JPH099390A

JPH099390A - 高周波数スピーカ

Info

Publication number: JPH099390A
Application number: JP8153846A
Authority: JP
Inventors: Philippe Lesage; フィリップ・ルザージ
Original assignee: PHL AUDIO
Current assignee: PHL AUDIO
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1997-01-10
Also published as: DE69608351D1; EP0749265B1; DE69608351T2; FR2735646A1; US5875252A; CA2178532A1; ATE193174T1; EP0749265A1; FR2735646B1

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、容易に低コストで改善された歩
留まりで製作することができ、非常に広い周波数帯域を
有する高周波数スピーカを提供することを課題とする。【解決手段】振動板４が可動電磁コイル３に接続され
且つ環状結合部１１に沿って一つに接続された中心環状
部９と外周環状部１０とから成り、この振動板４は電磁
コイル３の動作中に所定の変形を呈するように柔軟性と
弾力性のある材料から形成されており、環状部９，１０
は、半球状で、その自由端１３，１４を介してスピーカ
１の固定側構造体に直接接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波数スピー
カに関する。

【０００２】

【従来の技術】スピーカが、音響発生振動板を有し、前
記振動板が、永久磁石の極片により形成されたエアギャ
ップ内に懸垂され、再生音を表す電流が送られる可動電
磁コイルへ接続されていることは、知られている。

【０００３】限定されるものではないが、本発明は詳細
には、圧縮室型スピーカに関する。直接放射型スピーカ
に対して、圧縮室型スピーカは、音を空気媒質へ直接に
放射しないが、音響ホーンを経て放射する。従って、こ
の種のスピーカは、一般に着脱可能な音響ホーンと圧縮
室モータとを有する。

【０００４】圧縮室モータに関しては、二つの異なる態
様が知られ、市販されている。

【０００５】最初の既にかなり古くなった態様におい
て、スピーカの振動板は、例えば金属製の剛性のある球
状のキャップの形に形成され、外周の柔軟性のある懸垂
部によりスピーカの台に固定されている。可動電磁コイ
ルが、振動板と懸垂部との間で振動板の外周に接続され
ており、作動中に、電磁コイルは、キャップ全体を剛性
の高いピストンのように変位する。その柔軟性により、
懸垂部が、スピーカの可動部分を変位し、誘導する機能
を有することとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この態様のスピーカは
次のような多くの欠点を持っている。ａ）可動コイルは、スピーカの可動部分の全質量を変
位しなければならず、従って、高周波数における音の放
射が限定され、この欠点を補償するためには、重くて高
価な磁石を使用することが必要条件となる。ｂ）スピーカの性能から、使用材料は出来るだけ軽
く、それでいて、かなりの剛性を維持していなければな
らない。例えば、ベリリウムは振動板を製作するために
使用されるが、当然、スピーカの製造コストが増大す
る。ｃ）ホーンの口において同位相で集束する振動板の表
面の各部分から部分放射を行うことが必要であるので、
非常に複雑な設計と構造の位相片を備えることが必要で
ある。

【０００７】第二の態様の圧縮室型ツイータスピーカに
おいては、振動板は、剛性のある中心の環状部と同じよ
うな剛性のある外周の環状部とから成っており、これら
の環状部は、スピーカのホーンと向かい合って位置して
いる環状接合部に沿って一緒に接続されている。環状部
は、さらに、弾性懸垂部によりスピーカの台に接続さ
れ、弾性懸垂部は、環状部と同心の柔軟な線材により形
成されており、環状部内に形成されている。この態様の
スピーカにおいても、振動板は、非常に剛性の高いピス
トンのように動作する。

【０００８】このような構成のスピーカは、特に、高周
波数域で音を放射し、単純で安価な位相片を有し、電磁
コイルと反対側で音響発生圧力変位を行うことができ、
高周波の発生には好都合である。

【０００９】しかしながら、この態様のスピーカでは、
振動板の領域が非常に小さく且つ懸垂部の剛性が非常に
高いため、５００Ｈｚより高い周波数で動作することが
できないという問題点がある。

