(57)【要約】  分割共振が起こりにくく平坦な周波数特性を得ることができる音質が優れた縦長のスピーカを提供する。平板形状で縦長の振動板と、振動板よりも大きな開口部を有するフレームと、開口部の内周と振動板の外周との間に位置し、振動板を音波の放射方向に振動容易に支持するエッジと、振動板の裏面から伸延し振動板と連動して振動する振動板の長手方向と平行に連なる２列の部分を有するカップリングコーンと、少なくとも２列の部分に巻回されたボイスコイルと、ボイスコイルに音波を発生させるための駆動力を与える磁気回路とを備える。カップリングコーンは、２列の部分の列間隔が振動板の裏面に近い根元位置よりも裏面から離れた先端位置の方が狭く、２列の部分の根元位置から先端位置までの全てが、振動板と連動して振動したときに磁気回路における磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズである。
2010058556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波の放射方向から見て、縦長のスピーカであって、
平板形状で縦長の振動板と、
前記振動板よりも大きな開口部を有するフレームと、
前記開口部の内周と前記振動板の外周との間に位置し、当該振動板を、音波の放射方向に対して垂直にした状態で、当該放射方向に振動容易に支持するエッジと、
音波の放射方向から見て、前記振動板の裏面から伸延し、当該振動板と連動して振動し、当該振動板の長手方向と平行に連なる２列の部分を有するカップリングコーンと、
前記カップリングコーンの少なくとも前記２列の部分に巻回されたボイスコイルと、
前記ボイスコイルに、音波を発生させるための駆動力を与える磁気回路とを備え、
前記カップリングコーンは、前記２列の部分の列間隔が、前記振動板の裏面に最も近い根元位置よりも、当該裏面から最も離れた先端位置の方が狭く、
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置から前記先端位置までの全てが、前記振動板と連動して振動したときに、前記磁気回路における磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズであることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記カップリングコーンは、
通気性を有する構造であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記カップリングコーンの長手方向の長さは、前記振動板の長手方向の長さの６０％以上であることを特徴とする、請求項１、及び２のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置が、前記振動板の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一であることを特徴とする、請求項３に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記カップリングコーンは、
前記２列の部分に、前記振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有することを特徴とする、請求項４に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記振動板は、
当該振動板の裏面に伸延する前記カップリングコーンの２列の部分の間に、当該振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有することを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ。
【請求項７】
前記磁気回路は、
前記振動板の長手方向に複数個配置され、
当該スピーカは、さらに、
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記先端位置の一部に連結され、当該カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを、各々の磁気回路間に備えることを特徴とする、請求項６に記載のスピーカ。
【請求項８】
前記ダンパーは、
そのロール方向が、前記振動板の長手方向と平行であることを特徴とする、請求項７に記載のスピーカ。
【請求項９】
当該スピーカは、
前記ダンパーを、さらに、両端の磁気回路の、それぞれの端側に備えることを特徴とする、請求項８に記載のスピーカ。
【請求項１０】
前記ダンパーは、
前記カップリングコーンに連結される部分が角錐台形状であることを特徴とする、請求項９に記載のスピーカ。
【請求項１１】
前記ダンパーと前記カップリングコーンとによる連結部分は、これらが組み合わされることによって柱体構造が形成されることを特徴とする、請求項１０に記載のスピーカ。
【請求項１２】
前記カップリングコーンの前記ダンパーと連結される部分には、連結時に柱体構造を構成する補強部材の一部が一体成型されていることを特徴とする、請求項１１に記載のスピーカ。
【請求項１３】
音波の放射方向から見て、縦長のスピーカを搭載する電子機器であって、
前記請求項１、及び２のいずれか１項に記載のスピーカを搭載する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカに関し、より特定的には、スピーカをスリム化及び薄型化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビやプラズマテレビ等の薄型のテレビジョンが普及している。またデジタル放送が開始されたことにより、大型テレビの需要が伸びている。このような大型のテレビジョンは、ハイビジョンやフルハイビジョンの需要が高く、アスペクト比が１６：９のいわゆるワイドビジョンテレビが大半を占めている。
一方、我が国の住宅事情から、テレビセット全体として狭幅・薄型のものが望まれている。【０００３】
テレビ用のスピーカユニットは、ステレオ音声をより効果的に出力するために、画像表示デバイスの両脇に取り付けられることが多く、テレビセット全体の横幅を大きくする一因となっている。
そのため、従来から、テレビ用のスピーカユニットを構成するそれぞれのスピーカの形状は長方形や楕円形等の細長いもの（以下、「スリム型スピーカ」と記す）が一般的によく用いられている。また画像表示デバイスのワイド化により、スリム型スピーカの横幅をさらに狭くする要望が強い一方で、大画面の迫力に見合うだけの迫力ある音声を再生できる高音質のスリム型スピーカに対する要望も強い。また画像表示デバイスの薄型化も進んでいるため、スリム型スピーカの薄型化に対する要望もある。【０００４】
ここで、従来の典型的なスリム型スピーカについて説明する。図２６（ａ）〜（ｃ）は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。図２６（ａ）は平面図、図２６（ｂ）は長手方向（ｃ−ｃ‘）における断面図、図２６（ｃ）は短手方向（ｏ−ｏ’）における断面図である。図２６（ａ）〜（ｃ）に示すスリム型スピーカ１００は、マグネット１０１、プレート１０２、センターポール１０３、フレーム１０４、ボイスコイルボビン１０５、ボイスコイル１０６、ダンパー１０７、振動板１０９、ダストキャップ１１０、及びエッジ１１１を備える。また、磁気ギャップ１０８は、マグネット１０１とプレート１０２とセンターポール１０３とによって構成される。【０００５】
ボイスコイル１０６は、銅やアルミ等の導体の巻き線であり、円筒形状のボイスコイルボビン１０５に固着される。ボイスコイルボビン１０５は、磁気ギャップ１０８中に吊り下げるようにボイスコイル１０６を支持する。ボイスコイルボビン１０５は、ダンパー１０７を介してフレーム１０４に接続される。ボイスコイルボビン１０５は、ボイスコイル１０６が固着される側の反対側において、楕円または略楕円形状の振動板１０９に接着される。振動板１０９の中央部には、断面が略半円形状であるダストキャップ１１０が固着される。エッジ１１１は、環状の形状でかつ断面が半円形状であり、エッジ１１１の内周部が振動板１０９の外周部に固着される。エッジ１１１の外周部はフレーム１０４に固着される。【０００６】
上記スリム型スピーカ１００を駆動させる場合には、ボイスコイル１０６に交流電流が流される。するとボイスコイル１０６に流れる交流電流、及びボイスコイル１０６の周りの磁界によって、ボイスコイルボビン１０５がピストン運動を行うことにより、振動板１０９が当該ピストン運動の方向に振動し、その結果、振動板１０９から音波が放射される。
上記スリム型スピーカ１００と同様の構成を備えるスピーカが、特許文献１に記載されている。図２７は、特許文献１に記載された従来のスリム型スピーカの再生音圧レベルの周波数特性を示した図であり、縦軸はこのスピーカに１Ｗを入力したときの正面軸上１ｍの点における再生音圧レベルを示し、横軸は駆動周波数を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２９８３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来のスリム型スピーカには以下のような問題がある。
図２６に示すスリム型スピーカ１００は、細長の振動板１０９の中央部分を駆動するという駆動方法を採っているので、長手方向に関して分割共振が発生し易い。従って、再生音圧レベルに関する周波数特性は、中高域にピークやディップを生じる特性となり、音質の劣化を招いてしまう。例えば、図２４に示す周波数特性では、２ｋＨｚ、３ｋＨｚおよび５ｋＨｚ付近に顕著なディップが見られる。またスリム型スピーカ１００は、長手方向に共振を生じやすいため剛性を高める必要性から、振動板１０９は奥行きが深い形状になっており、これに加えてダンパー１０７をボイスコイルボビン１０５の中間に固着し、磁気回路との間に振幅に対する当たり防止のための距離を設けた構造である。具体的には振動板１０９、ボイスコイルボビン１０５の上部、ダンパー１０７、ボイスコイルボビン１０５の下部磁気回路の順に各構成が振動方向に直列に配置されるため、スピーカの奥行き寸法が、直列に配置された構成の高さの合計となり、全高を薄くすることが難しい。【０００９】
それ故に、本発明の目的は、分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質が優れた細長いスピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スピーカに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明のスピーカは、音波の放射方向から見て縦長のスピーカであって、平板形状で縦長の振動板と、前記振動板よりも大きな開口部を有するフレームと、前記開口部の内周と前記振動板の外周との間に位置し当該振動板を音波の放射方向に対して垂直にした状態で当該放射方向に振動容易に支持するエッジと、音波の放射方向から見て前記振動板の裏面から伸延し当該振動板と連動して振動し当該振動板の長手方向と平行に連なる２列の部分を有するカップリングコーンと、前記カップリングコーンの少なくとも前記２列の部分に巻回されたボイスコイルと、前記ボイスコイルに音波を発生させるための駆動力を与える磁気回路とを備え、前記カップリングコーンは前記２列の部分の列間隔が前記振動板の裏面に最も近い根元位置よりも当該裏面から最も離れた先端位置の方が狭く、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置から前記先端位置までの全てが前記振動板と連動して振動したときに前記磁気回路における磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズであることを特徴とする。【００１１】
好ましくは、前記カップリングコーンは、通気性を有する構造である。
好ましくは、前記カップリングコーンの長手方向の長さは、前記振動板の長手方向の長さの６０％以上である。【００１２】
好ましくは、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置が、前記振動板の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一である。【００１３】
好ましくは、前記カップリングコーンは、前記２列の部分に、前記振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有する。【００１４】
好ましくは、前記振動板は、当該振動板の裏面に伸延する前記カップリングコーンの２列の部分の間に、当該振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有する。【００１５】
好ましくは、前記磁気回路は、前記振動板の長手方向に複数個配置され、当該スピーカは、さらに、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記先端位置の一部に連結され、当該カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを、各々の磁気回路間に備える。【００１６】
好ましくは、前記ダンパーは、そのロール方向が、前記振動板の長手方向と平行である。【００１７】
好ましくは、当該スピーカは、前記ダンパーを、さらに、両端の磁気回路の、それぞれの端側に備える。
好ましくは、前記ダンパーは、前記カップリングコーンに連結される部分が角錐台形状である。【００１８】
好ましくは、前記ダンパーと前記カップリングコーンとによる連結部分は、これらが組み合わされることによって柱体構造が形成される。
好ましくは、前記カップリングコーンの前記ダンパーと連結される部分には、連結時に柱体構造を構成する補強部材の一部が一体成型されている。【００１９】
本発明は、上記スピーカを内蔵するテレビ、及び自動車等の電子機器に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、音波の放射方向から見て、縦長のスピーカを搭載する電子機器であって、上記のスピーカを搭載する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明においては、スリム型スピーカの振動板中央部をドーム形状とすることなく、振動板における分割共振の発生を抑制し、スピーカの高域限界周波数を伸長させて高音質を実現するとともに、スピーカのスリム化及び薄型化を実現することができる。具体的には、本発明によれば、カップリングコーンが長手方向に連なる形状の２列の部分を有することにより、振動板の長手方向に関する共振を抑制することができる。また、カップリングコーンの短手方向における振動板との接触位置により、振動板の短手方向に関する第１次共振を抑制することもできる。
さらに、カップリングコーンにおけるボイスコイルが巻回された２列の部分を、斜めにしつつ磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズにしているので、強度を向上させつつカップリングコーンが磁気ギャップに接触することなく大きく振動させることが可能となる。よって、本発明のスピーカは、大きさや厚さの割に大振幅が可能で低音再生に優れる。【００２１】
また、カップリングコーンを、通気性を有するメッシュ構造等にすることにより、カップリングコーン自体からの発音を抑制し、再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、カップリングコーンの２列の部分に補強リブを有することにより、剛性が高く、駆動力の伝達に優れ、より再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、振動板の２列の部分の列間に相当する部分に補強リブを有することにより、剛性が高く、駆動力の伝達に優れ、より再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、カップリングコーンの下部に設けたダンパーにより薄型ながら大振幅が可能な安定した支持構造を実現することができる。
