JP2004187232A - スピーカ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】不要共振を低減することにより高音質を得ることのできるスピーカ装置を提供する。
【解決手段】マグネット１４およびヨーク１１を含む磁気回路１３と、磁気回路１３の磁気ギャップ１２に配置されたボイスコイル１６と、ボイスコイル１６に結合された状態で振動可能な振動板１７とを備え、振動板１７の周縁が筐体２０に固定されているスピーカ装置１０において、ダンパ２７と筐体２０との取付部にダンパホルダ３０を設けた。このダンパホルダ３０は、ダンパホルダ３０または筐体２０の一方に設けられている３個以上の凸部３１を介して点で接触している。ダンパホルダ３０は、樹脂（ポリプロピレン）およびタングステンのハイブリット材が望ましく、比重が１０．０以上とするのが望ましい。
【選択図】 図５
【解決手段】マグネット１４およびヨーク１１を含む磁気回路１３と、磁気回路１３の磁気ギャップ１２に配置されたボイスコイル１６と、ボイスコイル１６に結合された状態で振動可能な振動板１７とを備え、振動板１７の周縁が筐体２０に固定されているスピーカ装置１０において、ダンパ２７と筐体２０との取付部にダンパホルダ３０を設けた。このダンパホルダ３０は、ダンパホルダ３０または筐体２０の一方に設けられている３個以上の凸部３１を介して点で接触している。ダンパホルダ３０は、樹脂（ポリプロピレン）およびタングステンのハイブリット材が望ましく、比重が１０．０以上とするのが望ましい。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ装置としては、従来より種々のものが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
また、近年家庭用や車載用としてよく用いられているスピーカ装置としては、図１に示すようなものがある。このスピーカ装置１００は、ムービングコイル方式によるものであり、ポールヨーク１０６の上部に環状マグネット１０４が配置され、この環状マグネット１０４の上部に環状プレート１０５が配置されている。これらポールヨーク１０６、環状マグネット１０４、環状プレート１０５によって磁気回路１０７が形成されている。
【０００４】
磁気回路１０７の磁気ギャップ１０７ａには、ボイスコイルボビン１０３の端部に巻回されたボイスコイル１０２が配置されており、ボイスコイルボビン１０３は略円錐形状の振動板であるコーン紙１０１の中央孔に固着されている。この中央孔にはキャップ１１３が取り付けられている。コーン紙１０１の外周部にはエッジ１０８が設けられており、紙製のパッキン１１４を介してフレーム１１２の外周部に取り付けられている。
【０００５】
また、コーン紙１０１の中央部は、ダンパ１０９を介してフレーム１１２に支持されている。これにより、コーン紙１０１、ボイスコイル１０２およびボイスコイルボビン１０３が一体となった状態でスピーカ装置１００の中心軸Ｘ方向に振動可能となっている。
また、フレーム１１２には、正負の入力端子１１０が取り付けられており、正負の入力端子１１０にはボイスコイル１０２の両端がそれぞれリード線（錦糸線）１１１を介して電気的に接続されている。
【０００６】
そして、外部の電源から入力端子１１０に駆動信号（駆動電流）が供給されることにより、磁気回路１０７の磁気ギャップ１０７ａ内でボイスコイル１０２が駆動信号に応じた電磁駆動力を受け、これにより、ボイスコイル１０２がボイルコイルボビン１０３およびコーン紙１０１と一体となってスピーカ装置１００の中心軸Ｘ方向に振動し、コーン紙１０１から駆動信号に応じた音響エネルギーが放射される。
なお、マグネット１０４の代わりに電磁マグネットとして作用する励磁コイルを用いて磁気回路を形成するものもある。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭５６−１５１９６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
