JPH0946790A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中低域ではボイスコイルの駆動による導電型
スピーカとして動作し、高域ではショートリングの駆動
による誘導型スピーカとして動作する２ウェイスピーカ
であって、ボイスコイル及びショートリングを支持する
ボビンを軽量化し、正確な動作を実現する。 【解決手段】 振動板６に取り付けた軽量のボビン１１
に硬い接着剤によりショートリング１２を取付け、この
ショートリング１２に柔らかい接着剤によりボイスコイ
ル１３を取付ける。ショートリング１２及びボイスコイ
ル１３は、磁気ギャップ１７中に位置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号を音響に
変換するスピーカ装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気回路と、この磁気回路の磁気
ギャップ中に位置されて移動可能に配設されたボイスコ
イルと、このボイスコイルに取付けられた振動板とを有
して、該ボイスコイルに供給される電気信号を、該振動
板の振動により発生される音響に変換するスピーカ装置
が提案されている。

【０００３】このようなスピーカ装置は、導電型スピー
カといわれる。この導電型のスピーカ装置においては、
上記ボイスコイルは、電気信号を供給されることによ
り、上記磁気ギャップ内の磁束中を、上記振動板を伴っ
て移動し、この振動板を振動させる。

【０００４】上記ボイスコイルは、図９及び図１０に示
すように、絶縁性の材料により円筒状に形成されたボビ
ン１０１，１０４を介して、上記振動板の中央部分に取
付けられている。すなわち、上記ボビン１０１，１０４
は、上記振動板の中央部分の後面部に、前端部を取付け
られる。このボビン１０１，１０４は、上記振動板より
後方側に向けて突設された状態となる。上記ボイスコイ
ル１０２は、上記ボビン１０１，１０４の後端側部分の
外周面部に巻回されて配設されている。

【０００５】上記ボビン１０１は、短冊状の紙をスパイ
ラル（螺旋）状に巻回して円筒状に形成されている。ま
た、上記ボビン１０４は、紙、プラスチック（合成樹脂
材料）板や金属箔を円筒状に丸めて形成してもよい。こ
の場合には、このボビン１０４が形成する円筒の軸方向
に沿った直線状の突き合わせ部が生ずる。この突き合わ
せ部においては、このボビンを構成している板状（箔
状）材料の一端部及び他端部が互いに対向しているが、
これら各端部は、互いに離間されている。したがって、
上記ボビン１０４は、金属箔により構成された場合であ
っても、１ターンコイルを構成することはない。

【０００６】一方、誘導型スピーカといわれるスピーカ
装置が提案されている。この誘導型のスピーカ装置は、
磁気回路と、この磁気回路の磁気ギャップ中に位置して
固定されて配設されたボイスコイルと、このボイスコイ
ルに同軸状となされて該磁気ギャップ中に位置されて移
動可能に配設された円環状導電体（１ターンコイル）
（ショートリング）と、この円環状導電体に取付けられ
た振動板とを有して構成される。

【０００７】この誘導型のスピーカ装置においては、上
記ボイスコイルに電気信号が供給されると、上記円環状
導電体中には、誘導起電力が生じる。すなわち、上記ボ
イスコイルは、上記ボイスコイルに電気信号が供給され
ることにより、上記磁気ギャップ内の磁束中を、上記振
動板を伴って移動し、この振動板を振動させる。

【０００８】そして、本発明者は、特願平６−２２３７
０５号において、図１１に示すように、円筒状のショー
トリング（円環状導体）として構成したボビン１０１，
１０４を図示しない振動板に取付けるとともに、このボ
ビン１０１，１０４に軟性の接着剤１０５を介してボイ
スコイル１０２を取付け、これらボビン１０１，１０４
及びボイスコイル１０２を磁気回路の磁気ギャップ中に
位置させたスピーカ装置を提案している。

【０００９】このスピーカ装置において、上記ボビン１
０１，１０４は、導電材料により、閉じた円環状に構成
され、１ターンコイルを形成している。

【００１０】このスピーカ装置においては、上記ボイス
コイル１０２に供給される電気信号が中低域周波数であ
るときには、このボイスコイル１０２が上記磁気ギャッ
プ中で駆動され、導電型スピーカの動作となる。そし
て、このスピーカ装置においては、上記ボイスコイル１
０２に供給される電気信号が高域周波数であるときに
は、このボイスコイル１０２よりも上記ボビン１０１，
１０４が上記磁気ギャップ中で駆動され、誘導型スピー
カの動作となる。

