(57)【要約】【課題】  振動板の断面経路長が長い方向に強い指向特性を有し、特に、分割振動が著しいさらに高い周波数帯域においても、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して同様の偏った指向特性を実現する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーを提供する。【解決手段】  偏心したボイスコイル取付部と、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部と、を有する偏心コーン形振動板と、ボイスコイル取付部に取り付けられるボビンおよびコイル有するボイスコイルと、ボイスコイルのボビンの端部に取り付けられるダストキャップと、を備える、動電型スピーカーであって、偏心コーン形振動板の第２振動板部が、ボイスコイルの中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する曲面である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形に対して偏心した内形中心点Ｐにより規定されるボイスコイル取付部と、該内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部と、該第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部と、を有する偏心コーン形振動板と、
該ボイスコイル取付部に取り付けられるボビンと、該ボビンに巻回されて磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルと、を有するボイスコイルと、
該ボイスコイルの該ボビンの端部に取り付けられるダストキャップと、
を備える、動電型スピーカーであって、
該偏心コーン形振動板の該第２振動板部が、該ボイスコイルの中心軸Ｑと、該内形中心点Ｐと、該外形中心点Ｏと、を含む断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する曲面である、
動電型スピーカー。
【請求項２】
前記偏心コーン形振動板の前記第１振動板部が、前記断面Ｘにおいて、前面側凸状の断面形状を有する曲面である、
請求項１に記載の動電型スピーカー。
【請求項３】
前記偏心コーン形振動板の前記第１振動板部と、前記第２方向振動部とが、前記断面Ｘと直交して前記内形中心点Ｐを含む断面Ｙにおいて、直線部を形成して連結する、
請求項１または２に記載の動電型スピーカー。
【請求項４】
前記偏心コーン形振動板の前記外形が、前記内形中心点Ｐから前記外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である、
請求項１から３のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【請求項５】
前記ボイスコイルと、前記偏心コーン形振動板の前記ボイスコイル取付部とが、それぞれ前記内形中心点Ｐから前記外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である、
請求項１から４のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【請求項６】
前記ダストキャップが、前記断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部と、該中央凹部の周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部と、該周囲凹部の周囲に形成されて、前記ボイスコイルと連結する連結部と、を有する、
請求項１から５のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外形に対して偏心したボイスコイル取付部を有する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーであって、振動板の断面経路長が長い方向に強い指向特性を有し、特に、分割振動が著しいさらに高い周波数帯域においても、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して同様の偏った指向特性を実現する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーでは、取り付けに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、細長形のスピーカー振動板に特有な分割振動の影響が大きくて平坦な再生音圧周波数特性を得ることが難しい、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。
【０００３】
また、例えば、車両に取り付けるスピーカー、あるいは、ディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーが放射する音波を任意の方向に強めた、偏った指向特性を有することが要望される場合がある。ディスプレイのスピーカーの場合、従来には、偏心コーン形振動板（オブリコーン形振動板）を用いて、これを解決しようとするものがある（特許文献１および特許文献２）。外形に対して偏心したボイスコイル取付部を有する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーは、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して指向特性の中心軸を傾斜させることができる（特許文献３）。偏心コーン形振動板は、最低共振周波数ｆ０よりも高い周波数帯域で、コーン振動板の断面経路長が長い方向の指向特性が強まり、反対側の短い方向の指向性が弱まる特性を有している。一方で、偏心コーン形振動板は、ボイスコイルの中心軸から見て非対称な形状で重量バランスも偏るので、動作不良を生じやすいという問題を有する場合があり、例えば、バランサーを設けてこれを解決しようとするものがある（特許文献４）。
