルにあり、製造可能なレベルであることが確認されているが、再生周波数帯域の拡大、とりわけ４００～５００Ｈｚ以下の低音帯域（以下、「低域」という。）において再生性能が向上した音質改善が求められている。

　ここで、湾曲振動板スピーカは、一般的に湾曲振動板をムービングコイル、いわゆるボイスコイルにて駆動し、発音せしめる手法である。この手法に於いて低域側の再生能力を増すには、能力に見合ったボイスコイル振幅（移動）量を増し、それに見合った振動板、及び構造、並びにパワーアップが必要である。

　しかしながら、低域側の再生能力を増すために強引にボイスコイルの振幅量を増すと、湾曲振動板自体が異常音を発する。そのため、従来型スピーカと同等の低域再生を行うには、湾曲振動板の長さをより長くする等、面積を拡大しなければならず、その寸法は実用的な寸法とは言えないものとなる。

　そこで、低域側の再生能力を増すために、コーン状振動板を備えるダイナミック型スピーカユニットを、湾曲振動板スピーカユニットが装着された筐体にさらに装着し、両方のスピーカユニットを駆動してそれぞれ放音することが考えられる。これにより、低域側が出にくいという湾曲振動板の音質がコーン状振動板による放音によって補正され、湾曲振動板とコーン状振動板を用いた複合型のフルレンジスピーカとすることができる。

　ところが、このような複合型のスピーカシステムでは、スピーカユニットを装着する筐体は共有することができるものの、再生周波数帯域に応じた二つのスピーカユニット（湾曲振動板スピーカユニットとダイナミック型スピーカユニット）を必要とするため、コスト高になるものであった。

　また、二つのスピーカから放音された好ましい音圧感を確保するため、湾曲振動板とコーン状振動板の放音方向が同じとなるように、筐体に対してそれぞれのスピーカユニットを装着しようとすると、より大きな設置面積を必要とし、筐体が巨大化したものとなってしまう。一方、設置面積を考慮して、湾曲振動板とコーン状振動板の放音方向を異なるものとすると、何れかのスピーカにおいて十分な音圧感が得られないものとなってしまう。

特許第５６６８２３３号公報 特開２０１６－１４００６０号公報

　本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、湾曲振動板を用いた複合型のスピーカシステムにおいて、再生周波数帯域の拡大により音質が改善されると共に、コストが低減し、さらに、筐体が巨大化することなく好ましい音圧感が確保されたスピーカを提供するものである。

　本発明に係る第一のスピーカユニットは、コーン状をした第一の振動板と、湾曲した単一の曲面部を有するシート状の第二の振動板と、これら第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットとを少なくとも備え、ドライバユニットは、第一の振動板の径小側と、第二の振動板の一端側とに接続されていることを特徴とする。

　また、本発明に係る第二のスピーカユニットは、コーン状をした第一の振動板と、湾曲したシート状の第二の振動板と、これら記第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットと、第一の振動板と第二の振動板とドライバユニットとが装着される支持部材とを少なくとも備え、支持部材は、平板状をした支持板と、該支持板の一面より突出する凸部と、該凸部に設けられた幅広庇状の支脚とから構成され、第一の振動板の径小側と第二の振動板の一端側は、ドライバユニットに接続され、第一の振動板の径大側は、支持部材の支持板に接続され、第二の振動板の他端側は、支持部材の支脚に接続されていることを特徴とする。

　本発明のスピーカユニットにおいて、第二の振動板のドライバユニットに対する接続構造は特に限定されない。ゆえに、第二の振動板の一端側は、直接的もしくは間接的にドライバユニットへ取り付けられたものとなっている。
　具体的に、第二の振動板は、一端側がドライバユニットのコイルボビンの先端に設けられた切込みに挿入して接続されているものとして良い。

　また、第二の振動板は、一端側がドライバユニットのコイルボビンの先端に取り付けられたセンターキャップ（「ダストキャップ」又は「チャンバ」と称することもある。）やサブコーンに接続されているものとしても良い。この際、第二の振動板は、一端側がセンターキャップの中心に設けられた切込みに挿通して接続されているものとしても良い。

　また、本発明のスピーカユニットにおいて第二の振動板は、一端側の一面に補強板を取り付けてドライバユニットに取り付けるものとしても良い。
　また、本発明のスピーカユニットにおいて第二の振動板は、一端側が補強板の側縁部を介してさらに第一の振動板の表面に接続されているものとしても良い。

