JP2000278792A - スピーカ及びスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で磁気シールド型のスピーカを得
ると共にマグネットの起磁力を有効に利用するようにし
て、振動板を駆動する起磁力を増大させる。 【解決手段】 フレーム５とシールドとなる側壁ヨーク
３１ｂと底面ヨーク３１ａを一体に形成し、１つの磁気
回路を形成する第１の磁気空隙２５の上側にサブプレー
ト２６を配置し、第２の磁気空隙２７を介する磁路を形
成して起磁力を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小形のスピーカに
適用して好適なスピーカ及びスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小形のスピーカ１７として、図６
に示す如きものが提案されている。このスピーカは図６
に示す如く、上下方向にＮ極及びＳ極が着磁されたリン
グ状マグネット１と、このリング状マグネット１を挟む
ように取り付けられたリング状のプレート２及びセンタ
ーポール３ａとフランジ３ｂとを一体成形されたヨーク
３とを設け、このプレート２の内周面とこのヨーク３の
センターポール３ａの外周面と間に磁気空隙４を形成す
る。

【０００３】また、プレート２にはスピーカのフレーム
５が取付けられ、振動板６の外周部にはエッジ７が設け
られ、このエッジ７によってコーン型の振動板６の外周
部がフレーム５に保持されている。８はガスケットであ
る。

【０００４】一方、振動板６の内周部にボイスコイルボ
ビン９が取付けられており、このボイスコイルボビン９
にはボイスコイル１０が巻装され、このボイスコイル１
０はプレート２及びヨーク３のセンターポール３ａによ
って形成された磁気空隙４内に挿入するようになされて
ている。

【０００５】また、図６において、１１はボイスコイル
１０をこの磁気空隙４内に保持するためのダンパーであ
る。このダンパー１１として例えば、布に合成樹脂を含
浸させた波形ダンパーを使用する。

【０００６】また、１２は入力端子を示し、この入力端
子１２よりの音響信号を錦糸線１３を介してボイスコイ
ル１０に供給する如くする。１４はボイスコイルボビン
９の上面を覆うダスト侵入防止用のキャップである。

【０００７】斯る図６に示す如き、スピーカ１７におい
ては、リング状マグネット１→プレート２→磁気空隙４
→ヨーク３のセンターポール３ａ→フランジ３ｂ→リン
グ状マグネット１の磁気回路中を磁束が通る閉磁路を構
成し、このボイスコイル１０に音響信号を供給すること
により、フレミングの左手の法則によりこの磁気空隙４
内でこのボイスコイル１０を駆動し、これにより振動板
６を駆動して、この振動板６より音を放射する。

【０００８】斯る、スピーカ１７は上述の磁気回路を構
成するが、このプレート２とヨーク３のフランジ３ｂと
は極性が異なるのでこのプレート２からヨーク３のフラ
ンジ３ｂに直接に磁束が流れる漏洩磁束φ_L を生じ、こ
のリング状マグネット１の磁気の力（以下起磁力と記
す）の１／３程度しか振動板６を駆動するのに利用して
いない不都合があった。

【０００９】斯る、漏洩磁束をなくすようにしたスピー
カとして、図７に示す如きキャンセルマグネットを用い
たスピーカ１７ａが提案されている。この図７につき説
明するに図６に対応する部分に同一符号を付し、その詳
細説明は省略する。

【００１０】この図７においては、図６のヨーク３のフ
ランジ３ｂの下面外周近傍に主駆動用のリング状マグネ
ット１と反対方向に着磁されたリング状のキャンセルマ
グネット１５を取付け、更にプレート２の外周とキャン
セルマグネット１５の外周を覆う形で有底円筒状のシー
ルドカバー１６を取付け、漏洩磁束をシールドカバー１
６内でキャンセルさせ漏洩磁束を無くすようにしてい
る。その他は図６と同様に構成されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の図６に示したス
ピーカ１７ではマグネットの全起磁力を１とすると磁気
空隙４内に発生する起磁力は１／３程度で２／３は漏洩
磁束として消費される。例えば、リング状マグネットの
外径が４０φ、内径が２２φ、厚み６ｍｍの全起磁力が
２１，６００ガウスのもので磁気空隙４に発生する起磁
力は７２００ガウス程度である。

【００１２】また、図７に示した防磁型スピーカ１７ａ
では磁気空隙４内での起磁力は２個のマグネットを用い
ているにもかかわらずあまり増大せず、図６の場合の
１．２倍程度が限界で７２００×１．２＝８６４０ガウ
ス程度である。従って、２つのマグネット１及び１５の
うち、キャンセルマグネット１５はやや小さなものを利
用しているのでマグネット２つの総起磁力の利用率は１
／５程度となり、振動板６の駆動に有効に利用されてい
ないことになる。

