JP2568786B2 - スピーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピーカ、特にエッジ形
状に特徴を有したスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジダル信号処理技術が飛躍的に
進歩しスピーカに供給される電気信号の質が大幅に向上
したため、これに対応して高音質再生の可能なスピーカ
が強く望まれてきている。以下に従来のスピ−カについ
て図面を参照しながら説明する。

【０００３】（図１１）は従来のスピーカの構造断面図
であり、１はプレート、２はプレート１と一体に構成さ
れたヨーク、３はプレート１に固着したマグネット、４
はマグネット３の上面に固着したセンターポール、５は
センターポール４の外周とヨーク２の内周面で構成され
る磁気ギャップ中に保持されたボイスコイル、６はボイ
スコイル５のボビン、７はボイスコイルボビン６の先端
に固着したコーン形振動板、８はボイスコイルボビン６
の外周部に固着したダンパー、９はコーン形振動板７の
外周部に設けた、全周にわたり同一形状の凸エッジ、１
０はダンパー８及びエッジ９の外周を固着しプレート
１、ヨーク２、マグネット３及びセンターポール４で構
成される磁気回路を保持するフレームである。

【０００４】上記構成において、ボイスコイル５に電気
信号が加えられるとボイスコイル５に発生した駆動力は
ボイスコイルボビン６に伝達され、その先端部に固着さ
れたコーン形振動板７を振動させる。

【０００５】

【発明が解決しようとる課題】この様な従来のスピーカ
では、コーン形振動板７はボイスコイルボビン６の外周
部に固着したダンパー８及びエッジ９により支持され、
これら支持体の支持力の直線性は特に振幅が大きくなる
低音域の再生時に問題となり高調波歪の発生要因となっ
ている。上記支持体の直線性を改良するためにダンパー
８やエッジ９について様々な形状が考案された。その結
果、エッジ９として現在もっとも一般的に用いられてい
るのは（図１１）で示したようなロール形状のものであ
り、波形形状のダンパー８との組合せによって支持体の
支持力の直線性は大幅に改善された。しかし、ここでロ
ール形状のエッジ９の振動姿態を見ると（図１２）で示
すものとなる。同図においてＡはボイスコイル５に電気
信号が加える前の中立の状態であり、Ｂは中立点より前
方に振動した状態、Ｃは中立点より後方に振動した状態
を示す。

【０００６】それぞれの振動状態において、コーン形振
動板７が中立点を基準として前後に動く振幅値ξは同じ
である。即ち、エッジ９はコーン形振動板７の支持体と
しての動作に非直線の成分を含まない。ところが、コー
ン形振動板７とともに振幅するエッジ９が排除する空気
量は（図１２）より、Ａの位置からＢの状態へと移動す
る場合の空気量をＵ１、Ａの位置からＣの状態へと移動
する場合の空気量をＵ２とすると、これらの値はエッジ
のロール形状が変形することにより異なったものとな
る。スピ−カとしての音圧特性はコーン形振動板７とエ
ッジ９が排除する空気量との和に比例するが、エッジ９
より放射される音圧には上記のように空気の排除量が前
後の動きによって異なるため本質的に歪を含むものとな
り、スピーカの音圧特性は必ず歪成分を含んだものとな
っていた。

【０００７】（図１３）はロールエッジを用いた１４ｃ
ｍ口径のスピ−カの音圧周波数特性を示すものであり、
ここではボイスコイル５で発生する駆動力には非直性成
分が含まれることがないように磁気ギャップ長に対して
ボイスコイル５の巻幅が小さいショートボイスコイル方
式を採用している。（図１３）より、エッジの空気排除
量が前後振動で非対称となることに起因して、１００Ｈ
ｚ以下の低音域において第２次高調波歪が発生している
のがわかる。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、振動
板の支持体であるエッジについてその支持力の直線性を
劣化させることなく、空気の非対称性に起因する高調波
歪を大幅に低減させたスピ−カを実現することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
させるために、エッジの長さ方向を複数個の片に分割
し、隣合う分割片の断面を上下対称な構造として、前記
隣合う分割片と分割片との間を断面が徐々に連続して変
化する連結部で接続し、前記エッジの内周または外周を
振動板に、さらに前記エッジの外周または内周にはフレ
ームを接合した構成とするものである。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成により、エッジを複数個の片
に分割し隣合う分割片を対称構造とするため、振動板の
振幅とともに上記エッジの１つの片より排除される空気
と、その隣の１つの片より排除される空気との合成量
は、どの連結部に接続された両分割片を考えても、電気
信号を加えない時の中立点を境として上下振幅時に対し
て等しくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。（図１）は本発明の第１の実施例にお
けるスピーカの構造を示す図であり、同図（ａ）は平面
図、（ｂ）はＡ−Ａ’における断面図を示す。同図にお
いて（図１１）で示した従来例と同じ構成部品には同一
の符号を付している。本実施例が従来例と大きく異なる
のはエッジ１１を、周方向に４分割して部分的に凸状、
凹状のロールを使い分けて構成した点である。１２、１
３は凸状のロール、１４、１５は凹状のロール、１６、
１７、１８、１９は連結部である。

