JP4735376B2

JP4735376B2 - スピーカ用ダンパーおよびこれを用いたスピーカ

Info

Publication number: JP4735376B2
Application number: JP2006102696A
Authority: JP
Inventors: 公洋安藤; 一義梅村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-04-04
Also published as: US8428298B2; JP2007281637A; CN101385388B; CN101385388A; WO2007114434A1; US20090028377A1

Description

本発明は、スピーカ用ダンパーおよびこれを用いたスピーカに関するものである。

従来の技術を図４、図５および図６を用いて説明する。

図４は従来のスピーカの断面図である。図４においてプレート４３、４４及びマグネット４２で磁気回路が構成されている。磁気ギャップ内に配置されているボイスコイル４１に音声信号に応じた電流が流れると、ボイスコイル４１に流れる電流とボイスコイル４１に鎖交する磁束密度に応じた力がボイスコイル４１に働く。振動板４５はボイスコイル４１に結合されているためボイスコイル４１と一体となって可動する。振動板４５およびボイスコイル４１はそれぞれエッジ４７とダンパー４６とで支持されており、エッジ４７とダンパー４６がそれぞれ上下方向に形状を変化し可動することで振動板４５が上下に可動し音圧を発生する。

一般的なスピーカは、エッジ４７は大きなロール形状を有し大振幅が可能な形状であってエッジ４７自体のスティフネスは小さく設計される。ボイスコイル４１を支持するダンパー４６は、ボイスコイル４１が振幅した際に磁気回路と接触しないために高い中心保持力を必要とするため小さなロールを複数個有した形状を用いる。通常ダンパー４６はエッジ４７より高いスティフネスに設定し、スピーカ全体のスティフネスはダンパー４６が支配的となる。スピーカの重要な性能である歪に影響を与える大きな要因としてスティフネスの変位による非線形性が挙げられる。スティフネスは振動板４５の変位によらず一定であることが歪性能の面からは重要であるが、ダンパー４６はスピーカ全体のスティフネスに支配的であるため、その上下の線形性がスピーカの歪みに顕著に影響を与える。

図５は従来のスピーカのダンパー４６であり、断面に複数のロール部を形成した波状の織布または不織布を熱硬化性樹脂で含浸したものが使用されている。

図６のダンパー４６Ａはフレームへの貼り付け面から縁立て部を設けて複数のロール部を形成している。縁立て部があるためダンパー４６Ａが上下に振幅した場合のフレームへの接触寸法を大きくとることができる。またフレームへのダンパー貼り付け部からボイスコイルへの接着部までのダンパーの距離を大きくとることができるため、ダンパーの上下への振幅を大きくとることができるものである。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、非特許文献１が知られている。
特開昭６２−１９３３９９号公報佐伯多門著「スピーカ＆エンクロージャ百科」誠文堂新光社出版、１９９９年５月２８日（Ｐ．６２）

しかしながら、ダンパー自体の上下振幅を大きくとるためにはロール部の半径を大きくすることが必要となるが、ロール部の半径を大きくしていくとロールの形状自体がスティフネスを大きくし、小口径のダンパーでは実現が困難になる。また部分的にロールを大きくする手段も考えられるが、上下の非対称性が悪化したり、大きくしたロール部に応力が集中するため、上下振幅による疲労で破壊の危険性が高くなるという課題を有するものであった。

上記の課題を解決する手段として、ダンパー材料に織布または不織布に弾性体であるゴム層を積層した支持体の文献もあるが、ダンパー自体の質量が大きくなるため、結果として振動系質量が大きくなり音圧低下するという課題がある。

上記課題を解決するために、本発明のスピーカ用ダンパー及びこれを用いたスピーカでは、少なくとも二つ以上のロール部で形成されるダンパーにおいて、ダンパーの可動部を含む外周部の片側または両側または素材中に弾性体を有し、内周部には弾性体を有さない構成とするとともに、弾性体をダンパーの可動できる最大外周径と内周径との中間より外側に有し、最外周のロール部の半径をロール部以外のロール半径の１．５倍以上とし、最外周以外のロール部を外周から内周に向かうに従い各ロール部の中心を略円錐上の軌跡となるように配置することで、弾性体を有さない内周部により高い音圧を得、弾性体を有した外周部によりロール部の共振を小さくし、ダンパー全体の上下対称性を改善して高い線形性を得て歪を低減することで、振動系質量を大きくすることなくダンパーの共振を小さくすることができ、音質の向上を図ることができる構成としたものである。

