JPH10294985A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた大きさの磁気回路を持つスピーカで
駆動力を増大させ、低域共振周波数の共振時のＱを有効
にダンプさせる。 【解決手段】 第１の磁気回路内に第２の磁気回路を形
成する２個のマグネット３及び３５を設けて、夫々の磁
気空隙部１７及び３８に上下にボイスコイル８及び３６
を巻回したボイスコイルボビン８ａ及び／又は４５を垂
下させて、２つのボイスコイル８及び３６の駆動力を加
算させる様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は限られた大きさの磁
気回路内でコーンの駆動力を増大させることの出来るス
ピーカに係わり、特に小型スピーカの低域共振周波数帯
域での共振時のＱを有効にダンプ可能な小型スピーカに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スピーカとしては種々の形状
のものが提案されている。図７は従来の代表的なキャン
セルマグネットを用いたスピーカの断面図を示すもので
あり、円盤状のヨーク４の中央には該円盤状のヨーク４
と一体に構成された円柱状のセンタポール部４ａが立設
されている。このヨーク４の上面外周縁近傍に厚み方向
にＮ．Ｓと着磁されたメインの駆動マグネット３が取り
付けられている。。

【０００３】駆動マグネット３の上面には打ち抜き加工
等で製造された磁性体から成る同心円盤状のプレート１
が取り付けられている。又、ヨーク４の下端外周近傍に
は駆動マグネット３と反対方向に着磁された同心円盤状
のキャンセルマグネット５が取り付けられている。更に
プレート４からキャンセルマグネット５を覆うかたちで
有底円筒状のシールドカバー６が取り付けられて磁気回
路が構成される。

【０００４】又、プレート１の上面には断面略々漏斗状
に形成したフレーム７が取り付けられ、更に、同心円状
のプレート内径１とセンタポール４ａの外径間に形成さ
れる磁気空隙部１７にはフレーム７に外周を固定した波
形ダンパー９で支持されたボイスコイル８ａを巻回した
ボイスコイルボビン８が介在され、ボイスコイル８ａが
磁気空隙部１７内を図７で上下方向に揺動可能と成され
ている。

【０００５】更に、フレーム７の最大直径内周部に外周
部を矢紙１２で固定し、ボイスコイルボビン８に内周を
固定したエッジ１３付の漏斗状のコーン１０が取り付け
られている。

【０００６】尚ボイスコイルボビン８の上面を覆う様に
ダスト浸入防止用のキャップ１４が覆され、フレーム７
の外側壁に取り付けられた入力端子１５から錦糸線１６
を介してボイスコイルに音声信号が供給される。

【０００７】上述の様な一般的な小型スピーカに多用さ
れているキャンセル型スピーカに対し、本出願人は特開
平７−３８９９５号公報で磁気回路の同一ギャップ内で
低域音のボイスコイルが巻回された低音用ボビンの内周
側に高域用のボイスコイルが巻回された高域用ボビンが
位置する様に配置し、更にこれらのボビンが互いに独立
した振動が可能な様にダンプ材により緩やかに結合させ
て、これら２つのボイスコイルを磁気回路における同一
磁気空隙部内に配置したスピーカを提案している。

【０００８】更に、本出願人は特開平７−２５０３９４
号公報で図８に示す様に第１の磁気回路２５で形成され
るセンタポール対応部分にポール兼用ヨーク３０より成
る第２の磁気回路２６を同心的に形成した同軸型２ウエ
イスピーカも提案している。

【０００９】図８は２ウエイスピーカの平面からみて開
口部の中心部を通り直径方向に沿って切断した側断面図
であり、図７との対応部分には同一符号を付けて重複説
明を省略するが、第１の磁気回路２５は略々円盤状に形
成した純鉄等の板材で構成した下プレート２７上にリン
グ状の駆動マグネット３を接着剤等で接合し、この駆動
マグネット上に下プレート２７と同形同質の中心孔２９
を有する上プレート１を接合し、フレーム７を上プレー
トに固定している。