【００１３】本発明は、叙上の課題を解決するためにな
されたもので、効率の悪い磁気回路の高能率化を図ると
共に１つのマグネットで防磁効果の得られるスピーカ及
びスピーカ装置を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカはセン
ターポールとリング状マグネットで形成された外磁型の
磁気回路と、フレーム内に形成した振動系とで構成され
たスピーカであって、磁気回路を囲繞するヨークとフレ
ームとを一体に構成させたフレーム兼用ヨークを有する
ものである。

【００１５】斯かる、本発明によれば、フレームと磁気
回路を囲繞する側壁ヨーク９とを一体に構成させたので
フレームとシールドカバーの取付け作業の手間がかから
ず、１つの磁気回路を構成するマグネットで防磁型のス
ピーカ及びスピーカ装置を得ることができる。

【００１６】また、本発明は１つ又は２つのマグネット
を用いて、形成する第１の磁気空隙上にさらにサブプレ
ートを設けることで１つ又は２つのマグネットの総起磁
力の利用率が向上し、総起磁力を有効に利用可能で感度
及び音質が向上可能なスピーカ及びスピーカ装置を得る
ことができる。

【００１７】さらに、本発明は第１の磁気空隙と第２の
磁気空隙を構成するサブプレート間に非磁性のリング状
の気密部材を介在させたので、ボイスコイルの内外径に
よる空気薄流抵抗を増大させスピーカの最低共振周波数
における共振鋭度Ｑを小さくして小形のスピーカで低域
の拡大を容易に図ることが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカの実施の
形態の一例を図１乃至図４によって説明する。図１は本
例のスピーカの側断面図、図２は本例の他のスピーカの
側断面図、図３は本例の更に他のスピーカの側断面図、
図４は本発明のスピーカのサブプレートの取付方法及び
磁気回路の説明図である。以下、図面に於いて図６に対
応する部分には同一符号を付して示す。

【００１９】図１のスピーカ１７ｂは漏斗状のフレーム
５と有底円筒状のシールド部を形成する底面ヨーク３１
ａと側壁ヨーク３１ｂを金属部材で一体に成形して、底
面ヨーク３１ａの中央位置に透孔３１ｃを穿つ様になさ
れている。底面ヨーク３１ａに穿った透孔３１ｃと同心
円状にマグネットガイド３１ｄを段状に形成する。

【００２０】この底面ヨーク３１ａに形成した透孔３１
ｃにセンターポール２２ａとフランジ２２ｂとが略逆Ｔ
字状に一体成形されたヨーク２２のフランジ２２ｂが底
面ヨーク３１ａの裏面側に当接するまでセンターポール
２２ａを挿通させてフランジ２２ｂの上面を底面ヨーク
３１ａに接着固定する。

【００２１】シールド部を形成する有底円筒状の底面ヨ
ーク３１ａのマグネットガイド３１ｄの段部にリング状
マグネット２３の内径部を嵌合させて、底面ヨーク３１
ａ上に接着剤等を介して接合する。

【００２２】リング状マグネット２３は上下の厚み方向
にＮ極及びＳ極と着磁され、円筒状の側壁ヨーク３１ｂ
の内径より小径の外径と成されている。

【００２３】このリング状マグネット２３のＮ極上にリ
ング状のプレート２４を接着固定すると共にこのプレー
ト２４の内周面とヨーク２２のセンターポール２２ａの
外周面との間で第１の磁気空隙２５を形成する。

【００２４】また、本例においては、側壁ヨーク３１ｂ
の上端部に連続してリング状のサブプレート２６をを設
ける。この場合、このプレート２６の内径部とヨーク２
２のセンターポール２２ａの外周面との間で第２の磁気
空隙２７を形成すると共にこのプレート２６の外周縁部
を側壁ヨーク３１ｂの上端部又は側壁部に連続する如く
する。本例ではこのサブプレートを側壁ヨーク３１ｂと
一体化する場合に、図１或は図４（Ｂ）に示す様にサブ
プレート２６はリング状円板の周辺部を上方に折り曲げ
て円筒状部２６ａとなして、この円筒状部２６ａを側壁
ヨーク３１ｂの内径内に嵌着させて、スポット溶接等で
側壁ヨーク３１ｂと一体化する様に固定する。この様
に、サブプレート２６を構成すると第１のリング状マグ
ネット２３及び後述する第２のリング状マグネット３０
（図３参照）の厚み方向の寸法のバラツキを吸収し易い
構成となる。

