(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板上に複数のコイルを形成し、
形成された該コイルの前記振動板上の位置に応じて
前記コイルに入力する電気信号の音声周波数帯域を異ならせる電気音響変換器において、
前記振動板上の周辺部に形成された前記コイルに高い音声周波数帯域の電気信号を入力し、
前記振動板上の中央部に形成された前記コイルに低い音声周波数帯域の電気信号を入力することを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
振動板上に複数のコイルを形成する電気音響変換器において、
該振動板上の周辺部に形成された前記コイルのコイルインピーダンスを低く設定し、
該振動板上の中央部に形成された前記コイルのコイルインピーダンスを高く設定したことを特徴とする電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号を音響信号に変換する電気音響変換器に関するものであり、更に詳しくは、振動板（ダイアフラム）にプリントパターンのコイルを形成したスピーカー等の電気音響変換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、振動板にプリントパターンのボイスコイルを複数形成したスピーカーが使用されている。図５は、その従来のスピーカーの構造例を模式的に示す図である。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面縦断面図である。同図において、１０１はスピーカー構造を支えるフレーム、１０２はフレーム１０１の内部に設けられた平板状の振動板、１０３はフレーム１０１と振動板１０２との各周囲を繋ぐエッジである。
【０００３】
また、１０４は振動板１０２上にプリントパターンとして設けられたボイスコイル、１０５はフレーム１０１底部にボイスコイル１０４に対向して設けられたマグネット、１０６はフレーム１０１外周に設けられ、電気信号を入力する入力端子である。振動板１０２は、エッジ１０３を介してフレーム１０１に支持されており、マグネット１０５はフレーム１０１に固定されている。またボイスコイル１０４は、複数のボイスコイルが縦横に配列され、全てが直列に接続された構成となっている。
【０００４】
入力端子１０６に印加されたスピーカー駆動用の電気信号は、ボイスコイル１０４の入力端子１０４ａよりボイスコイル１０４に供給され、マグネット１０５の磁界との間で、フレミングの左手の法則に基づく相互作用による力を受け、振動板１０２を駆動させる。このようにして、電気信号を音響信号に変換する事ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示したような構成では、音響信号の低周波数帯域から高周波数帯域まで動作させる場合に、振動板１０２を剛体と見なす事はできず、特定の振動モードが発生するので、音圧周波数特性の悪化を引き起こしていた。このような構成による音圧周波数特性を示すグラフを図６に示す。同図において、横軸は音声周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を示している。
【０００６】
同図に示すように、従来の構成では、音楽再生に必要な音声周波数帯域において、フラットな特性を確保できていない状態となっている。このような特性を改善する手段の一つとして、振動板に曲げ剛性の大きい材料を使用する方法がある。この場合、振動板の曲げ剛性を向上させるためには、その振動板の厚みを増すか、その振動板に強度の強い材料を使用する必要がある。
【０００７】
ところが、このような構成とすると、振動板の厚み或いは強度の増加とともに、振動板の重量も増加するので、別の問題が発生する。図７は、このような構成による音圧周波数特性を示すグラフである。即ち、同図に示すように、フラットな特性の音声周波数帯域は拡大するものの、全体的に音圧レベルが低下してしまう。つまり、根本的な問題の解決に至っていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑み、従来よりも広い音声周波数帯域においてフラットな音圧周波数特性を持ち、しかも音圧レベルも充分に確保された、振動板にプリントパターンのコイルを形成した電気音響変換器を提供する事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、振動板上に複数のコイルを形成する構成において、形成されたそのコイルの前記振動板上の位置に応じて、そのコイルに入力する電気信号の音声周波数帯域を異ならせる事を特徴とする。