【００１０】本発明の目的は、これらの欠点を改善する
ことである。本発明は、高周波数スピーカに係わるもの
で、本発明のスピーカは、従来のスピーカと同等な特性
を有するものであれば、従来のスピーカより軽く、容易
に低コストで改善された歩留まりで製作することがで
き、音波は非常に広い通過帯域で、特に高周波数域で放
射される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の高周波数スピーカは、音波誘導部に対向配
置されている環状結合部に沿って一つに接続された中心
環状部と外周環状部とを有する振動板を含み、環状結合
部の近傍で振動板が永久磁石の極片のエアギャップ内に
懸垂され且つ再生音を表す電流が供給される可動電磁コ
イルに接続されているスピーカにおいて、電磁コイルの
動作中に所定の変形を呈するように、振動板が柔軟で弾
性のある材料から形成され、環状部が半球状であると共
にそれらの自由端を介してスピーカの固定側構造体に直
接接続され、環状部の凸面側が音波誘導部に対向して配
置されたものである。

【００１２】従って、本発明によれば、可動コイルの変
位により柔軟性と弾力性のある環状部が漸進的に変形す
るので、振動板を形成している全体の一部だけを可動コ
イルにより駆動すればよい。このようにして、効率と通
過帯域に関する性能は、著しく改良される。その上、そ
れらの構成要素が、振動板の一体で、分離されていない
部分であるので、本発明は、特別な懸垂部の装着を必要
としない。

【００１３】本発明の構成において、柔軟性と弾力性の
ある振動板が、変形可能で、加えられた応力が停止した
後に最初の位置へ戻ることができる振動板を意味するこ
とを理解されるであろう。

【００１４】本発明のスピーカは、そのほかに多くの利
点を有しており、特に、ａ）スピーカは、幾つかの実施態様において、少なく
とも１６ＫＨｚまでの高周波数において音を放射するこ
とができ、ｂ）スピーカの構造は環状タイプであるので、スピー
カは、連結した位相片を簡単に低コストで製作すること
ができ、ｃ）スピーカはコイルの直径に対してかなり大きい面
積を呈しており、ｄ）振動板は、材料、例えば、ヤング係数の高い複合
材またはポリマーから形成され、振動板は、非常に剛性
が高いことがもはや必要でないので、前述の既知の態様
で使用されたものより費用がかからない。

【００１５】さらに、留意される点は、振動板が柔軟性
及び弾力性を有し、その中心で保持されているスピーカ
がすでに知られている点である。このような振動板は、
円環面の一部の形で設計され、その外周は、可動コイル
に接続されている。

【００１６】その振動板は、柔軟であり、自己懸垂され
ているが、本発明の振動板とは全く異なる設計であり、
従って、本発明の構造を示唆することはできない。実際
に、名称“ＣＳＤ”（“中心支持振動板”、すなわち、
中心で支持された振動板）により知られたこの実施態様
の場合、これは、１９９５年２月２５〜２８日パリにて
開催されたＡＥＳ（“音響技術学会”）の第９８回大会
に関する、番号３９９７（Ｌ３）、名称“中心支持振動
板に基づくコンピュータモデリングと圧縮ドライバー”
の出版物に詳細に示されている：第一に、振動板の環を
形成するために、可動コイルの外側の環状部を前記“Ｃ
ＳＤ”タイプの振動板に隣接させる試みがなされたなら
ば、この外側環状部により発生した音束は、内側環状部
により発生した音束と同時にホーンの口に集束すること
はできず、この場合、この性能向上は見込めず、第二
に、ホーンまたは音波誘導部が、本発明のように振動板
の凸面側でなく、凹面側に対向しており、第三に、ホー
ンの口が、本発明の場合のように、可動コイルに直接対
向して位置していない。

【００１７】本発明の構成では、前記環状部の半球が、
すべての可能な形、詳細には、円弧または半円環面の形
をとることができる。

【００１８】本発明の特に有利な実施態様において、固
定側構造体に対しエアシートを形成するように、環状部
の少なくとも一方が、固定側構造体に接続されている。

【００１９】これらのエアシートは、動的剛性を生成
し、周波数に比例した粘性緩衝を起こし、特に、振動速
度の関数として振動板の放射面積を動的に減少すること
を可能にする。

【００２０】その上、これらのエアシートは、振動板の
固有アイゲンモードを高い周波数へ押し上げて、音の発
生を歪ませるアイゲンモードの出現を防止する。

【００２１】はじめに説明した効果を高めるために、エ
アシートは、振動板の固定側構造体への固定領域へ向か
って漸進的に減少している厚さを呈している。

【００２２】実施態様に応じて、エアシートは、振動板
の片側または両側に形成することができる。

【００２３】さらに、有利なことに、環状部の少なくと
も一方は、その環状部の外周に一様に分布している放射
状の柔軟性のある線材を備えており、従って、振動板の
柔軟性を高めている。

