JP6006686B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明はスピーカ装置に係り、特に、使用者の耳や頭部に装着するイヤホンやヘッドホン、更に大型のスピーカとして使用可能なスピーカ装置の改良に関する。

従来、使用者の耳に装着するスピーカ装置としては、例えば図６に示すように、ケース本体１内に配置したカップ状ヨーク３内に円柱状マグネット５の一方の端面を固定し、マグネット５の他方の端面との間で間隔を置いて対面するように薄い振動膜７をヨーク３の先端に固定してヨーク３の開口部を覆い、振動膜７に固定した円筒状コイル９をマグネット５の外周に僅かな間隔を置いて挿入配置した構成が良く知られている。

ケース本体１は、ロート状の基部１ａとこの先端（図中右側）を覆う前面カバー１ｂからなり、ヨーク３の開口部先端が前面カバー１ｂ内に固定されている。

図６中の符号１１は振動膜７の前面にあって前面カバー１ｂに貫通形成された複数の音通孔、符号１３は外部へ導出されるケーブルであって基部１ａ内で結び目１３ａが形成されている。

このスピーカ装置では、振動膜７を振動させる駆動部１５をマグネット５およびコイル９によって形成し、外部からケーブル１３でコイル９に音声信号を印加することによって振動膜７を振動させて発音させ、発音された音が振動膜７の前面の音通孔１１から外部へ伝搬される。

そして、この種のスピーカ装置は、例えば外耳道挿入型のイヤホン装置にして実際に製品化される。

外耳道挿入型イヤホン装置としては、例えば図７に示すように、図６の構成を若干変更した構成を有し、使用者の耳珠１７、対珠１９、耳甲介２１で囲まれた耳甲介腔２３に、振動膜７を耳甲介２１に近接させるようにしてケース本体１を挿入するとともに、耳甲介腔２３から鼓膜（図示せず）へ延びる外耳道２５に、ケース本体１から突設させた音通筒体２７を挿入して使用する構成を有している。

なお、図７中の符号２９は音通筒体２７外周に嵌めた可撓性のイヤーチップ（イヤパット、イヤピース）であって外耳道２５内壁に弾性的に当接される。

実際の製品としては、振動膜７の中心軸に音通筒体２７の中心軸を揃えた同軸型（図７参照）と、図示はしないが、振動膜７の中心軸に音通筒体２７の中心軸を斜めに設定した非同軸型とがある。図７ではイヤホン装置を左耳に装着した状態を示している。

ところで、イヤホンの公知例としては特開２０１０−２８３６４３号公報（特許文献１）がある。

特開２０１０−２８３６４３号公報

しかしながら、上述した何れのスピーカ装置も、ケース本体１内に配置したヨーク３、マグネット５、振動膜７およびコイル９を一組とした構成であるが、この構成では、駆動音の更なる高品質化を求めるユーザ要望に応えるには構成上から限界があると考えられている。

そこで、本発明者は、更なる高品質化を追求して種々の構成を鋭意検討した結果、複数のスピーカを組み合わせることにより、駆動音の高品質化が可能である点を見いだし、本発明を完成させた。

本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、駆動音の高品質化が可能なスピーカ装置の提供を目的とする。

そのような課題を解決するために本発明のスピーカ装置は、カップ状に形成された磁性体性の第１のヨークと、この第１のヨークの開放端面側を覆うように第１のヨークに支持された第１の振動膜と、その第１のヨーク内に支持され印加される音声信号によってその第１の振動膜を振動させる第１の駆動部と、を有する第１のスピーカ部と、カップ状に形成された磁性体性の第２のヨークと、この第２のヨークの開放端面側を覆うように第２のヨークに支持された第２の振動膜と、その第２のヨーク内に支持され印加される音声信号によってその第２の振動膜を振動させる第２の駆動部と、を有する第２のスピーカ部とを具備している。

しかも、それら第１および第２のヨーク底部どうしが間隔を置いて近接するよう互いに対面するとともに第１および第２の振動膜の間を音響的に気密状態にして上記第１および第２のスピーカ部が一体的に配置され、それら第１および第２の振動膜の振動によって発音された音を第２および第１の振動膜側に向け音通する音通孔が第１および第２のヨークの底部に各々形成されて、当該第１および第２のヨークの内外が当該底部にて通気可能になっており、それら第１および第２の振動膜が同方向に変位振動するよう駆動されて発音された音が上記第１又は第２のスピーカ部から外部へ伝搬される構成を特徴としている。