実開昭５７−１０６３８７号公報（第２−３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような従来技術の場合、ダンパ１０９の外周縁はフレーム１１２群に接着されている。このため、ダンパ１０９の共振やフレーム１１２の共振がダンパ１０９を伝わってボイスコイル１０２に戻ってくるので、遅れて歪んだ音がコーン紙１０１に伝わってしまい、音質を損ねるという問題が生じる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じるダンパの共振やフレームの共振がダンパを伝わってボイスコイルに戻り音質を損ねるという問題が一例として挙げられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るスピーカ装置は、マグネットおよびヨークを含む磁気回路と、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、前記ボイスコイルに結合された状態で振動可能な振動板と、前記振動板における前記ボイスコイル側と筐体との間に配置されたダンパとを備えたスピーカ装置であって、前記筐体に設けられて前記ダンパが接続されるダンパホルダを有し、前記筐体および前記ダンパホルダが、前記筐体および前記ダンパホルダのうちの一方に設けられた凸部を介して接触していることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態について図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るスピーカ装置の断面図、図３はスピーカ装置の正面図、図４はスピーカ装置の背面図である。
【００１２】
このスピーカ装置１０は、中央にヨーク１１を有し、このヨーク１１の外側にはヨーク１４との間に磁気ギャップ１２を形成して磁気回路１３を構成する環状のマグネット１４および環状のプレート１５を有している。なお、マグネット１４は、直流電源により励磁されるものであってもよいし、永久磁石を用いたものであってもよい。
磁気ギャップ１２には、細い銅線などからなるボイスコイル１６が前後に移動自在に設けられており、このボイスコイル１６は略円錐形状をした振動板であるコーン紙１７の中央孔に取り付けられている。コーン紙１７の中央孔の前にはキャップ１８が取り付けられている。
【００１３】
ヨーク１１の後面には、筐体としてのフレーム２０を構成する円形の取付面２１がネジ２２により取り付けられており、取付面２１から、ヨーク１１およびマグネット１４を内包するように複数本（ここでは５本）のアーム２３が前方に向かって放射状に広がるように設けられている。
アーム２３の途中位置には、端子支持リング２４が取り付けられており、端子支持リング２４の下部には、正負両極用の一対のスピーカ端子２５ａ、２５ｂが取付けられている。正負のスピーカ端子２５ａ、２５ｂにはボイスコイル１６がリード線（錦糸線）２６、２６を介して各々電気的に接続されている。
【００１４】
また、端子支持リング２４とコーン紙１７の間にはダンパ２７が設けられており、ボイスコイル１６が磁気ギャップ１２に正確に位置するように支持している。このダンパ２７は、ボイスコイル１６の前後移動に柔軟に追従できるように、伸縮性を有している。また、アーム２３の先端にはリング部２８が一体的に設けられており、このリング部２８には、コーン紙１７の外周縁１７ａが取り付けられている。
【００１５】
なお、コーン紙１７の外周縁付近には、同心円状に複数個のエッジ１７ｂが設けられている。エッジ１７ｂは略円弧状に曲げられており、コーン紙１７がスムーズに振動できるようにするとともに、振動時の異常な動きを抑制するようになっている。
【００１６】
従って、外部の電源に接続されたスピーカ端子２５ａ、２５ｂからボイスコイル１６に信号電流が流れると、ボイスコイル１６は磁界を発生し、磁気回路１３との作用でボイスコイル１６が前後に振動する。これにより、コーン紙１７が前後に振動して、空気の粗密波として音を発生することになる。
【００１７】
図５には、ダンパ２７とフレーム２０との取付部の拡大断面図が示されている。ダンパ２７は、ダンパホルダ３０を介してフレーム２０に取り付けられている。フレーム２０およびダンパホルダ３０は、フレーム２０およびダンパホルダ３０のうちの一方に設けられた凸部３１を介して接触している。従って、凸部３１は、ダンパホルダ３０に設けられていてもよいし、フレーム２０に設けられてもよい。
【００１８】
凸部３１は３個以上設けるようにする。このとき、凸部３１は等間隔（例えば中心角１２０度）で設けるようにするのがよい。凸部３１の形状としては、例えば図６（Ａ）に示すような円錐形状３１ａや、図６（Ｂ）に示すような球状３１ｂ等、点で支持できる構造とする。また、ダンパホルダ３０は、樹脂およびタングステンのハイブリット材で形成されている。ここで、樹脂としてポリプロピレンを用いるのが望ましい。そして、ダンパホルダ３０の比重が１０．０以上となるようにする。
【００１９】