【０００４】
また、従来の偏心コーン形振動板を含むコーン形振動板の形状については、様々な形状のものが提案されている。例えば、凹形の辺よりなる大体角形の外周をもつ全体的に角コーンの形状に形成され、このコーンの頂点から外周の角部に向けて凹形の辺部に向けて凸形曲円錐面を形成し、両曲円錐面を滑らかに接続した形状をもつスピーカー振動板がある（特許文献５）。あるいは、コーン状振動板の中心線に対して左右のコーン面半径が等しく、かつ、コーンカーブの曲率を左右非対称として、更にコーンカーブの曲率が大なる部分を受聴点側として設置するスピーカーがある（特許文献６）。さらに、コーン形状をしたスピーカー用振動板において、それらのコーン断面形状が凸状と直線、又は凸状と凹状、又は直線と凹状を呈する屋根部、谷部を円周方向に各々３カ所以上設け、それらの尾根部、谷部の間を連続的に変化させたスピーカー振動板がある（特許文献７）。
【０００５】
【特許文献１】実公平７−９４８５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８８７６７号公報
【特許文献３】特許第３６４６４０６号公報
【特許文献４】特許第３４０５１６０号公報
【特許文献５】実公昭４９−２７２４２号公報
【特許文献６】特許第２９５２９２０公報
【特許文献７】実開昭６３−１８１０９５号公報
【０００６】
偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーでは、最低共振周波数ｆ０よりも高い周波数帯域で、コーン振動板の断面経路長が長い方向の指向特性を強め、反対側の短い方向の指向性を弱めることができる。しかしながら、特に、分割振動が著しいさらに高い周波数帯域においても、同様の方向に偏った指向特性を実現するのは困難な場合がある。偏心コーン形振動板が分割振動する高域限界周波数ｆｈ（例えば、約１２ｋＨｚ）以上では、ボイスコイルが取り付けられている取付部の周辺のみが大きく振動し、また、ボイスコイルのボビンに取り付けられているダストキャップが大きく振動するからである。したがって、高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域では、振動板の断面経路長が長い方向の指向特性が弱まり、反対側の短い方向の指向性が強まる場合があり、全帯域に渡って一定の方向に強い指向性を実現できないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、振動板の断面経路長が長い方向に強い指向特性を有し、特に、分割振動が著しいさらに高い周波数帯域においても、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して同様の偏った指向特性を実現する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の動電型スピーカーは、外形に対して偏心した内形中心点Ｐにより規定されるボイスコイル取付部と、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部と、を有する偏心コーン形振動板と、ボイスコイル取付部に取り付けられるボビンと、ボビンに巻回されて磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルと、を有するボイスコイルと、ボイスコイルのボビンの端部に取り付けられるダストキャップと、を備える、動電型スピーカーであって、偏心コーン形振動板の第２振動板部が、ボイスコイルの中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する曲面である。
【０００９】
好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、偏心コーン形振動板の第１振動板部が、断面Ｘにおいて、前面側凸状の断面形状を有する曲面である。
【００１０】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、偏心コーン形振動板の第１振動板部と、第２方向振動部とが、断面Ｘと直交して内形中心点Ｐを含む断面Ｙにおいて、直線部を形成して連結する。
【００１１】
好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、偏心コーン形振動板の外形が、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である。
【００１２】
さらに好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルと、偏心コーン形振動板のボイスコイル取付部とが、それぞれ内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である。
【００１３】
さらに好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ダストキャップが、断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部と、中央凹部の周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部と、周囲凹部の周囲に形成されて、ボイスコイルと連結する連結部と、を有する。
