JP4403678B2 - Speaker and speaker device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種音響機器に使用されるスピーカおよびこれを用いたスピーカ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術を図4、図5により説明する。図4は従来のスピーカの断面図であり、図5は同スピーカを内蔵した密閉形のスピーカボックスである。
【0003】
同図によると、1はフレームであり、底面をヨーク2に接着結合している。
【0004】
3はマグネットであり、前記ヨーク2の内側底面に接着結合されている。
【0005】
4は前記マグネット3上に接着結合されたトッププレートであり、このトッププレート4とマグネット3とヨーク2とで磁気回路Aを形成している。
【0006】
また、6は前記磁気回路Aの磁気ギャップ5に嵌め込まれたボイスコイルであり、7は内周が前記ボイスコイル6に接着結合されるとともに、外周がエッジ8を介して前記フレーム1に接着結合された振動板であり、15は内周がボイスコイル6に接着結合され外周がフレーム1に接着結合された断面波形の凹凸のコルゲーション形状を有する前記ボイスコイル6を上下動可能に支持するダンパーである。なお、14はダストキャップである。
【0007】
20は前述の構成により形成されたスピーカ21を前記振動板7を外方に向けてその内部に装着した密閉形のスピーカボックスである。
【0008】
前記スピーカ21は外部から音声信号をボイスコイル6に入力する事で、ボイスコイル6を上下駆動させ、これにより振動板7を振動させて放音するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
通常、スピーカは上下対称に振幅することが求められ、振動部品を支持するエッジ8、ダンパー15も上下対称に変位することが理想とされているが、近年の小形・高出力化の中で図5のような密閉形スピーカボックス20を用いたスピーカ装置においてはスピーカボックス20の容積が非常に小さいものにあっては、前述の上下対称の変位とならない現象によって歪みの増加が見られ、小型で重低音が要求されるスピーカ装置にとってその解決が重要課題となっていた。
【0010】
更に、詳細に説明すると、今1(L)の容積のスピーカボックス20に装着されたスピーカを想定する。スピーカ21を駆動させ、振動板7を内側に振幅させて振動板7の内側のスピーカボックス20の容積が0.5(L)になった場合、外気圧を1気圧とすると、スピーカボックス20内は2気圧となる。
【0011】
しかしながら、振動板7が外側に同量の振幅をしたとすると、スピーカボックス20内は(1/1.5=)0.67にしかならない。従って、スピーカ21の振動板7は外側に向かって圧力を受け、常に飛び出した状態で動作することになる。
【0012】
この様な小型のスピーカ装置においてはこの内圧のアンバランスにより振幅の中心のずれにより前述の如く歪みの増加等音質上の課題を有する事になる。
【0013】
本発明は上記課題を解決して優れたスピーカおよびこれを用いたスピーカ装置を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のスピーカの請求項1に記載のものはボックス内に前記振動板をこのボックス外方に向けて装着されるスピーカであって、前記振動板にかかる内外圧を略バランスさせるためにダンパーのボイスコイルとの結合点を水平位置より上方に設けたものであり、スピーカ静止時に前記ダンパーを予め上方となる位置に変位させて振動板を支持することで、上方動作では波形の変形が既に加算され、下方動作では減算され、上方動作では下方動作に比べて柔軟度が低下するとともに振幅制御も早く起こり、下方動作ではその逆の現象となってスピーカボックス内外の圧力バランスが略均衡して、振動板の振幅の対称性が改善されて歪み改善の行えるものである。
【0015】
本発明のスピーカの請求項2に記載のものは、請求項1に記載のダンパーの凹凸の中央を径方向に結ぶ中心線がスピーカ静止時において水平軸に対して+2°以上の点またはスピーカ静止時において波形の最外周点に対し最内周点が+0.5mm以上垂直方向に変位させた点をボイスコイルとの結合点としたものであり、請求項1の作用効果をより確実ならしめるものである。
【0016】
本発明のスピーカの請求項3に記載のものは、ボックス外に振動板をボックス内方に向けて装着されるスピーカであって、前記振動板にかかる内外圧を略バランスさせるためにダンパーのボイスコイルとの結合点を水平位置より下方に設けたものであり、下方動作では波形の変形が既に加算され、上方動作では減算され、下方動作では上方動作に比べて柔軟度が低下するとともに振幅制御も早く起こり、上方動作ではその逆の現象となってスピーカボックス内外の圧力バランスが略均衡して、振動板の振幅の対称性が改善されて歪み改善の行えるものである。
【0017】
本発明のスピーカの請求項4に記載のものは、請求項3に記載のダンパーの凹凸の中央を径方向に結ぶ中心線がスピーカ静止時において水平軸に対して−2°以上の点またはスピーカ静止時において波形の最外周点に対し最内周点が−0.5mm以上垂直方向に変位させた点をボイスコイルとの結合点としたものであり、請求項3の作用効果をより確実ならしめるものである。