【００１２】（図２）にエッジ１１の連結部１７近傍の
外観の斜視図を示す。凸状のロール１３と凹状のロール
１５は上下対称構造であり、その間を断面が徐々に連続
して変化する連結部１７によって接続されている。連結
部１７は断面が凸ロールと凹ロールの２つのロールで構
成されている。連結部１７の形状を（図３）を用いてさ
らに詳細に説明する。（図３（ａ））は連結部近傍の平
面図であり、同図（ｂ）は（ａ）に示した各部における
断面を示している。（図３（ｂ））に示すように、凸ロ
ール形状の分割片１３に近づくにつれて連結部１７の凸
ロールの径は大きく、凹ロールの径は小さくなり、かつ
分割片１３に達した部分においては凹ロールの径は零に
なって、分割片１３と同形状となる。逆に凹ロール形状
の分割片１５に近づくにつれて連結部１７の凹ロールの
径は大きく、凸ロールの径は小さくなり、分割片１５に
達した部分においては凸ロールの径は零になって、分割
片１５と同形状となる。

【００１３】上記構成においてその動作を説明する。ボ
イスコイル５に電気入力信号が加えられると、連結部１
６、１７、１８、１９により接続された凸状のロール１
２、１３および凹状のロール１４、１５はコーン振動板
７の上下振幅運動を阻害することなくコーン振動板７の
支持体として動作し、連結部１６、１７、１８、１９と
ともにコーン振動板７の背面より放射される音を音響的
に遮蔽する。まず、コーン振動板７が上に振幅した時、
凸状のロール１２、１３は（図１２）で示したロール状
エッジの振動姿態におけるＢの状態、即ち、空気排除量
はＵ１となる。一方、凹状のロール１４、１５は同図の
振動姿態におけるＣの状態を上下方向で反転させたもの
となり空気排除量はＵ２となる。次に、コーン振動板７
が下に振幅した時、凸状のロール１２、１３は（図１
２）で示したロール状エッジの振動姿態におけるＣの状
態、即ち、空気排除量はＵ２となり、凹状のロール１
４、１５は同図の振動姿態におけるＢの状態を上下方向
で反転させたものとなり空気排除量はＵ１となる。即
ち、上下振幅各々に対して１対の凸状のロールと凹状の
ロールによって排除される空気量の合成は常にＵ１＋Ｕ
２で一定となり空気排除量の非対称性はなくなる。連結
部１６、１８、１９に連続して設けられた凸ロール、凹
ロールについても全く同一のことが成立する。

【００１４】（図７）は本実施例のエッジを用いた１４
ｃｍ口径のスピーカの音圧周波数特性図である。（図
７）を（図１３）を比較すると、（図１３）に示した従
来スピーカの特性に対して１００Ｈｚ以下の低音域にお
いて第２次高調波歪が大幅に低減しているのがわかる。
なお、（図３）に示した構成を変形して、（図４）に示
したような形状の連結部にて凸状ロールと凹状ロールを
連結しても同様の効果が得られる。（図４（ａ））は第
２の実施例における連結部近傍の平面図であり、同図
（ｂ）は（ａ）に示した各部における断面を示してい
る。

【００１５】以上のように、本実施例の如く、長さ方向
を複数個の片１２、１３、１４、１５に分割し、隣合う
分割片の断面が上下対称な構造を有し、前記隣合う分割
片と分割片との間を断面が徐々に連続して変化する連結
部１６、１７、１８、１９を介して接続したエッジと、
前記エッジの内周に接合した振動板７と、前記エッジの
外周に接合したフレーム１０によりスピーカを構成する
ことにより、振動板の上下振幅に対してエッジの１つの
片より排除される空気と、その隣の１つの片より排除さ
れる空気との合成量を各部において等しくし、従来発生
していたエッジの空気排除量の非対称性に起因する音圧
特性の第２次高調波歪を大幅に低減することができ、低
歪なスピーカを提供することが可能となる。