以上説明したスピーカ装置１０によると、ダンパホルダ３０またはフレーム２０の一方に凸部３１を設けて、ダンパホルダ３０とフレーム２０とが点で接触するようにしたので、ダンパ２７やフレーム２０の共振の伝播を点で連結することになる。このため、低音域では、点の連結によりダンパホルダ３０とフレーム２０とが同相になるため減衰しないが、中音域では、逆相で動くことにより不要共振を減衰できる。
【００２０】
また、ダンパホルダ３０を形成する材料として、樹脂およびタングステンのハイブリット材を用いることにより、高比重、高減衰であることからスピーカ装置１０のボリュームはそのままで重くすることができ、磁気回路の反作用成分を低減できる。なお、ダンパホルダ３０を合金で形成した場合には、比重が９以下となり、且つ減衰率も低いため、本発明のハイブリット材の方が性能面で勝ると言える。
【００２１】
ダイヤフラムホルダ２４の剛性を上げるためには、アルミダイキャストが一般的に用いられている。このようなダイヤフラムホルダは、軽量で厚肉に出来るメリットがあるが、材料固有の共振が大きい。
また、振動系からの音を正確に伝えるために、振動系を支えるダイヤフラムホルダには更なる減衰量・高比重化を求めた。目標は合金の減衰量で合金以上の比重である。ピュアタングステンも検討したが、樹脂タングステンに着目し、数多くの材料コンパウンドの結果、目標を達成できる材料となった。
【００２２】
なお、本発明のスピーカ装置１０は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述の実施形態においては、コーン形のスピーカ装置について説明したが、ドーム形のスピーカ装置にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスピーカ装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るスピーカ装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】図２中ＩＩＩ方向から見た正面図である。
【図４】図２中ＩＶ方向から見た背面図である。
【図５】ダンパホルダを介してダンパをフレームに取り付けている部分の拡大断面図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、凸部の形状の具体例である。
【符号の説明】
１０ スピーカ装置
１１ ヨーク
１２ 磁気ギャップ
１３ 磁気回路
１４ マグネット
１６ ボイスコイル
１７ コーン紙（振動板）
２０ フレーム（筐体）
２７ ダンパ
３０ ダンパホルダ
３１ 凸部
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ装置としては、従来より種々のものが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
また、近年家庭用や車載用としてよく用いられているスピーカ装置としては、図１に示すようなものがある。このスピーカ装置１００は、ムービングコイル方式によるものであり、ポールヨーク１０６の上部に環状マグネット１０４が配置され、この環状マグネット１０４の上部に環状プレート１０５が配置されている。これらポールヨーク１０６、環状マグネット１０４、環状プレート１０５によって磁気回路１０７が形成されている。
【０００４】
磁気回路１０７の磁気ギャップ１０７ａには、ボイスコイルボビン１０３の端部に巻回されたボイスコイル１０２が配置されており、ボイスコイルボビン１０３は略円錐形状の振動板であるコーン紙１０１の中央孔に固着されている。この中央孔にはキャップ１１３が取り付けられている。コーン紙１０１の外周部にはエッジ１０８が設けられており、紙製のパッキン１１４を介してフレーム１１２の外周部に取り付けられている。
【０００５】
また、コーン紙１０１の中央部は、ダンパ１０９を介してフレーム１１２に支持されている。これにより、コーン紙１０１、ボイスコイル１０２およびボイスコイルボビン１０３が一体となった状態でスピーカ装置１００の中心軸Ｘ方向に振動可能となっている。
また、フレーム１１２には、正負の入力端子１１０が取り付けられており、正負の入力端子１１０にはボイスコイル１０２の両端がそれぞれリード線（錦糸線）１１１を介して電気的に接続されている。
【０００６】
そして、外部の電源から入力端子１１０に駆動信号（駆動電流）が供給されることにより、磁気回路１０７の磁気ギャップ１０７ａ内でボイスコイル１０２が駆動信号に応じた電磁駆動力を受け、これにより、ボイスコイル１０２がボイルコイルボビン１０３およびコーン紙１０１と一体となってスピーカ装置１００の中心軸Ｘ方向に振動し、コーン紙１０１から駆動信号に応じた音響エネルギーが放射される。