【００１０】第２の磁気回路２６は上プレート１に穿っ
た中心孔２９よりも第１の磁気空隙部１７のギャップ幅
分小さい外径を有するポール兼用ヨーク３０とマグネッ
ト３１並びにセンタピース２８で構成されている。

【００１１】ポール兼用ヨーク３０は有底円筒型に形成
され、円筒内の底部に円柱状の駆動マグネット３と同方
向に着磁した第２のマグネット３１を植立させ、円柱状
の第２のマグネット３１上に円盤状の純鉄等で構成した
センタピース２８を接合して、第２の磁気空隙部３２を
センタピース２８の外径とポール兼用ヨーク３０の内周
部間に形成する。

【００１２】第１の磁気空隙部１７内には低中音用のコ
ーン１０を駆動するボイスコイルがボイスコイルボビン
８に巻回され上下に振動可能にダンパー９で保持され、
第２の磁気空隙部３２内には高音用のエッジ２２を有す
るダイヤフラム３３を駆動するボイスコイル３４が巻回
されたボイスコイルボビン３４ａはダンパー３５で上下
に振動可能に保持されている。尚ダイヤフラム３３の内
径部はボイスコイルボビン３４ａの上端に接合され、外
径部はコーン１０の内径部近傍に接合されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図７で示した磁気シー
ルドスピーカは磁気遮蔽効果は充分であるが、小型スピ
ーカで使用されるスピーカボックスが小さい為に磁気漏
洩が重要な問題となり、磁気遮蔽効果の大きい磁気シー
ルドスピーカは非常に多く利用されているが、低域共振
周波数ｆ₀ における共振鋭度（Ｑ）が大きく、充分な低
音放射が出来ない問題があった。

【００１４】更に図８で示したスピーカでは第１及び第
２の磁気回路を用いて、同軸型２ウエイスピーカの磁気
回路の高さを小さくして小型化させることが出来るが、
小型スピーカを考えた時小さなボイスコイルボビンにシ
ョートボイスコイルが用いられ、磁気空隙部が小さい為
に音響インピーダンスも小さく、磁気回路の駆動マグネ
ットの磁気力も小さくなり、更に、低域での起磁力及び
低域共振周波数ｆ₀ の共振鋭度（Ｑ）が大きくなる為に
低域を強力に放射させることが困難と成る。又、口径が
小さいので高域まで、音圧を放射してしまい、中低域用
スピーカを得るのも困難であった。

【００１５】本発明は叙上の問題点を解消した、特に小
型スピーカに適した低音を力強く放射可能なスピーカを
得ようとするものであり、本発明が解決しようとする第
１の課題は簡単な磁気シールドスピーカにもなり、２個
のボイスコイルの駆動力を加算し、感度及び低域共振周
波数ｆ₀ に於ける共振時のＱをダンプ出来て、低音放射
に有利な小型スピーカを提供しようとするものである。

【００１６】本発明が解決しようとする第２の課題は２
つのボイスコイルのうち、下側に配設したボイスコイル
を高音用に上側に配設したボイスコイルを低中音用に用
いて同軸２ウエイ小型スピーカを得て広帯域再生可能な
低音を強力に放射出来るスピーカを提供するにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のスピーカ
はその例が図１に示されている様に第１の磁気回路を形
成する第１のリング状マグネット３とヨーク４上に立設
したセンタポール４ａ間に第１のリング状のマグネット
の厚みより薄い第２のリング状のマグネット３５をヨー
ク４上に配設すると共に第１及び第２のリング状のマグ
ネット３及び３５上に第１及び第２のプレート１及び３
７を配設して、第１及び第２のプレート１及び３７とセ
ンタポール４ａの外径間で第１及び第２の磁気空隙部１
７及び３８を形成し、磁気空隙部１７及び３８に夫々第
１及び第２の駆動用コイル８及び３６を配設して駆動力
を加算する様に成したものである。

