(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気ギャップ内で可動自在であるコイル部を有するボイスコイル体と、内周が前記ボイスコイル体の外部に外周が第１のエッジを介してフレームに結合される振動板と、前記振動板と前記磁気回路との間で内周が前記ボイスコイル体に外周が第２のエッジを介して前記フレームに結合されるサスペンションホルダを有し、前記振動板は外周と内周との間に屈曲部を設けて屈曲部から外周までをコーン状とし、前記振動板と前記サスペンションホルダを振動板の屈曲部で結合したスピーカ。
【請求項２】
振動板の内周から屈曲部までを平面状とした請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
振動板の内周から屈曲部までをコーン状とした請求項１に記載のスピーカ。
【請求項４】
振動板の内周から屈曲部までを逆コーン状とした請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
屈曲部の位置を振動板の内周と外周の中心よりも外周側に設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項６】
ボイスコイル体のボビンとサスペンションホルダを金属材料で形成した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項７】
第１のエッジは磁気回路とは反対方向に突出する形状にし、第２のエッジは磁気回路の底面に向けて突出する形状とした請求項１に記載のスピーカ。
【請求項８】
第１のエッジは磁気回路に向けて突出する形状とし、第２のエッジは振動板に向けて突出する形状とした請求項１に記載のスピーカ。
【請求項９】
第１のエッジと第２のエッジの弾性率を略同等に設定した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１０】
第１のエッジと第２のエッジをウレタンで形成した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１１】
サスペンションホルダをパルプで形成した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１２】
サスペンションホルダの外周を第２のエッジを介してプレート天面よりも磁気回路の底面側で結合した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１３】
サスペンションホルダと磁気回路の間に防塵ネットを取り付けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１４】
フレームと磁気回路を結合し、前記フレームの底部に通気口を設け、前記通気口に防塵ネットを設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１５】
サスペンションホルダの天面に開口部を設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１６】
サスペンションホルダの側面に開口部を設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１７】
フレームの第１、第２エッジ間に開口部を設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１８】
サスペンションホルダの天面にコルゲーションを設けた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項１９】
振動板の屈曲部を境にして前記振動板の外周部の密度を内周部の密度より高く設定した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２０】
サスペンションホルダと振動板の結合部を境にして前記サスペンションホルダの外周部の密度を内周部の密度より高く設定した請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２１】
振動板の屈曲部とサスペンションホルダの結合部に弾性体を介在させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２２】
弾性体としてシリコン系接着剤を用いた請求項２１に記載のスピーカ。
【請求項２３】
サスペンションホルダの結合部と前記サスペンションホルダの外周の間を外周方向へ湾曲させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２４】
サスペンションホルダの外周をＬ字状としてその平面部と第２のエッジを結合させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２５】
サスペンションホルダの外周をＬ字状としてその平面部および立ち上がり部の両面で第２のエッジを結合させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２６】
サスペンションホルダの外周を第２のエッジの先端で挟持させることにより結合させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２７】
サスペンションホルダの外周をＬ字状として外周の先端を上方に曲折させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２８】
振動板の外周の先端を曲折させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項２９】
ボイスコイル体の外部と振動板の内周の結合する部分を覆うように前記振動板に結合されたダストキャップと、このダストキャップは前記ボイスコイル体と前記振動板の両方に結合させた請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３０】
ダストキャップと振動板の結合部分にリブを設けた請求項２９に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種音響機器に用いるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカは図２４に示すような構成となっていた。
【０００３】
図２４に示すようにこのスピーカは、磁気回路１と、磁気ギャップ２内で可動自在であるコイル部３を有するボイスコイル体４と、振動板５の内周がボイスコイル体４に結合され、振動板５の外周がエッジ６を介してフレーム７に結合される。また、ダンパー８は、その内周をボイスコイル体４に結合され、外周をフレーム７に結合されている。
【０００４】
