JPS6212300A - スピ−カ - Google Patents
スピ−カInfo
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- JPS6212300A JPS6212300A JP60151590A JP15159085A JPS6212300A JP S6212300 A JPS6212300 A JP S6212300A JP 60151590 A JP60151590 A JP 60151590A JP 15159085 A JP15159085 A JP 15159085A JP S6212300 A JPS6212300 A JP S6212300A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスピーカの改良に関し、特に、ボイスコイル等
の振動源の小さな振幅を、レバー等の機械的増幅手段に
より、振幅を増幅して振動板に伝達するようなスピーカ
に関するものである。
の振動源の小さな振幅を、レバー等の機械的増幅手段に
より、振幅を増幅して振動板に伝達するようなスピーカ
に関するものである。
従来の技術
近年のオーディオ機器は半導体技術の進歩と高性能小形
回路部品の出現により著しく小形化が進んでいる。スピ
ーカシステムもホームニーズや車載用システムを問わず
小形化が進んでいるが、低音域の音響特性に問題がある
。
回路部品の出現により著しく小形化が進んでいる。スピ
ーカシステムもホームニーズや車載用システムを問わず
小形化が進んでいるが、低音域の音響特性に問題がある
。
即ち、スピーカの軸上音圧(Pア)と振幅(X)は次式
で与えられる。
で与えられる。
・・・・・・・・・(1)
(m)・・・・・・・・・(匂
但しρ。は空気の密度、ωは振動角周波数、aは振動板
の有効半径、τはスピーカとマイク間の距離、■は振動
板の速度、Xは振動板の振幅、Aは力係数、Eは信号の
入力電圧、REはスピーカの電気抵抗、Msはスピーカ
の振動系質量、Maは空気の負荷質量、Qoは共振の尖
鋭度、foは最低共振周波数、fは周波数である。
の有効半径、τはスピーカとマイク間の距離、■は振動
板の速度、Xは振動板の振幅、Aは力係数、Eは信号の
入力電圧、REはスピーカの電気抵抗、Msはスピーカ
の振動系質量、Maは空気の負荷質量、Qoは共振の尖
鋭度、foは最低共振周波数、fは周波数である。
従って振動板の有効半径が小さくなると能率が低下する
。また、振動板の振幅は(2)式よh、t0以上では周
波数の2乗に反比例するため、低音域では大きくなる。
。また、振動板の振幅は(2)式よh、t0以上では周
波数の2乗に反比例するため、低音域では大きくなる。
しかし能率向上を図るためにボイスコイル巻幅を小さく
すると、ボイスコイルの振幅範囲が狭くなるために、低
音域で歪成分を発生する。大振幅可能な駆動方法として
、ロングボイスコイルを用いたスピーカがあるが、ボイ
スコイル線輪長の利用率が悪くなシ能率向上が図れなか
った。そこで能率向上と低歪率化を図るためには、小さ
なボイスコイルの振幅を増幅して振動板に伝達する必要
があり、従来の技術としては、例えば実開昭51−19
826号公報に示されるように、レバーを用いたものが
あった。
すると、ボイスコイルの振幅範囲が狭くなるために、低
音域で歪成分を発生する。大振幅可能な駆動方法として
、ロングボイスコイルを用いたスピーカがあるが、ボイ
スコイル線輪長の利用率が悪くなシ能率向上が図れなか
った。そこで能率向上と低歪率化を図るためには、小さ
なボイスコイルの振幅を増幅して振動板に伝達する必要
があり、従来の技術としては、例えば実開昭51−19
826号公報に示されるように、レバーを用いたものが
あった。
以下、図面を参照しながら、上述した従来のスピーカに
ついて説明する。
ついて説明する。
第3図は振幅増幅機構を用いた従来のスピーカの断面を
示すものである。第3図において、1はツボヨーク、2
はマグネット、3はポールピースであシ、ツボヨーク1
とポールピース3はマグネット2を挾持して、環状の磁
気空隙4を形成する。
示すものである。第3図において、1はツボヨーク、2
はマグネット、3はポールピースであシ、ツボヨーク1