　さらに、本発明のスピーカユニットにおいて第二の振動板は、くびれ部もしくは切欠部を有しているものとすることができる。くびれ部は、第二の振動板の側縁部が幅狭となる領域を部分的に有するものいい、切欠部は、第二の振動板の表面が切欠された開口領域を部分的に有しているものをいう。

　そして、本発明に係るスピーカは、コーン状をした第一の振動板と、湾曲したシート状の第二の振動板と、これら第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットと、第一の振動板と第二の振動板とドライバユニットとを収容する筐体とを少なくとも備え、筐体は、第一の振動板と第二の振動板とドライバユニットとが装着される支持部材を有し、支持部材は、平板状をした支持板と、該支持板の一面より突出する凸部と、該凸部に設けられた幅広庇状の支脚とから構成され、第一の振動板の径小側と第二の振動板の一端側は、ドライバユニットに接続され、第一の振動板の径大側は、筐体の一部を構成する支持部材の支持板に接続され、第二の振動板の他端側は、筐体の一部を構成する支持部材の支脚に接続されていることを特徴とする。

　支持部材において凸部は、前板の幅方向中心部において縦方向に設けられているものとすることができ、また、凸部は、突出した前面が前記第二の振動板の湾曲と等しい弧状であるものとすることが良く、さらに、凸部は、背面に前記第一の振動板の径大側と接することの無い隙間を有するものとすることが望ましい。

　また、本発明に係るスピーカにおいて、筐体は、前板、背板、右側板、左側板、天板、底板の六面から構成された箱型をした中空構造体とすることができ、この際、前記支持部材の支持板が筐体の前板を兼ねるもの、すなわち、筐体の前板を前記支持部材の支持板とすることができる。

　さらに、本発明に係るスピーカにおいて、筐体は、前板の前方領域が枠体によって構成された開放部を有する骨組構造となっているものとすることが望ましい。

　本発明のスピーカユニットは、第一の振動板の径小側と第二の振動板の一端側とが同じドライバユニットに接続されることで、第一の振動板を駆動するドライバユニットと第二の振動板を駆動するドライバユニットとが共有されたものとなっている。ゆえに、ドライバユニットが一つで済むことで、製造コストと重量が低減されると共に、小さくまとめてコンパクト化されたものとなっている。

　また、本発明のスピーカは、上述した本発明のスピーカユニットを筐体に収容し、第一の振動板の径大側を、筐体の一部を構成する支持部材の支持板に接続し、第二の振動板の他端側を、筐体の一部を構成する支持部材の支脚に接続するものとなっている。ゆえに、コーン状振動板を備えるダイナミック型の第一のスピーカと、湾曲振動板を備える第二のスピーカとが組み合わされたハイブリッド型スピーカシステムとし、第二のスピーカ（湾曲振動板スピーカ）の及ばない低域側の再生帯域を、第一のスピーカ（ダイナミック型スピーカ）によって補うものとすることで、より広帯域の音の再生が可能となり、難聴者に極めて有効なスピーカと、健聴者向けのスピーカとを備えたスピーカシステムとすることができる。

　しかも、第一のスピーカと、第二のスピーカとが、一つのドライバユニットを介して一体的に連設されることで、設置面積が少なく、また、第一のスピーカからの音と第二のスピーカからの音とが混在し、難聴者並びに健聴者が共に聞き取ることのできるより高性能、且つ、高品質なハイブリッド型スピーカシステムとすることができる。

　したがって、湾曲振動板を用いた複合型のスピーカシステムにおいて、再生周波数帯域の拡大により音質が改善されると共に、ドライバユニットが共有化されて一つで済むのでコストと重量が低減し、さらに、筐体が巨大化することなく好ましい音圧感が確保されたスピーカを提供することができる。

本発明に係る第一のスピーカユニットを示す正面斜視図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットの基本的な構造を説明する分解図である。 本発明に係るスピーカユニットに用いるドライバユニットを構成するボイスコイルを説明する正面斜視図である。 本発明に係るスピーカユニットに用いるドライバユニットを構成する磁気回路を説明する、（Ａ）分解斜視図、（Ｂ）組み立て完成斜視図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける構造を説明する分解図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する分解図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する分解図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する分解図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する、（Ａ）分解図、（Ｂ）組み立て完成斜視図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する、（Ａ）分解図、（Ｂ）組み立て完成斜視図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する、（Ａ）分解図、（Ｂ）組み立て完成斜視図である。 本発明に係る第一のスピーカユニットにおいて第二の振動板をドライバユニットに取り付ける他の構造を説明する、（Ａ）分解図、（Ｂ）組み立て完成斜視図である。 本発明に係る第二のスピーカユニットを示す正面斜視図である。 図１３に示すスピーカユニットにおいて第二の振動板を取り外した状態を示す正面斜視図である。 本発明に係る第二のスピーカユニットを示す側面図である。 本発明に係るスピーカを示す正面斜視図である。

