JPS63155997A - 矩形平面スピ−カ - 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】 産業上の利用分野 本発明は音響再生装置に用いる矩形平面スピーカに関す
るものである。

従来の技術 音響機器の小型化高性能化に伴いスリムなキャビネット
や、小さなキャビネットが用いられる様になってきてい
る。この様な状況下においては、スピーカユニットの形
状も細長い物や薄い物が作られる様になっている。矩形
振動板においては長径方向に低い周波数で共振するため
、長径方向の共振を抑え、再生周波数帯域を拡大する駆
動法があり、それを実現する従来の公知な技術としては
、ボイスコイルが矩形平面振動板の長径方向の第２次自
由共振モードの節に固着した構造（例えば特願昭５６−
２４１１４号）のものがあった。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の矩形平面ス
ピーカについて説明する。

第３図人は従来の矩形平面スピーカの上面図で、Ｂはｚ
−ｚ’線断面図である。第３図において、ｊはボトムプ
レート、２は環状マグネ７）、３はトッププレートであ
り、ボトムプレート１と、トッププレート３は環状マグ
ネット２を挾持ルて環状磁気空隙４を形成する磁気回路
６となる。ボイスコイル６は、振動板１０の短径方向の
中心に、そして、長径方向の自由共振モードの第２次モ
ードの節にとりつけられている。７はボイスコイル線８
を巻回したボイスコイルボビンで、磁気空隙４中にボイ
スコイル６を懇垂するためにダンパー９ヲ介してトップ
プレート３に固着されている。１゜は振動板で、その内
周部はボイスコイルボビ／７に固着され、他方外周部は
エツジ１１を介してフレーム１２に固着されている。

以上の様に構成された従来の矩形平面型スピーカにおい
て、その動作を説明する。

第４図は振動板１ｏとボイスコイル６を長径方向の振動
モードと重ねて表現している。第４図の点線１３が第２
次共振モード、２点鎖線１４が第１次共振モードである
。共振モードの節の位置は、振動板長さを１として、第
１次が振動板の端より０．２２４，０．７５６の位置に
ある。第２次が、同じく端より０．０９４４，０．３５
θ、　０．６４４，０．９０５６である。従って第２次
自由共振モードの節の位置にボイスコイルを固着した場
合は、第２次の共振モードは抑えられる。

発明が解決しようとする問題点 第５図は中心を駆動した場合と第２次共振モードの節を
駆動した場合の、振動板の長径方向の共振状態を有限要
素法で計算したものである。実線が変形前、破線が変形
後である。ボイスコイルを第２次共振モードの節に取り
付けた場合（第６図ｂ）には第２次の共振モードは消滅
しているが、第１次共振モードに関しては、モードの節
の内と外側で等測的に働く力が等しくならないので第５
図ａの中心駆動に比べ第１次共振モードは抑えられてい
るが完全には第１次の共振モードは消滅しない。このた
め音圧周波数特性が乱れる等の問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、矩形平面
振動板の長径方向の第１次自由共振と第２次自由共振を
抑え、音圧−周波数特性が広い範囲で乱れない優れた矩
形平面スピーカを提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するための本発明の矩形平面スピーカは
、環状マグネットの上下面に固着されたトッププレート
とボトムプレートで環状磁気空隙が形成された磁気回路
中に、ダンパーを介して釣り下げられたボイスコイルを
、外周をエツジ等で、フレームに支持された矩形平面振
動板の長径方向の第１次自由共振モードと第２次自由共
振モードの両方を抑制する点又はその近傍に固着された
構成となっている。

作用 この構成によって余長径方向にのみ着目すると、矩形平
面振動板の共振姿態は両端自由棒のそれとして代用でき
る。金集中駆動力ｙ　、、ｊｗｔによる強と与えられる
。ここで ρ：苗密 度：棒の断面積 ｅ゛〃の長さ 八□Ｃ）−（ｙ）：振動姿態を表わす規準関数ω　角速
度 である。

ｘ１＋　”２　＋　’Ｘ５　＋　”４の４点を駆動した
場合の振動変位ξは ＋Ｆｘ３．Σ！１ｍ（ｘ５）十Ｆｘ４Σｍ（”４月Σ、
（３Ｆ）６コω　　・（２）で、第１次と第２次モード
（中心に対して対称に駆動するため非対称モードは発生
しない。従って非対称モードを除いた低次モードから第
１次共振。