すなわち本発明は、少なくとも二つ以上のロール部で形成されるダンパーの可動部を含む外周部の片側または両側または素材中に弾性体を有し、内周部には弾性体を有さないことで、ロール部の共振を小さくでき、かつボイスコイルに結合される中心部分は弾性体を含まないロール部で形成するため、振動系質量を大きくせず高い音圧を得ることができるものである。

本発明のダンパーは、少なくとも二つ以上のロール部で形成されるダンパーの可動部を含む外周部の片側または両側または素材中に弾性体を有することでロール部の共振を小さくでき、かつボイスコイルに結合される中心部分は弾性体を含まないロール部で形成するため、振動系質量を大きくすることなく高い音圧を得ることができるとともに高い線形性を有し歪を低減できるものである。

（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１〜８に記載の発明について説明する。尚、背景技術にて説明した内容については省略しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるスピーカ用ダンパーの平面図と断面図であり、図２は同ダンパーを使用したスピーカの断面図であり、図３はスリットを有するスピーカ用ダンパーの平面図と断面図である。

図１に示すように、少なくとも二つ以上のロール部で形成されるダンパー１０の可動部を含む外周部１１の片側または両側または素材中に弾性体を有し、内周部には弾性体を有さない構成としたダンパーとしている。このダンパー１０の外周部１１に縁立て部１２を設け、外周部１１のロール部１３は外周部以外のロール部１４よりも大きな半径で、１．５倍以上としている。さらに外周部１１の大きなロール部１３の両側に弾性体であるゴムを結合している。この弾性体であるゴムを織布や不織布で作られたダンパーに結合する方法としては、ゴムの成形時にダンパーをはさみこんで一体でつくるインサート成形などがある。また、このゴムは発泡ゴムであってもよく、この場合軽量化を図ることができる。そしてこのゴムの範囲は、可動できる最大外周径と内周径との中間より外側に結合している。

ダンパー１０の外周部１１はフレームに接着剤で固着されるのが一般的である。この場合、ダンパー１０の縁立て部１２からボイスコイルに接着される部分までが、ボイスコイルの振動により動くことのできる可動部となる。

通常の動電型スピーカは低音域では大きな振幅を必要とするため、ダンパー１０には大きな振幅と高い線形性が求められる。中高音域では必要振幅は小さいが、高い音圧を出すために振動部の質量を抑えることが求められる。

図１のダンパー１０では低音域の大振幅時には、外周部のロール部１３の半径が大きいため、そのロール部１３が変形することで大きな振幅をとることができる。大振幅により外周部のロール部１３へのストレス疲労が考えられるが、前記ロール部１３には弾性体であるゴムが両側に配置されていることにより、過剰振幅や共振を低減することができる。また大きな半径のロール部で発生しやすいダンパー共振が中音域の特性の乱れにも影響するが、弾性体であるゴムの内部損失共振を低減することで特性の乱れも低減できる。

半径の大きい外周部のロール部１３は大きな振幅を可能にするが、ロール部が変形し振幅する際に上下の非対称性を持ちやすい外周部以外のロール部１４を、外周部以外のロール部の角度１５のように外周部から内周部へロールの中心を略円錐状の軌跡に配置することで、外周部以外のロール部１４自体の上下対称性を変化させることができる。よって、図１のように外周部のロール部１３がダウンロールの場合、外周部以外のロール部１４を逆円錐状にすることでダンパー１０全体の上下対称性を改善することができる。

また、中高音域でのダンパー１０の動作は、必要振幅が小さく大きな半径の外周部のロール部１３はほとんど可動せず、小さい半径でできた外周部以外のロール部１４のみ可動する。そのためダンパー１０の質量の中で実質的に振動系質量となるのは、ゴムを装着していない外周部以外のロール部１４のみとなり、振動系質量は軽量となり高い音圧を得ることができる。