本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２のスピーカ部が各々同形状に形成されてなる構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２のスピーカ部が互いに共軸状に配置されてなる構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２のヨークの外周が環状の連結部材によって連結され、上記第１および第２の振動膜の間が音響的に気密されてなる構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２の駆動部が、互いに逆位相の同じ前記音声信号によって前記第１および第２の振動膜を駆動させる構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、上記第１のスピーカ部が、第１のヨーク内に固定された第１のマグネットと、この第１のマグネットの端面と間隔を置き第１のヨークの開放端面側を覆うように第１のヨークに支持された第１の振動膜と、この第１の振動膜に支持され第１のマグネットの外周に僅かな間隔を置いて挿入され、その第１のマグネットと第１の駆動部を形成する円筒状の第１のコイルとを有し、上記第２のスピーカ部が、第２のヨーク内に固定された第２のマグネットと、この第２のマグネットの端面と間隔を置き第２のヨークの開放端面側を覆うように第２のヨークに支持された第２の振動膜と、この第２の振動膜に支持され第２のマグネットの外周に僅かな間隔を置いて挿入され、その第２のマグネットと第２の駆動部を形成する円筒状の第２のコイルとを有してなる構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、上記第１のスピーカ部の第１のマグネットと互いに同極性で近接対面された第３のマグネットと、上記第２のスピーカ部の第２のマグネットと互いに同極性で近接対面された第４のマグネットとを有する構成も可能である。

本発明のスピーカ装置は、発音された上記音を外部へ伝搬させる側に配置されたそれら第１又は第２の振動膜に内径５０〜５００ミクロンの微細な小孔が複数形成されてなる構成も可能である。

このような本発明のスピーカ装置では、第１および第２の振動膜の間を音響的に気密状態にして上記第１および第２のスピーカ部の底部どうしを対面させて配置するとともに、それら第１および第２の振動膜が同方向に変位振動するよう駆動させる構成としたから、歪みが少なく高品質の駆動音を得ることが可能である。

そして、本発明のスピーカ装置では、上記第１および第２のスピーカ部を各々同形状に形成すれば、共通したスピーカ部を第１および第２のスピーカ部に用いることが可能となり、安価となり易い。

また、本発明のスピーカ装置では、上記第１および第２のスピーカ部を互いに共軸状に配置することにより、小型化し易く、所望の特性が得られ易い。

さらに、本発明のスピーカ装置では、上記第１および第２のヨークの外周が環状の連結部材によって連結されことにより、第１および第２の振動膜の間を音響的に機密状態にさせ易く、組み立ても簡素化される。

さらにまた、本発明のスピーカ装置では、上記第１および第２の振動膜が互いに逆位相の同じ音声信号によって駆動される構成にすることにより、それら第１および第２のスピーカ部の第１および第２の駆動部への音声信号の接続具合のみにより、それら第１の振動膜および第２の振動膜を同方向に変位振動させることが可能であるから、構成が簡素化される。

本発明のスピーカ装置では、上記第１および第２のスピーカ部が、第１、第２のヨーク内に固定された第１、第２のマグネットと、これら第１、第２のマグネットの端面と間隔を置き第１、第２のヨークの開放端面側を覆うように第１、第２のヨークに支持された第１、第２の振動膜と、これら第１、第２の振動膜に支持され第１、第２のマグネットの外周に僅かな間隔を置いて挿入され第１、第２の駆動部を形成する第１のコイルとを有する構成においても、上述した効果を得ることが容易である。

本発明のスピーカ装置では、上記第１のスピーカ部の第１のマグネットと互いに同極性で近接対面された第３のマグネットと、上記第２のスピーカ部の第２のマグネットと互いに同極性で近接対面された第４のマグネットとを有する構成とすることにより、上記第１および第２のマグネットと第１および第２のヨーク間の磁気空間に生じ易い漏洩磁束が効果的に減少、圧縮され、従来のスピーカ構成を変更することなく、発音レベルを向上させるとともにスピーカ特性も向上させることが容易である。