【００２４】この柔軟性は、ほかの実施態様により、環
状部の少なくとも一方は、その環状部の外周に一様に分
布した放射状のスロットを有し、柔軟で弾力のある樹脂
によりスロットを閉じることにより、増大する。

【００２５】本発明の好適な実施態様において、音波誘
導部はホーンであり、電磁コイルは圧縮室モータを構成
している。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１は、本発明がどのよう
に具体化されるかを明確にしている。本発明によるスピ
ーカが、軸方向の断面図である図１に示されている。

【００２７】本発明による高周波数スピーカ１は、電磁
コイル３を有しており、このコイルは、一体の振動板４
に接続され、永久磁石８の極片６と７のエアギャップ５
内に懸垂され、音を再生するための電流が供給される。

【００２８】これらの構成要素は、スピーカ１の軸Ｘ−
Ｘに関して対称に形成されている。

【００２９】振動板４は、この場合ホーン１２の形で示
されている音波誘導部と反対側に位置している環状結合
部１１に沿って一つに接続された中心環状部９と外周環
状部１０とから成っている。

【００３０】振動板４は、電磁コイル３の動作中に所定
の変形を呈するように、柔軟で弾力のある材料、例え
ば、ヤング係数の高い複合材またはポリマーから形成さ
れて、できるだけ軽く、環状部９と１０は半球状で、そ
の自由端１３と１４とによりそれぞれ、スピーカ１の、
後述する固定側構造体に直接接続されており、環状部９
と１０の凸面側は、ホーン１２に対向するように配置さ
れている。

【００３１】電磁コイル３の変位により、振動板４は変
形し、結合部１１から端部１３と１４へ向かって動き、
局部圧力の変化を起こして、音を発生する。この圧力変
化は、コイル３の近くに発生し、振動板４の変形の伝播
と同じ方向へ指向し、従って、機械的エネルギーの音響
的エネルギーへの変換に関する限り、高いエネルギー効
率を達成することを可能にする。

【００３２】さらに、振動板４の変形により掃引される
体積は、一般に既知の振動板の場合のように、ピストン
の如く動作する同じ大きさの剛性の振動板により掃引さ
れる体積より大きい。従って、特に、大きい感度がスピ
ーカ１に備えられている。

【００３３】その上、本発明により、次の利点が得られ
る。ａ）スピーカ１は、従来のスピーカよりかなり高い周
波数まで音を放射することができる。ｂ）簡単に低コストで製作することができる。ｃ）コイル３の直径に対しかなり大きい放射面積（二
つの柔軟性のある環状部９と１０の近傍において）を呈
する。ｄ）変位される質量が少ないので、特に、既知の態様
におけるスピーカより小さい磁石で製作でき、容積が少
ない。

【００３４】また、本発明の構成において、環状部９と
１０の半球は、すべての可能な軸対称の形、特に、円弧
または円環面の形を取ることができる。

【００３５】さらに、環状部９と１０の柔軟性を増大す
るために、環状部に次のような構成を備えることができ
る。ａ）図示されていないが、環状部の外周に一様に分布
された放射状の柔軟な線材、またはｂ）図示されていないが、環状部の外周に一様に分布
され、弾力性と柔軟性のある樹脂、例えば、ブチルラテ
ツクスにより閉じられた放射状のスロット。

【００３６】環状部９と１０の自由端１３と１４は、ス
ピーカ１の固定側構造体の部材の間に、すなわち、端部
１３に関してはホーン１２と固定片１５との間に、端部
１４に関しては位相片１６と固定片１７との間に組み入
れることにより固定される。

【００３７】これらの要素１２、１５、１６および１７
は、エアシート１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａおよび１４Ｂを
それぞれ端部１３と１４とのいずれかの側に生成するよ
うに、固定領域の近傍に形成される。

【００３８】さらに、エアシート１３Ａ，１３Ｂ，１４
Ａおよび１４Ｂは、端部１３と１４の固定領域へ向かっ
て漸進的に減少している厚さを呈しており、これによ
り、エアシートにより生じる効果が周波数領域にわたっ
て拡大する。これは以降に明確に説明する。

