JPH0779496A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音響出力機器等に用いるスピーカにおいて、
振動中に振動板が変形したり分割振動を生ぜず、高域共
振周波数が高く、音圧−周波数特性、歪み率、位相特性
が優れ、かつ耐熱性、耐溶剤性、耐候性の高いスピーカ
を提供することを目的とする。 【構成】 キチン質のフィルムの表面を脱アセチル化し
たフィルム状成形物をパルプを主体とする紙シートと積
層し、所定の形状に成形した振動板１０を用いて良好な
音響特性及び音質と、高い信頼性を有するスピーカを実
現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音響出力機器等に用いる
スピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ関連業界においては、
再生音楽ソースのデジタル化に伴い、音響出力機器とし
てのスピーカの特性において、従来よりもさらに出力音
圧、歪み率、平坦性に優れた高音質のスピーカが望まれ
ており、音響特性を左右するスピーカはますます重要視
されている。

【０００３】以下、上述の従来のスピーカの例につい
て、その構成を図３を用いて説明する。

【０００４】スピーカは振動板１、ボイスコイルボビン
２、ボイスコイル３などの振動系と、マグネット４、セ
ンターポール付プレート５、トッププレート６、フレー
ム７よりなる磁気回路系からなる。

【０００５】この振動板１はボイスコイルボビン２に固
着され、ボイスコイルボビン２の先端に設けられたボイ
スコイル３が磁気回路の磁気ギャップ８に挿入されてい
る。

【０００６】以上のように構成されたスピーカについ
て、以下その動作について説明する。一様な磁場の中に
あるボイスコイル３に音声電流が流れるとボイスコイル
３に上下方向の電磁力が発生し、電流に応じて振動す
る。この振動が振動板１に伝えられ、振動板１から音波
として放射される。

【０００７】また、ボイスコイル３に流れる音声電流
は、電磁力を発生させるとともに多くは熱エネルギーと
して変換される。このときのボイスコイル３の温度は入
力される音声電流の大きさに応じて高くなり、しばしば
２００℃を越える。そしてこの熱は、ボイスコイルボビ
ン２を通じて振動板１にも伝達されるため、熱変形温度
の高くない材料で構成された振動板１は変形をきたし、
発生する音が歪んだりノイズの発生する原因となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】振動板１は、使用する
周波数帯域にわたってピストン運動することが理想とさ
れるが、振動中に振動板１が変形したり分割振動が生ず
ると、音圧−周波数特性、歪み率、位相特性等が劣化
し、高忠実再生の妨げとなる。また、従来多く用いられ
ているパルプよりなる振動板材料のもつＥ／ρ（ただ
し、Ｅ：弾性率、ρ：密度）が小さいため、高域共振周
波数が低く、スピーカが高域まで再生できないという欠
点があった。

【０００９】従来、このパルプを用いた振動板の欠点を
補うため、補強材として高弾性率の樹脂を含浸させた
り、振動板表面に塗布する手法が行われてきた。

【００１０】また、外観上も高級なイメージを求められ
ており、紙の持つ外観を向上すべく、コーティング剤を
表面に塗布したり、樹脂フィルムをラミネートする方法
が用いられているが、これらの材料は、主にハンドリン
グ点から熱可塑性樹脂をベースとするものに限定される
ことがしばしばであった。

【００１１】しかし、スピーカは、車載需要の増大とと
もに使用環境において苛酷になり、特に高温下での使用
を余儀なくされてきている。さらに、再生機器のアンプ
出力の増大化とともに、大入力時のボイスコイルの発熱
量も増大し、ボイスコイル付近での温度環境も厳しいも
のとなってきている。

【００１２】これに伴って、含浸材、コーティング剤、
ラミネート材の各々において、耐熱性の低いものではパ
ルプを用いた振動板の欠点を補うには問題があった。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、振動中に振動板が変形したり分割振動を生ぜず、高
域共振周波数が高く、音圧−周波数特性、歪み率、位相
特性が優れ、かつ耐熱性、耐溶剤性、耐候性の高い、外
観的にも高級イメージを持つスピーカを提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のスピーカは、甲殻類の外皮形成物の主成分で
あるキチン質をジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン、リチウムクロライド等を混合した溶媒に
溶解し、その溶液より形成されたキチン質よりなるフィ
ルム状成形物の少なくとも一表面を脱アセチル化してキ
トサン層を形成したフィルム状成形物と、パルプを主体
とする紙を積層した構成物を所定の形状に成形した振動
板を用いるという構成を有している。

