JP4815646B2 - スピーカー用エッジおよびこれを用いたスピーカー振動板並びにスピーカー - Google Patents

Description

本発明は、音響再生のためのスピーカーに用いるエッジ、及びこれを用いたスピーカー振動板、並びに、スピーカーに関する。

スピーカーは、特に動電型スピーカーにおいては、内周側でボイスコイルに連結するスピーカー振動板を所定位置に中心保持し、かつ、良好に振動可能にするために、スピーカー振動板の外周端にエッジが設けられる。コーン型振動板で一般に用いられるフリーエッジは、その内周側がコーン型振動板の外周端側に接合され、その外周側がフレームに接合されて固定され、それらの間に可とう性材料で形成されてスピーカー振動板を弾性的に支持する可動部を備える。スピーカー用エッジの形状および材料などについては、様々な検討がなされている。

従来のスピーカー用エッジの可動部の形状は、ロールエッジ、または、コルゲーションを有するギャザーエッジが代表的であり、他にもスピーカーが再生する音声の周波数によって様々な検討がされている。すなわち、スピーカー振動板の変位振幅が大きい低音域での動作において、エッジの可動部の形状を工夫して、スピーカーの再生低域限界周波数ｆ０に影響する可動部の柔軟性を確保し、異音を生じる等の不良が生じにくくし、直線性と対称性を改善して非直線歪を低減しようとするものがある。また、一方で、スピーカー振動板の変位振幅が小さい中高音域での動作においても、スピーカー振動板を構成する材料に比べて軟らかいエッジが分割振動して、周波数特性上にピークディップが生じる場合があり、エッジの可動部の形状を工夫して、このピークディップを低減しようとするものがある。

また、従来には、スピーカー用エッジの半径方向の断面において、エッジの可動部の厚みを半径方向に変化させるものがある。例えば、スピーカー用エッジの形状として、エッジの断面曲線部における振動板又はフレーム接合部近傍部分の剛性を、エッジの断面曲線部における中央部近傍部分の剛性より大きく構成したものがある（特許文献１）。また、例えば、エッジの断面形状が連続する３個以上のロール形状からなり、両外側のロール形状部分の厚さが中央側のロール形状部分の厚さよりも厚くされているスピーカー、あるいは、エッジの断面形状が連続する３個以上のロール形状からなり、両外側のロール形状の半径が中央側のロール形状の半径と異なるスピーカーがある（特許文献２）。また、振動板とエッジとが一体に形成されているフィックスド・エッジタイプのスピーカー振動板において、振動板と肉厚同一なエッジに削加工やその他の後処理加工を施して、前面側頂部もしくは後面側頂部の全周（または適宜間隔ごと）に渡って薄肉部を形成しているスピーカー振動板がある（特許文献３）。

実開昭５９−１４７３９２号公報 特開２０００−２１７１９２号公報 （第６図〜第８図） 実開昭５７−６４９８９号公報 （第１図〜第４図）

しかしながら、従来技術のスピーカー用エッジおよびこれを用いたスピーカーでは、低音域での大きい変位振幅への対応と、中高音域での周波数特性上のピークディップへの対応とを、両立させるには不十分な点がある。特に、口径の小さなスピーカーで、フィックスド・エッジタイプではないフリーエッジの振動板で大きな変位振幅を実現させようとする場合に、従来のギャザーエッジを採用すると、ギャザーエッジの不要な分割振動によって周波数特性上にピークディップが生じ、大きな変位振幅の際にエッジ形状が変形して、異音が生じる等の問題が出る場合があり、その形状を工夫しなければならない。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカーに用いるエッジ、及び、これを用いたスピーカーに関し、再生周波数範囲が広く平坦であり、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカー用エッジを提供することにある。