本発明のスピーカ装置では、発音された上記音を外部へ伝搬させる側の上記第１又は第２の振動膜に内径５０〜５００ミクロンの微細な小孔を複数形成すると、周波数特性に大きな影響を与えない範囲で、それら第１および第２のスピーカ部の周波数特性の微調整が可能である。

本発明に係るスピーカ装置の実施の形態を示す縦断面図（図３中のＢ−Ｂ間断面）である。 図１のスピーカ装置に係る横断面図（図３中のＡ−Ａ間断面）である。 図１のスピーカ装置に係る側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）および底面図（Ｃ）である。 図１のスピーカ装置の動作を説明する波形図である。 図１のスピーカ装置の動作を説明する概略図である。 従来のスピーカ装置を示す断面図である。 従来のスピーカ装置を使用例とともに示す断面図である。

以下、本発明に係るスピーカ装置の実施の形態をイヤホン装置を例にし、図面を参照して説明する。

図１および図２は本発明に係るスピーカ装置の実施の一形態を示す縦断面図および横断面図であり、図３はそのスピーカ装置の側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）および底面図（Ｃ）
である。

図１および図２において、本発明に係るスピーカ装置は、第１のスピーカ部Ａとこれとほぼ同一形状の第２のスピーカ部Ｂとを互いに背面側が接近して対面するよう共軸的に配置し、一体化して構成されている。

第１のスピーカ部Ａは、第１のヨーク３１と、この第１のヨーク３１に支持された第１の振動膜３３と、その第１のヨーク３１内に支持され印加された音声信号によってその第１の振動膜３３を駆動させる第１の駆動部３５とを有している。

第１のヨーク３１は磁性体材料からカップ状に成形されており、この第１のヨーク３１の内底部には、円筒状の第１のマグネット３７の一端面が重ねられ、この他方の端面には磁性体性材料からリング状に形成された第１の抑え板３９が重ねられ、第１のヨーク３１の外底部にはこれより小径のリング状の第１の回路基板４１が重ねられている。

第１のヨーク３１の底部、第１のマグネット３７、第１の抑え板３９および第１の回路基板４１は、それらの各中央空所を互いに揃えて貫通されるよう例えば接着剤によって一体的に固定されており、それら第１のマグネット３７および第１の抑え板３９が第１のヨーク３１内に、第１の回路基板４１が第１のヨーク３１の外底部に位置している。

第１のヨーク３１の底部において、これを貫通する複数の音通孔４３が等間隔に環状に形成されており、第１のヨーク３１の内外が底部にて通気可能になっている。

なお、第１のマグネット３７は、第１のヨーク３１の開放端側が例えばＮ極に着磁されており、第１の抑え板３９もＮ極になっている。

第１のマグネット３７の他方の端面側すなわち第１のヨーク３１の開放端側において、第１のマグネット３７と間隔を置いて対面するように、薄い第１の振動膜３３が第１のヨーク３１の先端に固定され、これによって第１のヨーク３１の開放端面側（開口部）が覆われている。

第１の振動膜３３には円筒状の第１のコイル４５の一方の端面側が固定されており、第１のコイル４５が第１のマグネット３７の外周に僅かな間隔を置いて挿入配置され、上述した第１の駆動部３５が形成されている。

第１の回路基板４１には、外部から音声信号を供給するケーブル４７（図１では見えない。）が接続され、第１のヨーク３１および第１の振動膜３３に配置された図示しないリード線によって音声信号が第１のコイル４５に供給されるようになっている。

第２のスピーカ部Ｂは、第２のヨーク４９と、この第２のヨーク４９に支持された第２の振動膜５１と、その第２のヨーク４９内に支持され印加された音声信号によってその第２の振動膜５１を駆動させる第２の駆動部５３とを有している。

第２のヨーク４９は磁性体材料からカップ状に成形されており、この第２のヨーク４９の内底部には、円筒状の第２のマグネット５５の一端面が重ねられ、この他方の端面には磁性体性材料からリング状に形成された第２の抑え板５７が重ねられ、第２のヨーク４９の外底部には第２の回路基板５９が重ねられている。

第２のヨーク４９の底部、第２のマグネット５５、第２の抑え板５７および第２の回路基板５９は、それらの各中央空所を互いに揃えて貫通されるよう例えば接着剤によって一体的に固定されており、それら第２のマグネット５５および第２の抑え板５７が第２のヨーク４９内に、第２の回路基板５９が第２のヨーク４９の外底部に位置している。

