JPS631297A - 電気音響変換器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 炎夏光１ 本発明は、動電型スピーカ、マイクロフォン等の電気音
響変換器に関する。

１１及盾 従来から、動電型スピーカ用振動板の主体となる構造材
料としては、例えば、亜硫酸バルブ（ＳＰ）、硫酸塩バ
ルブ（ＫＰ）等の木材バルブ繊維や、綿バルブ、カポッ
ク等の種子繊維や、三種、ラミー等の靭皮繊維等の天然
ｉＩ帷が多く用いら！いる。かかる動電型スピーカ用振
動板は、これら天然繊維を主原料として７ＪＪ整された
紙料に無ｄ謀紺などを配合して、例えば円型台状に抄造
してＬｔ体を作成し、得られた基体に樹脂等の溶液を含
浸し乾燥する製造方法により得られている。

また、スピーカ、マイクロフォン等の電気音響変換器に
用いる電気音響変換器用振動板としてポリプロピレン、
ポリエチレン等のプラスチックフィルムを圧空真空法に
より所定形状に型成形したものも知られている。

近年は、アルミニウム、チタン、ベリリウム等の軽金属
材料を用いて加圧成形等により所定形状、例えば円型台
状又はドーム状に成形して得られるスピーカ用振動板も
開発されている。

−船釣に、スピーカ用振動板では組立後のかかるスピー
カの能率を向上させる上で、またマイクロフォン用振動
板では組立後のかかるマイクロフォンの感度周波数特性
を向上させる上で、それらの周波数帯域を広げるために
密度ρが小さいこと、振動板自体の共振を制動し周波数
特性を平坦にするため比弾性率ｆ「７万が大きく、かつ
適度な内部損失があることがこれら振動板に要求される
。

しかしながら、従来の天然繊維を１体として混抄する製
造方法により得られたスピーカ用振動板においては、天
然謀紺についての上記の密度、比弾性率等の条件に限度
があるために、その限度以上の所望の音圧周波数特性が
得られなかった。

また、ポリプロピレン等のプラスチックフィルムを型成
形する製造方法によって得られた振動板は比較的、密度
ρが大きいためにマイクロフォンの周波数帯域を広げた
り、スピーカの能率を充分向上させることが出来なかっ
た。

またさらに、軽金属材料として特に好ましいベリリウム
を用いて加圧成形する製造方法によって得たスピーカ用
振動板では、比弾性率ＦｒＺ下が１２．３６ｋｍ／秒と
非常に大きいために良好な音圧周波数特性が得られるが
、ベリリウム材料の価格が俵の軽金属材料に比較して非
常に高価であるという欠点がある。また、比較的安価な
他の軽金属材料を用いた場合でも、ベリリウムはど密度
が小さくなく、比弾性率ＦｒＺでか５．２４ｋｍ／秒以
下であり内部局失が小さく、この種の軽金属材料による
振動板では構造を改良を施しても現状レベル以上の音圧
周波数特性の向上が期待できなかった。

このように、従来からの材料による振動板では電気音響
変換器の性能を向上させることについて十分であるとは
言えなかった。

１１匹ｌ１ 本発明の目的は、適度な内部損失と剛性を維持しつつ低
密度の振動板を有する電気音響変換器を提供することで
ある。

本発明の電気音響変換器は、アルギン酸系ｌａ雑を主体
として分散、離解した懸濁液から抄造して形成される振
動板を備えていることを特徴としている。

宜−」Ｌ−倒 以下に、本発明の実施例を添削図面及び表に基づいて説
明する。

先ず、電気音響変換器用の振動板の製造工程の概略とし
ては、水可溶性アルギン酸アルカリ塩又はそれと水溶性
高分子との混合物からなる高粘度溶液を湿式紡糸機を用
いて、凝固剤としてアルギン酸に対して不溶性の塩形成
能を有する金属イオン及び／又は酸を主成分とする水溶
液からなる凝固浴中に、紡出することにより連続繊維を
形成させ、次いで、この連続１８維を短繊維に切断する
。

しかる後、該類１！帷をその繊維形態を痛めないように
分散、離解し、スクリーン又はクリーナ等で異物、結束
繊維を除去した後、抄紙を行なうことにより振動板を得
る。

なお、アルギン酸は褐藻類に含まれる多糖類であってＤ
−マヌロン酸とし一グルクロン酸の共重合体でβ−１，
４結合を主体としているものである。このアルギン酸を
ナトリウム等のアルカリ塩として水溶液にすると粘度の
高いアルギン酸アルカリ溶液が得られる。

ここで、水可溶性のアルギン酸アルカリとは、アルギン
酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等
の塩である。