なお、マグネット１０４の代わりに電磁マグネットとして作用する励磁コイルを用いて磁気回路を形成するものもある。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭５６−１５１９６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
実開昭５７−１０６３８７号公報（第２−３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような従来技術の場合、ダンパ１０９の外周縁はフレーム１１２群に接着されている。このため、ダンパ１０９の共振やフレーム１１２の共振がダンパ１０９を伝わってボイスコイル１０２に戻ってくるので、遅れて歪んだ音がコーン紙１０１に伝わってしまい、音質を損ねるという問題が生じる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じるダンパの共振やフレームの共振がダンパを伝わってボイスコイルに戻り音質を損ねるという問題が一例として挙げられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るスピーカ装置は、マグネットおよびヨークを含む磁気回路と、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、前記ボイスコイルに結合された状態で振動可能な振動板と、前記振動板における前記ボイスコイル側と筐体との間に配置されたダンパとを備えたスピーカ装置であって、前記筐体に設けられて前記ダンパが接続されるダンパホルダを有し、前記筐体および前記ダンパホルダが、前記筐体および前記ダンパホルダのうちの一方に設けられた凸部を介して接触していることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態について図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るスピーカ装置の断面図、図３はスピーカ装置の正面図、図４はスピーカ装置の背面図である。
【００１２】
このスピーカ装置１０は、中央にヨーク１１を有し、このヨーク１１の外側にはヨーク１４との間に磁気ギャップ１２を形成して磁気回路１３を構成する環状のマグネット１４および環状のプレート１５を有している。なお、マグネット１４は、直流電源により励磁されるものであってもよいし、永久磁石を用いたものであってもよい。
磁気ギャップ１２には、細い銅線などからなるボイスコイル１６が前後に移動自在に設けられており、このボイスコイル１６は略円錐形状をした振動板であるコーン紙１７の中央孔に取り付けられている。コーン紙１７の中央孔の前にはキャップ１８が取り付けられている。
【００１３】
ヨーク１１の後面には、筐体としてのフレーム２０を構成する円形の取付面２１がネジ２２により取り付けられており、取付面２１から、ヨーク１１およびマグネット１４を内包するように複数本（ここでは５本）のアーム２３が前方に向かって放射状に広がるように設けられている。
アーム２３の途中位置には、端子支持リング２４が取り付けられており、端子支持リング２４の下部には、正負両極用の一対のスピーカ端子２５ａ、２５ｂが取付けられている。正負のスピーカ端子２５ａ、２５ｂにはボイスコイル１６がリード線（錦糸線）２６、２６を介して各々電気的に接続されている。
【００１４】
また、端子支持リング２４とコーン紙１７の間にはダンパ２７が設けられており、ボイスコイル１６が磁気ギャップ１２に正確に位置するように支持している。このダンパ２７は、ボイスコイル１６の前後移動に柔軟に追従できるように、伸縮性を有している。また、アーム２３の先端にはリング部２８が一体的に設けられており、このリング部２８には、コーン紙１７の外周縁１７ａが取り付けられている。
【００１５】
なお、コーン紙１７の外周縁付近には、同心円状に複数個のエッジ１７ｂが設けられている。エッジ１７ｂは略円弧状に曲げられており、コーン紙１７がスムーズに振動できるようにするとともに、振動時の異常な動きを抑制するようになっている。
【００１６】
従って、外部の電源に接続されたスピーカ端子２５ａ、２５ｂからボイスコイル１６に信号電流が流れると、ボイスコイル１６は磁界を発生し、磁気回路１３との作用でボイスコイル１６が前後に振動する。これにより、コーン紙１７が前後に振動して、空気の粗密波として音を発生することになる。
【００１７】