　以下、本発明に係るスピーカユニットと、このスピーカユニットを用いたハイブリッド型スピーカシステムの実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
　なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるため技術的に種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

　本実施の形態に係るスピーカユニット１０は、図１及び図２に示すように、コーン状をした第一の振動板（以下、「コーン状振動板」という。）１と、湾曲したシート状の第二の振動板（以下、「湾曲振動板」という。）２と、これらコーン状振動板１と湾曲振動板２とを共に駆動するドライバユニット３とを少なくとも備える。

　コーン状振動板１は、すり鉢状をしたシート状部材であって、径小側１ａがドライバユニット３に接続されると共に、径大側１ｂがコーン支持枠９に取り付けられるものとなる。このコーン状振動板１は、スピーカとする際、後述する筐体５０にコーン支持枠９を取り付けるものであり、コーン状振動板１の径大側１ｂは、コーン支持枠９を介して筐体５０に接続されるものとなる。

　湾曲振動板２は、湾曲する曲面部を形成することが可能な柔軟性を有するシート状部材であって、一端側２ａが、コーン状振動板１の径小側１ａが接続された同じドライバユニット３に接続されるものとなる。この湾曲振動板２は、起立した平板状態で一端側２ａをドライバユニット３に接続した後、他端側２ｂを弾性的に曲げて変形させることで曲面を形成し、変形した湾曲凸面側を前方に向けて他端側２ｂを後述する筐体５０に接続するものである。また、湾曲振動板２は、予め湾曲する曲面部を有するように成形された部材であっても良く、この場合は一端側２ａをドライバユニット３に接続した後、湾曲凸面が前方を向くように他端側２ｂを後述する筐体５０に接続する。

　また、湾曲振動板２は、一端側１ａから他端側１ｂへ向かう方向に沿う側縁部間の距離（幅）が、他端側２ｂから一端側２ａへ向かう途中より徐々に小さくなる形状をしたものとなっている。すなわち、湾曲振動板２における一端側２ａ寄りの側縁部の形状は、コーン状振動板１のすり鉢形状に適合した略同形となっており、コーン状振動板１が接続されたドライバユニット３に湾曲振動板２の一端側２ａを接続しても、コーン状振動板１と湾曲振動板２とが干渉しないようになっている。

　また、図示しないが、湾曲振動板２は、側縁部にくびれ部や、表面に切欠部を有しているものとしても良い。
　くびれ部は、湾曲振動板２の側縁部が曲線的になだらかに切欠されて幅狭となる領域を部分的に有するものであって、たとえば、湾曲振動板２を正面視して、ギター形もしくは雪だるま形をしたものとすることができる。

　また、切欠部は、湾曲振動板２の中央付近に単数もしくは複数の穴が形成されるように表面が切欠された開口領域を部分的に有するものであって、たとえば、大きな丸形の穴を一つ形成したものや、小さな穴で模様を形成したものとすることができる。
　このようなくびれ部や切欠部を湾曲振動板２に設けることで、湾曲振動板２の共振による歪を制限し、過大な共振を押さえ適度な高調波による聞こえの改善を行うことができる。

　この湾曲振動板２の材料は、カーボン紙などの紙、ポリイミドやポリエステルなどの可撓性を有するプラスチック、バルサ材などの木材、アルミやベリリウム、ボロンなどの金属を用いることができる。また、湾曲振動板２の厚みは、予め湾曲する曲面部を有するように成形したり、弾性的に曲げて変形させたりすることができれば特に限定されない。

　ドライバユニット３は、入力（通電）された電気信号（音声信号）に応じてコーン振動板１と湾曲振動板２とを共に振動させるアクチュエータである。
　ドライバユニット３としては、たとえば、ムービングコイル方式もしくはムービングマグネット方式の電磁式アクチュエータを挙げることができる。これらのドライバユニット３は、コイルの占積率が高いゆえ、磁気効率が高いものとなっている。ゆえに、音量が高く鮮明な放音が期待できる。