第２のヨーク４９の底部において、これを貫通する複数の音通孔６１が等間隔に環状に形成されており、第２のヨーク４９の内外が底部にて通気可能になっている。

なお、第２のマグネット５５は、第２のヨーク４９の開放端側が第１のマグネット３７の先端側と同極性例えばＮ極に着磁されており、第２の抑え板５７もＮ極になっている。

第２のマグネット５５の他方の端面側すなわち第２のヨーク４９の開放端側において、それと間隔を置いて対面するように、薄い第２の振動膜５１が第２のヨーク４９の先端に固定され、第２のヨーク４９の開放端面側（開口部）が覆われている。

第２の振動膜５１には円筒状の第２のコイル６３の一方の端面側が固定されており、第２のコイル６３が第２のマグネット５５の外周に僅かな間隔を置いて挿入配置され、上述した第２の駆動部５３が形成されている。

第２の回路基板５９は、第１の回路基板４１から音声信号を供給するケーブル４７が接続されるものであり、第２のヨーク４９および第２の振動膜５１に配置された図示しないリード線によって音声信号が第２のコイル６３に供給されるようになっている。

第２のコイル６３は、第１のコイル４３とは逆位相の同じ音声信号が印加されるようにケーブル４７が接続されている。

第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂは、第１および第２のヨーク３１、４９の底部どうしが僅かな間隔を置いて近接して対面する状態で、それらの外周が扁平かつ筒状の連結部材６５によって支持固定され、互いの中心軸を一致させた共軸状の状態で一体化されており、第１および第２の振動膜３３、５１間が気密（密封）されている。

連結部材６５内において、第１および第２のヨーク３１、４９の底部間の中間には、円板状のスポンジ又はメッシュ布等からなる音響フィルタ６７が連結部材６５に支持され、連結部材６５内が軸方向に二分されている。

第１のスピーカ部Ａは、合成樹脂性から扁平なカップ状に形成された第１のカバー６９が、第１のヨーク３１および第１の振動膜３３を覆うようにして被せられ、それが連結部材６５の一方の開放端外周に嵌るように固定されている。

第２のスピーカ部Ｂには、合成樹脂性からカップ状に形成された第２のカバー７１が、第２のヨーク４９および第２の振動膜５１を覆うようにして被せられ、それが連結部材６５の他方の開放端外周に嵌るように固定されている。

それら第１、第２のカバー６９、７１は、連結部材６５を間に置くようにして連結部材６５に接着剤（図示せず）等によって固着されて一体化されており、上述したケーブル４７が連結部材６５から導出されている。

第２のカバー７１には、第２のスピーカ部Ｂ（第１のスピーカ部Ａ）の中心軸に対して斜め方向に突出する合成樹脂性の音通筒体７３が一体的に突設されており、それら第１および第２の振動膜３３、５１の振動によって発音された音が音通筒体７３から外部へ伝搬されるようになっている。

音通筒体７３の先端側外周には、可撓性合成樹脂からなるイヤーチップ７５が着脱可能に嵌められている。

なお、図１中の符号７７は、連結部材６５に貫通形成した通気孔であり、第１および第２の振動膜３３、５１間の密閉空間の気圧を外気圧と同じにすることにより、気圧差による第１、第２の振動膜３３，５１の変形を防止するものである。

第１のカバー６９内壁には、第１のマグネット３７と同径で同極性例えばＮ極に着磁されたリング板状の第３のマグネット７９が、第１のスピーカ部Ａの第１のマグネット３７との間に第１の振動膜３３を置いた状態で僅かな間隔で対面支持されている。

第２のカバー７１内壁には、第２のマグネット５５と同径で同極性例えばＮ極に着磁されたリング板状の第４のマグネット８１が、第２のスピーカ部Ｂの第２のマグネット５５との間に第２の振動膜５１を置いた状態で僅かな間隔で対面支持されている。

調整孔８３は、第１のカバー６９と第１の振動膜３３の間の密閉空間と外部の自由空間とつなぐように第１のカバー６９に内径１ｍｍ前後で貫通形成され、主に低音調整に用いられる。調整孔８３は、内径を大きくすると、周波数特性上、低音域が上昇し、小さくすると低域部が下降する。