【００２５】図４（Ａ）の場合はフレーム５と有底円筒
状の側壁ヨーク３１ｂ及び底面ヨーク３１ａとを一体形
成する際に、漏斗状のフレーム５と側壁ヨーク３１ｂ間
に段部３５を形成し、このリング状に形成された段部３
５上にスポット溶接等でリング状のサブプレート２６を
載置固定する様にした場合である。

【００２６】このサブプレート２６の中心孔の内径とセ
ンターポール２２ａの外径間に形成された第２の磁気空
隙２７を通してプレート２４の中心孔の内径とセンター
ポール２２ａの外径間に形成された第１の磁気空隙２５
内にボイスコイルボビン９を挿通する。ボイスコイルボ
ビン９の先端の第１の磁気空隙２５に対応する位置に
は、ボイスコイル１０が巻回配置される様にダンパー１
１を介して、揺動自在にダンパー１１の外径をフレーム
５或はサブプレート２６上に固定することで、ボイスコ
イルボビン９を保持する。このダンパー１１としては布
に合成樹脂を含浸させた同心円状の波形ダンパー等が用
いられる。

【００２７】ボイスコイルボビン９の上部にはコーン状
の振動板６の内径部が接合され、振動板６の外径部をエ
ッジ７を介してフレーム６の最大直径開口部にガスケッ
ト８を介して接合し、ボイスコイルボビン９の上部には
ドーム状のダスト防止用キャップ１４を配設する。ま
た、プレート５の所定位置に設けた入力端子１２より音
響信号を錦糸線１３を介して、ボイスコイル１０に供給
する。

【００２８】上述の構成のスピーカ１７ｂの磁気回路に
よると、リング状マグネット２３のＮ極から出た磁束は
Ｎ極の上側に接合されたリング状のプレート２４→第１
の磁気空隙２５→ヨーク２２のセンターポール２２ａを
下側に向ってフランジ２２ｂに入りリング状マグネット
２３のＳ極に達する磁路φ₁ 及びリング状マグネット２
３のＮ極から出た磁束はプレート２４→第１の磁気空隙
２５→ヨーク２２のセンターポール２２ａを上側に向っ
て第２の磁気空隙２７を介して、サブプレート２６から
側壁ヨーク３１ｂに入り、ヨーク２２の底面ヨーク３１
ａ介して、リンク状マグネット２３のＳ極に至る磁路φ
₂ が発生する。

【００２９】この場合、第１の磁気空隙２５内ではφ₁
＋φ₂ の磁路の磁束が互に加算されるため図６や図７に
比べて第１の磁気空隙での起磁力が増大することは理解
できる。

【００３０】今、リング状マグネット２３の起磁力は２
つの第１及び第２の磁気空隙２５と２７を通るので磁気
空隙２５及び２７内の磁気抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ が等しいとす
れば、φ₁ の磁路では第１の磁気空隙２５を１回通るだ
けなので起磁力が１とすればφ₂ の磁路では第１及び第
２の磁気空隙２５及び２７を２回通るので起磁力は０．
５となる。この場合、第１の磁気空隙２５を通る磁路φ
₁ 及びφ₂ の磁束は同一方向であるので起磁力は１．５
と見做してもよい。

【００３１】以下に実際の測定結果を示す。今、リング
状マグネット２３の大きさを外径４０φｍｍ×内径２２
φｍｍ×厚み６ｍｍとし、サブプレート２６の厚みを
０．６ｍｍ、プレート２４の厚みを２．０ｍｍ、センタ
ーポール部の外径を１５．９ｍｍ、プレート２４の上面
とサブプレート２６の下面までの距離を５．５ｍｍとし
た時の図６での磁気空隙４での起磁力は７２００ガウス
であり、本発明の図１に示す第１の磁気空隙２５での起
磁力は１２８００ガウスであった。

【００３２】これは、第１及び第２の磁気空隙２５及び
２７の磁気抵抗（或は透磁率μ）を等しいと考えずにＲ
₁ ＝０．３Ｒ、とすると第１の磁気空隙２５内の起磁力
は略１２８００／７２００＝１．７８≒１．８倍とな
る。

【００３３】従来の様にリング状マグネット１では総起
磁力の１／３しか利用されていないとすれば本発明の１
個のマグネットを用いる場合の起磁力は１．８／３倍に
向上する。