本発明のスピーカー用エッジは、振動板の外周端部と接合する内周接合部と、フレームと接合する外周接合部と、内周接合部と外周接合部との間に形成される可動部と、を備える略環状のスピーカー用エッジであって、可動部が、複数の山部と谷部とを形成する複数のロール頂部と、隣接する山部と谷部とを連結する複数の連結部と、を含み、内周接合部と、外周接合部と、可動部と、が、弾性材料から一体成形され、複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２よりも薄く形成されている。

好ましくは、本発明のスピーカー用エッジは、可動部の複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２の７０％以下に薄く形成されている。

さらに好ましくは、本発明のスピーカー用エッジは、内周接合部と可動部との交点を規定する可動部の内周端部と、外周接合部と可動部との交点を規定する可動部の外周端部と、可動部の複数のロール頂部のうち谷部を形成するロール頂部とが、全周に渡って同一平面上に位置する。

また、本発明のスピーカー振動板は、本発明のスピーカー用エッジと、スピーカー用エッジの内周接合部をその外周端部に接合した振動板と、を備える。

また、本発明のスピーカーは、本発明のスピーカー振動板を備える。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカー用エッジは、振動板の外周端部と接合する内周接合部と、フレームと接合する外周接合部と、内周接合部と外周接合部との間に形成される可動部とを備える略環状のスピーカー用エッジである。スピーカー用の振動板は、多くの場合にはコーン型振動板である。内周接合部は、コーン型振動板の外周端部と接合されて、コーン型振動板の振動によって加わる力が伝達される。外周固定部は、実質的にフレームに接合されて固定されている。したがって、内周接合部と外周接合部との間に形成される略環状の可動部が、スピーカー振動板を弾性的に支持する。このスピーカー用エッジを接合したスピーカー振動板を用いるスピーカーでは、スピーカー用エッジによってボイスコイルボビンを含む振動系が所定位置に中心保持され、ボイスコイルで生じた駆動力が加わってスピーカー振動板が変位する場合には、可動部が変形することにより、振動系は振動可能となる。

ここで、本発明のスピーカー用エッジは、内周接合部と、外周接合部と、可動部と、が、弾性材料から一体成形され、構成する部分によって厚みが変化する。具体的には、弾性材料とは、例えば、発泡ゴム、発泡ウレタン、もしくは、ゴム、エラストマー、である。スピーカー用エッジの可動部は、複数の山部と谷部とを形成する複数のロール頂部と、隣接する山部と谷部とを連結する複数の連結部と、を含み、ギャザーエッジを形成する。本発明のスピーカー用エッジは、このギャザーを構成する複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２よりも薄く形成されている。好ましくは、可動部の複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２の４０％以上で７０％以下に薄く形成されている。したがって、スピーカー振動板が変位する場合には、可動部の変形は、その厚みｔ１が薄い複数のロール頂部の変形により実現され、その結果、その厚みｔ２が厚くて剛性の高い可動部の連結部は、曲げ変形による分割振動を起こすことがなくなる。その結果、周波数特性上のピークディップが現れにくくなり、平坦特性が実現される。

また、更に好ましいスピーカー用エッジでは、内周接合部と可動部との交点を規定する可動部の内周端部と、外周接合部と可動部との交点を規定する可動部の外周端部と、可動部の複数のロール頂部のうち谷部を形成するロール頂部とが、全周に渡って同一平面上に位置している場合には、可動部を形成する複数の連結部は、断面形状においてほぼ等しい断面長を有するようになる。したがって、複数の連結部のうちで、それらのいずれかの強度が弱くなったり強くなったりすることが無く、さらに、スティフネスも可動部の内周側と外周側とで大きく異なることが無くなるので、低音域での大きい変位振幅にも対応することができ、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくくできる。その結果、本発明のスピーカー用エッジを用いたスピーカーは、再生周波数範囲が広く、従来のロールエッジから置き換えても最低共振周波数ｆ０が変化しにくく、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能になる。

本発明のスピーカー用エッジを用いたスピーカーは、再生周波数範囲が広く平坦であり、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカーを実現できる。

