(57)【要約】【課題】内部のスピーカーからの良好な透音性を確保する一方で、音声出力部を機械的に保護し、視覚的な遮蔽性を高めて防塵、装飾の機能を有するとともに、それ自身が容易に破損することのないスピーカーグリルを提供すること。【解決手段】スピーカーの振動部の前面に設けられる、金属板に複数の貫通孔を設けた加工物からなるスピーカーグリルであって、該貫通孔の各々が金属板の一方の表面から加工された凹部と他方の表面から加工された凹部とのそれぞれの底部で連結して一つの貫通孔を形成しており、該貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部のそれぞれの底部の中心位置をずらせることにより、上記金属板の厚さ方向に対して斜め方向に刳り貫かれるような貫通孔を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーの振動部の前面に設けられる、金属板に複数の貫通孔を設けた加工物からなるスピーカーグリルであって、該貫通孔の各々が金属板の一方の表面から加工された凹部と他方の表面から加工された凹部とのそれぞれの底部で連結して一つの貫通孔を形成しており、該貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部のそれぞれの底部の中心位置をずらせることにより、上記金属板の厚さ方向に対して斜め方向に刳り貫かれるような貫通孔を含むことを特徴とするスピーカーグリル。
【請求項２】
前記金属板がオーステナイト系ステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１記載のスピーカーグリル。
【請求項３】
請求項１または２記載のスピーカーグリルの製造方法であって、前記貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部を前記金属板の両側表面からフォトエッチング加工する工程を有し、フォトエッチング加工される表裏のパターンの相対位置を制御しつつ選択露光することを特徴とするスピーカーグリルの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載のスピーカーグリルを取り付けたスピーカーであって、該スピーカーグリルの取替えを容易に可能とすることを特徴とするスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響用のスピーカーシステムにおいて、スピーカーに付設するスピーカーグリルと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オーディオ機器や薄型テレビを初めとする音響家電製品や自動車用音響機器の市場で、音響用のスピーカーシステムは重要な位置を占めるとともに、その性能も向上してきている。これらのスピーカーシステムの音声出力部の前面には、音声出力部としての振動体の機械的保護と外の環境からの防塵、および装飾性を考慮して、スピーカーグリルを設けることが一般的である。
【０００３】
前記スピーカーグリルは、上述のように、内部の機械的保護、防塵、装飾を目的とするものであるが、スピーカー本体の音声出力機能を妨害することの無いように、良好な透音性を付与する必要がある。また、前記スピーカーグリルは、単に音声出力部の前面のみをカバーするものに限定されず、スピーカーシステムのケーシングまたはキャビネット全体の構造に嵌め込まれて、総合的なデザインに合致させる必要もある。
【０００４】
上記の種々の要請に応えるべく、スピーカーグリルは従来から各種のものが提案されてきた。繊維から成る紗を用いてネット状にカバーするタイプのスピーカーグリルでは、天然繊維または合成繊維による縦横糸、例えば太さ０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の糸を用いて、微細なメッシュ状にした織布紗が使われる（特許文献１参照）。しかし、繊維から成る紗が音を吸収して減衰が生じたり、音質が変わる等、透音性が不充分であったり、強度面でも弱くて破損し易いなどの問題があった。
【０００５】
また、金属薄板のパンチング加工により、複数の小径孔を設けるスピーカーグリルも提案されている（特許文献２参照）が、金属薄板表面に垂直に貫通させた孔を通して、内部のスピーカーの音声出力部も見え易いため、上述の防塵と装飾性を考慮して、パンチングメタルに前記の繊維から成る紗を張って使用する場合も多い。
【０００６】
