JPS625560B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS625560B2 JPS625560B2 JP5826581A JP5826581A JPS625560B2 JP S625560 B2 JPS625560 B2 JP S625560B2 JP 5826581 A JP5826581 A JP 5826581A JP 5826581 A JP5826581 A JP 5826581A JP S625560 B2 JPS625560 B2 JP S625560B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforced sheet
- speaker
- voice coil
- diaphragm
- sheet material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
- H04R7/122—Non-planar diaphragms or cones comprising a plurality of sections or layers
- H04R7/125—Non-planar diaphragms or cones comprising a plurality of sections or layers comprising a plurality of superposed layers in contact
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
本発明はスピーカに関し、特にその構成材料に
関するものである。 スピーカ用振動板は使用する周波数帯域で完全
ピストン運動をすることが理想とされ振動中に振
動板が変形したり分割振動が生ずると音圧周波数
特性、歪率、位相特性等が劣化し、高忠実度再生
が望めない。 これらの問題を解決すべく近年、ハニカムサン
ドイツチ構造等を用いた平面振動板が採用される
ようになつてきた。この平面振動板の第１次共振
周波数における節円部分にボイスコイルを接着し
駆動する方式を用いると第１次共振が打ち消され
るためh（高域限界周波数）を大幅に増大でき
る。しかし通常、節円の直径が振動板外径の約65
％になるためボイスコイルは従来のものに比較す
ると大口径になる。したがつてボイスコイルの重
量が大きくなるためスピーカの能率を低下させる
ことになつていた。また大口径のボイスコイルを
駆動する磁気回路も特殊な大型のものになりコス
ト高となる。これらの問題を解決するため、従来
の大きさのボイスコイルと平面振動板の節円部分
をコーン型のカツプリング材（カツプリングコー
ンと称す）で連結する方式が提案され一部に採用
されている。 ところが上記の方式ではカツプリングコーンの
材料として十分に軽量で曲げ剛性の高いものを用
いなければ、能率の低下をまねくばかりかカツプ
リングコーンの共振のため音圧周波数特性上にピ
ークを生じたり、歪率が増大する等の問題が生ず
る。 また前述のような高剛性の平面振動板を用いる
スピーカでは振動板の内部損失が小さいため共振
周波数における振幅が大きくなり、よつてhに
おける共振ピークが従来のペーパーコーン振動板
を用いたスピーカに比べて極端に高くなる現象が
ある。このピークはスピーカシステム設計を困難
にするもので、高いhを有する平面スピーカで
もそのピークレベルが高ければこれを減衰させる
ために相当低い周波数からレベルダウンさせなけ
ればならず、使用周波数帯域が制限されることに
なる。この共振ピークを低減させるためには、振
動板とボイスコイルの間に内部損失の大きい制動
層を設けて振動系に内部損失をもたせることによ
り効果が得られることが知られているが、同時に
hも低下するため実用性に欠けていた。 これらのことから実際にはカツプリングコーン
の材料としてアルミニウム合金シートや紙等が用
いられているが、前者はhの低下は少ないが内
部損失が小さいため共振ピークが大きくなり、ま
た後者はhは低下するが、内部損失が大きいた
めに共振ピークは小さくなるというそれぞれ一長
一短があつた。 本発明はこれらの問題を解決すべく剛性が高く
かつ内部損失も大きい材料をカツプリングコーン
に用いることにより、hを低下させずに共振ピ
ークの小さい平面スピーカを得ようとするもので
ある。以下本発明の一実施例を示して説明する。 第１図は本発明のスピーカに用いた平面振動板