そして、ボイスコイル体４のコイル部３にオーディオアンプ等から出力された電気信号を入力することで、ボイスコイル体４が起振し、その起振力が振動板５に伝達され、振動板５が空気を振動させて電気信号を音声に変換する構成となっていた。またダンパー８は、ボイスコイル体４がローリングしないようにエッジ６と組み合わせてサスペンションを構成するものである。さらにこのダンパー８は複数の波形を組み合わせた形状にしてできるだけボイスコイル体４の可動負荷とならないような構成となっている。さらに、振動板５の剛性を確保するために振動板５はコーンの形状にしている。
【０００５】
しかし、上記構成のスピーカでは、ダンパー８が複数の波形を組み合わせた形状のため、振動板５が磁気回路１へ向かう挙動と、磁気回路１とは反対側へ向かう挙動においてダンパー８の可動負荷の非直線性や非対称性が大きく、スピーカの入力信号に対する振動板５の振幅の変位との関係の直線性や上下方向の対称性に問題があり、音のひずみ及び音質上の不都合があった。
【０００６】
加えて、振動板５が剛性を確保するためにコーン形状となっているため、スピーカ自体の薄型化が難しいという課題もあった。
【０００７】
そこで、上記問題点を改善する施策の１つとして、従来の技術で図２５に示すように、ボイスコイル体４とフレーム７との間に二つの曲面状ダンパー８を互いに逆向きに取り付けたスピーカがある。この二つのダンパー８による入力信号に対する振動板５の振幅の変位との関係の非対称性だけを打ち消し合い、磁気回路方向への振幅と磁気回路側への振幅に対称となるように改善され、部分的に音のひずみ及び音質が改良される（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−６９５８８号公報（第２頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の構成のスピーカでは、音のひずみ及び音質が改良できないと同時に、スピーカの薄型化も難しいという課題があった。
【００１０】
すなわち、このダンパー８が存在することが問題であり、ボイスコイル体４が磁気回路１へ向かう挙動と、磁気回路１とは反対側へ向かう挙動においてダンパー８の可動負荷の非直線性や非対称性が大きく、これに起因する高調波ひずみが大きく発生すると同時にパワーリニアリティが悪化する要因になっている。また、振動板５の剛性を確保するために振動板５の深さが必要になるため、スピーカの薄型化も限界が生じていた。
【００１１】
図２６は、図２４に示す従来のスピーカのパワーリニアリティ、スピーカ入力電力に対する振動板５の変位を示している。Ａは磁気回路１に向けた振動板５の振幅特性を示し、Ｂは磁気回路１とは反対方向の振動板５の振幅特性を示す。また、図２７には従来のスピーカの高調波ひずみ特性を示し、出力音圧と高調波ひずみのダイナミックレンジが大きいほど、その高調波ひずみが少ないことを示す。Ｃが出力音圧特性、Ｄが第２高調波ひずみ特性、Ｅが第３高調波ひずみ特性である。
【００１２】
このような非直線性や非対称性に起因するパワーリニアリティの悪化や高調波ひずみ特性の課題を解決するため、各社とも、ダンパー８の非直線性や非対称性を解決するための種々の工夫をしているが、このダンパー８は上述のごとく、その可動負荷を少なくするように複数の波形を組合せてできたものであるから、このダンパー８をエッジ６を組み合わせてサスペンションを構成する以上は、非対称性に加え、特に非直線性を解決して高調波ひずみを低減させることが難しく、スピーカの高性能化ができていないのが現状である。
【００１３】
また、振動板５の剛性を確保するために振動板５の深さが必要になるため、根本的にスピーカの薄型化も難しいのが現状である。
【００１４】
そこで本発明は、スピーカの高性能化と、薄型化を高いレベルで両立させることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、磁気ギャップを有する磁気回路と、磁気ギャップ内で可動自在であるコイル部を有するボイスコイル体と、内周が前記ボイスコイル体の外部に外周が第１のエッジを介してフレームに結合される振動板と、前記振動板と前記磁気回路との間で内周が前記ボイスコイル体に外周が第２のエッジを介して前記フレームに結合されるサスペンションホルダを有し、前記振動板は外周と内周との間に屈曲部を設け、前記振動板と前記サスペンションホルダを振動板の屈曲部で結合したスピーカである。
【００１６】
上記のように、第１のエッジと第２のエッジによりサスペンションを構成させることでサスペンションの非直線性及び非対称性の要因となるダンパーを排除するとともに、第２のエッジは第１のエッジの非対称性をキャンセルするように構成されており、サスペンションの非直線性及び非対称性を根本的に解決することができ、これによってスピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアリティを向上させ、スピーカの性能を向上させることができる。また、振動板の屈曲部から内周までの部分は、サスペンションホルダが下支えをするためにコーン形状で剛性を確保する必要がなく、平面のような形状でも剛性が十分に確保できる。すなわち、振動板の剛性を確保するために振動板の深さを確保する必要がない。これによって、本発明はスピーカの低背化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は磁気ギャップを有する磁気回路と、磁気ギャップ内で可動自在であるコイル部を有するボイスコイル体と、内周が前記ボイスコイル体の外部にまた外周が第１のエッジを介してフレームに結合される振動板と、前記振動板と前記磁気回路との間で内周が前記ボイスコイル体に外周が第２のエッジを介して前記フレームに結合されるサスペンションホルダを有し、前記振動板は外周と内周との間に屈曲部を設けて屈曲部から外周までをコーン状とし、前記振動板と前記サスペンションホルダを振動板の屈曲部で結合したスピーカである。この構成によって、サスペンションの非直線性及び非対称性の要因となるダンパーを排除できるとともに、第２のエッジは第１のエッジの非対称性をキャンセルすることができ、スピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアリティを向上させ、スピーカの性能を向上させることができると同時に、振動板の屈曲部から内周までの部分は、サスペンションホルダが下支えをするためにコーン形状で剛性を確保する必要がなく、平面のような形状でも剛性が十分に確保できるため、振動板の剛性を確保するために振動板深さが不要となり、小型低背化をも実現することができる。
【００１８】
また本発明は、振動板の内周から屈曲部までを平面状としたスピーカである。この構成によって、振動板の内周から屈曲部までの高さを低くすることができるため、スピーカの低背化を実現することができる。
【００１９】