本発明のスピーカー用エッジは、再生周波数範囲が広く平坦であり、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカーを実現するという目的を、振動板の外周端部と接合する内周接合部と、フレームと接合する外周接合部と、内周接合部と外周接合部との間に形成される可動部と、を備える略環状のスピーカー用エッジであって、可動部が、複数の山部と谷部とを形成する複数のロール頂部と、隣接する山部と谷部とを連結する複数の連結部と、を含み、内周接合部と、外周接合部と、可動部と、が、弾性材料から一体成形され、複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２よりも薄く形成されているようにすることにより、実現した。

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用エッジおよびこれを用いたスピーカー振動板ならびにスピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用エッジ１０を用いたスピーカー１について説明する断面図である。本実施例のスピーカー１は、口径１０ｃｍの動電型スピーカーであり、円形コーン型振動板８を備え、後述するエッジ１０は、この円形コーン型振動板８の外周端に接合されている。なお、図１の断面図において、軸対称となる左半分は、省略している。

スピーカー１は、他に、ポール、マグネット、プレート、キャンセルマグネットおよびカバーから構成されて磁気空隙３を備える磁気回路２と、磁気回路２に取り付けられてコーン型振動板８を振動可能に支持するフレーム４と、磁気空隙３に配置されるボイスコイル５と、ボイスコイル５が巻回されるボビン６と、外周端をフレーム４に接合し内周端をボビン６に接合するダンパー７と、ボビン６の上端側をその背面側に有する取付部に接合するコーン型振動板８と、を備える。なお、ボイスコイル５へ音声信号電流を供給する錦糸線ならびにターミナルは、図１では省略している。

スピーカー１では、強い直流磁界が発生する磁気空隙２中にボイスコイル５が配置され、このボイスコイル５に音声信号電流が供給されると、コーン型振動板８の前後方向（図１の上下矢印方向）に駆動力が発生し、ボイスコイル５、ボビン６、ダンパー７、コーン型振動板８、そして、エッジ１０から構成されるスピーカー振動系が前後方向に振動する。つまり、スピーカー振動系は、ダンパー７およびエッジ１０によって振動可能に支持されており、その結果、その前後に存在する空気に圧力変化を生じ、音声信号電流を音波（音声）に変換する。

円形コーン型振動板８は、例えば、不織布もしくは織布等を基材として熱硬化性樹脂で形成した振動板であって、コーン部およびダストキャップ部を一体成型した振動板であり、ボビン６並びにエッジ１０とは、接着剤により接合される。円形コーン型振動板８は、内周側から外周側に向かうにつれて前側に広がる凹面を形成する振動板であり、円形コーン型振動板８の外径は約φ７７ｍｍである。なお、円形コーン型振動板８の凹面が形成される面の方を前側と、円形コーン型振動板８の凸面側であってボビン６が配置されて接合される面の方を後側とする。なお、円形コーン型振動板８は、金属若しくは樹脂で形成した振動板であっても良く、また、抄紙により得られるコーン形振動板であっても良い。

図２は、エッジ１０の半径方向の断面形状を説明する断面図である。エッジ１０は、発泡ゴムを金型内部に注入して熱プレス成型して発泡させて所定の形状を得て、内周側及び外周側を切断型で切断して、略環状のギャザーエッジの形状に成形したスピーカー用エッジである。エッジ１０は、コーン型振動板８の外周端部と接合する内周接合部１１と、フレーム４と接合する外周接合部１２と、内周接合部１１と外周接合部１２との間に形成される可動部１３とを備える。

エッジ１０の内周接合部１１は、コーン型振動板８の外周端部と接合する短いコーン形状の部分であり、内周側から外周側に向かうにつれて前側に広がる凹面を形成し、コーン型振動板８の後側から外周端に接着されている。その結果、内周接合部１１は、円形コーン型振動板８の外周端の形状に沿う形状であり、その内直径はφ６６ｍｍ、その外直径はφ７６．３ｍｍ、厚み０．５ｍｍである。なお、内周接合部１１の外周側の端部には、円形コーン型振動板８の外周端の形状に沿って、後述する可動部１３の内周端部１３ａに連結する折り返し部が形成されている。

