JP4801568B2

JP4801568B2 - スピーカ用磁気回路及びスピーカ

Info

Publication number: JP4801568B2
Application number: JP2006321640A
Authority: JP
Inventors: 博之富山; 寛幸土肥
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: JP2008136066A

Description

本発明は、スピーカ用磁気回路及びスピーカに関するものである。

一対の平板状のプレートを長手方向に並べて配置し、そのプレート間に磁気ギャップを形成する磁気回路を備えたスピーカが知られている。その一例としては、下記特許文献１に記載されるようなリボン型スピーカがある。

図１（ａ）は、リボン型スピーカの構成例を示した説明図である。永久磁石Ｊ１，Ｊ２の一方の磁極の間にヨークＪ３が設けられ、他方の磁極に一対のプレートＪ４，Ｊ５がそれぞれ設けられて磁気回路Ｊ６を形成している。一対のプレートＪ４，Ｊ５は、その側面が対向するように配置され、この側面間に磁気ギャップＪ７が形成されている。

そして、磁気ギャップＪ７の磁界の中に、リボン振動板Ｊ８が設けられる。このリボン振動板Ｊ８は導電性を有する薄板などにより全体が帯状或いはリボン状に形成され、その幅方向が磁気ギャップＪ７の幅方向と一致し、その長手方向の２つの端部に電極Ｊ８ａ，Ｊ８ｂが設けられ、信号源Ｊ９がこの電極Ｊ８ａ，Ｊ８ｂに接続されて、リボン振動板Ｊ８に音声電流Ｉが供給される。

これによると、リボン振動板Ｊ８には、長手方向に音声電流Ｉが流れることになり、磁気ギャップＪ７の幅方向の磁界によってプレートＪ４，Ｊ５の厚さ方向に沿った電磁気力が作用し、これによって、リボン振動板Ｊ８がその厚さ方向に振動することになる。

このリボン型スピーカの特徴は、振動体を簡略化して（一般のスピーカでは振動体はボイスコイル，ボイスコイルボビン，振動板を備えるが、リボン型スピーカではリボン振動板自体に音声電流を流す）、リボン振動板Ｊ８の全体に直接駆動力が作用するので、軽量の振動体を効率的に駆動することができる。また、振動体そのものがボイスコイルの役目の果たしていることから、振動方向における振動体（ボイスコイル）の長さが小さいので、高音域で振動体（ボイスコイル）のインダクタンスが大きくなることを抑制できる。したがって、感度を大きくすること、音声信号に対する応答を速くすること、及び非常に高い周波数まで再生することが可能になる。

特開平１０−１７８６９９号公報

前述したリボン型スピーカに限らず、一対の平板状のプレートを長手方向に並べて配置し、そのプレート間に磁気ギャップを形成する磁気回路では、長手方向に沿って同じ幅の磁気ギャップが形成され、その磁気ギャップ内に振動体が配置されることになるので、振動体全体に一様な駆動力を作用させるためには、磁気ギャップの長手方向に沿って一様な磁界を形成することが必要になる。

しかしながら、長手方向に延びるプレートの端部付近では、外に回り込む磁界が形成されるため、プレートの中央部分とは必然的に磁束密度が異なることになり、磁気ギャップ全体で一様な磁界を形成することはできない。

図１（ｂ）は、従来のリボン型スピーカの磁気ギャップにおける磁束密度を模式的に示した説明図である。厚さが長手方向に一定のプレートＪ４，Ｊ５を用いた場合には、プレートＪ４，Ｊ５の両端部で外側に回り込む磁束ｇ１が生じるので、この磁束ｇ１によって磁気ギャップＪ７の中央部Ｊ７ａが２つの端部Ｊ７ｂに比べて磁束密度が小さい状態になる。

ここで、リボン振動板に作用する駆動力Ｆ（電磁気力）は、下記式（１）によって表されるので、振動板の長さ、音声電流の大きさを一定と仮定すると、磁束密度の大きさによって振動板の駆動力が変化することになる。

さらに、振動板の駆動力Ｆは、スピーカの音圧ＳＰＬ（ｄＢ）と相関がとれ、その関係は下記式（２ａ）〜（２ｄ）で表すことができる。

式（２ｄ）から明らかなように、スピーカの駆動力Ｆが大きくなることでスピーカの音圧Ｐが大きくなる。その結果、前述した厚みが一定のプレートで形成された磁気回路を使用した場合、磁束が外側に逃げてしまってプレートの端部と中心部で磁束密度が異なる状態になっていることから、中心部では磁束密度が小さくなって均一な音圧ＳＰＬが得られなくなり、スピーカ音質が低下するという問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、一対の平板状のプレートを長手方向に並べて配置し、そのプレート間に磁気ギャップを形成する磁気回路において、磁気ギャップの長手方向に沿って均一な磁界を形成すること、このような磁気回路を用いたスピーカにおいて均一な音圧が得られること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］一方向に長い平板状のプレートを一対備え、該プレートを、その側面が対向するように長手方向に沿って配置し、前記側面間に磁気ギャップが形成されており、前記プレートは、その長手方向において、２つの端部と中央部とを備え、前記中央部の厚さを前記端部の厚さに比べて小さく形成したことを特徴とするスピーカ用磁気回路。