【００１１】このスピーカ装置においては、このよう
に、中低域周波数より高域周波数に亘って、導電型スピ
ーカの動作より誘導型スピーカの動作に移行されること
により、全周波数帯域に亘って平坦な周波数特性が実現
される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なスピーカ装置においては、上記ボビン１０１，１０４
は、上記振動板と上記磁気回路との距離に応じて、図１
１中矢印ｌで示す所定の長さを有していることが必要と
なる。

【００１３】このボビン１０１，１０４をショートリン
グとして構成した場合において、このボビン１０１，１
０４は、上記所定の長さ（ｌ）を有することとすると、
図１１中矢印ｔで示す厚さとして充分な剛性が確保でき
る程度の厚さを有している必要がある。

【００１４】ところで、ショートリングとして構成され
たボビン１０１，１０４は、軽量であるほど、高域周波
数帯域における駆動が充分に行われ、スピーカ装置の周
波数特性を改善することができる。ところが、上記ボビ
ン１０１，１０４は、ショートリングとして構成した場
合においては、充分な剛性を維持しつつ軽量化を図るこ
とが困難である。

【００１５】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、中低域周波数帯域においては導
電型スピーカの動作を行い、高域周波数帯域においては
誘導型スピーカの動作を行うこととなされたスピーカ装
置であって、振動板に取付けられてボイスコイルを支持
するボビンを軽量化することにより、周波数特性の改善
が図られたスピーカ装置の提供という課題を解決しよう
とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るスピーカ装置は、振動板と、この振動
板に取付けられたボビンと、このボビンに接着された１
ターンコイルを形成している環状導電体（ショートリン
グ）と、この環状導電体に対して同軸状となされてこの
環状導電体に接着されたボイスコイルと、磁気ギャップ
部を有しこの磁気ギャップ部内に上記環状導電体及びボ
イスコイルを位置させている磁気回路とを備えて構成さ
れている。

【００１７】そして、上記環状導電体と上記ボビンとを
接着している接着剤の粘弾性を該環状導電体と上記ボイ
スコイルとを接着している接着剤の粘弾性よりも高くす
ることにより、いわゆる同軸型２ウェイスピーカの動作
を実現する。

【００１８】また、本発明は、上記スピーカ装置におい
て、上記ボビンを、合成樹脂材料により円筒状に形成す
ることとして、このボビンの高剛性化と軽量化とを図っ
たものである。

【００１９】さらに、本発明は、上記スピーカ装置にお
いて、上記振動板を、中低域用の振動板となる略々円錐
形状のコーン部と、このコーン部の中央部の透孔を閉蓋
する状態に該コーン部に取付けられ高域用の振動板とな
るキャップ部とから構成することとして、２ウェイスピ
ーカとしての動作がより正確に行われるようにしたもの
である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００２１】本発明に係るスピーカ装置は、図１に示す
ように、磁気回路及びこの磁気回路上に配設されたフレ
ーム５を有して構成される。

【００２２】上記磁気回路は、磁性材料により形成され
た円盤状のヨーク１と、このヨーク１の前面部に固定し
て配設された円環状のマグネット４とを有している。上
記ヨーク１の前面部中央には、円柱状のセンターポール
２が一体的に突設されている。このセンターポール２
は、上記マグネット４に対して同軸状となされ、このマ
グネット４の中央の透孔部内に進入されている。

【００２３】上記マグネット４の前面部には、磁性材料
により中央部に透孔を有する円盤状に形成されたトップ
プレート３が取付けられている。このトッププレート３
の中央部の透孔には、上記センターポール２の先端側部
分が進入されている。このトッププレート３の中央部の
透孔の内周面部と、上記センターポール２の先端側部分
の外周面部とは、互いに対向して、磁気ギャップ部１７
を形成している。

【００２４】上記フレーム５は、金属の如き充分な剛性
を有する材料により、略々円錐状に前端側が拡径された
円筒状に構成され、後端側部分を上記トッププレート３
の前面部に固定されている。

【００２５】上記フレーム５の前端側の保持部８には、
振動板の周囲部分が、エッジ部分７を介して取付けられ
ている。このエッジ部分７は、可撓性を有して形成さ
れ、前後方向に変位可能となっている。