例えば、スピーカーとして広く使われているムービングコイル型のコーン（円錐）形状の振動板の前面に前記のスピーカーグリルを設置する場合、該スピーカーグリルの構造が上述のように複雑になると、上記振動板近傍のフレームに固定用ボルトでスピーカーグリルを取り付けるための設計で妨害が生じたり、破損を防ぐための特別の注意を必要とすることとなる。また、各種製品のキャビネット全体の構造に該スピーカーグリルを嵌め込んで、総合的に美しいデザインに合致させる上でも、スピーカーグリルが部分的とはいえ多層構造であることは設計上の制約条件となり、好ましくない。
【特許文献１】実願平４−１５４４４号（実開平５−７６７３３号）のＣＤ−ＲＯＭ
【特許文献２】特開２００６−２１１７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、内部のスピーカーからの良好な透音性を確保する一方で、音声出力部を機械的に保護し、視覚的な遮蔽性を高めて防塵、装飾の機能を有するとともに、それ自身が容易に破損することのないスピーカーグリルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、スピーカーの振動部の前面に設けられる、金属板に複数の貫通孔を設けた加工物からなるスピーカーグリルであって、該貫通孔の各々が金属板の一方の表面から加工された凹部と他方の表面から加工された凹部とのそれぞれの底部で連結して一つの貫通孔を形成しており、該貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部のそれぞれの底部の中心位置をずらせることにより、上記金属板の厚さ方向に対して斜め方向に刳り貫かれるような貫通孔を含むことを特徴とするスピーカーグリルである。
【０００９】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、前記金属板がオーステナイト系ステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１記載のスピーカーグリルである。
【００１０】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のスピーカーグリルの製造方法であって、前記貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部を前記金属板の両側表面からフォトエッチング加工する工程を有し、フォトエッチング加工される表裏のパターンの相対位置を制御しつつ選択露光することを特徴とするスピーカーグリルの製造方法である。
【００１１】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１または２記載のスピーカーグリルを取り付けたスピーカーであって、該スピーカーグリルの取替えを容易に可能とすることを特徴とするスピーカーである。
【発明の効果】
【００１２】
上記請求項１に係る発明によれば、内部のスピーカーからの良好な透音性を確保する一方で、音声出力部を機械的に保護し、視覚的な遮蔽性を高めて防塵、装飾の機能を有するとともに、それ自身が容易に破損することのないスピーカーグリルを提供することができる。さらに、音の広がりや集中を制御することも可能になる。
【００１３】
上記請求項２に係る発明によれば、材料強度と装飾性に優れた素材の特性を活かし、容易に加工されるため、高品質のスピーカーグリルを提供することができる。
【００１４】
上記請求項３に係る発明によれば、優れた特性のスピーカーグリルを繰り返し安定して製造することができる。
【００１５】
上記請求項４に係る発明によれば、スピーカーの音声出力部を換えずに、スピーカーグリルを換えることにより、スピーカーの設置環境や設置状況に相応しいオーディオ環境をつくることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明を図面に従って、詳しく説明する。図１は本発明のスピーカーグリルの一例を説明するための平面概念図であり、図２は本発明のスピーカーグリルの一例を説明するための断面概念図である。スピーカーグリル１は、金属板２に複数の貫通孔３を設けた加工物である。該貫通孔３は、図１に示すとおり、金属板２の表面を貫く多数配置された小孔から成り、また、図２に拡大した断面概念図で示すとおり、その各々が金属板２の一方の表面（この場合、スピーカーグリル１が覆う対象としてのスピーカーの音声出力部側の金属表面２ａ）から加工された凹部４と、金属板２の他方の表面（この場合、スピーカーの外部側の金属表面２ｂ）から加工された凹部５とのそれぞれの底部で連結して一つの貫通孔を形成している。図１の貫通孔３は、スピーカーの音声出力部側の金属表面から加工された凹部４と、スピーカーの外部側の金属表面から加工された凹部５とを平面的に重ねた状態を表しており、太い実線が一方の凹部５を示し、細い点線が他方の凹部４を示すが、凹部４と凹部５とのずれが小さい箇所では平面図上では区別できない。
