JPH0221838Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0221838Y2 JPH0221838Y2 JP1981036207U JP3620781U JPH0221838Y2 JP H0221838 Y2 JPH0221838 Y2 JP H0221838Y2 JP 1981036207 U JP1981036207 U JP 1981036207U JP 3620781 U JP3620781 U JP 3620781U JP H0221838 Y2 JPH0221838 Y2 JP H0221838Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voice coil
- diameter
- diaphragm
- magnetic
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は動電型スピーカに関し、小口径振動板
を求められる高域用スピーカの高耐入力化及び高
音圧感度を実現するものである。
を求められる高域用スピーカの高耐入力化及び高
音圧感度を実現するものである。
最近のトランジスタの進歩により高出力のアン
プを手軽に得ることができるようになり、またシ
ンセサイザーなどを用いた新しい音楽分野も生ま
れ、特に高域部をうけもつスピーカにも高耐入
力、高出力が要求されている。しかし、スピーカ
の耐入力の限界を決めるものにボイスコイルの発
熱があり、大きな入力を入れるとコイルが焼け切
れるおそれがある。したがつて、ボイスコイルの
温度上昇を低く抑えることが必要である。第１図
にボイスコイル口径DPと全熱抵抗RTの関係を示
すように、ボイスコイル口径DPが小さくなると
RTが大きくなる。すなわちボイスコイル口径DP
が小さければ、小さな入力でも熱が逃げないため
温度上昇が大きくなることを示している。したが
つて、高耐入力のスピーカを設計するには、ボイ
スコイル口径を大きくする必要がある。
プを手軽に得ることができるようになり、またシ
ンセサイザーなどを用いた新しい音楽分野も生ま
れ、特に高域部をうけもつスピーカにも高耐入
力、高出力が要求されている。しかし、スピーカ
の耐入力の限界を決めるものにボイスコイルの発
熱があり、大きな入力を入れるとコイルが焼け切
れるおそれがある。したがつて、ボイスコイルの
温度上昇を低く抑えることが必要である。第１図
にボイスコイル口径DPと全熱抵抗RTの関係を示
すように、ボイスコイル口径DPが小さくなると
RTが大きくなる。すなわちボイスコイル口径DP
が小さければ、小さな入力でも熱が逃げないため
温度上昇が大きくなることを示している。したが
つて、高耐入力のスピーカを設計するには、ボイ
スコイル口径を大きくする必要がある。
第２図ａはスピーカに一般的に用いられる外磁
型磁気回路の空気中への磁気漏洩の状態を示す各
部の磁気パーミアンス（Pg，Pf1，Pf2，Pf3，Pln，
Pfp1，Pfp2，Py）を示す。さらにヨークＡ２，ヨ
ークＡ３，センターポール４の断面SYA，SYB，SP
を通る総磁束φYA，φYB，φPに対する磁気継鉄の透
磁率μYA，μYB，μPを定義する事により、磁気継鉄
各部の磁気パーミアンスPYA，PYB，PPが求まる。
これら磁気パーミアンスを用いて磁気等価回路を
設定するとおよそ第２図ｂの如くなる。動電型ス
ピーカは本来長さｌのボイスコイルに信号電圧を
加えた時流れる電流ｉと磁気空隙に発生する磁束
BgによりＦ＝Bgliという力の発生を起因させスピ
ーカ振動板への駆動力として利用するものであ
る。上記磁気空〓はヨークＡ２とセンターポール
４によりはさまれた狭い部分を指すものである。
すなわち磁気パーミアンスとしてはPgがこれに
対応する。第２図ｂの磁気等価回路において磁束
を電流，磁気パーミアンスを抵抗の逆数（コンダ
クタンス）に対応させれば明らかなようにPgに
磁束を集中させるためには、Pf1，Pf2，P+3，
Pln，Py，Pfp1，Pfp2はできる限り小さく、Pg，
PYA，PYB，Ppはできるだけ大きい事が望まれる。
