JP5493583B2 - スピーカ用エッジ - Google Patents

Description

この発明は、スピーカの振動板の周囲に設けられるスピーカ用エッジに関する。

一般的にスピーカでは、振動板の外周部とスピーカフレームとの間がエッジで接続されている。エッジは、スピーカ振動板を正しい位置に保持し、振動板の動きを妨げずに振動板の横ぶれを防止する。エッジの材料としては、軽量で追随性が良く、振動板の横ぶれに対して剛性を有するものが好ましい。例えば、ウレタン、ゴム、布などが使用される。

エッジは、振動板が振動すると、ある周波数で共振を起こす場合があり、エッジが共振すると、目的の再生音と異なる音が発生したり、目的の再生音を減衰させたりして、スピーカの再生特性が悪化するため、共振を抑制する必要がある。

エッジの共振抑制対策としては、従来、以下のものがあった。例えば、物性の異なる２種類以上の材料を同一面内に並設してエッジを形成することによって、エッジの共振点を分散させて、中高域で発生するピーク・ディップを抑制するもの等があった（特許文献１参照。）。

特開２００８−６０７５１号公報

特許文献１に記載の発明のようにエッジを加工すると、共振をある程度抑制できるが、エッジの共振を抑制するために、エッジの厚みを厚くすると、エッジが重くなってスピーカの能率（再生特性）が低下し、エッジを薄くすると、共振が発生しやすくなるという問題があった。

そこで、本発明は、エッジ自体を加工したり厚みを変えたりすることなく、共振を抑制できるスピーカ用のエッジを提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

本発明のスピーカ用エッジは、振動板の外周部とフレームとの間に取り付けられ、振動板の外周部に沿って形成された凹部の凹み内に、凹部に使用される部材よりも低密度の部材が充填されている。また、前記低密度の部材は、片側が前記凹部の凹み内に固定されている。

スピーカ用エッジの凹部の凹み内に部材が充填されているので、振動板の振動時に、エッジの共振による凹部の変形が充填された部材により抑制される。したがって、エッジの共振成分が抑制され、スピーカの再生特性を改善できる。また、エッジの凹部の凹み内に部材を充填するだけなので、エッジ自体を加工したり厚みを変えたりすることなく、製造が容易である。さらに、凹部の凹み内に充填する部材として、凹部よりも低密度の部材を使用している。これにより、エッジの重量増加を抑制でき、エッジを軽量に保つことができる。

上記発明では、凹部に使用される部材よりも低密度の部材が、凹部の凹み全体に充填されている。このように構成することで、エッジの共振時に凹部が変形するのを、凹部全体において抑制できる。したがって、エッジの共振成分が抑制されて、スピーカの再生特性をより改善できる。

上記発明では、凹部の凹みには低密度の部材として発泡部材が充填されている。発泡部材は複数の気泡を含んでおり、エッジの全体の重量を軽量化できる。また、気泡が緩衝材の役割を果たすので、エッジの変形を抑制できる。したがって、振動板の共振を成分が抑制され、スピーカ装置の再生特性を改善できる。

この発明によれば、エッジ自体を加工したり厚みを変えたりすることなく、振動板が振動した際に、エッジの共振を抑制して、スピーカユニットの再生特性を改善できる。

（Ａ）は、本発明の実施形態に係るロールエッジを備えたドーム型スピーカの断面図、（Ｂ）は、一体的に構成された振動板、ロールエッジ及び発泡部材（（Ａ）において点線で囲んだ部分）の背面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施形態に係るドーム型スピーカの静止時及び振動時の状態を示す断面拡大図である。 従来のドーム型スピーカと、本発明の実施形態に係るドーム型スピーカと、の再生特性を表したグラフである。 本発明の実施形態に係るロールエッジを備えたコーン型スピーカの断面図である。

以下に、本発明の実施形態に係るスピーカ用エッジの一例であるロールエッジをドーム型スピーカに適用した場合を例に挙げて説明する。

図１（Ａ）に示すように、スピーカユニット１は、ドーム型スピーカであり、ヨーク１１Ａ、ヨーク１１Ｂ、マグネット１２、プレート１３、ボビン１４、ボイスコイル１５、振動板１６、ロールエッジ１７、発泡部材１８、フレーム１９、及びパッキン２０を備えている。

ヨーク１１Ａ、ヨーク１１Ｂ、マグネット１２、及びプレート１３は、磁気回路１０を構成している。磁気回路１０において、プレート１３の外周部とヨーク１１Ｂの内周部との間に設けられた磁気ギャップＳには、ボイスコイル１５が挿入されている。ボイスコイル１５は、ボビン１４に巻き付けられており、ボビン１４は、端部が振動板１６とロールエッジ１７の境界部に接続されている。