また、エッジ１０の外周接合部１２は、フレーム４と接合する平坦な部分を有しており、その内直径はφ９２．５ｍｍ、その外直径はφ１０２．７ｍｍである。外周接合部１２の内周側の端部には、後述する可動部１３の外周端部１３ｂに連結する平坦部が形成されている。外周接合部１２は、内周側から外周側に至るにつれて、厚みが０．５ｍｍから増大し、ガスケットを代用するように２．５ｍｍに厚く形成されているガスケット部１４を有する。なお、外周接合部１２のガスケット部１４は、弾性を有する材質で形成されて、それ自身の強度によってエッジ１０の形状を維持するものであればよく、あるいは、全周に渡って別体のガスケット（もしくは矢紙）がその前面側（もしくは背面側）に接着されていてもよい。

エッジ１０の可動部１３は、山部１５と谷部１６とを形成する複数のロール頂部と、隣接する山部１５と谷部１６とを連結する複数の連結部１７と、を含むギャザーエッジを形成する。具体的には、可動部１３のギャザーは、ギャザーの稜線を形成するロール頂部として、前面側から見た場合に２つの山部１５ａおよび１５ｂと、これらの山部１５ａおよび１５ｂに挟まれる一つの谷部１６ａと、を含む。山部１５ａと谷部１６ａとの半径方向における離間距離は２．０ｍｍであり、谷部１６ａと山部１５ｂとの半径方向における離間距離も２．０ｍｍである。また、前後方向の山部１５ａと谷部１６ａとの距離は、ギャザーエッジのギャザーの深さを規定し、本実施例の場合には５．０ｍｍである。これらのロール頂部の厚みｔ１は、内周接合部１１および外周接合部１２の厚みよりも薄く、また、後述するように、ロール頂部を連結しギャザーを構成する連結部１７の厚みｔ２よりも薄く形成されている。ロール頂部の厚みｔ１は共通に設定されており、発泡ゴムで成形される山部１５および谷部１６のロール頂部の厚みｔ１は、０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍの間で、つまり、後述する連結部１７の厚みｔ２の４０％〜７０％の範囲で、設定される。

エッジ１０の可動部１３の連結部１７は、隣接する山部１５と谷部１６とを、半径方向の断面において直線状に連結する厚みｔ２が一定の部分であり、ギャザーのそれぞれの面となる部分を形成し、発泡ゴムから一体成形される。連結部１７ａは、可動部１３の内周端部１３ａと山部１５ａとの間に形成され、連結部１７ｂは、山部１５ａと谷部１６ａとの間に形成され、連結部１７ｃは、谷部１６ａと山部１５ｂとの間に形成され、連結部１７ｄは、山部１５ｂと可動部１３の外周端部１３ｂとの間に形成される。連結部１７ａ〜ｄの厚みｔ２は共通であり、内周接合部１１の厚みと同様に０．５ｍｍである。つまり、いずれの連結部１７の厚みｔ２よりも、ロール頂部の厚みｔ１は、薄く形成されている。なお、内周端部１３ａと山部１５ａとの半径方向の離間距離は２．０ｍｍであり、山部１５ｂと外周端部１３ｂとの半径方向の離間距離も２．０ｍｍである。

エッジ１０の可動部１３において、可動部１３の内周端部１３ａは、内周接合部１１と可動部１３との交点を規定する。同様に、可動部１３の外周端部１３ｂは、外周接合部１２と可動部１３との交点を規定する。可動部１３の内周端部１３ａおよび外周端部１３ｂは、断面図である図２に点線で示す同一の平面１９上に位置するように配置されている。また、可動部１３のギャザーの谷部１６ａも、同一の平面１９上に位置するように配置されている。したがって、内周端部１３ａと、山部１５ａと、谷部１６ａと、山部１５ｂと、外周端部１３ｂとの半径方向の離間距離はそれぞれ２．０ｍｍと等しいので、可動部１３を形成する連結部１７ａ〜１７ｄは、断面形状においてほぼ等しい断面長を有することになる。