しかしながらボイスコイル口径が小さい時すなわ
ち、磁気空〓の径が小さい時、センターポール
４，ヨークＡ２の断面積Sp，SpYは小さくなる。
（これは口径の２乗に比例する）。この時Pgに流
れる総磁束を一定にするにはPYA，Ppを通る磁束
を一定にする事が必要であるが、断面が小さくな
る事によりヨークＡ２，センターポール４継鉄内
での磁束密度が大きくなり、この為に第３図に示
す如く一般に継鉄材として使われているSS41の継
鉄の磁気透磁率14Kガウス以上の時には極端に小
さくなるのである。Pp，PYA，PYBはこの透磁率の
低下に比例するために初期のPgに流れる磁束を
増す事については望ましくないものである。特に
高域用スピーカは（振動板口径と再生帯域とから
決められる）振動板口径が小さく必然的にボイス
コイル口径が小さくなる為に以上の現象が顕著に
表われる。
型磁気回路の空気中への磁気漏洩の状態を示す各
部の磁気パーミアンス（Pg，Pf1，Pf2，Pf3，Pln，
Pfp1，Pfp2，Py）を示す。さらにヨークＡ２，ヨ
ークＡ３，センターポール４の断面SYA，SYB，SP
を通る総磁束φYA，φYB，φPに対する磁気継鉄の透
磁率μYA，μYB，μPを定義する事により、磁気継鉄
各部の磁気パーミアンスPYA，PYB，PPが求まる。
これら磁気パーミアンスを用いて磁気等価回路を
設定するとおよそ第２図ｂの如くなる。動電型ス
ピーカは本来長さｌのボイスコイルに信号電圧を
加えた時流れる電流ｉと磁気空隙に発生する磁束
BgによりＦ＝Bgliという力の発生を起因させスピ
ーカ振動板への駆動力として利用するものであ
る。上記磁気空〓はヨークＡ２とセンターポール
４によりはさまれた狭い部分を指すものである。
すなわち磁気パーミアンスとしてはPgがこれに
対応する。第２図ｂの磁気等価回路において磁束
を電流，磁気パーミアンスを抵抗の逆数（コンダ
クタンス）に対応させれば明らかなようにPgに
磁束を集中させるためには、Pf1，Pf2，P+3，
Pln，Py，Pfp1，Pfp2はできる限り小さく、Pg，
PYA，PYB，Ppはできるだけ大きい事が望まれる。
しかしながらボイスコイル口径が小さい時すなわ
ち、磁気空〓の径が小さい時、センターポール
４，ヨークＡ２の断面積Sp，SpYは小さくなる。
（これは口径の２乗に比例する）。この時Pgに流
れる総磁束を一定にするにはPYA，Ppを通る磁束
を一定にする事が必要であるが、断面が小さくな
る事によりヨークＡ２，センターポール４継鉄内
での磁束密度が大きくなり、この為に第３図に示
す如く一般に継鉄材として使われているSS41の継
鉄の磁気透磁率14Kガウス以上の時には極端に小
さくなるのである。Pp，PYA，PYBはこの透磁率の
低下に比例するために初期のPgに流れる磁束を
増す事については望ましくないものである。特に
高域用スピーカは（振動板口径と再生帯域とから
決められる）振動板口径が小さく必然的にボイス
コイル口径が小さくなる為に以上の現象が顕著に
表われる。
また動電型スピーカの出力音圧感度は前記の如
くＦ＝Bgliに比例し振動系の重量に反比例するも
のであるが、出力音圧感度を増そうとした時には
振動系重量を減ずるかもしくはBg，ｌを大きく
する事が要求される。この為にマグネツトを大き
くするが前記の如くある一定のBg以上になると
ボイスコイル口径が小さい時所望のBgは得られ
ない。口径を大きくした時センターポール４，ヨ
ーＡ２の断面積は口径の２乗に比例して増す為に
PYA，Ppが大きくなり所望の磁束密度Bgが得ら
れ、口径の小さい時よりも大きいBgを得る事も
可能である。また口径が大きい為にボイスコイル
の直流抵抗を一定の時、より線経の太い線を使用
でき、したがつてボイスコイル線長Ｌも増す事が
できる。この出力音圧感度に与える寄与は一次的
に決まり音圧の増加は大きい。また、線長線経を
増すために振動系重量も増すが、振動板等のボイ
スコイル以外の部材との重量比との関係がありそ
れ程の音圧の低下にはならない。したがつて出力
音圧感度を増す事が出来る。
くＦ＝Bgliに比例し振動系の重量に反比例するも
のであるが、出力音圧感度を増そうとした時には