【００１８】本発明の第２のスピーカはその例が図５及
び図６に示される様に、中央に円柱状センタポール４ａ
を植立した板状のヨーク４上に第１のリング状のマグネ
ット３とリング状の第１のプレート１を積層して第１の
プレート１の内径とセンタポール４ａの外径間に形成さ
れた第１の磁気空隙部１７と、第１のプレート１上にリ
ング状の第２のマグネット４０ａ又は４０とリング状の
第２のプレート３７を積層して第２のプレート３７の内
径とセンタポール４ａの外径間に形成された第２の磁気
空隙部３８と、第１及び第２の磁気空隙部１７及び３８
内に少なくとも１つのボビン１４の上下に巻回された少
なくとも１つのボイスコイル９ａ，４１，４２とを有
し、第１及び第２のマグネットの磁束を加算する様に成
したものである。

【００１９】本発明の構成に依れば、第１の磁気回路内
に設けた第２の磁気回路によって磁気力が加算され、更
に、ボイスコイルボビンの上下に巻回したボイスコイル
の質量により、低域共振周波数ｆ₀ の共振時のＱをダン
プ可能で且つ低域を強力に放射出来る小型スピーカを得
ることが出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカを図１乃
至図６について詳記する。尚、図７及び図８で説明した
従来構成のスピーカとの対応部分には同一符号を付して
説明する。

【００２１】図１は本発明の小型スピーカの平面から視
て開口部の中心部を通る直径方向に沿って切断した側断
面図を示すものであり、スピーカ２０のヨーク４は純鉄
等の板材から成る円盤状部と、この円盤状部の中心位置
に立設された円柱状のセンタポール４ａと、このセンタ
ポール４ａと同心円状に円盤状部に形成された段部から
成るマグネットガイド部４ｂが一体に形成されている。

【００２２】上述のヨーク４の円盤状部上にフェライト
等の厚み方向にＮ．Ｓと着磁された或は無着磁のリング
状の外側マグネット３を接着剤を介して接着させる。リ
ング状の外側マグネット３の内径はヨーク４の円盤状部
に形成されたマグネットガイド部４ｂの段部に嵌合され
て、位置決めされる。

【００２３】一般的な小型スピーカ２０ではセンタポー
ル４ａの外径と外側マグネット３の内径間の幅ｗはかな
り広くとられ、略々円筒状の空間部１８を構成してい
る。

【００２４】従って、本例のスピーカ２０ではセンタポ
ール４ａと外側マグネット３の内径内に形成された空間
部１８内に内側マグネット３５を配設させる。

【００２５】内側マグネット３５はサマリウム・コバル
ト、マグネット或はネオジウムマグネット等の厚み方向
にＮ．Ｓと着磁された或は無着磁のリング状と成され、
この内側マグネット３５をヨーク４のマグネットガイド
４ｂの段部上に接着剤を介して接合させる。

【００２６】次に、センタポール４ａの外径に円筒状で
ギャップ幅の厚みを持つギャップガイド（図示せず）を
挿入し、内側及び外側マグネット３５及び３の上面に夫
々接着剤を塗布した状態で、第２のプレート３７及び第
１のプレート１に穿った透孔の内径をギャップガイドの
外径に挿入して、第２及び第１のプレート３７及び１を
夫々のマグネット３５及び３上面に接合する。

【００２７】鋼材等で漏斗状に形成されたフレーム７は
第１のプレート１上に予め鋲等で固定するか、螺子等を
介して第１のプレート１上に螺着する様に成すことで磁
気回路の金物部分が完成される。

【００２８】上述のギャップガイドをセンタポール４ａ
から抜いた後にボイスコイルボビン８の内周にスペーサ
を挿入し、ボイスコイル８ａ及び３６が第１及び第２の
磁気空隙部１７及び３８内の所定位置に来る様にセッテ
ィングし、センタポール４ａの先端からこのボイスコイ
ルボビン８とスペーサを挿入する。

【００２９】次に、ボイスコイルボビン８の外周とフレ
ーム７の底面間に波形の下ダンパー９ａと必要に応じて
上ダンパー９ｂを接合させて、ボイスコイルボビン８を
保持する。本例では、ボイスコイルボビン８が下方まで
延設され振動系の質量が増加するため２枚のダンパー９
ａ及び９ｂを用いるを可とする。この様にすれば長いボ
イスコイルボビンにより生ずるローリングを防止可能と
成る。