本実施例のエッジ１０では、ギャザーを形成する複数の連結部１７ａ〜１７ｄがほぼ同じ断面形状を有することになるので、これらのうちでいずれかの連結部の強度が弱くなったり強くなったりすることが無い。また、可動部１３のロール頂部の山部１５ａおよび１５ｂと、谷部１６ａと、において、連結部１７が構成するギャザーの折れ曲がる角度は、エッジ１０が静止状態で、それぞれ４７．５°とほぼ一定になる。したがって、円形コーン型振動板８を含むスピーカー１の振動系が振動して、エッジ１０の可動部１３が変形する場合には、可動部１３の変形は、その厚みｔ１が薄い複数のロール頂部の山部１５ａおよび１５ｂと、谷部１６ａの変形により実現される。つまり、厚みｔ２が厚くて剛性の高い連結部１７ａ〜１７ｄに比べて、曲げ剛性の弱い山部１５ａおよび１５ｂ、谷部１６ａが湾曲して変形し、一方、連結部１７ａ〜１７ｄは変形による分割振動を起こさない。

例えば、本実施例のエッジ１０を含む円形コーン型振動板８を備えるスピーカー１の振動系に、１Ｎもしくは１０Ｎの静荷重を与えると、フレーム４に固定される外周接合部１２を基準にした内周接合部１１の振幅変位を測定し、前後振幅変位の対称性と、可動部１３のギャザーの動きを確認することができる。本実施例のエッジ１０では、１Ｎ入力時の前面側への振幅変位は７．９２ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は８．１６ｍｍであり、非対称性を示すこれらの差は０．２４ｍｍである。また、１０Ｎ入力時の前面側への振幅変位は１７．６３ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は１８．４１ｍｍであり、これらの差は０．７８ｍｍである。また、可動部１３のギャザーの谷部１６ａにおける連結部１７ｂおよび連結部１７ｃが形成する角度は、静止時の角度４７．５°から、１Ｎ入力（前面側変位）時に１０７．１３°、１Ｎ入力（後面側変位）時に１０９．３２°、と大きく開くことわかる。

本実施例のスピーカー１は、口径１０ｃｍの円形コーン型振動板８を備える小型の動電型スピーカーであるので、エッジ１０が有する表面積は、円形コーン型振動板８の表面積に比して相対的に大きい。つまり、このような小型の動電型スピーカーでは、スピーカー振動系の全有効面積に占める円形コーン型振動板８の割合が低くなる反面で、エッジ１０の占める割合が高くなる。したがって、エッジ１０の材質ならびに形状は、再生する音声、および、振動系全体から放射される音波による音圧周波数特性に影響を与える。円形コーン型振動板８に比べて剛性が低く、軟らかいエッジ１０は、円形コーン型振動板８の高域限界周波数ｆｈよりも低い周波数において分割振動を始めるため、エッジ１０から放射される音波にはピークディップが出現する。

図３〜図５は、本実施例のエッジ１０を含む円形コーン型振動板８を備えるスピーカー１の軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。実線は、円形コーン型振動板８およびエッジ１０を含む全ての振動系から放射される音波による音圧周波数特性であり、一方、破線は、振動系のうちでエッジ１０のみから放射される音波による音圧周波数特性である。本実施例の場合には、円形コーン型振動板８の高域限界周波数ｆｈは、約４ｋＨｚ付近のピークとして現れ、それ以上の周波数帯域では激しく分割振動している。一方、エッジ１０は、ｆｈよりも更に低い周波数である２００Ｈｚで分割振動を始めており、エッジ１０から放射される音波による破線で示す音圧周波数特性には、６ｋＨｚの範囲まで大きなピークディップが出現する。特に、１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域において、ピークディップが少ない平坦な特性が得られるのが好ましく、その場合には、スピーカー１は、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能になる。