【0018】
本発明のスピーカ装置の請求項5に記載のものは、請求項1または2または3または4に記載のスピーカと、これらのいずれかのスピーカの振動板が開口部に配置されるように装着されたスピーカボックスとで構成されるスピーカ装置であり、スピーカボックス内外の圧力バランスを略均衡して、歪み特性の改善したスピーカ装置の提供が可能となるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図1〜図3により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分には同一番号を付与し、説明を省略して説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1は一実施の形態のスピーカの断面図であり、図2は同要部であるダンパーの力−変位特性図であり、図3は同スピーカを密閉ボックスに組み込んだスピーカ装置におけるスピーカの要部である振動板の最大振幅−周波数特性図である。
【0021】
図1による従来技術との相違点のみスピーカ22について説明すると、9はダンパーであり、10はダンパーのコルゲーション形状の凹凸の中央を径方向に結ぶ中心線であり、11はダンパー9の外周のフレーム1との接着結合部を基準とする水平線であり、12は中心線10と水平線11との角度を示し、13は前記水平線11とダンパー9とボイスコイル6との結合点との垂直距離を示している。
【0022】
図1から明らかな如く、本実施の形態においてはボイスコイル6とダンパー9の接着結合のポイントを水平位置より上方にしてスピーカを構成したものである。
【0023】
より具体的に説明すると、図5と同様に密閉形のスピーカボックス20に12cm口径のスピーカ22を装着する。この時、スピーカボックス20の内容量は1.5(L)のものを用い、スピーカ22のダンパー9とボイスコイル6の接着結合による結合点は角度12を約2°、垂直距離13を0.6mmとしてスピーカ22を構成した。
【0024】
図2のダンパー9の力(N)−変位特性によると、aは上方(飛び出し)側の通常振幅における柔軟度を示す近似曲線であり、bは下方(沈み)側の通常振幅における柔軟度を示す近似曲線であり、近似曲線aはa1で示す如く柔軟度は約2.8mm/N、近似曲線bはb1で示す如く柔軟度は約3.6mm/Nで本実施形態のダンパー9の柔軟度は上下動作で異なり、沈みやすく飛び出しにくいダンパー9であることが確認された。
【0025】
また、図3の最大振幅−周波数特性(20mmW入力時)によると、cは本実施形態のスピーカ22の特性を示し、dは同スピーカボックス20内に従来のスピーカ21を装着した場合を示すが、cの方が上下の振動板の振幅の対称性がdのものより改善されておりスピーカボックス20内の内圧のアンバランスが改善された事が確認され、音の歪みが抑制される事が確認された(実用上は角度12を2°以上または垂直距離13を0.5mm以上に設定する事で効果の得られる事が確認された。)。
【0026】
なお、本実施形態のようなスピーカ22とスピーカボックス20を用いたスピーカ装置にあっては、前述の歪みの抑制による音質の向上のみならず、低音の再生音圧の向上も図れるものである。
【0027】
また、前述の実施形態においては、スピーカ22をスピーカボックス20内に装着するものとして説明したが、スピーカの装着位置をスピーカボックスの開口部を外部からスピーカで被うように装着する事も、一般的ではないが低音の発生を主目的とする場合には有り得る構成であり、この場合にはボイスコイル6とダンパー9の結合点を水平線11より下側(角度12を−2°または垂直距離13を−0.5mm以上)に設定し、前記実施の形態を正とすれば負の同様の設定にすると同様の効果が得られるものである。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスピーカおよびこれを用いたスピーカ装置はスピーカボックスの内圧のアンバランスを抑制し、スピーカの振動板の振幅の上下対称性を改善した事で、低音の再生音圧のアップと低歪化による音質の向上を図った優れたスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピーカの一実施の形態の断面図
【図2】同要部であるダンパーの力−変位特性図
【図3】同スピーカを用いたスピーカ装置におけるスピーカの要部である振動板の最大振幅−周波数特性図
【図4】従来のスピーカを示す断面図
【図5】同スピーカを用いたスピーカ装置の斜視図
【符号の説明】
1 フレーム
5 磁気ギャップ
6 ボイスコイル
7 振動板
9 ダンパー
20 スピーカボックス
A 磁気回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker used in various audio devices and a speaker device using the speaker.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a sectional view of a conventional speaker, and FIG. 5 is a sealed speaker box incorporating the speaker.