　ムービングコイル方式のアクチュエータは、磁気回路が構成する磁気ギャップ中にボイスコイルを挿入配置し、このボイスコイルに電気信号等を印加することで印加信号に伴った振動を起し、ボイスコイルと接続された振動板に振動を伝達して駆動するものとなっている。すなわち、ボイスコイルの一端は磁気回路（磁界）の中に収まっており、他端は振動板に接続されていることから、入力された電気信号がボイスコイルを動かし、その動きが振動板に伝わって音響エネルギー（音）に変換されるものとなる。

　本実施の形態においてドライバユニット３は、ボイスコイル３１の一端が磁気回路３２の磁気ギャップ中に挿入され、電気信号を印加することでボイスコイル３１を駆動するムービングコイル方式のアクチュエータとして説明する。
　ボイスコイル３１は、図３に示すように、円筒状をしたコイルボビン３１１の外周端部に、所望径のコイル線材３１２を所望のターン数にて巻き付けることにより構成される。

　一方、磁気回路３２は、図４に示すように、ボイスコイル３１を駆動するのに対応した形状になっており、最も多用されている一般的な構造は、リング形状のフェライトマグネット３２１と、良好な磁性材たる鉄材からなる円板の中央部に所定寸法直径の穴３２４ａを設けたプレート３２４と、同じく鉄材からなる円板の中央部に円柱状の凸部（以下、「ポール」と記す）３２３を設けたヨーク３２２等の磁気回路部品で構成されている。

　磁気ギャップは、円筒状をしたフェライトマグネット３２１の上面にプレート３２４が配置装着されると共に、フェライトマグネット３２１の下面に、円柱状をしたポール３２３を備えるヨーク３２２の円板部が配置装着されることで形成される。すなわち、ポール３２３とプレート３２４は、ポール３２３の外径及びプレート穴３２４ａの内径が芯合わせして装着されるため、ポール３２３の外面とプレート３２４中央部の穴３２４ａの内面との間に、所定幅寸法を有したリング状の隙間、即ちギャップ３３が構成される。

　また、ギャップ３３の奥行き方向の寸法は、プレート３２４の厚さ寸法にて決定される。ゆえに、フェライトマグネット３２１が有する磁気が、ヨーク３２２及びプレート３２４によってギャップ３３に導かれ、収束されるため、該ギャップ３３に磁束が発生し、磁気ギャップが構成されることとなる。そして、このリング状磁気ギャップ３３の中心にボイスコイル３１が配置される。

　したがって、図２に示すように、コーン状振動板１は、その中心部に設けた所定寸法の穴（以下、「ネック部」と記す。）１ａ内にボイスコイル３１を挿入し、ネック部１ａとコイルボビン３１１の外周部の接触部分に接着剤を塗布することで、ドライバユニット３に接続固定される。
　一方、湾曲振動板２は、たとえば、図５乃至図１２に示すように所定の手段によってコイルボビン３１１の先端に接続固定することができる。

　まず、図５に示すように、ボイスコイル３１の先端に切り込み３１３を設け、この切り込み３１３内に湾曲振動板２の一端側２ａを挿入し、湾曲振動板２を固定することで、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを直接的に接続することができる。この際、切り込み３１３は、ドライバユニット３からの振動を湾曲振動板１へ効率良く伝えるために、湾曲振動板２の一端側２ａ端面がボイスコイル３１に対して略直角に接するように設けることが望ましい。

　図５において、湾曲振動板２は、ボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の中心を通る水平な直線上に位置して設けられた二つの切り込み３１３，３１３内に、接着剤を塗布した一端側２ａを挿入することで、ドライバユニット３に接続固定される状態が示されている。

　また、図６に示すように、ボイスコイル３１の先端にセンターキャップ（ダストキャップ）４を被覆して固定し、このセンターキャップ４の中央に湾曲振動板２を固定することで、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを直接的に接続することができる。この手段は、ボイスコイル３１の先端に切り込み３１３を設けて湾曲振動板２の一端側２ａを挿入する前述の手段に比して、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを確実に接続することができる点で望ましい。

　このセンターキャップ（ダストキャップ）４は、コイルボビン３１１内に埃が入らないように取り付けられる部材であって、コーン紙と同じ材料を用いて音色の統一感を高めたり、金属系の材料を用いてドーム型ツイータの役割を持たせたりすることができる。