振動系重量を減ずるかもしくはBg，ｌを大きく
する事が要求される。この為にマグネツトを大き
くするが前記の如くある一定のBg以上になると
ボイスコイル口径が小さい時所望のBgは得られ
ない。口径を大きくした時センターポール４，ヨ
ーＡ２の断面積は口径の２乗に比例して増す為に
PYA，Ppが大きくなり所望の磁束密度Bgが得ら
れ、口径の小さい時よりも大きいBgを得る事も
可能である。また口径が大きい為にボイスコイル
の直流抵抗を一定の時、より線経の太い線を使用
でき、したがつてボイスコイル線長Ｌも増す事が
できる。この出力音圧感度に与える寄与は一次的
に決まり音圧の増加は大きい。また、線長線経を
増すために振動系重量も増すが、振動板等のボイ
スコイル以外の部材との重量比との関係がありそ
れ程の音圧の低下にはならない。したがつて出力
音圧感度を増す事が出来る。
以上述べた如く、ボイスコイル口径を大きくす
る事により高耐入力，高出力を得られる事を示し
たが、高域用スピーカの音響放射口径はスピーカ
システムで受け持つ帯域により決定され自由に変
更できないものであつた。
る事により高耐入力，高出力を得られる事を示し
たが、高域用スピーカの音響放射口径はスピーカ
システムで受け持つ帯域により決定され自由に変
更できないものであつた。
第４図，第５図には従来の動電型スピーカの断
面図を示す。磁気回路部はマグネツト１，予ーク
Ａ２，ヨークＢ３，センターポール４からなり、
その磁気空〓中にボイスコイルボビン６に巻回さ
れたボイスコイル５が、エツジ７により垂下され
ている。８はボイスコイルボビン６の上端に設け
られたドーム状振動板である。なお９はエツジ７
の他端を磁気回路部に固定するための支持材、１
０はドーム状振動板８とセンターポール４の上面
との間に入れられた吸音材である。さらに第５図
は、ドーム状振動板８の上部に発泡樹脂１が充填
されその表面が平面となされた動電型スピーカを
示している。
面図を示す。磁気回路部はマグネツト１，予ーク
Ａ２，ヨークＢ３，センターポール４からなり、
その磁気空〓中にボイスコイルボビン６に巻回さ
れたボイスコイル５が、エツジ７により垂下され
ている。８はボイスコイルボビン６の上端に設け
られたドーム状振動板である。なお９はエツジ７
の他端を磁気回路部に固定するための支持材、１
０はドーム状振動板８とセンターポール４の上面
との間に入れられた吸音材である。さらに第５図
は、ドーム状振動板８の上部に発泡樹脂１が充填
されその表面が平面となされた動電型スピーカを
示している。
上記従来の動電型スピーカでは、ドーム状振動
板８の口径とボイスコイル５の口径とが等しく、
上述のように耐入力特性，出力音圧レベルとも高
くすることは困難であつた。
板８の口径とボイスコイル５の口径とが等しく、
上述のように耐入力特性，出力音圧レベルとも高
くすることは困難であつた。
具体的数値を用いて詳述すると、一般に、高域
用のスピーカの振動板口径はその指向性を考慮し
て可聴最高周波数20ΚHzで次式を満足させること
が望まれる。
用のスピーカの振動板口径はその指向性を考慮し
て可聴最高周波数20ΚHzで次式を満足させること
が望まれる。
2πf／ｃ・ａ＜３
ここで、ｆは周波数、ｃは音速、ａは振動板半
径である。上式を変形して許容される振動板の直
径ｂ＝2aを、ｆ＝20ΚHz、音速ｃ＝340ｍ／秒を
もとに、算出すると、ｂ≒16mmとなる。即ち、振
動板口径16mmが最大許される大きさである。従つ
て、従来の設計においてはボイスコイルの口径は
これ以下でなければならなかつた。しかし、この
制限のもとでは、上述したように耐入力及び磁気
ギヤツプの磁束密度を高めることは非常に不利で
あつた。特に磁束密度については、いかにマグネ
ツトの量を増そうとしても、その効果がほとんど
なく、高効率な変換を行うことができないという
欠点を有していた。
径である。上式を変形して許容される振動板の直
径ｂ＝2aを、ｆ＝20ΚHz、音速ｃ＝340ｍ／秒を
もとに、算出すると、ｂ≒16mmとなる。即ち、振
動板口径16mmが最大許される大きさである。従つ
て、従来の設計においてはボイスコイルの口径は