図３は、上記の本実施例のエッジ１０であって、ロール頂部の山部１５ａ、１５ｂおよび谷部１６ａの厚みｔ１が０．３ｍｍであり、連結部１７ａ〜１７ｄの厚みｔ２が０．５ｍｍの場合の音圧周波数特性のグラフである。本実施例のエッジ１０では、可動部１３のロール頂部の厚みｔ１は、いずれの連結部１７の厚みｔ２の６０％である。破線で示す音圧周波数特性の１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を見ると、エッジ１０から放射される音波によるピークディップが少なく、平坦な特性が得られていることが分かる。また、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくい。

図４は、ロール頂部の山部１５ａ、１５ｂおよび谷部１６ａの厚みｔ１が０．２ｍｍであることを除いて、先の実施例１とほぼ同一の構成を有する他の実施例のエッジ１０ａの場合の音圧周波数特性のグラフである。本実施例のエッジ１０ａでは、可動部１３のロール頂部の厚みｔ１は、いずれの連結部１７の厚みｔ２の４０％である。先の実施例の場合と同様に、破線で示す音圧周波数特性の１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を見ると、エッジ１０ａから放射される音波によるピークディップが少なく、平坦な特性が得られていることが分かる。また、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくい。

図５は、ロール頂部の谷部１６ａの位置が、先の実施例１のエッジ１０のロール頂部の谷部１６ａの場合の０．２ｍｍ下の位置にあることを除いて、先の実施例１とほぼ同一の構成を有する他の実施例のエッジ１０ｂの場合の音圧周波数特性のグラフである。つまり、本実施例のエッジ１０ｂは、可動部１３のギャザーの谷部１６ａが、先の実施例１のエッジ１０からわずかに深くなったエッジであり、谷部１６ａの位置は、可動部１３の内周端部１３ａおよび外周端部１３ｂが位置する先述の同一平面１９上に位置する場合に含まれる。先の実施例の場合と同様に、破線で示す音圧周波数特性の１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を見ると、エッジ１０ｂから放射される音波によるピークディップが少なく、平坦な特性が得られていることが分かる。また、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくい。

次に、（図示しない）比較例のエッジ２０について説明する。比較例のエッジ２０は、実施例のエッジ１０、１０ａ、１０ｂと比較するために、内周接合部、外周接合部、可動部という基本的な構成、形状、寸法をほぼ同一にしているエッジであり、相違点として、可動部の厚みｔ０が、ロール頂部の山部および谷部、そして、連結部の何れにおいても一定（０．４ｍｍ）であるエッジである。すなわち、比較例のエッジ２０では、可動部１３のロール頂部の厚みｔ１は、いずれの連結部１７の厚みｔ２の１００％であり、可動部１３のロール頂部の厚みは薄くなっていない。

図６は、この比較例のエッジ２０の場合の音圧周波数特性のグラフである。先の実施例の場合と同様に、破線で示す音圧周波数特性の１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を見ると、エッジ２０から放射される音波によるピークディップは大きくなり、特に２ｋＨｚ付近に大きなピークが、そして、３ｋＨｚ付近に大きなディップが出現する。また、その結果、実線に示すエッジ２０を含む全ての振動系から放射される音波による２ｋＨｚ付近の音圧周波数特性に、ディップを生じさせてしまっている。

また、（図示しない）他の比較例のエッジ２０ａについて説明する。この比較例のエッジ２０ａも、先の実施例および比較例と比較するために、内周接合部、外周接合部、可動部という基本的な構成、形状、寸法をほぼ同一にしているものであり、相違点として、可動部のロール頂部の一つの谷部の厚みのみが薄くされ（０．３ｍｍ）、他のロール頂部の山部と、連結部の何れにおいても一定（０．５ｍｍ）であるエッジである。すなわち、比較例のエッジ２０ａが実施例１のエッジ１０との相違するのは、可動部１３の山部１５ａおよび１５ｂのロール頂部の厚みｔ１が、０．３ｍｍから連結部１７の厚みｔ２と同じ０．５ｍｍにされている点であり、実質的に薄くされているロール頂部は、谷部のみである。