　図６において、湾曲振動板２は、一端側２ａを下方に折り曲げて糊代を形成し、接着剤を塗布した一面（糊代）を、ボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に被覆されたセンターキャップ４の表面に貼着することで、ドライバユニット３に接続固定される状態が示されている。この際、センターキャップ４の表面は平坦なものとし、ドライバユニット３からの振動を湾曲振動板１へ効率良く伝えるために、湾曲振動板２がセンターキャップ４の先端に対して略直角に接するように一端側２ａを折り曲げて貼着することが望ましい。

　また、図７に示すように、ボイスコイル３１の先端に被覆されたセンターキャップ（ダストキャップ）４の中央に切込み４１を設け、この切込み４１内に湾曲振動板２の一端側２ａを挿入し、湾曲振動板２を固定することで、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを直接的に接続することができる。この手段もまた、ボイスコイル３１の先端に切り込み３１３を設けて湾曲振動板２の一端側２ａを挿入する前述の手段に比して、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを確実に接続することができる点で望ましい。

　図７において、湾曲振動板２は、ボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の中心を通る水平な直線上に位置して設けられた切り込み４１内に、接着剤を塗布した一端側２ａを挿入することで、ドライバユニット３に接続固定される状態が示されている。なお、湾曲振動板２の一端側２ａは、切込み４１への挿入後、センターキャップ４の背面側へ向けて折り返すものとしても良い。これにより、湾曲振動板２の一端側２ａが切込み４１から脱落するおそれを極力なくすことができる。

　また、図８に示すように、ボイスコイル３１の先端にサブコーン５を被覆して固定し、このサブコーン５の中央に湾曲振動板２を固定することで、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを直接的に接続することができる。この手段もまたボイスコイル３１の先端に切り込み３１３を設けて湾曲振動板２の一端側２ａを挿入する前述の手段に比して、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを確実に接続することができる点で望ましい。

　このサブコーン５を用いることで、湾曲振動板２の装着が容易になると共に、コーン状振動板１と共にボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に直接取り付けたサブコーン５自体から放音された高音域が伸びるようにすることができる。

　図８において、湾曲振動板２は、一端側２ａを下方に折り曲げて糊代を形成し、接着剤を塗布した一面（糊代）を、ボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に被覆されたサブコーン５の表面に貼着することで、ドライバユニット３に接続固定される状態が示されている。この際、湾曲振動板２は、センターキャップ４の表面に貼着する場合と同様に、ドライバユニット３からの振動を湾曲振動板１へ効率良く伝えるために、湾曲振動板２がサブコーン５の先端に対して略直角に接するように一端側２ａを折り曲げて貼着することが望ましい。

　また、図９乃至図１１に示すように、湾曲振動板２は、一端側２ａの一面に補強板２１，２２，２３を取り付けてドライバユニット３に取り付けるものとしても良い。これらの補強板２１，２２，２３を取り付けることで、湾曲振動板２の共振を低下させると共に、湾曲振動板２のボイスコイル３１（センターキャップ４やサブコーン５など）への取り付けを容易にかつ強固なものとすることができる。

　図９（Ａ）において、一端側２ａを下方に折り曲げた湾曲振動板２の一端側２ａにおける上面に、同じく一端側を上方に折り曲げた補強板２１を貼着し、折り曲げて形成した一面（糊代）に接着剤を塗布してボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に被覆するセンターキャップ４の表面に貼着する状態が示されている。また、図９（Ｂ）において、補強板２１付の湾曲振動板２を、コーン振動板１の中心に露呈するセンターキャップ４の表面に貼着してドライバユニット３に接続固定した状態が示されている。

　また、図１０（Ａ）において、湾曲振動板２の一端側２ａにおける上面に補強板２１を貼着し、センターキャップ４の中央に設けた切込み４１内へ補強板２１と共に湾曲振動板２の一端側２ａを挿入する状態が示されている。また、図１０（Ｂ）において、接着剤を塗布した補強板２１付の湾曲振動板２の一端側２ａを、コーン振動板１の中心に露呈するセンターキャップ４の切り込み４１に挿入して貼着し、ドライバユニット３に接続固定した状態が示されている。

　また、図１１（Ａ）において、一端側２ａを下方に折り曲げた湾曲振動板２の一端側２ａにおける上面に、同じく一端側を上方に折り曲げた補強板２１を貼着し、折り曲げて形成した一面（糊代）に接着剤を塗布してボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に被覆するサブコーン５の表面に貼着する状態が示されている。また、図１１（Ｂ）において、補強板２１付の湾曲振動板２を、コーン振動板１の中心に露呈するサブコーン５の表面に貼着してドライバユニット３に接続固定した状態が示されている。