また本発明は、振動板の内周から屈曲部までをコーン状としたスピーカである。この構成によって、振動板の内周から屈曲部までの高さを低くすることができるため、スピーカの低背化を実現することができる。
【００２０】
また本発明は、振動板の内周から屈曲部までを逆コーン状としたスピーカである。この構成によって、振動板の内周から屈曲部までの高さを低くすることができるため、スピーカの低背化を実現することができる。
【００２１】
また本発明は、屈曲部の位置を振動板の内周と外周の中心よりも外周側に設けたスピーカである。この構成によって、振動板の剛性が低下する節部にサスペンションホルダの結合部を配置させることができるため振動板の剛性向上を実現できる。また、振動板の内周から外周までの高さを低くすることができるため、スピーカの低背化を実現することができる。
【００２２】
また本発明は、ボイスコイル体のボビンとサスペンションホルダを金属材料で形成したスピーカである。この構成によって、ボイスコイル体にアルミなどの金属材料を用いればボイスコイル体の発熱をサスペンションホルダを介して効率良く空間へ放熱することができ、スピーカの耐入力性能を向上させることができる。
【００２３】
また本発明は、第１のエッジは磁気回路とは反対方向に突出する形状にし、第２のエッジは磁気回路の底面に向けて突出する形状としたスピーカである。この構成によって、第１のエッジと第２のエッジの位置関係が近接している場合においても、第１のエッジと第２のエッジの可動接触を避けることができ、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、最大音圧を大きくすることができる。
【００２４】
また本発明は、第１のエッジは磁気回路に向けて突出する形状とし、第２のエッジは振動板に向けて突出する形状としたスピーカである。この構成によって、第１のエッジの前方にネットなどの音響開口部が近接している場合においても第１のエッジと保護ネットの接触を避けることができ、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、スピーカを低背化しながら最大音圧を大きくすることができる。
【００２５】
また本発明は、第１のエッジと第２のエッジの弾性率を略同等に設定したスピーカである。この構成によって、第２のエッジは第１のエッジのもつ非直線性を正確にキャンセルすることができ、サスペンションの非対称性を大きく改善することができ、これに起因するスピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアリティを向上させることができる。
【００２６】
また本発明は、第１のエッジと第２のエッジをウレタンで形成したスピーカである。この構成によって、第１、第２のエッジを有する本発明のスピーカにおいても振動系重量増加を少なく抑えることができ、振動系重量増加に伴うスピーカの能率低下を抑えることができる。
【００２７】
また本発明は、サスペンションホルダをパルプで形成したスピーカである。この構成によって、振動系重量増加を少なく抑えることができ、振動系重量増加に伴うスピーカの能率低下を抑えることができる。
【００２８】
また本発明は、サスペンションホルダの外周を第２のエッジを介してプレート天面よりも磁気回路の底面側で結合したスピーカである。この構成によって、ダンパーがなくてもボイスコイル体が可動時にローリングするのを防止することができる。
【００２９】
また本発明は、サスペンションホルダと磁気回路の間に防塵ネットを取り付けたスピーカである。この構成によって、磁気回路の磁気ギャップ内へ塵などが入るのを未然に防止することができ、ボイスコイル体を円滑に可動することができる。
【００３０】
また本発明は、フレームと磁気回路を結合し、前記フレームの底部に通気口を設け、前記通気口に防塵ネットを設けたスピーカである。この構成によって、磁気回路の磁気ギャップ内へ塵などが入るのを未然に防止することができ、ボイスコイル体を円滑に可動することができる。
【００３１】
また本発明は、サスペンションホルダの天面に開口部を設けたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダからの中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダの音響出力が振動板に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。
【００３２】
また本発明は、サスペンションホルダの側面に開口部を設けたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダから不要な中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダの音響出力が振動板に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。
【００３３】
また本発明は、フレームの第１、第２のエッジ間のフレームに開口部を設けたスピーカである。この構成によって、振動板と、第１のエッジ、フレーム、第２のエッジ、サスペンションホルダ、ボイスコイル体で中間チャンバが形成されるのを防止し、この中間チャンバの形成によりサスペンションホルダの音響出力が振動板に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。
【００３４】
また本発明は、サスペンションホルダの天面にコルゲーションを設けたスピーカである。この構成によって、中低音域の不要振動を吸収でき、これに起因する中音域の周波数特性を平坦化することができる。
【００３５】
また本発明は、振動板の屈曲部を境にして振動板の外周部の密度を内周部の密度より高く設定したスピーカである。この構成によって、振動板としての剛性を維持したまま軽量化させることができ、その結果、スピーカの音圧低下を防止することができる。
【００３６】
また本発明は、サスペンションホルダと振動板の結合部を境にして前記サスペンションホルダの外周部の密度を内周部の密度より高く設定したスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダとしての剛性を維持したまま軽量化させることができ、その結果、スピーカの音圧低下を防止することができる。
【００３７】
また本発明は、振動板の屈曲部とサスペンションホルダの結合部に弾性体を介在させたスピーカである。この構成によって、振動板とサスペンションホルダは構造の際に発生する寸法誤差をそれぞれ有しているため両者の結合する部分には隙間が発生する場合があるが、上記弾性体を介在させることによりこの隙間を埋めることができ、かつ、その弾性により振動板とサスペンションホルダとの構造の変形を防止することができ、その結果、スピーカとしてひずみを低減することができる。
【００３８】