とポールピース3はマグネット2を挾持して、環状の磁
気空隙4を形成する。
5はポールピース3の上面に固着された支持台で、レバ
ーeが回動可能なように支点との軸受部を有 ′す
る。前記の磁気空隙4の中には、信号入力に応じて往復
運動するボイスコイル7を巻回したボイスコイルボビン
8があシ、その上端は、前記レバー6の支点aから11
の距離に回動可能な結合点すでレバー6に保持されてい
る。更に前記支点&から12(但し12>11.)の距
離にも同様に回動可能な結合点Cがあり、補強リング9
が取り付けられている。・1oは底部で前記補強リング
9に固着された略円錐台形状の振動板である。なお、ボ
イスコイルボビン8を支えるダンパー及び振動板10を
支えるエツジは図を省略した。
ーeが回動可能なように支点との軸受部を有 ′す
る。前記の磁気空隙4の中には、信号入力に応じて往復
運動するボイスコイル7を巻回したボイスコイルボビン
8があシ、その上端は、前記レバー6の支点aから11
の距離に回動可能な結合点すでレバー6に保持されてい
る。更に前記支点&から12(但し12>11.)の距
離にも同様に回動可能な結合点Cがあり、補強リング9
が取り付けられている。・1oは底部で前記補強リング
9に固着された略円錐台形状の振動板である。なお、ボ
イスコイルボビン8を支えるダンパー及び振動板10を
支えるエツジは図を省略した。
以上のように構成された従来のスピーカについて、以下
その動作を説明する。
その動作を説明する。
ツボヨーク1、マグネット2及びポールピース3で形成
された磁気空隙4の中にあるボイスコイル7に信号電流
が流れると、ボイスコイル7及びボイスコイルボビン8
の結合点すがIだけ変化する。従ってレバー6は支持台
6に設けた回動自在な支点とを中心に回転する。この時
、レバー6の結合点Cの変位Xは、X=−+@Xで与え
られ、変位は12/11 倍に増幅される。従って結
合点Cを有する補強リング9と、これに固着された振動
板10はボイスコイル7の変位に対してl 2/11倍
増幅されたことになる。
された磁気空隙4の中にあるボイスコイル7に信号電流
が流れると、ボイスコイル7及びボイスコイルボビン8
の結合点すがIだけ変化する。従ってレバー6は支持台
6に設けた回動自在な支点とを中心に回転する。この時
、レバー6の結合点Cの変位Xは、X=−+@Xで与え
られ、変位は12/11 倍に増幅される。従って結
合点Cを有する補強リング9と、これに固着された振動
板10はボイスコイル7の変位に対してl 2/11倍
増幅されたことになる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら前記のような構成では、レバーが支点aを
中心として回転運動するため結合点す。
中心として回転運動するため結合点す。
Cは各々中心方向にel(1−cosθ) 、 12(
1−CO8θ)だけ移動するためボイスコイルボビンと
補強1 1Jy□、げ。ヵ、2カ。ゎり、イ
ユ3イヤヵ85−ヤ1 ピースやツボヨーク
に接触して異常音を発生する□ 1 等の問題点を有しておシ、振幅増幅機構と
して適当ではなかった。
1−CO8θ)だけ移動するためボイスコイルボビンと
補強1 1Jy□、げ。ヵ、2カ。ゎり、イ
ユ3イヤヵ85−ヤ1 ピースやツボヨーク
に接触して異常音を発生する□ 1 等の問題点を有しておシ、振幅増幅機構と
して適当ではなかった。
本発明は上記問題点に鑑み低音域を能率良く、高忠実度
再生するスピーカを提供するものである。
再生するスピーカを提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
この目的を達成するために本発明のスピーカは、支点を
中心として回動可能に支持されたレバーの端部とボイス
コイルとを第1の駆動棒により回動可能に接合し、他端
部と振動板とを第2の駆動棒により接合した機械的増幅
機構を有しておシ、前記レバーの支点から第1の駆動棒
との接合部までの長さと支点から第2の駆動棒との接合
部までの長さの比を、第1の駆動棒と第2の駆動棒の長
さの比とほぼ等しくした構成となっている。
中心として回動可能に支持されたレバーの端部とボイス
コイルとを第1の駆動棒により回動可能に接合し、他端