これ以下でなければならなかつた。しかし、この
制限のもとでは、上述したように耐入力及び磁気
ギヤツプの磁束密度を高めることは非常に不利で
あつた。特に磁束密度については、いかにマグネ
ツトの量を増そうとしても、その効果がほとんど
なく、高効率な変換を行うことができないという
欠点を有していた。
本考案は、上記従来の問題点を解決したもの
で、小口径振動板に対して大口径のボイスコイル
を設けることを可能とし、高域用でありながら高
耐入力，高出力を得る動電型スピーカを提供する
ものである。以下本考案の一実施例を図面にもと
づいて説明する。
で、小口径振動板に対して大口径のボイスコイル
を設けることを可能とし、高域用でありながら高
耐入力，高出力を得る動電型スピーカを提供する
ものである。以下本考案の一実施例を図面にもと
づいて説明する。
第６図，第７図，第８図はそれぞれ本考案の実
施例を示す断面図であり、従来例と同一の部材に
は同一の番号を付して詳しい説明は省略する。
施例を示す断面図であり、従来例と同一の部材に
は同一の番号を付して詳しい説明は省略する。
本実施例の特徴とするところはコーン状連結物
１２であり、図示の実施例ではボイスコイルボビ
ンと一体化されている。すなわちコーン状連結物
１２の上端にはドーム状振動板８（口径は従来例
と同一）が接続され、このコーン状連結物１２の
下端は上記ドーム状振動板８の口径（エツジの内
径）より大なる口径を有しこの下端部にボイスコ
イル５′が巻回されている。以上のように構成さ
れた本実施例によれば、コーン状連結物１２の上
端の口径より大なる口径を下端に有し、それぞれ
上端にドーム状振動板８を、下端外周にボイスコ
イルを巻回しているので、有効音響放射口径によ
る高域用としての周波数特性は同様のままで、高
耐入力特性が実現でき、また、高出力音圧レベル
の特性を得ることができる。
１２であり、図示の実施例ではボイスコイルボビ
ンと一体化されている。すなわちコーン状連結物
１２の上端にはドーム状振動板８（口径は従来例
と同一）が接続され、このコーン状連結物１２の
下端は上記ドーム状振動板８の口径（エツジの内
径）より大なる口径を有しこの下端部にボイスコ
イル５′が巻回されている。以上のように構成さ
れた本実施例によれば、コーン状連結物１２の上
端の口径より大なる口径を下端に有し、それぞれ
上端にドーム状振動板８を、下端外周にボイスコ
イルを巻回しているので、有効音響放射口径によ
る高域用としての周波数特性は同様のままで、高
耐入力特性が実現でき、また、高出力音圧レベル
の特性を得ることができる。
また、第７図の実施例は第５図の従来例に対応
するもので、第６図の実施例のドーム状振動板８
の上部に発泡樹脂１１が充填されたものである。
またこの形状では第８図のように構成することも
可能である。
するもので、第６図の実施例のドーム状振動板８
の上部に発泡樹脂１１が充填されたものである。
またこの形状では第８図のように構成することも
可能である。
この場合にも、第６図に示す実施例とほぼ同様
の効果を得ることができる。尚、上記各実施例で
はボイスコイルボビンと一体化されたコーン状連
結物１２を用いたが、第９図に要部を示すように
口径の大なるボイスコイルボビン６′と、このボ
イスコイルボビン６′と口径の小さいドーム状振
動板８とを、別体のコーン状連結物１２′により
接着連結した構造としてもよい。
の効果を得ることができる。尚、上記各実施例で
はボイスコイルボビンと一体化されたコーン状連
結物１２を用いたが、第９図に要部を示すように
口径の大なるボイスコイルボビン６′と、このボ
イスコイルボビン６′と口径の小さいドーム状振
動板８とを、別体のコーン状連結物１２′により
接着連結した構造としてもよい。
以上のように本考案によれば、ボイスコイルボ
ビンの口径を振動板の口径よりも大きくし、ボイ
スコイルボビンと振動板とを連結部材で連結した
ことにより、音響放射口径を大きくすることなく
すなわち高域特性を保つたまま、高耐入力化およ
び高出力化を実現でき、応用範囲の広い実用的な
高域用の動電型スピーカを実現できるものであ
る。