また本発明は、弾性体としてシリコン系接着剤を用いたスピーカである。この構成によってスピーカとしてのひずみを大きく低減することができる。
【００３９】
また本発明は、サスペンションホルダの結合部とサスペンションホルダの外周の間を外周方向へ湾曲させたスピーカである。この構成によって、応力の加わり易いサスペンションホルダ外周部の応力を分散させることができ、スピーカとしてひずみを低減させることができる。
【００４０】
また本発明は、サスペンションホルダの外周をＬ字状としてその平面部と第２のエッジを結合させたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダと第２のエッジの結合する部分の剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【００４１】
また本発明は、サスペンションホルダの外周をＬ字状としてその平面部および立ち上がり部の両面で第２のエッジを結合させたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダと第２のエッジの結合する部分の剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【００４２】
また本発明は、サスペンションホルダの外周を前記第２のエッジの先端で挟持させることにより結合させたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダと第２のエッジの結合する部分の剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【００４３】
また本発明は、サスペンションホルダの外周をＬ字状として外周の先端を上方に曲折させたスピーカである。この構成によって、サスペンションホルダの剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより一層向上させることができる。
【００４４】
また本発明は、振動板の外周の先端を曲折させたスピーカである。この構成によって、振動板の剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより一層向上させることができる。
【００４５】
また本発明は、ボイスコイル体の外部と振動板の内周の連結部分を覆うように振動板に結合されたダストキャップと、このダストキャップは前記ボイスコイル体と振動板の両方に結合させたスピーカである。この構成によって、振動板とボイスコイル体の結合が接着剤だけでなく、ダストキャップを介して結合されることになり、ボイスコイル体の駆動力を振動板に正確に伝えることができ、その結果、ひずみを低減することができる。
【００４６】
また本発明は、ダストキャップと振動板の結合部分にリブを設けたスピーカである。この構成によって、ダストキャップと振動板及びボイスコイル体の結合がより強くなるためボイスコイル体の駆動力を振動板に正確に伝えることができ、その結果、ひずみを低減することができる。
【００４７】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００４８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１のスピーカの断面図を示し、図１において、９は円板状のマグネット１０、円板状のプレート１１、円柱状のヨーク１２により構成される磁気回路であり、プレート１１の外周とヨーク１２の内周間の磁気ギャップ１３にマグネット１０の磁束を集中させる。マグネット１０にはフェライト系や希土類コバルト系が、プレート１１及びヨーク１２には鉄が主な材料として用いられている。１４は円筒状のボイスコイル体であり、磁気ギャップ１３内で可動自在であるコイル部１５を有する。ボイスコイル体１４は、コイル部１５に電流を流した時に磁気ギャップ１３の磁界により磁気ギャップ１３内でコイル部１５が可動するように構成されている。また、ボイスコイル体１４は、一般的には紙及び樹脂、アルミニウム等の金属を材料としたボビンの上にコイル部１５が銅線などのコイルを巻いて構成されている。
【００４９】
振動板１６は、振動板１６の内周から屈曲部２１を平面状に、屈曲部２１から振動板１６の外周までをコーン状に形成されている。また、振動板１６の内周はボイスコイル体１４の外部に結合されて、振動板１６の外周は第１のエッジ１７を介してフレーム１８に結合されている。また、振動板１６とサスペンションホルダ１９は、屈曲部２１に接着剤等を使用して結合する。そして、このサスペンションホルダ１９のうち、振動板１６と結合している部分を結合部２２とする。
【００５０】
振動板１６は、ボイスコイル体１４に起振された振動により実際に音を出すもので、高い剛性と内部損失を両立したパルプ及び樹脂等が主な材料として用いられる。また、振動板１６は屈曲部２１を境にして、振動板１６の外周部の材料に含まれるパルプ等の密度を内周部の密度より高くしている。ここで、振動板１６の外周部とは振動板１６の屈曲部２１から外周を、振動板１６の内周部とは振動板１６の屈曲部２１から内周までをいう。なお、振動板１６は、必ずしも平らにする必要はなく、ある程度の凹凸を有する形状でも良い。
【００５１】
１７は振動板１６の外周に結合された半円状の第１のエッジであり、振動板１６に可動負荷を加えないようにウレタンまたはゴム、布などの材料が用いられる。１８は振動板１６の外周が第１のエッジ１７を介して結合されたお椀状のフレームであり、複雑な形状にも対応できるように鉄板のプレス品や樹脂成型品及びアルミダイキャストなどの材料が用いられる。
【００５２】
サスペンションホルダ１９は、振動板１６と磁気回路９の間に位置し、サスペンションホルダ１９の内周がボイスコイル体１４に結合され、サスペンションホルダ１９の外周が第２のエッジ２０を介してフレーム１８に結合されている。サスペンションホルダ１９の材料としては、高い剛性と内部損失を両立したパルプ及び樹脂等が主に用いられる。また、サスペンションホルダ１９は結合部２２を境にして、サスペンションホルダ１９の外周部の材料に含まれるパルプ等の密度を内周部の密度より高くしている。ここで、サスペンションホルダ１９の外周部とはサスペンションホルダ１９の結合部２２から外周を、サスペンションホルダ１９の内周部とはサスペンションホルダ１９の結合部２１から内周までをいう。
【００５３】
２０はサスペンションホルダ１９の外周をフレーム１８に結合する第２のエッジであり、第１のエッジ１７と同様にサスペンションホルダ１９に可動負荷を加えないようにウレタンまたはゴム、布などの材料が用いられる。
【００５４】
第１のエッジ１７は磁気回路９とは反対方向に突出し、第２のエッジ２０は磁気回路９の底面に向けて突出する形状である。
【００５５】
このサスペンションホルダ１９は、図２に示すように、その内周と外周の間の結合部２２を振動板１６の屈曲部２１に弾性体２７を介して結合している。この弾性体２７としては、例えばシリコン系接着剤など接着後に弾性を有するものが挙げられる。