また、上記のようなスピーカを搭載したテレビ、携帯電話、及び車等の電子機器は、横幅や厚さをさほど大きくせずに、高音質な音声を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係るスピーカ１０の外観を示す斜視図である。また図１（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）であり、図１（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
【図２】図２は、カップリングコーン１５の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、カップリングコーン１５の図２の短手方向Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の振動板１１、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、第１の変形例の振動板３０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図５（ｂ）は、振動板３０、及びエッジ１２の短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
【図６】図６（ａ）は第２の変形例の振動板４０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図６（ｂ）は振動板４０、及びエッジ１２を主に音波が放射される正面方向から（図６（ａ）では上から）見た図である。図６（ｃ）は振動板４０、及びエッジ１２の長手方向の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。
【図７】図７（ａ）は、第３の変形例のカップリングコーン５１の外観を示す斜視図である。図７（ｂ）は、カップリングコーン５１を主に音波が放射される正面方向から（図７（ａ）では上から）見た図である。図７（ｃ）は、カップリングコーン５１を横方向から見た図である。
【図８】図８は、第４の変形例のカップリングコーン６１の外観を示す斜視図である。
【図９】図９は、カップリングコーン６１の表面を拡大表示した図である。
【図１０】図１０（ａ）は、第２の実施形態に係るスピーカ７０の外観を示す斜視図であり、また図１０（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。
【図１１】図１１（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＤ−Ｄ’断面図）であり、また図１１（ｂ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｃ−Ｃ’断面図）である。
【図１２】図１２は、ダンパー７５の詳細を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第５の変形例のダンパー８１の外観を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第６の変形例のカップリングコーン８４の外観を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４のカップリングコーン８４を真上から見た図である。
【図１６】図１６（ａ）は、第３の実施形態に係るスピーカ９０の外観を示す斜視図であり、また図１６（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。
【図１７】図１７（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＦ−Ｆ’断面図）であり、図１７（ｂ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｃ−Ｃ’、及びＥ−Ｅ’断面図）であり、また図１７（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｄ−Ｄ’断面図）である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態のスピーカ１０を、主に音波が放射される正面方向から見た図である。
【図１９】図１９は、図中の中心線Ｂ−Ｂ’のみを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
【図２０】図２０は、図１９中の「あ」点に示す音圧周波数における振動板１１の振動モードを示す図である。
【図２１】図２１は、ボイスコイル全体の長さを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
【図２２】図２２は、上記解析で求めた駆動長さの全長に対する割合「ｆ＿ｌ／ｄ＿ｌ」と、音圧偏差「Ｄ＿ｓｐｌ」（図１９中のＤ＿ｓｐｌに相当）との関係を示す図である。
【図２３】図２３は、第１の実施形態のスピーカ１０と、同一口径のコーン型スピーカとのJISBOX特性を実測により検証し、比較した図である。
【図２４】図２４は、本発明に係るスピーカを搭載したテレビ受像機１を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明に係るスピーカを搭載した自動車２を示す図である。
【図２６】図２６（ａ）〜（ｃ）は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２７】図２７は、特許文献１に記載された従来のスリム型スピーカの再生音圧レベルの周波数特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
＜構成＞
図１（ａ）は、第１の実施形態に係るスピーカ１０の外観を示す斜視図である。また図１（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）であり、図１（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すスピーカ１０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上方向から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム１３、ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、マグネット１６、センターポール１７、及びトッププレート１８を備える。
【００２５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、振動板１１は、略平面形状であって長辺側外形が直線で、短辺側外形が円弧である陸上競技用トラックのような細長形状である。また、エッジ１２は、環状で振動板１１の外周を取り囲んでおり、その断面は略半円形である（図１（ｃ）参照）。フレーム１３は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここで振動板１１の外周はエッジ１２の内周に固着され、エッジ１２の外周はフレーム１３の正面の開口部に固着される。
【００２６】
なお、振動板１１の形状は、細長形状であればよく必ずしも陸上競技用トラックのような長円形状でなくてもよいので、短辺側外形が円弧でなく別の曲線でもあってもよいし、また短辺側外形は曲線でなくてもよいので、例えば振動板１１の形状は矩形細長形状であってもよい。また、振動板１１及びエッジ１２の原材料は、紙、アルミやチタンなどの軽量高剛性金属箔、あるいはポリイミド等の高分子フィルムなどが好適である。なお、振動板１１とエッジ１２とは別の原材料から形成してもよいし、同一の原材料から形成してもよい。あるいは、同一の原材料から振動板１１とエッジ１２とを一体的に成型してもよい。
【００２７】
２個のマグネット１６、１個のセンターポール１７、及び２個のトッププレート１８は、１個の外磁形磁気回路を構成し、フレーム１３に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット１６、センターポール１７、及び各トッププレート１８の形状は、振動板１１と同様に、上記正面方向から見たときの形状が細長形状である。各マグネット１６、センターポール１７、及び各トッププレート１８は、その長手方向が、振動板１１の長手方向と一致するように配置される。各マグネット１６は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、当該断面においてフレーム１３とセンターポール１７とにより形成された２つの底面にそれぞれ固着される。センターポール１７は、長手方向から見たときの短手方向の断面形状がＴ字形状であり、図１（ｃ）のように振動板１１を上にしたときにＴ字が上下逆転した形状になる。またセンターポール１７は、上記２つの底面にそれぞれ隣接する長手方向に伸びた２つの側面を有する。各トッププレート１８は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、各マグネット１６の上面に固着される。センターポール１７の上記２つの側面はそれぞれ、各マグネット１６の長手方向の一面及び各トッププレート１８の長手方向の一面と一定の間隔を保ちながら、これらに対向するように配置され、この間隔が各磁気ギャップ（図中Ｇ）となる。
【００２８】
図２は、カップリングコーン１５の外観を示す斜視図である。図２に示すようにカップリングコーン１５を、主に音波が放射される正面方向から（図では上方向から）見たときの外形形状は、振動板１１と同等、又は振動板１１を一回り小さくしたような細長形状である。
カップリングコーン１５は、音波の放射方向から見て、振動板１１の裏面に、互いの中心線Ｘが一致するように固着されて当該裏面から伸延した構造であり、その長手方向と振動板１１の長手方向とが略平行であり、振動板１１と連動して振動する。
【００２９】
図３は、カップリングコーン１５の図２の短手方向Ｂ−Ｂ’における断面図である。図３に示す断面において、フランジ２０は振動板１１と接着する際の接着面積を大きくして接着性を高めるために設けられた、のりしろのような役割を担う部分である。また、この断面において、振動板１１の裏面に最も近い根元位置２１（図では上端）から、振動板１１の裏面から最も離れた先端位置２２（図では下端）までの２つの部分は、それぞれが振動板１１の長手方向と平行に連なる列になっており、これら２列の部分の列間隔は、根元位置２１よりも先端位置２２の方が狭い。従って、カップリングコーン１５の短手方向における断面の形状は、フランジ２０の部分を除くと逆台形形状となる。また先端位置２２の近辺にはボイスコイル１４が挿入固着される勘合部２３がある。勘合部２３には、ボイスコイル１４が固着される。従って、外磁形磁気回路によってボイスコイル１４に与えられた振動は、カップリングコーン１５を介して振動板１１に伝えられる。
【００３０】
カップリングコーン１５の原材料は、振動板１１及びエッジ１２と同様に、紙、アルミやチタンなどの軽量高剛性金属箔、あるいはポリイミド等の高分子フィルムなどが好適である。なお、カップリングコーン１５は、振動板１１やエッジ１２とは別の原材料から形成してもよいし、同一の原材料から形成してもよい。あるいは、同一の原材料から振動板１１とカップリングコーン１５とを一体的に成型してもよいし、振動板１１とエッジ１２とカップリングコーン１５とを一体的に成型してもよい。
【００３１】
ここでボイスコイル１４は、磁気ギャップＧ中に配置される。また、カップリングコーン１５における根元位置２１から先端位置２２までの２つの列は、その全てが、振動板１１と連動して振動したときに、磁気ギャップＧ内に納まる形状及びサイズである。詳細には、カップリングコーン１５の先端位置２２が、センターポール１７の磁気ギャップＧ側の側面２４（図１（ｃ）参照）よりも中心線Ｘから遠く、かつ、カップリングコーン１５の根元位置２１が、マグネット１６及びトッププレート１８の磁気ギャップＧ側の側面２５（図１（ｃ）参照）よりも中心線Ｘに近い。
以上のような構成によれば、カップリングコーン１５は、根元位置よりも先端位置の方が狭い構造でありながら、外磁形磁気回路に接触することなく振動することができる。
【００３２】
＜カップリングコーン１５と振動板１１とを固着する位置の詳細＞
以下に、カップリングコーン１５を振動板１１に固着する位置について説明する。
長辺方向については、カップリングコーン１５は、端の部分を除き振動板１１のほぼ全域に渡って固着される。本実施形態では、カップリングコーン１５の長手方向の長さは、振動板１１の長手方向の長さの６０％以上である。すなわち、カップリングコーン１５は、長手方向に関して振動板１１の６０％以上の部分に固着される。
【００３３】
短手方向については、カップリングコーン１５は、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置に固着される。つまり、カップリングコーン１５の長辺が振動板１１に固着される根元位置２１が、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一となる。詳細には、例えばエッジ１２に比べ振動板１１の剛性が高く、また、エッジ１２の質量が振動板１１と同様に無視できるほど軽い場合、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置は、振動板１１の短辺の長さを１として、振動板１１の短辺の端から０．２２４に相当する位置ならびに０．７７６に相当する位置である。なお、ここでは音圧特性に寄与する節線が偶数個であるモードのみを考慮し、その次数を１次、２次、３次…と表す。また、カップリングコーン１５は短手方向に関し、ボイスコイル１４から振動板１１にかけて上側に開いた形状であるため、ボイスコイル１４の短手方向の長さは振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の長さに比べ少し短くなる。ここで、振動板１１の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、カップリングコーン１５を振動板１１に取り付ける短手方向についての位置は、振動板１１の短手方向に関して０．２から０．２５の範囲および０．７５から０．８の範囲が通常最適となる。なお、エッジ１２の質量や剛性が振動板１１に比べて無視できないほど大きい場合には、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置は、上記の位置から変化するので、カップリングコーン１５の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。
【００３４】
以上のように、振動板１１は、長手方向に関しては振動板１１の長さの６０％以上の部分が駆動され、振動板１１の駆動はほぼ全面駆動に等しくなる。一方、短手方向に関しては、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置のみが駆動される。
【００３５】
＜本願スピーカの動作と効果＞
（１）ボイスコイル１４に電流を流すと、電流および上記外磁形磁気回路による磁界によってボイスコイル１４に駆動力が発生する。
（２）発生した駆動力はカップリングコーン１５を介して振動板１１に伝達される。
（３）ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、及び振動板１１は、一体化した剛体が故に同一の振動運動を行う。