【００３０】本例ではボイスコイルボビン８の長さを所
定の長さだけ長くして、コーン１０に所定の質量を付加
する様に調整する。従って、ボイスコイルボビン８の先
端部は少なくとも空間部１８内の第２の磁気空隙部３８
より下面まで延設される。

【００３１】更に、紙等から成るエッジ１３の付いた漏
斗状のコーン１０の内径をボイスコイルボビン８の上部
外径部に接合し、コーン１０の最大直径部をフレーム７
の上部開口周縁部に矢紙１２を介して固定し、ボイスコ
イルボビン８の内周に挿入したスペーサを抜いた後にボ
イスコイルボビン８の上端にはダスト浸入防止用のキャ
ップ１４が接着される。錦糸線１６はボイスコイル８ａ
に接続され、フレーム７に取り付けられた入力端子１５
を介して音声信号がボイスコイル８ａに供給される。

【００３２】又、無着磁の外側及び内側のマグネット３
及び３５を用いた場合には接着剤の接合が完全になった
状態で同時に着磁する様に成せばよい。

【００３３】又、防磁型のマグネットを必要とする場合
には従来の図７と同様に外側及び内側マグネットと逆に
着磁したキャンセルマグネット５とシールドカバー６を
設ければよい。

【００３４】上述構成のスピーカによれば第１の磁気空
隙部１７及び第２の磁気空隙部３８内のボイスコイル８
ａ及び３６を直列又は並列的に接続すれば、コーン１０
は第１及び第２の磁気空隙部１７及び３８の二つの磁路
内で鎖交する磁束によって生ずる誘起力を得るため、加
算された駆動力によって低音域で強力な放射を行うもの
が得られる。

【００３５】又、ボイスコイルボビン８は第１及び第３
の磁気空隙部１７及び３８内で振動する上側のボイスコ
イル８ａ及び下側のボイスコイル３６位置まで、通常の
ボイスコイルに比べて延設されているのでボイスコイル
ボビン８により質量は増加する。従って、この質量で最
低周波数での低域共振周波数ｆ₀ での共振時のＱをダン
プすることが出来るので低音放射に有利な小型スピーカ
が得られる。

【００３６】上述の構成のスピーカ２０では第２の磁気
空隙部３８内にボイスコイル３６を配設したが図２に示
す様にこのボイスコイル３６位置に導電体のショートコ
イル４２を配設する様にしてもよい。

【００３７】以下、図２によって、この例を説明するが
以下説明する各実施例では図１との対応部分には同一符
号を付して重複説明を省略し、図１との相違点のみを説
明する。

【００３８】図２の場合は空間部１８内に配設された内
側マグネット３５の第２のプレート３７とセンタポール
４ａ間の第２の磁気空隙部３８はサマリウムコバルト等
の強力なマグネットを用いている為に第２の磁気空隙部
３８の磁束密度は大きく、この部分に高音用の導電体の
ショートコイル（例えば銅のショートリング）を設ける
ことで導電体に電磁的な制動力を付与することが出来
る。従って、この制動力によりボイスコイルボビンの振
動系の音響インピーダンスを変化させることが出来、特
に低域共振周波数の共振時のＱのダンプを行うことが出
来る小型スピーカが得られる。

【００３９】図３及び図４は本発明のスピーカの更に他
の例を示すもので、同軸２ウエイスピーカとして用いる
もので空間部１８に配された上下のボイスコイル８及び
３６を高音用及び低中音用のコーンの駆動部と成したも
のである。

【００４０】図３及び図４に於いても図１との相違点の
みを詳記する。図３の場合は第１の磁気空隙１７内で振
動するボイスコイルボビン８は短くてもよく、このボイ
スコイルボビン８に巻回したボイスコイル８ａは低中音
用のコーン１０を駆動させる。本例では、このボイスコ
イルボビン８の内径とセンタポール４ａの外径間に高音
用のボイスコイルボビン４５を挿通し第２の磁気空隙部
３８内に高音用のボイスコイル３６を配設したもので、
高音用のボイスコイルボビン４５はセンタポール４ａを
突出して上方に延設され、センタポール４ａの頂部と高
音用のボイスコイルボビン４５の内周間に配設した高音
用のダンパー４６で保持され、高音用ボイスコイルボビ
ン４５の先端には高音用のダイヤフラム４７が取り付け
られている。