[0003]
According to the figure, reference numeral 1 denotes a frame whose bottom surface is adhesively bonded to the
[0004]
[0005]
A
[0006]
[0007]
[0008]
The
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Normally, the speaker is required to swing symmetrically in the vertical direction, and it is ideal that the edge 8 and the damper 15 supporting the vibration component are also displaced in the vertical direction. In the speaker device using the sealed
[0010]
More specifically, assume a speaker mounted on a
[0011]
However, if the
[0012]
Such a small speaker device has problems in sound quality such as an increase in distortion as described above due to the deviation of the center of the amplitude due to the imbalance of the internal pressure.
[0013]
The present invention solves the above problems and provides an excellent speaker and a speaker device using the speaker.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the speaker according to claim 1 of the present invention is a speaker in which the diaphragm is mounted in a box with the diaphragm facing outward, and an internal / external pressure applied to the diaphragm. In order to balance the noise, the coupling point with the voice coil of the damper is provided above the horizontal position. When the speaker is stationary, the damper is displaced in advance to the upper position to support the diaphragm. Waveform deformation is already added in the operation, subtraction is performed in the downward operation, and flexibility is lowered and the amplitude control is also early in the upward operation, and the reverse operation is the reverse phenomenon, and the inside and outside of the speaker box are reversed. The pressure balance is substantially balanced, the symmetry of the amplitude of the diaphragm is improved, and distortion can be improved.
[0015]
The speaker according to
[0016]
The speaker according to
[0017]
According to a fourth aspect of the speaker of the present invention, a point where the center line connecting the center of the unevenness of the damper according to the third aspect in the radial direction is at least −2 ° with respect to the horizontal axis when the speaker is stationary or the speaker. The point at which the innermost peripheral point is displaced by -0.5 mm or more in the vertical direction with respect to the outermost peripheral point of the waveform at rest is used as a connection point with the voice coil. It is something to squeeze.
[0018]
The speaker device according to claim 5 of the present invention is mounted so that the speaker according to claim 1 or 2 or 3 or 4 and the diaphragm of any of these speakers are arranged in the opening. Thus, it is possible to provide a speaker device with improved distortion characteristics by substantially balancing the pressure balance inside and outside the speaker box.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a speaker of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description, the same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a speaker according to an embodiment, FIG. 2 is a force-displacement characteristic diagram of a damper which is the main part, and FIG. 3 is a main part of the speaker in a speaker device in which the speaker is incorporated in a sealed box. It is a maximum amplitude-frequency characteristic diagram of the diaphragm which is a part.
[0021]
The
[0022]
As is apparent from FIG. 1, in the present embodiment, the speaker is configured with the point of adhesive coupling between the
[0023]
More specifically, a
[0024]
According to the force (N) -displacement characteristic of the damper 9 in FIG. 2, a is an approximate curve indicating the flexibility at the normal amplitude on the upper (projecting) side, and b is the flexibility at the normal amplitude on the lower (sinking) side. The approximate curve a is approximately 2.8 mm / N as indicated by a1 and the approximate curve b is approximately 3.6 mm / N as indicated by b1 and the flexibility of the damper 9 of the present embodiment. The degree differs depending on the vertical movement, and it was confirmed that the damper 9 was easy to sink and hard to jump out.
[0025]
Further, according to the maximum amplitude-frequency characteristics (when 20 mmW is input) in FIG. 3, c indicates the characteristics of the
[0026]
In the speaker device using the
[0027]
In the above-described embodiment, the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the speaker of the present invention and the speaker device using the same suppress the imbalance of the internal pressure of the speaker box and improve the vertical symmetry of the amplitude of the diaphragm of the speaker, thereby reducing the reproduction sound pressure of the bass. It is possible to provide an excellent speaker device that improves sound quality by increasing distortion and reducing distortion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a speaker of the present invention. FIG. 2 is a force-displacement characteristic diagram of a damper which is the main part. FIG. 3 is a main part of a speaker in a speaker device using the speaker. Fig. 4 is a cross-sectional view of a conventional speaker. Fig. 5 is a perspective view of a speaker device using the speaker.
1 Frame 5
Claims (5)
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