図７は、この比較例のエッジ２０ａの場合の音圧周波数特性のグラフである。先の実施例の場合と同様に、破線で示す音圧周波数特性の１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域を見ると、エッジ２０ａから放射される音波によるピークディップはさらに大きくなり、２ｋＨｚ付近に大きなピークと、３ｋＨｚ付近に大きなディップが出現する。また、その結果、実線に示すエッジ２０ａを含む全ての振動系から放射される音波による音圧周波数特性は、平坦ではなく凹凸を示すようになっている。

なお、（図示しない）比較例として、ロール頂部の山部および谷部の厚みｔ１が０．４ｍｍであり、連結部の厚みｔ２が０．５ｍｍである場合（可動部のロール頂部の厚みｔ１は、いずれの連結部の厚みｔ２の８０％である。）には、（図示しない）音圧周波数特性のグラフを参照すると、比較例のエッジから放射される音波によるピークディップが１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域に見られ、ロール頂部の山部および谷部の厚みｔ１を十分に薄くできていないことが分かる。好ましくは、可動部のロール頂部の厚みｔ１は、いずれの連結部の厚みｔ２の７０％で、４０％以上であるとよい。その場合には、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくい。

また、比較例のエッジ２０または２０ａにおいて、前後振幅変位の対称性と、可動部のギャザーの動きを確認すると、先述の実施例１のエッジ１０と比較して、前後振幅変位の対称性は、実施例１のエッジ１０の方が優れることが分かる。すなわち、比較例のエッジ２０では、１Ｎ入力時の前面側への振幅変位は６．７４ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は７．０７ｍｍであり、非対称性を示すこれらの差は０．３３ｍｍである。また、１０Ｎ入力時の前面側への振幅変位は１７．３４ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は１８．３３ｍｍであり、これらの差は０．９９ｍｍである。また、他の比較例のエッジ２０ａでは、１Ｎ入力時の前面側への振幅変位は４．９０ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は５．１９ｍｍであり、非対称性を示すこれらの差は０．２９ｍｍである。また、１０Ｎ入力時の前面側への振幅変位は１６．６９ｍｍであり、後面側への振幅変位の絶対値は１７．５０ｍｍであり、これらの差は０．８１ｍｍである。つまり、実施例１のエッジ１０の場合の方が、同じ静荷重で大きな振幅変位を実現する一方で、前後振幅変位の対称性をも改善している。

これは、比較例のエッジ２０または２０ａでは、ギャザーを形成する複数の連結部の剛性に比較して、ロール頂部の山部および谷部の剛性が高く、連結部が構成するギャザーの折れ曲がる角度が十分にならないためである。比較例のエッジ２０では、可動部のギャザーの谷部における隣接する連結部が形成する角度は、静止時の角度４７．５°から、１Ｎ入力（前面側変位）時に８９．１°、１Ｎ入力（後面側変位）時に９１．４２°、と開く角度が実施例に比べて小さくなる。同様に、比較例のエッジ２０ａでも、可動部のギャザーの谷部における隣接する連結部が形成する角度は、静止時の角度４７．５°から、１Ｎ入力（前面側変位）時に７５．６°、１Ｎ入力（後面側変位）時に７８．２°、と、さらに開く角度が実施例に比べて小さくなる。その結果、比較例のエッジ２０もしくはエッジ２０ａを備える円形コーン型振動板を含むスピーカーの場合には、その振動系が振動して比較例のエッジ２０もしくはエッジ２０ａの可動部が変形する場合に、そのスティフネスは、可動部の内周側と外周側とで大きく異なる。振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合には、異音を生じる等の不良が生じるおそれがある。