【００１４】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１５】
本発明の動電型スピーカーは、外形に対して偏心した内形中心点Ｐにより規定されるボイスコイル取付部と、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部と、を有する偏心コーン形振動板を備える。つまり、偏心コーン形振動板は、ボイスコイル取付部を挟んで、指向特性が強まる振動板の断面経路長が長い方向に第１振動板部を備え、指向性が弱まる反対側の短い方向に第２振動板部を備えるオブリコーン振動板である。したがって、第１振動板部は、第２振動板部よりも傾斜が緩やかな曲面になり、第２振動板部は、第１振動板部よりも狭い表面積を有している。
【００１６】
本発明の動電型スピーカーは、さらに、偏心コーン形振動板のボイスコイル取付部に取り付けられるボビンと、ボビンに巻回されて磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルと、を有するボイスコイルと、ボイスコイルのボビンの端部に取り付けられるダストキャップと、を備える。ボイスコイルの中心軸Ｑは、偏心コーン形振動板の内形中心点Ｐを通過する軸であり、ボイスコイルが磁気回路から駆動力を受けて振動する正面方向を表す軸である。したがって、偏心コーン形振動板の指向特性が強まる方向Ｒは、中心軸Ｑに対して外形中心点Ｏを含む第１振動板部の方に角度θ（約５°〜約４５°（さらに好ましくは、約１０°〜約４０°））だけ傾斜した方向になる。
【００１７】
ここで、偏心コーン形振動板の第２振動板部は、ボイスコイルの中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する曲面である。高域限界周波数ｆｈ以上においては、第２振動板部の前面側凹状の断面の長さの方が、音波の波長よりも長くなるので、深く傾斜した前面側凹状の曲面である第２振動板部は、分割振動が著しいボイスコイルが取り付けられているボイスコイル取付部の周辺から放射される音波を、正面方向に対して偏った角度θの方向Ｒに反射させる。ボイスコイルのボビンに取り付けられているダストキャップが大きく振動する場合についても、同様である。その結果、高域限界周波数ｆｈ以上での指向特性が、高域限界周波数ｆｈ以下の場合と一致するようになるので、偏心コーン形振動板の指向特性をより改善することができる。
【００１８】
なお、好ましくは、偏心コーン形振動板の第１振動板部は、断面Ｘにおいて、前面側凸状の断面形状を有する曲面であり、また、これらの第１振動板部と、第２方向振動部とは、断面Ｘと直交して内形中心点Ｐを含む断面Ｙにおいて、直線部を形成して連結する。傾斜が緩やかな曲面である前面側凸状の第１振動板部は、偏心コーン形振動板の指向特性が強まる方向Ｒと、より平行になる関係に近づくので、ボイスコイル取付部の周辺から放射される音波の反射が減少するからである。また、第１振動板部と第２振動板部とが直線部を介して滑らかに連結すると、振動モードの影響が少なくて、再生音質に優れた動電型スピーカーを実現することができる。
【００１９】
さらに断面Ｘにおいて、ダストキャップが、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部と、中央凹部の周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部と、周囲凹部の周囲に形成されて、ボイスコイルと連結する連結部と、を有していれば、ダストキャップの剛性が向上する結果、高域限界周波数ｆｈ以上での分割振動が抑制される。高域限界周波数ｆｈ以上では、音波の波長がダストキャップの寸法よりも小さくなるので、ダストキャップの分割振動を抑制し、放射音が減少すれば、偏心コーン形振動板が方向Ｒへ強い指向性を発揮することができ、一方、指向性を弱めたい方向への音波の再生レベルを更に低くすることができる。
【００２０】
なお、本発明の動電型スピーカーでは、好ましくは、偏心コーン形振動板の外形が、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である。あるいは、ボイスコイルと、偏心コーン形振動板のボイスコイル取付部とが、それぞれ内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向とするトラック形である。長径方向とは、矩形、長円形、楕円形、あるいは、トラック形を含む細長形を規定する長軸が延びる方向であり、短径方向とは、長軸と直交する短軸が延びる方向である。したがって、本発明の動電型スピーカーは、方向Ｒへ強い指向性を発揮する偏心コーン形振動板を備えていても、取り付けに要する空間を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２１】
振動板の断面経路長が長い方向Ｒに強い指向特性を有し、特に、分割振動が著しいさらに高い高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域においても、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して同様の偏った指向特性を実現する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
