JP2010034988A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、ドーム状振動板とポールとの間の共振を低減すること、高音質の小型のスピーカ装置を提供すること、ドーム状振動板に外力が加わった場合でも、ドーム状振動板の形状を保つことなど。
【解決手段】スピーカ装置１は、磁石２２およびポール部を備える磁気回路２と、ドーム状振動板３３と、ドーム状振動板３３を振動可能に支持するフレーム４と、ドーム状振動板３３に直接またはボイスコイルボビン３２を介して接合され、磁気回路２の磁気ギャップＭＧ１に配置されるボイスコイル３１と、ドーム状振動板３３とポール部との間に配置されるとともに、ドーム状振動板３３に近接されたドーム状の制動部材５とを有し、制動部材が、制動部材５の内部に通じる上部通気孔５１と、下端通気孔５２と、該制動部材５の内部に配置される吸音部材６とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。

ドーム状振動板と磁気回路を備えるスピーカ装置（ドームスピーカとも称呼される）が知られている。一般的なドームスピーカは、磁気回路のヨークのポールとドーム状振動板との間で共振が生じて、音響周波数特性が良好でない場合がある。

ポール部が形成されたヨークと、マグネットと、トッププレートとを備える磁気回路を有し、つぼ形のポール部に吸音材が配置されたドームスピーカが知られている（例えば、特許文献１参照）。

昭６２−１９６４９９号公報

しかし、上記特許文献１に記載されたドームスピーカは、ヨークに設けられた吸音材により、ポールと振動板との間の共振を低減させるが、十分に共振が低減しない場合があり、音響特性が低音域の周波数特性が良好でない場合がある。
また、上記特許文献１に記載されたドームスピーカは、つぼ形のヨークを備えるので、小型化することが比較的困難である。このため、比較的簡単な構成で高音質の小型のスピーカ装置が望まれている。

ところで、一般的なドームスピーカは、ドーム状振動板が比較的小さい強度を有するので、例えば振動板に外力が加わった場合、ドーム状振動板が変形して凹部が形成され、音響周波数特性が低下する虞がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、比較的簡単な構成で、ドーム状振動板とポールとの間の共振を低減すること、高音質の小型のスピーカ装置を提供すること、ドーム状振動板に外力が加わった場合でも、ドーム状振動板の形状を保つことができること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
本発明に係るスピーカ装置は、磁石およびポール部を備える磁気回路と、ドーム状振動板と、前記ドーム状振動板を振動可能に支持するフレームと、前記ドーム状振動板に直接またはボイスコイルボビンを介して接合され、前記磁気回路の磁気ギャップに配置されるボイスコイルと、前記ドーム状振動板と前記ポール部との間に配置されるとともに、前記ドーム状振動板に近接されたドーム状の制動部材とを有し、前記制動部材は、該制動部材の内部に通じる通気孔と、該制動部材の内部に配置される吸音部材とを有することを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、磁石およびポール部を備える磁気回路と、ドーム状振動板と、ドーム状振動板を振動可能に支持するフレームと、ドーム状振動板に直接またはボイスコイルボビンを介して接合され、磁気回路の磁気ギャップに配置されるボイスコイルと、ドーム状振動板とポール部との間に配置されるとともに、ドーム状振動板に近接されたドーム状の制動部材とを有し、制動部材は、該制動部材の内部に通じる通気孔と、該制動部材の内部に配置される吸音部材とを有することを特徴とする。

上記スピーカ装置は、制動部材が、ドーム状振動板と磁気回路のポール部との間に配置され、該制動部材の内部に通じる通気孔と、該制動部材の内部に配置される吸音部材とを有するので、比較的簡単な構成で、振動板とヨークのポールとの間の共振を低減することができる。

また、例えば吸音材が配置されたつぼ形ヨークなどの特殊な構造のスピーカ装置と比べて、本発明に係るスピーカ装置は、上記制動部材を有するので、比較的簡単な構成で、高音質で小型に形成することができる。

また、上記スピーカ装置は、ドーム状の制動部材が、ドーム状振動板と磁気回路のポール部との間に近接されているので、例えばドーム状振動板に外力が加わった場合でも、制動部材によりドーム状振動板の変形が小さくなるように規制されており、振動板が元の形状に復元して、ドーム形状を保つことができる。