【００５６】
図３は、本発明の実施例１のスピーカのパワーリニアリティであり、入力電力に対する振動板１６の振幅量を示している。Ａは磁気回路９側への入力電力−振動板振幅特性である。また、Ｂは磁気回路９と反対側への入力電力−振動板振幅特性である。
【００５７】
図４は、本発明の実施例１のスピーカの高調波ひずみ特性であり、出力音圧と高調波ひずみのダイナミックレンジが大きいほど、その高調波ひずみが少ないことを示す。Ｃが出力音圧特性で、Ｄが第２高調波ひずみ特性、Ｅが第３高調波ひずみ特性である。
【００５８】
以上のように構成された本発明の実施例１のスピーカについて、以下その動作について説明する。
【００５９】
ボイスコイル体１４のコイル部１５にオーディオアンプ等から出力された電気信号を入力することで、ボイスコイル体１４が起振し、その起振力が振動板１６に伝達され、振動板１６が空気を振動させて電気信号を音声に変換する。
【００６０】
また、ボイスコイル体１４とフレーム１８の間には従来のダンパーに代わってサスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０によるサスペンションが設けられている。このサスペンションホルダ１９及び第２のエッジ２０は、第１のエッジ１７と共にサスペンションを構成し、ボイスコイル体１４が可動時にローリングしないように設けられているものである。
【００６１】
このため、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０によりサスペンションを構成させることができ、サスペンションの非直線性及び非対称性の要因となるダンパーを排除できるとともに、第２のエッジ２０は第１のエッジ１７の非対称性もキャンセルすることができる。
【００６２】
また、第１のエッジ１７は磁気回路９とは反対方向に突出し、第２のエッジ２０は磁気回路９に向けて突出する形状であり、第２のエッジ２０は第１のエッジ１７の非対称性をキャンセルするような構成となっている。
【００６３】
このため、図３のＡ，Ｂで示すパワーリニアリティの入力電力−振動板振幅特性のごとく、サスペンションの非直線性及び非対称性を根本的に解決することができる。また、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０の位置関係が近接している場合においても、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０の可動接触を避けることができるため、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、最大音圧を大きくすることができる。
【００６４】
図４は、本発明の実施例１のスピーカの高調波ひずみ特性を示すが、Ｄに示す第２高調波ひずみ特性及びＥに示す第３高調波ひずみ特性から分かるように、本発明の実施例１のスピーカは、サスペンションの非直線性及び非対称性に起因する高調波ひずみを低減することができ、スピーカの高性能化が実現できる。
【００６５】
さらに、本発明の実施例１のスピーカでは、振動板１６とサスペンションホルダ１９を屈曲部２１で結合する。このため、振動板１６とサスペンションホルダ１９の位相が略同位相となり、これら振動板１６とサスペンションホルダ１９の位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能で周波数特性の平坦化ができる。
【００６６】
また、振動板１６は屈曲部２１を有するため、振動板１６が振動した時の屈曲部２１及び屈曲部２１からの内周部は強度が問題となるが、サスペンションホルダ１９が下支えをするために、平面のような形状でも振動板１６の強度を十分に保つことができる。
【００６７】
すなわち、本発明の実施例１のスピーカのような振動板１６とサスペンションホルダ１９を結合する構成をとらないスピーカでは、振動板１６の強度を保つために振動板１６の内周から外周までをコーン状とする必要がある。しかし、本発明の実施例１のスピーカは振動板１６とサスペンションホルダ１９を屈曲部２１で結合するため、屈曲部２１からボイスコイル体１４までは振動板１６とサスペンションホルダ１９との二枚構造となることにより、振動板１６の屈曲部から内周までの強度を保つことができる。また、振動板１６とサスペンションホルダ１９の接合点、振動板１６の内周とボイスコイル体１４の接合点及びサスペンションホルダ１９の内周とボイスコイル体１４の接合点の三点が三角形をなすため、振動板１６の内周部とサスペンションホルダ１９の内周部の強度を十分に保つことができる。そのため、屈曲部２１から内周までを平面などの形状にすることができる。
【００６８】
これによって、本発明の実施例１のスピーカは、振動板１６の内周の位置から屈曲部２１の位置までを低くすることができるため、スピーカの小型低背化を実現することができる。なお、本発明の実施例１のスピーカにおいては、振動板１６の内周から屈曲部２１までを平面状とするが、図５に示すように内周から屈曲部２１までをコーン状に、図６に示すように内周から屈曲部２１までを逆コーン状にしてもよい。
【００６９】
また、屈曲部２１は、必ずしも振動板１６の中心に設ける必要はなく、図７に示すように振動板１６の中心よりも外周側に設けることも可能である。屈曲部２１をより振動板１６の外周側に設ければ、振動板１６の剛性が低下する節部にサスペンションホルダ１９との結合部２２を配置させることができるため振動板１６の剛性向上を実現できる。また、振動板１６の内周から屈曲部２１までをより広い平面状とすることができるため、よりスピーカの小型低背化を実現することができる。
【００７０】
さらに、本発明の実施例１のスピーカにおいて振動板１６の内周から屈曲部２１までの形状は、上記の形状には限らず、サスペンションホルダ１９と振動板１６とを結合する屈曲部２１を有すれば、任意の形状でよい。
【００７１】
本発明の実施例１のスピーカにおいては、サスペンションホルダ１９は、パルプ及び樹脂等が主に用いられるが、その中のパルプで形成する。これによって、サスペンションホルダ１９の弾性率と内部損失を確保した上で振動系の重量増加を少なく抑えることができ、振動系の重量増加に伴うスピーカの能率低下を抑えることができる。
【００７２】
また、ボイスコイル体１４のボビンは、紙及び樹脂、アルミニウム等の金属が材料に用いられるが、サスペンションホルダ１９とボイスコイル体１４のボビンを熱伝導性の高い金属の材料で形成する。これによって、コイル部１５の発熱をボイスコイル体１４のボビンとサスペンションホルダ１９を介して効率良く空間へ放熱することが可能でコイル部１５の温度上昇を抑えることができる。このため、高温で接着強度が低下する接着剤であっても振動板１６、サスペンションホルダ１９及びボイスコイル体１４の抜け落ちを防止することができるため、結果としてボイスコイル体１４と振動板１６及びサスペンションホルダ１９との接着強度を十分に確保することができスピーカの耐入力性能を向上させることができる。
