JPH0522794A

JPH0522794A - スピーカ

Info

Publication number: JPH0522794A
Application number: JP3171045A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Koura; 哲司小浦; Shuji Saeki; 周二佐伯; Kazuki Honda; 一樹本田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】音響機器等に使用される動電形スピーカに関
するもので、磁気ギャップ内に十分な磁束密度が得られ
ず、スピーカの能率が低下するという課題を解決し、大
振幅時にも一定の駆動力をもち、磁路中にショートリン
グが存在せず、かつ駆動力歪の極めて少ない、しかも高
能率なスピーカを提供する。【構成】センターポール１０との間で磁気ギャップを
つくる第１のプレート１３と、第１のプレート１３と同
じ厚みの第２のプレート１４を間隙を設けて対向させ、
互いに逆方向に着磁された第１の磁石１５及び第２の磁
石１６により、第１のプレート１３と第２のプレート１
４とが互いに磁気的に反発するように磁気回路を構成
し、上記磁気ギャップ内にボイスコイル１７を挿着して
スピーカを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音響機器等に使用される
スピーカ、特に駆動力歪の少ない優れた動電形のスピー
カに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術が飛躍的に
進歩したため、スピーカに供給される電気信号は大幅に
その質が向上し、これに対応して高音質再生の可能なス
ピーカが求められてきている。一方、音と映像の融合化
に伴い、スピーカはブラウン菅の色ずれ等の影響を防止
するため、磁気回路に防磁対策を施すことが一般的とな
ってきている。高音質再生のためには、スピーカ自体の
駆動力歪が極めて少ないことが望ましい。現在、スピー
カ自体の駆動力歪を減少させる対策として、センターポ
ールと磁気ギャップをなすプレートの厚みに対してボイ
スコイルの巻幅を大きくとるロングボイスコイル形、も
しくはこれとは逆にボイスコイルの巻幅を小さくとるシ
ョートボイスコイル形が用いられる。また、高音再生時
に駆動力歪の原因となる渦電流の影響を取り除くため
に、磁気ギャップ内にショートリングが設けられてい
る。

【０００３】以下に従来のスイーカについて説明する。
図４に従来のスピーカの断面構造を示す。図において、
１は下プレート、２はセンターポール、３はヨーク、４
は上プレート、５はセンターポール２の外周面と磁気ギ
ャップをなすプレート、６および７は互いに逆方向に着
磁された磁石、８はセンターポール２に嵌着された高導
電性材料よりなるショートリングである。

【０００４】従来のスピーカでは、センターポール２と
磁気ギャップをなすただ１つのプレート５の上面と下面
を、互いに逆方向に着磁された磁石６および７とにより
挟み込む構造を取るのが一般的である。この結果、下プ
レート１，センターポール２，ヨーク３，上プレート４
が磁気的に同極となるため、スピーカ外部への磁気漏洩
が非常に僅かとなり、防磁形を実現している。また、シ
ョートリング８が磁気ギャップ内の磁路中に存在し、ボ
イスコイル（図示せず）はこの磁気ギャップ内に保持さ
れる構造を取っている。