本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、例えば、テレビジョン放送受像機用スピーカ、モニタ用スピーカ、車載用スピーカ、携帯電話機用スピーカ、ヘッドホン、パーソナルコンピュータ用スピーカ、オーディオ装置、などの音響装置に採用することができる。また、本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、例えば高音再生用スピーカ（トゥイータ）に採用することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るスピーカ装置を説明する。

［第１実施形態］
図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るスピーカ装置１の平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示されたスピーカ装置１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２は、図１（Ｂ）に示されたスピーカ装置１の分解断面図である。
図３（Ａ）は図１（Ｂ）に示された制動部材５の上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示された制動部材５の背面図である。図４は、図１（Ｂ）に示された吸音部材６の上面図である。

スピーカ装置１は、磁気回路２、振動体３、フレーム４、および制動部材５を有する。磁気回路２は、本発明に係る磁気回路の一実施形態に相当する。制動部材５は、本発明に係る制動部材の一実施形態に相当する。
本実施形態に係るスピーカ装置１は、図１（Ａ）に示されるように円形状に形成されており、各構成要素が同心円状に形成されている。スピーカ装置１は、上記形態に限られるものではなく、例えば、矩形状、トラック形状、楕円形状、など各種形状に形成されていてもよい。

磁気回路２は、内磁型磁気回路、外磁型磁気回路などを採用することができる。本実施形態に係る磁気回路２としては、内磁型磁気回路を採用する。

詳細には、磁気回路２は、ヨーク２１、磁石２２、およびプレート２３（ポール部）を有する。プレート２３は、本発明に係るポール部の一実施形態に相当する。

ヨーク２１は、例えば、鉄などの金属材料で形成されている。本実施形態に係るヨーク２１は、図１（Ｂ）に示されるように、底面部２１１と、底面部２１１の端部から音響放射方向（ＳＤ）に屈曲した形状の側面部２１２と、ヨーク上端部付近に形成された平坦部２１３とを有する。底面部２１１、側面部２１２、および平坦部２１３は、一体形成されている。

本実施形態に係る磁石２２は、図１（Ｂ）に示されるように、ヨーク２１の底面部２１１上に配置されている。本実施形態に係る磁石２２は、円形状で板状に形成され、厚み方向に沿って着磁されている。磁石２２としては、例えばネオジウム系、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、希土類系、フェライト系、などの永久磁石を採用することができる。

プレート２３は、例えば鉄などの金属材料で形成され、平板形状に形成されている。プレート２３は、磁石２２上に配置されている。本実施形態に係るプレート２３は、例えば、その上端部の高さが、ヨーク２１の上端部の高さと略同じ高さに規定されている。また、本実施形態に係るプレート２３は、内磁型磁気回路２のポール部に相当する。
また、プレート２３は、後述するように、その上部に制動部材５が配置される。プレート２３は、図１（Ｂ）に示されるように、制動部材５の支持部５３が嵌合する被嵌合部２３１を有する。本実施形態に係る被嵌合部２３１は、例えば図１（Ｂ）に示されるように、プレート２３の中央部に、穴状に形成されている。また、プレート２３は、図１（Ｂ）に示されるように、環状に形成されていてもよい。

上記磁気回路２は、プレート２３とヨーク２１の側面部２１２との間に磁気ギャップＭＧ１が形成されている。本実施形態に係る磁気ギャップＭＧ１は、略筒形状に形成されている。

振動体３は、フレーム４により振動可能に支持されている。振動体３は、磁気回路２により駆動される。
図１（Ａ），図１（Ｂ），図２に示されるように、振動体３は、詳細には、ボイスコイル３１、ボイスコイルボビン（ボイスコイル支持部）３２、振動板３３、およびエッジ（振動板支持部）３４を有する。振動板３３は、本発明に係るドーム状振動板の一実施形態に相当する。

ボイスコイル３１は、振動板３３に直接またはボイスコイルボビン３２を介して接合され、磁気回路の磁気ギャップＭＧ１に配置されている。
本実施形態に係るボイスコイルボビン（ボイスコイル支持部）３２は、上端部が振動板３３に接合され、下端部にボイスコイル３１が配置されている。ボイスコイルボビン３２は、その下端部が、プレート２３の下端部付近まで配置されている。