図５には、ダンパ２７とフレーム２０との取付部の拡大断面図が示されている。ダンパ２７は、ダンパホルダ３０を介してフレーム２０に取り付けられている。フレーム２０およびダンパホルダ３０は、フレーム２０およびダンパホルダ３０のうちの一方に設けられた凸部３１を介して接触している。従って、凸部３１は、ダンパホルダ３０に設けられていてもよいし、フレーム２０に設けられてもよい。
【００１８】
凸部３１は３個以上設けるようにする。このとき、凸部３１は等間隔（例えば中心角１２０度）で設けるようにするのがよい。凸部３１の形状としては、例えば図６（Ａ）に示すような円錐形状３１ａや、図６（Ｂ）に示すような球状３１ｂ等、点で支持できる構造とする。また、ダンパホルダ３０は、樹脂およびタングステンのハイブリット材で形成されている。ここで、樹脂としてポリプロピレンを用いるのが望ましい。そして、ダンパホルダ３０の比重が１０．０以上となるようにする。
【００１９】
以上説明したスピーカ装置１０によると、ダンパホルダ３０またはフレーム２０の一方に凸部３１を設けて、ダンパホルダ３０とフレーム２０とが点で接触するようにしたので、ダンパ２７やフレーム２０の共振の伝播を点で連結することになる。このため、低音域では、点の連結によりダンパホルダ３０とフレーム２０とが同相になるため減衰しないが、中音域では、逆相で動くことにより不要共振を減衰できる。
【００２０】
また、ダンパホルダ３０を形成する材料として、樹脂およびタングステンのハイブリット材を用いることにより、高比重、高減衰であることからスピーカ装置１０のボリュームはそのままで重くすることができ、磁気回路の反作用成分を低減できる。なお、ダンパホルダ３０を合金で形成した場合には、比重が９以下となり、且つ減衰率も低いため、本発明のハイブリット材の方が性能面で勝ると言える。
【００２１】
ダイヤフラムホルダ２４の剛性を上げるためには、アルミダイキャストが一般的に用いられている。このようなダイヤフラムホルダは、軽量で厚肉に出来るメリットがあるが、材料固有の共振が大きい。
また、振動系からの音を正確に伝えるために、振動系を支えるダイヤフラムホルダには更なる減衰量・高比重化を求めた。目標は合金の減衰量で合金以上の比重である。ピュアタングステンも検討したが、樹脂タングステンに着目し、数多くの材料コンパウンドの結果、目標を達成できる材料となった。
【００２２】
なお、本発明のスピーカ装置１０は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述の実施形態においては、コーン形のスピーカ装置について説明したが、ドーム形のスピーカ装置にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスピーカ装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るスピーカ装置の実施形態を示す断面図である。
【図３】図２中ＩＩＩ方向から見た正面図である。
【図４】図２中ＩＶ方向から見た背面図である。
【図５】ダンパホルダを介してダンパをフレームに取り付けている部分の拡大断面図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、凸部の形状の具体例である。
【符号の説明】
１０ スピーカ装置
１１ ヨーク
１２ 磁気ギャップ
１３ 磁気回路
１４ マグネット
１６ ボイスコイル
１７ コーン紙（振動板）
２０ フレーム（筐体）
２７ ダンパ
３０ ダンパホルダ
３１ 凸部
Claims (5)
- マグネットおよびヨークを含む磁気回路と、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、前記ボイスコイルに結合された状態で振動可能な振動板と、前記振動板における前記ボイスコイル側と筐体との間に配置されたダンパとを備えたスピーカ装置であって、
前記筐体に設けられて前記ダンパが接続されるダンパホルダを有し、前記筐体および前記ダンパホルダが、前記筐体および前記ダンパホルダのうちの一方に設けられた凸部を介して接触していることを特徴とするスピーカ装置。 - 前記凸部が３個以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載したスピーカ装置。
- 前記ダンパホルダが、樹脂およびタングステンのハイブリット材であることを特徴とする請求項１に記載したスピーカ装置。
- 前記樹脂がポリプロピレンであることを特徴とする請求項３に記載したスピーカ装置。
- 前記ダンパホルダの比重が１０．０以上であることを特徴とする請求項３に記載したスピーカ装置。
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