【００７３】
また、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０の弾性率を略同等に設定する。これによって、第２のエッジ２０は第１のエッジ１７の持つ非直線性及び非対称性をより正確にキャンセルすることが可能となり、サスペンションの非直線性及び非対称性を大きく解決することができ、これに起因するスピーカの高調波ひずみやパワーリニアリティを大幅に低減させることができる。
【００７４】
また、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０には、ウレタンまたはゴム、布などの材料が用いられるが、その中のウレタンで形成する。これによって、第１、第２のエッジ１７，２０を有する本発明の実施例１のスピーカにおいて、振動系重量増加を少なく抑えることができ、振動系重量増加に伴うスピーカの能率低下を低く抑えることができる。
【００７５】
また、振動板１６の内周部とサスペンションホルダ１９の内周部の二重支持となっているため、これら全体として充分な剛性を有している。そのため、振動板１６の屈曲部２１を境にして振動板１６の外周部の密度を振動板１６の内周部の密度より高くすることが可能であり振動板全体としての剛性を向上させることができ、その結果、振動板全体の密度を高くして剛性を上げる場合と比べて振動板の重量を軽くすることができるので、スピーカの能率低下を大きく抑制することができる。そしてサスペンションホルダ１９についても同様に、サスペンションホルダ１９の結合部２２を境にしてサスペンションホルダ１９の外周部の密度をサスペンションホルダ１９の内周部の密度より高くすることが可能であり、サスペンションホルダ１９全体としての剛性を向上させることができ、その結果、サスペンションホルダ１９全体の密度を高くして剛性を上げる場合と比べて振動板の重量を軽くすることができるので、スピーカの能率低下を大きく抑制することができる。
【００７６】
またサスペンションホルダ１９は、図２に示すように、その内周と外周の間の結合部２２を振動板１６の屈曲部２１に弾性体２７を介して結合しているため、振動板１６とサスペンションホルダ１９の位相の振動が略同位相になるため、これら振動板１６とサスペンションホルダ１９の位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能で周波数特性の平坦化ができる。
【００７７】
ここで振動板１６とサスペンションホルダ１９は製造の際に発生する寸法誤差をそれぞれ有するため、振動板１６とサスペンションホルダ１９の屈曲部には隙間が発生する場合があるが、前記弾性体２７を介在させることによりこの隙間を埋めることができ、かつ、その弾性により振動板１６とサスペンションホルダ１９との構造の変形を防止することができ、その結果、スピーカとしてひずみを低減することができる。
【００７８】
なお、本発明の実施例１のスピーカは、内磁型の構成としたが、外磁型の構成としても良い。
【００７９】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２のスピーカについて図８を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様であるが、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０の突出する向きが相違する。
【００８０】
図８は本発明の実施例２のスピーカの断面図を示し、第１のエッジ１７は磁気回路９に向けて突出する形状とし、第２のエッジ２０は振動板１６に向けて突出する形状とする。
【００８１】
これによって、第１のエッジ１７の前方にネットなどの音響開口部が近接している場合においても第１のエッジ１７と保護ネットの接触を避けることができるため、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、最大音圧を大きくすることができる。
【００８２】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３のスピーカについて図９を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様であるが、サスペンションホルダ１９の外周を第２のエッジ２０を介してプレート１１の天面９０よりも磁気回路９の底面側で結合する点が相違する。
【００８３】
これによって、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０の支点間距離を可能な限り大きくとることができるため、ボイスコイル体１４が可動時にローリングすることを最大限に防止することができる。すなわち、可動時のボイスコイル体１４の原点が、ボイスコイル体１４の支点となる第１のエッジ１７とフレーム１８が結合する点と第２のエッジ２０とフレーム１８が結合する点の間にある。そのため、可動時のボイスコイル体１４の原点とそれぞれの支点は三角形をなすこととなるため、可動時のボイスコイル体を安定して支えることができる。
【００８４】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４のスピーカについて図１０を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【００８５】
図１０に示すように、本発明の実施例４のスピーカは、サスペンションホルダ１９と磁気回路９の間に防塵ネット１３１を取り付ける。このため、磁気回路９の磁気ギャップ１３内へ塵などが入るのを未然に防止することができる。
【００８６】
（実施例５）
次に、本発明の実施例５のスピーカについて図１１を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【００８７】
図１１に示すように、本発明の実施例５のスピーカは、フレーム１８と磁気回路９を結合させ、フレーム１８の底部に通気口１４１を設けて、その通気口１４１に防塵ネット１４２を設ける。これによって、磁気回路９の磁気ギャップ１３内へ塵などが入るのを未然に防止することができる。
【００８８】
（実施例６）
次に、本発明の実施例６のスピーカについて図１２、図１３を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図１２はフレーム１８が無い状態のスピーカの背面図であり、図１３はフレーム１８が無い状態のスピーカの側面図である。
【００８９】