の外観と表面材の一部を切り欠いた心材の形状を
示している。第１図は20μｍ厚のアルミニウム箔
で構成される軸対称のハニカムコアの心材１の両
面に40μｍ厚のアルミニウム箔２を貼り合わせた
構造をもつ直径19.1cm、高さ６mmの低音用平面振
動板である。 第２図は本実施例のスピーカの構造を示す断面
図である。第２図において３は第１図に示した平
面振動板で、エツジ４を介して５のフレームに接
着保持されている。６は後述する素材からなるカ
ツプリングコーンで上端が平面振動板３の節円部
に、下端が磁気回路７中のボイスコイルボビン８
の上端に接着されている。 なお引出線による円内にカツプリングコーン６
の断面構造を示すと、９は発泡ポリエチレン、１
０は炭素繊維強化で強化した高密度ポリエチレン
シートであり、このシート１０で発泡ポリエチレ
ン９を挾んだサンドイツチ構造となつている。 次にカツプリングコーンの製造方法を第３図に
示して説明する。 第２図において高密度ポリエチレン繊維の繊維
長は６mmであり、繊維径10μｍの炭素繊維を
15wt％加え、秤量90ｇ／m2で抄造する。この抄
造シートを、ポリエチレンに発泡剤を添加した面
密度80ｇ／m2のシート（発泡倍率約５倍）の両面
に配し、熱ラミネートを行なつた後、このラミネ
ートシートを200℃で数秒間加熱しその直後にプ
レス成形して本実施例に用いるカツプリングコー
ンを得る。加熱工程において前記抄造シートの高
密度ポリエチレンが溶融し炭素繊維の表面を覆
い、高弾性率の複合ポリエチレンシートを形成す
る。一方、発泡ポリエチレンシートも同時に発泡
する。そして両者のポリエチレンが溶融接着し発
泡ポリエチレンを心材とするサンドイツチ構造体
を形成する。このシートは構造体であるがゆえに
曲げ剛性が高く、軽量で、かつ内部損失の大きい
理想的なカツプリングコーン材料となる。このシ
ートの物性を下表に示した。また比較のために従
来使用しているアルミニウム、紙、の物性およ
び、前記炭素繊維強化ポリエチレンシートのみの
物性を併記した。
関するものである。 スピーカ用振動板は使用する周波数帯域で完全
ピストン運動をすることが理想とされ振動中に振
動板が変形したり分割振動が生ずると音圧周波数
特性、歪率、位相特性等が劣化し、高忠実度再生
が望めない。 これらの問題を解決すべく近年、ハニカムサン
ドイツチ構造等を用いた平面振動板が採用される
ようになつてきた。この平面振動板の第１次共振
周波数における節円部分にボイスコイルを接着し
駆動する方式を用いると第１次共振が打ち消され
るためh（高域限界周波数）を大幅に増大でき
る。しかし通常、節円の直径が振動板外径の約65
％になるためボイスコイルは従来のものに比較す
ると大口径になる。したがつてボイスコイルの重
量が大きくなるためスピーカの能率を低下させる
ことになつていた。また大口径のボイスコイルを
駆動する磁気回路も特殊な大型のものになりコス
ト高となる。これらの問題を解決するため、従来
の大きさのボイスコイルと平面振動板の節円部分
をコーン型のカツプリング材（カツプリングコー
ンと称す）で連結する方式が提案され一部に採用
されている。 ところが上記の方式ではカツプリングコーンの
材料として十分に軽量で曲げ剛性の高いものを用
いなければ、能率の低下をまねくばかりかカツプ
リングコーンの共振のため音圧周波数特性上にピ
ークを生じたり、歪率が増大する等の問題が生ず
る。 また前述のような高剛性の平面振動板を用いる
スピーカでは振動板の内部損失が小さいため共振
周波数における振幅が大きくなり、よつてhに
おける共振ピークが従来のペーパーコーン振動板
を用いたスピーカに比べて極端に高くなる現象が
ある。このピークはスピーカシステム設計を困難
にするもので、高いhを有する平面スピーカで
もそのピークレベルが高ければこれを減衰させる
ために相当低い周波数からレベルダウンさせなけ
ればならず、使用周波数帯域が制限されることに
なる。この共振ピークを低減させるためには、振
動板とボイスコイルの間に内部損失の大きい制動
層を設けて振動系に内部損失をもたせることによ
り効果が得られることが知られているが、同時に
hも低下するため実用性に欠けていた。 これらのことから実際にはカツプリングコーン
の材料としてアルミニウム合金シートや紙等が用
いられているが、前者はhの低下は少ないが内
部損失が小さいため共振ピークが大きくなり、ま