調整孔８５は、第２のカバー７１に内径１ｍｍ前後で貫通形成されており、実際の使用時に、イヤーチップ７５により外耳道２５とイヤホン装置内側の空間が外界から遮断された時の内外の気圧を一定に保ち耳への違和感を軽減するためのものであり、実際には塞がっていてもよい。

このようなスピーカ装置では、ケーブル４７を介して第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２のコイル４５、６３へ音声信号を印加することにより、第１および第２の駆動部３５、５３が第１および第２の振動膜３３、５１を振動させて発音し、第２のカバー７１の音通筒体７３から音が外部へ伝搬される。

そして、本発明に係るスピーカ装置は、上述した耳珠１７、対珠１９、耳甲介２１で囲まれた耳甲介腔２３にカバー６９、７１を収納するとともに、先端のイヤーチップ７５を外耳道２５に挿入して装着使用される（図７参照）。

しかも、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２のコイル４５、６３は、逆位相で同じ音声信号が各々印加されるように接続されており、第１および第２の振動膜３３、５１が第１、第２のヨーク３１、４９を間に置いて対面配置されるとともにその間が気密状態になっているから、第１および第２の振動膜３３、５１が同じ方向にほぼ同じ振動変位を発生させ、大きな振動音を生じさせる。

この点、従来構成のように第１又は第２のスピーカ部Ａ、Ｂ単体では、スピーカの構造と振動膜の形状からして、入力信号が大きい場合、振動膜の動作は上（凸）方向と下（凹）方向で対称の振動とはならず、図４Ａ又はＢに示すように、一般的に振動の片側から歪が発生し出し易く、第１および第２の振動膜３３、５１の振動が対称になり難い。

しかし、本発明では、上述したように逆向きに対向された第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２の振動膜３３、５１が同時、かつ同じ方向へ同じ振動幅で振動することにより、互いにその歪が補完され、図４Ｃの合成波形に示すように、第１および第２の振動膜３３、５１の振動が対称になり易くて歪みが少なく、波形も大きくなる。

さらに、本発明のようなスピーカ装置は、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２のマグネット３７、５５には、同極性例えばＮ極に着磁されている第３および第４のマグネット７９、８１が対面しているので、第１および第３のマグネット３７、７９どうし、第２および第４のマグネット３９、８１どうし磁極が反発し易い。

そのため、図５Ａに示すように、第１又は第２のマグネット３７、５５の先端側とこれに隣接する第１又は第２のヨーク３１、４９との間に発生する磁束が、対面する第３又は第４のマグネット７９、８１のＮ極の影響を受けて広がらず、第１又は第２のヨーク３１、４９間における漏れ磁束の発生を抑えることが容易であるうえ磁束密度が上昇する。そのため、第１および第２の振動膜３３、５１の駆動損失の軽減が可能である。

なお、図４では第１および第２のコイル４５、６３および第１および第２の振動膜３３、５１の図示は省略した。

この点、従来構成のように第１又は第２のスピーカ部Ａ、Ｂ単体では、図５Ｂに示すように、第１又は第２のマグネット３７、５５の先端側と第１又は第２のヨーク３１、４９との間で磁束がある程度広がって形成され、漏れ磁束が発生し、損失を無視し難い。

このように、本発明のスピーカ装置では、カップ状に形成された磁性体性の第１のヨーク３１、この第１のヨーク３１内に固定された第１のマグネット３７と、この第１のマグネット３７の端面と間隔を置き第１のヨーク３１の開放端面側を覆うように第１のヨーク３１に固定された第１の振動膜３３と、この第１の振動膜３３に支持され第１のマグネット３７の外周に僅かな間隔を置いて挿入配置され、印加される音声信号により第１のマグネット３７との協働によって第１の振動膜３３を振動させる円筒状の第１のコイル４５とを有する第１のスピーカ部Ａとを具備し、カップ状に形成された磁性体性の第２のヨーク４９と、この第２のヨーク４９内に固定された第２のマグネット５５と、この第２のマグネット５５の端面と間隔を置き第２のヨーク４９の開放端面側を覆うように第２のヨーク４９に固定された第２の振動膜５３と、この第２の振動膜５３に支持され第２のマグネット５５の外周に僅かな間隔を置いて挿入配置され、印加される音声信号により第２のマグネット５５との協働によって第２の振動膜５１を振動させる円筒状の第２のコイル６３とを有し、第１のスピーカ部Ａと同形状の第２のスピーカ部Ｂとを具備している。