第２次共振モードと称する。）が起こらない駆動方法は Ｆｘ、２ｍ　（ＸＩ　）”Ｘ２Σｍ　（Ｘ　２　）＋　
Ｆｘ　５Ｘｍ　（ｘ５）＋ＦｘΣ！ｎ（ｘ４）＝Ｏ−・
・−（３）となる、４点ｘ１．ｘ２．ｘｓ、ｘ４　　を
求めることである。同−力で中心に対して対称に駆動す
るのでＦｘ１＝’ｘ、、　＝’ｘ３＝　Ｆｘ４＝　’ｘ
　　　　　−−（４）が成り立つ。

ｘｔ（ｘｌ）＋Σ＋（”ｚ）＋Σ１（’　　”２）十Σ
、（１−ｘ　１）−０９，−（５）Σ２（ｘｔ）＋Σ２
（”２）＋Σ、（１−Ｘ２）＋Σ５　（１−Ｘ　１）＝
Ｏ−・・（６）（６）式、（６）式を同時に満足するよ
うに駆動ポイント”ｌ＋ｘ２　　を求めると、 となる。（７）式で表わす点を本発明では駆動するので
第１．第２次の共振モードも起こらないことになる。従
って振動板のピストンモーション領域が拡大され、音圧
周波数特性が平担になるものである。

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図ム、Ｂは本発明の一実施例の矩形平面スピーカの
平面図及びｘ−ｘ’線断面図を示すものである。

第１図において、１はボトムプレート、２は環状マグネ
ット、３はトッププレートでアシ、ボトムプレート１と
、トッププレート３は環状マグネット２を挾持して環状
磁気空隙４を形成する磁気回路６となる。ボイスコイル
６は、振動板１０の長径方向の自由共振の第１次共振モ
ードと、長径方向の自由共振モードの第２次モードの両
方を抑制する点すなわち、振動板１ｏの幅をＷとしたと
き、振動板１０の端より、０．１１３　Ｗ　、０．３７
７７５Ｗ、０．６２２２５Ｗ、０．８８７０Ｗの位置、
又はその近傍に取り付けられている。

７はボイスコイル線８を巻回したボイスコイルボビンで
、磁気空隙４中にボイスコイル６を懸垂するためにダン
パー９を介してトッププレート３に固着されている。１
０は振動板でその内周部は前記ボイスコイルボビン７に
固着され、他方外周部はエツジ１１を介してフレーム１
２に固着されている。

以上のように構成された本実施例の矩形平面スピーカの
動作を説明する。

振動板上の寸法値は振動板の長径方向の長さを１とした
場合の寸法を表わしている。ボイスコイル６は先に求め
た（７）式で表わされる位置に固着されているので、第
１次共振モードに対しても第２次共振モードに対しても
共振モードは抑えられることになる。

第２図は第６図と同様に（′７）式を満足する点を駆動
した時の有限要素法による振動姿態を計算したものであ
る。実線は変形前、破線は変形後の状態を示している。

第２図からも第１次共振、第２次共振モードの両方が抑
えられピストン運動をしていることがわかる。これによ
り、音圧周波数特性が平坦な矩形平面スピーカが得られ
るものである。

発明の効果 以上のように本発明は、長径方向の第１次、第２次共振
モードの両方を抑える位置にボイスコイルを固着してい
るため、長径方向の第１次共振モードと第２次共振モー
ドも抑えられ、振動板のピストンモーション領域が拡大
され、音圧周波数特性が平坦な優れた矩形平面スピーカ
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図人、Ｂは本発明の一実施例における矩形平面スピ
ーカの上面図及びｘ　−ｘ’線断面図、第２図は本発明
による駆動法の第１次、第２次共振姿態を示す特性図、
第３図人、Ｂは従来の矩形平面スピーカの上面図及びｚ
−ｚ’線断面図、第４図は従来のスピーカの駆動法を示
す略側面図、第６図人、Ｂは有限要素法で求めた従来の
駆動法による第１次、第２次共振姿態を示す特性図であ
る。 １・・・・・・ボトムプレート、２・・・・・・環状マ
グネット、３・・・・・・トッププレート、４・・・・
・・磁気空隙、５・・・・・・磁気回路、６・・・・・
・ボイスコイル、７・・・・・・ボイスコイルボビン、
８・・・・・・ボイスコイル線、９・・・・・・ダンパ
ー、１ｏ・・・・・・振動板、１１・・・・・・エツジ
、１２・・・・・・フレーム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１個の環状マグネットの上下面に固着されたトッププ
   レートとボトムプレートで環状磁気空隙が形成された磁
   気回路中に、ダンパーを介して釣り下げられたボイスコ
   イルを、外周をエッジ等でフレームに支持してなる矩形
   平面振動板の長径方向の第１次自由共振モードと第２次
   自由共振モードの両方を抑制する点又はその近傍に固着
   してなる矩形平面スピーカ。