【００１５】

【作用】この構成によると、キチン質が化学構造上パル
プを構成するセルローズと同様の骨格を有しており、高
い弾性率を有しているため、上記した材料を用いると弾
性率が大きくなり、これを振動板として用いた場合、振
動板の曲げ剛性が非常に大きく、振動中に振動板が変形
したり分割共振が生じる事がきわめて少ない。また基材
としてキチン質より形成されたフィルム状成形物の少な
くとも一表面を脱アセチル化してキトサン層を形成した
フィルム状成形物と、パルプを主体とする紙を積層した
構成物を所定の形状に成形した構成物を用いているた
め、比弾性率Ｅ／ρ（ただし、Ｅ：弾性率、ρ：密度）
が大きく、これを振動板として用いた場合、スピーカの
再生帯域が高音側にのび、すぐれた音圧−周波数特性、
歪み率、位相特性を持つスピーカを得ることができる。
また、キチン質は、非常に大きい内部損失を持っている
ため、これをパルプを主体とする紙と積層した構成物を
振動板として用いた場合、スピーカの音圧−周波数特性
の山谷を平坦化し、忠実な音響特性を得ることができ
る。

【００１６】さらに、この振動板素材は、天然高分子の
キチン質のフィルムを用いているため、耐溶剤性、耐熱
性、耐候性に優れ、これを用いた構成物は、これを振動
板として用いた場合、スピーカに大きな入力信号を入れ
ることができ、また苛酷な条件下でのスピーカの使用に
耐え得るものとなる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例のスピーカについ
て図面を用いて説明する。

【００１８】図１において本発明の一実施例におけるス
ピーカは、甲殻類の外皮形成物の主成分であるキチン質
をフィルム状に成形したものの表面を脱アセチル化し、
キトサン層を形成したフィルム状成形物と、パルプを主
体とする紙を積層した構成物を振動板の形状に成形して
用いている。この振動板１０は、ボイスコイルボビン１
１に固着され、ボイスコイルボビン１１の先端に設けら
れたボイスコイル１２がセンターポール付プレート１
３、マグネット１４、トッププレート１５よりなる磁気
回路１６の磁気ギャップ１７に挿入されている。そし
て、振動板１０の周縁部は、磁気回路１６に結合された
フレーム１８の周縁部にガスケット１９とともに結合さ
れている。また、図中２０は振動板１０の中央部に結合
されたダストキャップ、２１はボイスコイルボビン１１
の中間部を保持するダンパーである。

【００１９】以上のように構成されたスピーカについ
て、以下その動作について説明する。スピーカは、振動
板１０、ボイスコイルボビン１１、ボイスコイル１２な
どの振動系とマグネット１４、センターポール付プレー
ト１３、トッププレート１５よりなる磁気回路１６、フ
レーム１８などの筐体よりなる。一様な磁場の中にある
ボイスコイル１２に音声電流が流れると、ボイスコイル
１２に上下方向の電磁力が発生し電流に応じて振動す
る。この振動を正しく振動板１０に伝え、音波として放
出される。

【００２０】また、ボイスコイル１２に流れる音声電流
は、電磁力を発生させるとともに多くは熱エネルギーと
して変換される。このときのボイスコイル１２の温度は
入力される音声電流の大きさに応じて高くなり、しばし
ば２００℃を越える。そしてこの熱はボイスコイルボビ
ン１１を通じて振動板１０にも伝達されるため、熱変形
温度の高くない材料で構成された振動板１０は変形をき
たし、発生する音が歪んだりノイズの発生する原因とな
る。

【００２１】次に、図２を用いて振動板１０の構造につ
いて述べると、甲殻類の外皮形成物の主成分であるキチ
ン質を、溶媒、たとえばジメチルアセトアミド、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、リチウムクロライド等を混合し
た溶媒に溶解し、その溶液より湿式製膜法、１０μｍ〜
２００μｍの厚さフィルムを成形する。その後、少なく
とも一方の表面を濃アルカリ処理を行って表面を脱アセ
チル化してキトサン層２１を形成したフィルム状成形物
２２を構成する。このフィルム状成形物２２を水中に浸
漬して含水させ、キトサン層２１を膨潤させる。