【００３９】エアシートは、実際に次のような多くの利
点を示している。ａ）エアシートは動的剛性を生成し、粘性緩衝を発生
する。ｂ）エアシートは振動速度の関数として振動板の放射
面積を動的に減少することができる。ｃ）振動板の固有のエイゲンモードを高周波数側へ押
し上げる。

【００４０】本発明の構成において、エアシートは、振
動板４の端部１３及び１４の片側にのみ形成することが
できる。

【００４１】エアシートの欠陥により、振動中に固定側
構造体に接触する危険がある場合、スピーカからの音の
放射を乱しがちなノイズの発生を防止するために、エア
シートの周辺に位置する固定側構造体の領域を、適切な
衝撃緩和材で被覆することもできる。

【００４２】さらに、本発明により、全形状が円錐形の
位相片１６を、非常に簡単で費用のかからないように、
製作することができる。

【００４３】図面から分かるように、位相片１６、固定
片１７および極片７は、これらの各部材に適切に形成さ
れた円筒穴を貫通している軸Ｘ−Ｘ上のネジ１８により
一体に連結されている。もちろん、他の方法により固定
することもできる。スピーカ１の他の部材の固定方法に
ついても同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る高周波数スピーカ
を示す軸方向の断面図である。

【符号の説明】

１スピーカ３電磁コイル４振動板５エアギャップ６，７極片８永久磁石９中心環状部１０外周環状部１１環状結合部１２ホーン１３，１４自由端１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂエアシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596086446 461 ＲＵＥＤＥＳＣＨＥＮＥＳ，ＺＯＮＥＤ’ＡＣＴＩＶＩＴＥＳ， 77770 ＣＨＡＲＴＲＥＴＴＥＳ，ＦＲＡＮＣＥ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音波誘導部（１２）に対向配置されてい
る環状結合部（１１）に沿って一つに接続された中心環
状部（９）と外周環状部（１０）とを有する振動板
（４）を含み、環状結合部（１１）の近傍で振動板
（４）が永久磁石（８）の極片（６，７）のエアギャッ
プ（５）内に懸垂され且つ再生音を表す電流が供給され
る可動電磁コイル（３）に接続されているスピーカにお
いて、電磁コイル（３）の動作中に所定の変形を呈するよう
に、振動板（４）が柔軟で弾性のある材料から形成さ
れ、環状部（９，１０）が半球状であると共にそれらの
自由端（１３，１４）を介してスピーカ（１）の固定側
構造体に直接接続され、環状部（９，１０）の凸面側が
音波誘導部（１２）に対向して配置されていることを特
徴とする高周波数スピーカ。
【請求項２】前記固定側構造体に対してエアシート
（１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ）を形成するよう
に、前記環状部（９，１０）の少なくとも一方が前記固
定側構造体に接続されていることを特徴とする請求項１
に記載のスピーカ。
【請求項３】前記エアシート（１３Ａ，１３Ｂ，１４
Ａ，１４Ｂ）が振動板（４）の前記固定側構造体への固
定領域に向かって漸進的に減少する厚さを呈しているこ
とを特徴とする請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】前記エアシート（１３Ａ，１３Ｂ，１４
Ａ，１４Ｂ）が振動板（４）の片側に形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載のスピーカ。
【請求項５】前記エアシート（１３Ａ，１３Ｂ，１４
Ａ，１４Ｂ）が振動板（４）の両側に形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載のスピーカ。
【請求項６】前記環状部（９，１０）の少なくとも一
方が、その環状部の外周に一様に分布された放射状の柔
軟な線材を備えていることを特徴とする請求項１に記載
のスピーカ。
【請求項７】前記環状部（９，１０）の少なくとも一
方が、その環状部の外周に一様に分布され且つ柔軟性と
弾力性のある樹脂により閉じられた放射状のスロットを
備えていることを特徴とする請求項１に記載のスピー
カ。
【請求項８】前記振動板（４）が複合材料から形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項９】前記振動板（４）がヤング係数の高いポ
リマーから形成されていることを特徴とする請求項１に
記載のスピーカ。
【請求項１０】前記音波誘導部（１２）がホーンであ
り、前記振動板（４）と前記電磁コイル（３）とが圧縮
室モーターを構成していることを特徴とする請求項１に
記載のスピーカ。