（４）振動板１１が振動することによって音が空間に放射される。ここで、本実施形態に係るスピーカ１０によれば、カップリングコーン１５と振動板１１とを固着する位置を上述したような位置に限定することによって、振動板１１に効果的に駆動力を与えることができ、振動板１１の共振を大幅に抑制することができる。
【００３６】
ここで、単純な平面振動板についての長手、短手方向の共振について述べる。
本願では振動板の縦横比を２：１以上に想定しているので、共振周波数は長さの２乗に反比例するため短手方向に発生する共振は長手方向に発生する共振周波数の４倍を超える計算になる。
さらに本実施形態では、この短手方向に関する第１次共振モードの節の位置を駆動することによって、第１次共振モードは抑制され次の第２次共振モードまで再生帯域は拡大される。この短手方向の第２次共振周波数は短手方向の第１次共振周波数の４から５倍高い周波数であるため、非常に高い周波数まで再生帯域が拡大されることになる。
従って、総合的に長手方向の第１次共振周波数の１６倍以上の高い周波数まで再生帯域が拡大されることになる。
実際には平面振動板の周囲にエッジが配置されているため、長手方向に対して短手方向の共振周波数は２から４倍の範囲となる。このような場合であっても８倍から最大１６倍まで再生帯域が拡大されることになる。
【００３７】
＜カップリングコーン１５の形状による効果＞
カップリングコーン１５は振動板１１が振動する際に、駆動力を振動板１１に伝達すると同時に、振動板１１と外磁形磁気回路との干渉を防ぐ役割を持つ。
振動板１１は低域では大きな振動振幅を発生する。例えば公称８ｃｍ口径のスピーカを用いて１００Ｈｚで８８ｄＢ／ｍの音圧を再生するためには、４ｍｍ（ゼロ−ピーク間）以上の振幅を必要とする。
したがって振動板１１の裏面とセンターポール１７の上面との間を４ｍｍ以上取る必要がある。
一方ボイスコイル１４は磁気ギャップＧ中に位置する必要があるため、振動板１１とボイスコイル１４をつなぎ駆動力を確実に伝達するためにカップリングコーン１５が必要となる。カップリングコーン１５の先端位置２２近辺にボイスコイル１４がはめ込まれる。
【００３８】
カップリングコーン１５の基本的な短手方向の断面形状は、上記したように下端側から上端側に向けて広くなる逆台形形状である。カップリングコーンを逆台形形状とすることで単純な直方体形状のカップリングコーンに比べ横ずれに対する強度が格段に向上する。その結果ボイスコイルが横方向（本来の振動方向と直交する方向）に振動することを抑制することができる。有限要素法にて逆台形形状のカップリングコーン１５を直方体形状のカップリングコーンと比較したところ、横方向に生じるモードの第１次共振周波数が３０７Ｈｚから３０９Ｈｚに、第２次共振周波数が５７５Ｈｚから５８３Ｈｚに高くなることが判明した。このようにカップリングコーンの上端側を広げる構造により、駆動構造全体としての剛性を高くすることができる。
【００３９】
＜生産面における工夫及び効果＞
通常スピーカの生産には円筒状のボイスコイルボビンが用いられる。しかしながら、本実施形態のように、非常に細長い矩形のボイスコイル１４（本実施形態のスピーカの形状として、例えば１００ｍｍ×８ｍｍの矩形ボイスコイルを想定する）を、従来のスピーカのように生産することは難しい。従来のスピーカに用いられるボイスコイルは、円筒形の巻き治具にボイスコイルボビンを密着させ、その上にボイスコイル線を加圧しながら押し当て、ボビンと接着することでボイスコイルを形成する。円筒ボビンを用いる場合には、ボビン上にボイスコイル線を巻く際に、ボビンに均等に圧力をかけながら巻き線加工を行うことができる。しかしながら矩形のボビンを用いる場合には、ボイスコイルの長手方向に長い平坦部分があるために、巻き線時の平坦部分に対する加圧の全てを長辺の両端で受け止めるしかなく、直線部分には内向きに圧力をかけることができないのである。このためボイスコイルボビンとボイスコイルの密着性が損なわれボイスコイルが外れてしまうという問題が生じる。また、矩形のボビンを用いて直線部分を無理に抑えようとした場合には、下側のボビンとコイルとの間に隙間が生じ、巻き線側とは反対側のボイスコイルボビンの先端がうねり、変形するという問題が生じる。
【００４０】
そこで本実施形態では、ボイスコイル１４を別途、事前に単独で矩形形状に巻き線形成しておき、あらかじめ所望の形状に形成されたカップリングコーン１５の勘合部２３にはめ込み接着される。このようにすれば、各々の形状が形成されているため勘合部２３に合わせ接着することで強固に固着される。
またカップリングコーン１５は、下端側（先端位置２２）から外側（根元位置２１）に広がる構造であるためにポリイミドやアルミ薄箔などを圧力成型することで形成することができる。したがって精度の高いカップリングコーンを提供することが比較的容易である。
【００４１】
＜スピーカの高さについて＞
実施形態１のスピーカでは、振動板が平面であること、カップリングコーン１５が磁気ギャップに接触せずに、大幅に振動可能な構造であること、そしてボイスコイルを平面ボイスコイルにしてコイル厚さを薄くすることにより、スピーカ高さを低くすることができる。本実施形態のスピーカの全高は、振動板の表面側に最大振幅で振動する際の距離Ｄ１、振動板の裏面側に最大振幅で振動する距離Ｄ２（振動板裏面とセンターポール上面との距離にほぼ等しい）、ボイスコイル１４が最大振幅で振動する距離Ｄ３（カップリングコーン１５の先端位置２２とセンターポール１７の上端との間にほぼ等しい）、センターポール１７の上端からボイスコイル１４の下端までの距離Ｄ４、センターポール１７の下端部分の厚さＤ５の総和となる。
【００４２】
通常のコーン型スピーカでは、剛性を確保するためのコーンの高さＤｃと、ダンパーが外磁形磁気回路とコーン紙の間に設けられているため、コーン紙下端からダンパーまでの距離Ｄｄと、ダンパーが下部外磁形磁気回路に接触しないためにダンパー外磁形磁気回路間の最大振幅Ｄｍとが必要であるが、本実施形態では、これらの全てが不要であるので、スピーカの高さを低くでき、薄型のスピーカを提供することができる。
【００４３】
［第１の変形例］
第１の変形例は、第１の実施形態において、振動板１１の代わりに、勘合溝を設けた振動板３０を用いるものである。
図４は、第１の実施形態の振動板１１、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。
図５（ａ）は、第１の変形例の振動板３０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図５（ｂ）は、振動板３０、及びエッジ１２の短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
第１の実施形態においては、振動板１１は図４に示すような単純な平面構造であった。第１の変形例では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、振動板３０は、第１の実施形態の振動板１１に、さらに、カップリングコーン１７との接着性を高めるために、勘合溝３１を設けた構造であり、壊れにくいスピーカを提供することができる。
【００４４】
［第２の変形例］
第２の変形例は、第１の実施形態において、振動板１１の代わりに、補強リブを設けた振動板４０を用いるものである。
図６（ａ）は第２の変形例の振動板４０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図６（ｂ）は振動板４０、及びエッジ１２を主に音波が放射される正面方向から（図６（ａ）では上から）見た図である。図６（ｃ）は振動板４０、及びエッジ１２の長手方向の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、振動板４０は、第１の実施形態の振動板１１の、カップリングコーン１７が接続される根元位置２１の間の部分に、長手方向に凹凸を形成する補強リブ４１を設けた構造である。補強リブ４１により短手方向の剛性が格段と高くなり、短手方向の共振周波数を高くできるため、振動板４０はより高い周波数まで共振しない振動板となり、歪みなく再生できるスピーカを提供することができる。
なお、第２の変形例を、第１の変形例と同時に実施することもできる。
【００４５】
［第３の変形例］
第３の変形例は、第１の実施形態において、カップリングコーン１７の代わりに、補強リブを設けたカップリングコーン５１を用いるものである。
図７（ａ）は、第３の変形例のカップリングコーン５１の外観を示す斜視図である。図７（ｂ）は、カップリングコーン５１を主に音波が放射される正面方向から（図７（ａ）では上から）見た図である。図７（ｃ）は、カップリングコーン５１を横方向から見た図である。
【００４６】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、カップリングコーン５１は、第１の実施形態のカップリングコーン１７の２つの列（逆台形形状の斜線部分に相当する斜面）のほぼ全面にわたりに、長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブ５２を設けた構造である。
この凹凸による補強リブ５２はカナッペ構造を構成し、この斜面を単純な平面で構成する場合に比べ曲げ剛性を大きくすることができる。よって重量を増加させずに厚みを厚くしたのと同様に働くため、カップリングコーン５１の不要共振を防止することができる。そして座屈現象が生じないため、大駆動力時においても、駆動力の伝達が妨げられるために起こる出力鈍化を防ぎ、歪の少ない再生を実現することができる。
【００４７】
さらに、第３の変形例を、第１及び第２の変形例のいずれか一方又は両方と同時に実施して、相乗的に高い剛性を得ることにより、さらに歪の少ないスピーカとすることもできる。
［第４の変形例］
第４の変形例は、第１の実施形態において、カップリングコーン１７の代わりに、素材に通気性を有するカップリングコーン６１を用いるものである。
図８は、第４の変形例のカップリングコーン６１の外観を示す斜視図である。
図８に示すように、カップリングコーン６１の形状は第１の実施形態や，第３の変形例と同様である。
カップリングコーン６１の素材は、通気性を有するものであり、例えば、布にフェノール樹脂やアクリル樹脂を含浸した素材を、熱硬化によりコーン形状に成型したものである。
【００４８】
図９は、カップリングコーン６１の表面を拡大表示した図である。
図９に示すように、撚糸６２が交互に編み合わさり、その間に通気孔６３が構成される。素材として布に限らず細いステンレスメッシュ等で構成してもよい。同様に多くの細孔がある箔材でも良い。
【００４９】
図９に示すように、第４の変形例はメッシュ構造であるため通気性を有するという特徴を備え、通気性があるために音響負荷によるカップリングコーン６１からの音の発生を抑制することができる。よって、高い周波数帯域で発生する振動板１１や、カップリングコーン６１自身の機械共振による異常音の発生を抑制することができ、音のよいスピーカを提供することができる。さらにメッシュ部に接着剤が入り込むので、接着面積が増加し、振動板１１や平面ボイスコイル１４との接着力が増し、壊れにくいスピーカを提供することができる。
さらに、第４の変形例を、第１〜第３の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜同時に実施して、相乗的に高い剛性と音を発しない材料により、さらに歪の少ないスピーカとすることもできる。
【００５０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態のスピーカは、第１の実施形態のスピーカ中の外磁形磁気回路を短くして、長手方向に複数個配置し、各々の外磁形磁気回路間に、カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを備える。
【００５１】
＜構成＞
図１０（ａ）は、第２の実施形態に係るスピーカ７０の外観を示す斜視図であり、また図１０（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。図１１（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＤ−Ｄ’断面図）であり、また図１１（ｂ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｃ−Ｃ’断面図）である。
図１０（ａ）〜（ｂ）、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すスピーカ７０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム７１、ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、４個のマグネット７２、２個のセンターポール７３、４個のトッププレート７４、ダンパー７５、及び２個のダンパー取り付け台７６を備える。
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
フレーム７１は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここでフレーム７１は、第１の実施形態のフレーム１３と較べて、図１１（ｂ）に示すように短手方向略中心の断面の形状が異なる。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、２個のセンターポール７３が、長手方向に並んでいる。それぞれのセンターポール７３は、２個のマグネット７２、及び２個のトッププレート７４とともに、それぞれ外磁形磁気回路を構成し、それぞれがフレーム７１に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４の形状は、上記正面方向から見たときの形状が細長形状である。各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４は、その長手方向が、振動板１１の長手方向と一致するように配置される。各マグネット７２は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、当該断面においてフレーム７１とセンターポール７３とにより形成された２つの底面にそれぞれ固着される。各センターポール７３は、長手方向から見たときの断面形状がＴ字形状であり、図１１（ａ）のように振動板１１を上にしたときにＴ字が上下逆転する。また各センターポール７３は、上記２つの底面にそれぞれ隣接する長手方向に伸びた２つの側面を有する。各トッププレート７４は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、各マグネット７２の上面に固着される。各センターポール７３の上記２つの側面はそれぞれ、各マグネット７２の長手方向の一面及び各トッププレート７４の長手方向の一面と一定の間隔を保ちながら、これらに対向するように配置され、この間隔が各磁気ギャップ（図中Ｇ）となる。
なお、第２の実施形では外磁形磁気回路を２個にしたが、もっと数を増やしてもよい。
【００５４】
ダンパー７５は、図１１（ｂ）に示すように、長手方向に複数個配置された外磁形磁気回路の回路間に設けられ、カップリングコーン１５の長手方向略中心辺りの先端位置２２の外磁形磁気回路が無い部分と、ダンパー取り付け台７６とを接続し、カップリングコーン１５を音波の放射方向に振動容易に支持する。ここでダンパー７５は振動板１１と中心軸を一致させた位置に設置される。またダンパー７５の周辺はダンパー７５が振動可能な空間となっており、そのロールの方向は振動板１１の長辺方向に平行に配置される。
【００５５】
図１２は、ダンパー７５の詳細を示す斜視図である。