【００２２】別に、クラフトパルプをビーター等を用い
て叩解し、これを水中に重量比で０．１〜０．３％分散
させ、パンチングメタルまたは４０〜８０メッシュの金
網を用いて抄造し、所定の含水量まで脱水して紙シート
２３を構成する。

【００２３】これに先のフィルム状成形物２２をキトサ
ン層２１が紙シート２３と接するように重ね、加熱プレ
ス、熱風乾燥機等で所定の振動板に成形する。

【００２４】このとき、フィルム状成形物２２を浸漬す
る水を塩酸、酢酸等でｐＨ７〜５の弱酸性にするとキト
サン層２１が膨潤し易くなり、乾燥成形時にフィルム状
成形物２２と紙シート２３のパルプ繊維が接着して強固
な結合を生じ易く、成形物の弾性率が向上する。

【００２５】（実施例２）実施例１において、クラフト
パルプを水中に分散させた後、アルキルケテンダイマ
ー、ポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂等
をバインダーとしてパルプの絶対重量に対して０．１〜
１％添加し、実施例１と同様の方法にて抄造、成形す
る。

【００２６】このとき、加熱乾燥中に、ポリアミドポリ
アミン−エピクロルヒドリン中のエポキシ基とキチンフ
ィルム表面のキトサン中のアミノ基およびクラフトパル
プを構成するセルローズ中の水酸基が化学反応して強固
な結合を生じ、成形物の弾性率がさらに向上する。

【００２７】以上のように本実施例によれば、甲殻類の
外皮構成物の主成分であるキチン質をフィルム状に成形
したものの表面を脱アセチル化し、キトサン層２１を形
成したフィルム状成形物２２と紙シート２３を積層し成
形して形成した振動板を用いたスピーカは、振動板の変
形、分割振動が生ぜず良好な音響特性が得られ、パルプ
製コーン型振動板と比較して歪み率を２１ｄＢ低下させ
ることができる。

【００２８】音圧−周波数特性の山谷も±３ｄＢとな
り、パルプの振動板と比較して、約±３ｄＢ低下させる
ことができた。

【００２９】本発明で用いたキチン質のフィルム状成形
物とパルプの紙シートの積層構造の構成物と従来用いら
れてきたパルプシートの物性値を（表１）に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、甲殻類の外皮構
成物の主成分であるキチン質のフィルム状成形物と紙の
積層した構造物を振動板としたもので、歪み率が小さ
く、高域共振周波数が高く、良好な音響特性と音質を有
し、また耐熱性の高い、耐溶剤性、耐候性の高い、かつ
耐入力の高い、音響出力の大きなスピーカを得ることが
でき、良好な音響特性及び音質と高い信頼性を有するス
ピーカを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一実施例を示す半断面図

【図２】同スピーカに用いる振動板の要部の拡大断面図

【図３】従来のスピーカを示す半断面図

【符号の説明】

１０ 振動板 １１ ボイスコイルボビン １２ ボイスコイル １６ 磁気回路 １７ 磁気ギャップ １８ フレーム ２１ キトサン層 ２２ フィルム状成形物 ２３ 紙シート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キチン質より形成されたフィルム状成形
   物の少なくとも一表面を脱アセチル化しキトサン層を形
   成したフィルム状成形物と、木材パルプを主体とする紙
   を積層した構成物を所定の形状に成形した振動板にボイ
   スコイルを結合し、このボイスコイルを磁気回路の磁気
   ギャップにはめこみ振動板の周縁部を筐体に結合したス
   ピーカ。
2. 【請求項２】 振動板の木材パルプを主体とする紙は、
   高弾性率の合成樹脂繊維または無機繊維を混抄した材料
   を用いた請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 キチン質フィルムは甲殻類の外皮形成物
   の主成分であるキチン質をジメチルアセトアミド、Ｎ−
   メチル−２−ピロリドン、リチウムクロライド等を混合
   した溶媒に溶解し、その溶液をフィルム状に成形した成
   形物を用いた請求項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 振動板のフィルム状成形物と紙の積層時
   のバインダーとして、分子内にエポキシ基を有する合成
   樹脂のモノマーあるいはオリゴマーの水溶液もしくはエ
   マルジョンを用いた請求項１記載のスピーカ。