ビンの口径を振動板の口径よりも大きくし、ボイ
スコイルボビンと振動板とを連結部材で連結した
ことにより、音響放射口径を大きくすることなく
すなわち高域特性を保つたまま、高耐入力化およ
び高出力化を実現でき、応用範囲の広い実用的な
高域用の動電型スピーカを実現できるものであ
る。
第１図はボイスコイル口径と全熱抵抗の関係を
示す線図、第２図のａ，ｂは磁気回路部の構成図
およびその等価回路図、第３図は磁束密度と透磁
率との関係を示す線図、第４図，第５図は従来の
動電型スピーカを示す断面図、第６図，第７図，
第８図は本考案の実施例をそれぞれ示す断面図、
第９図は他の実施例の要部構成断面図である。 ５′……ボイスコイル、６′……ボイスコイルボ
ビン、７……エツジ、８……ドーム状振動板、１
２′……コーン状連結物。
示す線図、第２図のａ，ｂは磁気回路部の構成図
およびその等価回路図、第３図は磁束密度と透磁
率との関係を示す線図、第４図，第５図は従来の
動電型スピーカを示す断面図、第６図，第７図，
第８図は本考案の実施例をそれぞれ示す断面図、
第９図は他の実施例の要部構成断面図である。 ５′……ボイスコイル、６′……ボイスコイルボ
ビン、７……エツジ、８……ドーム状振動板、１
２′……コーン状連結物。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ボイスコイルに印加した電流によつて誘起さ
れた駆動力を伝達するボイスコイルボビンの口
径が振動板の口径よりも大きく、前記ボイスコ
イルボビンと前記振動板とを、コーン状の連結
部材で連結した事を特徴とする高域用動電型ス
ピーカ。 (2) ボイスコイルボビンとコーン状連結部材とを
一体に形成したことを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第１項記載の高域用動電型スピー
カ。 (3) 振動板が、ドーム状振動板とフレーム前面を
含む平面とフレーム内周縁部を含む円筒面で形
成される前室を持ち、この前室が発泡樹脂で充
填された事を特徴とする実用新案登録請求の範
囲第１項記載の高域用動電型スピーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981036207U JPH0221838Y2 (ja) | 1981-03-13 | 1981-03-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981036207U JPH0221838Y2 (ja) | 1981-03-13 | 1981-03-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57148998U JPS57148998U (ja) | 1982-09-18 |
| JPH0221838Y2 true JPH0221838Y2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=29833450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981036207U Expired JPH0221838Y2 (ja) | 1981-03-13 | 1981-03-13 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221838Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537494Y2 (ja) * | 1976-08-25 | 1980-09-02 |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP1981036207U patent/JPH0221838Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57148998U (ja) | 1982-09-18 |
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