　また、図１２に示すように、湾曲振動板２の一端側２ａに貼着した補強板２３の側縁部２３ａをコーン振動板１の表面に取り付けることで、湾曲振動板２とドライバユニット３（ボイスコイル３１）とを間接的に接続するものとしても良い。

　また、図１２（Ａ）において、一端側２ａを下方に折り曲げた湾曲振動板２の一端側２ａにおける上面に、側縁部２３ａを上方に折り曲げた補強板２３を貼着し、折り曲げて形成した一面（糊代）と一端側２ａの端面に接着剤を塗布して、ボイスコイル３１（コイルボビン３１１）の先端に被覆するセンターキャップ４の表面及びコーン振動板１の表面に貼着する状態が示されている。また、図１２（Ｂ）において、補強板２３付の湾曲振動板２を、コーン振動板１の中心に露呈するセンターキャップ４の表面及びコーン振動板１の表面に貼着してドライバユニット３に接続固定した状態が示されている。

　このように構成されたスピーカユニット１０では、コーン振動板１の径小側１ａと湾曲振動板２の一端側２ａ端面とがドライバユニット３（ボイスコイル３１）に共に接続され、ドライバユニット３に電気信号等を印加することで、ボイスコイル３１が印加信号に伴った振動を起し、ボイスコイルと接続されたコーン振動板１と湾曲振動板２とに振動を伝達して共に駆動するものとなっている。

　すなわち、ボイスコイル３１の一端（基端部分）は磁気回路（磁界）３２の中に収まっており、他端（先端部分）はコーン振動板１及び湾曲振動板２に接続されていることから、入力された電気信号がボイスコイル３１を動かし、その動きがコーン振動板１と湾曲振動板２とに伝わって音響エネルギー（音）に変換されるものとなる。

　ここで、湾曲振動板２がドライバユニット３によって駆動される方向は、湾曲振動板２の表面上での拡がり方向、すなわち、湾曲振動板１の一端側１ａから対向する他端側１ｂ（もしくは他端側１ｂから対向する一端側１ａ）へ向かうにしたがって曲面部が拡がる湾曲方向をいう。この面方向は、湾曲振動板２を側面（断面）視して弓形に湾曲する。

　また、スピーカユニット１０は、図１３乃至図１５に示すように、支持部材５１に装着することで形態の異なるスピーカユニット２０とすることができる。すなわち、コーン振動板１の径小側１ａと湾曲振動板２の一端側２ａ端面とが、ドライバユニット３（ボイスコイル３１）に接続され、コーン振動板１の径大側１ｂと湾曲振動板２の他端側２ｂとが、支持部材５１に接続されたものとなっている。
　この支持部材５１は、平板状をした支持板５１１と、支持板５１１の一面より突出する凸部５１２と、凸部５１２に設けられた幅広庇状の支脚５１３とから構成されたものとなっている。

　支持板５１１は、コーン振動板１の背面側を挿通可能とする開口（図示せず）を上方に備え、コーン振動板１の径大側１ｂが接続されたコーン支持枠９を開口周囲に取り付けることで、コーン振動板１の径大側１ｂが支持板５１１によって支持部材５１に接続されたものとなっている。
　図において、支持板５１１は縦長矩形状をしたものとなっているが、形状は特に限定されない。

　凸部５１２は、湾曲振動板２の他端側２ｂが取り付けられる支脚５１３を支持するものであるが、湾曲振動板２の取り付けに際して邪魔にならない（ぶつからない）ように、突出した前面５１２ａが湾曲振動板２の湾曲と略等しい弧を描くような曲面となっている。ゆえに、湾曲振動板２の背面側において、凸部５１２の前面５１２ａは湾曲振動板２の背面と接することなく位置するものとなっている。この凸部５１２は、湾曲振動板２が前面側からの外力によって変形しないように補助するものとして機能する。

　また、凸部５１２の背面５１２ｂは、全てが支持板５１１に取り付けられたものとなっているのではなく、図１５に示すように、コーン振動板１の放音側に位置する背面５１２ｂ領域は、コーン振動板１の振動に支障をきたさないように、コーン振動板１の径大側１ｂと接することの無い適度な隙間を有するものとなっている。