振動板の断面経路長が長い方向Ｒに強い指向特性を有し、特に、分割振動が著しいさらに高い高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域においても、ボイスコイルが振動する中心軸の方向に対して同様の偏った指向特性を実現する偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーを提供するという目的を、外形に対して偏心した内形中心点Ｐにより規定されるボイスコイル取付部と、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部と、を有する偏心コーン形振動板と、ボイスコイル取付部に取り付けられるボビンと、ボビンに巻回されて磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルと、を有するボイスコイルと、ボイスコイルのボビンの端部に取り付けられるダストキャップと、を備える、動電型スピーカーであって、偏心コーン形振動板の第２振動板部が、ボイスコイルの中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面Ｘにおいて、前面側凹状の断面形状を有する曲面であるようにすることにより、実現した。
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態による偏心コーン形振動板を備える動電型スピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する斜視図である。また、図２は、動電型スピーカー１のＡ−Ａ’断面図であり、図３は、動電型スピーカー１のＣ−Ｃ’断面図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ｏ−Ａを結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｏ−Ｂ
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。また、動電型スピーカー１では、スピーカー振動板２が露出する図示する上方が前面側であり、磁気回路１０が取り付けられている図示する下方が背面側である。
【００２５】
本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向の長さが約５２．０ｍｍ、短径方向の長さが約３２．０ｍｍのトラック形のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約４．２ｃｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、偏心コーン形振動板であって、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。また、スピーカー振動板２の背面側には、ボイスコイル４が連結しており、ダンパー５により振動可能に支持されている。本実施例の場合には、丸形のボイスコイル４のボイスコイル径は、約２０ｍｍである。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に偏心して固定される磁気回路１０は、フレーム６の短径方向の長さ以下の幅が狭い丸形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、車両のシート、あるいは、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。
【００２６】
偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板２は、パルプ材を抄紙および切断して形成した紙コーン振動板であり、外形中心点Ｏを中心とするトラック形状の外周端にトラック形状のエッジ３の内周側が接着されている。また、スピーカー振動板２は、このトラック形状の外形に対して偏心した位置にある内形中心点Ｐを同心円の中心とするボイスコイル取付部２０を有する。ボイスコイル取付部２０は、コーン形振動板のネック部分であって、ボイスコイル４を構成する丸形の円筒状のボビン４ａが接着される。ボイスコイル４の中心軸Ｑは、内形中心点Ｐを通過する軸であり、ボイスコイル４が振動する正面方向（角度θ＝０°）を規定する。したがって、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板２では、外形中心点Ｏと内形中心点Ｐとが、長径方向に中心軸Ｑに直交する平面上での距離で約９ｍｍ離隔している。
【００２７】
また、スピーカー振動板２は、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部２１と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部２２と、を有する偏心コーン形振動板である。図２の長径方向の断面図に示すように、第１振動板部２１は、第２振動板部２２よりも傾斜が緩やかな曲面であり、第２振動板部２２は、第１振動板部２１よりも狭い表面積を有している。また、図３の短径方向の断面図に示すように、第１振動板部２１と第２振動板部２２とは、直線部２３を介して滑らかに連続するように連結する。
【００２８】
なお、第１振動板部２１と第２振動板部２２を連結する直線部２３は、第１振動板部２１と第２振動板部２２の境界線を規定する。本実施例の場合には、直線部２３は、図３に示す短径方向の断面を含む平面上で直線であるが、このような場合のみに限られなくてよい。直線部２３は、ボイスコイルの中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む図２に示す長径方向の断面に対して、内形中心点Ｐを含んで直交するいずれかの平面上において直線であればよい。
【００２９】
エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びるトラック形の長辺では、スピーカー振動板２を自由支持するように直線状の薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成され、トラック形の短辺では、短径方向に円弧状になるフリーエッジが形成される。
【００３０】
ボイスコイル４は、円筒形に形成したボビン４ａと、その一端側に巻回されて音声電流が供給されるコイル４ｂと、から形成される。ボビン４ａは、その円筒外面側がスピーカー振動板２のボイスコイル取付部２０に接着剤により連結される。コイル４ｂは、後述する磁気回路１０の円形の磁気空隙１３に配置される。なお、錦糸線９は、フレーム６に固定されるターミナル７と、ターミナル７からコイル４ｂの引出線とを、ハンダづけして導通させて、コイル４ｂに音声電流を供給する。ただし、錦糸線９は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナル７まで導通させるようにしてもよい。
【００３１】
ダンパー５は、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形する円形のコルゲーションダンパーである。ダンパー５の内周端は、ボビン４ａの円筒外面側と連結してスピーカー振動板２のボイスコイル取付部２０を支持する。ダンパー５の外周端側は、フレーム６の固定部に固定される。なお、ダンパー５は、他の形状のコルゲーションダンパーであっても良く、また、他の材料で形成するものであってもよく、内周側リングと外周側リングを連結するアームを有し、金属または樹脂で形成する蝶ダンパーであってもよい。
【００３２】
本実施例のダストキャップ８は、パルプ材を抄紙および切断して形成した円形碗状の部材であり、ボイスコイル４のボビン４ａの端部に接着剤で取り付けられる。ダストキャップ８は、円筒形の断面を有するボイスコイル４に対応する円形のダストキャップであり、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部８ａと、中央凹部８ａの周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部８ｂと、周囲凹部８ｂの周囲に形成されて、ボイスコイル４と連結する連結部８ｃと、を有する。
【００３３】
フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状にプレス成型された鉄板フレームであり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、ダンパー５ならびに磁気回路１０を固定する偏心した固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、ターミナル７を取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、ボイスコイル４、ダストキャップ８、および、ダンパー５からなるスピーカー振動系は、フレーム６に対して振動可能に支持される。
【００３４】
磁気回路１０は、フレーム６に固定される円環形のトッププレート１１と、円筒形状であってトッププレート１１の中央に形成された円形孔に挿入されるセンターポールおよび平板状のアンダープレートを有するポール１２と、円環状のマグネット１５と、から構成される。トッププレート１１およびポール１２は、均等な幅を有する円形の磁気空隙１３を形成する。マグネット１５は、トッププレート１１およびポール１２のアンダープレートの間に狭持されるように接着される。本実施例の主マグネット１５は、フェライト系磁石であり、残留磁化および保磁力がさらに大きく、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石であってもよい。なお、希土類磁石とは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系のネオジウム磁石、もしくは、Ｓｍ−Ｃｏ系のサマリウムコバルト磁石であって、磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが大きな値をとる磁石である。磁気回路１０は、ボイスコイル４のコイル４ｂを平面視した場合に投影する領域の外部に磁石が配置される外磁型磁気回路であり、磁気回路１０の最大幅を小さくすれば、細長形のフレーム６を前面視した場合に形成される領域内に磁気回路１０が収まる。
【００３５】
したがって、軽量なスピーカー振動板２を採用することを含めて、能率の高い動電型スピーカー１が実現される。ボイスコイル４のコイル４ｂに音声電流が供給されると、磁気空隙１３に配置されたボイスコイル４には駆動力が作用し、ボイスコイル４は前後方向（図における上下方向）に振動し、連結されたスピーカー振動板２も前後方向に振動する。本実施例の動電型スピーカー１の場合には、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板２を備えているので、その高域限界周波数ｆｈ（＝約１２ｋＨｚ）以下では、ボイスコイル取付部２０を挟んで、断面経路長が長い第１振動板部２１の方に指向特性が強まり、反対側の断面経路長が短い第２振動板部２２の方向に指向性が弱まる。偏心コーン形振動板２の指向特性が強まる方向Ｒは、偏心した位置に取り付けられるボイスコイル４の中心軸Ｑに対して第１振動板部２１の方に角度θ（約１０°〜約４０°）だけ傾斜した方向になる。
【００３６】