【００３４】更に、図１の構成のスピーカ１７ｂではプ
レート２４とサブプレート２６間は逆極性となるため、
所定の距離を置く必要がある。本発明ではプレート２４
の上面とサブブレーと２６の下面までの距離を５．５ｍ
ｍにとったが、この距離を４ｍｍにとった時の第１の磁
気空隙２５の起磁力は９８００ガウスであったのでこの
距離は４ｍｍ乃至５．５ｍｍ以内で充分であり、５．５
ｍｍ以上離す必要はない。

【００３５】上述の様に図１の構成のスピーカ１７ｂに
よれば第１の磁気空隙２５内の起磁力は略１．８／３倍
程度まで上昇させることが出来るので、５ｄＢ程度の感
度向上が可能となるだけでなく、漏洩磁束φ_L は側壁ヨ
ーク３１ｂと底面ヨーク３１ａを通過するため、１つの
リング状マグネット２３だけで防磁型スピーカとするこ
とが可能となる。

【００３６】図２は本発明の他の実施の形態例を示すス
ピーカ１７ｃを示すものである。

【００３７】図２のスピーカ１７ｃは図１のスピーカ１
７ｂのプレート２４とサブプレート２６間に非磁性部材
から成る気密部材３２を接合させたものである。この気
密部材３２は合成樹脂部材をリング状に形成して接着剤
等でプレート２４の上面とサブプレート２６の下面間に
接合させた以外は図１と全く同一の構造であるので図１
と同一符号を付して重複説明は省略する。

【００３８】図２の構成では振動板６がボイスコイル１
０によって駆動される場合のセンターポール２２ａの外
径とボイスコイルボビン９の内径間及びボイスコイルボ
ビンの外径と気密部材３２の内径間を通る気流（空気の
流れ）３３の抵抗を大きくすることでスピーカ１７ｃの
最低共振周波数における共振鋭度Ｑを小さくして小形の
スピーカ１７ｃであっても低域の拡大が容易になる様に
したものである。

【００３９】図３の場合は図２の非磁性体からなる気密
部材３２の代わりに、プレート２４とサブプレート２６
間に第１のリング状マグネット２３と逆に着磁した第２
のリング状マグネット３０を配設した以外は図２と同様
の構成であるので、図２との対応部分には同一符号を付
して重複説明は省略する。

【００４０】図３の磁路を、図４（Ａ）の磁気回路を示
す拡大図で説明する。

【００４１】第１のリング状マグネット２３の上側のＮ
極上に接合したプレート２４上に第２のリング状マグネ
ット３０のＮ極側を対向してプレート２４上に接合させ
る。従って、第２のリング状マグネット３０のサブプレ
ート２６と接する接合面はＳ極となされる。

【００４２】この構成の磁気回路では第１のリング状マ
グネット２３からは図１で説明した磁路φ₁ 及びφ₂ が
生ずる。

【００４３】更に、第２のリング状マグネット３０のＮ
極から出た磁束はプレート２４→第１の磁気空隙２５→
センターポール２２ａを上向き→第２の磁気空隙２７→
サブプレート２６→第２のリング状マグネット３０のＳ
極を通る閉磁路φ₃ 及び第２のリング状マグネット３０
のＮ極→プレート２４→第１の磁気空隙２５→センター
ポール２２ａを下向き→ヨーク２２のフランジ２２ｂ→
底面ヨーク３１ａ→側壁ヨーク３１ｂ→サブプレート２
６→第２のリング状マグネット３０のＳ極に至る閉磁路
φ₄ が形成される。

【００４４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の場合は閉磁路
φ₁ ＋φ₂ ＋φ₃ ＋φ₄ を通る磁束は第１の磁気空隙２
５内を互に加算される様に通過するためφ₃ ＋φ₂ は２
つの磁気空隙２５及び２７を通るため０．５＋０．５＝
１となり、φ₁ ＋φ₄ は１つの磁気空隙２５のみを通る
ため１＋１＝２となりφ₁ ＋φ₂ ＋φ₃ ＋φ₄ ＝３とな
り、第１の磁気空隙２５内の起磁力の実測値は２３７０
０ガウスとなり、略３．３倍に達した従って、マグネッ
トの利用率は略３．３／６まで上昇可能となる。

【００４５】この様な強力な起磁力を使用するとスピー
カ１７ｄの音圧は１０ｄＢ程度上げることが出来る。

【００４６】また、図５は、図３例のスピーカを小形の
スピーカボックス５０に取付けたスピーカ装置の例を示
す。この図５につき説明するに、図５において、５０は
小形のスピーカボックスを示し、このスピーカボックス
５０の前面に設けたバッフル板５１に穿ったスピーカ放
音孔５１ａに対向して、この図３例に示す如きスピーカ
を固定する。また、スピーカボックス５０の外部の所定
位置に設けられた入力端子５２よりの音響信号を接続線
５３を介してスピーカの入力端子１２に供給し、この入
力端子１２よりの音響信号を錦糸線１３を介してボイス
コイル１０に供給する如くする。