【００２６】上記振動板は、略々円錐形状のコーン部６
と、このコーン部６の中央部の透孔を閉蓋する状態に該
コーン部６に取付けられたドーム形状のキャップ部９と
から構成されている。上記エッジ部７には、上記コーン
部６の周囲部分が連設されている。

【００２７】上記振動板の中央部分には、後方側に向け
て、ボビン１１が取付けられている。このボビン１１
は、円筒状に形成され、前端部を上記振動板に対して取
付けられている。このボビン１１は、高い剛性を有しな
がら、軽量に形成することが望ましい。したがって、こ
のボビン１１は、ベークライト板、エポキシ樹脂を含浸
した紙や布、ガラス−エポキシ板（エポキシ樹脂で固め
たガラス繊維材料）等の如き合成樹脂材料を円筒状に丸
めて形成することが望ましい。ただし、このボビン１１
は、金属板や紙等により形成することとしてもよい。

【００２８】上記ボビン１１の後端側の外周面部には、
図２及び図４に示すように、１ターンコイルを形成して
いる環状導電体となるショートリング１２が接着されて
いる。このショートリング１２は、金属の如き導電材料
により、円環状に形成されている。このショートリング
１２の長さは、図２中矢印ｈで示すように、図２中矢印
ｌで示す上記ボビン１１の長さよりも短く、後述するボ
イスコイル１３の長さに略々等しくなされている。すな
わち、このショートリング１２は、直径に対して長さを
短くすることもでき、極めて薄く形成することが可能で
あり、充分な軽量化が可能である。

【００２９】そして、上記ショートリング１２の外周面
部には、このショートリング１２に対して同軸状となさ
れて、ボイスコイル１３が接着されている。このボイス
コイル１３は、引き出し線１４を有して、巻回されて円
筒状に形成されている。上記引き出し線１４は、上記フ
レーム５に支持部材１６を介して設けられた接点１５に
接続される。

【００３０】上記ショートリング１２及びボイスコイル
１３は、上記磁気ギャップ部１７内に位置されている。
すなわち、上記ショートリング１２及びボイスコイル１
３は、上記センターポール２に対して同軸状となされ
て、このセンターポール２と上記トッププレート３の中
央部の透孔の内面部との間に進入されている。

【００３１】ところで、上記ショートリング１２と上記
ボビン１１とを接着している接着剤１８は、該ショート
リング１２と上記ボイスコイル１３とを接着している接
着剤１９よりも、高い粘弾性を有している。

【００３２】上記ショートリング１２と上記ボビン１１
とを接着する接着剤１８としては、エポキシ系接着剤、
いわゆるＳＶワニス、及び、アクリル系接着剤（いわゆ
るハードロック）等が適している。

【００３３】また、上記ショートリング１２と上記ボイ
スコイル１３とを接着する接着剤１９としては、ゴム系
接着剤（例えば、ソニーケミカル社製ＳＣ８０１等）
や、ノガワケミカル社製のＤＢボンド１１０５やＤＢボ
ンド１１０１等、あるいは、いわゆるロックワニスが適
している。

【００３４】なお、上記コイルボビン１３は、図３に示
すように、上記ショートリング１２の外周面部にロック
ワニスの如き接着剤を塗布しておき、アルコールに浸漬
した導線を巻回して構成することとしてもよい。上記シ
ョートリング１２に塗布されたロックワニスは、上記導
線に付着したアルコールによって溶かされ、乾燥後、該
ショートリング１２に巻回された導線からなるボイスコ
イル１３を固着させる。この場合には、このようにして
ボイスコイル１３が巻回されたショートリング１２を、
上記ボビン１１の外周面部に接着することにより、これ
らボイスコイル１３、ショートリング１２及びボビン１
１の組立てが完了する。

【００３５】また、上記ボビン１１と上記ショートリン
グ１２との質量の合計は、上記ボイスコイル１３の質量
よりも小さくなされていることが望ましい。

【００３６】そして、上記ボビン１１の前端側部分は、
可撓性及び振動吸収性を有するダンパ１０を介して、上
記フレーム５の後端側部分に対して接続され支持されて
いる。