【００１６】次に本発明の第３の実施例について図面を
参照しながら説明する。（図５）は本発明の第３の実施
例におけるスピーカの構造を示す図であり、同図（ａ）
は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’における断面図を示す。本
実施例が第１の実施例と異なる点は、連結部２４、２
５、２６、２７の形状を変形して構成した点にあり、他
の構成及び動作は上記第１の実施例と同じであるで、連
結部の構成についてのみ詳細に説明する。

【００１７】（図６（ａ））は第３の実施例における連
結部近傍の平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）に示した
各部における断面を示している。なお（図６）には、
（図５）に示した凸状のロール２０、２１と凹状のロー
ル２２、２３、および４つの連結部２４、２５、２６、
２７のうち、連結部２５およびその近傍部のみを示して
いる。なお、以後に述べることは連結部２４、２６、２
７、およびその近傍の凸ロール、凹ロールについても同
様である。（図６）において、２１は凸状ロール、２３
は凹状ロール、２５は連結部である。本実施例における
凸状のロールと凹状のロールは第１の実施例と同様、上
下対称構造であり、その間を断面が徐々に連続して変化
する連結部２４、２５、２６、２７によって接続されて
いる。（図６）に示すように、連結部２５は断面が凸ロ
ール２つと凹ロール１つの３つのロールで構成され、
（図６（ｂ））に示すように、凸ロール形状の分割片２
１に近づくにつれて連結部２５の凸ロールの径は大き
く、凹ロールの径は小さくなり、分割片２１に達した部
分においては凹ロールの径は零になって、分割片２１と
同形状となる。逆に凹ロール形状の分割片２３に近づく
につれて連結部２５の凹ロールの径は大きく、凸ロール
の径は小さくなり、分割片２３に達した部分においては
凸ロールの径は零になって、分割片２３と同形状とな
る。本実施例における動作および効果は第１の実施例と
同様であるので、説明を省略する。

【００１８】なお、本第３の実施例に示した連結部を変
形して（図８）に示すような形状にて連結部を構成して
もよい。（図８（ａ））は第４の実施例における連結部
近傍の平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）に示した各部
における断面を示している。

【００１９】なお、上述してきた実施例では連結部を４
つとしたが、連結部を２つ以上の偶数個とし、上下振幅
各々に対して、連結部に隣接する１対の凸状のロールと
凹状のロールによって排除される空気量の合計を一定と
する限り、空気排除量の非対称性はなくなり、本実施例
と同様の効果が発揮される。また、この技術思想に基づ
き、エッジの周方向全面を、凸ロールと凹ロールを有す
る複数の連結部のみにて、（図９）（図１０）に示す如
く構成してもかまわない。ただし、（図９）、（図１
０）において、（ａ）は連結部（エッジ）の平面図であ
り、同図（ｂ）は（ａ）に示した各部における断面を示
しており、さらに、これらの形状をした連結部の組み合
わせも可能である。

【００２０】また、（図３）、（図４）に示した形状の
連結部を適宜組み合わせてエッジを構成してもよいし、
（図６）、（図８）に示した形状の連結部を適宜組み合
わせてエッジを構成するなど種々の変形が考えられる。

【００２１】さらに、個々の連結部の全ロール幅は本実
施例の如く必ずしも分割片と等しくする必要はなく、端
部に平面を有していてもかまわない。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、エッジを複数個
の片に分割し、例えば一片を凸状のロールとするならば
隣合う片を凹状のロールとした対称構造とし、分割片と
分割片との間を断面が徐々に連続して変化する連結部に
よって接続することにより、振動板の上下振幅に対して
エッジの１つの片より排除される空気と、隣の１つの片
より排除される空気との合成量を各部隣接片で等しくし
て、従来発生していたエッジの空気排除量の非対称性に
起因する音圧特性の第２次高調波歪を大幅に低減するも
のであり、極めて低歪なスピーカを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係るスピーカ
の平面図 （ｂ）は本発明の第１の実施例に係るスピーカの構造断
面図