【００４７】また、バッフル板５１のスピーカ放音孔５
１ａと同一面に開口５４ａを有するダクト５４を設け、
スピーカの振動板６の背面から出た音の位相を反転し
て、このダクト５４からスピーカボックス５０の外に放
射し、この振動板６の前面からでる音の低音域を広げる
如くする。この図５例は位相反転形のスピーカ装置を構
成している。

【００４８】本例によるスピーカ装置は、上述の如くス
ピーカの振動板６を駆動する磁気の力が大きいので、こ
のスピーカ装置の感度及び音質が向上すると共にスピー
カの低音の最低共振周波数における共振鋭度Ｑを小さく
でき、小形スピーカボックス５０を使用したときの低音
の再生帯域を拡大できるスピーカ装置を得ることができ
る。

【００４９】また、上述図１及び図２例のスピーカを図
５例と同様に小形のスピーカボックス５０に取付けてス
ピーカ装置を得るようにしても良い。之等の場合も、図
５例と同様の作用効果が得られることは容易に理解でき
よう。

【００５０】尚、本発明は上述例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が取り得
ることは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】本発明のスピーカ及びスピーカ装置によ
れば磁気回路を囲繞する様に形成された有底円筒状の側
壁ヨーク及び底面ヨークをフレームと一体に形成してサ
ブプレートを形成したので１個のマグネットで防磁型ス
ピーカが廉価に得られると共に磁気回路の磁気空隙内の
起磁力（磁気の力）を従来に比べて約１．８倍程度強力
にして、スピーカの音圧を５ｄＢ程度上昇させることが
出来る。

【００５２】また、２個のリング状マグネットを逆極性
に配し、サブプレートを設けることで磁気空隙内の起磁
力を従来に比べて３．３倍程度強力にしてスピーカの音
圧を１０ｄＢ程度上昇させることが出来る。

【００５３】さらに磁気回路を構成する１個のリング状
マグネットとサブプレート間に非磁性部材より成る気密
部材を設けることでボイスコイルの内外径に流入する空
気抵抗を増大させスピーカの最低共振周波数におけるＱ
を小さくしてスピーカの低域拡大が容易なスピーカ及び
スピーカ装置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スピーカの実施の形態例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の他のスピーカの実施の形態例を示す断
面図である。

【図３】本発明の更に他のスピーカの実施の形態例を示
す断面図である。

【図４】本発明のスピーカのサブプレートの取付方法及
び磁気回路説明図である。

【図５】本発明スピーカ装置の例を示す断面図である。

【図６】従来のスピーカの例を示す断面図である。

【図７】従来の他のスピーカの例を示す断面図である。

【符号の説明】

５‥‥フレーム、６‥‥振動板、１０‥‥ボイスコイ
ル、２２‥‥ヨーク、２２ａ‥‥センターポール、２２
ｂ‥‥フランジ、２４‥‥プレート、２５，２７‥‥第
１及び第２の磁気空隙、２６‥‥サブプレート、２３，
３０‥‥第１及び第２のリング状マグネット、３１ａ‥
‥底面ヨーク、３１ｂ‥‥側壁ヨーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水内 崇行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 篠原 幾夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BB01 BB03 BB04 BB09 BD00 CA09 5D017 AD12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センターポールとリング状マグネットで
   形成された外磁型の磁気回路と、フレーム内に形成した
   振動系とで構成されたスピーカであって、 上記磁気回路を囲繞するヨークと上記フレームとを一体
   に構成させたフレーム兼用ヨークを有することを特徴と
   するスピーカ。
2. 【請求項２】 前記センターポールと、前記磁気回路で
   形成される第１の磁気空隙の上部に、該センターポール
   と前記フレーム兼用ヨーク間にサブプレートを設けて第
   ２の磁気空隙を形成させて成ることを特徴とする請求項
   １記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 前記第１の磁気空隙を形成するプレート
   と前記サブプレート間に、前記リング状マグネットと厚
   み方向に逆極性に着磁したリング状マグネットを配設さ
   せたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピ
   ーカ。
4. 【請求項４】 前記第１の磁気空隙部を形成するプレー
   トと、前記サブプレート間にリング状の非磁性部材より
   なる気密部材を配設させたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 スピーカボックスの前面にバッフル板に
   取り付けたスピーカを有するスピーカ装置において、 前記スピーカが請求項１、２、３又は４記載のスピーカ
   であることを特徴とするスピーカ装置。