JPH01228400A - 電気音響変換器用振動板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スピーカ、マイクロフォン、その他の電気音
響変換器を構成する振動板に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕一般に電
気音響変換器を構成する振動板には。

ピストン領域や高域限界周波数（ｆＨ）の拡大。

耐入力の増大等が要請されており、このため、軽量であ
ると共に弾性率（ヤング率）の大なる材料。

例えばチタン、アルミニウム等の軽金属材料が使用され
ている。しかしながら、単体の材料のみによって前記特
性を完全に満足することは極めて困難である。従ってチ
タン基材中にボロンを熱拡散した振動板（特公昭５５−
１５９１３号公報参照）や。

ＢＮ溶液をチタン基体上に塗布した後、約９００℃の熱
処理によってＢＮ層を形成した振動板（特公昭５５−７
７５７号公報参照）等が捷案されている。

しかしながら、上記の熱処理によって化合物層を形成す
る手段においては、振動板の基体を構成するチタンが変
形し易い温度である５５０〜７００℃の温度に加熱する
必要があり、若しくは体心立方構造から面心立方構造に
変化して変形を生じ易い変態点である８８５℃以上の温
度に加熱する必要がある。従って振動板状に成形する際
に発生した残留応力の開放、若しくは結晶の析出等に起
因して。

振動板を構成する基体に熱変形を発生し、ボイスコイル
ボビンとフリーエツジとの接合部における寸法関係が異
常となり、電気音響変換特性を低下させる場合がある。

これらの不都合を回避するためには５熱変形を発生しな
いような形状若しくは材質のものを選定する必要に迫ら
れる等、設計上の制約が存在する。更に、熱拡散層を形
成した場合においては、振動板基体の金属組織内が不均
一となり、振動板全体の物理的特性の不均一も招来し１
品質が不安定であるという課題がある。

一方、化学気相析出法若しくは電子ビーム法を使用して
、チタン箔の片面若しくは両面にボロンカーバイト（Ｂ
、Ｃ）層を形成したスピーカ用振動板も提案されている
（特公昭５３−４５１３６号公報参照）。しかしながら
、上記振動板においては。

チタン箔とボロンカーバイド層との密着性が低く。

ボロンカーバイド層が剥離し易く、耐久性において劣る
という課題があることを出願人自身が後日指摘している
（特公昭５６−３３９１９号公報参照）。

本発明は、上記従来技術に存在する課題を解決し１品質
が安定し、軽量、高弾性率かつ高剛性を有する電気音響
変換器用振動板を提供することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

上記従来技術に存在する課題を解決するために。

本発明においては、振動板を窒化物系のセラミックスに
よって形成する。という技術的手段を採用したのである
。

本発明において振動板の厚さは使用する電気音響変換器
の特性に応じて適宜選定することができるが、厚さが３
０μｍ未満であると高音域の伸びの改善効果が期待でき
ないため、少なくとも３゜μｍ以上の厚さが必要である
。一方振動板の厚さが５００μｍを越えると、振動板の
重量が増加し。

振動の追従性が著しく低下して音響特性を著しく阻害す
るため不都合である。

次に本発明における振動板を形成する窒化物系セラミッ
クスの硬さは、低すぎると適正な弾性率を得ることがで
きないため不都合であり、一方高すぎると焼成時におけ
る残留応力が大となって強度が不足するため好ましくな
い、従ってピッカース硬さ（Ｈｖ）で１０００〜３５０
０の値とするのが好ましい。

なお本発明の振動板をセラミックス材料によって形成す
る手段としては、予め振動板の形状に対応して形成した
９例えば有機材料からなる基体を凝固材等によって硬質
化した後、スラリー状のセラミックス材料を塗布若しく
はスプレー吹付によって所定の厚さの素材を形成後、焼
成する手段を使用することができる。この場合有機材料
からなる基体は、セラミックス材料の焼成時において焼
失するため、焼成セラミックス材料からなる振動板を得
ることができるのである。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は夫々本発明の実施例における振動
板の製造工程を示す説明図である。まず第１図において
１は原形模型であり１例えば石膏等により製作すべき振
動板の内表面の形状および寸法と対応する滑らかな外表
面１ａを設ける。外表面１ａは直径ｄ８　ドーム高さｈ
なるドーム型に形成する０次に２は基体であり９例えば
ポリアミド樹脂からなる薄膜状シートを前記原形模型ｌ
の外表面１ａに密着させて形成する。この場合原形模型
１の外表面１ａに隙間なく密着させるために。