なお、本発明のダンパーを用いたスピーカの構成を図２に示すが、上述以外の内容は背景技術にて説明した内容と同様であるため説明を省略する。

図３は本発明のスリットを有するスピーカ用ダンパーの平面図と断面図である。

図３に示すスピーカ用ダンパー１０は、上記で説明したダンパーの外周部の半径の大きいロール部に対して、部分的にスリット３４を設けたものである。半径の大きなロール部３３はダンパーの材質やダンパーの口径によっては、その形状自体が硬くなりやすく、振幅の上下方向でスティフネスが非対称となる場合がある。本実施の形態のように半径の大きなロール部３３に部分的にスリット３４を設けることで、前記ロール部自体のスティフネスを調節でき、またダンパー１０の上下方向の振幅に対するスティフネスの非対称性を容易に調節でき、スピーカとしての歪の低減を図ることができる。上記スリット３４を設けた場合にダンパーとしての磁気ギャップの防塵保護機能が低下することが予想されるが、本開発品では織布または不織布で作られるダンパー部分のみに切り欠きを設け、その後ゴムの成形時にダンパーのスリット３４も同時に成形すれば、スリット３４をゴムで塞ぐことができ磁気ギャップの防塵保護が可能となる。

一般的に縁立て部を有するダンパーでは、ダンパーが上下に大きく振幅する場合、縁立て部の強度が不足し縁立て部が部分的に屈曲することで、音質の悪化や信頼性の低下を招く場合があるが、図３の縁立て部３５では弾性体の厚みをロール部の厚みより大きくとることで縁立て部３５の強度が増し、大振幅時でも縁立て部３５の形状を保つことができ、音質的にも信頼性的にも優れたものとなる。

本発明のスピーカ用ダンパーおよびこれを用いたスピーカは、少なくとも二つ以上のロール部で形成されるダンパーの共振を減少させ、かつ線形性の良い特性を持たせることにより、高音質を実現する必要のあるダンパーおよびスピーカに適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用ダンパーの平面図と断面図本発明のスピーカ用ダンパーを使用したスピーカの断面図本発明のスリットを有するスピーカ用ダンパーの平面図と断面図従来のスピーカの断面図従来のダンパーの平面図と断面図従来のダンパーの平面図と断面図

符号の説明

１０ダンパー
１１外周部
１２縁立て部
１３外周部のロール部
１４外周部以外のロール部
１５外周部以外のロール部の角度
３３半径の大きなロール部
３４スリット
３５縁立て部

Claims

少なくとも二つ以上のロール部で形成されるスピーカ用ダンパーであって、少なくとも前記ダンパーの可動部を含む外周部の少なくとも片側または両側または素材中に弾性体を有し、内周部には前記弾性体を有さない構成とするとともに、前記弾性体を前記ダンパーの可動できる最大外周径と内周径との中間より外側に有し、最外周のロール部の半径をロール部以外のロール半径の１．５倍以上とし、最外周以外のロール部を外周から内周に向かうに従い各ロール部の中心を略円錐上の軌跡となるように配置することで、前記弾性体を有さない内周部により高い音圧を得、前記弾性体を有した外周部によりロール部の共振を小さくし、前記ダンパー全体の上下対称性を改善して高い線形性を得て歪を低減したスピーカ用ダンパー。
弾性体をゴムまたは発泡ゴムで形成した請求項１記載のスピーカ用ダンパー。
弾性体を片側または両側または素材中に有するロール部に、少なくとも一つ以上のスリットを設けた請求項１または請求項２記載のスピーカ用ダンパー。
弾性体の肉厚を可動部の最外周近傍のみ厚くした請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ用ダンパー。
少なくとも磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路に装着されたフレームと、外周が直接または間接的に前記フレームに結合され内周が上記磁気ギャップにはめ込まれたボイスコイルに結合された振動板と、外周が前記フレームに結合され内周が前記ボイスコイルに結合されて前記ボイスコイルを支持する請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ用ダンパーとで構成されたスピーカ。