【００１７】
金属板２は、ステンレス鋼、アルミニウム材、銅材、その他、強度特性と装飾性、加工性等を考慮して任意に選択できるが、特にオーステナイト系ステンレス鋼は、ＳＵＳ３０４に代表されるように、成形性に富み、強度も表面の美しさも優れている上、錆び難い材料でもあるので、スピーカーグリルに適している。
【００１８】
金属板２を加工してスピーカーグリルを製造する方法は、フォトエッチングにより貫通孔を形成する工程が中心となる。フォトエッチング工程を説明すると、先ず、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのＳＵＳ３０４の板材を脱脂、洗浄、乾燥し、感光性レジストとしてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を塗布、乾燥させた後に、予め用意したフォトマスクを用いて位置決めを経て選択的に露光し、硬化させ、未硬化部のレジストを現像で除去することによりエッチングの窓開けを行い、然る後に、エッチング、レジスト剥膜、洗浄、乾燥の手順により、一連の工程を行うのが標準的である。
【００１９】
本発明では、上述のフォトエッチング工程において、金属板２の表裏からのエッチングを行う。これを実施するためには、金属板の両面２ａ、２ｂのそれぞれに対して前述の一連の工程を同じように繰り返すか、金属板の両面を同時に処理することにより達成できる。シャドウマスクを初めとする各種の金属エッチング部品の製造工程で、従来より表裏からのエッチングを多様な手段を用いて実施しており、本発明でも同様な手段を用いて実施できる。後者のように、金属板の両面を同時に処理する工程を採用する場合は、塗布工程では、ディップコートや２連式のダイコート等を用いて両面塗布を行い、露光工程では、両面露光機を用いて同時処理する等により、可能とすることができる。前記貫通孔の各々を形成する二つの連結する凹部を前記金属板の両側表面からフォトエッチング加工するために表裏のパターンの相対位置を決める手段は、露光機の光学系及び機械系に組み込むことができ、撮像機構と画像認識機構を有して通常行われる手段を活用できる。すなわち、金属板の一方の表面に複数の凹部を形成するためのパターンと、金属板の他方の表面に複数の凹部を形成するためのパターンとを、それぞれのフォトマスクパターンに形成した合わせマークを使って、相対位置を制御しつつ選択露光できる。
【００２０】
また、本発明では、金属板２を枚葉の薄板として一枚ずつ処理する例で説明するが、一般の金属エッチング部品の製造工程で多用されるように、ロール状に巻いた金属ウェブから出発するロール・ツー・ロール方式の処理を採用することも容易に考えられる。
【００２１】
なお、本発明のフォトエッチング工程を上述の代表的な例で説明したが、感光性レジストとしてＰＶＡ以外の多種のレジストから選定でき、選択的露光の手段としてフォトマスクを用いない直描方式も可能であることは言うまでもない。
【００２２】
また、本発明のスピーカーグリルは、上述のフォトエッチング工程の後、外形加工される。外形加工は、有効サイズに切り出し、取り付けのための加工や立体形状を与える加工を施し、さらに、必要に応じて着色、艶出し、艶消し、等の装飾的な表面処理が加えられる。
【００２３】
図３は図２における貫通孔の断面形状をさらに拡大して詳しく説明するための断面概念図である。金属板２のスピーカー音声出力部側表面２ａから加工された凹部４とスピーカー外部側表面２ｂから加工された凹部５とは、金属板２の内部で、それぞれの底部が連結して貫通孔を形成するが、それぞれの凹部の底部の中心位置６および７を一致させずに、距離ｄだけずらすことにより、一つの貫通孔を通して見ると、金属板２の厚み方向に対して斜め方向に刳り貫いた構造とすることができる。
【００２４】
前記貫通孔の断面形状を決める要素として、スピーカー音声出力部側表面２ａから加工
された凹部４とスピーカー外部側表面２ｂから加工された凹部５とのそれぞれの形状も重要である。上記各凹部４、５の開口面の形状は限定されるものではないが、最も単純な円形の場合で説明すると、開口径Ｄ1、Ｄ2が決められると、フォトエッチング工程におけるサイドエッチ量を考慮してフォトマスクの画素寸法が決定され、レジストの現像による窓開け後のエッチング条件の制御により、各凹部４、５それぞれのエッチング深さと曲面形状を制御することができる。
【００２５】
図３では、簡単のために、各凹部４、５それぞれの断面を半円形で描き、凹部としては半球面であるかのように見えるが、開口径とエッチング条件により、形状は変化する。一般に、開口径を大きくして浅くエッチングする場合は、底部は平坦になる傾向があり、開口径を小さくして深くエッチングする場合は、曲面形状に近づく。エッチング条件の例としては、比重１．４１（ボーメ度４２°）の塩化第二鉄溶液を５０℃でスプレーする。通常は比重をボーメ度で４０〜４９°、液温を４５〜５５℃で使用する。レジストの剥膜には、水酸化ナトリウム水溶液を使用する。