【００１０】
また、前記振動板上の周辺部に形成された前記コイルに高い音声周波数帯域の電気信号を入力し、前記振動板上の中央部に形成された前記コイルに低い音声周波数帯域の電気信号を入力する事を特徴とする。
【００１１】
その他、振動板上に複数のコイルを形成する構成において、その振動板上の周辺部に形成された前記コイルのコイルインピーダンスを低く設定し、その振動板上の中央部に形成された前記コイルのコイルインピーダンスを高く設定した事を特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の電気音響変換器の第１の実施形態の構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面縦断面図である。同図において、１はスピーカー構造を支えるフレーム、２はフレーム１の内部に設けられた平板状の振動板、３はフレーム１と振動板２との各周囲を繋ぐエッジである。
【００１３】
また、４は振動板２上にプリントパターンとして設けられたボイスコイル、５はフレーム１底部にボイスコイル４に対向して設けられたマグネット、６は高帯域の音声周波数を持つ電気信号を入力する高域用入力端子、７は低帯域の音声周波数を持つ電気信号を入力する低域用入力端子である。そして、８は電気信号を低域と高域とに分離するフィルター回路である。
【００１４】
振動板２は、エッジ３を介してフレーム１に支持されており、マグネット５はフレーム１に固定されている。またボイスコイル４は、複数のボイスコイルが縦横に配列され、同図（ａ）における上下周辺部に配列されたボイスコイル４ａが、高域用として直列に接続され、また中央部に配列されたボイスコイル４ｂが、低域用として直列に接続されて、それぞれ高域用入力端子６，低域用入力端子７を持つ構成となっている。
【００１５】
フィルター回路８に入力されたスピーカー駆動用の電気信号は、ある音声周波数を境目として、高域用と低域用とに分離される。分離された電気信号は、配線８ａを介してそれぞれ高域用入力端子６，低域用入力端子７よりボイスコイル４ａ，４ｂに供給される。ここでは、振動板２の周辺部に配列されたボイスコイル４ａには、従来の駆動方式では振動板が駆動されにくい高域の電気信号だけを加える。一方、振動板２の中央部に配列されたボイスコイル４ｂには、低域の電気信号を加える。つまり、振動板の周辺部に高域の電気信号を集中させる事になる。
【００１６】
これにより、ボイスコイル４に供給された電気信号は、マグネット５の磁界との間で、フレミングの左手の法則に基づく相互作用による力を受け、スムーズに振動板２を駆動させる事ができる。ここで、本実施形態の構成による音圧周波数特性を示すグラフを図２に示す。同図において、横軸は音声周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を示している。同図に示すように、本実施形態の構成によれば、従来と比較して音圧レベルを低下させる事なく、フラットな音圧周波数特性を持つ音声周波数帯域を拡大する事ができる。
【００１７】
図３は、本発明の電気音響変換器の第２の実施形態の構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面縦断面図である。同図において、１はスピーカー構造を支えるフレーム、２はフレーム１の内部に設けられた平板状の振動板、３はフレーム１と振動板２との各周囲を繋ぐエッジである。
【００１８】
また、４は振動板２上にプリントパターンとして設けられたボイスコイル、５はフレーム１底部にボイスコイル４に対向して設けられたマグネット、１１はフレーム１外周に設けられ、電気信号を入力する入力端子である。振動板２は、エッジ３を介してフレーム１に支持されており、マグネット５はフレーム１に固定されている。
【００１９】
またボイスコイル４は、複数のボイスコイルが縦横に配列され、同図（ａ）における上下周辺部に配列されたボイスコイル４ａは、太線で示すようにコイルインピーダンスが低くなるように設定され、また中央部に配列されたボイスコイル４ｂは、細線で示すようにコイルインピーダンスが高くなるように設定されて、全てが直列に接続された構成となっている。
【００２０】
入力端子１１に印加されたスピーカー駆動用の電気信号は、ボイスコイル４の入力端子９よりボイスコイル４即ちボイスコイル４ａ，４ｂに供給される。ここでは、振動板２の周辺部に配列されたボイスコイル４ａのコイルインピーダンスを低く設定する事により、従来の駆動方式では振動板が駆動されにくい高域の電気信号が印加されたときでも、大きな力が発生して駆動されやすくなるようにしている。これにより、ボイスコイル４に供給された電気信号は、マグネット５の磁界との間で、フレミングの左手の法則に基づく相互作用による力を受け、スムーズに振動板２を駆動させる事ができる。その結果、音圧周波数特性を改善する事ができる。
