JPH08111896A - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のスピーカのような空気へのピストン振
動的電気音響変換器とは異なり、ピアノ、チェンバロ等
の自然楽器の音響共鳴板の振動形態に近づけ、自然楽器
らしい音響発生が可能な電気音響変換器を提供すること
を目的とする。 【構成】 電子ピアノ等の電子楽器における下前板と背
面板との間に、ボイスコイルおよびマグネット系からな
る電磁駆動ユニットを取り付け、下前板の共鳴振動を利
用することにより、自然楽器の響鳴板と同じ音響出力特
性を付与するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器またはオーデ
ィオ装置等において電気信号を音響信号に変換するため
の電気音響変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来広く使用されているマグネチックス
ピーカは、図３に示すように、固定マグネット（永久磁
石）１と、このマグネット１の磁場内で可動状態に配設
されたボイスコイル２と、このボイスコイル２の取り付
けられたコーン（振動体）３とを主要構成要素とする。

【０００３】また、従来のマグネチックスピーカは、上
記構成要素の他に、磁気通路としてのヨーク（継鉄）
４、フレーム５、ポールピース６、ダストキャップ８、
センターホルダー９等を備えている。

【０００４】このような構造のマグネチックスピーカ
は、ボイスコイル２に供給される可聴周波電流の強弱お
よび周波数に対応してコーン（振動体）３により直接空
気を振動させ、電気音響変換を行っている。

【０００５】このような従来のスピーカでは、空気をピ
ストン運動状に強制振動させているため、以下のような
特徴がある。 １）可聴帯域にわたって無歪みで、平坦な忠実再生のた
め、振動体は無分割一体振動形態となり、空気をピスト
ン駆動させている。 ２）空気のピストン駆動のため、振動体は小面積で、軽
くて腰の強い材質が用いられ、かつ振動板周辺にはエッ
ジ処理によって適度なスティフネスを付与している。

【０００６】一方、従来のスピーカでは以下のような課
題も存在する。 １）空気抵抗が大きくなり、大駆動力を必要とすること
から、振動体面積の拡大は困難である。 ２）通常は振動体面積が小さく、点音源となり、楽器等
にとって重要な面音源的広がりが感じられない。

【０００７】３）振動体単体では、可聴帯域全域にわた
る忠実再生が困難で、振動体面積の拡大に伴ってより困
難となる。そのため、帯域によってスピーカシステム
を、ウーハーやスコーカー等のように高音域、低音域等
に分割し、可聴帯域全域をカバーする必要が生ずる。 ４）楽器本来の音響は、気中共鳴または振動体共鳴によ
る音響であり、スピーカのようなコーン振動体による音
響とは性質が異なる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたものであり、従来のスピーカのような空気
へのピストン振動的電気音響変換器とは異なり、例えば
ピアノ、チェンバロ等の自然楽器の音響共鳴板の振動形
態に近づけ、自然楽器らしい音響発生が可能な電気音響
変換器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】電子ピアノ等の電子楽器
における筐体、例えば下前板（１２）と背面板（１３）
との間に、ボイスコイル（１５）およびマグネット系
（１７、１８、１９）からなる電磁駆動ユニットを取り
付け、下前板（１２）の共鳴振動を利用することによ
り、ピアノ、チェンバロ等の自然楽器の響鳴板と同じ音
響出力特性を付与する電気音響変換器を特徴とする。

【００１０】この場合、前記電磁駆動ユニットを構成す
るボイスコイル（１５）は、振動を発生する下前板（１
２）側に取り付けることができる。これと反対に、マグ
ネット系（１７、１８、１９）は背面板（１３）側に取
り付けることも可能である。

【００１１】

【作用】本発明にかかる電気音響変換器によれば、振動
板の共鳴振動によって音響が発生される。したがって、
振動板面積を大きくしても小さな駆動力で大きな音響出
力を得ることができる。さらに、振動板単体で可聴帯域
全域にわたっての音響の再生が可能となる。

【００１２】この場合の振動板による共鳴振動は、楽器
本来の共鳴音響出力に近似するものであるため、電子楽
器やオーディオ装置の音響システムとして利用すること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る好適な実施例を添付図を
参照しつつ詳述する。図１は、代表的な電子楽器１１で
ある電子ピアノの筐体構造に本発明にかかる電気音響変
換器を適用した状態を示す断面図である。

【００１４】図において、１１は電子楽器本体、１２は
下前板１２（振動板）、１３は背面板、１４は支柱、１
５はボイスコイル、１６は取り付け具、１７はマグネッ
ト、１８はヨーク（継鉄）、１９はポールピース、２０
は電気信号用リード線である。

【００１５】図１では、電子楽器１１の下前板１２を振
動板とし、電磁駆動ユニットを機能させているものであ
る。電子楽器１１の背面板１３には支柱１４が取り付け
られる。

【００１６】振動板として機能する下前板１２には、ボ
イスコイル１５が、取り付け具１６を介して取り付けら
れる。

【００１７】背面板１３に取り付けられた支柱１４に
は、マグネット１７およびヨーク（継鉄）１８およびポ
ールピース１９からなるマグネット系が固定される。ポ
ールピース１９の固定位置はボイスコイル１５の内部に
位置する部分で、マグネット１７の先端部である。