図１２に示すように、ダンパー７５は、中心部分に角錐台形状の補強台７７があり、補強台７７の底面における対抗する一対の辺のそれぞれに、断面が略半円筒形状のロール７８が繋がり、さらに、各ロール７８の補強台７７に繋がった辺から遠い側の辺のそれぞれに、細板状の平坦部７９が繋がっている。ここで、補強台７７とロール７８と平坦部７９とは一体成型されている。
また補強台７７は、カップリングコーン１５の先端位置２２の一部に固着される。
【００５６】
ダンパー７５は、弾力性と耐久性とを兼ね備えた原材料により形成されており、例えば、布にフェノールやメラミン樹脂を含浸したものを熱硬化させることにより形成される。またダンパー７５の原材料としては、ポリイミドやＰＥＮなどの高分子フィルム、ゴム、及びゴム系エラストマーフィルムなどが好ましい。
各ダンパー取り付け台７６は、フレーム７１の長手方向略中心近辺に固定されており、またダンパー７５の各平坦部７９が固着される。
【００５７】
＜ダンパー７５の動作と効果＞
ダンパー７５は、カップリングコーン１５の先端位置２２の一部を振動可能なように支持することにより、エッジ１２とともに、振動板１１及びカップリングコーン１５を振動可能なように支持することができる。
（１）ボイスコイル１４に電流を流すと、電流および上記外磁形磁気回路による磁界によってボイスコイル１４に駆動力が発生する。
（２）発生した駆動力はカップリングコーン１５を介して振動板１１に伝達される。
【００５８】
（３）ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、及び振動板１１は、一体化した剛体が故に同一の振動運動を行う。
（４）振動板１１が振動することによって音が空間に放射される。ここで、本実施形態に係るスピーカ７０によれば、ダンパー７５のロール７８が振動板１１の長辺方向に平行に配置されているため、容易に変形し振動板の縦方向（図中の上下方向）の振動を妨げない。
以上のように、実施の形態２のスピーカ７０は、外磁形磁気回路を２分割してその間の空間にダンパー７５を配置する構成としているため、エッジ１２が振動系の最上部を、ダンパー７５が振動系の最下部を支持することができる。
【００５９】
エッジ１２とダンパー７８の間には、振動板１１、ボイスコイル１４、及びカップリングコーン１５が配置されている。このため振動系を支持する２点間の距離が最も大きくなり、振動系の重心が支持点の間に存在する構成となるため、横方向に振動するローリングを防ぐ効果が非常に高くなる。
さらにダンパー７５が配置される周辺には外磁形磁気回路がなく、さらにフレーム７１の底板もないので、振動による外磁形磁気回路との干渉を憂慮する必要がなく、駆動範囲が広い。よって、薄型構造を容易に実現することができる。
【００６０】
第１の実施形態において、カップリングコーンを逆台形形状とすることで単純な直方体形状のカップリングコーンに比べ横ずれに対する強度が格段に向上する旨を述べた。
第２の実施形態では、このカップリングコーンを逆台形形状とすることによる効果を、ダンパー７５がより強固にするように働く。詳細には、ダンパー７５がカップリングコーン１５の下端の開口面を塞ぐことにより、振動変形を防ぐことができる。よって、カップリングコーンを逆台形形状とすることによる効果と、カップリングコーン１５の下端の開口面を塞ぐことによる効果とが相乗的に作用して、飛躍的にボイスコイルが横方向（本来の振動方向と直交する方向）に振動することを防ぎ、磁気ギャップに接触することを防止することができる。
なお、第２の実施形態を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６１】
［第５の変形例］
第５の変形例は、第２の実施形態において、ダンパー７５の代わりに、更に剛性を高めたダンパー８１を用いるものである。
図１３は、第５の変形例のダンパー８１の外観を示す斜視図である。
ダンパー８１は、カップリングコーン１５の勘合部２３に挿入される補強台の形状を複数の角錐台形状からなる形状に変更したものであり、図１３では、角錐台形状を２個にした補強台８２を示している。
補強台８２は、角錐台形状を２個にしたため、２個の角錐台の間に補強リブ８３が形成され、開口部下端の横変形に対する剛性が高まることにより、更なる共振防止を図ることができる。
なお、第５の変形例を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６２】
［第６の変形例］
第６の変形例は、第２の実施形態、及び第５の変形例におけるカップリングコーン１５の代わりに、外磁形磁気回路と干渉しない先端位置２２の中央部分を連結部材８５で連結したカップリングコーン８４を用いるものである。なお連結部材８５はカップリングコーン８４と一体成型される。
図１４は、第６の変形例のカップリングコーン８４の外観を示す斜視図である。
図１５は、図１４のカップリングコーン８４を真上から見た図である。
カップリングコーン８４と、ダンパー７５、又はダンパー８１とを組み合わせれば、連結部分をカナッペ構造から薄肉の柱体構造へと飛躍的に構造を強化することができ、強度をさらに高くすることができる。
なお第６の変形例を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６３】
［第３の実施形態］
第２の実施形態では、各々の外磁形磁気回路間にダンパーを備えたが、第３の実施形態のスピーカは、各々の外磁形磁気回路間だけでなく、さらに、長手方向の両端の部分にもダンパーを備える。
【００６４】
＜構成＞
図１６（ａ）は、第３の実施形態に係るスピーカ９０の外観を示す斜視図であり、また図１６（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。図１７（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＦ−Ｆ’断面図）であり、図１７（ｂ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｃ−Ｃ’、及びＥ−Ｅ’断面図）であり、また図１７（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｄ−Ｄ’断面図）である。
【００６５】
図１６（ａ）〜（ｂ）、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すスピーカ９０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム９１、ボイスコイル１４、カップリングコーン９５、４個のマグネット９２、２個のセンターポール９３、４個のトッププレート９４、３個のダンパー７５、及び２個のダンパー取り付け台７６を備える。
なお、第３の実施形態において、第１、及び第２の実施形態と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
フレーム９１は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここでフレーム９１は、第２の実施形態のフレーム７１と較べて、図１７（ａ）に示すように長手方向における終端辺りの短手方向の断面の形状が異なる。
【００６７】
図１６（ｂ）に示すように、２個のセンターポール９３が、長手方向に並んでいる。それぞれのセンターポール９３は、２個のマグネット９２、及び２個のトッププレート９４とともに、それぞれ外磁形磁気回路を構成し、それぞれがフレーム９１に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット９２、各センターポール９３、及び各トッププレート９４は、それぞれ第２の実施形態の各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４と較べて、長手方向の長さが、両端にカップリングコーン９５を置いた分だけ短くなったのみで、その他の特徴は全て同様である。
なお、第３の実施形では外磁形磁気回路を２個にしたが、もっと数を増やしてもよい。
【００６８】
カップリングコーン９５は、第１の実施形態のカップリングコーン１５と較べて、長手方向の両端にダンパー貼り付け台９６を備えるのみで、その他の特徴は全て同様である。
ダンパー７５は、第２の実施形態と同様に、図１７（ｃ）に示すように、長手方向に複数個配置された外磁形磁気回路の回路間に設けられている。第３の実施形態では、さらに、図１７（ａ）に示すように、ダンパー７５は、外磁形磁気回路の長手方向の両端側にも外磁形磁気回路間と同様に設けられ、ダンパー貼り付け台９６とフレーム９１とを接続し、カップリングコーン９５を音波の放射方向に振動容易に支持する。ここでダンパー７５は振動板１１と中心軸を一致させた位置に設置される。またダンパー７５の周辺はダンパー７５が振動可能な空間となっており、そのロールの方向は振動板１１の長辺方向に平行に配置される。
【００６９】
＜ダンパー７５の動作と効果＞
中心に配置されるダンパー７５については、第２の実施形態の場合と同様である。
長手方向の両端に配置されるダンパー７５は、長手方向に生じる非対称振動（ローリング）をさらに強く抑制することができ、振動板１１及びカップリングコーン９５の支持をより安定させることができる。
以上のように、実施の形態３のスピーカ９０は、外磁形磁気回路を２分割してその間の空間と長手方向の両端にダンパー７５を配置する構成としているため、エッジ１２が振動系の最上部を、ダンパー７５が振動系の最下部を支持することができる。
【００７０】
なお第６の変形例を、第１〜第６の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
また、上記各実施形態、及び各変形例同士、矛盾や競合が生じない限り、適宜組み合わせて実施することができる。
【００７１】
［長手方向の共振モードの抑制に関する解析］
本願のスピーカの長手方向の駆動長さと、共振モードの抑制効果について有限要素法を用いて解析した結果を以下に示す。
図１８は、第１の実施形態のスピーカ１０を、主に音波が放射される正面方向から見た図である。
【００７２】
ボイスコイル１４に駆動力Ｆを生じさせ、駆動力を与える長さを図中矢印ｆ＿ｌで示し、ｆ＿ｌを徐徐に増加させ、音圧周波数との関係を調べた。ここでは、中心線Ｂ−Ｂ’上の１点のみに駆動力を与えた場合は駆動長さを零とし、最大ボイスコイル長さｃ＿ｌまで駆動長さを増加させた。
【００７３】
また、計算に用いた振動板は、０．０７５ｍｍ厚のポリイミド樹脂フィルムとし、エッジ１２を含む振動部分全体の長手方向の長さｄ＿ｌを９０ｍｍ、ボイスコイル部の長さｃ＿ｌを６５ｍｍとした。よって、ボイスコイル１４の振動板１１に占める駆動長さの割合は約７５％となっている。
【００７４】
図１９は、図中の中心線Ｂ−Ｂ’のみを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
図１９中の「あ」点に示す音圧周波数８００Ｈｚ辺りに最初の大きなピークディップが発生している。また、それに続く「い」点に示す音圧周波数１６００Ｈｚ辺りと、「う」点に示す音圧周波数２３００Ｈｚ辺りと、「え」点に示す音圧周波数４１００Ｈｚ辺りにも大きなピークディップが発生している。これら３点の振動モードを精査すると、「あ」、「い」、「え」の各点は長手方向の共振モード、「う」点は短手方向の共振モードによることがわかった。
【００７５】
図２０は、図１９中の「あ」点に示す音圧周波数における振動板１１の振動モードを示す図である。図２０は、振動板１１が図１８中の中心線Ｂ−Ｂ’を中心として対称であるため、振動板１１の１／２形状に対応するものであり、図２０中の左端が中心線Ａ−Ａ‘に対応し、右端がボイスコイル１５の長手方向の終端に対応する。図２０を見ると、変形前と変形後を比較して、中心部と端部とが大きく振幅し、その間に節点が１つあるので、「あ」点に示す音圧周波数は長手方向の第１次共振モードを示している。
【００７６】
以下駆動点の長さｆ＿ｌを増加してゆくと、長手方向の振動モードは抑制され「あ」、「い」、「え」の各点のピークディップはかなり小さくなる。
図２１は、ボイスコイル全体の長さを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
図２１に示すように、ボイスコイル全体の長さを駆動すると、全体的に音圧のばらつきが少なくなり、長手方向の振動モードによるピークディップがほとんど消滅し、短手方向の振動モードである次の「う」点まで再生帯域が拡大される。このように長手方向の駆動長さを増加させ、長手方向を一体で駆動することにより、長手方向の共振モードが抑制される。
【００７７】
さらに、駆動力を与える短手方向の位置を、真ん中の一点ではなく、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一の２点にすれば、駆動点の長さｆ＿ｌを増加してゆくにつれて、短手方向の第１次共振モードは抑制され、上記「う」点のピークディップもかなり小さくなる。
ボイスコイル全体の長さを駆動すると、長手方向の振動モードによるピークディップだけでなく、短手方向の第１次共振モードによるピークディップもほとんど消滅し、長手方向の振動モードである「え」を通り越して、短手方向の第２次振動モードの点（図示せず）まで再生帯域が拡大される。
【００７８】
図２２は、上記解析で求めた駆動長さの全長に対する割合「ｆ＿ｌ／ｄ＿ｌ」と、音圧偏差「Ｄ＿ｓｐｌ」（図１９中のＤ＿ｓｐｌに相当）との関係を示す図である。
図２２に示すように、振動板全体の６０％以上を駆動すれば、好ましいとされる音圧偏差３ｄＢ以内となることがわかる。
【００７９】
［効果検証］
図２３は、第１の実施形態のスピーカ１０と、同一口径のコーン型スピーカとのJISBOX特性を実測により検証し、比較した図である。
図２３に示すように、第１の実施形態のスピーカ１０は、同一口径のコーン型スピーカに較べて、全体的に音圧のばらつきが少なくなっており、比較的音圧が安定している周波数の範囲が広いため、再生帯域が広い優秀な高音質のスピーカであると言える。
以上のように、本発明に係るスピーカは、構造的に、細長、及び薄型でありながら分割共振を抑制することができ高音質であるので、特に電子機器に内蔵すると有効である。
【００８０】
図２４は、本発明に係るスピーカを搭載したテレビ受像機１を示す図である。
図２４に示すように、テレビ受像機１は、液晶テレビやプラズマテレビ等の薄型のテレビであり、画面の両脇に本願のスピーカのいずれか１つ（図ではスピーカ１０）を備えている。
【００８１】
図２５は、本発明に係るスピーカを搭載した自動車２を示す図である。
図２５に示すように、自動車２は、前後左右のピラーに、本願のスピーカのいずれか１つ（図ではスピーカ１０）を備えている。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明のスピーカは、高音質でありながら横幅が狭く薄いのでスペース効率がよく、薄型テレビや携帯電話やＰＤＡ、あるいは自動車等の電子機器に搭載すれば、装置全体のスリム化および薄型化が容易となる、あるいは狭いスペースに搭載できるので有用であり、その産業的利用価値は極めて高い。
【符号の説明】
【００８３】
１      テレビ受像機
２      自動車
１０    スピーカ
１１    振動板
１２    エッジ
１３    フレーム
１４    ボイスコイル
１５    カップリングコーン
１６    マグネット
１７    センターポール
１８    トッププレート
２０    フランジ
３０    振動板
３１    勘合溝
４０    振動板
４１    補強リブ
５１    カップリングコーン
５２    補強リブ
６１    カップリングコーン
６２    撚糸
６３    通気孔
７０    スピーカ
７１    フレーム
７２    マグネット
７３    センターポール
７４    トッププレート
７５    ダンパー
７６    ダンパー取り付け台
７７    補強台
７８    ロール
７９    平坦部
８１    ダンパー
８２    補強台
８３    補強リブ
８４    カップリングコーン