た後者はhは低下するが、内部損失が大きいた
めに共振ピークは小さくなるというそれぞれ一長
一短があつた。 本発明はこれらの問題を解決すべく剛性が高く
かつ内部損失も大きい材料をカツプリングコーン
に用いることにより、hを低下させずに共振ピ
ークの小さい平面スピーカを得ようとするもので
ある。以下本発明の一実施例を示して説明する。 第１図は本発明のスピーカに用いた平面振動板
の外観と表面材の一部を切り欠いた心材の形状を
示している。第１図は20μｍ厚のアルミニウム箔
で構成される軸対称のハニカムコアの心材１の両
面に40μｍ厚のアルミニウム箔２を貼り合わせた
構造をもつ直径19.1cm、高さ６mmの低音用平面振
動板である。 第２図は本実施例のスピーカの構造を示す断面
図である。第２図において３は第１図に示した平
面振動板で、エツジ４を介して５のフレームに接
着保持されている。６は後述する素材からなるカ
ツプリングコーンで上端が平面振動板３の節円部
に、下端が磁気回路７中のボイスコイルボビン８
の上端に接着されている。 なお引出線による円内にカツプリングコーン６
の断面構造を示すと、９は発泡ポリエチレン、１
０は炭素繊維強化で強化した高密度ポリエチレン
シートであり、このシート１０で発泡ポリエチレ
ン９を挾んだサンドイツチ構造となつている。 次にカツプリングコーンの製造方法を第３図に
示して説明する。 第２図において高密度ポリエチレン繊維の繊維
長は６mmであり、繊維径10μｍの炭素繊維を
15wt％加え、秤量90ｇ／m2で抄造する。この抄
造シートを、ポリエチレンに発泡剤を添加した面
密度80ｇ／m2のシート（発泡倍率約５倍）の両面
に配し、熱ラミネートを行なつた後、このラミネ
ートシートを200℃で数秒間加熱しその直後にプ
レス成形して本実施例に用いるカツプリングコー
ンを得る。加熱工程において前記抄造シートの高
密度ポリエチレンが溶融し炭素繊維の表面を覆
い、高弾性率の複合ポリエチレンシートを形成す
る。一方、発泡ポリエチレンシートも同時に発泡
する。そして両者のポリエチレンが溶融接着し発
泡ポリエチレンを心材とするサンドイツチ構造体
を形成する。このシートは構造体であるがゆえに
曲げ剛性が高く、軽量で、かつ内部損失の大きい
理想的なカツプリングコーン材料となる。このシ
ートの物性を下表に示した。また比較のために従
来使用しているアルミニウム、紙、の物性およ
び、前記炭素繊維強化ポリエチレンシートのみの
物性を併記した。
【表】
本実施例によれば、他の材料を用いたものに比
べて曲げ剛性および内部損失が圧倒的に大きい理
想的なカツプリングコーンが得られるものであ
る。 次に上記カツプリングコーンを用いて第２図の
ようにスピーカを作成し、JIS標準箱にて音圧周
波数特性1W／1mを測定した。その結果を第４図
ａ（一点鎖線）に示した。またアルミニウムのカ
ツプリングコーンを用い同様にスピーカとした時
の特性を第４図ｃ（実線）に、炭素繊維強化ポリ
エチレンシートを用いた時の特性を第４図ｂ（破
線）に示した。 第４図の結果からも明らかな様に本実施例にな
るカツプリングコーンを用いることにより、アル
ミニウムを用いた場合より共振ピークが大幅に小
さく、hの低下もほとんどない優れた特性のス
ピーカが得られるものである。 また炭素繊維強化ポリエチレンシートを用いた
スピーカはhは若干低下するものの共振ピーク
を低減することができ、かなり良好な特性を有す
ることがわかる。 上記の実施例からも明らかなように本発明によ
れば、カツプリングコーンを用いた節円駆動方式
の平面スピーカにおいて高域共振ピークを大幅に
低減させ、かつhの低下も少なく、非常に優れ
た特性のスピーカを提供できるものである。
べて曲げ剛性および内部損失が圧倒的に大きい理
想的なカツプリングコーンが得られるものであ
る。 次に上記カツプリングコーンを用いて第２図の
ようにスピーカを作成し、JIS標準箱にて音圧周
波数特性1W／1mを測定した。その結果を第４図
ａ（一点鎖線）に示した。またアルミニウムのカ
ツプリングコーンを用い同様にスピーカとした時
の特性を第４図ｃ（実線）に、炭素繊維強化ポリ
エチレンシートを用いた時の特性を第４図ｂ（破
線）に示した。 第４図の結果からも明らかな様に本実施例にな
るカツプリングコーンを用いることにより、アル
ミニウムを用いた場合より共振ピークが大幅に小
さく、hの低下もほとんどない優れた特性のス
ピーカが得られるものである。 また炭素繊維強化ポリエチレンシートを用いた