振動板１６は、ドーム型に形成され、外周部にロールエッジ１７が接続されている。振動板１６は、外部から入力された音声信号に応じて振動し、音波を発生する。

ロールエッジ１７は、振動板１６の外周部に沿って形成され断面が弧状の凹部１７Ａと、断面が平面状の保持部１７Ｂから成る。凹部１７Ａの内周部が振動板１６に接続され、凹部１７Ａの外周部に保持部１７Ｂが設けられている。ロールエッジ１７には、布に樹脂を含浸させ、その上にゴムをコーティングしたものを用いる。なお、ロールエッジ１７には、発泡ウレタンなどを使用することも可能である。保持部１７Ｂは、ヨーク１１Ｂの上部に配された環状のパッキン２０と、フレーム１９と、により挟まれた状態で支持されている。

フレーム１９は、振動板１６の外周部に対向して設置されている。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すとおり、発泡部材１８は、ロールエッジ１７の凹部１７Ａに充填されている。発泡部材１８には、ロールエッジよりも低密度の弾性体として発泡ウレタンを用いるが、ロールエッジ１７よりも低密度の発泡ゴム、発泡ポリエチレン等を使用することも可能である。

ロールエッジ１７の凹部１７Ａには、半円環体に予め成形した発泡部材１８を、接着剤等で固定する。なお、発泡部材１８は、凹部１７Ａの全体にわたって充填することが好ましいが、凹部１７Ａの一部に発泡部材１８を充填し、発泡部材１８の未充填部にボイスコイル１５のケーブル等を通過させることも可能である。上記のようにロールエッジ１７の凹部１７Ａの凹み内に発泡部材１８を充填するだけで良いので、エッジ自体を加工したり厚みを変えたりすることなく、容易に製造できる。

次に、図２に基づいて、スピーカユニット１の状態を説明する。なお、図２（Ａ）には、スピーカユニット１の静止時を示し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、振動板１６の共振状態の振動を示している。また、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）には、図２（Ａ）に示す静止時の振動板及びエッジを点線で示している。

ロールエッジ１７の凹部１７Ａの裏面に発泡部材１８を設けると、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、発泡部材１８により、凹部１７Ａが同図における横方向への変形が抑制される。すなわち、振動板１６の共振発生時には、図２（Ｂ）に示すように、振動板１６が同図における下方向に振動（移動）する際に、凹部１７Ａが上方向に振動（移動）すると、凹部１７Ａには幅が狭くなる方向に変形しようとする力が加わる。しかし、凹部１７Ａの全体に満たされた発泡部材１８はこの力に抗するので、凹部１７Ａ及び発泡部材１８は若干たわむが、共振成分が抑制される。

また、図２（Ｃ）に示すように、振動板１６が同図における上方向に振動（移動）する際に、凹部１７Ａが下方向に振動（移動）すると、凹部１７Ａには幅が広がる方向に変形しようとする力が加わる。しかし、凹部１７Ａの全体に満たされた発泡部材１８がこの力に抗するので、凹部１７Ａ及び発泡部材１８は若干たわむが、共振成分が抑制される。

発泡部材１８は上記のように動作するので、振動板１６が振動した際に、ロールエッジ１７の共振を抑制できる。これにより、振動板１６が振動した際に、ロールエッジ１７が共振して、目的の再生音と異なる音が発生するのを抑制でき、スピーカユニットの再生特性に悪影響を及ぼさなくなる。

また、発泡部材１８としてロールエッジ１７と同じ部材や、ロールエッジ１７より高密度の部材を使用した場合、ロールエッジ１７の重量が重くなり、振動板１６の上下方向の動きが悪くなる。そのため、スピーカユニット１の再生特性が悪くなる。そこで、本発明では、発泡部材１８自体の重量を軽量化してスピーカユニット１の再生特性の劣化を抑制するために、発泡部材１８としてロールエッジ１７よりも低密度の弾性体を使用している。

ロールエッジ１７に発泡部材１８を充填した効果を、図３に基づいて以下に説明する。図３には、ロールエッジ１７の凹部１７Ａの裏面に発泡部材１８を取り付けた場合と、凹部１７Ａの発泡部材１８を取り付けない場合と、のスピーカの音圧特性及びインピーダンス特性を示している。図３に示すように、発泡部材１８を取り付けない従来のスピーカユニットの場合、５キロヘルツ付近に共振のピークが表れる。これに対して、スピーカユニット１では、約５キロヘルツ付近に表れた共振のピークが約１０ｄＢ抑制される。また、インピーダンス特性においても、従来のスピーカユニットでは、約５キロヘルツでピークが発生していたが、スピーカユニット１では、約５キロヘルツでピークは発生しない。