　さらに、凸部５１２は、コーン振動板１からの放音が遮られることの無いように、支持板５１１の前面中心部において縦方向に弧状に一つだけ突出するものとなっている。これにより、コーン振動板１から発生された音声は、凸部５１２の両側を通って放音されるものとなる。
　なお、コーン振動板１からの放音に支障がないのであれば、凸部５１２を複数設けるものとしても良い。

　支脚５１３は、取り付けられた湾曲振動板２の他端側２ｂを保持するものであるが、幅方向に沿って上面に凹溝５１３ａを有する。この凹溝５１３ａ内に湾曲振動板２の他端側２ｂを取り付けることで、曲振動板２の他端側２ｂが支脚５１３によって支持部材５１に接続されたものとなっている。

　このように構成されたスピーカユニット２０では、コーン振動板１の径小側１ａと湾曲振動板２の一端側２ａ端面とがドライバユニット３（ボイスコイル３１）に接続され、コーン振動板１の径大側１ｂと湾曲振動板２の他端側２ｂとが、支持部材５１に接続されたものとなっている。ゆえに、コーン振動板１と、湾曲振動板２と、ドライバユニット３とが支持部材５１によって安定的に支持され、運搬がし易く、筐体に容易に装着することができるものとなっている。

　そして、本実施の形態に係るスピーカ１００は、図１６に示すように、コーン振動板１と、湾曲振動板２と、ドライバユニット３と、筐体５０とを少なくとも備えることにより構成されたものであり、コーン振動板１を備えるダイナミック型の第一のスピーカと、湾曲振動板２を備える第二のスピーカとを備えることで、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものとなっている。

　筐体５０は、コーン振動板１と湾曲振動板２とドライバユニット３とを収容する箱型をした中空構造体であって、装着した第一のスピーカ（コーン振動板１）や第二のスピーカ（湾曲振動板２）から放音される前方領域が、枠体によって構成された開放部を有する骨組構造となっている。

　筐体５０に、前述した第一のスピーカユニット１０を装着する場合、たとえば、筐体５０が、前板、背板、右側板、左側板、天板、底板の六面から構成され構造であるとすると、第一のスピーカユニット１０は筐体５０の前板に対して取り付けることとなる。また、筐体５０に、前述した第二のスピーカユニット２０を装着する場合は、コーン振動板１と湾曲振動板２とドライバユニット３とが装着された支持部材５１の支持板５１１が筐体５０の前板を兼ねるものとして装着することができる。

　したがって、何れのスピーカユニットの場合も、筐体５０に装着されたコーン振動板１は、径大側１ｂが、筐体５０の一部を構成する支持部材５１の支持板５１１に接続されたものとなり、同湾曲振動板２は、他端側２ｂが、筐体５０の一部を構成する支持部材５１の支脚５１３に接続されたものとなっている。

　また、この場合の開放部について説明すると、筐体５０を構成する前板より前方、具体的には、前板として機能する支持部材５１の支持板５１１から支脚５１３までの領域における前面と上面、及び左右の側面が開口したものとなっている。
　この開放部は、コーン振動板１や湾曲振動板２から発生された音声がこもることなく、外部へ効果的に放音されることとなるようにしたものである。

　以上のように構成したスピーカ１００は、ドライバユニット３に対して電気信号を入力すると、従来の難聴者及び健聴者向けスピーカシステムに比して、高性能で、尚且つ、軽量で、設置面積が少なく、更にスピーカの万能性が向上し、難聴者と健聴者とが共に満足して聞くことのできるハイブリッド型スピーカシステムとすることができる。

　なお、ドライバユニット３に入力される電気信号は、たとえば、テレビやラジオ、オーディオプレイヤー、パーソナルコンピュータ、スマートフォンやタブレットなどのスマートデバイス、等より出力した音声信号を挙げることができる。
　また、図示しないが、筐体５０の裏板部には、オーディオジャック、及びスイッチを装着するための穴が設けられている。

　したがって、本発明では、コーン状振動板を備えるダイナミック型の第一のスピーカからの音と、湾曲振動板を備える第二のスピーカからの音とを混在させることにより、広帯域の音（難聴者及び健聴者向け音波）の再生を可能とすることができる。また、コーン状振動板を駆動するドライバユニットと湾曲振動板を駆動するドライバユニットとが共有されたものとなっているので、製造コストと重量が低減されたものとなっている。さらに、第一のスピーカと第二のスピーカとを一体的に連設することで、設置面積が少なくコンパクト化されたものとすることができる。