スピーカはhは若干低下するものの共振ピーク
を低減することができ、かなり良好な特性を有す
ることがわかる。 上記の実施例からも明らかなように本発明によ
れば、カツプリングコーンを用いた節円駆動方式
の平面スピーカにおいて高域共振ピークを大幅に
低減させ、かつhの低下も少なく、非常に優れ
た特性のスピーカを提供できるものである。
第１図は本発明に用いた平面振動板の一部切欠
上面図、第２図は本発明のスピーカーの一実施例
を示す断面図、第３図はカツプリングコーンの製
造工程図、第４図は本実施例および従来のスピー
カの音圧周波数特性線図である。 ３…平面振動板、６…カツプリングコーン、７
…磁気回路、８…ボイスコイル、９…発泡ポリエ
チレン、１０…高密度ポリエチレンシート。
上面図、第２図は本発明のスピーカーの一実施例
を示す断面図、第３図はカツプリングコーンの製
造工程図、第４図は本実施例および従来のスピー
カの音圧周波数特性線図である。 ３…平面振動板、６…カツプリングコーン、７
…磁気回路、８…ボイスコイル、９…発泡ポリエ
チレン、１０…高密度ポリエチレンシート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平面振動板と、磁気回路中に位置するボイス
コイルと、前記平面振動板の第一次共振の節円位
置に大径の開口部が接着され前記ボイスコイルを
小径の開口部に配したコーン状の結合部材とを備
え、前記結合部材は、高密度ポリエチレンを基材
とし炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のひ
とつまたは複数の繊維材料を強化材として混入し
た強化シート材またはこの強化シート材を用いた
構造体から成ることを特徴とするスピーカ。 ２ 強化シート材を用いた構造体は、心材を発泡
ポリエチレンとし、表面材を強化シート材として
この表面材で心材を挾んだサンドイツチ構造体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のスピーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058265A JPS57173298A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058265A JPS57173298A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Speaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57173298A JPS57173298A (en) | 1982-10-25 |
| JPS625560B2 true JPS625560B2 (ja) | 1987-02-05 |
Family
ID=13079329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56058265A Granted JPS57173298A (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Speaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57173298A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002044782A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Foster Electric Co Ltd | 電気音響変換器用振動板 |
| JP4790452B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2011-10-12 | パイオニア株式会社 | ボイスコイルボビン、およびスピーカ装置 |
-
1981
- 1981-04-16 JP JP56058265A patent/JPS57173298A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57173298A (en) | 1982-10-25 |
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