８５    連結部材
９０    スピーカ
９１    フレーム
９２    マグネット
９３    センターポール
９４    トッププレート
９５    カップリングコーン
９６    ダンパー貼り付け台
【図１】
2010058556.tif 000003
【図２】
2010058556.tif 000004
【図３】
2010058556.tif 000005
【図４】
2010058556.tif 000006
【図５】
2010058556.tif 000007
【図６】
2010058556.tif 000008
【図７】
2010058556.tif 000009
【図８】
2010058556.tif 000010
【図９】
2010058556.tif 000011
【図１０】
2010058556.tif 000012
【図１１】
2010058556.tif 000013
【図１２】
2010058556.tif 000014
【図１３】
2010058556.tif 000015
【図１４】
2010058556.tif 000016
【図１５】
2010058556.tif 000017
【図１６】
2010058556.tif 000018
【図１７】
2010058556.tif 000019
【図１８】
2010058556.tif 000020
【図１９】
2010058556.tif 000021
【図２０】
2010058556.tif 000022
【図２１】
2010058556.tif 000023
【図２２】
2010058556.tif 000024
【図２３】
2010058556.tif 000025
【図２４】
2010058556.tif 000026
【図２５】
2010058556.tif 000027
【図２６】
2010058556.tif 000028
【図２７】
2010058556.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月13日(2010.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカに関し、より特定的には、スピーカをスリム化及び薄型化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビやプラズマテレビ等の薄型のテレビジョンが普及している。またデジタル放送が開始されたことにより、大型テレビの需要が伸びている。このような大型のテレビジョンは、ハイビジョンやフルハイビジョンの需要が高く、アスペクト比が１６：９のいわゆるワイドビジョンテレビが大半を占めている。
一方、我が国の住宅事情から、テレビセット全体として狭幅・薄型のものが望まれている。
【０００３】
テレビ用のスピーカユニットは、ステレオ音声をより効果的に出力するために、画像表示デバイスの両脇に取り付けられることが多く、テレビセット全体の横幅を大きくする一因となっている。
そのため、従来から、テレビ用のスピーカユニットを構成するそれぞれのスピーカの形状は長方形や楕円形等の細長いもの（以下、「スリム型スピーカ」と記す）が一般的によく用いられている。また画像表示デバイスのワイド化により、スリム型スピーカの横幅をさらに狭くする要望が強い一方で、大画面の迫力に見合うだけの迫力ある音声を再生できる高音質のスリム型スピーカに対する要望も強い。また画像表示デバイスの薄型化も進んでいるため、スリム型スピーカの薄型化に対する要望もある。
【０００４】
ここで、従来の典型的なスリム型スピーカについて説明する。図２６（ａ）〜（ｃ）は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。図２６（ａ）は平面図、図２６（ｂ）は長手方向（ｃ−ｃ‘）における断面図、図２６（ｃ）は短手方向（ｏ−ｏ’）における断面図である。図２６（ａ）〜（ｃ）に示すスリム型スピーカ１００は、マグネット１０１、プレート１０２、センターポール１０３、フレーム１０４、ボイスコイルボビン１０５、ボイスコイル１０６、ダンパー１０７、振動板１０９、ダストキャップ１１０、及びエッジ１１１を備える。また、磁気ギャップ１０８は、マグネット１０１とプレート１０２とセンターポール１０３とによって構成される。
【０００５】
ボイスコイル１０６は、銅やアルミ等の導体の巻き線であり、円筒形状のボイスコイルボビン１０５に固着される。ボイスコイルボビン１０５は、磁気ギャップ１０８中に吊り下げるようにボイスコイル１０６を支持する。ボイスコイルボビン１０５は、ダンパー１０７を介してフレーム１０４に接続される。ボイスコイルボビン１０５は、ボイスコイル１０６が固着される側の反対側において、楕円または略楕円形状の振動板１０９に接着される。振動板１０９の中央部には、断面が略半円形状であるダストキャップ１１０が固着される。エッジ１１１は、環状の形状でかつ断面が半円形状であり、エッジ１１１の内周部が振動板１０９の外周部に固着される。エッジ１１１の外周部はフレーム１０４に固着される。
【０００６】
上記スリム型スピーカ１００を駆動させる場合には、ボイスコイル１０６に交流電流が流される。するとボイスコイル１０６に流れる交流電流、及びボイスコイル１０６の周りの磁界によって、ボイスコイルボビン１０５がピストン運動を行うことにより、振動板１０９が当該ピストン運動の方向に振動し、その結果、振動板１０９から音波が放射される。
上記スリム型スピーカ１００と同様の構成を備えるスピーカが、特許文献１に記載されている。図２７は、特許文献１に記載された従来のスリム型スピーカの再生音圧レベルの周波数特性を示した図であり、縦軸はこのスピーカに１Ｗを入力したときの正面軸上１ｍの点における再生音圧レベルを示し、横軸は駆動周波数を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２９８３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来のスリム型スピーカには以下のような問題がある。
図２６に示すスリム型スピーカ１００は、細長の振動板１０９の中央部分を駆動するという駆動方法を採っているので、長手方向に関して分割共振が発生し易い。従って、再生音圧レベルに関する周波数特性は、中高域にピークやディップを生じる特性となり、音質の劣化を招いてしまう。例えば、図２４に示す周波数特性では、２ｋＨｚ、３ｋＨｚおよび５ｋＨｚ付近に顕著なディップが見られる。またスリム型スピーカ１００は、長手方向に共振を生じやすいため剛性を高める必要性から、振動板１０９は奥行きが深い形状になっており、これに加えてダンパー１０７をボイスコイルボビン１０５の中間に固着し、磁気回路との間に振幅に対する当たり防止のための距離を設けた構造である。具体的には振動板１０９、ボイスコイルボビン１０５の上部、ダンパー１０７、ボイスコイルボビン１０５の下部磁気回路の順に各構成が振動方向に直列に配置されるため、スピーカの奥行き寸法が、直列に配置された構成の高さの合計となり、全高を薄くすることが難しい。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質が優れた細長いスピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スピーカに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明のスピーカは、音波の放射方向から見て縦長のスピーカであって、平板形状で縦長の振動板と、前記振動板よりも大きな開口部を有するフレームと、前記開口部の内周と前記振動板の外周との間に位置し当該振動板を音波の放射方向に対して垂直にした状態で当該放射方向に振動容易に支持するエッジと、音波の放射方向から見て前記振動板の裏面から伸延し当該振動板と連動して振動し当該振動板の長手方向と平行に連なる２列の部分を有するカップリングコーンと、前記カップリングコーンの少なくとも前記２列の部分に巻回されたボイスコイルと、前記ボイスコイルに音波を発生させるための駆動力を与える磁気回路とを備え、前記カップリングコーンは前記２列の部分の列間隔が前記振動板の裏面に最も近い根元位置よりも当該裏面から最も離れた先端位置の方が狭く、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置から前記先端位置までの全てが前記振動板と連動して振動したときに前記磁気回路における磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズであることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記カップリングコーンは、通気性を有する構造である。
好ましくは、前記カップリングコーンの長手方向の長さは、前記振動板の長手方向の長さの６０％以上である。
【００１２】
好ましくは、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置が、前記振動板の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一である。
【００１３】
好ましくは、前記カップリングコーンは、前記２列の部分に、前記振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有する。
【００１４】
好ましくは、前記振動板は、当該振動板の裏面に伸延する前記カップリングコーンの２列の部分の間に、当該振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有する。
【００１５】
好ましくは、前記磁気回路は、前記振動板の長手方向に複数個配置され、当該スピーカは、さらに、前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記先端位置の一部に連結され、当該カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを、各々の磁気回路間に備える。
【００１６】
好ましくは、前記ダンパーは、そのロール方向が、前記振動板の長手方向と平行である。
【００１７】
好ましくは、当該スピーカは、前記ダンパーを、さらに、両端の磁気回路の、それぞれの端側に備える。
好ましくは、前記ダンパーは、前記カップリングコーンに連結される部分が角錐台形状である。
【００１８】
好ましくは、前記ダンパーと前記カップリングコーンとによる連結部分は、これらが組み合わされることによって柱体構造が形成される。
好ましくは、前記カップリングコーンの前記ダンパーと連結される部分には、連結時に柱体構造を構成する補強部材の一部が一体成型されている。
【００１９】
本発明は、上記スピーカを内蔵するテレビ、及び自動車等の電子機器に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、音波の放射方向から見て、縦長のスピーカを搭載する電子機器であって、上記のスピーカを搭載する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明においては、スリム型スピーカの振動板中央部をドーム形状とすることなく、振動板における分割共振の発生を抑制し、スピーカの高域限界周波数を伸長させて高音質を実現するとともに、スピーカのスリム化及び薄型化を実現することができる。具体的には、本発明によれば、カップリングコーンが長手方向に連なる形状の２列の部分を有することにより、振動板の長手方向に関する共振を抑制することができる。また、カップリングコーンの短手方向における振動板との接触位置により、振動板の短手方向に関する第１次共振を抑制することもできる。
さらに、カップリングコーンにおけるボイスコイルが巻回された２列の部分を、斜めにしつつ磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズにしているので、強度を向上させつつカップリングコーンが磁気ギャップに接触することなく大きく振動させることが可能となる。よって、本発明のスピーカは、大きさや厚さの割に大振幅が可能で低音再生に優れる。
【００２１】
また、カップリングコーンを、通気性を有するメッシュ構造等にすることにより、カップリングコーン自体からの発音を抑制し、再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、カップリングコーンの２列の部分に補強リブを有することにより、剛性が高く、駆動力の伝達に優れ、より再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、振動板の２列の部分の列間に相当する部分に補強リブを有することにより、剛性が高く、駆動力の伝達に優れ、より再生音に歪が少ないスピーカを実現することができる。
また、カップリングコーンの下部に設けたダンパーにより薄型ながら大振幅が可能な安定した支持構造を実現することができる。
また、上記のようなスピーカを搭載したテレビ、携帯電話、及び車等の電子機器は、横幅や厚さをさほど大きくせずに、高音質な音声を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は、第１の実施形態に係るスピーカ１０の外観を示す斜視図、（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図、（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図
【図２】カップリングコーン１５の外観を示す斜視図
【図３】カップリングコーン１５の図２の短手方向Ｂ−Ｂ'における断面図
【図４】第１の実施形態の振動板１１、及びエッジ１２の外観を示す斜視図
【図５】（ａ）は、第１の変形例の振動板３０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図、（ｂ）は、振動板３０、及びエッジ１２の短手方向の断面図
【図６】（ａ）は第２の変形例の振動板４０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図、（ｂ）は振動板４０、及びエッジ１２を主に音波が放射される正面方向から見た図、（ｃ）は振動板４０、及びエッジ１２の長手方向の断面図
【図７】（ａ）は、第３の変形例のカップリングコーン５１の外観を示す斜視図、（ｂ）は、カップリングコーン５１を主に音波が放射される正面方向から見た図、（ｃ）は、カップリングコーン５１を横方向から見た図
【図８】第４の変形例のカップリングコーン６１の外観を示す斜視図
【図９】カップリングコーン６１の表面を拡大表示した図
【図１０】（ａ）は、第２の実施形態に係るスピーカ７０の外観を示す斜視図、（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図
【図１１】（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図、（ｂ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図
【図１２】ダンパー７５の詳細を示す斜視図
【図１３】第５の変形例のダンパー８１の外観を示す斜視図
【図１４】第６の変形例のカップリングコーン８４の外観を示す斜視図
【図１５】図１４のカップリングコーン８４を真上から見た図
【図１６】（ａ）は、第３の実施形態に係るスピーカ９０の外観を示す斜視図、（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図
【図１７】（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端辺りの短手方向の断面図、（ｂ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図、（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図