【００２６】
表裏からのエッチングで凹部を連結させるので、フォトエッチングに伴うサイドエッチによる穴の広がりは、片面から一方向にエッチングする場合に較べて少なくできる。このため、より微細な穴を連結させて、微細な貫通孔を作ることができる。
【００２７】
例えば、前記開口径の寸法Ｄ1、Ｄ2を０．４５ｍｍとして開口率３５％となるように貫通孔のパターンを配置し、前記対応する凹部の底部の中心位置間の距離ｄの最大値を０．２ｍｍに設定することができる。上記の各数値は種々に変更できるが、Ｄ1及びＤ2を０．１５〜０．８ｍｍ、開口率を３０〜６０％、ｄの同一スピーカーグリル内の最大値をＤ1とＤ2の平均値に対して、３０〜７０％の範囲で選ぶことが適当である。
【００２８】
貫通孔に上述の断面形状を持たせることにより、スピーカーグリルが覆うスピーカーの振動部からの音を、特定の方向に透音性を良くすることができ、各々の貫通孔の総体をデザインすれば、スピーカーの振動部を覆うスピーカーグリルから外部に届く音の広がりや集中を制御することも可能になる。
【００２９】
スピーカーの振動部とスピーカーグリルとの位置関係により対応は変える必要があるが、例えば、スピーカーグリルの平面中央奥に最大の振動を発生させる振動部がある場合、該振動部から放射状に外部に向かって音を通し易くして音の広がりを狙うとすれば、スピーカーグリルに設ける貫通孔３は、平面中央奥から放射状に外部に向かうように、各々の貫通孔の平面位置に応じて孔の傾斜を変えていくことが望ましい。図１で貫通孔３の輪郭を太い実線と細い点線を平面位置によりずらして重ねて表しているのは、上記の状況を模式的に示したものである。
【００３０】
上述の考え方を様々なケースに適用すれば、スピーカーグリルが対面する向きとは異なる方向に、透音性の最大となる方向を設定することもできる。例えば、スピーカーの設置上の制約から、最も聴取したい場所の方向にスピーカーが向いていないケースであっても、スピーカーグリルを最適なものに変えることにより、スピーカーシステム全体の外観を変えずに、オーディオ環境を変えることができる。また、狭い場所に音を集中させたい場合は、前述のように外部に向かって放射状に広げるような貫通孔の形状とは反対に、特定の空間位置に向けて音が集中する方向に、各々の貫通孔の傾斜を決めればよい。
【００３１】
上述のように、一つのスピーカーシステムで種々の利用場面に適用させるために、スピーカーグリルを差し替えれば、様々な対応が可能となる。すなわち、スピーカーの音声出力部を換えずに、スピーカーグリルを換えることにより、スピーカーの設置環境や設置状況に相応しいオーディオ環境に変更できる。スピーカーグリルの取替えを容易に可能とするように、スピーカーの振動板近傍のフレーム部分やキャビネットの一部に上記スピーカーグリルを簡単に取り付けられる構造を作ったり、マグネット部品やフック、面ファスナー等の機構を利用した取り付け機構を設けたりすることが可能である。スピーカーを上記のように改良しておけば、使用可能性のある複数のスピーカーグリルを用意して、一つのスピーカーに対して随時スピーカーグリルを選択して取替え可能とすることができる。なお、取替えのために予め用意するスピーカーグリルは、貫通孔の断面形状を変えたものに限定されず、貫通孔のサイズや平面配置密度、または、金属板の材質や装飾に変化を持たせたものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のスピーカーグリルの一例を説明するための平面概念図である。
【図２】本発明のスピーカーグリルの一例を説明するための断面概念図である。
【図３】図２における貫通孔の断面形状を詳しく説明するための断面概念図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・・スピーカーグリル
２・・・・金属板
２ａ・・・スピーカー音声出力部側表面
２ｂ・・・スピーカー外部側表面
３・・・・貫通孔
４・・・・スピーカー音声出力部側表面から加工された凹部
５・・・・スピーカー外部側表面から加工された凹部
６・・・・スピーカー音声出力部側表面から加工された凹部の底部の中心位置
７・・・・スピーカー外部側表面から加工された凹部の底部の中心位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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