しかも、それら第１および第２のヨーク３１、４９底部どうしが間隔を置いて近接するよう互いに対面するとともに、それら第１および第２の振動膜３３、５１の間を気密状態にして第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂが連結部材６５にて一体的に配置されている。

さらに、それら第１および第２の振動膜３３、５１の振動によって発音された音を第２および第１の振動膜３３、５１側に向け音通する第１、第２の音通孔４３、６１が第１および第２のヨーク３１、４９に形成され、それら第１および第２の振動膜３３、５１が同方向に変位振動するよう駆動されて発音された音が第２のスピーカ部Ｂから音通筒体７３から外部へ伝搬される構成を有している。

そのため、それら第１および第２の振動膜３３、５１において、音質に悪影響があるとされる奇数次の歪を低減し、上方向および下方向でほぼ対称の振動を得ること容易で、応答性および歯切れの良い駆動音が得られ、駆動音の増大を維持しつつ駆動音の高品質化が可能である。

また、一般的に、音を外部へ伝搬する音通筒体７３側の第２のスピーカ部Ｂが高音用に、音通孔７３から遠い逆側の第１のスピーカ部Ａが低音用となるうえ、高音用の第２のスピーカ部Ｂからの音が強調される傾向がある。

本発明のスピーカ装置では、第１、第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２の振動膜３３、５１が同方向に変位振動するよう駆動されて発音された音が、第２のスピーカ部Ｂから音通筒体７３を介して伝搬される構成であり、第１のスピーカ部Ａが低音用スピーカ特性を有し、第２のスピーカ部Ｂが高音用スピーカ特性を有し、それらのスピーカ特性の組合せによって全体のスピーカ特性が発揮されるとともに、特に高域特性上が有利になって全体として良好な駆動音を得やすい。

しかも、本発明のスピーカ装置では、第１、第２のスピーカ部Ａ、Ｂが背面状態で配置されていることから、ケーブル４７と第１、第２の回路基板４１、５３との配線接続位置が接近し、ケーブル４７の配線作業が容易になる利点がある。

また、第１および第２のマグネット３７、５５からの磁束について、第３および第４のマグネット７９、８１によって漏洩磁束を大幅に減らして磁束密度を上昇させることが可能となり、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの駆動力を倍加させることが容易である。

もっとも、本発明のスピーカ装置において、第３および第４のマグネット７９、８１は必須ではない。

また、上述した構成では、連結部材６５内において、第１および第２のヨーク３１、４９の底部間の中間に音響フィルタ６７を配置したが、これは低音用の第１のスピーカ部Ａの高域部を減少させ、高音用の第２のスピーカＢとの位相差などによる干渉を防止するためのものであり、同様に必須のものではない。

ところで、本発明のスピーカ装置では、第１および第２の振動膜３３、５１間を密封構成とすることにより、外気の気圧変化に起因して第１および第２の振動膜３３、５１に変形が生じる心配があるかもしれない。

これに対応するために、連通部材６５に通気孔７７を形成したが、これに代わる構成として、第１および第２の振動膜３３、５１に、良好な振動周波数特性に影響しない程度の小孔（図示せず。）を形成してもよいであろう。

例えば、内径５００ミクロン以下の小孔、更に好ましくは内径５０ミクロン以内（５０〜５００ミクロン）であれば、高音域に若干の変化があるものの、周波数特性に大きく影響し難い。

このように、第１および第２の振動膜３３、５１に、振動周波数特性に影響しない程度の微細な小孔を複数貫通形成することにより、高音域に若干の変化をもたらす。

そのため、気圧変化による第１および第２の振動膜３３、５１の変形防止と、高音域の周波数特性とをコントロールさせたい場合、例えば第１のスピーカ部Ａに低音を受け持たせ、第２のスピーカ部Ｂに高音を受け持たせる、という２つの目的のために、第１および第２の振動膜３３、５１の片方又は双方に、同一又は異なる内径５０〜５００ミクロン程度の小孔を設けることも可能である。