【図１８】第１の実施形態のスピーカ１０を、主に音波が放射される正面方向から見た図
【図１９】図中の中心線Ｂ−Ｂ’のみを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図
【図２０】図１９中の「あ」点に示す音圧周波数における振動板１１の振動モードを示す図
【図２１】ボイスコイル全体の長さを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図
【図２２】上記解析で求めた駆動長さの全長に対する割合「ｆ＿ｌ／ｄ＿ｌ」と、音圧偏差「Ｄ＿ｓｐｌ」との関係を示す図
【図２３】第１の実施形態のスピーカ１０と、同一口径のコーン型スピーカとのJISBOX特性を実測により検証し、比較した図
【図２４】本発明に係るスピーカを搭載したテレビ受像機１を示す図
【図２５】本発明に係るスピーカを搭載した自動車２を示す図
【図２６】（ａ）〜（ｃ）は、従来のスリム型スピーカの構造を示す図
【図２７】特許文献１に記載された従来のスリム型スピーカの再生音圧レベルの周波数特性を示した図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
＜構成＞
図１（ａ）は、第１の実施形態に係るスピーカ１０の外観を示す斜視図である。また図１（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）であり、図１（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すスピーカ１０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上方向から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム１３、ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、マグネット１６、センターポール１７、及びトッププレート１８を備える。
【００２５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、振動板１１は、略平面形状であって長辺側外形が直線で、短辺側外形が円弧である陸上競技用トラックのような細長形状である。また、エッジ１２は、環状で振動板１１の外周を取り囲んでおり、その断面は略半円形である（図１（ｃ）参照）。フレーム１３は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここで振動板１１の外周はエッジ１２の内周に固着され、エッジ１２の外周はフレーム１３の正面の開口部に固着される。
【００２６】
なお、振動板１１の形状は、細長形状であればよく必ずしも陸上競技用トラックのような長円形状でなくてもよいので、短辺側外形が円弧でなく別の曲線でもあってもよいし、また短辺側外形は曲線でなくてもよいので、例えば振動板１１の形状は矩形細長形状であってもよい。また、振動板１１及びエッジ１２の原材料は、紙、アルミやチタンなどの軽量高剛性金属箔、あるいはポリイミド等の高分子フィルムなどが好適である。なお、振動板１１とエッジ１２とは別の原材料から形成してもよいし、同一の原材料から形成してもよい。あるいは、同一の原材料から振動板１１とエッジ１２とを一体的に成型してもよい。
【００２７】
２個のマグネット１６、１個のセンターポール１７、及び２個のトッププレート１８は、１個の外磁形磁気回路を構成し、フレーム１３に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット１６、センターポール１７、及び各トッププレート１８の形状は、振動板１１と同様に、上記正面方向から見たときの形状が細長形状である。各マグネット１６、センターポール１７、及び各トッププレート１８は、その長手方向が、振動板１１の長手方向と一致するように配置される。各マグネット１６は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、当該断面においてフレーム１３とセンターポール１７とにより形成された２つの底面にそれぞれ固着される。センターポール１７は、長手方向から見たときの短手方向の断面形状がＴ字形状であり、図１（ｃ）のように振動板１１を上にしたときにＴ字が上下逆転した形状になる。またセンターポール１７は、上記２つの底面にそれぞれ隣接する長手方向に伸びた２つの側面を有する。各トッププレート１８は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、各マグネット１６の上面に固着される。センターポール１７の上記２つの側面はそれぞれ、各マグネット１６の長手方向の一面及び各トッププレート１８の長手方向の一面と一定の間隔を保ちながら、これらに対向するように配置され、この間隔が各磁気ギャップ（図中Ｇ）となる。
【００２８】
図２は、カップリングコーン１５の外観を示す斜視図である。図２に示すようにカップリングコーン１５を、主に音波が放射される正面方向から（図では上方向から）見たときの外形形状は、振動板１１と同等、又は振動板１１を一回り小さくしたような細長形状である。
カップリングコーン１５は、音波の放射方向から見て、振動板１１の裏面に、互いの中心線Ｘが一致するように固着されて当該裏面から伸延した構造であり、その長手方向と振動板１１の長手方向とが略平行であり、振動板１１と連動して振動する。
【００２９】
図３は、カップリングコーン１５の図２の短手方向Ｂ−Ｂ'における断面図である。図３に示す断面において、フランジ２０は振動板１１と接着する際の接着面積を大きくして接着性を高めるために設けられた、のりしろのような役割を担う部分である。また、この断面において、振動板１１の裏面に最も近い根元位置２１（図では上端）から、振動板１１の裏面から最も離れた先端位置２２（図では下端）までの２つの部分は、それぞれが振動板１１の長手方向と平行に連なる列になっており、これら２列の部分の列間隔は、根元位置２１よりも先端位置２２の方が狭い。従って、カップリングコーン１５の短手方向における断面の形状は、フランジ２０の部分を除くと逆台形形状となる。また先端位置２２の近辺にはボイスコイル１４が挿入固着される勘合部２３がある。勘合部２３には、ボイスコイル１４が固着される。従って、外磁形磁気回路によってボイスコイル１４に与えられた振動は、カップリングコーン１５を介して振動板１１に伝えられる。
【００３０】
カップリングコーン１５の原材料は、振動板１１及びエッジ１２と同様に、紙、アルミやチタンなどの軽量高剛性金属箔、あるいはポリイミド等の高分子フィルムなどが好適である。なお、カップリングコーン１５は、振動板１１やエッジ１２とは別の原材料から形成してもよいし、同一の原材料から形成してもよい。あるいは、同一の原材料から振動板１１とカップリングコーン１５とを一体的に成型してもよいし、振動板１１とエッジ１２とカップリングコーン１５とを一体的に成型してもよい。
【００３１】
ここでボイスコイル１４は、磁気ギャップＧ中に配置される。また、カップリングコーン１５における根元位置２１から先端位置２２までの２つの列は、その全てが、振動板１１と連動して振動したときに、磁気ギャップＧ内に納まる形状及びサイズである。詳細には、カップリングコーン１５の先端位置２２が、センターポール１７の磁気ギャップＧ側の側面２４（図１（ｃ）参照）よりも中心線Ｘから遠く、かつ、カップリングコーン１５の根元位置２１が、マグネット１６及びトッププレート１８の磁気ギャップＧ側の側面２５（図１（ｃ）参照）よりも中心線Ｘに近い。
以上のような構成によれば、カップリングコーン１５は、根元位置よりも先端位置の方が狭い構造でありながら、外磁形磁気回路に接触することなく振動することができる。
【００３２】
＜カップリングコーン１５と振動板１１とを固着する位置の詳細＞
以下に、カップリングコーン１５を振動板１１に固着する位置について説明する。
長辺方向については、カップリングコーン１５は、端の部分を除き振動板１１のほぼ全域に渡って固着される。本実施形態では、カップリングコーン１５の長手方向の長さは、振動板１１の長手方向の長さの６０％以上である。すなわち、カップリングコーン１５は、長手方向に関して振動板１１の６０％以上の部分に固着される。
【００３３】
短手方向については、カップリングコーン１５は、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置に固着される。つまり、カップリングコーン１５の長辺が振動板１１に固着される根元位置２１が、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一となる。詳細には、例えばエッジ１２に比べ振動板１１の剛性が高く、また、エッジ１２の質量が振動板１１と同様に無視できるほど軽い場合、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置は、振動板１１の短辺の長さを１として、振動板１１の短辺の端から０．２２４に相当する位置ならびに０．７７６に相当する位置である。なお、ここでは音圧特性に寄与する節線が偶数個であるモードのみを考慮し、その次数を１次、２次、３次…と表す。また、カップリングコーン１５は短手方向に関し、ボイスコイル１４から振動板１１にかけて上側に開いた形状であるため、ボイスコイル１４の短手方向の長さは振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の長さに比べ少し短くなる。ここで、振動板１１の形状や重量等に関する組み立てばらつきを考慮すると、カップリングコーン１５を振動板１１に取り付ける短手方向についての位置は、振動板１１の短手方向に関して０．２から０．２５の範囲および０．７５から０．８の範囲が通常最適となる。なお、エッジ１２の質量や剛性が振動板１１に比べて無視できないほど大きい場合には、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置は、上記の位置から変化するので、カップリングコーン１５の固着位置も当該節の位置に合わせて移動させる必要がある。
【００３４】
以上のように、振動板１１は、長手方向に関しては振動板１１の長さの６０％以上の部分が駆動され、振動板１１の駆動はほぼ全面駆動に等しくなる。一方、短手方向に関しては、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置のみが駆動される。
【００３５】
＜本願スピーカの動作と効果＞
（１）ボイスコイル１４に電流を流すと、電流および上記外磁形磁気回路による磁界によってボイスコイル１４に駆動力が発生する。
（２）発生した駆動力はカップリングコーン１５を介して振動板１１に伝達される。
（３）ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、及び振動板１１は、一体化した剛体が故に同一の振動運動を行う。
（４）振動板１１が振動することによって音が空間に放射される。ここで、本実施形態に係るスピーカ１０によれば、カップリングコーン１５と振動板１１とを固着する位置を上述したような位置に限定することによって、振動板１１に効果的に駆動力を与えることができ、振動板１１の共振を大幅に抑制することができる。
【００３６】
ここで、単純な平面振動板についての長手、短手方向の共振について述べる。
本願では振動板の縦横比を２：１以上に想定しているので、共振周波数は長さの２乗に反比例するため短手方向に発生する共振は長手方向に発生する共振周波数の４倍を超える計算になる。
さらに本実施形態では、この短手方向に関する第１次共振モードの節の位置を駆動することによって、第１次共振モードは抑制され次の第２次共振モードまで再生帯域は拡大される。この短手方向の第２次共振周波数は短手方向の第１次共振周波数の４から５倍高い周波数であるため、非常に高い周波数まで再生帯域が拡大されることになる。
従って、総合的に長手方向の第１次共振周波数の１６倍以上の高い周波数まで再生帯域が拡大されることになる。
実際には平面振動板の周囲にエッジが配置されているため、長手方向に対して短手方向の共振周波数は２から４倍の範囲となる。このような場合であっても８倍から最大１６倍まで再生帯域が拡大されることになる。
【００３７】
＜カップリングコーン１５の形状による効果＞
カップリングコーン１５は振動板１１が振動する際に、駆動力を振動板１１に伝達すると同時に、振動板１１と外磁形磁気回路との干渉を防ぐ役割を持つ。
振動板１１は低域では大きな振動振幅を発生する。例えば公称８ｃｍ口径のスピーカを用いて１００Ｈｚで８８ｄＢ／ｍの音圧を再生するためには、４ｍｍ（ゼロ−ピーク間）以上の振幅を必要とする。
したがって振動板１１の裏面とセンターポール１７の上面との間を４ｍｍ以上取る必要がある。
一方ボイスコイル１４は磁気ギャップＧ中に位置する必要があるため、振動板１１とボイスコイル１４をつなぎ駆動力を確実に伝達するためにカップリングコーン１５が必要となる。カップリングコーン１５の先端位置２２近辺にボイスコイル１４がはめ込まれる。
【００３８】
カップリングコーン１５の基本的な短手方向の断面形状は、上記したように下端側から上端側に向けて広くなる逆台形形状である。カップリングコーンを逆台形形状とすることで単純な直方体形状のカップリングコーンに比べ横ずれに対する強度が格段に向上する。その結果ボイスコイルが横方向（本来の振動方向と直交する方向）に振動することを抑制することができる。有限要素法にて逆台形形状のカップリングコーン１５を直方体形状のカップリングコーンと比較したところ、横方向に生じるモードの第１次共振周波数が３０７Ｈｚから３０９Ｈｚに、第２次共振周波数が５７５Ｈｚから５８３Ｈｚに高くなることが判明した。このようにカップリングコーンの上端側を広げる構造により、駆動構造全体としての剛性を高くすることができる。
【００３９】
＜生産面における工夫及び効果＞
通常スピーカの生産には円筒状のボイスコイルボビンが用いられる。しかしながら、本実施形態のように、非常に細長い矩形のボイスコイル１４（本実施形態のスピーカの形状として、例えば１００ｍｍ×８ｍｍの矩形ボイスコイルを想定する）を、従来のスピーカのように生産することは難しい。従来のスピーカに用いられるボイスコイルは、円筒形の巻き治具にボイスコイルボビンを密着させ、その上にボイスコイル線を加圧しながら押し当て、ボビンと接着することでボイスコイルを形成する。円筒ボビンを用いる場合には、ボビン上にボイスコイル線を巻く際に、ボビンに均等に圧力をかけながら巻き線加工を行うことができる。しかしながら矩形のボビンを用いる場合には、ボイスコイルの長手方向に長い平坦部分があるために、巻き線時の平坦部分に対する加圧の全てを長辺の両端で受け止めるしかなく、直線部分には内向きに圧力をかけることができないのである。このためボイスコイルボビンとボイスコイルの密着性が損なわれボイスコイルが外れてしまうという問題が生じる。また、矩形のボビンを用いて直線部分を無理に抑えようとした場合には、下側のボビンとコイルとの間に隙間が生じ、巻き線側とは反対側のボイスコイルボビンの先端がうねり、変形するという問題が生じる。
【００４０】
そこで本実施形態では、ボイスコイル１４を別途、事前に単独で矩形形状に巻き線形成しておき、あらかじめ所望の形状に形成されたカップリングコーン１５の勘合部２３にはめ込み接着される。このようにすれば、各々の形状が形成されているため勘合部２３に合わせ接着することで強固に固着される。
またカップリングコーン１５は、下端側（先端位置２２）から外側（根元位置２１）に広がる構造であるためにポリイミドやアルミ薄箔などを圧力成型することで形成することができる。したがって精度の高いカップリングコーンを提供することが比較的容易である。
【００４１】
＜スピーカの高さについて＞