部と振動板とを第2の駆動棒により接合した機械的増幅
機構を有しておシ、前記レバーの支点から第1の駆動棒
との接合部までの長さと支点から第2の駆動棒との接合
部までの長さの比を、第1の駆動棒と第2の駆動棒の長
さの比とほぼ等しくした構成となっている。
作 用
この構成゛によってボイスコイルの駆動力が第1の駆動
棒、レバー、第2の駆動棒、振動板へと順次伝達される
とともにテコの原理によって駆動部であるボイスコイル
の変位にくらべ振動板の変位が大きく拡大されるため(
レバーの支点から第1の駆動棒との接合部までの長さと
支点から第2の駆動棒との接合部までの長さの比に増幅
される)低音の再生が良好となるものである。さらにレ
バーの両端部に駆動棒を介してボイスコイルおよび振動
板と接合しているために、前記従来例に示したようなレ
バーの回転運動によるボイスコイルおよび振動板とレバ
ーの接合部の位置すれかなくなりボイスコイルのギャッ
プこすシを防ぐことができるものである。
棒、レバー、第2の駆動棒、振動板へと順次伝達される
とともにテコの原理によって駆動部であるボイスコイル
の変位にくらべ振動板の変位が大きく拡大されるため(
レバーの支点から第1の駆動棒との接合部までの長さと
支点から第2の駆動棒との接合部までの長さの比に増幅
される)低音の再生が良好となるものである。さらにレ
バーの両端部に駆動棒を介してボイスコイルおよび振動
板と接合しているために、前記従来例に示したようなレ
バーの回転運動によるボイスコイルおよび振動板とレバ
ーの接合部の位置すれかなくなりボイスコイルのギャッ
プこすシを防ぐことができるものである。
実施例
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第1図は本発明の一実施例におけるスピーカの要
部断面図を示す。
する。第1図は本発明の一実施例におけるスピーカの要
部断面図を示す。
第1図において、11はフレーム、12は振動板、13
は振動板12の外周端に内周端を接着し、外周端をフレ
ーム11に固着したエツジ、14はレバー、15は下端
部を磁気回路のギャップ(図示せず)に挿入したボイス
コイル、16は内周端をボイスコイル16に、外周端を
フレーム11に固着したダンパー、17は上端部をフレ
ーム11に固着し、下端部にレバー14を固着し、屈曲
可能部17aを有した支持棒、18は上端部をレバー1
4の一方の端部に固着し、下端部をボイスコイル16の
上端部に固着し、屈曲可能部18a。
は振動板12の外周端に内周端を接着し、外周端をフレ
ーム11に固着したエツジ、14はレバー、15は下端
部を磁気回路のギャップ(図示せず)に挿入したボイス
コイル、16は内周端をボイスコイル16に、外周端を
フレーム11に固着したダンパー、17は上端部をフレ
ーム11に固着し、下端部にレバー14を固着し、屈曲
可能部17aを有した支持棒、18は上端部をレバー1
4の一方の端部に固着し、下端部をボイスコイル16の
上端部に固着し、屈曲可能部18a。
18bを有した第1の駆動棒、19は上端部を振動板1
2に固着し、下端部をレバー14の他方の端部に固着し
、屈曲可能部19a、19bを有した第2の駆動棒であ
る。尚、支持棒17、第1゜第2の駆動棒丁8,19は
ゴム状の高分子弾性体の一つであるポリエステルエラス
トマー(商品名ハイトレル)を用いて一体形成されてお
シ、さらにくびれた形状として屈曲可能部を構成してい
る。
2に固着し、下端部をレバー14の他方の端部に固着し
、屈曲可能部19a、19bを有した第2の駆動棒であ
る。尚、支持棒17、第1゜第2の駆動棒丁8,19は
ゴム状の高分子弾性体の一つであるポリエステルエラス
トマー(商品名ハイトレル)を用いて一体形成されてお
シ、さらにくびれた形状として屈曲可能部を構成してい
る。
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
を説明する。
を説明する。
まず磁気ギャップ中に挿入されたボイスコイル16に再
生信号を流すと、ンレミングの左手の法則によυカが発
生しボイスコイル16が上下に振動する。この振動が、
第1の駆動棒18からレバー14に伝達され支持棒17
