JP2007028470A

JP2007028470A - スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置

Info

Publication number: JP2007028470A
Application number: JP2005210922A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Mimura; 和義三村; Shinya Mizone; 信也溝根; Shinsaku Sawa; 信作澤; Masahide Sumiyama; 昌英隅山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】本発明は音響機器に使用されるスピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置に関するものであり、高音域での音圧レベルを向上させるものである。
【解決手段】本発明は、芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙したスピーカ用振動板２７の構成とすることにより、振動板２７の剛性を向上させ、この振動板２７を用いたスピーカの高音域での音圧レベルを向上させることができる構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用振動板やこれを用いたスピーカおよびステレオセットやテレビセット等の電子機器および自動車等の装置に関するものである。

昨今のオーディオ業界やオーディオ機器を搭載した自動車業界では、デジタル機器の普及によりスピーカから再生される音質は飛躍的に向上した。

これらの業界での次期目標は、デジタル機器の普及により飛躍的に向上した音質を、いかにユーザ志向にマッチした音色に音づくりを実現できるかということであり、プレミアムモデルと称される一部の高級品クラスのスピーカにおいては必要不可欠な事項である。

一方、スピーカの音色を決定するウエイトの非常に大きい構成部品である振動板は、金属材料や樹脂材料から構成される振動板が多用されつつある。

ところが、これらの金属材料や樹脂材料から構成される振動板は、その材料物性から画一的な音色の再生しかできず、プレミアムモデルと称される一部の高級品クラスのスピーカにおいては、その音づくりが非常に困難なものであった。

それ故に、これらの高級品クラスのスピーカにおいては、紙をベースとした振動板が見直されてきている。

これらの紙をベースとした振動板は比重が小さく適度な内部損失を有し、しかもさまざまな材料を混入して抄紙できることからスピーカの音色を詳細に調整することが可能であり、各種の材料を内部充填する方法の検討が古くから実施されている。

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、特許文献１が知られている。
特開昭５２−１１７６１５号公報

紙をベースとした振動板は、金属材料や樹脂材料から構成される振動板と比較すると、一般的にその材料上、剛性が低くなるという傾向を有するものであった。

このため従来技術のごとく、紙をベースとした振動板に繊維を混抄した検討など剛性向上のための検討が数多く実施されてきている。

ところが、実際には十分な効果が得られておらず、材料的な改善としては剛性向上は微増するものの聴感上明確に効果を出せるまでに至らなかった。よって、振動板の形状剛性を向上させる等の形状設計的な改善により対応しているのが現状である。

以上のように、従来の振動板は材料的な剛性向上が困難であり、この振動板を使用したスピーカは高音域での音圧レベルが低くなるという課題を有するものであった。

本発明は前記課題を解決し振動板の材料剛性を向上させ、スピーカとして高音域での音圧レベルを向上させることができるスピーカ用振動板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、少なくとも紙パルプと芳香族ポリアミドとを含む材料において、芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙したスピーカ用振動板の構成としたものである。

この構成とすることにより、紙パルプとの絡み合いを良好化し振動板に十分な剛性を与えることができる。

以上のように本発明は、芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙したスピーカ用振動板の構成とすることにより、振動板の剛性を向上させ、この振動板を用いたスピーカの高音域での音圧レベルを向上させることができる。これにより、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

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）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項１１に記載の発明について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図を示したものである。

図１に示すように、振動板２７の材料は紙パルプと芳香族ポリアミドとを含む材料において、芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙したスピーカ用振動板の構成としたものである。

ここで、ミクロフィブリル化とは平均繊維径が３００ｎｍ以下である。さらに、Ｌ／Ｄ（繊維長／繊維径）が２０００以上であることが好ましい。

さらに参考までに記述するならば、従来の振動板のフィブリル化は平均繊維径が１０〜１５μｍ程度と非常に大きいものであった。

芳香族ポリアミドは弾性率が高いうえに紙パルプとの相性がよく、振動板に剛性を与えることができる。

この芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙した構成としているため、紙パルプとの絡み合いをさらに良好化し振動板に十分な剛性を与えることができる。

よって、この振動板を用いたスピーカの高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

さらに別の効果として、紙パルプ単体から構成された振動板と比較すると、振動板の強靭性が向上し品質面や信頼性面においても優れた振動板とすることができる。

よって、この振動板を用いたスピーカの高耐入力化や、自動車用スピーカとして重要な耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができる。

次に、ミクロフィブリル化した芳香族ポリアミドの構成比率や、ミクロフィブリル化しない芳香族ポリアミドとの混合構成について説明する。

ミクロフィブリル化した芳香族ポリアミドは、高価なうえに紙パルプに充填する量が限られる。ミクロフィブリル化した芳香族ポリアミドは２％以上入っていれば、その部分が紙パルプとの絡み合いに寄与し振動板に剛性を与えることができる。