実施形態１のスピーカでは、振動板が平面であること、カップリングコーン１５が磁気ギャップに接触せずに、大幅に振動可能な構造であること、そしてボイスコイルを平面ボイスコイルにしてコイル厚さを薄くすることにより、スピーカ高さを低くすることができる。本実施形態のスピーカの全高は、振動板の表面側に最大振幅で振動する際の距離Ｄ１、振動板の裏面側に最大振幅で振動する距離Ｄ２（振動板裏面とセンターポール上面との距離にほぼ等しい）、ボイスコイル１４が最大振幅で振動する距離Ｄ３（カップリングコーン１５の先端位置２２とセンターポール１７の上端との間にほぼ等しい）、センターポール１７の上端からボイスコイル１４の下端までの距離Ｄ４、センターポール１７の下端部分の厚さＤ５の総和となる。
【００４２】
通常のコーン型スピーカでは、剛性を確保するためのコーンの高さＤｃと、ダンパーが外磁形磁気回路とコーン紙の間に設けられているため、コーン紙下端からダンパーまでの距離Ｄｄと、ダンパーが下部外磁形磁気回路に接触しないためにダンパー外磁形磁気回路間の最大振幅Ｄｍとが必要であるが、本実施形態では、これらの全てが不要であるので、スピーカの高さを低くでき、薄型のスピーカを提供することができる。
【００４３】
［第１の変形例］
第１の変形例は、第１の実施形態において、振動板１１の代わりに、勘合溝を設けた振動板３０を用いるものである。
図４は、第１の実施形態の振動板１１、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。
図５（ａ）は、第１の変形例の振動板３０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図５（ｂ）は、振動板３０、及びエッジ１２の短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’断面図）である。
第１の実施形態においては、振動板１１は図４に示すような単純な平面構造であった。第１の変形例では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、振動板３０は、第１の実施形態の振動板１１に、さらに、カップリングコーン１７との接着性を高めるために、勘合溝３１を設けた構造であり、壊れにくいスピーカを提供することができる。
【００４４】
［第２の変形例］
第２の変形例は、第１の実施形態において、振動板１１の代わりに、補強リブを設けた振動板４０を用いるものである。
図６（ａ）は第２の変形例の振動板４０、及びエッジ１２の外観を示す斜視図である。図６（ｂ）は振動板４０、及びエッジ１２を主に音波が放射される正面方向から（図６（ａ）では上から）見た図である。図６（ｃ）は振動板４０、及びエッジ１２の長手方向の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、振動板４０は、第１の実施形態の振動板１１の、カップリングコーン１７が接続される根元位置２１の間の部分に、長手方向に凹凸を形成する補強リブ４１を設けた構造である。補強リブ４１により短手方向の剛性が格段と高くなり、短手方向の共振周波数を高くできるため、振動板４０はより高い周波数まで共振しない振動板となり、歪みなく再生できるスピーカを提供することができる。
なお、第２の変形例を、第１の変形例と同時に実施することもできる。
【００４５】
［第３の変形例］
第３の変形例は、第１の実施形態において、カップリングコーン１７の代わりに、補強リブを設けたカップリングコーン５１を用いるものである。
図７（ａ）は、第３の変形例のカップリングコーン５１の外観を示す斜視図である。図７（ｂ）は、カップリングコーン５１を主に音波が放射される正面方向から（図７（ａ）では上から）見た図である。図７（ｃ）は、カップリングコーン５１を横方向から見た図である。
【００４６】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、カップリングコーン５１は、第１の実施形態のカップリングコーン１７の２つの列（逆台形形状の斜線部分に相当する斜面）のほぼ全面にわたりに、長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブ５２を設けた構造である。
この凹凸による補強リブ５２はカナッペ構造を構成し、この斜面を単純な平面で構成する場合に比べ曲げ剛性を大きくすることができる。よって重量を増加させずに厚みを厚くしたのと同様に働くため、カップリングコーン５１の不要共振を防止することができる。そして座屈現象が生じないため、大駆動力時においても、駆動力の伝達が妨げられるために起こる出力鈍化を防ぎ、歪の少ない再生を実現することができる。
【００４７】
さらに、第３の変形例を、第１及び第２の変形例のいずれか一方又は両方と同時に実施して、相乗的に高い剛性を得ることにより、さらに歪の少ないスピーカとすることもできる。
［第４の変形例］
第４の変形例は、第１の実施形態において、カップリングコーン１７の代わりに、素材に通気性を有するカップリングコーン６１を用いるものである。
図８は、第４の変形例のカップリングコーン６１の外観を示す斜視図である。
図８に示すように、カップリングコーン６１の形状は第１の実施形態や，第３の変形例と同様である。
カップリングコーン６１の素材は、通気性を有するものであり、例えば、布にフェノール樹脂やアクリル樹脂を含浸した素材を、熱硬化によりコーン形状に成型したものである。
【００４８】
図９は、カップリングコーン６１の表面を拡大表示した図である。
図９に示すように、撚糸６２が交互に編み合わさり、その間に通気孔６３が構成される。素材として布に限らず細いステンレスメッシュ等で構成してもよい。同様に多くの細孔がある箔材でも良い。
【００４９】
図９に示すように、第４の変形例はメッシュ構造であるため通気性を有するという特徴を備え、通気性があるために音響負荷によるカップリングコーン６１からの音の発生を抑制することができる。よって、高い周波数帯域で発生する振動板１１や、カップリングコーン６１自身の機械共振による異常音の発生を抑制することができ、音のよいスピーカを提供することができる。さらにメッシュ部に接着剤が入り込むので、接着面積が増加し、振動板１１や平面ボイスコイル１４との接着力が増し、壊れにくいスピーカを提供することができる。
さらに、第４の変形例を、第１〜第３の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜同時に実施して、相乗的に高い剛性と音を発しない材料により、さらに歪の少ないスピーカとすることもできる。
【００５０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態のスピーカは、第１の実施形態のスピーカ中の外磁形磁気回路を短くして、長手方向に複数個配置し、各々の外磁形磁気回路間に、カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを備える。
【００５１】
＜構成＞
図１０（ａ）は、第２の実施形態に係るスピーカ７０の外観を示す斜視図であり、また図１０（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。図１１（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＤ−Ｄ’断面図）であり、また図１１（ｂ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｃ−Ｃ’断面図）である。
図１０（ａ）〜（ｂ）、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すスピーカ７０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム７１、ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、４個のマグネット７２、２個のセンターポール７３、４個のトッププレート７４、ダンパー７５、及び２個のダンパー取り付け台７６を備える。
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
フレーム７１は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここでフレーム７１は、第１の実施形態のフレーム１３と較べて、図１１（ｂ）に示すように短手方向略中心の断面の形状が異なる。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、２個のセンターポール７３が、長手方向に並んでいる。それぞれのセンターポール７３は、２個のマグネット７２、及び２個のトッププレート７４とともに、それぞれ外磁形磁気回路を構成し、それぞれがフレーム７１に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４の形状は、上記正面方向から見たときの形状が細長形状である。各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４は、その長手方向が、振動板１１の長手方向と一致するように配置される。各マグネット７２は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、当該断面においてフレーム７１とセンターポール７３とにより形成された２つの底面にそれぞれ固着される。各センターポール７３は、長手方向から見たときの断面形状がＴ字形状であり、図１１（ａ）のように振動板１１を上にしたときにＴ字が上下逆転する。また各センターポール７３は、上記２つの底面にそれぞれ隣接する長手方向に伸びた２つの側面を有する。各トッププレート７４は、長手方向から見たときの短手方向の断面の形状が長方形であり、各マグネット７２の上面に固着される。各センターポール７３の上記２つの側面はそれぞれ、各マグネット７２の長手方向の一面及び各トッププレート７４の長手方向の一面と一定の間隔を保ちながら、これらに対向するように配置され、この間隔が各磁気ギャップ（図中Ｇ）となる。
なお、第２の実施形では外磁形磁気回路を２個にしたが、もっと数を増やしてもよい。
【００５４】
ダンパー７５は、図１１（ｂ）に示すように、長手方向に複数個配置された外磁形磁気回路の回路間に設けられ、カップリングコーン１５の長手方向略中心辺りの先端位置２２の外磁形磁気回路が無い部分と、ダンパー取り付け台７６とを接続し、カップリングコーン１５を音波の放射方向に振動容易に支持する。ここでダンパー７５は振動板１１と中心軸を一致させた位置に設置される。またダンパー７５の周辺はダンパー７５が振動可能な空間となっており、そのロールの方向は振動板１１の長辺方向に平行に配置される。
【００５５】
図１２は、ダンパー７５の詳細を示す斜視図である。
図１２に示すように、ダンパー７５は、中心部分に角錐台形状の補強台７７があり、補強台７７の底面における対抗する一対の辺のそれぞれに、断面が略半円筒形状のロール７８が繋がり、さらに、各ロール７８の補強台７７に繋がった辺から遠い側の辺のそれぞれに、細板状の平坦部７９が繋がっている。ここで、補強台７７とロール７８と平坦部７９とは一体成型されている。
また補強台７７は、カップリングコーン１５の先端位置２２の一部に固着される。
【００５６】
ダンパー７５は、弾力性と耐久性とを兼ね備えた原材料により形成されており、例えば、布にフェノールやメラミン樹脂を含浸したものを熱硬化させることにより形成される。またダンパー７５の原材料としては、ポリイミドやＰＥＮなどの高分子フィルム、ゴム、及びゴム系エラストマーフィルムなどが好ましい。
各ダンパー取り付け台７６は、フレーム７１の長手方向略中心近辺に固定されており、またダンパー７５の各平坦部７９が固着される。
【００５７】
＜ダンパー７５の動作と効果＞
ダンパー７５は、カップリングコーン１５の先端位置２２の一部を振動可能なように支持することにより、エッジ１２とともに、振動板１１及びカップリングコーン１５を振動可能なように支持することができる。
（１）ボイスコイル１４に電流を流すと、電流および上記外磁形磁気回路による磁界によってボイスコイル１４に駆動力が発生する。
（２）発生した駆動力はカップリングコーン１５を介して振動板１１に伝達される。
【００５８】
（３）ボイスコイル１４、カップリングコーン１５、及び振動板１１は、一体化した剛体が故に同一の振動運動を行う。
（４）振動板１１が振動することによって音が空間に放射される。ここで、本実施形態に係るスピーカ７０によれば、ダンパー７５のロール７８が振動板１１の長辺方向に平行に配置されているため、容易に変形し振動板の縦方向（図中の上下方向）の振動を妨げない。
以上のように、実施の形態２のスピーカ７０は、外磁形磁気回路を２分割してその間の空間にダンパー７５を配置する構成としているため、エッジ１２が振動系の最上部を、ダンパー７５が振動系の最下部を支持することができる。
【００５９】
エッジ１２とダンパー７８の間には、振動板１１、ボイスコイル１４、及びカップリングコーン１５が配置されている。このため振動系を支持する２点間の距離が最も大きくなり、振動系の重心が支持点の間に存在する構成となるため、横方向に振動するローリングを防ぐ効果が非常に高くなる。
さらにダンパー７５が配置される周辺には外磁形磁気回路がなく、さらにフレーム７１の底板もないので、振動による外磁形磁気回路との干渉を憂慮する必要がなく、駆動範囲が広い。よって、薄型構造を容易に実現することができる。
【００６０】
第１の実施形態において、カップリングコーンを逆台形形状とすることで単純な直方体形状のカップリングコーンに比べ横ずれに対する強度が格段に向上する旨を述べた。
第２の実施形態では、このカップリングコーンを逆台形形状とすることによる効果を、ダンパー７５がより強固にするように働く。詳細には、ダンパー７５がカップリングコーン１５の下端の開口面を塞ぐことにより、振動変形を防ぐことができる。よって、カップリングコーンを逆台形形状とすることによる効果と、カップリングコーン１５の下端の開口面を塞ぐことによる効果とが相乗的に作用して、飛躍的にボイスコイルが横方向（本来の振動方向と直交する方向）に振動することを防ぎ、磁気ギャップに接触することを防止することができる。
なお、第２の実施形態を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６１】
［第５の変形例］
第５の変形例は、第２の実施形態において、ダンパー７５の代わりに、更に剛性を高めたダンパー８１を用いるものである。
図１３は、第５の変形例のダンパー８１の外観を示す斜視図である。
ダンパー８１は、カップリングコーン１５の勘合部２３に挿入される補強台の形状を複数の角錐台形状からなる形状に変更したものであり、図１３では、角錐台形状を２個にした補強台８２を示している。
補強台８２は、角錐台形状を２個にしたため、２個の角錐台の間に補強リブ８３が形成され、開口部下端の横変形に対する剛性が高まることにより、更なる共振防止を図ることができる。
なお、第５の変形例を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６２】
［第６の変形例］
第６の変形例は、第２の実施形態、及び第５の変形例におけるカップリングコーン１５の代わりに、外磁形磁気回路と干渉しない先端位置２２の中央部分を連結部材８５で連結したカップリングコーン８４を用いるものである。なお連結部材８５はカップリングコーン８４と一体成型される。
図１４は、第６の変形例のカップリングコーン８４の外観を示す斜視図である。
図１５は、図１４のカップリングコーン８４を真上から見た図である。
カップリングコーン８４と、ダンパー７５、又はダンパー８１とを組み合わせれば、連結部分をカナッペ構造から薄肉の柱体構造へと飛躍的に構造を強化することができ、強度をさらに高くすることができる。
なお第６の変形例を、第１〜第４の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