【００１８】このポールピース１９は、磁極を延長する
とともに、磁気作用をボイスコイル１５に対して有効に
及ぼしめる機能を有する。

【００１９】ボイスコイル１５には、電気信号用リード
線２０を介して、電子ピアノの出力が供給される。その
結果、電磁駆動ユニットの一方を形成するボイスコイル
１５に供給される可聴周波電気信号により、電磁駆動ユ
ニットの他方を形成するマグネット１７先端のポールピ
ース１９およびヨーク１８との間に、周波数の高低なら
びに信号の強弱に応じた吸引・反発力が生ずる。

【００２０】図１の構成では、マグネット１７、ヨーク
１８ならびにポールピース１９からなるマグネット系
は、背面板１３の支柱１４に固定されており、可動コイ
ル形として構成されているから、電磁ユニット間に生ず
る吸引・反発力は、ボイスコイル１５への反作用力とし
て、ほとんど全て下前板１２を振動させるための駆動力
となる。

【００２１】この場合の下前板１２の特性を考慮するこ
とにより、自然楽器に近似する音響出力を得ることがで
きる。なお、可動部を形成する下前板１２、ボイスコイ
ル１５ならびに取り付け具１６は、総体的に音響発生源
に相応しい構成となるように配慮することが望ましい。

【００２２】なお、このような電気音響変換器の構成に
おいて、ボイスコイル１５の取り付け位置は、下前板１
２のコーナーからの対角線の長さの、上方から１／４程
度の部位であると振動モードの観点から望ましいことが
確認できた。

【００２３】図２は、本発明の他の実施例を示すもので
あり、図１に示す構成における可動部と固定部とを相互
に変換し、いわゆる可動マグネット形としたものであ
る。それぞれの構成要素は、原理的には前記した第１の
実施例と同一であるため、図１と同じ参照符号をもって
示している。

【００２４】この実施例では、ボイスコイル１５は背面
板１３に設けられた支柱１４に固定されている。図１の
実施例におけるボイスコイル１５は、振動系（可動部）
の一部を構成しているため、その構成、例えば巻線の太
さやボビンの材質、形状、寸法、重量等配慮する必要が
あった。

【００２５】しかし、本実施例ではボイスコイル１５は
固定されるので、専ら電磁特性に配慮すれば足りる。し
たがって、巻線太さを大きくして大電流の供給による大
きな電磁力の発生を可能にする等設計上の自由度が大き
くなる。

【００２６】他方、下前板１２には、マグネット１７、
ヨーク１８、ポールピース１９からなるマグネット系が
取り付けられる。

【００２７】したがって、これらマグネット系の質量や
取り付け手段等を振動系に相応しいように配慮する必要
がある。なお、マグネットの取り付け位置は、前記した
第１の実施例におけるボイスコイルの取り付け位置に相
当する部位とすることが望ましい。

【００２８】

【発明の効果】本発明にかかる電気音響変換器によれ
ば、上述したように、自然楽器に近似する音響特性の振
動板を採用することができる。この振動板は電子楽器の
筐体の一部とし、また電子ピアノに適用する場合は、下
前板自体を振動板にしている。

【００２９】したがって、従来のスピーカシステムにお
けるような周波数に依存する音響特性の不利な点が除か
れ、自然楽器に近い音響システムを構成することができ
る。

【００３０】振動板の特性を考慮することにより、楽器
の発生する音域を単一の振動板でカバーすることができ
るから、従前のスピーカシステムによる音響発生のよう
に、高音、中音、低音等の音域ごとを分担カバーする複
雑なシステムが不要となり、経済的ならびに技術的に大
きな利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電気音響変換器を代表的電子楽
器である電子ピアノに適用した第１の実施例の構成を示
す筐体要部断面図である。

【図２】本発明にかかる電気音響変換器を代表的電子楽
器である電子ピアノに適用した第２の実施例の構成を示
す筐体要部断面図である。

【図３】従来技術にかかる電気音響変換システムである
マグネチックスピーカの構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 電子楽器 １２ 下前板（振動板） １３ 背面板 １４ 支柱 １５ ボイスコイル １６ 取り付け具 １７ マグネット １８ ヨーク（継鉄） １９ ポールピース ２０ 電気信号リード線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ピアノ等の電子楽器における下前板
   と背面板との間に、ボイスコイルおよびマグネット系か
   らなる電磁駆動ユニットを取り付け、下前板の共鳴振動
   を利用することにより、自然楽器の響鳴板と同じ音響出
   力特性を付与することを特徴とする電気音響変換器。
2. 【請求項２】 前記電磁駆動ユニットを構成するボイス
   コイルが、振動を発生する前記下前板側に取り付けられ
   たことを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換器。
3. 【請求項３】 前記電磁駆動ユニットを構成するマグネ
   ット系が、背面板側に取り付けられたことを特徴とする
   請求項１に記載の電気音響変換器。