図１２に示すように、本発明の実施例６のスピーカは、サスペンションホルダ１９の天面に開口部１５１を設ける。これによって、サスペンションホルダ１９からの中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダ１９の音響出力が振動板１６に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。また図１３に示すように、本発明の実施例６のスピーカは、サスペンションホルダ１９の側面に開口部１５１を設ける。これによって、サスペンションホルダ１９からの中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダ１９の音響出力が振動板１６に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。
【００９０】
（実施例７）
次に、本発明の実施例７のスピーカについて図１４を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【００９１】
図１４に示すように、本発明の実施例７のスピーカは、第１のエッジ１７と第２のエッジ２０との間のフレーム１８に開口部１６１を設ける。これによって、振動板１６と、第１のエッジ１７、フレーム１８、第２のエッジ２０、サスペンションホルダ１９、ボイスコイル体１４で中間チャンバが形成されるのを防止することができる。つまりこの中間チャンバの形成によりサスペンションホルダ１９の音響出力が振動板１６に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑えることができる。
【００９２】
（実施例８）
次に、本発明の実施例８のスピーカについて図１５を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【００９３】
図１５に示すように、本発明の実施例８のスピーカは、サスペンションホルダ１９の天面にコルゲーション１８１を設けた構造とした。これによって、第１、第２のエッジ１７，２０が追従できない高加速度、中音域の共振ひずみを吸収することができるため、この中音域の周波数特性の平坦化を図ることができる。
【００９４】
（実施例９）
次に、本発明の実施例９のスピーカについて図１６を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【００９５】
図１６に示すように、本発明の実施例９のスピーカは、サスペンションホルダ１９の形状を結合部２２とサスペンションホルダ１９の外周の間を外周方向へ湾曲させる形状としている。図１６に示す矢印は外周方向を指す。これによって、外周方向への応力の加わり易いサスペンションホルダ１９の屈曲部２１から外周にかかる応力を分散させることができるため、サスペンションホルダ１９の剛性を向上させることができ、その結果、スピーカの耐入力性能をより向上させてスピーカとしてのひずみを低減することができる。
【００９６】
（実施例１０）
次に、本発明の実施例１０のスピーカについて図１７を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図１７は、サスペンションホルダ１９及び第２のエッジ２０が結合する部分の拡大図である。
【００９７】
図１７に示すように、サスペンションホルダ１９の外周をＬ字状とする。そして、そのＬ字状の下部に相当する平面部１７１で第２のエッジ２０を結合させたスピーカである。これによって、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０が結合する部分の剛性が高くなり、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０の結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大するため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。なおサスペンションホルダ１９の外周と第２のエッジ２０は必ずしも平面部１７１の全ての面に結合させる必要はない。
【００９８】
（実施例１１）
次に、本発明の実施例１１のスピーカについて図１８を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図１８はサスペンションホルダ１９及び第２のエッジ２０が結合する部分の拡大図である。
【００９９】
図１８に示すように、サスペンションホルダ１９の外周をＬ字状とする。ここで、Ｌ字状の下部に相当する部分が平面部１７１であり、Ｌ字状の略鉛直部分が立ち上がり部１８１である。そして、サスペンションホルダ１９の外周のＬ字状の平面部１７１及び立ち上がり部１８１で第２のエッジ２０を結合させたスピーカである。これによって、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０が結合する部分の剛性が高くなり、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０の結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大するため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。なおサスペンションホルダ１９の外周と第２のエッジ２０は必ずしも平面部１７１の全ての面に結合させる必要はなく、また立ち上がり部１８１についても同様である。
【０１００】
（実施例１２）
次に、本発明の実施例１２のスピーカについて図１９を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図１９はサスペンションホルダ１９及び第２のエッジ２０が結合する部分の拡大図である。
【０１０１】
図１９に示すように、本発明の実施例１２のスピーカは、サスペンションホルダ１９の外周を第２のエッジ２０の先端１００で挟持させることにより結合させる。すなわち、サスペンションホルダ１９の外周と第２のエッジ２０の結合する部分は、サスペンションホルダ１９の外周を第２のエッジ２０の先端１００が挟み込むこととなる。これによって、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０が結合する部分の剛性が高くなり、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０の結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大するため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【０１０２】
（実施例１３）
次に、本発明の実施例１３のスピーカについて図２０を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図２０はサスペンションホルダ１９及び第２のエッジ２０が結合する部分の拡大図である。