さらに、ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを混抄しても効果がある。ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドとして芳香族ポリアミド繊維があり、これは平均繊維径が数１０μｍ程度のフィラメントを定長に切断したものである。

また、ミクロフィブリル化していない別の芳香族ポリアミドとしては芳香族ポリアミドパルプがあり、これは平均繊維径が１μｍ程度まで紙パルプ同様にフィブリル化したものである。この芳香族ポリアミドパルプは、一般的に化繊パルプと称されるものである。

以上のような芳香族ポリアミド繊維や芳香族ポリアミドパルプをさらに混抄することで、ミクロフィブリル化された芳香族ポリアミドが紙パルプとの絡み合いに寄与し、結合力をさらに高め振動板に大きな剛性を与えることができる。

また、芳香族ポリアミド繊維と芳香族ポリアミドパルプとの混合物として混抄すれば、平均繊維径の異なる多種類の芳香族ポリアミドが紙パルプとの結合力を一層高め、振動板にさらに大きな剛性を与えることができる。

これらの場合、ミクロフィブリル化した芳香族ポリアミドとミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを、重量比で４０％以上含み紙パルプと混抄することで大きな効果が得られる。一方、４０％以下になると高音域の音圧アップの効果が少なくなる。好ましくは４０％〜７０％であり、７０％以上になるとコストが高価になるだけでなく混抄の効果が頭打ちになる。

また、芳香族ポリアミドで十分に補強された本発明の振動板においては、使用する紙パルプを晒しクラフトパルプでも十分な強度を保持することができる。

そして、着色を施す場合には、この晒しクラフトパルプを用いた方が着色が効率的である。着色を施す色については、一般的には黒系色が多く、この黒系色についても外観的に美しくしかも効率的に着色することができる。

また、黒系色の暗い色はもちろんのこと淡い色については特に効果があり、その中でも特に黄系色については非常に発色性がよく外観的に美しく仕上げることができる。また、これについても非常に効率的に着色することができる。この理由は、芳香族ポリアミドが本来淡い黄系色であるためである。よって、黒系色等の暗い色よりも、むしろ黄系色の淡い色に仕上げることがより美しくまた効率的に着色することができる。

しかも晒しクラフトパルプを用いた場合、本来の芳香族ポリアミドの色彩を美しく出すことができ、それ以外の色彩が混入して全体の色彩を濁すことがなくなるため、微量の着色剤と少ない時間で効率的な着色を施すことができる。

さらに、着色してからの経時変化についても、本来の色に近い色であるために変色しにくく、安定した外観を長期的に保持することができる。

以上のように、着色については暗い色が多いスピーカ用振動板の中で、黄系色等のような淡白な色を安定して効率的に着色することができるため、デザイン的にインパクトのある奇抜な振動板とすることができる。よって、プレミアムモデルと称される一部の高級品クラスのスピーカにおいては、色彩的アピールを実現することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の最良の形態は、紙パルプであるＢＫＰ（晒しクラフトパルプ）を３０〜６０ｗｔ％、ミクロフィブリル化芳香族ポリアミドを２〜７ｗｔ％、繊維径が１０μｍ程度の芳香族ポリアミド繊維を１０〜６０ｗｔ％、芳香族ポリアミドパルプを１０〜３０ｗｔ％用いたものである。

芳香族ポリアミドパルプが３０ｗｔ％を超えると、抄紙時の水抜けが悪くなってくるため生産効率が低下する。よって、芳香族ポリアミドパルプは３０ｗｔ％以下にすることが望ましい。

（実施例１）
ＢＫＰ９５％、ミクロフィブリル化芳香族ポリアミド５％で抄紙コーンを作り、口径１４ｃｍのスピーカを作製し試聴評価を実施した。

その結果、高音域の音がクリアではりのあるものであった。

また振動板自体の１Ｈｚでの音速は１８００ｍ／ｓであり、音圧周波数特性もフラットであった。

（実施例２）
ＢＫＰ５０％、ミクロフィブリル化芳香族ポリアミド３％、芳香族ポリアミド繊維３０％、芳香族ポリアミドパルプ１７％とし、それ以外は実施例１と同様のスピーカを組み立てた。

その結果、試聴による高音域の音は実施例１よりもクリアではりのある音であった。音速は２２００ｍ／ｓであり、音圧周波数特性もフラットであった。

（比較例１）
ＢＫＰ５０％、芳香族ポリアミド繊維５０％で実施した。

その結果、試聴での高音域の音ははりがあるものの、音は割れるように大きな歪感があった。測定上の音速は２２００ｍ／ｓであり、音圧周波数特性を測定すると１０ｋＨｚ付近で大きなディップがあった。