【００３７】上述のように構成されたスヒーカ装置にお
いては、上記ボイスコイル１３に上記引き出し線１４を
介して電気信号が供給されると、電気信号の周波数帯域
が中低域（２０Ｈｚ乃至７００Ｈｚ程度）であるときに
は、該ボイスコイル１３が上記磁気ギャップ部１７内の
磁束により電磁力を受けて駆動され、導電型スピーカの
動作が行われる。このとき、上記振動板においては、主
に上記コーン部６が振動される。すなわち、上記コーン
部６は、中低域用の振動板となる。

【００３８】そして、上記ボイスコイル１３に上記引き
出し線１４を介して周波数帯域が高域（７００Ｈｚ程度
乃至１０００Ｈｚ程度以上）の電気信号が供給される
と、このボイスコイル１３に流れる電流により上記ショ
ートリング１２内に誘導電流が生じ、このショートリン
グ１２が上記磁気ギャップ部１７内の磁束により電磁力
を受けて駆動され、誘導型スピーカの動作が行われる。
このとき、上記振動板においては、主に上記キャップ部
９が振動される。すなわち、上記キャップ部９は、高域
用の振動板となる。

【００３９】上述のように、誘導型スピーカの動作が行
われているとき、すなわち、上記ボイスコイル１３に供
給される電気信号が高域周波数帯域であるときには、該
ボイスコイル１３と上記ショートリング１２とを接着し
ている接着剤１９は、粘弾性が低いために、見かけ上、
接着力が弱くなる。そのため、高域周波数帯域において
は、このボイスコイル１３よりも軽量の上記ショートリ
ング１２及び上記ボビン１１が駆動されることとなる。

【００４０】このスピーカ装置においては、高域周波数
帯域において誘導型スピーカの動作が行われるので、耐
入力性の向上を図ることができる。

【００４１】

【実施例】上述の如き構成を有する本発明に係るスピー
カ装置を作成し、２０Ｈｚ乃至２００００Ｈｚに亘る周
波数特性を測定した。

【００４２】上記図４に示したように上記ショートリン
グ１２に対して上記ボイスコイル１３を接着して構成し
たスピーカ装置の周波数特性は、図７に示すように、略
々平坦な音圧周波数特性を示している。

【００４３】また、インピーダンス特性より、上記ショ
ートリング１２によって上記振動板の振動が制動され、
歯切れの良い音質が実現されていることがわかる。

【００４４】なお、図７中において、Ａは、音圧周波数
特性（縦軸はＳＰＬ（ｄＢ））を示し、Ｂは、インピー
ダンス特性（縦軸はＩｍｐ（Ω））を示し、Ｃは、歪み
（ディストーション）（縦軸はＤｉｓｔ（％））特性を
示している。

【００４５】また、上記図３に示したように上記ショー
トリング１２上に上記ボイスコイル１３を巻回して構成
したスピーカ装置の周波数特性においても、図６に示す
ように、略々平坦な音圧周波数特性を示しており、ま
た、上記ショートリング１２による上記振動板の振動の
制動もなされている。

【００４６】なお、図６中においても、Ａは、音圧周波
数特性（縦軸はＳＰＬ（ｄＢ））を示し、Ｂは、インピ
ーダンス特性（縦軸はＩｍｐ（Ω））を示し、Ｃは、歪
み（ディストーション）（縦軸はＤｉｓｔ（％））特性
を示している。

【００４７】一方、上記図１１に示したように、上記ボ
ビン１０１，１０４を円筒状のショートリングとして構
成したスピーカ装置の周波数特性は、図５に示すよう
に、３０００Ｈｚ乃至５０００Ｈｚの帯域において音圧
周波数特性が上方側に盛り上がったような特性を示して
おり、本発明に係るスピーカ装置に比較して、音質が悪
化している。

【００４８】なお、図５中においても、Ａは、音圧周波
数特性（縦軸はＳＰＬ（ｄＢ））を示し、Ｂは、インピ
ーダンス特性（縦軸はＩｍｐ（Ω））を示し、Ｃは、歪
み（ディストーション）（縦軸はＤｉｓｔ（％））特性
を示している。

【００４９】そして、上述のような誘導型スピーカの動
作が行われていることを確認するため、本発明に係るス
ピーカ装置において、上記ボイスコイル１３を上記磁気
回路に対して固定したものを作成し、周波数特性を測定
した。このスピーカ装置の周波数特性においては、図８
に示すように、１０００Ｈｚ以上の高周波数帯域におい
て、音圧が増大している。これは、１０００Ｈｚ以上の
高周波数帯域において、上記ショートリング１２が上記
ボイスコイル１３に対して移動して上記振動板を振動さ
せていることを示している。そして、１０００Ｈｚ以下
の中低周波数帯域においては、上記ショートリング１２
が上記ボイスコイル１３に対して移動できず、上記振動
板を振動させていないことが示されている。