アルギン酸酸に対して不溶性塩形成能を持つ全屈イオン
ハ、ｆｆＨ９１律表ノＩｂ、■、■、ＩＶ、Ｖｌ、■ｂ
の８族の典型元素及び遷移金属のイオンであり、具体的
には、Ｃａ　（ＩＩ）　、Ｓｒ　（Ｉ［）　、Ｂａ（Ｉ
Ｉ）　、Ａ　Ｉ　　（Ｉ［Ｉ）　、Ｓｎ　　（ＩＩ）　
、Ｐｂ　（ＩＩ）　、Ｍｎ　（Ｕ）、Ｃｒ　　（Ｉ［［
）、Ｆｅ　（Ｉ［ｌ＞、Ｃｏ　（Ｕ）、Ｎｉ　　（ＩＩ
）、Ｃｕ（ＩＦ）、Ｚｎ（ＩＩ）、ＡＱ（Ｉ）等である
。

また酸としては、例えば塩酸、硫酸、燐酸、等の無磯酸
及び例えば蟻酸、酢酸等の有＃Ｍ酸が用いられる。

連続繊維から切断されたｍ維は、繊維同士に自己接着を
促し、さらに振動板の地合いの良好なものを１ｑるため
に７スペクト比（繊維径（湿潤）対繊維長の比）を１５
０以下とする。

実施例として初めに、アルギン酸系繊維を下記の紡糸工
程で形成する。

アルギン酸ナトリウム溶液を用意し、該溶液を直径０．
０５ｍｍ〜ｉｍｍの小孔径ノズルを通して塩化カルシウ
ムの紡糸溶液中に注入して紡糸する。また、該紡糸溶液
に少量の塩酸、カヂオン界面活性剤を含めてもよい。ア
ルギン酸ナトリウムは該紡糸溶液に接触するとイオン交
換が行なわれ、アルギン酸カルシウムの長繊維に変える
ことができる。ここで、アルギン酸のアルカリ金属塩は
水溶性であるが、２価以上の金属の塩であれば水に溶け
ることなく繊維が得られる。また、このアルギン酸系繊
維は難燃性を有している。

実施例におけるアルギン酸系繊維の形成の紡糸条件とし
ては、重合度３，８Ｘ１０”ダルトンのアルギン酸ナト
リウムの５％水溶液を湿度式紡糸橢を用いて吐出速度１
３．５ｍｌ／分にて、ホール孔径０．１０ｍｍからなる
１ｏｏｏホールのノズルから５％ＣａＣｌ　２溶液中に
紡出し、温度は室温で、巻取り速度は２．１〜２８ｒＤ
ｍ程度、延伸率は１．３としている。

上記の紡糸条件で製造されたアルギン酸系繊維を水洗し
た後、ｌ　紺ｆｆｉをほぼ３ｍｍにしたステイブルとす
る。このようにして電気音響変換器用の振動板の原材料
であるアルギン酸系ｔａ維を得ることが出来る。

次の抄造工程で、このアルギン酸系繊維を主体とするコ
ーン形振動板を作成する。

先ず、第１図の本実施例に係る製造方法のフローチャー
トに示すように解繊工程Ｓ１として、所定のアルギン酸
系繊維を叩解殿に投入して、紙料濃度３．０％程度にて
アルギン酸系！！雑の繊維形態を損わないように解繊を
施し、ショツパー型叩解度測定櫟で所定の叩解度に離解
、分散する。このアルギン酸系ＩＩＨの紙料に、湿潤強
度向上のため、尿素樹脂をアルギン酸系ＩＥ随に対して
絶対乾燥比率でほぼ３％添加し、さらに硫酸バンドを添
加して紙料のｐＨ値を５．０〜５．５に調整する。

このようにしてアルギン酸系繊維を定着させる。

また、サイジングとして所定のサイズ剤を紙料に添加す
る。

次に、かかるアルギン酸系繊維の紙料は第２図（ａ）（
ｂ）に示す抄紙機及び乾燥様の概略断面図に示す原料タ
ンク１において抄紙１３１１０．５％のアルギン酸系繊
維の懸濁液２に調整される（Ｓ２）。この懸濁液を連通
管を介して移送ポンプ３にて所定抄紙機の抄紙タンク４
に送り、抄紙タンク４内で所定の形状、例えば円型台状
の抄紙治具６を用いて、抄紙治具６に懸濁液２を通過さ
せて抄紙する（Ｓ３）。ここで抄紙時間（吸引ポンプ８
の吸引時間）を変えることにより、振動板の重化、密度
の調整を行なう。

次に、抄紙様で抄紙された振動板９を抄紙タンク４から
取出し、乾燥機１０内にて所定治具１１上に載置させて
真空吸引ポンプ１２で吸引しつつ１００℃の熱風が係る
振動板を通過するようにして乾燥させる（Ｓ４）。