【００４１】図４の場合も図３と同様に同軸２ウエイス
ピーカを示すもので、第２の磁気空隙部３８の高音用の
ボイスコイル３６の配設位置にコイル４８に対向してリ
ング状の駆動コイルを配設した場合である。この場合は
高音用のダイヤフラム４７は駆動コイル４９に流す音声
電流に対し、２次側の高音用ボイスコイル３６に誘起さ
れた誘起電流によって振動される。即ち電磁誘導型スピ
ーカとしたものである。

【００４２】図３及び図４の構成によれば下側のボイス
コイルを高音用、上側のボイスコイルを低中音用とする
ことが出来、再生帯域の広い、然も図８の従来例に比べ
低音を強力に放射可能な同軸２ウエイスピーカが得られ
る。

【００４３】更に本発明の図２と同様のショートコイル
を用いた他の構成のスピーカを図５及び図６を用いて説
明する。図５の場合は防磁用の小型スピーカを得る場合
に有効なものであり、ヨーク４の円盤状部に形成したマ
グネットガイド４ｂの段部にリング状に形成した内径を
嵌合させ厚み方向にＳ．Ｎと着磁したリング状の駆動マ
グネット３を接合させ、同じくリング状の第１のプレー
ト１を駆動マグネット３上に接合する。更に駆動マグネ
ットと同径で逆にＮ．Ｓと着磁したキャンセルマグネッ
ト４０を第１のプレート上に接合する。更に、このキャ
ンセルマグネット４０上にリング状の第２のプレート３
７を接合して、ヨーク４の中心位置から植立させたセン
タポール４ａの外径部に対し、このセンタポール４ａの
上側に第２のプレート３７の内径とセンタポール４ａの
外径間に第２の磁気空隙部３８を形成し、センタポール
４ａの下側には第１のプレート１の内径とセンタポール
４ａの外径間に第１の磁気空隙部１７を形成する。

【００４４】更にセンタポール４ａに所定間隔で挿入さ
れ、ローリングを防止する為に２枚の上下ダンパー９ａ
及び９ｂで揺動自在に保持された比較的、長さの長いボ
イスコイルボビン４０には上側の第２の磁気空隙部３８
の対応位置には低音用のボイスコイル４１を巻回し、下
側の第１の磁気空隙部１７には導電体より成るショート
コイルのリングを配設し、高域を電磁的に制御させる様
に成し、更に、有底円筒状のシールドカバー４３で駆動
マグネット３とキャンセルマグネット４０を覆う様に成
されている。

【００４５】この場合上側の第２の磁気空隙部３８のギ
ャップ長を下側の第１の磁気空隙部１７のギャップ長よ
り小さくし、キャンセルマグネット４０による磁束通過
量を多くし、駆動マグネット３の起磁力は大きく、キャ
ンセルマグネット４０の起磁力は小さいものを選択す
る。この様に構成すると小型で磁気遮蔽効果の大きく、
低域共振周波数ｆ₀ の共振時のＱをダンプ可能なスピー
カが得られる。

【００４６】図６に示す構成のスピーカは図１のスピー
カと同様に２つのマグネット３及び４０ａの磁束を加算
して強力な低音放射が可能なスピーカを得る場合の他の
構成を示すもので図５との対応部分には同一符号を付し
て重複説明を省略するが、第１のプレート１上に積層さ
れる第２のマグネット４０ａはキャンセルマグネットで
はなく駆動マグネット３と同一方向に磁気回路組立後に
着磁されている。この場合、第１のプレート１の位置で
はマグネット３と４０ａの略々中点位置になるので磁路
中をφで示す様な磁束が通ることになる第１のプレート
１の内径とセンタポール４ａの外径間の第１の磁気空隙
部１７位置に対応するボイスコイルボビンに導電性又は
非導電性の重錘４４を配置する様に成す。この場合は重
錘４４によって、質量Ｍを付加することと、電磁的制動
効果により音響インピーダンスを制御させることが出来
る。