振動板３３は、図１（Ａ），図１（Ｂ），図２に示されるように、ドーム形状に形成され、ボイスコイル３１，ボイスコイルボビン３２の上方を覆うように配置され、外周端部がエッジ３４を介してフレーム４に支持されている。
また、振動板３３の形成材料としては、例えばアルミニウム、ベリリウム、チタンなどの金属材料、樹脂、紙、布などの各種材料を採用することができる。

エッジ（振動板支持部）３４は、環状に形成され、内周部が振動板３３に接合され、外周部がフレーム４に接合され、径方向断面形状が例えば凹形状，凸形状，コーン形状などに形成されている。
エッジ３４と振動板３３は別部材でもよいし、エッジ３４と振動板３３とが同一材料により一体形成されていてもよい。

フレーム４は、振動板３３を振動可能に支持する。本実施形態に係るフレーム４は、図１（Ｂ），図２に示されるように、略筒状に形成され、磁気回路２と振動体３とを支持している。フレーム４は、磁気回路２のヨーク２１の平坦部２１３上に、直接または中間部材（パッキン）４０２を介して配置されている。

端子部７は、例えば、磁気回路２の外周部、フレーム４などに設けられている。端子部７は、錦糸線（電導線）７０１によりボイスコイル３１に電気的に接続されている。また、端子部７は、例えば音響機器の音声信号処理回路やアンプなどに電気的に接続される。

制動部材５は、振動板３３と磁気回路２のポール部（プレート２３）との間に配置される。また、本実施形態に係る制動部材５は、ドーム状の振動板３３の内周形状に対応した外形状（ドーム形状）に形成され、内部が中空に形成されている。制動部材５は、スピーカ駆動時、振動板３３の振動を制動する。また、制動部材５は、例えば、金属材料，樹脂などで形成され、比較的高い剛性を有する。
例えばドーム状振動板に外力が加わった場合でも、振動板３３の変形が小さくなるように、上記ドーム形状の制動部材５が振動板３３に近接されているので、振動板３３の変形が小さくなるように規制され、振動板３３が元の形状に復元して、ドーム形状を保つことができる。

制動部材５は、詳細には、ドーム状部５０、上部通気孔（通気孔）５１と、下端通気孔（通気孔）５２、支持部５３、および吸音部材６を有する。本実施形態に係る制動部材５は、ドーム状部５０と支持部５３とが樹脂や金属などの形成材料により一体形成されている。制動部材５は、ドーム状部５０と支持部５３とが別材料で形成されてもよい。

上部通気孔５１は、制動部材５の内部（中空部）に通じるように形成されている。制動部材５は、複数の上部通気孔５１が形成されていてもよい。
本実施形態に係る上部通気孔５１は、図１（Ｂ）に示されるように、制動部材５の上部付近に形成されている。また、本実施形態では、図１（Ｂ），図３（Ａ），図３（Ｂ）に示されるように、制動部材５の上部付近に複数の上部通気孔５１が形成されている。詳細には、制動部材５は、制動部材５のドーム状部５０の上部中央部には柱状の支持部５３が接合されている。また、制動部材５は、上端部から規定の半径で、周方向に沿って規定間隔で、円弧状の複数の上部通気孔５１が形成されている。

通気孔５２は、制動部材５とポール部（プレート２３）との間、または制動部材５の下端部付近に形成されている。この通気孔５２は、制動部材５の内部（中空部）に通じる形状に形成されている。
本実施形態に係る制動部材５は、図１（Ｂ），図３（Ｂ）に示されるように、ドーム状部５０の下端部に周方向に沿って規定間隔に離れて、複数の通気孔５２が形成されている。
通気孔５２は、上記形態に限られるものではなく、例えば、ドーム状部５０の側面部中央部付近に形成されていてもよい。

支持部５３は、磁気回路２のポール部上に配置され、ドーム状部５０を支持する。本実施形態に係る支持部５３は、柱状に形成され、上端部がドーム状部５０の上部内周部に接合され、下端部に、磁気回路２のポール部（プレート２３）に形成された被嵌合部２３１に嵌合する嵌合部５３１が形成されている。