［請求項４］一方向に長い平板状のプレートを一対備え、該プレートを、その側面が対向するように長手方向に沿って配置し、前記側面間に磁気ギャップが形成されており、前記磁気ギャップ間に前記プレートの長手方向に沿って配置され、前記プレートの長手方向に沿って音声電流が供給されることによって前記プレートの厚さ方向に振動する振動体を備え、前記プレートは、その長手方向において、２つの端部と中央部とを備え、前記中央部の厚さを前記端部の厚さに比べて小さく形成したことを特徴とするスピーカ。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図２は本発明の一実施形態に係るスピーカ用磁気回路を説明する説明図である（同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）がＸ−Ｘ断面図、同図（ｃ）がＹ−Ｙ断面図）。

本発明の実施形態に係る磁気回路１０は、一方向に長い平板状のプレート１１，１２を一対備え、このプレート１１，１２の側面が対向するように長手方向に沿って配置し、側面間に磁気ギャップ１０Ｇを形成するものである。プレート１１，１２は長手方向において、その端部ｂ及び中央部ａを有しており、中央部ａの厚さｔ₁を端部ｂの厚さｔ₂に比べて小さく形成している。図示の実施形態においては、磁気ギャップ１０Ｇは、プレート１１，１２の長手方向に沿ってそれぞれ配置される一対の磁石１３，１４と、一つのヨーク１５を備え、各プレート１１，１２とヨーク１５とによって各磁石１３，１４が挟持されることにより、プレート１１，１２の一方の側面から他方の側面に向かう磁界が形成されている。この磁石１３，１４は、プレート１１，１２の厚さ方向に着磁された磁極を備え、その磁極の方向が互いに逆方向に向いて配置されている。

このような実施形態に係る磁気回路１０によると、プレート１１，１２の端部ｂから外側に逃げる磁束によって、プレート１１，１２の中央部ａで磁気ギャップ１０Ｇの磁束密度が小さくなってしまうのを防止するために、中央部ａで磁気ギャップ１０Ｇに対面するプレート１１，１２の側面１１ａ，１２ａの厚さｔ₁をその両端の側面１１ｂ，１２ｂの厚さｔ₂に比べて小さくしており、これによって磁気ギャップ１０Ｇの長手方向における磁束密度の均一化を図っている。

このような磁気回路１０を用いることで、磁気ギャップ１０Ｇの長手方向に沿って音声電流が流される導電体に対して均一な駆動力を作用することが可能になり、この導電体によって駆動される振動体の音圧を長手方向に沿って均一化することができ、高音質のスピーカを得ることができる。

図３は、本発明の実施形態に係るスピーカを説明する説明図である（同図（ａ）が全体構成を示す斜視図であり、同図（ｂ）がそのＸ−Ｘ断面図である）。ここでは、一例としてリボン型スピーカを示しているが、これに限定されるものではない。例えば、磁気ギャップの長手方向に沿ってボイスコイルを配置し、そのボイスコイルが巻かれたボイスコイルボビンに振動体の一部を接続したもの等であってもよい。

このスピーカ２０は、一方向に長い平板状のプレート２１、２２を備え、このプレート２１，２２の側面が対向するように長手方向に沿って配置し、側面間に磁気ギャップ２０Ｇを形成している。また、磁気ギャップ２０Ｇ内に、プレート２１，２２の長手方向に沿って音声電流が供給されることによってプレート２１，２２の厚さ方向に振動する振動体２６を備えている。図示の例では、振動体２６は、導電性のリボン状部材であり、振動体２６の２つの端部に音声電流を供給する端子部２６Ａ，２６Ｂが形成されている。また、振動体２６は長手方向両端で振動体支持部２７Ａ，２７Ｂによって支持されて磁気ギャップ２０Ｇ内に配置されている。