もちろん、本発明のスピーカー用エッジは、上記の実施例に限られず、他の断面形状を備えるものであってもよい。口径の大きな大型のスピーカーであっても、スピーカー用エッジの可動部が、断面形状において、複数の山部と谷部とを形成する複数のロール頂部と、隣接する山部と谷部とを連結する複数の連結部と、を含み、内周接合部と、外周接合部と、可動部と、が、弾性材料から一体成形され、複数のロール頂部の厚みｔ１が、いずれの連結部の厚みｔ２よりも薄く形成されていればよい。

また、実施例３のエッジ１０ｂの場合のように、可動部１３の内周端部１３ａおよび外周端部１３ｂが、先述の同一平面１９上に位置し、かつ、可動部１３の複数のロール頂部のうち谷部１６ａを形成するロール頂部が、ほぼ全周に渡って同一平面１９上に位置すればよい。可動部１３のギャザーの谷部１６ａが、平面１９が位置する高さから±０．２ｍｍの範囲で変化しても、前後方向の山部１５ａと谷部１６ａとの距離の５．０ｍｍに比べると小さい変化でしかないので、ロールのほぼ同一平面１９上に位置すると言え、実施例１〜３の場合と同様に、再生周波数範囲が広く平坦なエッジが実現される。

また、本発明のスピーカー用エッジは、上記実施例の発泡ゴムから一体成形した場合に限定ず、発泡ウレタン等の厚みを変更できる材料であればよい。スピーカー用エッジを形成する弾性材料は、例えば、ゴム、または、エラストマーを射出成形の金型に注入して成型してもよい。また、エラストマーのシートをプレス成型したものであってもよい。

また、本発明のスピーカー振動板並びにスピーカーは、上記実施例に限定されない。磁気回路は、本実施例の説明で図示された外磁型磁気回路に限定されるものではなく、内磁型磁気回路でもよく、反発型磁気回路でもよい。また、コーン型振動板は、円形に限られず、楕円形やトラック形のコーン型振動板でもよい。

本発明のスピーカー用エッジは、家庭用のステレオ再生、もしくはマルチチャンネルサラウンド再生に用いられるスピーカーに限られず、携帯用電子機器や、車載用のオーディオ機器に使用されるスピーカーにも適用が可能である。

本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用エッジを用いたスピーカーについて説明する断面図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるエッジの半径方向の断面形状を説明する断面図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例２） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例３） 比較例のエッジのスピーカーの音圧周波数特性を表すグラフである。（比較例１） 比較例のエッジのスピーカーの音圧周波数特性を表すグラフである。（比較例２）

符号の説明

１ スピーカー
２ 磁気回路
３ 磁気空隙
４ フレーム
５ ボイスコイル
６ ボビン
７ ダンパー
８ コーン型振動板
１０、１０ａ、１０ｂ スピーカー用エッジ
１１ 内周接合部
１２ 外周接合部
１３ 可動部
１４ ガスケット部
１５ 山部
１６ 谷部
１７ 連結部

Claims (3)

1. 振動板の外周端部と接合する内周接合部と、フレームと接合する外周接合部と、該内周接合部と該外周接合部との間に形成される可動部と、を備える略環状のスピーカー用エッジであって、
   該可動部が、複数の山部と谷部とを形成する複数のロール頂部と、隣接する該山部と該谷部とを連結する複数の連結部と、を含み、
   該内周接合部と、該外周接合部と、該可動部と、が、弾性材料から一体成形され、該複数の該ロール頂部の厚みｔ１が、いずれの該連結部の厚みｔ２の７０％以下に薄く形成されて、該可動部の内周端部と、該可動部の外周端部と、該可動部の該複数のロール頂部のうち該谷部を形成する該ロール頂部とが、同一平面上に位置する、
   スピーカー用エッジ。
2. 請求項１に記載の前記スピーカー用エッジと、該スピーカー用エッジの前記内周接合部をその外周端部に接合した振動板と、を備える、スピーカー振動板。
3. 請求項２に記載の前記スピーカー振動板を備える、スピーカー。
   

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