図４は、本実施例の動電型スピーカー１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。具体的には、図４（ａ）は、動電型スピーカー１の振動系を構成するスピーカー振動板２と、ボイスコイル４のボビン４ａと、ダストキャップ８と、について、長径方向でのＡ−Ａ’断面の形状を説明する図であり、その他の構成は、省略している。また、図４（ｂ）は、高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域である約１５．５ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図４（ｃ）は、約１６．２ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図４（ｄ）は、約１８ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフである。
【００３７】
指向特性パターンは、正面方向の角度θ＝０°を基準として、その周波数での正弦波の音圧レベルの角度θにおける相対変化を示すグラフである。したがって、本実施例の動電型スピーカー１の指向特性パターンでは、指向特性が強まる方向Ｒ、すなわち、中心軸Ｑに対して外形中心点Ｏを含む第１振動板部２１の方向である角度θが約０°〜約９０°の方向で、大きなビーム状の領域が図示される。一方、指向性が弱まる第２振動板部２２の方向である角度θが約２７０°〜約３６０°の方向では、音圧再生レベルが低下するので、ビーム状の領域が小さくなる。また、本実施例の動電型スピーカー１では、その背面側である角度θが約１５０°〜約２７０°の方向で、音圧再生レベルを正面方向に対して相対的にかなり小さくすることができる。
【００３８】
スピーカー振動板２の第２振動板部２２は、偏心コーン形振動板のボイスコイル４の中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面、すなわち、図示する長径方向の断面において、前面側凹状の断面形状を有する曲面である。また、スピーカー振動板２の第１振動板部２１は、同じ長径方向の断面において、前面側凸状の断面形状を有する曲面である。したがって、音波の波長がより短くなる高域限界周波数ｆｈ以上においては、第２振動板部２２が、ボイスコイル取付部２０の周辺から放射される音波を、正面方向に対して偏った角度θの方向Ｒに反射させる。
【００３９】
その結果、スピーカー振動板２は、全ての周波数帯域において、正面方向に対して偏った角度θの方向Ｒに強い指向特性を発揮する。偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板２は、高域限界周波数ｆｈ以下で方向Ｒに強い指向特性を有していて、さらに、高域限界周波数ｆｈ以上でも方向Ｒに強い指向特性を有する。したがって、動電型スピーカー１は、指向性を弱めたい方向への音波の再生レベルを低くすることができ、方向Ｒへ強い指向性をより改善することができる。また、本実施例のスピーカー振動板２は、第１振動板部２１と第２振動板部２２とが、直線部２３を介して滑らかに連結しているので、振動モードの影響が少なくて、再生音質に優れた動電型スピーカー１を実現することができる。
【実施例２】
【００４０】
図５は、本実施例の他の動電型スピーカー３１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。具体的には、図５（ａ）は、動電型スピーカー３１の振動系を構成するスピーカー振動板２と、ボイスコイル４のボビン４ａと、ダストキャップ８１と、について、長径方向でのＡ−Ａ’断面の形状を説明する図であり、その他の構成は、省略している。また、図５（ｂ）は、高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域である約１５．５ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図５（ｃ）は、約１６．２ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図５（ｄ）は、約１８ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフである。
【００４１】
本実施例の他の動電型スピーカー３１は、先の実施例の動電型スピーカー１において、剛性が高い形状を有するダストキャップ８を、従来の略ドーム形状のダストキャップ８１に置き換えた場合の実施例である。ダストキャップ８１は、ダストキャップ８と同じ材料で形成されたものであり、前面側凸状の断面形状を有する中央凸部８１ａと、周囲凹部８ｂの周囲に形成されて、ボイスコイルと連結する連結部８１ｃと、を有している。
【００４２】
したがって、動電型スピーカー３１は、先述のスピーカー振動板２を備えており、スピーカー振動板２は、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部２１と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部２２と、を有する偏心コーン形振動板である。その結果、動電型スピーカー３１は、高域限界周波数ｆｈ以下で中心軸Ｑに対して傾斜した方向Ｒへ強い指向性を示す。
【００４３】
また、図示するように、本実施例の動電型スピーカー３１は、従来の略ドーム形状のダストキャップ８１を備えていても、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板２を備えているので、高域限界周波数ｆｈ以上においても、中心軸Ｑに対して傾斜した方向Ｒへ強い指向性を示す。動電型スピーカー３１は、角度θが約０°〜約９０°の方向で、大きなビーム状の領域が図示され、強い指向性を示す。一方、動電型スピーカー３１は、先の動電型スピーカー１の場合に及ばないものの、角度θが約２７０°〜約３６０°の方向では、音圧再生レベルが低下して、ビーム状の領域を小さくすることができる。また、本実施例の動電型スピーカー３１では、その背面側である角度θが約１５０°〜約２７０°の方向で、音圧再生レベルを正面方向に対して相対的に小さくすることができる。