そして、このスピーカ２０では、前述した磁気回路１０と同様に、磁気ギャップ２０Ｇを形成しているプレート２１，２２の中央部ａの厚さを端部ｂの厚さに比べて小さく形成している。ここでも、磁気ギャップ２０Ｇは、プレート２１，２２の長手方向に沿ってそれぞれ配置される一対の磁石２３，２４と、一つのヨーク２５を備え、各プレート２１，２２とヨーク２５とによって各磁石２３，２４が挟持されることにより、プレート２１，２２の一方の側面から他方の側面に向かう磁界が形成されている。

図示の例では、プレート２１，２２の中央部ａでは、その上面に外側から磁気ギャップ２０Ｇに向かうテーパ面２１ａ，２２ａが形成されており、プレート２１，２２の幅方向において、中央部ａは、磁気ギャップ側における厚みは小さく、外側における厚みは大きく形成されている。すなわち、中央部ａにおけるプレート２１，２２の厚さは外側から磁気ギャップ２０Ｇ側に向けて徐々に小さくなっている。

このような実施形態に係るスピーカ２０によると、磁気ギャップ２０Ｇに対面するプレート２１，２２の側面が中央部ａで薄厚に形成されているので、前述した実施形態に係る磁気回路と同様に、プレート２１，２２の端部ｂから外側に逃げる磁束によって、中央部ａで磁気ギャップ２０Ｇの磁束密度が小さくなることを防止し、磁気ギャップ２０Ｇの長手方向で均一な磁束密度を得ることができる。

図４は、本発明の実施形態に係るスピーカの特性を説明する説明図であって、図３の実施形態における磁気ギャップ２０Ｇの磁束密度をプレート２１，２２の長さ方向に沿って計測した計測例である。この計測例からも明らかなように、破線で示したプレート厚さが一定のものに比べて、実線で示した実施形態の磁気回路の方が、長手方向に沿って磁束密度が均一になっていることが分かる。

これによると、磁気ギャップ２０Ｇの長手方向に沿って音声電流が流れる振動体２６に対して、均一な駆動力を作用させることができ、スピーカ２０の音圧レベルを磁気ギャップ２０Ｇの長手方向に沿って均一化し、中央部ａにおける音圧の低下を抑制することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気回路及びスピーカによると、一対の平板状のプレートを長手方向に並べて配置し、そのプレート間に磁気ギャップを形成する磁気回路において、磁気ギャップの長手方向に沿って均一な磁界を形成することができ、このような磁気回路を用いたスピーカにおいて音圧の低下を抑制することができる。

従来技術の説明図である。本発明の実施形態に係る磁気回路を説明する説明図である。本発明の実施形態に係るスピーカを説明する説明図である。本発明の実施形態に係るスピーカの特性を説明する説明図である。

符号の説明

１０磁気回路
２０スピーカ
１０Ｇ，２０Ｇ磁気ギャップ
１１，１２，２１，２２プレート
１３，１４，２３，２４磁石
１５，２５ヨーク
２６振動体
２６Ａ，２６Ｂ端子部
２７Ａ，２７Ｂ振動体支持部
ａ（プレートの）中央部
ｂ（プレートの）端部

Claims

一方向に長い平板状のプレートを一対備え、
該プレートを、その側面が対向するように長手方向に沿って配置し、前記側面間に磁気ギャップが形成されており、
前記プレートは、その長手方向において、２つの端部と中央部とを備え、
前記中央部の厚さを前記端部の厚さに比べて小さく形成したことを特徴とするスピーカ用磁気回路。
前記プレートの幅方向において、
前記中央部は、磁気ギャップ側における厚みより外側における厚みが大きいことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
前記プレートの長手方向に沿ってそれぞれ配置される一対の磁石と、一つのヨークを備え、前記各プレートと前記ヨークとによって前記各磁石が挟持されることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ用磁気回路。
一方向に長い平板状のプレートを一対備え、
該プレートを、その側面が対向するように長手方向に沿って配置し、前記側面間に磁気ギャップが形成されており、
前記磁気ギャップ間に前記プレートの長手方向に沿って配置され、前記プレートの長手方向に沿って音声電流が供給されることによって前記プレートの厚さ方向に振動する振動体を備え、
前記プレートは、その長手方向において、２つの端部と中央部とを備え、
前記中央部の厚さを前記端部の厚さに比べて小さく形成したことを特徴とするスピーカ。
前記プレートの幅方向において、
前記中央部は、磁気ギャップ側における厚みより外側における厚みが大きいことを特徴とする請求項４に記載のスピーカ。
前記プレートの長手方向に沿ってそれぞれ配置される一対の磁石と、一つのヨークを備え、前記各プレートと前記ヨークとによって前記各磁石が挟持されることを特徴とする請求項４又は５に記載のスピーカ。
前記振動体は導電性のリボン状部材であり、前記振動体の端部に音声電流を供給する端子部が形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のスピーカ。