【００４７】上述の図５及び図６の構成でショートコイ
ルリング及び重錘位置にボイスコイルを配設する様にし
てもよいことは明らかである。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上述の様に構成させたので、２
個のボイスコイルの共動動作により駆動力が加算され、
感度及び最低の低域共振周波数ｆ₀ の共振時のＱを小さ
く出来て低音放射に有利なスピーカが得られる。更に上
下のボイスコイルを低中音及び高音用の同軸２ウエイス
ピーカとすることで再生帯域の広い小型スピーカを得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの断面図である。

【図２】本発明の他のスピーカの断面図である。

【図３】本発明の更に他のスピーカの断面図（Ｉ）であ
る。

【図４】本発明の更に他のスピーカの断面図（II）であ
る。

【図５】本発明の更に他のスピーカの断面図（III ）で
ある。

【図６】本発明の更に他のスピーカの断面図（IV）であ
る。

【図７】従来のスピーカの断面図である。

【図８】従来の他のスピーカの断面図である。

【符号の説明】

１，３７ プレート、３ 外側マグネット、４ａ セン
タポール、８ ボイスコイルボビン、８ａ，３６ ボイ
スコイル、１７，３８ 磁気空隙部、１８ 空間部、３
５ 内側マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 明広 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 渡辺 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の磁気回路を形成する第１のリング
   状マグネットとヨーク上に立設したセンタポール間に第
   １のリング状のマグネットの厚みより薄い第２のリング
   状のマグネットを該ヨーク上に配設すると共に該第１及
   び第２のリング状のマグネット上に第１及び第２のプレ
   ートを配設して、第１及び第２のプレートと該センタポ
   ールの外径間で第１及び第２の磁気空隙部を形成し、該
   磁気空隙部に夫々第１及び第２の駆動用コイルを配設し
   て駆動力を加算する様に成したことを特徴とするスピー
   カ。
2. 【請求項２】 前記第２のリング状マグネットの起磁力
   は前記第１のリング状マグネットの起磁力より大なる材
   質を選択して成ることを特徴とする請求項１記載のスピ
   ーカ。
3. 【請求項３】 前記第１の駆動コイルを低中音用とし、
   前記第２の駆動コイルを高音用として２つのボビンを介
   してコーン及びダイアフラムを振動させる様に成したこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 前記第２の駆動コイルに高音用導電体シ
   ョトコイルを配したことを特徴とする請求項１乃至請求
   項３記載のいずれか１項記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 前記第２のプレートを駆動コイルとし、
   前記第２の駆動コイルに導電体のショートコイルを配し
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれ
   か１項記載のスピーカ。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の駆動コイルの巻回さ
   れたボビンを２枚のダンパーで保持して成ることを特徴
   とする請求項１乃至請求項５記載のいずれか１項記載の
   スピーカ。
7. 【請求項７】 中央に円柱状センタポールを植立した板
   状のヨーク上に第１のリング状のマグネットとリング状
   の第１のプレートを積層して第１のプレート内径と該セ
   ンタポール外径間に形成された第１の磁気空隙部と、 上記第１のプレート上にリング状の第２のマグネットと
   リング状の第２のプレートを積層して第２のプレート内
   径と上記センタポール外径間に形成された第２の磁気空
   隙部と、 上記第１及び第２の磁気空隙部内に少なくとも１つのボ
   ビンの上下に巻回された少なくとも１つのボイスコイル
   とを有し、 上記第１のマグネット及び上記第２のマグネットの磁束
   を加算する様に成したことを特徴とするスピーカ。
8. 【請求項８】 前記第１の磁気空隙部のボイスコイルを
   ダイナミックスピーカ駆動用と成し、第２の磁気空隙部
   内にショートリング又は重錘を付加して成ることを特徴
   とする請求項７記載のスピーカ。