原形模型１側からの減圧吸引および／または基体２を構
成する薄膜状シートを加熱するとよい。基体２を形成し
た後、外表面１ａに例えば凝固材として酢酸ビニール樹
脂エマルジョンをスプレー若しくは刷毛塗り等の手段に
よって塗布した後、空気中において自然乾燥させ、略５
０．ｃａｍの均一な膜（図示せず）を形成した０次に基
体２を原形模型ｌから基体２を剥離するのであるが、こ
の場合原形模型ｌの外表面１ａの形状を基体２に忠実に
模写若しくは転写するために、原形模型ｌと基体２との
間に若干の空気圧を印加するとよい、基体２を剥離後、
第２図に示すように内表面２ａに例えばＡｌＮｉ粉末と
溶媒とを混合させてなるスラリーをスプレー若しくは塗
布して、厚さ約２００μｍの素材３を形成する。溶媒の
揮発後、基体２と素材３とを２両者固着状態のまま加熱
炉内に装入して、Ｎｚ’Ｊ囲気中において１７００℃で
１時間焼成すれば、基体２が焼失すると共に、所定の硬
度および弾性率を具備する振動板４を得ることができる
（第３図参照）。

次に上記振動板４のフランジ部４ａを切り取り。

振動リード法によって弾性率を測定したところ。

３．５０ｘｌＯ’　ｋｇ／−一２であった。また水置換
法による密度は３．１ｇ／ｃｆｆ１．ピッカース硬度計
によるピッカース硬さ（Ｈｖ）は１５００であった。

上記振動板４に、ポリエステル繊維布にアクリル樹脂を
コーティングした同一のエツジを貼付け。

ボイスコイルを接続して、ｉｌｌ常のムービングコイル
型ドラムスピーカの磁気回路に組込み、ドーム型音響用
スピーカユニットを形成して、音圧周波数特性を測定し
た。この結果、低域限界周波数（ｆ　ｏ）が約９６０Ｈ
ｚ、高域限界周波数（（Ｈ）が約３０．１００　Ｈｚの
周波数特性であり、また歪率は。

上記高域限界周波数近傍において、基本音圧に対して−
４５ｄＢの優れた特性を有することが認められている。

なお比較のために、２０μｍのチタン箔からなる振動板
を使用して、上記同様のドーム型音響用スピーカユニッ
トを形成してその音圧周波数特性を測定したところ、低
域限界周波数および高域限界周波数は各々約１，２６０
Ｈｚ　、および約２８．５００Ｈｚに留まった。

本実施例においては、振動板を構成するセラミックスと
してＡｇＮを使用した例を示したが、この他にＢＮ、サ
イアロン若しくは５ｉｓＮｓ等の他の窒化物系セラミッ
クスを使用することができる。

また振動板の製作工程における原形模型、基体および凝
固材としては１本実施例以外の材料を適宜選定して使用
することができる。また基体の形成手段として、原形模
型によらずに、射出成形手段を使用できることは当然で
ある。更に振動板の形状としては、ドーム型以外にコー
ン型、平板型その他の形状を適宜選定することができる
。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
軽量、高弾性率かつ高剛性であると共に。

品質が安定しており、高域限界周波数が高いため高音域
の伸びがよく、更に音圧再生範囲の広い優れた特性の電
気音響変換器を実現し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は夫々本発明の実施例における振動
板の製作工程を示す説明図である。 ２：基体、３：素材、４；振動板。 芥　　１　　　凹 第　　２　　目 第　　３　　図 ２１茎怪、５：素材、乙、°碌釣守反

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動板を窒化物系セラミックスによって形成した
   ことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
2. （２）窒化物系セラミックスが、ＢＮ、ＡｌＮ、サイア
   ロン若しくはＳｉ＿３Ｎ＿４の何れか１種若しくはそれ
   らの混合物である請求項１記載の電気音響変換器用振動
   板。
3. （３）振動板の厚さが３０〜５００μｍである請求項１
   若しくは２記載の電気音響変換器用振動板。
4. （４）振動板を形成する窒化物系セラミックスの硬さが
   ピッカース硬さ１０００〜３５００である請求項１ない
   し３何れかに記載の電気音響変換器用振動板。