【００５０】なお、図８中においても、Ａは、音圧周波
数特性（縦軸はＳＰＬ（ｄＢ））を示し、Ｂは、インピ
ーダンス特性（縦軸はＩｍｐ（Ω））を示し、Ｃは、歪
み（ディストーション）（縦軸はＤｉｓｔ（％））特性
を示している。

【００５１】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るスピーカ装
置においては、振動板に取付けられたボビンと環状導電
体とを接着している接着剤の粘弾性が該環状導電体とボ
イスコイルとを接着している接着剤の粘弾性よりも高い
ことにより、いわゆる同軸型２ウェイスピーカの動作を
実現することができる。

【００５２】また、このスピーカ装置において、上記ボ
ビンを合成樹脂材料により円筒状に形成し、このボビン
の高剛性化と軽量化とを図ると、同軸型２ウェイスピー
カの動作がより確実に行われるようにすることができ
る。

【００５３】さらに、このスピーカ装置において、上記
振動板を、中低域用の振動板となる略々円錐形状のコー
ン部とこのコーン部の中央部の透孔を閉蓋する状態に該
コーン部に取付けられ高域用の振動板となるキャップ部
とから構成されたものとすると、同軸型２ウェイスピー
カとしての動作がより正確に行われるようにすることが
できる。

【００５４】すなわち、本発明は、中低域周波数帯域に
おいては導電型スピーカの動作を行い、高域周波数帯域
においては誘導型スピーカの動作を行うこととなされ
た、いわゆる同軸型２ウェイスピーカ装置であって、振
動板に取付けられてボイスコイルを支持するボビンを軽
量化することにより、周波数特性の改善が図られたスピ
ーカ装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスピーカ装置の構成を示す縦断面
図である。

【図２】上記スピーカ装置の要部であるボビン周辺の構
成を示す縦断面図である。

【図３】上記スピーカ装置の要部の構成を示す分解斜視
図である。

【図４】上記スピーカ装置の要部の構成の他の例を示す
分解斜視図である。

【図５】従来のスピーカ装置の周波数特性を示すグラフ
である。

【図６】上記図３に示した要部を有する本発明に係るス
ピーカ装置の周波数特性を示すグラフである。

【図７】上記図４に示した要部を有する本発明に係るス
ピーカ装置の周波数特性を示すグラフである。

【図８】上記図４に示した要部を有する本発明に係るス
ピーカ装置においてボイスコイルを固定した場合の周波
数特性を示すグラフである。

【図９】従来のスピーカ装置の要部であるボビン周辺の
構成を示す斜視図である。

【図１０】従来のスピーカ装置の要部であるボビン周辺
の構成の他の例を示す斜視図である。

【図１１】従来のスピーカ装置の要部であるボビン周辺
の構成のさらに他の例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ヨーク ２ センターポール ３ トッププレート ４ マグネット ６ コーン部 ９ キャップ部 １１ ボビン １２ ショートリング １３ ボイスコイル １７ 磁気ギャップ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板と、 上記振動板に取付けられたボビンと、 上記ボビンに接着された１ターンコイルを形成している
   環状導電体と、 上記環状導電体に対して同軸状となされてこの環状導電
   体に接着されたボイスコイルと、 磁気ギャップ部を有し、この磁気ギャップ部内に上記環
   状導電体及びボイスコイルを位置させている磁気回路と
   を備え、 上記環状導電体と上記ボビンとを接着している接着剤
   は、該環状導電体と上記ボイスコイルとを接着している
   接着剤よりも、高い粘弾性を有することとなされている
   スピーカ装置。
2. 【請求項２】 ボビンは、合成樹脂材料により円筒状に
   形成されている請求項１記載のスピーカ装置。
3. 【請求項３】 振動板は、中低域用の振動板となる略々
   円錐形状のコーン部と、このコーン部の中央部の透孔を
   閉蓋する状態に該コーン部に取付けられ高域用の振動板
   となるキャップ部とから構成されている請求項１記載の
   スピーカ装置。