要は、それら第１および第２の振動膜３３、５１の少なくとも第２のスピーカ部Ｂに、周波数特性に大きな影響を与え難い微細な小孔を形成すれば、周波数特性に大きな影響を与えない範囲で、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの周波数特性の微調整が可能である。

このように、本発明のスピーカ装置において、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂ間の気密状態は、完全又は厳格な密封状態ではなく、振動周波数特性に大きく影響しない程度の音響的気密状態であればよく、それら第１および第２の振動膜３３、５１が一体的に振動可能であれば、例えば上述した通気孔７７や微細な小孔を形成することが可能である。

また、ヘッドホン用のスピーカは、口径が大きいことからコイルの巻径が大きくなるし、スピーカとしての振幅も大きいので、必然的にインピーダンスが大きくなる。

しかし、本発明のスピーカ装置でそのようなスピーカを構成すれば、スピーカ単体では電圧に対する出力が小さくなるものの、２個の第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの組合せにより、対電圧の出力が大きくなって、音質面のみならず聴感上でも有利になる。

そして、本発明のスピーカ装置では、第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂを各々同形状にしたり、互いに共軸状に配置する必要はないが、同形状に形成したり共軸状に配置することにより、共通したスピーカ部を第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂに用いることが可能となり、安価で小型化が容易で、所望の特性も得られ易い。

また、本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２のヨーク３１、４９の底部が僅かな間隔を置いて環状の連結部材６５によって連結され、それら第１および第２の振動膜３３、５１の間が気密され、第１のおよび第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２のマグネット３７、５５とが互いに同極性で対面される構成では、構成の同じ共通した第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂに用いることが可能となり、組み立ても簡素化され、コストを高騰させ難い。

さらに、本発明のスピーカ装置は、上記第１および第２の駆動部３５、５３が逆位相の同じ音声信号によってそれら第１および第２の振動膜３３、５１を駆動させるから、それら第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂの第１および第２の駆動部３５、５３への音声信号の接続具合のみにより、それら第１の振動膜および第２の振動膜３３、５１が同方向に変位振動するから、構成が簡素化される。

また、本発明のスピーカ装置において、上記第１および第２のスピーカ部Ａ、Ｂは、第１および第２のヨーク３１、４９、第１および第２のマグネット３７、５５、第１および第２の振動膜３３、５１、第１および第２のコイル４５、６３で形成する構成に限定されず、第１および第２のヨーク３１、４９、これらに支持された第１および第２の振動膜３３、５１、その第１のヨーク３１、４９内に支持され印加される音声信号によって第１および第２の振動膜３３、５１を駆動させる第１および第２の駆動部３５、５３とを有する構成とし、第１および第２の駆動部３５、５３によって第１および第２の振動膜３５、５３を駆動させる構成であれば、本発明の目的達成が可能である。

さらに、本発明のスピーカ装置では、第２のカバー７１に形成する音通筒体７３を第２のスピーカ部Ｂの中心軸に対して斜め方向に突出する構成の他、第２のスピーカ部Ｂの中心軸上に沿って突出する構成も可能である（図７参照）。

ところで、本発明のスピーカ装置では、第１、第２の振動膜３３，５１間の距離による位相差と、スピーカ周囲の音響インピーダンスの影響などを受けて、２つのスピーカの特性が揃うと、逆に、周波数特性の暴れなどにより、音質に悪い影響が出る心配もあるので、第１、第２のスピーカ部Ａ、Ｂの特性を若干変えることが好ましい場合がある。

そのため、上述したように、第１のスピーカ部Ａを低音用とし、発音された上記音を外部へ伝搬させる側の第２のスピーカ部Ｂの第２の振動膜５１に小孔を形成し、周波数特性を任意に変化させることが可能である。

さらに、低音用の第１のスピーカ部Ａは高音が出にくいよう、振動系の重量を増やすため、第１のコイル４５の導線を第２のコイル６３のそれより重い材料とするとか、フィルタ６７により高音域をカットするなどするとよい。