吸音部材６は、制動部材５の内部（中空部）に配置される。詳細には、吸音部材６は、図１（Ｂ）に示されるように、制動部材５の内部（中空部）に配置されるとともに、上部通気孔（通気孔）５１と下端通気孔（通気孔）５２との間に配置されている。
具体的には、吸音部材６は、図４に示されるように、環状に形成され、中央部に孔部６０１が形成されている。吸音部材６は、孔部６０１が支持部５３に嵌合し、制動部材５のドーム状部５０の内側面部と支持部５３との間に配置される。
吸音部材６は、例えばスポンジなどの多孔材で形成されており、通気性を有する。具体的には、吸音部材６は、例えば、スピーカ駆動時、振動板３３の振動に対して制動がかかる程度の通気性を有する。

上記スピーカ装置１は、制動部材５の上部通気孔５１、制動部材５の内部（中空部）に配置された通気性の吸音部材６、および下端通気孔５２を通る通気路８１を有する。スピーカ駆動時、振動板３３の振動に応じて、制動部材５の上部通気孔５１と下端通気孔５２と間を吸音部材６を介して、通気路８１を通って空気が出入りする。

また、図１（Ｂ）に示されるように、ドーム状の振動板３３とドーム状の制動部材５とが近接されている。この制動部材５の外側面と振動板３３との間には、通気路８２が形成されている。

また、上部通気孔５１の形状や大きさ、下端通気孔５２の形状や大きさ、吸音部材６の通気性の度合いなどは、スピーカ装置の性能に応じて規定される。
例えば、スピーカ装置１は、比較的小さい上部通気孔５１，下端通気孔５２，比較的小さい通気性の吸音部材６を有する場合、スピーカ駆動時、振動板３３に対して比較的大きな制動力が作用する。
また、例えば、スピーカ装置１は、比較的大きい上部通気孔５１および下端通気孔５２、比較的大きい通気性の吸音部材６を有する場合、スピーカ駆動時、振動板３３に対して比較的小さい制動力が作用する。

［スピーカ装置１の動作］
上記スピーカ装置１の動作を説明する。
例えば、音響機器から信号電流が端子部７に入力される。その信号電流が、端子部７から錦糸線７０１を介してボイスコイル３１に入力される。ボイスコイル３１に信号電流に応じたローレンツ力（駆動力）が生じ、ボイスコイル３１が駆動力により振動方向に沿って振動する。また駆動力がボイスコイルボビン３２を介して振動板３３に伝動する。振動板３３は、その駆動力により振動方向に沿って振動し、音響放射方向（ＳＤ）に向かって音波を出力する。

スピーカ駆動時、上記スピーカ装置１は、振動板３３の振動に応じて、制動部材５の上部通気孔５１と下端通気孔５２と間を通気路８１を通って空気が出入りする。本実施形態に係るスピーカ装置１は、比較的小さい上部通気孔５１と下端通気孔５２とを備える制動部材５を有するので、スピーカ駆動時、振動板３３の振動に対して、比較的高い制動性を有する。
また、スピーカ装置１は、制動部材５が内部（中空部）に吸音部材６を備えるので、スピーカ駆動時、振動板３３の振動に対して、より高い制動性を有する。

ところで、一般的なドームスピーカは、振動板とポール部との間の共振により、音響周波数特性の高域で比較的大きなピーク・ディップを有する。
一方、本発明に係るスピーカ装置１は、上記制動部材５を備えるので、スピーカ駆動時、振動板裏面側（背面側）の音圧が比較的高い状態で、吸音部材６により、吸音（空気の振動の大きさを一定値以下に規制）することができ、振動板３３の振動に対して高い制動性を有する。このため、上記スピーカ装置１は、比較的平坦な音響周波数特性を有する。つまり、スピーカ装置１は、振動板と磁気回路のポール部との間に、上記制動部材５を有するので、比較的小型で高音質の音波を出力することができる。
また、上記スピーカ装置１は、上記制動部材５を有するので、ドーム状振動板３３に外力が加わった場合でも、ドーム状振動板３３の形状を保つことができる。

［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係るスピーカ装置１Ｂの断面図である。第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。
図５に示されるように、本実施形態に係るスピーカ装置１Ｂは、外磁型磁気回路２Ｂを有する。
磁気回路２Ｂは、ヨーク２１Ｂ、環状の磁石２２Ｂ、および環状のプレート２３Ｂを有する。ヨーク２１Ｂは、中央に形成されたポール部２１０１が形成され、ポール部２１０１に形成された被嵌合部に、制動部材５の支持部５３の嵌合部５３１が嵌合している。