【０００５】従来の技術では、大入力時の低音域での大
振幅に伴い増大する駆動力歪を低減するために、大振幅
時にもボイスコイルが磁気ギャップ内からはみ出さない
構造としてボイスコイルの巻幅がプレート５の厚みより
も大きなロングボイスコイル形、あるいはこれとは逆に
プレート５の厚みよりもボイスコイルの巻幅が小さいシ
ョートボイスコイル形が用いられていた。すなわち、磁
気ギャップ内に存在するボイスコイルの体積が、所望の
ボイスコイルの振幅範囲で一定となり、駆動力も振幅の
大小に関われず一定値となるように設計されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスピーカではロングボイスコイル形の場合、所望の
振幅範囲で一定の駆動力を得るためにはボイスコイルの
巻幅を非常に長く取らなければならない。その結果、ボ
イスコイルの重量が大きくなってしまう。しかも、磁気
ギャップの外部に存在するボイスコイル部分は駆動力に
まったく寄与せず、電気エネルギーを有効に機械エネル
ギーに変換することができず、スピーカとしての能率は
低下することになる。一方、ショートボイスコイル形の
場合、所望の振幅範囲で一定の駆動力を得るためには、
センターポール２と磁気ギャックをなすプレート５を非
常に厚く取らなければならない。この結果、磁気ギャッ
プ内でボイスコイルの占める体積は非常に小さくなり、
変換効率の観点からみると磁気エネルギーを有効に使う
ことができない。しかも、磁気ギャップ内に所望の磁束
密度を得るには非常に大きな磁石が必要となり、磁気回
路が巨大なものとなり、形状や重量，コストの点からも
実用上問題となる。

【０００７】次に中高音域では、ボイスコイルに発生す
る交流磁界により、渦電流に起因してボイスコイルに流
れる電流が歪み、この結果として駆動力に歪が発生す
る。この電流歪を改善するために、電気伝導率の高い材
料、例えば銅がショートリング８として磁気ギャップ内
に設けられている。しかしながら、このショートリング
８はセンターポール２とプレート５との磁気ギャップ内
に存在するため、センターポール２はショートリング８
の厚み分だけ小さく設計されることになり、ショートリ
ング８は非磁性体であるため磁気ギャップの磁路は広く
なって、磁気ギャップ内に十分な磁束密度が得られず、
スピーカの能率を低下させるという課題を有していた。

【０００８】本発明は上記課題を解決するものであり、
大振幅時において駆動力が一定で、ショートリングの存
在が磁気ギャップ内の磁束密度を低下させることがな
く、極めて駆動力歪が少なく、しかも高能率・スピーカ
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、センターポールとの間で磁気ギャップをつ
くる２つのプレートを間隙を設けて対向させ、２つの互
いに逆方向に着磁された磁石により、２つのプレートが
磁気的に反発するように磁気回路を構成し、磁気ギャッ
プ内にボイスコイルを設けた構成としたものである。

【００１０】

【作用】したがって本発明は上記した構成により、ボイ
スコイルは、上下振幅に対して常に一定の体積が磁気ギ
ャップ内に存在するため幅広い駆動力の一定領域をも
つ。また、ショートリングはボイスコイルに対向してい
るため、スピーカへ高周波成分が印加されても渦電流に
よる電流歪は低く抑えることができる。しかも、ショー
トリングはボイスコイルに駆動力を与える磁気ギャップ
の磁路を広げることなく磁気ギャップ内に十分な磁束密
度を与えることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面ととも
に説明する。

【００１２】図１および図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は
本発明の第１の実施例におけるスピーカの要部断面構造
及びボイスコイル部分を拡大して示したものであり、図
において、９は下プレート、１０はセンターポール、１
１はヨーク、１２は上プレート、１３と１４はセンター
ポール１０との間で磁気ギャップをつくる第１のプレー
トおよび第２のプレート、１５と１６は互いに逆方向に
着磁された第１の磁石と第２の磁石、１７は磁気ギャッ
プ内に挿着されたボイスコイルである。

【００１３】上記構成においてその動作を説明する。図
２（ａ），（ｂ）および（ｃ）において、Ｔｐｌは第１
のプレート１３，１４の厚み、Ｔｄｉｓは第１のプレー
ト１３と第２のプレート１４との間隙、Ｔｖｃはボイス
コイル１７の巻幅である。ボイスコイル１７が、上下振
幅の中立点である（ａ）の状態から上方へ移動する場
合、（ｂ）に示すように上方への移動距離がＴｄｉｓ／
２＋Ｔｐｌまでは、磁気ギャップ内に存在するボイスコ
イル１７の体積が一定であるために駆動力が一定とな
る。また（ａ）の状態から下方へ移動する場合、（ｃ）
に示すように下方への移動距離がＴｄｉｓ／２＋Ｔｐｌ
までは、同様に駆動力は一定となる。また、図１に示す
第１の磁石１５と第２の磁石１６は互いに逆方向に着磁
されているため、下プレート９，センターポール１０，
ヨーク１１，上プレート１２は磁気的に同極となりスピ
ーカ外部への磁気漏洩は極めて少ない。