の屈曲部17aを中心としてレバー14が矢印d 、
d/方向に往復運動する。これがさらに第2の駆動棒1
9を介して振動板12に伝達され音を発生する。
生信号を流すと、ンレミングの左手の法則によυカが発
生しボイスコイル16が上下に振動する。この振動が、
第1の駆動棒18からレバー14に伝達され支持棒17
の屈曲部17aを中心としてレバー14が矢印d 、
d/方向に往復運動する。これがさらに第2の駆動棒1
9を介して振動板12に伝達され音を発生する。
ここで上記構成におけるレバー14の支点からの長さの
比と、第1の駆動棒18と第2の駆動棒19の長さの比
の関係について説明する。第2図に説明のために、上記
構成の模式図を示した。第2図において12は振動板、
14はレバー、15はボイスコイル、0はレバー14が
支持棒17に固着されている支点、11はレバー14の
支点0から第1の駆動棒18との固着部までの長さ、j
2はレバー14の支点0から第2の駆動棒19との固着
部までの長さ、eは第1の駆動棒18の長さ、fは第2
の駆動棒19の長さ、Yはボイスコイル15が矢印q方
向へ移動したときの変位、Xはボイスコイル16の変位
がYのときの振動板の変位、δ1はレバー14と第1の
駆動棒18との固着部P1の変位、δ2はレバー14と
第2の駆動棒19との固着部P2の変位である0レバー
14が支点0を中心に回転運動した時、テコの原理によ
りレバー14の端部P1の変位δ1: は
レバー比12/11倍に拡大されδ2の変位を他端P2
に与えることができる。ここでボイスコイル15が上方
にYだけ変位した時、Plはδ1上方に変位し、他端P
2はδ2上方に変位し、振動板12はX下方に変位する
。レバー14が変位したとき、第1の駆動棒18とボイ
スコイル15の振動軸とのなす角をα、第2の駆動棒1
9と振動板の振動軸とのなす角をβとし、レバー14の
回転角をθとすると次式がなりたつ。
比と、第1の駆動棒18と第2の駆動棒19の長さの比
の関係について説明する。第2図に説明のために、上記
構成の模式図を示した。第2図において12は振動板、
14はレバー、15はボイスコイル、0はレバー14が
支持棒17に固着されている支点、11はレバー14の
支点0から第1の駆動棒18との固着部までの長さ、j
2はレバー14の支点0から第2の駆動棒19との固着
部までの長さ、eは第1の駆動棒18の長さ、fは第2
の駆動棒19の長さ、Yはボイスコイル15が矢印q方
向へ移動したときの変位、Xはボイスコイル16の変位
がYのときの振動板の変位、δ1はレバー14と第1の
駆動棒18との固着部P1の変位、δ2はレバー14と
第2の駆動棒19との固着部P2の変位である0レバー
14が支点0を中心に回転運動した時、テコの原理によ
りレバー14の端部P1の変位δ1: は
レバー比12/11倍に拡大されδ2の変位を他端P2
に与えることができる。ここでボイスコイル15が上方
にYだけ変位した時、Plはδ1上方に変位し、他端P
2はδ2上方に変位し、振動板12はX下方に変位する
。レバー14が変位したとき、第1の駆動棒18とボイ
スコイル15の振動軸とのなす角をα、第2の駆動棒1
9と振動板の振動軸とのなす角をβとし、レバー14の
回転角をθとすると次式がなりたつ。
δ1=Y −e (1−cos a ) −=
−・Ih(3)δ2= (’y”1)δ1
・・・・・・・・・・・・(→δ2=x−f(1−
cO5β) ・・・・・・・・・・・・(6
)β=5io−112(1−cosθ)−−0−0,−
006,−<−r>(3) # (4) # (5)
e (6) e (7)式よりとなる。(8)式はボイ
スコイル15の変位Yと、振動板12の変位Xの関係を
表わしているが、右辺の第2項が0でないときはXとY
の関係で直線性が悪くなり歪を発生することになる。ま
た12/11= f/eとする(レバー比と第1の駆動
棒18の長と第2の駆動棒19の長さの比を等しくする
)とα=βとなシ(8)式右辺の第2項は0となり振動
板12の変位Xはボイスコイル16の変位Yのレバー比
C12/11)だけ増幅され歪も発生しない。したがっ
て本実施例ではレバー比(12/11)と第1゜第2の
駆動棒の長さの比(f/e )を等しくした。
−・Ih(3)δ2= (’y”1)δ1