【図２】本発明の第１の実施例におけるスピーカ用エッ
ジの連結部の斜視図

【図３】（ａ）は本発明の第１の実施例におけるスピー
カ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図４】（ａ）は本発明の第２の実施例におけるスピー
カ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図５】（ａ）は本発明の第３の実施例に係るスピーカ
の平面図 （ｂ）は本発明の第３の実施例に係るスピーカの構造断
面図

【図６】（ａ）は本発明の第３の実施例におけるスピー
カ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図７】本発明のエッジを採用した１４ｃｍ口径スピー
カの音圧周波数特性図

【図８】（ａ）は本発明の第４の実施例におけるスピー
カ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図９】（ａ）は本発明の第５の実施例におけるスピー
カ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図１０】（ａ）は本発明の第６の実施例におけるスピ
ーカ用エッジの連結部近傍の平面図 （ｂ）は同図（ａ）における各部の断面図

【図１１】従来のスピーカの構造断面図

【図１２】従来のスピーカのエッジ部の振動姿態の説明
図

【図１３】従来例のエッジを用いた１４ｃｍ口径スピー
カの音圧周波数特性図

【符号の説明】

５ ボイスコイル ７ コーン形振動板 １０ フレーム １１ エッジ １２、１３、２０、２１、２８、２９、３０、３６、３
７、３８ 凸状ロール １４、１５、２２、２３、３１、３２、３３、３９、４
０、４１ 凹状ロール １６、１７、１８、１９、２４、２５、２６、２７、３
４、３５ 連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−17499（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−8793（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−43095（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向を複数個の片に分割し、隣合う分割
   片の断面が上下対称な構造を有し、前記隣合う分割片と
   分割片との間を断面が徐々に連続して変化する連結部を
   介して接続したエッジと、前記エッジの内周または外周
   に接合した振動板と、前記エッジの外周または内周に接
   合したフレームにより構成されることを特徴とするスピ
   −カ。
2. 【請求項２】分割片の断面がロール形状であり、連結部
   の断面が凸ロールと凹ロールの２種類のロールで構成さ
   れ、前記連結部は、凸ロール形状の分割片に近づくにつ
   れて凸ロールの径は大きく凹ロールの径は小さくなり、
   かつ分割片に接続される部分においては凹ロールの径は
   零になって凸ロール分割片と同形状となり、逆に凹ロー
   ル形状の分割片に近づくにつれて凹ロールの径は大きく
   凸ロールの径は小さくなり、かつ分割片に接続される部
   分においては凸ロールの径は零になって凹ロール分割片
   と同形状となる形状であることを特徴とする請求項１記
   載のスピーカ。
3. 【請求項３】分割片の断面がロール形状であり、連結部
   の断面が凸ロール２つと凹ロール１つの３つのロールで
   構成され、前記連結部は、凸ロール形状の分割片に近づ
   くにつれて凸ロールの径は大きく凹ロールの径は小さく
   なり、かつ分割片に接続される部分においては凹ロール
   の径は零になって凸ロール分割片と同形状となり、逆に
   凹ロール形状の分割片に近づくにつれて凹ロールの径は
   大きく凸ロールの径は小さくなり、かつ分割片に接続さ
   れる部分においては凸ロールの径は零になって凹ロール
   分割片と同形状となる形状であることを特徴とする請求
   項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】分割片の断面がロール形状であり、連結部
   の断面が凸ロール１つと凹ロール２つの３つのロールで
   構成され、前記連結部は、凸ロール形状の分割片に近づ
   くにつれて凸ロールの径は大きく凹ロールの径は小さく
   なり、かつ分割片に接続される部分においては凹ロール
   の径は零になって凸ロール分割片と同形状となり、逆に
   凹ロール形状の分割片に近づくにつれて凹ロールの径は
   大きく凸ロールの径は小さくなり、かつ分割片に接続さ
   れる部分においては凸ロールの径は零になって凹ロール
   分割片と同形状となる形状であることを特徴とする請求
   項１記載のスピーカ。
5. 【請求項５】周方向を複数個の連結部で構成し、前記各
   連結部は凸ロールと凹ロールで構成され、かつ隣合う連
   結部の連結部分は同一のロール形状であり、前記連結部
   の断面は周方向において徐々に連続して変化し、上下振
   幅各々に対して連結部を構成する１対の凸ロールと凹ロ
   ールによって排除される空気の合成量を各連結部で常に
   一定となるよう構成されたエッジと、前記エッジの内周
   または外周に接合した振動板と、前記エッジの外周また
   は内周に接合したフレームにより構成されることを特徴
   とするスピ−カ。