【００４４】
これは、先の実施例のダストキャップ８が、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部８ａと、中央凹部８ａの周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部８ｂと、周囲凹部８ｂの周囲に形成されて、ボイスコイルと連結する連結部８ｃと、を有しているので、前面側に凸状の断面のダストキャップ８１よりも、その剛性が向上し、その結果、ダストキャップ８は、ダストキャップ８１よりも高域限界周波数ｆｈ以上での分割振動を抑制することができるからである。高域限界周波数ｆｈ以上では、音波の波長がダストキャップ８の寸法よりも小さくなるので、ダストキャップ８のような断面構造を採用することで分割振動を抑制し、その放射音を減少すれば、偏心コーン形振動板２が方向Ｒへ強い指向性を発揮することができ、一方、指向性を弱めたい方向への音波の再生レベルを更に低くすることができる。
【００４５】
図６は、比較例の動電型スピーカー６１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。具体的には、図６（ａ）は、動電型スピーカー６１の振動系を構成するスピーカー振動板６２と、ボイスコイル４のボビン４ａと、ダストキャップ８１と、について、長径方向でのＡ−Ａ’断面の形状を説明する図であり、その他の構成は、省略している。また、図６（ｂ）は、高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域である約１５．５ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図６（ｃ）は、約１６．２ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフであり、図６（ｄ）は、約１８ｋＨｚでの指向特性パターンを示すグラフである。
【００４６】
比較例の動電型スピーカー６１は、従来形状の偏心コーン形振動板６２を備え、かつ、先の実施例の動電型スピーカー３１と同様のダストキャップ８１を備える場合の比較例である。つまり、偏心コーン形振動板６２は、内形中心点Ｐを同心円の中心とするボイスコイル取付部７０と、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部７１と、第１振動板部７１とは略反対の方向に規定される第２振動板部７２と、を有し、第１振動板部７１が、前面側凸状の断面形状を有する曲面であり、第２振動板部７２が前面側凹状の断面形状を有する曲面である。したがって、比較例の動電型スピーカー６１は、高域限界周波数ｆｈ以下の周波数帯域において、角度θが約０°〜約９０°の方向で、強い指向性を示す。
【００４７】
ただし、比較例の動電型スピーカー６１は、高域限界周波数ｆｈ以上において、中心軸Ｑに対して傾斜した方向Ｒへ強い指向性を示すものの、方向Ｒ以外の方向にも強い指向性を示す。図示するように、比較例の動電型スピーカー６１は、高域限界周波数ｆｈ以上の周波数帯域において、本実施例の場合に比較して、角度θが約２７０°〜約３６０°の方向では、音圧再生レベルが高く上昇してビーム状の領域が大きくなっている。また、動電型スピーカー６１では、その背面側である角度θが約１５０°〜約２７０°の方向で、音圧再生レベルが正面方向に対して小さくなりにくくなる。その結果、高域限界周波数ｆｈ以上での指向特性が、高域限界周波数ｆｈ以下の場合と一致しなくなるので、指向性を弱めたい方向への音波の再生レベルが上昇してしまう。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本実施例の他の動電型スピーカー４１の正面形状、および、長径方向断面形状を説明する図である。具体的には、図７（ａ）は、動電型スピーカー４１の振動系を構成するスピーカー振動板４２と、ダストキャップ４８と、の平面形状を説明する図であり、図７（ｂ）は、さらにボイスコイル４４のボビン４４ａについて、長径方向でのＡ−Ａ’断面の形状を説明する図であり、その他の構成は、省略している。
【００４９】
スピーカー振動板４２は、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向を長径方向として、その外形が、長径方向の長さが短径方向の長さよりも長いトラック形である。また、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板４２は、パルプ材を抄紙および切断して形成した紙コーン振動板であり、外形中心点Ｏを中心とするトラック形状の外周端にトラック形状の（図示しない）エッジの内周側が接着されている。また、スピーカー振動板４２は、このトラック形状の外形に対して偏心した位置にある内形中心点Ｐを中心とするトラック形状のボイスコイル取付部５０を有し、ボイスコイル取付部５０は、コーン形振動板のネック部分であって、ボイスコイル４４を構成するトラック形のボビン４４ａが接着される。
【００５０】
ボイスコイル４４は、トラック形状のボイスコイル取付部５０に対応するトラック形の円筒状のボビン４４ａを備える。ボイスコイル４４の中心軸Ｑは、内形中心点Ｐを通過する軸であり、ボイスコイル４４が振動する正面方向（角度θ＝０°）を規定する。したがって、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板４２では、外形中心点Ｏと内形中心点Ｐとが、長径方向に中心軸Ｑに直交する平面上で離隔している。ボビン４４ａには、トラック形状の（図示しない）コイルが巻回されて、（図示しない）磁気回路の磁気空隙にコイルは配置される。