　１　第一の振動板（コーン状振動板）、１ａ　径小側、１ｂ　径大側、２　第二の振動板（湾曲振動板）、２ａ　一端側、２ｂ　他端側、３　ドライバユニット、４　センターキャップ（ダストキャップ）、５　サブコーン、９　コーン支持枠、１０　スピーカユニット、２１，２２，２３　補強板、３１　ボイスコイル、３２　磁気回路、４１，５１　切込み、５０　筐体、５１　支持部材、１００　スピーカ（ハイブリッド型スピーカシステム）、５１１　支持板（前板）、５１２　凸部、５１３　支脚。
 

Claims (15)

1. 　コーン状をした第一の振動板と、
   　湾曲した単一の曲面部を有するシート状の第二の振動板と、
   　前記第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットと、
   を少なくとも備え、
   　前記ドライバユニットは、前記第一の振動板の径小側と、前記第二の振動板の一端側とに接続されている、
   ことを特徴とするスピーカユニット。
2. 　コーン状をした第一の振動板と、
   　湾曲したシート状の第二の振動板と、
   　前記第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットと、
   　前記第一の振動板と第二の振動板と前記ドライバユニットとが装着される支持部材と、
   を少なくとも備え、
   　前記支持部材は、平板状をした支持板と、該支持板の一面より突出する凸部と、該凸部に設けられた幅広庇状の支脚と、から構成され、
   　前記第一の振動板の径小側と前記第二の振動板の一端側は、前記ドライバユニットに接続され、
   　前記第一の振動板の径大側は、前記支持部材の支持板に接続され、
   　前記第二の振動板の他端側は、前記支持部材の支脚に接続されている、
   ことを特徴とするスピーカユニット。
3. 　前記第二の振動板は、一端側が前記ドライバユニットのコイルボビンの先端に設けられた切込みに接続されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカユニット。
4. 　前記第二の振動板は、一端側が前記ドライバユニットのコイルボビンの先端に取り付けられたセンターキャップに接続されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカユニット。
5. 　前記第二の振動板は、一端側が前記センターキャップに設けられた切込みに接続されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカユニット。
6. 　前記第二の振動板は、一端側が前記ドライバユニットのコイルボビンの先端に取り付けられたサブコーンに接続されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカユニット。
7. 　前記第二の振動板は、一端側の一面に補強板が取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のスピーカユニット。
8. 　前記第二の振動板は、一端側が前記補強板の側縁部を介してさらに前記第一の振動板に接続されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載のスピーカユニット。
9. 　前記第二の振動板は、くびれ部もしくは切欠部を有している、
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のスピーカユニット。
10. 　コーン状をした第一の振動板と、
    　湾曲したシート状の第二の振動板と、
    　前記第一の振動板と第二の振動板とを共に駆動するドライバユニットと、
    　前記第一の振動板と第二の振動板と前記ドライバユニットとを収容する筐体と、
    を少なくとも備え、
    　前記筐体は、前記第一の振動板と第二の振動板と前記ドライバユニットとが装着される支持部材を有し、
    　前記支持部材は、平板状をした支持板と、該支持板の一面より突出する凸部と、該凸部に設けられた幅広庇状の支脚と、から構成され、
    　前記第一の振動板の径小側と前記第二の振動板の一端側は、前記ドライバユニットに接続され、
    　前記第一の振動板の径大側は、前記筐体の一部を構成する前記支持部材の支持板に接続され、
    　前記第二の振動板の他端側は、前記筐体の一部を構成する前記支持部材の支脚に接続されている、
    ことを特徴とするスピーカ。
11. 　前記凸部は、支持板の幅方向中心部において縦方向に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のスピーカ。
12. 　前記凸部は、突出した前面が前記第二の振動板の湾曲と等しい弧状であることを特徴とする請求項１１に記載のスピーカ。
13. 　前記凸部は、背面に前記第一の振動板の径大側と接することの無い隙間を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のスピーカ。
14. 　前記筐体は、前板、背板、右側板、左側板、天板、底板の六面から構成された箱型をした中空構造体であって、
    　前記前板を前記支持部材の支持板とすることを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか１項に記載のスピーカ。
15. 　前記筐体は、前記前板の前方領域が枠体によって構成された開放部を有する骨組構造となっていることを特徴とする請求項１４に記載のスピーカ。
     

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