【００６３】
［第３の実施形態］
第２の実施形態では、各々の外磁形磁気回路間にダンパーを備えたが、第３の実施形態のスピーカは、各々の外磁形磁気回路間だけでなく、さらに、長手方向の両端の部分にもダンパーを備える。
【００６４】
＜構成＞
図１６（ａ）は、第３の実施形態に係るスピーカ９０の外観を示す斜視図であり、また図１６（ｂ）は、当該スピーカの長手方向略中心の断面図（Ａ−Ａ’断面図）である。図１７（ａ）は、当該スピーカの長手方向における終端辺りの短手方向の断面図（Ｂ−Ｂ’、及びＦ−Ｆ’断面図）であり、図１７（ｂ）は、当該スピーカの長手方向における終端と中央との中間辺りの短手方向の断面図（Ｃ−Ｃ’、及びＥ−Ｅ’断面図）であり、また図１７（ｃ）は、当該スピーカの短手方向略中心の断面図（Ｄ−Ｄ’断面図）である。
【００６５】
図１６（ａ）〜（ｂ）、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すスピーカ９０は、主に音波が放射される正面方向から（図では上から）見て、縦方向と横方向との長さが異なる細長形状のスリム型スピーカであり、振動板１１、エッジ１２、フレーム９１、ボイスコイル１４、カップリングコーン９５、４個のマグネット９２、２個のセンターポール９３、４個のトッププレート９４、３個のダンパー７５、及び２個のダンパー取り付け台７６を備える。
なお、第３の実施形態において、第１、及び第２の実施形態と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
フレーム９１は特に正面に大きな開口部を有する環状の形状である。ここでフレーム９１は、第２の実施形態のフレーム７１と較べて、図１７（ａ）に示すように長手方向における終端辺りの短手方向の断面の形状が異なる。
【００６７】
図１６（ｂ）に示すように、２個のセンターポール９３が、長手方向に並んでいる。それぞれのセンターポール９３は、２個のマグネット９２、及び２個のトッププレート９４とともに、それぞれ外磁形磁気回路を構成し、それぞれがフレーム９１に固着され、磁気ギャップ（図中Ｇ）に磁束を発生させ、磁気ギャップ内のボイスコイル１４に、音波を発生させるための駆動力を与える。各マグネット９２、各センターポール９３、及び各トッププレート９４は、それぞれ第２の実施形態の各マグネット７２、各センターポール７３、及び各トッププレート７４と較べて、長手方向の長さが、両端にカップリングコーン９５を置いた分だけ短くなったのみで、その他の特徴は全て同様である。
なお、第３の実施形では外磁形磁気回路を２個にしたが、もっと数を増やしてもよい。
【００６８】
カップリングコーン９５は、第１の実施形態のカップリングコーン１５と較べて、長手方向の両端にダンパー貼り付け台９６を備えるのみで、その他の特徴は全て同様である。
ダンパー７５は、第２の実施形態と同様に、図１７（ｃ）に示すように、長手方向に複数個配置された外磁形磁気回路の回路間に設けられている。第３の実施形態では、さらに、図１７（ａ）に示すように、ダンパー７５は、外磁形磁気回路の長手方向の両端側にも外磁形磁気回路間と同様に設けられ、ダンパー貼り付け台９６とフレーム９１とを接続し、カップリングコーン９５を音波の放射方向に振動容易に支持する。ここでダンパー７５は振動板１１と中心軸を一致させた位置に設置される。またダンパー７５の周辺はダンパー７５が振動可能な空間となっており、そのロールの方向は振動板１１の長辺方向に平行に配置される。
【００６９】
＜ダンパー７５の動作と効果＞
中心に配置されるダンパー７５については、第２の実施形態の場合と同様である。
長手方向の両端に配置されるダンパー７５は、長手方向に生じる非対称振動（ローリング）をさらに強く抑制することができ、振動板１１及びカップリングコーン９５の支持をより安定させることができる。
以上のように、実施の形態３のスピーカ９０は、外磁形磁気回路を２分割してその間の空間と長手方向の両端にダンパー７５を配置する構成としているため、エッジ１２が振動系の最上部を、ダンパー７５が振動系の最下部を支持することができる。
【００７０】
なお第６の変形例を、第１〜第６の変形例のいずれか１つ又は複数と、適宜組み合わせることもできる。
また、上記各実施形態、及び各変形例同士、矛盾や競合が生じない限り、適宜組み合わせて実施することができる。
【００７１】
［長手方向の共振モードの抑制に関する解析］
本願のスピーカの長手方向の駆動長さと、共振モードの抑制効果について有限要素法を用いて解析した結果を以下に示す。
図１８は、第１の実施形態のスピーカ１０を、主に音波が放射される正面方向から見た図である。
【００７２】
ボイスコイル１４に駆動力Ｆを生じさせ、駆動力を与える長さを図中矢印ｆ＿ｌで示し、ｆ＿ｌを徐徐に増加させ、音圧周波数との関係を調べた。ここでは、中心線Ｂ−Ｂ’上の１点のみに駆動力を与えた場合は駆動長さを零とし、最大ボイスコイル長さｃ＿ｌまで駆動長さを増加させた。
【００７３】
また、計算に用いた振動板は、０．０７５ｍｍ厚のポリイミド樹脂フィルムとし、エッジ１２を含む振動部分全体の長手方向の長さｄ＿ｌを９０ｍｍ、ボイスコイル部の長さｃ＿ｌを６５ｍｍとした。よって、ボイスコイル１４の振動板１１に占める駆動長さの割合は約７５％となっている。
【００７４】
図１９は、図中の中心線Ｂ−Ｂ’のみを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
図１９中の「あ」点に示す音圧周波数８００Ｈｚ辺りに最初の大きなピークディップが発生している。また、それに続く「い」点に示す音圧周波数１６００Ｈｚ辺りと、「う」点に示す音圧周波数２３００Ｈｚ辺りと、「え」点に示す音圧周波数４１００Ｈｚ辺りにも大きなピークディップが発生している。これら３点の振動モードを精査すると、「あ」、「い」、「え」の各点は長手方向の共振モード、「う」点は短手方向の共振モードによることがわかった。
【００７５】
図２０は、図１９中の「あ」点に示す音圧周波数における振動板１１の振動モードを示す図である。図２０は、振動板１１が図１８中の中心線Ｂ−Ｂ’を中心として対称であるため、振動板１１の１／２形状に対応するものであり、図２０中の左端が中心線Ａ−Ａ'に対応し、右端がボイスコイル１５の長手方向の終端に対応する。図２０を見ると、変形前と変形後を比較して、中心部と端部とが大きく振幅し、その間に節点が１つあるので、「あ」点に示す音圧周波数は長手方向の第１次共振モードを示している。
【００７６】
以下駆動点の長さｆ＿ｌを増加してゆくと、長手方向の振動モードは抑制され「あ」、「い」、「え」の各点のピークディップはかなり小さくなる。
図２１は、ボイスコイル全体の長さを駆動した場合の音圧周波数特性の計算結果を示す図である。
図２１に示すように、ボイスコイル全体の長さを駆動すると、全体的に音圧のばらつきが少なくなり、長手方向の振動モードによるピークディップがほとんど消滅し、短手方向の振動モードである次の「う」点まで再生帯域が拡大される。このように長手方向の駆動長さを増加させ、長手方向を一体で駆動することにより、長手方向の共振モードが抑制される。
【００７７】
さらに、駆動力を与える短手方向の位置を、真ん中の一点ではなく、振動板１１の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一の２点にすれば、駆動点の長さｆ＿ｌを増加してゆくにつれて、短手方向の第１次共振モードは抑制され、上記「う」点のピークディップもかなり小さくなる。
ボイスコイル全体の長さを駆動すると、長手方向の振動モードによるピークディップだけでなく、短手方向の第１次共振モードによるピークディップもほとんど消滅し、長手方向の振動モードである「え」を通り越して、短手方向の第２次振動モードの点（図示せず）まで再生帯域が拡大される。
【００７８】
図２２は、上記解析で求めた駆動長さの全長に対する割合「ｆ＿ｌ／ｄ＿ｌ」と、音圧偏差「Ｄ＿ｓｐｌ」（図１９中のＤ＿ｓｐｌに相当）との関係を示す図である。
図２２に示すように、振動板全体の６０％以上を駆動すれば、好ましいとされる音圧偏差３ｄＢ以内となることがわかる。
【００７９】
［効果検証］
図２３は、第１の実施形態のスピーカ１０と、同一口径のコーン型スピーカとのJISBOX特性を実測により検証し、比較した図である。
図２３に示すように、第１の実施形態のスピーカ１０は、同一口径のコーン型スピーカに較べて、全体的に音圧のばらつきが少なくなっており、比較的音圧が安定している周波数の範囲が広いため、再生帯域が広い優秀な高音質のスピーカであると言える。
以上のように、本発明に係るスピーカは、構造的に、細長、及び薄型でありながら分割共振を抑制することができ高音質であるので、特に電子機器に内蔵すると有効である。
【００８０】
図２４は、本発明に係るスピーカを搭載したテレビ受像機１を示す図である。
図２４に示すように、テレビ受像機１は、液晶テレビやプラズマテレビ等の薄型のテレビであり、画面の両脇に本願のスピーカのいずれか１つ（図ではスピーカ１０）を備えている。
【００８１】
図２５は、本発明に係るスピーカを搭載した自動車２を示す図である。
図２５に示すように、自動車２は、前後左右のピラーに、本願のスピーカのいずれか１つ（図ではスピーカ１０）を備えている。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明のスピーカは、高音質でありながら横幅が狭く薄いのでスペース効率がよく、薄型テレビや携帯電話やＰＤＡ、あるいは自動車等の電子機器に搭載すれば、装置全体のスリム化および薄型化が容易となる、あるいは狭いスペースに搭載できるので有用であり、その産業的利用価値は極めて高い。
【符号の説明】
【００８３】
１      テレビ受像機
２      自動車
１０    スピーカ
１１    振動板
１２    エッジ
１３    フレーム
１４    ボイスコイル
１５    カップリングコーン
１６    マグネット
１７    センターポール
１８    トッププレート
２０    フランジ
３０    振動板
３１    勘合溝
４０    振動板
４１    補強リブ
５１    カップリングコーン
５２    補強リブ
６１    カップリングコーン
６２    撚糸
６３    通気孔
７０    スピーカ
７１    フレーム
７２    マグネット
７３    センターポール
７４    トッププレート
７５    ダンパー
７６    ダンパー取り付け台
７７    補強台
７８    ロール
７９    平坦部
８１    ダンパー
８２    補強台
８３    補強リブ
８４    カップリングコーン
８５    連結部材
９０    スピーカ
９１    フレーム
９２    マグネット
９３    センターポール
９４    トッププレート
９５    カップリングコーン
９６    ダンパー貼り付け台
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波の放射方向から見て、縦長のスピーカであって、
平板形状で縦長の振動板と、
前記振動板よりも大きな開口部を有するフレームと、
前記開口部の内周と前記振動板の外周との間に位置し、当該振動板を、音波の放射方向に対して垂直にした状態で、当該放射方向に振動容易に支持するエッジと、
音波の放射方向から見て、前記振動板の裏面から伸延し、当該振動板と連動して振動し、当該振動板の長手方向と平行に連なる２列の部分を有するカップリングコーンと、
前記カップリングコーンの少なくとも前記２列の部分に巻回されたボイスコイルと、
前記ボイスコイルに、音波を発生させるための駆動力を与える磁気回路とを備え、
前記カップリングコーンは、前記２列の部分の列間隔が、前記振動板の裏面に最も近い根元位置よりも、当該裏面から最も離れた先端位置の方が狭く、
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置から前記先端位置までの全てが、前記振動板と連動して振動したときに、前記磁気回路における磁気ギャップ内に納まる形状及びサイズであることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記カップリングコーンは、
通気性を有する構造であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記カップリングコーンの長手方向の長さは、前記振動板の長手方向の長さの６０％以上であることを特徴とする、請求項１、及び２のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記根元位置が、前記振動板の短手方向に関する第１次共振モードの節の位置と略同一であることを特徴とする、請求項３に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記カップリングコーンは、
前記２列の部分に、前記振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有することを特徴とする、請求項４に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記振動板は、
当該振動板の裏面に伸延する前記カップリングコーンの２列の部分の間に、当該振動板の長手方向と平行な方向に凹凸を形成する補強リブを有することを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ。
【請求項７】
前記磁気回路は、
前記振動板の長手方向に複数個配置され、
当該スピーカは、さらに、
前記カップリングコーンにおける前記２列の部分の前記先端位置の一部に連結され、当該カップリングコーンを音波の放射方向に振動容易に支持するダンパーを、各々の磁気回路間に備えることを特徴とする、請求項６に記載のスピーカ。
【請求項８】
前記ダンパーは、
そのロール方向が、前記振動板の長手方向と平行であることを特徴とする、請求項７に記載のスピーカ。
【請求項９】
当該スピーカは、
前記ダンパーを、さらに、両端の磁気回路の、それぞれの端側に備えることを特徴とする、請求項８に記載のスピーカ。
【請求項１０】
前記ダンパーは、
前記カップリングコーンに連結される部分が角錐台形状であることを特徴とする、請求項９に記載のスピーカ。
【請求項１１】
前記ダンパーと前記カップリングコーンとによる連結部分は、これらが組み合わされることによって柱体構造が形成されることを特徴とする、請求項１０に記載のスピーカ。
【請求項１２】
前記カップリングコーンの前記ダンパーと連結される部分には、連結時に柱体構造を構成する補強部材の一部が一体成型されていることを特徴とする、請求項１１に記載のスピーカ。
【請求項１３】
音波の放射方向から見て、縦長のスピーカを搭載する電子機器であって、
前記請求項１、及び２のいずれか１項に記載のスピーカを搭載する電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2010058556.tif 000044
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2010058556.tif 000048
【図２０】
2010058556.tif 000049
【図２１】
2010058556.tif 000050
【図２２】
2010058556.tif 000051
【図２３】
2010058556.tif 000052
【図２４】
2010058556.tif 000053
【図２５】
2010058556.tif 000054
【図２６】
2010058556.tif 000055
【図２７】
2010058556.tif 000056
【国際調査報告】
2010058556.tif 000057
2010058556.tif 000058
2010058556.tif 000059
2010058556.tif 000060