【００１４】次に本発明の第２の実施例の断面構造を図
３に示す。本実施例が第１の実施例と大きく異なるの
は、センターポール１０との間で磁気ギャップをつくる
第１のプレート１３と第２のプレート１４との間にショ
ートリング１８を設けたことである。第１のプレート１
３と第２のプレート１４との間にショートリング１８を
設けることにより、磁気ギャップの磁路を従来のように
ショートリングの分だけ広げることなく磁気回路を構成
でき、スピーカの駆動時に生じる渦電流の大部分はボイ
スコイル１７と対向するショートリング１８を流れるこ
とになる。

【００１５】なお、上記第１の実施例および第２の実施
例の構成において、Ｔｐｌ＝Ｔｄｉｓであり、またＴｖ
ｃ＝Ｔｄｉｓ＋Ｔｐｌである。

【００１６】

【発明の効果】上記実施例により明らかなように、本発
明は大振幅時にも一定の駆動力をもち、磁路中にショー
トリングの存在しないスピーカを提供することができる
ものであり、これまでの駆動力を一定にするための手段
であるロングボイスコイル形及びショートボイスコイル
形では電気エネルギー及び磁気エネルギーを有効利用で
きなかったという課題や、渦電流を逃すためのショート
リングが磁路中に存在したため、センターポールとの間
で磁気ギャップをつくるプレートの間隙が広くなって磁
気ギャップ内に十分な磁束密度が得られなかったといっ
た課題を解決でき、駆動力歪の極めて少ない高能率スピ
ーカを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるスピーカの要部
断面図

【図２】（ａ）同スピーカにおいて中立点にあるボイス
コイル部分の部分断面図（ｂ）同スピーカにおいて上方へ移動したボイスコイル
部分の部分断面図（ｃ）同スピーカにおいて下方へ移動したボイスコイル
部分の部分断面図

【図３】本発明の第２の実施例におけるスピーカの要部
断面図

【図４】従来のスピーカの要部断面図

【符号の説明】

９下プレート１０センターポール１１ヨーク１２上プレート１３第１のプレート１４第２のプレート１５第１の磁石１６第２の磁石１７ボイスコイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部にセンターポール、外周部にヨー
クを備えて一体化された下プレートと、その下プレート
の上面に設けられた第１の磁石と、その第１の磁石の上
面に設けられ、前記センターポールの外周面との間で磁
気ギャップをつくる第１のプレートと、その第１のプレ
ートの上面とは間隙を設けて対向し、前記センターポー
ルの外周面との間で磁気ギャップをつくる第２のプレー
トと、その第２のプレートの上面に設けられ、前記第１
の磁石とは着磁方向が逆向きである第２の磁石と、その
第２の磁石の上面と前記下プレートのヨーク上面に接す
る上プレートと、前記磁気ギャップ内に挿着されたボイ
スコイルとから主として構成されたスピーカ。
【請求項２】第１のプレートと第２のプレートの間隙
に、高導電性材料よりなるショートリングを設けた請求
項１記載のスピーカ。
【請求項３】第１のプレートの磁気ギャップ側の厚み
が、第２のプレートの磁気ギャップ側の厚みと等しいと
ともに第１のプレートと第２のプレートとの間隙とも等
しい請求項１記載のスピーカ。
【請求項４】ボイスコイルの巻幅が、第１のプレート
と第２のプレートとの間隙と第１プレートの厚みの和に
等しい請求項１記載のスピーカ。