【０１０３】
図２０に示すように、本発明の実施例１３のスピーカは、サスペンションホルダ１９の外周をＬ字状として外周の先端１９１を上方に曲折させている。これにより、サスペンションホルダ１９と第２のエッジ２０との結合する部分にかかる外周方向への応力を分散させる効果がさらに増大しサスペンションホルダ１９の剛性を高くし、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【０１０４】
（実施例１４）
次に、本発明の実施例１４のスピーカについて図２１を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。図２１は振動板１６及び第１のエッジ１７が結合する部分の拡大図である。
【０１０５】
図２１に示すように、本発明の実施例１４のスピーカは、振動板１６の外周の先端２０１を曲折させながら延長している。これにより、振動板１６と第１のエッジ１７の結合する部分が強化され振動板１６の剛性が高くなり、この結合する部分にかかる応力を分散させることができるため、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。
【０１０６】
（実施例１５）
次に、本発明の実施例１５のスピーカについて図２２を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１のスピーカと同様である。
【０１０７】
図２２に示すように、本発明の実施例１５のスピーカは、振動板１６に結合されたダストキャップ２３１を有し、磁気回路９にごみ等が入るのを防ぐために設けられている。そして、このダストキャップ２３１はボイスコイル体１４と振動板１６の内周が結合する部分を覆うように接着剤を介して結合する。ダストキャップ２３１はパルプ及び樹脂が主な材料として用いられる。接着剤の材料としては、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤、ゴム系接着剤等の一般的な接着剤が用いられる。
【０１０８】
また、ダストキャップ２３１は振動板１６のみならずボイスコイル体１４にも接着剤を介して結合されている。すなわち、振動板１６はダストキャップ２３１とボイスコイル体１４の二ヶ所で固定されることになる。
【０１０９】
これによって、振動板１６とボイスコイル体１４との固定強度が高くなり、ボイスコイル体１４が磁気回路９へ向かう挙動と、磁気回路９と反対側へ向かう挙動との挙動バランスが改善され、ボイスコイル体１４の駆動力を振動板１６に正確に伝えることができるため、スピーカのひずみを低減することができる。
【０１１０】
（実施例１６）
次に、本発明の実施例１６のスピーカについて図２３を参照しながら説明する。スピーカの基本的な構成は、本発明の実施例１５のスピーカと同様である。図２３はダストキャップの正面図である。
【０１１１】
図２３に示すように、ダストキャップ２３１と振動板１６の結合部分２４１にリブ２４２を設けたスピーカである。この構成によって、ダストキャップ２３１が振動板１６及びボイスコイル体１４に結合する部分の剛性を高くすることができるため、ボイスコイル体１４の駆動力を振動板１６に正確に伝えることができ、その結果、ひずみを低減することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、振動板とサスペンションホルダとを屈曲部で結合し、第１のエッジと第２のエッジによりサスペンションを構成させることにより、サスペンションの非直線性及び非対称性の要因となるダンパーを排除することができるとともに、第２のエッジが第１のエッジの非対称性をキャンセルできるため、サスペンションとしての非直線性及び非対称性を根本的に解決することができ、スピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアリティを向上させ、スピーカの性能を向上させることができる。また、振動板の屈曲部から内周までの部分は、サスペンションホルダが下支えをするためにコーン形状で剛性を確保する必要がなく、平面のような形状でも剛性が十分に確保できるため、小型低背化をも実現可能とするスピーカを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるスピーカの断面図
【図２】本発明の実施例１におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大図
【図３】本発明の実施例１におけるスピーカのパワーリニアリティを示す特性図
【図４】本発明の実施例１におけるスピーカの高調波ひずみ特性を示す特性図
【図５】本発明の実施例１における振動板の内周から屈曲部までをコーン状とするスピーカの断面図
【図６】本発明の実施例１における振動板の内周から屈曲部までを逆コーン状とするスピーカの断面図
【図７】本発明の実施例１における振動板の屈曲部を振動板の中心よりも外周側に設けたスピーカの断面図
【図８】本発明の実施例２のスピーカの断面図
【図９】本発明の実施例３のスピーカの断面図
【図１０】本発明の実施例４のスピーカの断面図
【図１１】本発明の実施例５のスピーカの背面図
【図１２】本発明の実施例６のサスペンションホルダの背面図
【図１３】本発明の実施例６のサスペンションホルダの側面図
【図１４】本発明の実施例７のスピーカの側面図
【図１５】本発明の実施例８のスピーカの断面図
【図１６】本発明の実施例９のスピーカの断面図
【図１７】本発明の実施例１０のサスペンションホルダ及び第２のエッジの拡大図
【図１８】本発明の実施例１１のサスペンションホルダ及び第２のエッジの拡大図
【図１９】本発明の実施例１２のサスペンションホルダ及び第２のエッジの拡大図
【図２０】本発明の実施例１３のサスペンションホルダ及び第２のエッジの拡大図
【図２１】本発明の実施例１４のスピーカの振動板及び第１のエッジの拡大図
【図２２】本発明の実施例１５のスピーカの要部の断面図
【図２３】本発明の実施例１６のダストキャップの正面図
【図２４】従来のスピーカの断面図
【図２５】従来のスピーカの断面図
【図２６】従来のスピーカのパワーリニアリティを示す特性図
【図２７】従来のスピーカの高調波ひずみ特性を示す特性図
【符号の説明】
９  磁気回路
１０  マグネット
１１  プレート
１２  ヨーク
１３  磁気ギャップ
１４  ボイスコイル体
１５  コイル部
１６  振動板
１７  第１のエッジ
１８  フレーム
１９  サスペンションホルダ
２０  第２のエッジ
２１  屈曲部
２２  結合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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