【００５１】
また、スピーカー振動板４２は、先の実施例のスピーカー振動板２と同様に、内形中心点Ｐから外形中心点Ｏに向かう方向に規定される第１振動板部５１と、第１振動板部とは略反対の方向に規定される第２振動板部５２と、を有する偏心コーン形振動板である。図７（ｂ）の長径方向の断面図に示すように、第１振動板部５１は、第２振動板部５２よりも傾斜が緩やかな曲面であり、第２振動板部５２は、第１振動板部５１よりも狭い表面積を有している。また、スピーカー振動板４２の第２振動板部５２は、ボイスコイル４４の中心軸Ｑと、内形中心点Ｐと、外形中心点Ｏと、を含む断面、すなわち、図示する長径方向の断面において、前面側凹状の断面形状を有する曲面である。また、スピーカー振動板４２の第１振動板部５１は、同じ長径方向の断面において、前面側凸状の断面形状を有する曲面である。
【００５２】
また、本実施例のダストキャップ４８は、パルプ材を抄紙および切断して形成したトラック形状の部材であり、ボイスコイル４４のボビン４４ａの端部に接着剤で取り付けられる。ダストキャップ４８は、トラック形の断面を有するボイスコイル４４に対応するトラック形のダストキャップであり、前面側凹状の断面形状を有する中央凹部４８ａと、中央凹部４８ａの周囲に形成されて、前面側凹状の断面形状を有する周囲凹部４８ｂと、周囲凹部４８ｂの周囲に形成されて、ボイスコイル４と連結する連結部４８ｃと、を有する。ダストキャップ４８は、前面凸状のドーム部のみからなる従来のダストキャップよりも、高域限界周波数ｆｈ以上での分割振動を抑制することができる。
【００５３】
したがって、偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板４２は、高域限界周波数ｆｈ以下で方向Ｒに強い指向特性を有していて、さらに、高域限界周波数ｆｈ以上でも方向Ｒに強い指向特性を有する。スピーカー振動板４２は、音波の波長がより短くなる高域限界周波数ｆｈ以上においても、第２振動板部５２が、ボイスコイル取付部５０の周辺から放射される音波を、正面方向に対して偏った角度θの方向Ｒに反射させる。
【００５４】
その結果、本実施例のトラック形状のボイスコイル４４を備える動電型スピーカー４１は、全ての周波数帯域において、正面方向に対して偏った角度θの方向Ｒに強い指向特性を発揮する。したがって、動電型スピーカー４１は、指向性を弱めたい方向への音波の再生レベルを低くすることができ、方向Ｒへ強い指向性をより改善することができる。取り付けに要する空間を小型化することができる。
【００５５】
なお、本実施例の（図示しない）スピーカー用磁気回路は、トラック形状の磁気空隙を有する磁気回路であっても良く、また、他の形状の磁気空隙を有するものであっても良い。トラック形状のボイスコイル４４は、２つの平行な直線部を含むコイルからなるので、これらの直線部に対応する部分に磁気空隙を有する磁気回路であればよい。また、動電型スピーカー４１は、トラック形の偏心コーン形振動板であるスピーカー振動板４２に限らず、楕円形、長円形、長方形、矩形といった長径寸法と短径寸法との比が大きい細長形の動電型スピーカーであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の動電型スピーカーは、車両、あるいは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する斜視図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１のＡ−Ａ’断面図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１のＣ−Ｃ’断面図である。（実施例１）
【図４】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。（実施例１）
【図５】本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカー３１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。（実施例２）
【図６】比較例の動電型スピーカー６１の長径方向断面形状および指向性パターンを示すグラフである。（実施例２）
【図７】本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカー４１の正面形状、および、長径方向断面形状を説明する図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５８】
１、３１、４１、６１        動電型スピーカー
２、４２、６２        スピーカー振動板
２０、５０、７０      ボイスコイル取付部
２１、５１、７１      第１振動板部
２２、５２、７２      第２振動板部
２３      直線部
３        エッジ
４        ボイスコイル
５        ダンパー
６        フレーム
７        ターミナル
８        ダストキャップ
９        錦糸線
１０      磁気回路
１１      トッププレート
１２      ポール
１３      磁気空隙
１５      マグネット
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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