・・・・・・・・・・・・(→δ2=x−f(1−
cO5β) ・・・・・・・・・・・・(6
)β=5io−112(1−cosθ)−−0−0,−
006,−<−r>(3) # (4) # (5)
e (6) e (7)式よりとなる。(8)式はボイ
スコイル15の変位Yと、振動板12の変位Xの関係を
表わしているが、右辺の第2項が0でないときはXとY
の関係で直線性が悪くなり歪を発生することになる。ま
た12/11= f/eとする(レバー比と第1の駆動
棒18の長と第2の駆動棒19の長さの比を等しくする
)とα=βとなシ(8)式右辺の第2項は0となり振動
板12の変位Xはボイスコイル16の変位Yのレバー比
C12/11)だけ増幅され歪も発生しない。したがっ
て本実施例ではレバー比(12/11)と第1゜第2の
駆動棒の長さの比(f/e )を等しくした。
以上のように本実施例によれば、レバーを用いテコの原
理により振動板の変位を増幅する機械的増幅機構を備え
た従来のスピーカではレバ一端部の位置が回転運動によ
り中心方向にずれるためボイスコイルボビンと振動板に
曲げの力が加わりボイスコイルがポールピースやツボヨ
ークに接触し異常音を発生することがあるが、本実施例
によればレバー14とボイスコイル16の間を2か所で
屈曲可能な第1の駆動棒18により接合し、レバー14
と振動板12の間を2か所で屈曲可能な第2の駆動棒1
9により接合することにより、レバー14が回転往復運
動し矢印d 、 d/方向に移動した時にも第1の駆動
棒18の屈曲部18a。
理により振動板の変位を増幅する機械的増幅機構を備え
た従来のスピーカではレバ一端部の位置が回転運動によ
り中心方向にずれるためボイスコイルボビンと振動板に
曲げの力が加わりボイスコイルがポールピースやツボヨ
ークに接触し異常音を発生することがあるが、本実施例
によればレバー14とボイスコイル16の間を2か所で
屈曲可能な第1の駆動棒18により接合し、レバー14
と振動板12の間を2か所で屈曲可能な第2の駆動棒1
9により接合することにより、レバー14が回転往復運
動し矢印d 、 d/方向に移動した時にも第1の駆動
棒18の屈曲部18a。
18bおよび第2の駆動棒19の屈曲部19a。
19bが回動可能であるためレバ−14端部の横方向の
位置のずれは吸収されボイスコイル15゜および振動板
12は横方向に移動せず、上下方向にだけ運動でき上記
のような異常音の発生を防止することができる利点を有
するものである。さらにレバー比C12/11)と第1
の駆動棒18および第2の駆動棒19の長さの比(f/
e )を等しくすることにより、ボイスコイル15の変
位と振動板12の変位は直線関係となシ、駆動系による
歪をなくすことがで嘲るものである。
位置のずれは吸収されボイスコイル15゜および振動板
12は横方向に移動せず、上下方向にだけ運動でき上記
のような異常音の発生を防止することができる利点を有
するものである。さらにレバー比C12/11)と第1
の駆動棒18および第2の駆動棒19の長さの比(f/
e )を等しくすることにより、ボイスコイル15の変
位と振動板12の変位は直線関係となシ、駆動系による
歪をなくすことがで嘲るものである。
なお本実施例において振動板12はボイスコイル15の
対向方向に設は斥構成となっているが、振動板12はボ
イスコイル16、磁気回路側に配置してもよい。この場
合筒1の駆動棒18と第2の駆動棒19が同じ側に配置
できるためスピーカ全体として薄型化が可能である。
対向方向に設は斥構成となっているが、振動板12はボ
イスコイル16、磁気回路側に配置してもよい。この場
合筒1の駆動棒18と第2の駆動棒19が同じ側に配置
できるためスピーカ全体として薄型化が可能である。
また振動板12の形状も平板に限らずコーン形でもよい
。
。
発明の効果
本発明は、レバーとボイスコイルを第1の駆動棒、レバ
ーと振動板を第2の駆動棒により接合した構成により、
レバーの回転往復運動によるレバ一端部の水平方向への
位置ずれを吸収しボイスコイルおよび振動板を上下方向
だけに振動させることができる。このためボイスコイル
に横曲げの力が加わることがなくボイスコイルが磁気ギ
ャップに接触して発生する異常音をなくすことができる
