JP3820717B2 - スピーカ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は各種映像・音響機器に使用されるスピーカに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のスピーカを図7の断面図により説明する。同図において、円盤状に形成されたプレート13はヨーク14の内周との間に一定距離の隙間が円状に連なる磁気ギャップ15を設け、この磁気ギャップ15に磁束16が放射状に貫く磁気回路17を磁石18と共に構成している。
【0003】
19はボイスコイルで少なくとも筒状に形成されたボビン部20とこのボビン部20の外周に沿って巻回され上記磁気ギャップ15に挿入されるコイル部21とで構成され、外周部をエッジ22を介してフレーム23に結合された振動板24の内周に結合されると共に外周がフレーム23に結合されたダンパー25の内周に結合され、コイル部21が磁気ギャップ15の適正な位置に挿入されるように支持されている。
【0004】
以上のように構成されたスピーカは、ボイスコイル19のコイル部21に音声電流が流れるとボイスコイル19は音声電流の向きに応じて上下に振動し、このボイスコイル19に結合されている振動板24も同じように振動し音波として外部に放射されるものである。なお、26は防塵キャップである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスピーカは、
(1)外径もしくは横幅を狭くすると自ずと磁気回路17も小さくなり音声再生の能率の低下を招く。
(2)外径もしくは横幅を狭くするとダンパー25及びエッジ部22の幅も小さくなるため振動系スティフネスが大きくなり、最低共振周波数f0が上昇し低音域再生が困難になると共に大入力時の振幅に追従できない。
(3)横幅を狭くし同様に振動板24の形状も細長にすると、振動板24の中央部のみに駆動力が伝わるため長軸方向の分割共振が発生し、再生音圧の周波数特性上ピーク・ディップが生じ音質劣化を招く。
(4)ボイスコイル19のコイル部21に発生する駆動力が一旦ボビン部20に伝わった後振動板24に伝搬されるためボビン部20で伝達ロスが生じ過度特性が良くない。
という課題を有するものであった。
【0006】
本発明は上記課題を解決するもので、小口径及び幅が狭い細長形状にしても能率、耐入力の向上を図ることができ、再生音圧周波数特性と過度特性の優れたスピーカを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のスピーカは、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間に磁束方向の異なる上下二つの平行した磁気ギャップを形成した磁気回路と、前記磁気回路にコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部と結合し外周が上記フレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅が狭い細長構造であっても再生音圧の能率や耐入力の向上が図れ、しかも最低共振周波数f0を低く設定した再生音圧周波数の優れたスピーカを提供できるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間にそれぞれの磁束方向が逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、上記磁気回路の磁気ギャップにコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合したダンパーとで構成して、小口径及び横幅の狭い細長構造であっても支持系の振幅が大入力に追従でき、しかも最低共振周波数f0を低く設定し再生音圧周波数での平坦化を図るものである。
【0009】
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークを二つ互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石と磁石の間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成としたもので、請求項1記載のスピーカと同様の機能を果たすものである。
【0010】
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の磁気回路の構成を磁石と結合したヨークともう一つのヨークを互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石とヨークの間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路として構成したもので、請求項1記載のスピーカよりも部品点数を少なくでき、より安価に請求項1と同様の機能を果たすものである。
【0011】
本発明の請求項4に記載の発明は、ボイスコイルの上部コイル外周にフレームもしくは磁気回路に外周を結合するエッジのみを設け請求項1または2または3記載の振動板を用いず直接ボイスコイルから音波を外部に放射するよう構成して伝達ロスの軽減を図るものである。
【0012】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図1から図3により説明する。
【0013】
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図であり、図2は同要部である磁気回路の斜視図であり、図3は同要部であるボイスコイルの斜視図である。
【0014】
同図によると、1aは磁石でありヨーク2aの端部に結合されている。また磁石1bとヨーク2bも同じようにヨーク2bの端部に磁石1bが結合されている。また、前記ヨーク2aと2bは図に示すようにL字状となっており、ヨーク2aと磁石1aおよびヨーク2bと磁石1bは夫々両端に突部を有するコ字状となっている。これら互いのヨークと磁石との間に磁束3がそれぞれ逆方向に貫くように上記磁気ギャップ4aと下部磁気ギャップ4bを設け全体として2組のヨークと磁石からなる磁気回路5を構成してフレーム6に結合している。また、ボイスコイル7は上部磁気ギャップ4aと下部磁気ギャップ4bに上部コイル8aと下部コイル8bがそれぞれ挿入できるように中心9の周辺に巻回されている。10は略中央で上部コイル8aに結合し外周でエッジ部11を介して上記フレーム6に結合する振動板であり、12は略中央で下部コイル8bに結合し外周で上記磁気回路5に結合するダンパーである。
【0015】