（比較例２）
ＢＫＰ７０％、芳香族ポリアミドパルプ３０％で実施した。

その結果、試聴では音のクリア感もはりも感じられなかった。音速は１５００ｍ／ｓであり補強効果が小さかった。音圧周波数特性は低音域で高いものの１０ｋＨｚ以上では音圧の低下が大きかった。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１２に記載の発明について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。

図２に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。

この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部に、請求項１から請求項１１記載のいずれか１つの振動板２７の外周をエッジ２９を介して接着している。そして、この振動板２７の内周部にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、反対の一端を前記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

以上は、内磁型の磁気回路２４を有するスピーカについて説明したが、これに限定されず、外磁型の磁気回路を有するスピーカに適用しても良い。

さらに、振動板２７とエッジ２９とが一体化された小型スピーカについても適用することも可能である。

この構成により、実施の形態１において説明したように、十分な剛性と強靭性を有するスピーカ用振動板を用いてスピーカを構成することで、高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

さらに、高耐入力や自動車用スピーカとして重要な耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができ、また外観的にも美しく、着色してからの経時変化についても、変色しにくく安定した外観を長期的に保持することができる。これにより、品質面や信頼性面においても優れたスピーカとすることができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１３に記載の発明について説明する。

図３は、本発明の一実施の形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムの外観図を示したものである。

図３に示すように、本発明のスピーカ３０をエンクロジャー４１に組込んでスピーカシステムを構成し、このスピーカ３０に入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプ４２に入力されるソースを出力するプレーヤ４３とを備えて、電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。

この構成とすることにより、従来では実現できなかった高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得るミニコンポシステムを実現することができる。

さらに、高耐入力化や耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができ、また外観的にも美しく、着色してからの経時変化についても、変色しにくく安定した外観を長期的に保持することができるスピーカシステムを実現することができる。これにより、品質面や信頼性面においても優れたミニコンポシステムとすることができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項１４に記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態の装置である自動車５０の断面図を示したものである。

図４に示すように、本発明のスピーカ３０をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車５０を構成したものである。

この構成とすることにより、スピーカ３０の高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

さらに、高耐入力化や自動車用スピーカとして重要な耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができ、また外観的にも美しく、着色してからの経時変化についても、変色しにくく安定した外観を長期的に保持することができる。これにより、品質面や信頼性面においても優れたものとすることができ、このスピーカ３０を搭載した自動車等の装置の性能や品質を向上させることができる。

本発明にかかるスピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置は、剛性の高い振動板による高音域での音圧レベルを向上させた音質や特性、さらには良好な外観や高い品質および信頼性が必要な映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置への適用に有用である。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態における電子機器の外観図本発明の一実施の形態における装置の断面図

符号の説明

２１マグネット
２２上部プレート
２３ヨーク
２４磁気回路
２５磁気ギャップ
２６フレーム
２７振動板
２８ボイスコイル
２９エッジ
３０スピーカ
４１エンクロジャー
４２アンプ
４３プレーヤ
４４ミニコンポシステム
５０自動車

Claims

少なくとも紙パルプと芳香族ポリアミドとを含むスピーカ用振動板であって、前記スピーカ用振動板は芳香族ポリアミドをミクロフィブリル化して抄紙したスピーカ用振動板。
芳香族ポリアミドを重量比で２％以上含む請求項１記載のスピーカ用振動板。
ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを、さらに含む請求項１または請求項２記載のスピーカ用振動板。
ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを、芳香族ポリアミド繊維とした請求項３記載のスピーカ用振動板。
ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを、芳香族ポリアミドパルプとした請求項３記載のスピーカ用振動板。
ミクロフィブリル化していない芳香族ポリアミドを、芳香族ポリアミド繊維と芳香族ポリアミドパルプとの混合物とした請求項３記載のスピーカ用振動板。
芳香族ポリアミドを重量比で４０％以上含む請求項３記載のスピーカ用振動板。
紙パルプを晒しクラフトパルプとした請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のスピーカ用振動板。
さらに着色を施した請求項８記載のスピーカ用振動板。
着色を淡白色とした請求項９記載のスピーカ用振動板。
着色を黄系色とした請求項９記載のスピーカ用振動板。
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請求項１から請求項１１記載のいずれか１つの振動板と、この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からなるスピーカ。
請求項１２記載のスピーカと、少なくともこのスピーカへの入力信号の増幅回路とを備えた電子機器。
請求項１２記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。