このように、ロールエッジ１７の凹部１７Ａ内に発泡部材１８を設けることで、エッジ自体を加工したり厚みを変えたりすることなく、ロールエッジ１７の共振を抑制して、スピーカユニットの再生特性を改善できる。

なお、図３では、２０Ｈｚ〜３ｋＨｚにおいて、本発明の実施形態に係るロールエッジを使用した場合のスピーカユニットの音圧特性は、凹部１７Ａの凹みに充填する部材として、前記のように発泡部材１８を採用しているので、音圧特性の低下は最小限に抑制されている。もし、凹部１７の凹みに充填する部材として、凹部１７に使用する部材と同じ部材や高密度な部材を使用すると、スピーカユニットの音圧特性は大きく低下する。

次に、本発明の実施形態に係るロールエッジは、ドーム型スピーカのみに適用するものではなく、ロールエッジを使用する他のスピーカにも当然適用可能である。

例えば、コーン型スピーカに適用した場合は、図４に示すようになる。図４に示すように、スピーカユニット２は、コーン型スピーカであり、ヨーク３１Ａ、ヨーク３１Ｂ、マグネット３２、ボビン３４、ボイスコイル３５、振動板３６、ロールエッジ３７、発泡部材３８、フレーム３９、ダンパ４０、ダストキャップ４１を備えている。

ヨーク３１Ａ、ヨーク３１Ｂ、及びマグネット３２は、磁気回路３０を構成している。磁気回路３０において、ヨーク３１Ａのポールの外周部とヨーク３１Ｂの内周部との間に設けられた磁気ギャップＳには、ボイスコイル３５が挿入されている。ボイスコイル３５は、ボビン３４に巻き付けられており、ボビン３４は、端部が振動板３６とロールエッジ３７の境界部に接続されている。

振動板３６は、コーン型に形成され、外周部にロールエッジ３７が接続されている。

ロールエッジ３７は、断面が弧状の凹部３７Ａと、断面が平面状の保持部３７Ｂから成り、凹部３７Ａの内周部が振動板３６に接続され、凹部３７Ａの外周部に保持部３７Ｂが設けられている。保持部３７Ｂは、フレーム３９に貼り付けられている。ダンパ４０はボビン３４とフレーム３９に接続されている。ダストキャップ４１は、外周部が振動板３６に接続され、ボビン３４の上側の開口部を覆っている。

コーン型スピーカの場合も、ドーム型スピーカと同様に、振動板が振動すると共振する。そこで、スピーカユニット２では、スピーカユニット１と同様に、ロールエッジ３７の凹部３７Ａの裏面に発泡部材３８を充填している。

これにより、ドーム型スピーカと同様に、ロールエッジ３７の共振を抑制して、スピーカユニット２の再生特性を改善できる。

なお、本発明はドーム型スピーカとコーン型スピーカに限るものではなく、ロールエッジを使用するスピーカ全般に適用できる。

また、本発明は、ロールエッジに限るものではなく、凹部を有する他のエッジにも適用できる。例えば、Ｖエッジ、コルゲーションエッジ、マルチプル・ハーフロール・クロスエッジ、アコーディオン・プリーツ・クロスエッジ、ワンピース・フィックスド・エッジなどである。また、本発明は、振動板とエッジとを同一材料で一体成型したフィックスドエッジにも、振動板の外周部にエッジを貼り合わせたフリーエッジにも適用可能である。

１，２…スピーカユニット １０，３０…磁気回路
１１Ａ，１１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ…ヨーク １２，３２…マグネット
１３…プレート １４，３４…ボビン １５，３５…ボイスコイル
１６，３６…振動板 １７，３７…ロールエッジ
１７Ａ，３７Ａ…凹部 １７Ｂ，３７Ｂ…保持部
１８，３８…発泡部材 １９，３９…フレーム
２０…パッキン ４０…ダンパ ４１…ダストキャップ

Claims (3)

1. 振動板の外周部とフレームとの間に取り付けられ、前記振動板の外周部に沿って形成された凹部を備え、
   前記凹部の凹み内に前記凹部に使用される部材よりも低密度の部材が充填され、
   前記低密度の部材は、片側が前記凹部の凹み内に固定されている、
   スピーカ用エッジ。
   
2. 前記凹部は、凹み内の全体に前記低密度の部材が充填された請求項１に記載のスピーカ用エッジ。
3. 前記低密度の部材は、発泡部材である請求項１または２に記載のスピーカ用エッジ。

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