最後に、得られた振動板の内外径部分を切断して（Ｓ５
）、アルギン酸系繊維の振動板を得ることが出来る。

このようにして得られた本実施例のアルギン酸系繊維の
振動板の一部細片の物性値を第１表に示す。

第１表 尚、比較例として、アルギン酸系繊維の振動板の細片と
、木材バルブ繊維のみからなる抄造振動板並びにポリプ
ロピレンフィルム、アルミニウム、チタン及びベリリウ
ムで形成した各振動板の細片を同条件にて測定した物性
値を第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなように、本実施例のアルギン酸系Ｊ
ａ８のスピーカ用振動板は、従来の木材バルブ繊維によ
る振動板よりも密度が非常に小さく、かつ伝搬速度、す
なわち音速が大きい。

また、アルギン酸系繊維振動板の内部損失の値について
も０．０５５を示しており、上記比較例の材料のその値
が０．０３程度であるのに比べて高いものとなっている
。よって、本実施例の振動板は音速については比較例の
金属材料よるものに劣るが、共振に関しては優れており
バランスのとれた振動板といえる。

かかるアルギン酸系ｉ１維賑動板を用いて電気音響変換
器である第３図の断面図にて示す如き動電型コーン型ス
ピーカを製造する。この動電型スピーカにおいては、バ
ックプレート２１の中央部上にはポールピース２２が載
置され、その周部にはマグネット２３が載置されている
。プレート２４はマグネット２３の上に載置され、ポー
ルピース２２との間に磁気ギャップを形成する。該磁気
ギャップにはボイスコイル２５を巻装したボイスコイル
ボビン２６が撮動自在にトル入され、ボイスコイルボビ
ン２６はダンパー２７により支持されている。ボイスコ
イルボビン２７にはコーン形アルギン酸系繊維振動板２
８がその中央部にて結合し、更にその端部にセンターキ
ャップ２９が冠着されている。振動板２８の開口周縁部
はエツジ３０を介してフレーム３１に支持されている。

エツジ３０は更にガスケット３２によりフレーム３１へ
固着せしめられている。なお、ボイスコイル２５のリー
ド線は錦糸線３３を介してフレーム３１の側面に設けら
れた端子３４に接続されている。

このアルギン酸系ｍｌ振動板を用い組立てたスピーカは
高調波歪が少なくなり、更に音圧周波数特性も広帯域か
つ平坦となる。

上記した実施例においては、アルギン酸系ＩａＨのみか
らなる紙料よって抄造した振動板を製造したが、アルギ
ン酸系繊維を主原料とした紙ねに炭素！Ｉ維、ガラス繊
維又は他の有機ｍ維を配合し混抄すると、バランスのと
れた特性で、かつ低密度、高弾性の接合振動板も得るこ
とが出来る。このように、振動板の諸特性を向上させる
ため物性を変化させられ得るような％Ａ造上の自由度が
大きいものも得られる。

上記実施例ではスピーカ用振動板について説明している
が、もちろんマイクロフォン用振動板を同様の工程にて
得られる。

１吋五ｌ】 叙述の如く、本発明によれば、アルギン酸系繊維を主体
として抄造して形成される故に、アルギン酸系繊維の特
徴である難燃性を有し、かつ充分な剛性を維持しつつ低
密度で内部損失の大ぎい振動板を備えている故に、音圧
周波数特性が広帯域となった電気音響変換器が得られる
。また、アルギン酸系ｔＪ！維振動板の製造では従来か
らの抄造工程を用いることが出来るため、新たな製造設
備を必要とはしない利点があり、ざらに￥Ｊ造工程が単
純であるので安価なアルギン酸系１ｆｔからなる振動板
が容易に得られる故に、製造コストが抑えられた電気音
響変換器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる振動板の￥Ｊ道工程を示すフロ
ーチャート、第２図（ａ）（ｂ）は本発明に用いる振動
板を製造するための抄紙機及び乾燥機の概略断面図、第
３図は本発明の電気音響変換器の断面図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・原料タンク ２・・・・・・懸濁液 ３・・・・・・移送ポンプ ４・・・・・・抄紙゛タンク ６・・・・・・円型台状抄紙治具 ８・・・・・・吸引ポンプ １０・・・・・・乾燥機 １１・・・・・・治具 ７２・・・・・・臭突吸引ポンプ ２１・・・・・・バックプレート ２２・・・・・・ポールピース ２３・・・・・・マグネット ２４・・・・・・プレート ２５・・・・・・ボイスコイル ２６・・・・・・ボイスコイルボビン ２７・・・・・・ダンパー ２８・・・・・・コーン形アルギン酸系繊帷振動板２９
・・・・・・センターキャップ ３０・・・・・・エツジ ３１・・・・・・フレーム ３２・・・・・・ガスケット ３３・・・・・・錦糸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルギン酸系繊維が主原料である振動板を備えることを
   特徴とする電気音響変換器。