とともに、テコの原理によりボイスコイルの変位を増幅
して振動板に伝達し良好な低音再生ができる。さらにレ
バー比C12/11)と第1および第2の駆動棒の長さ
の比(f/e )を等しくすることによりボイスコイル
の変位と振動板の変位は直線関係となシ駆動力伝達系で
歪が発生せず、音響特性の優れたスピーカが実現できる
ものである。
ーと振動板を第2の駆動棒により接合した構成により、
レバーの回転往復運動によるレバ一端部の水平方向への
位置ずれを吸収しボイスコイルおよび振動板を上下方向
だけに振動させることができる。このためボイスコイル
に横曲げの力が加わることがなくボイスコイルが磁気ギ
ャップに接触して発生する異常音をなくすことができる
とともに、テコの原理によりボイスコイルの変位を増幅
して振動板に伝達し良好な低音再生ができる。さらにレ
バー比C12/11)と第1および第2の駆動棒の長さ
の比(f/e )を等しくすることによりボイスコイル
の変位と振動板の変位は直線関係となシ駆動力伝達系で
歪が発生せず、音響特性の優れたスピーカが実現できる
ものである。
第1図は本発明の一実施例におけるスピーカの要部断面
図、第2図は同実施例におけるスピーカの構成を示す模
式図、第3図は従来のスピーカの断面図である。 14・・・・・・レバー、17・・・・・・支持棒、1
8・・・・・・第1の駆動棒、19・・・・・・第2の
駆動棒、17a。 18a 、 1 sb 、 19a 、 19b−−−
−・−屈曲可能部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名4
言 第3図
図、第2図は同実施例におけるスピーカの構成を示す模
式図、第3図は従来のスピーカの断面図である。 14・・・・・・レバー、17・・・・・・支持棒、1
8・・・・・・第1の駆動棒、19・・・・・・第2の
駆動棒、17a。 18a 、 1 sb 、 19a 、 19b−−−
−・−屈曲可能部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名4
言 第3図
Claims (1)
- 支点を中心として回動可能に支持されたレバーの端部と
ボイスコイルとを第1の駆動棒により回動可能に接合し
、他端部と振動板とを第2の駆動棒により回動可能に接
合し、前記レバーの支点から第1の駆動棒との接合部ま
での長さと、支点から第2の駆動棒との接合部までの長
さの比が、第1の駆動棒と第2の駆動棒の長さの比にほ
ぼ等しいことを特徴とする機械的増幅機構を備えたスピ
ーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151590A JPH0732516B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | スピ−カ |
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| JP60151590A JPH0732516B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | スピ−カ |
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| JPH0732516B2 JPH0732516B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15521838
Family Applications (1)
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Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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- 1985-07-10 JP JP60151590A patent/JPH0732516B2/ja not_active Expired - Lifetime
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