さらにまた、本発明のスピーカ装置では、サイズが異なる第１、第２のスピーカ部Ａ、Ｂの組合せで構成することも可能である。

１ ケース本体
１ａ 基部
１ｂ 前面カバー
３ ヨーク
５ マグネット
７ 振動膜
９ コイル
１１ 音通孔
１３、４７ ケーブル
１３ａ 結び目
１５ 駆動部
１７ 耳珠
１９ 対珠
２１ 耳甲介
２３ 耳甲介腔
２５ 外耳道
２７、７３ 音通筒体
２９、７５ イヤーチップ
３１ 第１のヨーク
３３ 第１の振動膜
３５ 第１の駆動部
３７ 第１のマグネット
３９ 第１の抑え板
４１ 第１の回路基板
４３ 第１の音通孔
４５ 第１のコイル
４９ 第２のヨーク
５１ 第２の振動膜
５３ 第２の音通孔
５５ 第２のマグネット
５７ 第２の抑え板
５９ 第２の回路基板
６１ 第２の音通孔
６３ 第２のコイル
６５ 連結部材
６７ フィルタ
６９ 第１のカバー
７１ 第２のカバー
７７ 通気孔
７９ 第３のマグネット
８１ 第４のマグネット
８３、８５ 調整孔
Ａ 第１のスピーカ部
Ｂ 第２のスピーカ部

Claims (8)

1. カップ状に形成された磁性体性の第１のヨークと、この第１のヨークの開放端面側を覆うように前記第１のヨークに支持された第１の振動膜と、前記第１のヨーク内に支持され印加される音声信号によって前記第１の振動膜を振動させる第１の駆動部と、を有する第１のスピーカ部と、
   カップ状に形成された磁性体性の第２のヨークと、この第２のヨークの開放端面側を覆うように前記第２のヨークに支持された第２の振動膜と、前記第２のヨーク内に支持され印加される音声信号によって前記第２の振動膜を振動させる第２の駆動部と、を有する第２のスピーカ部と、
   を具備し、
   前記第１および第２のヨーク底部どうしが間隔を置いて近接するよう互いに対面するとともに前記第１および第２の振動膜の間を音響的に気密状態にして前記第１および第２のスピーカ部が一体的に配置され、前記第１および第２の振動膜の振動によって発音された音を前記第２および第１の振動膜側に向け音通する音通孔が前記第１および第２のヨークの底部に各々形成されて、当該第１および第２のヨークの内外が当該底部にて通気可能になっており、前記第１および第２の振動膜が同方向に変位振動するよう駆動されて発音された前記音が前記第１又は第２のスピーカ部から外部へ伝搬されることを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記第１および第２のスピーカ部が各々同形状に形成されてなる請求項１記載のスピーカ装置。
3. 前記第１および第２のスピーカ部は互いに共軸状に配置されてなる請求項１又は２記載のスピーカ装置。
4. 前記第１および第２のヨークの外周が環状の連結部材によって連結され、前記第１および第２の振動膜の間が音響的に気密されてなる請求項１〜３いずれか１記載のスピーカ装置。
5. 前記第１および第２の駆動部は、互いに逆位相の同じ前記音声信号によって前記第１および第２の振動膜を駆動させる請求項１〜４いずれか１記載のスピーカ装置。
6. 前記第１のスピーカ部は、前記第１のヨーク内に固定された第１のマグネットと、この第１のマグネットの端面と間隔を置き前記第１のヨークの開放端面側を覆うように前記第１のヨークに支持された前記第１の振動膜と、この第１の振動膜に支持され前記第１のマグネットの外周に僅かな間隔を置いて挿入され、前記第１のマグネットと前記第１の駆動部を形成する円筒状の第１のコイルと、を有し、
   前記第２のスピーカ部は、前記第２のヨーク内に固定された第２のマグネットと、この第２のマグネットの端面と間隔を置き前記第２のヨークの開放端面側を覆うように前記第２のヨークに支持された第２の振動膜と、この第２の振動膜に支持され前記第２のマグネットの外周に僅かな間隔を置いて挿入され、前記第２のマグネットと前記第２の駆動部を形成する円筒状の第２のコイルと、を有してなる請求項１〜５いずれか１記載のスピーカ装置。
7. 前記第１のスピーカ部の第１のマグネットと互いに同極性で近接対面された第３のマグネットと、前記第２のスピーカ部の第２のマグネットと互いに同極性で近接対面された第４のマグネットとを有する請求項６記載のスピーカ装置。
8. 発音された前記音を外部へ伝搬させる側に配置された前記第１又は第２の振動膜に内径５０〜５００ミクロンの微細な小孔が複数形成されてなる請求項１〜７のいずれか１記載のスピーカ装置。

Images