【００２１】
図４は、本発明の電気音響変換器の第３の実施形態の構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面縦断面図である。同図において、１はスピーカー構造を支えるフレーム、２はフレーム１の内部に設けられた平板状の振動板、３はフレーム１と振動板２との各周囲を繋ぐエッジである。
【００２２】
また、４は振動板２上にプリントパターンとして設けられたボイスコイル、５はフレーム１底部にボイスコイル４に対向して設けられたマグネット、６は高帯域の音声周波数を持つ電気信号を入力する高域用入力端子、７は低帯域の音声周波数を持つ電気信号を入力する低域用入力端子である。そして、１０は振動板２とフレーム１との間に設けられ、各周囲を繋ぐダンパーである。なお、ここでは図示しないが、図１で示したような、電気信号を低域と高域とに分離するフィルター回路８が設けられている。
【００２３】
振動板２は、エッジ３を介してフレーム１に支持されており、マグネット５はフレーム１に固定されている。またボイスコイル４は、複数のボイスコイルが縦横に配列され、同図（ａ）における周辺部に配列されたボイスコイル４ａが、高域用として直列に接続され、また中央部に配列されたボイスコイル４ｂが、低域用として直列に接続されて、それぞれ高域用入力端子６，低域用入力端子７を持つ構成となっている。
【００２４】
フィルター回路８に入力されたスピーカー駆動用の電気信号は、ある音声周波数を境目として、高域用と低域用とに分離される。分離された電気信号は、それぞれ高域用入力端子６，低域用入力端子７よりボイスコイル４ａ，４ｂに供給される。ここでは、振動板２の周辺部に配列されたボイスコイル４ａには、従来の駆動方式では振動板が駆動されにくい高域の電気信号だけを加える。一方、振動板２の中央部に配列されたボイスコイル４ｂには、低域の電気信号を加える。つまり、振動板の周辺部に高域の電気信号を集中させる事になる。
【００２５】
これにより、ボイスコイル４に供給された電気信号は、マグネット５の磁界との間で、フレミングの左手の法則に基づく相互作用による力を受け、スムーズに振動板２を駆動させる事ができる。その結果、音圧周波数特性を改善する事ができる。
【００２６】
一般に、本発明におけるような、いわゆる平面型スピーカーは、振動板の形状をいわゆるコーン型スピーカーと比較して自由に設定する事ができるが、本実施形態のように、長辺と短辺との長さの比が１：１に近づいてくると、全辺に対応してダンパーが必要になってくる。一方、ダンパーの存在する辺に関しては、印加される電気信号の音声周波数が高くなると駆動されにくくなっており、音圧周波数特性にも影響を与えているのが実状である。そこで、本実施形態では、特にこのような問題を解消するべく、上述したような構成としている。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来よりも広い音声周波数帯域においてフラットな音圧周波数特性を持ち、しかも音圧レベルも充分に確保された、振動板にプリントパターンのコイルを形成した電気音響変換器を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気音響変換器の第１の実施形態の構成を模式的に示す図。
【図２】第１の実施形態の構成による音圧周波数特性を示すグラフ。
【図３】本発明の電気音響変換器の第２の実施形態の構成を模式的に示す図。
【図４】本発明の電気音響変換器の第３の実施形態の構成を模式的に示す図。
【図５】従来のスピーカーの構造例を模式的に示す図。
【図６】従来の構成による音圧周波数特性を示すグラフ。
【図７】従来の他の構成による音圧周波数特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１    フレーム
２    振動板
３    エッジ
４    ボイスコイル
５    マグネット
６    高域用入力端子
７    低域用入力端子
８    フィルター回路
９，１１    入力端子
１０    ダンパー
【図１】
0003647363.tif 000002
【図２】
0003647363.tif 000003
【図３】
0003647363.tif 000004
【図４】
0003647363.tif 000005
【図５】
0003647363.tif 000006
【図６】
0003647363.tif 000007
【図７】
0003647363.tif 000008