以上のように構成されたスピーカについて図1を用いてその動作を説明する。まず上部磁気ギャップ4aと下部磁気ギャップ4bにそれぞれ配置された上部コイル部8a、下部コイル部8bに音声電流が流れるとボイスコイル7は音声電流の向きに応じて振動するため、このボイスコイル7に結合している振動板10を通して外部に音波を放射させる。
【0016】
以上の構成としたことにより、スピーカを小口径もしくは横幅の狭い細長構造としても従来技術に比べダンパー12と振動板10の外周のエッジ部11の幅を大きくできるため支持系全体のスティフネスを小さく、大入力振幅にも耐えうることができると共に、振動板10の長軸方向に均一に、かつ直接振動板10に上部コイル8aの振動エネルギーが伝わるようにできるものである。
【0017】
以上のように本実施の形態によれば振動板10のエッジ部11とダンパー12の面積を最大限に大きくできると共に、ボイスコイル7の振動エネルギーをより均一にして直接振動板10に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の平坦性に優れたスピーカの供給を実現できるものである。
【0018】
なお、上記実施の形態では、振動板10はフレーム6に結合したものとして説明したが磁気回路5に結合しても良く、ダンパー12はフレーム6に結合しても良いものである。
【0019】
(実施の形態2)
本発明の他の実施の形態を図4より説明する。なお、実施の形態1と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【0020】
図4は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態1との相違点は磁石1bの位置であり、磁石1aと磁石1bとの間に上部磁気ギャップ4aを設けている点であり、動作は実施の形態1と同様の動作をするものである。
【0021】
(実施の形態3)
本発明の他の実施の形態を図5より説明する。なお、実施の形態1と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【0022】
図5は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態1との相違点は磁石1bを設けないで上部磁気ギャップ4a及び下部磁気ギャップ4bを構成している点であり、図5に明らかなようにヨーク2bは両端に突部を設けた形状となっている。動作は実施の形態1と同様の動作をするものである。
【0023】
(実施の形態4)
本発明の他の実施の形態を図6より説明する。なお、実施の形態1と同一箇所は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【0024】
図6は本発明の他の実施の形態の断面図である。同図によると、実施の形態1との相違点は振動板10を設けないでボイスコイル7の上部コイル8aの外周にフレーム6もしくは磁気回路5に外周を結合するエッジ部11を設け上部コイル8aから直接外部に音波を放射するように構成している点であり、振動板10での伝達ロスをなくし過度特性の向上を図ったものである。
【0025】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカは、上下二つの平行した且つ磁束方向が逆となる磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、略中央がボイスコイルの上部に結合され外周がフレームもしくは磁気回路に結合した振動板と、略中央がボイスコイルの下部に結合し外周がフレームもしくは磁気回路に結合したダンパーとで構成したことにより、小口径及び横幅を狭くした細長構造をとっても振動板周辺のエッジとダンパーの面積を最大限に広くし振動系全体のスティフネスを下げて最低共振周波数f0を低くすると共に大入力時の振幅にも追従でき、しかもボイスコイルの振動エネルギーをより均一により直接振動板に伝達するため、耐入力及び低音再生と音圧周波数特性の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のスピーカの断面図
【図2】同要部である磁気回路の斜視図
【図3】同要部であるボイスコイルの斜視図
【図4】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図5】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図6】同他の実施の形態のスピーカの断面図
【図7】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
1a,1b 磁石
2a,2b ヨーク
3 磁束
4a 上部磁気ギャップ
4b 下部磁気ギャップ
5 磁気回路
6 フレーム
7 ボイスコイル
8a 上部コイル
8b 下部コイル
9 中心
10 振動板
11 エッジ部
12 ダンパー
Claims (4)
- 少なくとも一方端側に磁石を結合して突部を形成するとともに、他方端側に上記磁石と同方向に突出した他の突部を形成したヨークを二つ互いに向き合わせ、対向する上下突部間にそれぞれの磁束方向が逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設けた磁気回路と、この磁気回路に結合したフレームと、上記磁気回路の磁気ギャップにコイルが挿入されたボイスコイルと、略中央が上記ボイスコイルの上部に結合され外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合した振動板と、略中央が上記ボイスコイルの下部に結合し外周が上記フレームもしくは上記磁気回路に結合したダンパーとで構成したスピーカ。
- 磁石と結合したヨークを二つ互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石と磁石の間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路から構成される請求項1に記載のスピーカ。
- 磁石と結合したヨークともう一つのヨークを互いに向き合わせ互いのヨークとヨーク、磁石とヨークの間に磁束方向の逆となる上下二つの平行した磁気ギャップを設ける磁気回路を構成した請求項1に記載のスピーカ。
- ボイスコイルの上部コイル外周にフレームもしくは磁気回路に外周を結合するエッジを設け振動板を用いず直接ボイスコイルから音波を外部に放射するよう構成された請求項1に記載のスピーカ。
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