上記スピーカ装置１Ｂは、外磁型磁気回路２Ｂを有し、その磁気回路２Ｂのポール部と振動板３３の間に制動部材５が配置されているので、振動板とポールとの間の共振を低減することができ、高音質で比較的大きな振幅の音波を出力することができる。

以上、説明したように、スピーカ装置１は、磁石２２およびポール部を備える磁気回路２と、ドーム状振動板３３と、ドーム状振動板３３を振動可能に支持するフレーム４と、ドーム状振動板３３に直接またはボイスコイルボビン３２を介して接合され、磁気回路２の磁気ギャップＭＧ１に配置されるボイスコイル３１と、ドーム状振動板３３とポール部との間に配置されるとともに、ドーム状振動板３３に近接されたドーム状の制動部材５とを有し、制動部材が、制動部材５の内部に通じる上部通気孔５１と、下端通気孔５２と、該制動部材５の内部に配置される吸音部材６とを有するので、比較的簡単な構成で、振動板３３とポール部との間の共振を低減することができる。
また、高音質で小型のスピーカ装置１を提供することができる。
また、上記スピーカ装置１は、ドーム状振動板３３に外力が加わった場合でも、ドーム状振動板３３の形状を保つことができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、各実施形態を組み合わせてもよい。
また、上記実施形態に係るスピーカ装置１は、円形状に形成されていたが、例えば、トラック形状、楕円形状、長円形状、矩形状，細長形状などに形成されていてもよい。
また、上記実施形態に係る制動部材５は、吸音部材６を備えていたが、この形態に限られるものではなく、例えば吸音部材６を備えていなくともよく、上部通気孔５１と下端通気孔５２との間に、細孔形状の通気路８１が形成されていてもよい。

図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るスピーカ装置１の平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示されたスピーカ装置１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図２は図１（Ｂ）に示されたスピーカ装置１の分解断面図である。 図３（Ａ）は図１（Ｂ）に示された制動部材５の上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示された制動部材５の背面図である。 図４は図１（Ｂ）に示された吸音部材６の上面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係るスピーカ装置１Ｂの断面図である。

符号の説明

１ スピーカ装置
２ 磁気回路
３ 振動体
４ フレーム
５ 制動部材
２１ ヨーク
２２ 磁石
２３ プレート（ポール部）
３１ ボイスコイル
３２ ボイスコイルボビン
３３ 振動板
３４ エッジ（振動板支持部）
５１ 上部通気孔（通気孔，スリット）
５２ 下端通気孔（通気孔）
５３ 支持部（支柱部）

Claims (5)

1. 磁石およびポール部を備える磁気回路と、
   ドーム状振動板と、
   前記ドーム状振動板を振動可能に支持するフレームと、
   前記ドーム状振動板に直接またはボイスコイルボビンを介して接合され、前記磁気回路の磁気ギャップに配置されるボイスコイルと、
   前記ドーム状振動板と前記ポール部との間に配置されるとともに、前記ドーム状振動板に近接されたドーム状の制動部材とを有し、
   前記制動部材は、該制動部材の内部に通じる通気孔と、該制動部材の内部に配置される吸音部材とを有することを特徴とする
   スピーカ装置。
2. 前記制動部材は、前記通気孔が該制動部材の上部付近に形成され、
   前記制動部材と前記ポール部との間、または前記制動部材の下端部付近に、該制動部材の内部に通じる下端通気孔が形成され、
   前記吸音部材は、前記制動部材の内部に配置されるとともに、前記上部通気孔と前記下端通気孔との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載されるスピーカ装置。
3. 前記制動部材は、前記磁気回路のポール部に形成された被嵌合部に嵌合する支持部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載されるスピーカ装置。
4. 前記吸音部材は環状に形成され、前記制動部材の内側面部と前記支持部との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載されるスピーカ装置。
5. 前記制動部材の上部通気孔、前記制動部材の内部に配置された通気性の前記吸音部材、および前記下端通気孔を通る通気路を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載されるスピーカ装置。

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